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1、高分子材料功能合成纤维功能合成纤维新合纤和合成纤维 双组分纤维 智能合成纤维 高分子光纤高弹性合成纤维-氨纶 氨氨纶纶是以是以聚氨基甲酸聚氨基甲酸酯酯为为主要成分的一种嵌段共聚物制成的主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维纤维。聚氨。聚氨酯弹酯弹性性纤维纤维的分子的分子链链由柔性很大的由柔性很大的长链长链段（段（软链软链段，低熔点、无定形段，低熔点、无定形）和）和刚刚性的短性的短链链段（段（硬硬链链段，高熔点、段，高熔点、结结晶的晶的）交替）交替组组成的。以成的。以软链软链段段为为基体，而硬基体，而硬链链段分散嵌在其中。段分散嵌在其中。 大家都知道氨大家都知道氨纶纶是是弹弹性最好的合成性最好的合成
2、纤维纤维，那么它具有如此高的，那么它具有如此高的弹弹性的原因是什么呢？性的原因是什么呢？ 聚氨聚氨酯纤维酯纤维的高的高弹弹性性质质和一般的和一般的弹弹力力丝丝（见变见变形形纤维纤维）不同，它是由）不同，它是由聚合物大分子聚合物大分子组组成成和超分子和超分子结结构的特点构的特点决定的。柔性决定的。柔性软链软链段由脂肪族聚段由脂肪族聚酯酯或聚或聚醚组醚组成，可以看作是一个容易伸成，可以看作是一个容易伸展的展的弹弹簧簧;而而刚刚性性链链段段则则是由氨基甲酸是由氨基甲酸酯酯和和脲脲基所基所组组成成,如同一个如同一个刚刚性小球。由小球把性小球。由小球把弹弹簧相互簧相互连连接起来接起来组组成的网，是一个具
3、有一定成的网，是一个具有一定强强度的度的弹弹性体。性体。这这两种两种链链段以共价段以共价键连结键连结在一起。由于在一起。由于软链软链段中每个段中每个单键围绕单键围绕其相其相邻邻的的单键单键作不同程度的内旋作不同程度的内旋转转，因而外形弯弯曲曲的，因而外形弯弯曲曲的长链长链段象一段象一个个杂杂乱的乱的线团线团，它的形，它的形态态不断地不断地变变化。化。大分子在外力作用下有很大的适大分子在外力作用下有很大的适应应性并且性并且长长度也有很度也有很大的伸展余地，大的伸展余地，从而从而赋赋于于纤维纤维以高伸以高伸长长和高和高弹弹性回复的特性。性回复的特性。 其其中在硬中在硬链链段中含有段中含有极性基极性
4、基团团，分子，分子间间因因氢键氢键的作用而形成的作用而形成“区域区域”结结构或构或结结晶，在大分晶，在大分子子链间链间起着物理交起着物理交联联作用，故使氨作用，故使氨纶纤维还纶纤维还具有一定的具有一定的强强度。度。 硬硬弹弹性性纤维纤维是指是指结结晶性聚合物在大伸晶性聚合物在大伸长变长变形后具有高形后具有高弹弹性回复的性回复的纤维纤维。比如，硬。比如，硬弹弹性丙性丙纶纶就是在就是在应变结应变结晶（熔体在高晶（熔体在高应变场应变场下下结结晶）和晶）和热结热结晶（晶（热处热处理）理）过过程中形成的。程中形成的。 氨氨纶纶的的线线密度低密度低，最，最细细的橡胶的橡胶丝丝比最粗的氨比最粗的氨纶纤维还纶
5、纤维还要粗十余倍。氨要粗十余倍。氨纶纤维纶纤维的的断裂断裂强强度度高、高、弹弹性好、吸湿性好性好、吸湿性好，可以使用所有，可以使用所有类类型的染料染色。型的染料染色。氨纶主要品种：裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻纱 最早开发的品最早开发的品种，由于裸丝摩擦种，由于裸丝摩擦系数大、滑动性差，系数大、滑动性差，因此直接用于织造因此直接用于织造织物的不多，一般织物的不多，一般适宜在针织机上与适宜在针织机上与其他化纤长丝交织。其他化纤长丝交织。紧身衣、运动衣、紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷护腿袜、外科用绷带等。带等。一 包芯包芯纱纱是以氨是以氨纶纤维纶纤维为为芯芯纱纱外包一种或几种外包一种或几种非非弹弹力
6、短力短纤纤维维（棉、毛、（棉、毛、腈纶腈纶、涤纶涤纶等）等）纺纺成的成的纱线纱线 。 包包覆纱是以氨纶纤维覆纱是以氨纶纤维为芯，用合成纤维长丝为芯，用合成纤维长丝或纱线以螺旋形的方式或纱线以螺旋形的方式对其予以包覆而形成的对其予以包覆而形成的弹力纱。弹力纱。 合捻纱又称合股合捻纱又称合股纱，它是在对氨纶纤纱，它是在对氨纶纤维牵伸的同时，与其维牵伸的同时，与其他两股无弹性纱合并他两股无弹性纱合并加捻而成。合捻纱多加捻而成。合捻纱多用于织造粗厚织物，用于织造粗厚织物，手感稍硬。手感稍硬。耐腐蚀合成纤维-氯纶 通称的通称的氯纶氯纶（无（无规规立构聚立构聚氯氯乙乙烯烯），用），用悬悬浮聚合法浮聚合法在
7、在45-60摄摄氏度氏度聚合，所得聚聚合，所得聚氯氯乙乙烯烯的的玻璃化温度玻璃化温度为为75摄摄氏度氏度经经溶液溶液纺丝纺丝成成氯纶氯纶 聚四氟的制聚四氟的制备备采用采用乳液聚合法乳液聚合法，凝聚后生，凝聚后生成成0.05-0.5vm的的颗颗粒。在粒。在380-400摄摄氏度氏度烧结烧结，此，此时时聚四氟乙聚四氟乙烯烯被被烧结烧结成成丝丝条，在条，在350摄摄氏度拉伸氏度拉伸得到得到氯纶氯纶 第二代氯纶（高间规第二代氯纶（高间规度聚氯乙烯），采用低温度聚氯乙烯），采用低温（-30摄氏度）聚合得到高摄氏度）聚合得到高间规度的聚氯乙烯，玻璃间规度的聚氯乙烯，玻璃化温度为化温度为100摄氏度，经溶摄
8、氏度，经溶液纺丝制成维尔。液纺丝制成维尔。阻燃合成纤维纤维纤维的可燃性用的可燃性用极限氧数极限氧数表示。极限氧指数（表示。极限氧指数（LOI)是是纤维纤维在在O-N混合气体中混合气体中维维持燃持燃烧烧所需的最低含氧所需的最低含氧量的体量的体积积分数。分数。 在空气中氧的体在空气中氧的体积积分数分数为为0.21，故，故纤维纤维的的LOI0.21的的纤纤维维属于阻燃属于阻燃纤维纤维。LOI%=氧气氧气/（氧气（氧气+氮气）氮气）*100% 生物可降解和不可降解性纤维生物相容性可降解性合成可降解性合成纤维纤维有脂肪族聚有脂肪族聚酯纤维酯纤维，包括聚，包括聚羟羟基乙酸基乙酸（PGA）、聚乳酸（）、聚乳
9、酸（PLA）、聚己内）、聚己内酯酯（PCL）、聚）、聚羟羟基丁基丁酸酸酯酯（PHB）、聚）、聚羟羟基戊酸基戊酸酯酯（PHV）及其共聚物。）及其共聚物。可用于医学吸收可用于医学吸收缝线缝线自增自增强强人造骨复合材料、无人造骨复合材料、无纺纺布。布。非降解性合成非降解性合成纤维纤维有有锦纶锦纶、涤纶涤纶、腈纶腈纶、丙、丙纶纶等。等。其中丙其中丙纶纶、聚、聚酰酰胺和胺和涤纶涤纶用于非吸收用于非吸收缝缝合合线线，涤纶涤纶和氟和氟纶纶用用于制造人造血管，聚丙于制造人造血管，聚丙烯腈烯腈中空中空纤维纤维用于人工用于人工肾肾（血液透析（血液透析器）聚丙器）聚丙烯烯中空中空纤维纤维用于人工心用于人工心脏脏，膨
10、，膨胀胀的氟的氟纶纶用于用于韧带韧带。医用合成纤维新合纤和差别化合成纤维新合纤采用超细合成纤维制备的具有新质感（新颖、独特且超过天然纤维的风格和感觉）的纤维织物。纤度（线密度）是表征纤维粗细的指标。用1000m长纤维质量（g）的1/10表示，单位是分特（dtex）。纤维根据纤度可以分为：粗旦纤维、中旦纤维、细旦纤维、微细纤维、超细纤维。差别化合成纤维 通过分子设计合成或通过化和物理改性制备具有预想结构和性能的称纤聚合物或利用革新的纺丝工艺赋予纤维新的性能并与通用纤维有差别的纤维。 染色技术是纺织品后整理的一 道工序，要求纤维的可染性好，具有染色均一性和坚牢性，直接影响纤维的光泽和色彩。 合成纤
11、维在加工和使用过程中产生的静电是有害的。在纤维分子中引入极性基团可有效的消除静电。合成纤维改性技术和复合化技术 合成纤维改性技术可提高纤维染色性，制备抗静电纤维、阻燃性通用合成纤维纤维、抗起球纤维等分子主侧链改性主链改性：共聚反应主链改性：共聚反应侧链改性：接枝反应、侧链改性：接枝反应、引入功能基团引入功能基团复合化双组分纤维双组分纤维混纺混纺添加改性剂锑添加改性剂锑表面改性合成纤维表面改性技术为了改善聚酰胺和涤纶的表面性质，可在聚酰胺和涤纶表面接枝丙烯酸酯。在引发剂、分散剂和活化剂存在下，丙烯酸酯可接枝到聚酰胺6表面丙烯酸也可接枝到涤纶表面。双组分纤维 海岛结构 一种聚合物为连续相 一种聚合物为分散相 皮芯结构皮芯结构 一种聚合物为皮一种聚合物为皮 一种聚合物为芯一种聚合物为芯并列结构并列结构 由两种不同的纤维组成由两种不同的纤维组成,有多种形态有多种形态橘瓣结构橘瓣结构带带形形结结构构智能合成纤维 对合成纤维，日益增多的要求是智能化，即能对环境具有感知能力并对人们的需求做出反应。 智能合成纤维和服装应运而生，可以转发电子邮件和判断人的情绪的饰物以及可以改变颜色的服装。 可使医生及时了解人体能状况的生命衬衣。 对雷达惰性的纤维可以用于隐身飞机、坦克和军服等国防事业。高分子光纤本次课程结束，谢谢欣赏2011年3月16日
