纺织纤维的纺织纤维的发展及分类发展及分类一、纺织纤维的发展一、纺织纤维的发展vv麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料vv蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维,早在蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维,早在蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维,早在蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维,早在50005000多年前就开始利用蚕多年前就开始利用蚕多年前就开始利用蚕多年前就开始利用蚕茧缫丝我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家,大约在茧缫丝我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家,大约在茧缫丝我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家,大约在茧缫丝我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家,大约在47004700年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品vv在化学纤维中,最早问世的是碳纤维,是由美国发明家爱迪生于在化学纤维中,最早问世的是碳纤维,是由美国发明家爱迪生于在化学纤维中,最早问世的是碳纤维,是由美国发明家爱迪生于在化学纤维中,最早问世的是碳纤维,是由美国发明家爱迪生于18801880年研制成功的。
年研制成功的年研制成功的年研制成功的vv18871887年,法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造年,法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造年,法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造年,法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造纤维的专利权,并于纤维的专利权,并于纤维的专利权,并于纤维的专利权,并于18911891年建立了世界上第一家人造丝厂年建立了世界上第一家人造丝厂年建立了世界上第一家人造丝厂年建立了世界上第一家人造丝厂vv18841884年,英国人年,英国人年,英国人年,英国人Charles. F. Cross Charles. F. Cross 和和和和 Edward. J. Bevan Edward. J. Bevan 申请了申请了申请了申请了第一个醋酯纤维的工业生产专利第一个醋酯纤维的工业生产专利第一个醋酯纤维的工业生产专利第一个醋酯纤维的工业生产专利vv18901890年,法国年,法国年,法国年,法国L.H.L.H.德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,18911891年年年年开始工业化生产。
开始工业化生产开始工业化生产开始工业化生产vv粘胶纤维是粘胶纤维是粘胶纤维是粘胶纤维是18911891年由英国年由英国年由英国年由英国Cross, Beran, BeadleCross, Beran, Beadle三人发明,并于三人发明,并于三人发明,并于三人发明,并于19041904年开始工业化生产年开始工业化生产年开始工业化生产年开始工业化生产vv19241924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维,在年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维,在年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维,在年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维,在2020世纪世纪世纪世纪3030年代制年代制年代制年代制成纤维,称为成纤维,称为成纤维,称为成纤维,称为SynthofilSynthofil由于它溶解于水而不能作为纺织纤维,由于它溶解于水而不能作为纺织纤维,由于它溶解于水而不能作为纺织纤维,由于它溶解于水而不能作为纺织纤维,主要作为外科的手术线直至主要作为外科的手术线直至主要作为外科的手术线直至主要作为外科的手术线直至19391939年,日本樱田一郎等人研究成年,日本樱田一郎等人研究成年,日本樱田一郎等人研究成年,日本樱田一郎等人研究成功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,使维纶成为耐热水性良好的功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,使维纶成为耐热水性良好的功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,使维纶成为耐热水性良好的功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,使维纶成为耐热水性良好的纤维,并于纤维,并于纤维,并于纤维,并于19401940年年年年6 6月正式投入工业化生产。
月正式投入工业化生产月正式投入工业化生产月正式投入工业化生产vv19401940年年年年1 1月聚酰胺纤维开始工业化生产月聚酰胺纤维开始工业化生产月聚酰胺纤维开始工业化生产月聚酰胺纤维开始工业化生产vv19411941年,英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先年,英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先年,英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先年,英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先研究成功聚酯纤维,命名为特丽纶(研究成功聚酯纤维,命名为特丽纶(研究成功聚酯纤维,命名为特丽纶(研究成功聚酯纤维,命名为特丽纶(Terylene)Terylene),,,,19501950年开始工年开始工年开始工年开始工业化生产业化生产业化生产业化生产19531953年,美国开始生产商品名为达可纶(年,美国开始生产商品名为达可纶(年,美国开始生产商品名为达可纶(年,美国开始生产商品名为达可纶(Dacron)Dacron)的的的的聚酯纤维聚酯纤维聚酯纤维聚酯纤维vv19411941年和年和年和年和19421942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了丙烯腈溶剂。
丙烯腈溶剂丙烯腈溶剂丙烯腈溶剂19531953年,杜邦公司实现了商品化,称为奥纶年,杜邦公司实现了商品化,称为奥纶年,杜邦公司实现了商品化,称为奥纶年,杜邦公司实现了商品化,称为奥纶19541954年,拜耳公司也推出新产品德拉纶年,拜耳公司也推出新产品德拉纶年,拜耳公司也推出新产品德拉纶年,拜耳公司也推出新产品德拉纶vv19551955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产vv19581958年,美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维年,美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维年,美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维年,美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维二、纺织纤维的分类二、纺织纤维的分类 种子纤维:棉种子纤维:棉种子纤维:棉种子纤维:棉 植物纤维植物纤维植物纤维植物纤维 韧皮纤维:苎麻、黄麻等韧皮纤维:苎麻、黄麻等韧皮纤维:苎麻、黄麻等韧皮纤维:苎麻、黄麻等 叶纤维:剑麻叶纤维:剑麻叶纤维:剑麻叶纤维:剑麻 等等等等天然纤维天然纤维天然纤维天然纤维 果纤维:椰子纤维果纤维:椰子纤维果纤维:椰子纤维果纤维:椰子纤维 动物纤维动物纤维动物纤维动物纤维 毛毛毛毛 发:羊毛、兔毛等发:羊毛、兔毛等发:羊毛、兔毛等发:羊毛、兔毛等 分泌液:蚕丝分泌液:蚕丝分泌液:蚕丝分泌液:蚕丝 矿物纤维矿物纤维矿物纤维矿物纤维 石棉石棉石棉石棉vv环保型纤维环保型纤维环保型纤维环保型纤维vv包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解合成纤维合成纤维合成纤维合成纤维vv差别化纤维差别化纤维差别化纤维差别化纤维vv指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理,指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理,指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理,指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理,使其性能获得一定程度改善的纤维。
使其性能获得一定程度改善的纤维使其性能获得一定程度改善的纤维使其性能获得一定程度改善的纤维vv功能性纤维功能性纤维功能性纤维功能性纤维vv指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维反渗透、离子交换等特殊功能的纤维反渗透、离子交换等特殊功能的纤维反渗透、离子交换等特殊功能的纤维vv高性能纤维高性能纤维高性能纤维高性能纤维vv具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳定性三、纺织纤维的基本性能三、纺织纤维的基本性能vv1 1、细度:可以用、细度:可以用、细度:可以用、细度:可以用3 3种物理量种物理量种物理量种物理量来表示一种是来表示一种是来表示一种是来表示一种是直径直径直径直径,主,主,主,主要用于毛类纤维;第二种是要用于毛类纤维;第二种是要用于毛类纤维;第二种是要用于毛类纤维;第二种是支数支数支数支数,分,分,分,分英支英支英支英支和和和和公支公支公支公支;第;第;第;第三种是三种是三种是三种是线密度线密度线密度线密度,有,有,有,有特数特数特数特数和和和和旦数旦数旦数旦数,其中,其中,其中,其中特数特数特数特数为纤维细度为纤维细度为纤维细度为纤维细度的的的的国际法定计量单位国际法定计量单位国际法定计量单位国际法定计量单位。
vv2 2、长度、长度、长度、长度vv3 3、强伸性:包括强力、、强伸性:包括强力、、强伸性:包括强力、、强伸性:包括强力、强度强度强度强度;断裂伸长、;断裂伸长、;断裂伸长、;断裂伸长、断裂伸长率断裂伸长率断裂伸长率断裂伸长率vv4 4、弹性:纤维受拉伸后变形,外力去除的回复能力、弹性:纤维受拉伸后变形,外力去除的回复能力、弹性:纤维受拉伸后变形,外力去除的回复能力、弹性:纤维受拉伸后变形,外力去除的回复能力vv5 5、初始模量:反映纤维的、初始模量:反映纤维的、初始模量:反映纤维的、初始模量:反映纤维的刚性刚性刚性刚性vv6 6、吸湿性:有、吸湿性:有、吸湿性:有、吸湿性:有回潮率回潮率回潮率回潮率和和和和含水率含水率含水率含水率两个指标两个指标两个指标两个指标回潮率回潮率回潮率回潮率是试是试是试是试样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比含水率含水率含水率含水率是是是是纤维含水量占含水试样重量的百分比纤维含水量占含水试样重量的百分比纤维含水量占含水试样重量的百分比纤维含水量占含水试样重量的百分比。
vv7 7、化学稳定性:主要是耐酸碱性、化学稳定性:主要是耐酸碱性、化学稳定性:主要是耐酸碱性、化学稳定性:主要是耐酸碱性特种植物特种植物纤维纤维天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用 由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉取代直到本世纪取代直到本世纪取代直到本世纪取代直到本世纪70707070年代,工业污染严重威胁到人类自身,人年代,工业污染严重威胁到人类自身,人年代,工业污染严重威胁到人类自身,人年代,工业污染严重威胁到人类自身,人们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。
经国外科始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种经国外科始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种经国外科始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中以棕色系和绿色系为主纤维的长度、细度、成熟度等已符合以棕色系和绿色系为主纤维的长度、细度、成熟度等已符合以棕色系和绿色系为主纤维的长度、细度、成熟度等已符合以棕色系和绿色系为主纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。
种要求,并且已经形成一定的种植生产能力种要求,并且已经形成一定的种植生产能力种要求,并且已经形成一定的种植生产能力彩色棉与白棉主要物理性能比较彩色棉与白棉主要物理性能比较彩色棉与白棉主要物理性能比较彩色棉与白棉主要物理性能比较vv目前彩色棉的主要缺陷:目前彩色棉的主要缺陷:目前彩色棉的主要缺陷:目前彩色棉的主要缺陷:vv1 1、物理指标:长度偏短,强度偏低,马克隆值高低差、物理指标:长度偏短,强度偏低,马克隆值高低差、物理指标:长度偏短,强度偏低,马克隆值高低差、物理指标:长度偏短,强度偏低,马克隆值高低差异大,整齐度较差,短绒含量高,棉结高低不一致异大,整齐度较差,短绒含量高,棉结高低不一致异大,整齐度较差,短绒含量高,棉结高低不一致异大,整齐度较差,短绒含量高,棉结高低不一致vv2 2、产量低,衣分率低;、产量低,衣分率低;、产量低,衣分率低;、产量低,衣分率低;vv3 3、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色泽不均匀,、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色泽不均匀,、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色泽不均匀,、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色泽不均匀,纤维经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深,部纤维经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深,部纤维经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深,部纤维经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深,部分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维;分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维;分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维;分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维;vv4 4、由于棉花为异花授粉作物,我国棉花种植业大部分、由于棉花为异花授粉作物,我国棉花种植业大部分、由于棉花为异花授粉作物,我国棉花种植业大部分、由于棉花为异花授粉作物,我国棉花种植业大部分为每户种植,现代化田间集体管理较少,易造成品种为每户种植,现代化田间集体管理较少,易造成品种为每户种植,现代化田间集体管理较少,易造成品种为每户种植,现代化田间集体管理较少,易造成品种混杂;混杂;混杂;混杂;vv5 5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化,、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化,、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化,、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化,易造成有色棉和白棉混杂现象,给白棉带来色纤维,易造成有色棉和白棉混杂现象,给白棉带来色纤维,易造成有色棉和白棉混杂现象,给白棉带来色纤维,易造成有色棉和白棉混杂现象,给白棉带来色纤维,给白布生产造成困难。
给白布生产造成困难给白布生产造成困难给白布生产造成困难二、罗布麻二、罗布麻vv罗布麻是一种野生的植物纤维,它具有优良的品质,由于最罗布麻是一种野生的植物纤维,它具有优良的品质,由于最罗布麻是一种野生的植物纤维,它具有优良的品质,由于最罗布麻是一种野生的植物纤维,它具有优良的品质,由于最早在新疆罗布泊发现,故以罗布麻命名早在新疆罗布泊发现,故以罗布麻命名早在新疆罗布泊发现,故以罗布麻命名早在新疆罗布泊发现,故以罗布麻命名vv罗布麻的特性:罗布麻的特性:罗布麻的特性:罗布麻的特性:vv1 1、突出的医疗保健功能、突出的医疗保健功能、突出的医疗保健功能、突出的医疗保健功能vv2 2、优异的纺织性能除具有一般麻类纤维的吸湿性好,透、优异的纺织性能除具有一般麻类纤维的吸湿性好,透、优异的纺织性能除具有一般麻类纤维的吸湿性好,透、优异的纺织性能除具有一般麻类纤维的吸湿性好,透气、透湿性好,强力高等特点外,还具有丝的光泽、麻的风气、透湿性好,强力高等特点外,还具有丝的光泽、麻的风气、透湿性好,强力高等特点外,还具有丝的光泽、麻的风气、透湿性好,强力高等特点外,还具有丝的光泽、麻的风格和棉的舒适性。
格和棉的舒适性格和棉的舒适性格和棉的舒适性vv3 3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长,且纤维细度细,、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长,且纤维细度细,、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长,且纤维细度细,、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长,且纤维细度细,因此它可以单纤维纺纱因此它可以单纤维纺纱因此它可以单纤维纺纱因此它可以单纤维纺纱vv4 4、罗布麻具有很好的吸湿性,标准状态下它的回潮率为、罗布麻具有很好的吸湿性,标准状态下它的回潮率为、罗布麻具有很好的吸湿性,标准状态下它的回潮率为、罗布麻具有很好的吸湿性,标准状态下它的回潮率为7%7%左右,且放湿速度很快左右,且放湿速度很快左右,且放湿速度很快左右,且放湿速度很快vv罗布麻的产品与用途:罗布麻的产品与用途:罗布麻的产品与用途:罗布麻的产品与用途:vv罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、棉麻等机织物,也可加工成针织物特别是罗布麻与棉混纺棉麻等机织物,也可加工成针织物特别是罗布麻与棉混纺棉麻等机织物,也可加工成针织物。
特别是罗布麻与棉混纺棉麻等机织物,也可加工成针织物特别是罗布麻与棉混纺织物在织物在织物在织物在8 8℃℃℃℃以下保暖性是棉织物的以下保暖性是棉织物的以下保暖性是棉织物的以下保暖性是棉织物的2 2倍,在倍,在倍,在倍,在21 21 ℃℃℃℃以上透气性以上透气性以上透气性以上透气性是棉织物的是棉织物的是棉织物的是棉织物的2.52.5倍,同等条件下吸湿性是棉织物的倍,同等条件下吸湿性是棉织物的倍,同等条件下吸湿性是棉织物的倍,同等条件下吸湿性是棉织物的5 5倍以上三、菠萝叶纤维三、菠萝叶纤维vv(一)、菠萝叶纤维的提取(一)、菠萝叶纤维的提取(一)、菠萝叶纤维的提取(一)、菠萝叶纤维的提取vv菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来vv(二)菠萝叶纤维的性能和应用开发(二)菠萝叶纤维的性能和应用开发(二)菠萝叶纤维的性能和应用开发(二)菠萝叶纤维的性能和应用开发vv菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。
由于它始终含有一定菠萝叶纤维是一种纤维素纤维由于它始终含有一定菠萝叶纤维是一种纤维素纤维由于它始终含有一定菠萝叶纤维是一种纤维素纤维由于它始终含有一定的果胶和木质素等,因此它的外观略显淡黄色的果胶和木质素等,因此它的外观略显淡黄色的果胶和木质素等,因此它的外观略显淡黄色的果胶和木质素等,因此它的外观略显淡黄色vv菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度,断裂伸菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度,断裂伸菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度,断裂伸菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度,断裂伸长接近于苎麻、亚麻,具有很高的初始模量,因此不长接近于苎麻、亚麻,具有很高的初始模量,因此不长接近于苎麻、亚麻,具有很高的初始模量,因此不长接近于苎麻、亚麻,具有很高的初始模量,因此不易伸长变形,具有类似丝光亚麻的手感它还具有很易伸长变形,具有类似丝光亚麻的手感它还具有很易伸长变形,具有类似丝光亚麻的手感它还具有很易伸长变形,具有类似丝光亚麻的手感它还具有很好的吸湿性能和染色性能好的吸湿性能和染色性能好的吸湿性能和染色性能好的吸湿性能和染色性能性性性性 能能能能菠萝叶菠萝叶菠萝叶菠萝叶粗羊毛粗羊毛粗羊毛粗羊毛苎麻苎麻苎麻苎麻纤维长度(纤维长度(纤维长度(纤维长度(cm)cm)1010(切断)(切断)(切断)(切断)8.508.506.26.2纤维细度纤维细度纤维细度纤维细度( (dtex)dtex)26.726.79.449.446.396.39强度强度强度强度( (cN/tex)cN/tex)26.126.111.311.35353断裂伸长率(断裂伸长率(断裂伸长率(断裂伸长率(%%))))3.23.243.243.21.91.9比重比重比重比重( (g/cmg/cm³) ³)1.451.451.311.311.541.54回潮率(回潮率(回潮率(回潮率(%%))))11.511.515.515.51313vv菠萝叶纤维的应用开发:菠萝叶纤维的应用开发:菠萝叶纤维的应用开发:菠萝叶纤维的应用开发:vv根据以上特性,菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及根据以上特性,菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及根据以上特性,菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及根据以上特性,菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及其它天然纤维进行混纺。
日本钟渊纺织公司经过三年其它天然纤维进行混纺日本钟渊纺织公司经过三年其它天然纤维进行混纺日本钟渊纺织公司经过三年其它天然纤维进行混纺日本钟渊纺织公司经过三年的研究,终于开发成功能与精细棉的研究,终于开发成功能与精细棉的研究,终于开发成功能与精细棉的研究,终于开发成功能与精细棉/ /亚麻织物媲美的菠亚麻织物媲美的菠亚麻织物媲美的菠亚麻织物媲美的菠萝叶纤维织物它具有良好的外观和手感,可用作男萝叶纤维织物它具有良好的外观和手感,可用作男萝叶纤维织物它具有良好的外观和手感,可用作男萝叶纤维织物它具有良好的外观和手感,可用作男西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品vv印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺混纺纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度混纺纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度混纺纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度混纺。
纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度而断裂伸长较小,纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱而断裂伸长较小,纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱而断裂伸长较小,纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱而断裂伸长较小,纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱好将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善好将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善好将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善好将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善纱线的抗变形能力,同时又很好地保留羊毛蓬松、丰纱线的抗变形能力,同时又很好地保留羊毛蓬松、丰纱线的抗变形能力,同时又很好地保留羊毛蓬松、丰纱线的抗变形能力,同时又很好地保留羊毛蓬松、丰满的风格,因而获得良好的综合性能这种菠萝叶纤满的风格,因而获得良好的综合性能这种菠萝叶纤满的风格,因而获得良好的综合性能这种菠萝叶纤满的风格,因而获得良好的综合性能这种菠萝叶纤维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物,维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物,维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物,维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物,以及服用织物以及服用织物以及服用织物以及服用织物特种动物特种动物毛纤维毛纤维一、山羊毛一、山羊毛vv山羊的毛发一般为内外两层。
山羊的毛发一般为内外两层vv内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛,内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛,称为山羊绒我国是世界上最大的山羊绒生称为山羊绒我国是世界上最大的山羊绒生产国,年产绒量达产国,年产绒量达6000~8000吨vv外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛,叫山羊外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛,叫山羊毛vv(一)山羊毛的分类(一)山羊毛的分类vv1、剪下山羊毛、剪下山羊毛vv是山羊毛的主要部分长、粗、硬,强是山羊毛的主要部分长、粗、硬,强度比较高度比较高vv2、分梳下脚毛、分梳下脚毛vv山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛粗硬,长度较短,强度较低粗硬,长度较短,强度较低vv3、灰褪山羊毛、灰褪山羊毛vv制革时,用化学试剂处理羊皮,在羊皮制革时,用化学试剂处理羊皮,在羊皮上褪下的山羊粗毛上褪下的山羊粗毛vv(二)山羊毛的结构和性能特点(二)山羊毛的结构和性能特点(二)山羊毛的结构和性能特点(二)山羊毛的结构和性能特点vv1 1、山羊绒的纤维细度较细;由鳞片层和皮质、山羊绒的纤维细度较细;由鳞片层和皮质、山羊绒的纤维细度较细;由鳞片层和皮质、山羊绒的纤维细度较细;由鳞片层和皮质层两部分组成;鳞片呈环状,覆盖密度较稀。
层两部分组成;鳞片呈环状,覆盖密度较稀层两部分组成;鳞片呈环状,覆盖密度较稀层两部分组成;鳞片呈环状,覆盖密度较稀纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点vv2 2、山羊毛的细度粗;截面由鳞片层、皮质层、、山羊毛的细度粗;截面由鳞片层、皮质层、、山羊毛的细度粗;截面由鳞片层、皮质层、、山羊毛的细度粗;截面由鳞片层、皮质层、髓质层三部分组成;鳞片呈龟裂状和瓦片状,髓质层三部分组成;鳞片呈龟裂状和瓦片状,髓质层三部分组成;鳞片呈龟裂状和瓦片状,髓质层三部分组成;鳞片呈龟裂状和瓦片状,鳞片较薄,常紧贴于毛干山羊毛表面光滑,鳞片较薄,常紧贴于毛干山羊毛表面光滑,鳞片较薄,常紧贴于毛干山羊毛表面光滑,鳞片较薄,常紧贴于毛干山羊毛表面光滑,表面摩擦系数较小,纤维间难以抱合,总体光表面摩擦系数较小,纤维间难以抱合,总体光表面摩擦系数较小,纤维间难以抱合,总体光表面摩擦系数较小,纤维间难以抱合,总体光泽明亮皮质层呈皮芯结构,正皮质集中在毛泽明亮皮质层呈皮芯结构,正皮质集中在毛泽明亮皮质层呈皮芯结构,正皮质集中在毛泽明亮。
皮质层呈皮芯结构,正皮质集中在毛干中心,而偏皮质分布在周围所以山羊毛无干中心,而偏皮质分布在周围所以山羊毛无干中心,而偏皮质分布在周围所以山羊毛无干中心,而偏皮质分布在周围所以山羊毛无卷曲vv(三)山羊毛的变性处理及其利用开发(三)山羊毛的变性处理及其利用开发vv1 1、未经预处理山羊毛的利用、未经预处理山羊毛的利用、未经预处理山羊毛的利用、未经预处理山羊毛的利用vv((((1 1)手工捻线纺制纯山羊毛地毯)手工捻线纺制纯山羊毛地毯)手工捻线纺制纯山羊毛地毯)手工捻线纺制纯山羊毛地毯vv((((2 2)针刺成形:针刺地毯和壁毯)针刺成形:针刺地毯和壁毯)针刺成形:针刺地毯和壁毯)针刺成形:针刺地毯和壁毯vv((((3 3)以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布:有山羊毛和)以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布:有山羊毛和)以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布:有山羊毛和)以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布:有山羊毛和粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布,混纺粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布,混纺粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布,混纺粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布,混纺纱中山羊毛的含量可达纱中山羊毛的含量可达纱中山羊毛的含量可达纱中山羊毛的含量可达43%43%。
vv2 2、化学变性处理、化学变性处理、化学变性处理、化学变性处理vv运用化学方法使山羊毛变软、细,卷曲度增加,从而运用化学方法使山羊毛变软、细,卷曲度增加,从而运用化学方法使山羊毛变软、细,卷曲度增加,从而运用化学方法使山羊毛变软、细,卷曲度增加,从而提高山羊毛的可纺性和成纱性能提高山羊毛的可纺性和成纱性能提高山羊毛的可纺性和成纱性能提高山羊毛的可纺性和成纱性能vv3 3、物理处理法、物理处理法、物理处理法、物理处理法vv利用毛纤维的热定型性,采用物理机械方法提高山羊利用毛纤维的热定型性,采用物理机械方法提高山羊利用毛纤维的热定型性,采用物理机械方法提高山羊利用毛纤维的热定型性,采用物理机械方法提高山羊毛的卷曲性能,使纤维卷曲程度提高物理变性的山毛的卷曲性能,使纤维卷曲程度提高物理变性的山毛的卷曲性能,使纤维卷曲程度提高物理变性的山毛的卷曲性能,使纤维卷曲程度提高物理变性的山羊毛纺纱是可以纯纺成条产品中的混用比例可达羊毛纺纱是可以纯纺成条产品中的混用比例可达羊毛纺纱是可以纯纺成条产品中的混用比例可达羊毛纺纱是可以纯纺成条产品中的混用比例可达50%50%以上甚至高达以上甚至高达以上甚至高达以上甚至高达96%96%。
成品手感风格、覆盖性能、成品手感风格、覆盖性能、成品手感风格、覆盖性能、成品手感风格、覆盖性能、弹性等都有所改善弹性等都有所改善弹性等都有所改善弹性等都有所改善山羊毛变性后的物理性能山羊毛变性后的物理性能断裂断裂断裂断裂强度强度强度强度cN/tecN/tex x断裂断裂断裂断裂伸长伸长伸长伸长%%卷曲卷曲卷曲卷曲数数数数个个个个/ /cmcm卷曲卷曲卷曲卷曲率率率率%%卷曲卷曲卷曲卷曲弹性弹性弹性弹性率率率率%%残留残留残留残留卷曲卷曲卷曲卷曲率率率率%%新疆分梳下新疆分梳下新疆分梳下新疆分梳下脚粗毛脚粗毛脚粗毛脚粗毛7.17.158.858.80 01.681.6892.3292.321.551.55变性下脚粗变性下脚粗变性下脚粗变性下脚粗毛毛毛毛6.96.966.466.40.640.649.319.3195.8395.838.928.92新疆哈密山新疆哈密山新疆哈密山新疆哈密山羊毛羊毛羊毛羊毛10.310.348.448.40 01.501.5092.2992.291.381.38变性哈密山变性哈密山变性哈密山变性哈密山羊毛羊毛羊毛羊毛6.76.745.445.40.540.549.869.8694.8894.889.369.36vv 山羊毛经物理处理后性能的变化山羊毛经物理处理后性能的变化山羊毛经物理处理后性能的变化山羊毛经物理处理后性能的变化断裂强度断裂强度断裂强度断裂强度cN/texcN/tex断裂伸断裂伸断裂伸断裂伸长长长长%%初始模量初始模量初始模量初始模量cN/texcN/tex卷曲数卷曲数卷曲数卷曲数个个个个/ /cmcm内蒙赤峰山羊毛内蒙赤峰山羊毛内蒙赤峰山羊毛内蒙赤峰山羊毛8.38.342.642.61641640 0变性山羊毛变性山羊毛变性山羊毛变性山羊毛7.37.344.144.11181185.925.92二、改性羊毛v(一)表面变性羊毛v羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细,手感变得柔软、细腻,吸湿性、耐磨性、保温性、染色性等均有提高,光泽变亮。
这种羊毛又称丝光羊毛和防缩羊毛v丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族,两者都是通过化学处理将羊毛的鳞片剥除,而丝光羊毛比防缩羊毛剥取的鳞片更彻底两种羊毛生产的毛纺产品均有防缩、可机洗效果,丝光羊毛的产品有丝般光泽,手感更滑糯,被誉为仿羊绒的羊毛v用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤,羊毛失去缩绒性,但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变v这种处理法以含氯氧化剂用的最多,其基本过程为:v浸酸 氯处理(使鳞片膨化溶解) 脱氯处理 v(二)拉细羊毛v拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约20%拉细羊毛具有丝光、柔软效果,其价值成倍提高,但是拉细羊毛的断裂伸长率下降v拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下拉伸、拉细,改变羊毛纤维的超分子结构,使其有序区大分子由螺旋链转变为曲折链,形成平行曲折链的整齐结晶结构;而无定形区大分子无规线团结构转变为大分子伸直的曲折链的基本平行结构羊毛形态也变成伸直细长无卷曲的纤维,改变了羊毛纤维原有的卷曲弹性和低模量特征,提高了弹性模量、刚性,减少了直径,增加了光泽,本身提高了丝绸感,由于直径变细,可纺线密度变小,适合生产更轻薄型接近丝绸的面料。
羊毛拉细技术的比较v澳大利亚v将一定质量的毛条经输理、扭转施以一定的捻度并拉伸至160%,然后进行定形处理成为拉细毛条根据报道,该技术可使直径的22m纤维减小3~4 m,长度增加15%左右,断裂强度增加30%,因大分子链取向度提高,纤维断裂伸长率有一定下降v日本v从羊毛单纤维拉伸试验入手,采用各种方法探索了羊毛拉伸技术,最后确定了先对羊毛用蛋白酶脱鳞处理,然后在蒸汽中机械拉伸的工艺路线,现已向市场推出了名为“克拉利纳”的多种高附加值新型机织、针织纱和毛织物v(三)超卷曲羊毛v通过对羊毛外观卷曲形态的变化,改进羊毛以及产品的有关性能,使羊毛可纺性提高,可纺支数增大,成纱品质更好其方法可分为机械方法和化学方法v化学方法如采用液氨溶液,使之渗入具有双测结构的毛纤维内部,引起纤维超收缩而产生卷曲v机械卷曲主要有两种方法:v采用填塞箱机械使纤维产生卷曲,再经过定型使羊毛卷曲状态稳定下来v国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法:将毛条经罗拉牵伸装置拉伸,然后在自由状态下松弛,再在蒸汽中定型使加工中产生的卷曲稳定下来这种处理只适合具有双侧结构的细羊毛拉伸拉伸拉伸拉伸- -松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比指指指指 标标标标未处理未处理未处理未处理处理后处理后处理后处理后变化率变化率变化率变化率%%卷曲数(个卷曲数(个卷曲数(个卷曲数(个/ /cmcm))))2.162.162.622.6221.321.3卷曲率(卷曲率(卷曲率(卷曲率(%%))))3.733.738.548.54129.0129.0剩余卷曲率(剩余卷曲率(剩余卷曲率(剩余卷曲率(%%))))2.892.897.217.21149.5149.5卷曲弹性率(卷曲弹性率(卷曲弹性率(卷曲弹性率(%%))))77.6877.6884.8984.899.39.3断裂强度断裂强度断裂强度断裂强度((((cN/tex)cN/tex)18.718.720.620.610.210.2断裂伸长率(断裂伸长率(断裂伸长率(断裂伸长率(%%))))43.4443.4440.4040.40-7.0-7.0初始模量初始模量初始模量初始模量((((cN/tex)cN/tex)29229234634618.518.5绿色环保绿色环保纺织品纺织品一、世界环保纺织品发展现状与趋势v1、环保纺织品的定义 ——指产品从原料的选择到生产、销售、使用和废弃处理整个过程中,对环境或人的伤害影响到最小的纺织产品。
2、绿色消费的兴起 1977年德国首先推出蓝天计划,是世界上第一个推动全国性环保标准的国家三、环保纺织标准简介v1、环保纺织标准100(Oeko- Tex Standard 100) v 由10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保纺织协会( Oeko- Tex )制定的,用以测试纺织品和服装中的有害物质,并对这些有害物质定出能用科学方法测量的限量v1996年欧洲市场采用环保纺织标准100来测量纺织品的比率为10%~15%,2000年增至70%~80%,这显示环保纺织标准100将成为各国销往欧洲纺织品的必备条件 生态纺织品标签v生态纺织品标签是一个商业标签,生态纺织品标准100就是生态纺织品标签的典型代表,如图。
v生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国际纺织生态学研究与检测协会的14个成员单位负责,其中瑞士纺织测试研究院(Swiss Textile Testing Institute)在我国香港和上海设有办事处,负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证工作其它与生态纺织品有关的标签世界环保纺织品发展趋势世界环保纺织品发展趋势v1、开发可回收利用的纺织品、开发可回收利用的纺织品v2、开发节约能源的纺织品、开发节约能源的纺织品v3、开发轻薄的多功能性纺织品、开发轻薄的多功能性纺织品v4、开发水土保持用纺织品、开发水土保持用纺织品v5、开发防治污染用纺织品、开发防治污染用纺织品v6、开发环保型新浆料、开发环保型新浆料v7、开发环保型染整技术、开发环保型染整技术绿绿 色色 纤纤 维维v天然彩色棉天然彩色棉vLyocell纤维纤维v聚乳酸纤维(聚乳酸纤维(PLA))v甲壳素纤维甲壳素纤维v可降解合成纤维可降解合成纤维v用回收材料制成的纤维用回收材料制成的纤维Lyocell纤维纤维vLyocell纤维属于精制纤维素纤维,其生产专利归荷纤维属于精制纤维素纤维,其生产专利归荷兰兰Akzo Nobel公司所有,得到公司所有,得到Akzo Nobel公司短公司短纤生产许可证的公司有:奥地利的兰精(纤生产许可证的公司有:奥地利的兰精(Lazing)公公司和英国的考陶尔兹(司和英国的考陶尔兹(Caurtaulds)公司。
公司v1993年年Caurtaulds公司生产出商品名为公司生产出商品名为Tencel的短的短纤,开始向世界销售纤,开始向世界销售v1997年兰精公司生产出商品名为年兰精公司生产出商品名为Lanzing Lyocell的短纤维的短纤维Lyocell纤维的生产者、品种及商标纤维的生产者、品种及商标生产者地点(国别)商 标类型/用途AcordisMobile(美国)/GrimsbyMobile/Grimsby(英国)TencelAcordis Lyocell纺织用短纤维工业用短纤维Lazing AgHeiligenkreuz(奥地利)Lenzing Lyocell短纤维Akozo NobelObernburg(德国)Newcell长丝TITKRudolstadt(德国)Alceru短纤维/长丝俄国研究所Mytishi(俄国)Ocel试验产品东华大学上海(中国)研究中Tencel 纤维的命名v1997年,国际人造丝及合成纤维标准化协会BISFA将这种纤维正式命名为Lyocell纤维Lyo来源于希腊文Lyein(溶解),Cell来源于英文的 Cellulose(纤维素)v欧盟(EU)97/37EC指令将Lyocell纤维及其纺织品的符号规定为CLY。
Tencell纤维的生产工艺v生产原料:针叶树为主的木质浆柏v溶剂:NMMNOv生产工艺流程图木 浆NMMNO混 合溶 解纺 丝水 洗 纯 化蒸 发干 躁卷 曲Lyocell纤维Tencel纤维特有的性能v1、物理机械性能:干湿强都很高,接近与涤纶,湿态强度可达干强的80%模量高,因而尺寸稳定性好Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较Lyocell 纤维普通粘胶纤维高湿模量粘胶纤维美国中级棉涤 纶干强( N/tex)0.53~0.550.27~0.280.45~0.480.27~0.230.53~0.67干伸(%)14~1620~2513~157~944~45湿强( N/tex)0.47~0.510.12~0.190.26~0.280.34~0.40.53~0.67湿伸(%)16~1825~3013~1512~1444~452、原纤化特性v原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于1~4µm的微纤维,即原纤。
v原纤化产生的原因是由于Lyocell纤维是在空气中喷丝,同时进行牵伸,因此分子取向性好,分子排列的紧密程度高于棉和粘胶如图)v在湿态下通过绳状或成衣加工,可以使织物表面产生特殊的桃皮绒效果,赋予服装优良的手感和外观v对一般织物,纤维的原纤化会使织物颜色发灰,不够鲜艳要限制纤维的原纤化,就要进行适当的整理vAcordis公司已开发出一种新的无原纤化的Lyocell纤维,品牌号为“A100”其悬垂性极好,染色性能也好v3、吸水性: Lyocell纤维具有比棉还高的膨润性当暴露在水中时, Lyocell纤维的横截面积增加50,为棉的2倍多以重量百分比来计算, Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可改善通常的防护性能v4、悬垂性和动感:用Lyocell纤维织成的织物具有独特的悬垂性和动感这种效果是通过前处理、染色及整理,在织物内部产生了更大的空间而形成的Tencel纤维聚合度vTencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较纤维名称聚合度Tencel纤维500~550普通粘胶纤维250~300高湿模量纤维350~450强力粘胶纤维300~350波里诺西克纤维500左右Tencel纤维的结晶度vTencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较纤维名称结晶度(%)Tencel纤维50普通粘胶纤维30波里诺西克纤维48高湿模量粘胶纤维44Tencel纤维纱线Tencel纤维质量检验检验项目:每包质量(270kg)、聚合度、纤维油剂附着量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、短纤形状等。
Tencel纤维可纺线密度棉纺纱:纤维线密度0.17tex,可纺纱的线密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.7tex;纤维线密度0.11tex,可纺纱有9.7tex、7.3tex、5.8tex精纺毛纱:纤维线密度0.24tex,可纺纱有29.4~19.2tex气流纱:纤维线密度0.17tex,可纺纱83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex混纺纱:与棉混纺可纺19.4和4.6tex纱;与毛混纺可纺29.4和19.2tex的精纺纱以及62.5和41.7tex的粗纺纱Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比(23页图表)Modal纤维特性与产品开发vModal纤维是奥地利Lazing公司生产的新一代纤维素纤维,由山毛榉木浆粕制成vModal纤维具有光亮型和暗光型两种此外,兰精公司还开发了具有新型纤维功能的Modal纤维,如应用纳米技术开发的Modal抗菌纤维、 Modal抗紫外线纤维、与Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维vModal纤维2000年进入我国市场,2001年上半年原料进口数量已超过2000年全年的进口数量总和,开发的产品也增加到数百种。
vModal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽,吸水透气性都优于棉,且染色性好,色泽鲜艳明亮再生蛋白再生蛋白纤维纤维再生蛋白纤维的发展v再生蛋白纤维的研究历史较早,大约在19世纪末和20世纪初国外就开始了研究1894年,在明胶液中加入甲醛进行纺丝,制得明胶纤维1935年和936年,意大利SNIA公司和英国Courtaulds公司分别开发了酪素纤维1938年,英国ICI公司制备了花生蛋白纤维,商品名为Ardil1938年,日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维1939年,Corn Product Refining 公司制得玉米蛋白纤维1945年左右,美国杜邦、日本研究了大豆蛋白纤维,商品名分别为 Soylon 和 Sikool1948年,美国Varginia Carol Chemical 公司开发了玉米蛋白纤维——Vicara1969年,日本东洋纺公司研制和试生产了牛奶蛋白纤维,命名为Chinon(希农)v牛奶蛋白纤维v由日本东洋纺公司开发,以新西兰牛奶为原料与丙希腈接枝聚合物的再生蛋白纤维“Chinon”,它是世界上唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维v牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感,有较好的吸湿和导湿性能、极好的保温性,穿着舒适,但纤维呈淡黄色,耐热性差,在干热120℃以上易泛黄。
v玉米蛋白纤维v由美国DuPont公司研制,将玉米蛋白溶解于溶剂中可进行干法纺丝;将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝v玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性能,切不蛀不霉,它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性和蚕丝的手感特性生物降解性纤维v生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物作用下能自行降解的纤维v按照纤维组成,生物降解性纤维可以分为生物可降解的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类生物降解性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点v按照其降解机理的不同,它可分为两大类:v一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤维,如用于外科缝合线的纤维v另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳和水等适合用作一般生活材料和产业用材料生物可降解性纤维的品种和性能v一、生物可降解再生纤维v以天然聚合物为原料制得的可降解纤维v1、棉粘纤维v日本Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出微生物可分解的长纤维非织造布,原料为棉短绒其方法是先对棉子绒进行精制,再溶于铜氨溶液中,制成可再生的铜氨人造纺丝液,通过矩形喷丝板在温水中挤压成丝,然后拉伸、铺网,制成多孔非织造布。
该非织造布轻薄、强度高v醋酸纤维素纤维v为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃后不损害环境卫生,美国Eastman Kodak公司研制了一种环境不稳定纤维素纤维该纤维综合了纤维素酶与颜料的优点,颜料起到光氧化催化的作用,加速了纤维素酯的分解,使这种醋酯纤维具有生物可降解性v甲壳素纤维v甲壳素是一种天然有机高分子多糖,广泛分布于自然界中制取甲壳素的主要来源是水生的贝壳类甲壳纲动物的壳质v甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中,经过纺丝、凝固、后处理制成的甲壳素纤维的性质和指标v1、外观、色泽v纯甲壳素和纯壳聚糖都是白色或灰白色半透明的片状或粉状固体,无色、无味、无臭、无毒,壳聚糖略带珍珠色v2、化学性质v在一定条件下,甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应,从而生成各种不同性能的甲壳质衍生物,扩大了甲壳质的应用范围v3、可纺性v甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液,这种溶液具有良好的成膜或成丝强度,故它们具有良好的可纺性v4、可生物降解甲壳质和壳聚糖的质量指标品种线密度(tex)强度(cN/tex)伸长(%)打结强度(cN/dtex)干强湿强干伸湿伸甲壳质纤维0.17~0.440.97~2.200.35~0.974~83~60.44~1.14壳聚糖纤维0.17~0.440.97~2.730.35~1.238~146~120.44~1.32 由表中可看出:4、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性(17.2%),用它制成医用缝纫线,其干燥状态下的线强度>17.64cN/tex。
在手术缝合后的初始10~15天有很大的强度,以后强度迅速下降,有利于生物体吸收甲壳素纤维用作医用缝纫线无毒,在生物体内会被酶解并被组织吸收,无生物排斥性,不会引起过敏,术后无需拆线,临床上还具有镇痛、止血和治愈效果v5、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能,吸汗保湿,穿着十分舒适甲壳素的吸湿率可达400%~500%,是纤维素的2倍多v6、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性,对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑菌作用因此,甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用甲壳素纤维的主要用途v1、用作医用缝合线v2、甲壳素的非织造布用作医用敷料上海长海医院烧伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料,选择50例烧伤病员试用经统计分析论证了该敷料确有透气透水性能良好的特点,这就保证了敷料下不积液,为控制感染、促进伤口愈合创造了条件v3、日本尤尼吉卡公司与法国Roussel Medica 公司于1998年4月联合推出甲壳质非织造布,商品名为Beschitin-W 人造皮肤10cm×12cm的人造皮肤售价150美圆v4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性,可用作高档内衣。
蛹蛋白粘胶长丝v蛹蛋白粘胶长丝又称为PPV,是综合利用高分子改性技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新技术,将蛹蛋白生化处理成纺丝液,再与粘胶共混处理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维它外表呈淡黄色,有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质,其蛋白质含量为30%,富含18种氨基酸,与人体皮肤接触,能有效促进新陈代谢,防止皮肤衰老其芯层粘胶纤维是一种再生纤维素纤维,它吸湿透气性好,服用性能好,染色性能和棉纤维相似,而且价格便宜这两种原料通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的外观和手感,在价格上又比蚕丝低得多 二、生物可降解性的合成纤维v1、生物可降解的聚酯纤维v用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维如日本东京Showa高聚物有限公司与Showa Denko 株式会社研制了一种纱线,所用纤维是以脂肪族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的该纱线有较好的热稳定性和机械强度,并具有生物可降解性2、聚乳酸纤维v聚乳酸纤维(polylactic acid,缩写PLLA)是20世纪90年代初由日本岛津(Shimadzu)公司和钟纺(Kanebo)公司联合开发的一种可生物降解的纤维.v聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸,然后经聚合、纺丝而成。
故又称为“玉米纤维”,商品名为Lactron.v聚乳酸纤维的熔点高达170°C以上,具有与聚酯纤维类似的性质,外观透明可以用熔融纺丝法加工成丝vLactron纤维有短纤维和长丝两种它们的线密度范围:短纤维0.11~2.22tex,长丝2.22~111texv纤维抗拉强度可达35.25~48.51cN/tex,并具有良好的耐热性、热定型性,有丝一般的光泽,手感柔软,可以用分散染料染色,且颜色较深聚乳酸纤维和涤纶、锦纶6的物理性质比较物理指标聚乳酸纤维涤 纶锦纶6断裂强度(cN/tex)39~5439~5439~54断裂伸长(%)20~3520~3520~35初始模量(cN/tex)590~690880~1100200~390熔点(°C)175256222回潮率(%)0.60.44.5聚乳酸纤维的用途及产品v聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农林、水产、造纸、卫生等行业v聚乳酸纤维制品在废弃后,在土壤或水中微生物的作用下可分解为二氧化碳和水v目前聚乳酸纤维已实现工业化生产,主要有日本开发的Lactron和法国Fiberweb 公司开发的Deposa等。
3、聚己内酯纤维v聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成高分子纤维v它所用的聚己内酯是环状单体——己内酯它可以采用熔融纺丝法制取单丝、复丝和短纤维v聚己内酯纤维的强度和锦纶6几乎相当,它的拉伸强度可以达到70.56cN/tex以上,打结强度也在44.1 cN/tex以上;而且湿态下的强度损失很少v聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似并且,它不仅在土壤中能降解,而且在海水和活性污泥中也有很好的降解性v4、聚乙烯醇纤维v聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物v将相对分子质量超过1000的聚合物充分皂化后同玉米淀粉以85:15的比例混合配制成纺丝液,经干法或湿法纺丝,在120C空气条件下拉伸,即可制成可生物降解的聚乙烯醇纤维v5、聚乙烯纤维v日本Unitika Ltd. 公司与1991年制成了微生物可降解的聚乙烯纤维这种纤维采用97%高密度聚乙烯与3%含3%~30%聚己内酯混合制得的切片,在280 C下熔融纺丝,经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的聚乙烯纤维差别化差别化纤维纤维vv差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理,使性能上获得一定程度的改善。
性处理,使性能上获得一定程度的改善性处理,使性能上获得一定程度的改善性处理,使性能上获得一定程度的改善vv至至至至2020世纪末,全世界化学纤维差别化率已达世纪末,全世界化学纤维差别化率已达世纪末,全世界化学纤维差别化率已达世纪末,全世界化学纤维差别化率已达30%30%,发达国,发达国,发达国,发达国家化学纤维产量已超过家化学纤维产量已超过家化学纤维产量已超过家化学纤维产量已超过50%50%,我国不到,我国不到,我国不到,我国不到20%20%,但沿海地区有,但沿海地区有,但沿海地区有,但沿海地区有的化纤企业差别化纤维产量已占的化纤企业差别化纤维产量已占的化纤企业差别化纤维产量已占的化纤企业差别化纤维产量已占1/31/3vv一、分类一、分类一、分类一、分类vv结合纤维改性方法上的某些特征,可以分为:结合纤维改性方法上的某些特征,可以分为:结合纤维改性方法上的某些特征,可以分为:结合纤维改性方法上的某些特征,可以分为:vv1 1、异形纤维、异形纤维、异形纤维、异形纤维vv2 2、超细纤维:单纤维细度小于、超细纤维:单纤维细度小于、超细纤维:单纤维细度小于、超细纤维:单纤维细度小于0.440.44dtexdtex的纤维;细度大于的纤维;细度大于的纤维;细度大于的纤维;细度大于0.440.44dtexdtex小于小于小于小于1.11.1dtexdtex的纤维称为细特纤维。
超细纤维组成的纤维称为细特纤维超细纤维组成的纤维称为细特纤维超细纤维组成的纤维称为细特纤维超细纤维组成的长丝称为超复丝,细特纤维组成的长丝称为高复丝的长丝称为超复丝,细特纤维组成的长丝称为高复丝的长丝称为超复丝,细特纤维组成的长丝称为高复丝的长丝称为超复丝,细特纤维组成的长丝称为高复丝vv3 3、易染纤维:又称差别化可染纤维(、易染纤维:又称差别化可染纤维(、易染纤维:又称差别化可染纤维(、易染纤维:又称差别化可染纤维(DDF)DDF)所谓所谓所谓所谓“ “易染色易染色易染色易染色” ”是指它可用不同类型的燃料染色,且染色条件温和,色谱是指它可用不同类型的燃料染色,且染色条件温和,色谱是指它可用不同类型的燃料染色,且染色条件温和,色谱是指它可用不同类型的燃料染色,且染色条件温和,色谱齐全,色泽均匀及坚牢度好齐全,色泽均匀及坚牢度好齐全,色泽均匀及坚牢度好齐全,色泽均匀及坚牢度好vv4 4、阻燃纤维:能满足某些领域所规定的燃烧试验标准阻燃纤维:能满足某些领域所规定的燃烧试验标准阻燃纤维:能满足某些领域所规定的燃烧试验标准阻燃纤维:能满足某些领域所规定的燃烧试验标准v5、高吸湿性纤维v6、抗起球性纤维v7、抗静电纤维v8、自卷曲纤维:又称为三维立体卷曲纤维。
这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等特点,使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好v9、高收缩纤维:对纤维热处理后收缩率约15%~40%的纤维称为收缩性纤维其中收缩率约20%的为收缩纤维,收缩率高于35%~40%的为高收缩纤维v10、有色纤维二、纤维改性的方法v纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能,同时又对某一方面的性能有所改善主要有三条途径:v(一)物理改性v采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法v1、改变聚合与纺丝条件v2、改变截面v3、表面物理改性v4、复合v5、混合:利用聚合物的可混溶性和溶解性,将两种或几种聚合物混合后喷纺成丝v(二)化学改性v指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法v1、共聚:采用两种或两种以上的单体在一定条件下进行聚合的方法由于新单体的加入,因而改变了原高聚物的性质例如,丙烯腈与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维的阻燃性能v2、接枝:通过一种化学或物理的方法,使纤维的大分子链上能接上所需要的基团v3、交联:指控制一定条件使纤维大分子链间用化学链联接起来,从而形成一个分子量无限大的三维网状结构v(三)工艺改性v通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和过程来达到改性的目的。
v1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控制;v2、根据新的成形原理采用新的成形方法;v3、改进纺丝成形和后加工工艺,如某些抗起球型聚酯纤维的生产;v4、后续工艺过程的联合,如染色与纺丝工艺的联合,可以生产出有色纤维异形纤维v 天然纤维一般都具有非规则的截面形状,这一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能的重要原因简单地改变合成纤维的截面形状,就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性v1954年,世界上首次发表了关于异形纤维制造的研究报告1959~1960年间,三角形、三叶形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产1960年,相继开发了四叶形、五叶形纤维1965年杜邦公司发明了锦纶-66中空纤维到70年代初期,美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤维产量的15%左右一、异形纤维的分类及制造方法v1、喷丝孔异形法v2、膨化粘结法:它采用一组距离较近的喷丝孔板,纺丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间,由于压力突然降低,会发生膨化而相互粘结,在适宜的纺丝速度和冷却条件下而形成空心或豆形截面的纤维v3、复合纺丝法:先制成复合纤维,再将复合纤维中的一组分溶解除去,而制成异形截面纤维例如,C—形纤维的制造方法,就采用了如图的一种喷丝板。
v这种C—形纤维具有不规则的截面形状,纵向轮廓也不规则,表面并非连续光滑,因而纤维不产生极光,且蓬松、有弹性可用于双面针织物v4、轧制法:纺丝熔体经喷丝孔挤出后,趁尚未完全固化时,用特殊热辊挤压成型二、异形纤维的性质v1、光泽和耐污性v异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向无关,而异形纤维表面对光的反射强度随着入射光的方向而变化v不同截面的异形纤维的光学性质有所不同从光反射性质上看,三角形、三叶形、四叶形截面纤维反射光强度较强,通常具有钻石般的光泽而多叶形截面纤维的光泽较柔和,闪光小织物(塔夫绸)的对比光泽度织物(塔夫绸)的对比光泽度织物(塔夫绸)的对比光泽度织物(塔夫绸)的对比光泽度v表中织物对比光泽度是指最大反射光强度Imax 和最小反射光强度Imin 之比织物的对比光泽度愈大,其光泽感愈强比较织物的对比光泽度,异形聚酯丝更接近于蚕丝,说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好v由于异形纤维的反射光增强,纤维及其织物的透光度减小,因而织物上的污垢不易显露出来,这样就提高了织物的耐污性织物试样75°~45°ImaxImin对比光泽度圆形聚酯丝(5.5tex/24F)57.542.51.35三角形聚酯丝(5.5tex/24F)77.545.01.72蚕丝(1.21dtex/1F)75.026.22.86圆形聚酰胺丝(7.7tex/24F)57.538.81.482 2、蓬松和透气性、蓬松和透气性、蓬松和透气性、蓬松和透气性vv一般情况下,异形纤维的覆盖性、蓬松性要比一般情况下,异形纤维的覆盖性、蓬松性要比一般情况下,异形纤维的覆盖性、蓬松性要比一般情况下,异形纤维的覆盖性、蓬松性要比普通合成纤维好,做成的织物手感更厚实、蓬普通合成纤维好,做成的织物手感更厚实、蓬普通合成纤维好,做成的织物手感更厚实、蓬普通合成纤维好,做成的织物手感更厚实、蓬松、丰满、质轻,透气性也好。
异形纤维截面松、丰满、质轻,透气性也好异形纤维截面松、丰满、质轻,透气性也好异形纤维截面松、丰满、质轻,透气性也好异形纤维截面越复杂,纤维及织物的蓬松性和透气性越好越复杂,纤维及织物的蓬松性和透气性越好越复杂,纤维及织物的蓬松性和透气性越好越复杂,纤维及织物的蓬松性和透气性越好指标聚酰胺纤维织物圆形三角形菱形三叶形豆形透气性(mL/s ·cm²)3641434751纤维试样规格(dtex×mm)蓬松性/%保温性/%圆形涤纶2.75×5176.6470.13圆中空涤纶2.75 ×5167.7481.64vv3 3、抗弯曲性和手感、抗弯曲性和手感、抗弯曲性和手感、抗弯曲性和手感vv在截面相同的情况下,异形截面纤维比同种圆在截面相同的情况下,异形截面纤维比同种圆在截面相同的情况下,异形截面纤维比同种圆在截面相同的情况下,异形截面纤维比同种圆形纤维难弯曲,从而引起风格手感的改变,使形纤维难弯曲,从而引起风格手感的改变,使形纤维难弯曲,从而引起风格手感的改变,使形纤维难弯曲,从而引起风格手感的改变,使异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。
异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺而这些异形纤维之间,其织物的抗弯性能有这而这些异形纤维之间,其织物的抗弯性能有这而这些异形纤维之间,其织物的抗弯性能有这而这些异形纤维之间,其织物的抗弯性能有这样的规律:样的规律:样的规律:样的规律:三叶形三叶形三叶形三叶形> >三角形、豆形三角形、豆形三角形、豆形三角形、豆形> >菱形菱形菱形菱形> >圆形圆形圆形圆形 对中空纤维来讲,其硬挺度和手感受到纤维中对中空纤维来讲,其硬挺度和手感受到纤维中对中空纤维来讲,其硬挺度和手感受到纤维中对中空纤维来讲,其硬挺度和手感受到纤维中空度的影响一定范围内,中空纤维的硬挺度空度的影响一定范围内,中空纤维的硬挺度空度的影响一定范围内,中空纤维的硬挺度空度的影响一定范围内,中空纤维的硬挺度随着中空度增加而增大中空度过大时,纤维随着中空度增加而增大中空度过大时,纤维随着中空度增加而增大中空度过大时,纤维随着中空度增加而增大中空度过大时,纤维壁会变薄,纤维也会变得易挤压,硬挺度反而壁会变薄,纤维也会变得易挤压,硬挺度反而壁会变薄,纤维也会变得易挤压,硬挺度反而壁会变薄,纤维也会变得易挤压,硬挺度反而降低。
降低v4、抗起球性和耐磨性v纤维异化后,由于纤维表面积增加,丝条内纤维间的抱合力增大,起毛起球现象大大减少如图,为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛球生成量的关系v异形纤维会使纤维耐弯曲性下降但中空纤维,包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却明显提高,甚至提高2~3倍v如图vv5 5、抗静电及吸湿性、抗静电及吸湿性、抗静电及吸湿性、抗静电及吸湿性vv纤维异形化后,表面积和空隙增加,织物的回纤维异形化后,表面积和空隙增加,织物的回纤维异形化后,表面积和空隙增加,织物的回纤维异形化后,表面积和空隙增加,织物的回潮率增加,且截面越复杂回潮率越高如六叶潮率增加,且截面越复杂回潮率越高如六叶潮率增加,且截面越复杂回潮率越高如六叶潮率增加,且截面越复杂回潮率越高如六叶形锦纶长丝回潮率可达形锦纶长丝回潮率可达形锦纶长丝回潮率可达形锦纶长丝回潮率可达5.2%5.2%,而圆形截面织物,而圆形截面织物,而圆形截面织物,而圆形截面织物只有只有只有只有4.8%4.8%vv6 6、抗折皱及抗抽丝性、抗折皱及抗抽丝性、抗折皱及抗抽丝性、抗折皱及抗抽丝性vv异形纤维弹性模量比圆形纤维高,因此抗变形异形纤维弹性模量比圆形纤维高,因此抗变形异形纤维弹性模量比圆形纤维高,因此抗变形异形纤维弹性模量比圆形纤维高,因此抗变形能力较强,抗折皱效果好。
能力较强,抗折皱效果好能力较强,抗折皱效果好能力较强,抗折皱效果好vv7 7、染色性、染色性、染色性、染色性vv异形纤维由于表面积大,因而上色速度快但异形纤维由于表面积大,因而上色速度快但异形纤维由于表面积大,因而上色速度快但异形纤维由于表面积大,因而上色速度快但由于纤维表面对光的反射率增大,颜色相对显由于纤维表面对光的反射率增大,颜色相对显由于纤维表面对光的反射率增大,颜色相对显由于纤维表面对光的反射率增大,颜色相对显得较浅,若要获得与圆形纤维同样深度的颜色,得较浅,若要获得与圆形纤维同样深度的颜色,得较浅,若要获得与圆形纤维同样深度的颜色,得较浅,若要获得与圆形纤维同样深度的颜色,染料要多消耗染料要多消耗染料要多消耗染料要多消耗10%~20%10%~20%异形纤维的应用异形纤维的应用vv目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域vv1 1、涤纶仿真丝产品、涤纶仿真丝产品、涤纶仿真丝产品、涤纶仿真丝产品vv2 2、异形变形丝经编针织物,异形锦纶丝袜多叶形的、异形变形丝经编针织物,异形锦纶丝袜。
多叶形的、异形变形丝经编针织物,异形锦纶丝袜多叶形的、异形变形丝经编针织物,异形锦纶丝袜多叶形的锦纶丝是丝袜的一种高级原料,由它制成的袜子不仅锦纶丝是丝袜的一种高级原料,由它制成的袜子不仅锦纶丝是丝袜的一种高级原料,由它制成的袜子不仅锦纶丝是丝袜的一种高级原料,由它制成的袜子不仅耐磨性好,使用寿命长,且具有抗钩丝性好,透气性耐磨性好,使用寿命长,且具有抗钩丝性好,透气性耐磨性好,使用寿命长,且具有抗钩丝性好,透气性耐磨性好,使用寿命长,且具有抗钩丝性好,透气性好的特点好的特点好的特点好的特点vv3 3、仿毛、仿麻产品:如三叶形或三角形的异形涤纶纤、仿毛、仿麻产品:如三叶形或三角形的异形涤纶纤、仿毛、仿麻产品:如三叶形或三角形的异形涤纶纤、仿毛、仿麻产品:如三叶形或三角形的异形涤纶纤维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线vv4 4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维((((ANTRONANTRON))))被用作地毯原料。
由它制成的地毯具有被用作地毯原料由它制成的地毯具有被用作地毯原料由它制成的地毯具有被用作地毯原料由它制成的地毯具有抗静电、阻燃性好,强力高、色牢度高、表面光滑不抗静电、阻燃性好,强力高、色牢度高、表面光滑不抗静电、阻燃性好,强力高、色牢度高、表面光滑不抗静电、阻燃性好,强力高、色牢度高、表面光滑不易藏污等特点易藏污等特点易藏污等特点易藏污等特点vv5 5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料如、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料如、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料如、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料如杜邦公司开发的聚酯中空纤维(杜邦公司开发的聚酯中空纤维(杜邦公司开发的聚酯中空纤维(杜邦公司开发的聚酯中空纤维(DACRONDACRON)高 功 能 纤 维High Functional Fiber高功能纤维的定义及分类高功能纤维的定义及分类vv(一(一(一(一 )功能纤维的定义)功能纤维的定义)功能纤维的定义)功能纤维的定义vv功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维,还包括提供舒反渗透、离子交换等特殊功能的纤维,还包括提供舒反渗透、离子交换等特殊功能的纤维,还包括提供舒反渗透、离子交换等特殊功能的纤维,还包括提供舒适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在特殊条件下应用的纤维。
特殊条件下应用的纤维特殊条件下应用的纤维特殊条件下应用的纤维vv(二)高功能纤维的分类(二)高功能纤维的分类(二)高功能纤维的分类(二)高功能纤维的分类vv1 1、分离功能纤维:、分离功能纤维:、分离功能纤维:、分离功能纤维:vv膜分离用中空纤维膜分离用中空纤维膜分离用中空纤维膜分离用中空纤维vv过滤介质用纤维过滤介质用纤维过滤介质用纤维过滤介质用纤维vv吸附分离用纤维吸附分离用纤维吸附分离用纤维吸附分离用纤维vv2 2、传导功能纤维、传导功能纤维、传导功能纤维、传导功能纤维vv导光纤维导光纤维导光纤维导光纤维vv导电纤维导电纤维导电纤维导电纤维vv3 3、耐热纤维、耐热纤维、耐热纤维、耐热纤维vv耐热纤维耐热纤维耐热纤维耐热纤维vv防燃纤维防燃纤维防燃纤维防燃纤维vv4 4、屏蔽纤维、屏蔽纤维、屏蔽纤维、屏蔽纤维vv电磁波屏蔽电磁波屏蔽电磁波屏蔽电磁波屏蔽vv中子吸收中子吸收中子吸收中子吸收vv噪音隔绝噪音隔绝噪音隔绝噪音隔绝vv5 5、其它、其它、其它、其它vv发光纤维发光纤维发光纤维发光纤维vv生物活性纤维生物活性纤维生物活性纤维生物活性纤维vv超导纤维超导纤维超导纤维超导纤维vv变色纤维变色纤维变色纤维变色纤维vv抗菌纤维抗菌纤维抗菌纤维抗菌纤维导电纤维v导电纤维(Electrical conductivity fiber)指在标准状态下质量比电阻为108Ω•g/cm2以下的纤维。
v导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种:v1、均匀型:导电成分均匀地分布在纤维中v2、被覆型:导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表面;v3、复合型:导电成分混熔在纺丝液中,或通过复合纺丝法得到导电纤维v按纤维材料来分:金属纤维、碳纤维、有机导电纤维光导纤维v光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维.v光导纤维可以分为以下类别:v1、按材料组成分为无机纤维和有机纤维无机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维v2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维v3、按传递性能分为光和传象纤维v4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外线和激光传导纤维光导纤维的发展v玻璃光纤是20世纪60年代开始研究的,60年代后期到70年代初获得了低光损耗的石英光纤,它可扩大光波使用范围,在输送紫外、红外光时光损耗小,实现长距离通讯等优点而成为无机光纤的主导但其价格昂贵,不宜弯曲,难加工有机光纤是60年代中期进入使用阶段1966年,美国杜邦公司和光学聚合物公司首先出售了全反射型的有机光纤以后日本旭化成、东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤1972年,杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光纤。
70年代末,该公司又开发了一种导光距离提高一倍的有机光纤进入80年代以后,有机光纤又有了新发展,性能进一步提高有机光纤的透光率等方面比石英类无机光纤差,光传输损耗较大,光传导距离较短,但有机光纤加工容易,轻而柔软、挠曲性好光导纤维的制造v光导纤维一般由两层组成,里面一层称为内芯,直径一般为几十微米或几微米;外面一层成为包层,为了保护光导纤维,包层外还往往覆盖一层塑料v制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、涂层法、双组分挤压法v如图为双坩埚拉丝装置抗菌纤维抗菌纤维vv一、抗菌纤维的分类一、抗菌纤维的分类一、抗菌纤维的分类一、抗菌纤维的分类vv1 1、本身带有抗菌功能的纤维,如某些麻类纤维、甲壳、本身带有抗菌功能的纤维,如某些麻类纤维、甲壳、本身带有抗菌功能的纤维,如某些麻类纤维、甲壳、本身带有抗菌功能的纤维,如某些麻类纤维、甲壳素纤维及金属纤维等素纤维及金属纤维等素纤维及金属纤维等素纤维及金属纤维等vv2 2、用抗菌剂进行整理的纺织品,此法加工简便,但耐、用抗菌剂进行整理的纺织品,此法加工简便,但耐、用抗菌剂进行整理的纺织品,此法加工简便,但耐、用抗菌剂进行整理的纺织品,此法加工简便,但耐洗性略差;洗性略差;洗性略差;洗性略差;vv3 3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤维,这类纤维抗菌、耐洗性好,易于织染加工。
维,这类纤维抗菌、耐洗性好,易于织染加工维,这类纤维抗菌、耐洗性好,易于织染加工维,这类纤维抗菌、耐洗性好,易于织染加工vv二、抗菌机理及加工方法二、抗菌机理及加工方法二、抗菌机理及加工方法二、抗菌机理及加工方法vv目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类vv有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与细菌表面的负电荷相互吸引,以物理方式破坏细菌的细菌表面的负电荷相互吸引,以物理方式破坏细菌的细菌表面的负电荷相互吸引,以物理方式破坏细菌的细菌表面的负电荷相互吸引,以物理方式破坏细菌的细胞膜,起到抑菌抗菌的功能细胞膜,起到抑菌抗菌的功能细胞膜,起到抑菌抗菌的功能细胞膜,起到抑菌抗菌的功能vv无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌细胞内扩散,引起细菌代谢障碍而死亡。
菌细胞内扩散,引起细菌代谢障碍而死亡菌细胞内扩散,引起细菌代谢障碍而死亡菌细胞内扩散,引起细菌代谢障碍而死亡vv目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等v三、抗菌纤维的典型品种v1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截面直径为2~20μm纤维束v它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能,也具有良好的抗菌性v试验证明,镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好,但镍铬合金价格较低几种纤维的抑菌效果如表v用金属纤维与棉按10:90的比例混纺后,所制成的金属、棉混纺纱可应用于针织物,制成永久抗菌针织物大肠杆菌白色葡萄球菌个/mL抑菌率个/mL抑菌率镍铬合金纤维3.0×10795.68.8 ×10796.9银纤维2.8 ×10795.91.04 ×10896.3铜纤维1.6 ×10876.58.4 ×10870.0普通棉纤维6.3 ×10808.3 ×109-17.9v2、丙纶抗菌纤维v丙纶抗菌纤维的制造工艺如下:v抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混 纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装 3、纳米抗菌涤纶 由于涤纶熔融温度较高,对抗菌剂的选择首先要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。
为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中,除将抗菌粉体进行表面处理外,需用共混法制成的纳米抗菌母粒进行纺丝 4、Amicor抗菌纤维 Amicor 纤维是Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列其基纤维是聚丙烯腈系纤维产品主要有Amicor AB (抗菌型)和Amicor AF(抗霉菌)两种产品这两种产品可分别使用为了赋予双重(抗菌和抗霉)的活性,也可以作为混纺纱联合使用,称为Amicor Plus Amicor可以和许多其他纤维进行混纺,如棉、毛、尼龙、Tencel、粘胶及聚酯其中与棉混纺时纱线既有棉的吸收能力和手感,又有Amicor产生的抗微生物保护作用由于Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式分散于纤维结构中,作为储存器的颗粒将化学品缓慢释放出来,因此由Amicor混纺纱制成的织物具有优良的水洗稳定性v5、天然抗菌纤维v甲壳素纤维和竹纤维v竹纤维是一种用竹子为原料的新型再生纤维素纤维,其形态特征和机械性能都与粘胶相似v竹纤维具有独特的天然抗菌性能,24小时内抗菌率可达到70%四、抗菌纺织品检测方法——振荡烧瓶实验v1、实验原理:在液体中通过长时间振荡,增加微生物与抗菌产品内抑菌药物的接触以显示其抑菌作用。
v本试验适用于非溶出性抗菌产品v抑菌率的计算v评价规定v试验样片的抑菌率与对照样片抑菌率的差值>26,即可认定该样片或纤维具有抗菌作用抑菌率=样品振荡前平均菌落数— 样品振荡后平均菌落数样品振荡前平均菌落数*100%防护功能纤维防护功能纤维vv防护功能纤维指利用现代科技手段制造的,在危害环境中能防护功能纤维指利用现代科技手段制造的,在危害环境中能防护功能纤维指利用现代科技手段制造的,在危害环境中能防护功能纤维指利用现代科技手段制造的,在危害环境中能对人起防护作用的纤维材料主要有以下几种对人起防护作用的纤维材料主要有以下几种对人起防护作用的纤维材料主要有以下几种对人起防护作用的纤维材料主要有以下几种vv1 1、抗静电纤维、抗静电纤维、抗静电纤维、抗静电纤维vv抗静电纤维主要包括抗静电纤维主要包括抗静电纤维主要包括抗静电纤维主要包括永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维vv暂时性抗静电纤维暂时性抗静电纤维暂时性抗静电纤维暂时性抗静电纤维主要是为了防止合成纤维制造和加工过程主要是为了防止合成纤维制造和加工过程主要是为了防止合成纤维制造和加工过程主要是为了防止合成纤维制造和加工过程中的静电干扰。
所用抗静电剂多为各种表面活性剂这种抗中的静电干扰所用抗静电剂多为各种表面活性剂这种抗中的静电干扰所用抗静电剂多为各种表面活性剂这种抗中的静电干扰所用抗静电剂多为各种表面活性剂这种抗静电纤维耐洗和耐久性差静电纤维耐洗和耐久性差静电纤维耐洗和耐久性差静电纤维耐洗和耐久性差vv永久性抗静电纤维永久性抗静电纤维永久性抗静电纤维永久性抗静电纤维是通过树酯整理或特殊加工方法制造,耐是通过树酯整理或特殊加工方法制造,耐是通过树酯整理或特殊加工方法制造,耐是通过树酯整理或特殊加工方法制造,耐洗涤、耐摩擦其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、洗涤、耐摩擦其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、洗涤、耐摩擦其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、洗涤、耐摩擦其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、复合纺丝法、共聚法其中共混纺丝法较多复合纺丝法、共聚法其中共混纺丝法较多复合纺丝法、共聚法其中共混纺丝法较多复合纺丝法、共聚法其中共混纺丝法较多vv如日本东丽公司开发的抗静电尼龙如日本东丽公司开发的抗静电尼龙如日本东丽公司开发的抗静电尼龙如日本东丽公司开发的抗静电尼龙PARALPARAL就是用聚氧乙烯系就是用聚氧乙烯系就是用聚氧乙烯系就是用聚氧乙烯系聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。
日本聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维日本聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维日本聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维日本帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺丝,成功开发抗静电涤纶丝,成功开发抗静电涤纶丝,成功开发抗静电涤纶丝,成功开发抗静电涤纶v2、防辐射纤维v防辐射纤维有两种类型:一种是纤维本身耐辐射,称为耐辐射纤维其代表是聚酰亚胺纤维由于其分子链全部由芳香环组成,而且芳环中的碳和氧的结合是双键形式,故有效地增强了结合能,因此聚酰亚胺纤维具有耐辐射、耐热、强度高等优点,广泛应用于宇航、电气、原子能工业方面v另一种是复合型防辐射纤维,通过向纤维中添加其他化合物或元素是该纤维具有耐辐射的性质主要有防中子纤维和防r射线纤维v3、防紫外线纤维v防紫外线纤维有两种类型:一种是自身具有抗紫外线破坏能力的纤维,如腈纶另一类是含有防紫外线添加剂的纤维它是先在成纤高聚物中添加少量防紫外线添加剂,然后纺丝制成防紫外线纤维。
v用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有:一是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体共聚制成防紫外线纤维二是将无机物微粒子与单体混合,然后聚合制成无机物均匀分布的高聚物,经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维如日本的可乐丽公司开发的Esumo是加入了可吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维东丽公司开发的Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线纤维v纺织品防紫外线性能的评定v防紫外线的测试方法从大类上分有直接法和仪器法v直接法客观性不够,可重复性差v仪器法采用光谱辐射,应用测试仪器进行测试计算v国内外防紫外线性能实验方法标准有:v澳大利亚/新西兰标准AS/ZS4399- 1996日光防护服评定和分级v美国AATCC183-1998紫外线透过织物的透射比和阻截率试验方法v英国标准BS7914-1998紫外线透过织物的穿透性试验方法v欧盟标准PrEN13758-2001纺织品日光紫外线防护性能v中国标准GB/T17032-97纺织品织物紫外线透过率的试验方法v试验用仪器:v分光光度仪和紫外线强度计vGB/T17032是采用紫外线强度计测定织物紫外线透过率的其原理是采用中波段的紫外线光源,测定透过试样和无试样情况的紫外线的透射强度。
v分光光度计是采用紫外线作辐射源,经单色器色散后的光束照射试样,用积分球收集透过织物的各个方向的辐射通量,计算出紫外线投射比分光光度计法是目前国际上最流行和通用的方法v评价防紫外线性能的指标v紫外线透射比:有试样时的紫外线透射辐射通量与无试样时的紫外线透射辐射通量之比v紫外线遮挡率:遮挡率=1-透射比v穿透力:紫外线防护系数(UPF)值的倒数v紫外线防护系数(UPF):是不使用防护品时计算的紫外线辐射效应与作用防护品计算的紫外线辐射效应的比值v阳光防晒因素SPF(SUN PROTECTION FACTOR)vUPF是目前国外采用较多的评价织物防紫外线性能的指标如AS/NZS4399 AATCC183 PREN13758及ISO提案均采用该指标vUPF值和UVA透射比的确定vAS/NZS4399将UPF级进行了分类,并规定了相应的透射比指标vAS/NZS4399的UPF分类UPF范围UV防护分类UV透射比(%)UPF级数15~24良好6.7~4.215,2025~39很好4.1~2.625,30,3540~50,50+极好≤2.540,45,50,50+防紫外线纤维性能v1、纤维质量v抗紫外线涤纶低弹丝的强度较常规丝低,主要由于加入抗紫外线母粒后,熔体粘度较低所致。
v2、功能性指标v抗紫外线涤纶织物的紫外屏蔽率较高,250~390mm的紫外线屏蔽率在96.8%以上,尤其是对紫外线UVB(290~320mm)的屏蔽率达98.5%以上v3、穿着舒适性分析v因纤维中加入的添加剂主要是无机粉末,可在纤维内部形成微孔,从而使织物具有较好的透气性和导湿性但用纯抗紫外线涤纶制成的织物吸湿性较差,而抗紫外线涤纶与棉纱交织的织物可提高穿着的舒适性影响纺织品抗紫外线的因素v1、纺织纤维的防紫外辐射性能v2、织物厚度的影响v织物越厚,防紫外线辐射性能越好但经防紫外线整理后厚度增加,UPF(SPF)值 增加不大v3、织物紧密度的影响v4、织物质量的影响v5、纺织品颜色的影响v随着纺织品颜色的加深,织物的紫外线辐射透射率减小v6、其他因素的影响v短纤织物优于长丝织物,加工丝产品好于化纤原丝产品,细纤维比粗纤维好,扁平异形化纤织物优于圆形截面化纤织物,机织物好于针织物,紫外辐射防护膜比透明薄膜好v4、保温纤维v80年代,受太阳能的启发,开发了具有吸热、蓄热特性的碳化锆保温纤维如日本的尤尼吉卡公司及德桑特公司开发的Sora α,被称为太阳能纤维v80年代后期,人们又开发了一种根据环境变化,在一定温度范围内可自由调节体温的纤维,称为温控纤维。
现已开发的温控纤维有相变物质类温控纤维、塑性晶体类温控纤维、添加溶剂类温控纤维、电发热温控纤维负离子纤维v负离子是一种对人体健康非常有益的物质负离子发生材料是20世纪90年代开始受到关注的新产品,在负离子发生材料中研究最多的是电气石v目前负离子纺织品的生产方法有三种:v1、将负离子发生材料超微化,制成纳米-亚纳米超微粉体,如纳米负离子远红外粉SCJ-129,然后加入到化学纤维纺丝液中该方法缺点是不适用于天然纤维v2、将负离子材料超微粉体加工成负离子浆,然后通过成膜物质粘附到织物上该方法适用于多种纤维,但影响织物的手感和透气性v3、利用带活性反应基团的新型负离子材料,与纤维上的羟基、胺基形成共价键,获得耐久、透气、柔软的负离子织物v负离子材料整理技术的应用v日本Komatsu Seiren 公司成功开发在织物上固着能产生负离子的特定天然矿物质的整理技术,该技术适用于所有类型的纺织面料vKomatsu Seiren公司的负离子织物以Verbano命名,主要有两种类型(1)结合DIMA超薄膜涂层的Verbano S织物2)结合Mawus用于亲水性聚酯纤维的接枝聚合技术的Verbano R织物。
v日本东丽公司开发了一种新型舒适后整理技术Aquaheal该技术采用海底深处的原料,制成精细微粒粘附在纤维表面它具有多孔性,通过物理刺激作用产生负离子该织物在家庭洗涤40多次后仍可产生负离子该整理能应用于多种类型的纤维高吸湿纤维v高吸湿纤维的开发途径主要有:v化学方法,如将吸水性基团接枝到纤维上v物理方法:如采用纤维表面的粗糙化、截面异形化以及多孔和中空结构等v复合纺丝:与吸湿性聚合物复合纺丝v高吸水的天然纤维和化学纤维的开发和利用v1、高吸放湿聚氨酯纤维v日本旭化成公司首创,其特点是吸湿量大,且放湿速度快在运动或高湿环境纤维从皮肤吸收水分,在静止或低湿度环境可以迅速放湿,因此被称为“能呼吸的纤维”v2、超吸水性纤维“LANSEAL”vLANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料,占纤维30%的表层部分经碱性水解制得其表层为水溶性高分子的交联体,具有高吸水性与水接触吸入大量水,在纤维直径方向大约膨胀12倍具有很好的保温性能v3、细旦丙纶纤维v”芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能因此这种织物导汗透气,穿着可保持皮肤干爽,提高了舒适性和卫生性适用于针织内衣和运动服装v4、高去湿四沟道聚酯纤维v杜邦公司用于生产Cool max织物,具有优良的芯吸能力。
采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维,将皮肤上的汗液用芯吸导到织物表面蒸发冷却应用于运动服装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽,具有优良的保暖防寒作用v(5)导湿干爽型涤纶长丝v通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大,比表面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高v(6)聚酯多孔中空截面纤维“WELLEY”v纤维表面有许多贯通到中空部分的细孔,液态水可以从纤维表面渗透到中空部分,这种结构以最大的吸水速度和汗水率为目标v(7)高吸放湿性锦纶“QUUP”v日本东丽公司制造它是在锦纶6中混入特殊的高吸湿性聚合物而制得的均匀相溶的聚合物混合体QUUP既保持了原来锦纶的特性,又能使吸湿性提高2倍v(8)“HYGRA”纤维v日本尤尼契卡公司生产,是把吸湿聚合物作为芯的复合纤维纤维表面是常规锦纶,湿润时有滑爽的感觉v(9)等离子体表面改性v利用等离子体技术对材料表面改性,增加了涤纶等合成纤维及其纺织品的表面吸湿性v(10)挥汗纤维v纤维表面涂有电离子体,并混入一些化学物质,不仅吸水性强,而且放湿速度快这种纤维由日本大阪工业技术研究所等开发v(11)聚丙烯腈纤维“Colax”和“SWIFT”v均为吸水性聚丙稀腈纤维, Colax的截面为菊花形,具有天然麻的干爽触感。
v(12)“Sophista”纤维v利用复合纺丝的方法,将EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)和聚酯制成双组分皮芯型的复合纤维智能纤维v从20世纪90年代开始发展的智能材料在过去材料包含的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内容智能纤维是智能材料的主要品种之一v智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时,其形状、温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应v1、PH响应性凝胶纤维 随着PH值的变化而产生体积和形态改变的凝胶纤维v2、光敏纤维 在光的作用下,纤维的某些性能,例如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维其研究热点是光致变色纤维v3、温敏纤维 某些性能随温度改变而发生可逆变化的纤维其研究热点是温敏变色纤维高 性 能 纤 维v高性能纤维(High performance fibers)指具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有优异的耐高温性能和难燃性及突出的化学稳定性的纤维v高性能纤维是本世纪60年代初发展起来的,它最初的研究背景是基于军事装备和宇宙开发等尖端科学的需要,致力于高强度、高弹性模量和耐高温等研究为目标目前高性能纤维中有代表性的是有机刚性链的对位芳纶、有机柔性链的高强聚乙烯纤维,无机类的碳纤维。
v常见的高性能纤维分类如下:碳纤维v一、碳纤维定义及制造v碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维v碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝,通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种高强度、高模量的纤维,它具有很高的化学稳定性和耐高温性能,是高性能增强复合材料中的优良结构材料v以粘胶为原丝时,粘胶纤维可直接炭化和石墨化纤维先进行干燥,然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢加热到400 °C 达400 °C后,快速升温至900~1000 °C,使之完全炭化,可得含碳量达90%的碳纤维若以聚丙烯睛 纤维为原丝,则需先对原丝进行180~220 °C、约10h的预氧化处理,然后再经过炭化和石墨化处理,由此制得具有优良性能的碳纤维v二、碳纤维的种类v根据炭化温度的不同,碳纤维分为三种类型:v1、普通型(A型)碳纤维:它是在900~1200 °C下炭化得到的碳纤维这种碳纤维强度和弹性模量都较低,一般强度小于107.7cN/tex,模量小于13462cN/texv2、高强度型(C型)碳纤维:它是指在1300~1700 °C下炭化得到的碳纤维这种碳纤维强度很高,可达138.4~166.1cN/tex,模量约为13842~16610cN/tex。
v3、高模量型(B型)碳纤维:又称石墨纤维,它是指在炭化后再经2500 °C以上高温石墨化处理所得到的纤维这类碳纤维具有较高的强度,约97.8~ 122.2 cN/tex,模量很高,一般可达17107cN/tex以上,有的可高达31786cN/tex.v三、碳纤维的结构和性能v碳纤维是由许多微晶体堆砌而成,微晶体的厚度为4~10nm,长度为10~25nm,它由约12~30个层面组成如图)v碳纤维的性能v1、碳纤维轴向的强度和模量比径向高,因而碳纤维忌径向受力,打结强度低v2、碳纤维具有很好的耐高温性和耐热性v3、碳纤维在空气中表面易氧化,因而在空气中使用温度不易太高,但在隔绝氧的情况下,使用温度可达1500~2000°C,而且温度约高,纤维强度约大如表)v4、碳纤维化学稳定性好,一般的酸碱对它不起作用v5、碳纤维具有自润滑性,在铜中混入25%的碳纤维后,可使复合材料的磨损率大大降低v6、碳纤维的密度比一般纤维大,但远比一般金属轻四、碳纤维的应用v碳纤维的主要用途是作为增强材料,经过一定的复合工艺制成一种新型复合材料子弹打不透、烈火烧不着的芳纶v芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维,是以含苯环的二氨基化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的,属于聚酰胺纤维。
芳纶所用原料不同有多种牌号,如尼龙6T、芳纶1414、芳纶14、芳纶1313等其中以芳纶1414、芳纶1313最为成熟,产量最大,使用最多v芳纶发明于20世纪60年代,由美国和苏联等首先研制成功,并于70年代投入工业化生产目前美、德、日、俄等国已生产芳纶1414,总生产能力为4.1万吨/年美、日、俄等国生产芳纶1313,总生产能力为2.4吨年v我国于20世纪70年代开始研究芳纶,已基本上掌握了其生产技术及工艺条件,但这种产品的生产工艺过程复杂,对技术与设备的条件要求很高,目前只有小规模生产芳纶1414v芳纶1414的商品名叫凯芙拉(Kavlar),所用原料是对苯二甲酰氯和对苯二胺v芳纶1414被称作高强度、高模量纤维,其强度是普通锦纶或涤纶纤维的4倍,为钢丝的5倍、铝丝的10倍模量为锦纶的20倍,比玻璃纤维和碳纤维的模量都高长期使用温度为240℃,在400 ℃以上才开始烧焦v芳纶密度1.44,比各种金属都要经得多v芳纶的化学性能很稳定v芳纶1414主要用于航空航天和国防军工领域,主要用于制作各种复合材料,用于空间飞行器、飞机、直升飞机等的内部及表面,还可用于宇宙飞船、火箭发动机外壳、导弹发射系统。
可用于制作防弹衣、防弹头盔、轮胎帘子线和抗冲击织物芳纶 1313v芳纶1313的商品名叫诺曼克斯(Nomex),由间苯二甲酰氯和间苯二胺两种原料制成v芳纶1313主要特点是耐温性能好,可在260 ℃高温下持续使用1000小时,在300 ℃下连续使用一星期,还能保持原有强度的一半它还具有很好的阻燃性(限氧指数为28%),在火焰中不延燃它还有良好的抗辐射性能,其强度和伸长与普通涤纶相似,便于加工与织造v芳纶1313主要用于制作防火和耐高温材料,如用于制作防火帘、防燃手套、消防服等v在航空航天方面芳纶1313可用于制作降落伞、飞行服、宇宙航行服等,也可用于民用客机的装饰织物复合纤维v复合纤维是由两种及两种以上的聚合物或性能不同的同种聚合物按一定方式复合而成的v从20世纪50~60年代成功开发复合纤维以来,已经出现数十种乃至数百种复合纤维v一、复合纤维的分类v复合纤维的分类方法很多,按生产方式可分为复合纺丝和共混纺丝;v按复合纤维内部组分的几何特征有如下分类:v二、复合纤维的生产方法v复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混纺丝法v复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物,用两根螺杆分别熔融、计量后,共同进入特殊设计的纺丝组件,经喷丝孔喷出冷却成形。
复合纺丝是用专用的复合纺丝机生产v共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混合在一起进行纺丝的方法这种方法可以用普通纺丝设备v三、复合纤维的性能特点及应用v下图为几种双组分复合纤维的基本结构v(一)并列型复合纤维v并列型复合纤维是最早开发并取得成功的复合纤维(1959年)人们从羊毛的双边结构获得启发,首先开发了并列型腈纶复合纤维——奥纶21v并列型复合纤维最重要的特征是能够产生类似羊毛的理想的三维卷曲下表给出了三维复合腈纶的一些特性从表中可看出,复合腈纶的卷曲性能指标远远大于普通腈纶,尤其是湿纺复合腈纶,其卷曲更突出,且卷曲弹性好复合腈纶和普通腈纶的物理机械性能对比指 标普通腈纶湿纺复合腈纶干纺复合腈纶线密度(dtex)3.17~3.503.17~3.503.33干强(cN/dtex)2.65~3.533.0~3.903.10~4.0干伸(%)30~4230~4230~40钩强(cN/dtex)1.8~2072.2~3.12.2~3.2钩伸%20~3025~3522~32卷曲数(个/25mm)9~1340~6025~35卷曲度(%)15~2545~5535~45残留卷曲度(%)10~2025~3020~30v(二)皮芯型复合纤维v皮芯型复合纤维按结构可分为同心皮芯纤维和偏心皮芯纤维。
皮芯型纤维可利用各组分不同性质而产生不同的形态和效果,它可以在导电纤维、帘子线、热粘接纤维、自卷曲纤维等方面得到开发利用v例如,日本窒素公司开发的一一种复合型热粘接纤维(ES纤维),又称热塑性纤维这种纤维外层用聚乙烯(熔点110~130ºC),内层用聚丙烯(熔点为160~170ºC)其特点是经过热处理后,外层部分熔融而起粘结作用,内层仍保留纤维状态这种纤维用于非织造布,做成的产品手感柔软,强度和尺寸稳定性好,耐水洗和干洗v英国帝国化学工业公司(ICI)生产的皮芯型纤维Heterofil,以及郝斯特—塞拉尼斯公司开发的Cebond T-254,T-25皮芯纤维也是类似的热粘接纤维v皮芯型复合纤维也可用于制造导电纤维,例如美国杜邦公司开发的一种有机导电纤维它由含碳黑的聚乙烯为芯层,聚酰胺66为皮层,其电阻率仅为10-3~10-5Ω·cm它只需按1%~2%的比例与聚酰胺丝一起进行变形加工制成膨体纱混纤丝,就能解决锦纶的抗静电问题,因而在簇绒地毯中得到广泛应用v(三)多层型、放射型复合纤维v利用多层型、放射型复合纤维进行溶解,剥离制取超细纤维或极细纤维是超细纤维生产的一种重要方法它可以在合成纤维仿真丝、人造麂皮、超高密织物等领域得到广泛应用。
v(四)共混纤维v共混纤维兼有几种高聚物的性能,能够使各组分高聚物的优良性能得以发挥同其它类型的复合纤维相比,共混纤维岛组分布要分散的多,各组分间的接触更完全因此,在有均匀性要求的时候(如染色性)和与整个截面关系较密切的场合(如吸湿性、阻燃性),采用共混法v例如美国杜邦公司早期开发的一种永久性抗静电锦纶—66纤维,它由90%聚酰胺66和10%的聚乙二醇共混分散而成它经拉伸后,抗静电组分以直径约0.5μm,长度20~40 μm的原纤形态均匀分散在母体纤维中v意大利Sina Fiber 公司开发的“Fiber- S”高吸湿聚酰胺纤维超细纤维v线密度小于0.44dtex为超细纤维目前世界上已能制出0.00009dtex的超细丝v一、超细纤维的性能特点v(一)优点v1、手感柔软、细腻v2、柔韧性好v3、光泽柔和v4、高清洁能力v5、高吸水性和吸油性:由于纤维细而比表面积增大使纤维具有毛细芯吸能力,能吸收和储存更多的液体v6、高密结构使用微细丝进行高密度织造,并进行收缩处理,可得到不需任何涂层即可防水的织物高密度织物能耐400mm以上水柱的压力v7、高保暖性v(二)超细纤维的缺点v1、单纤维强度变小,摩擦系数增大。
在加工中易出现毛丝、断丝,造成织造加工困难v2、纤维抗弯刚度变小,织物挺括性变差v3、卷缩性下降,变形纱蓬松性降低v4、比表面积增大,上油率、上染率增加,加工时所需的上油量、上浆量、着色量增加v三、超细纤维的制取v1、常规纺丝法:直接用熔纺法、湿法或干法纺丝,通过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现v2、分裂剥离法:采用性能不同的两种聚合物进行复合纺丝复合丝制成织物后采用化学或物理处理使之分裂和剥离成为细化的长丝v3、溶解去除法:用复合纺丝方法制成复合丝,在织造前或制成织物后,溶去母丝之外的其余部分例如日本钟纺公司使用辐射状复合纺丝法将一种碱性聚合物(含50%)与聚酰胺66聚合物(75%)纺成8瓣复合纤维,然后溶解可溶部分,就得到超细丝溶解前复丝的总线密度为11 tex/50F用苛性钠碱溶液溶解后,复丝的总线密度降为8.25 tex/50F,而每一根复合纤维分离成了8根微纤维,因此复丝线密度为8.25 tex/400F,单纤维线密度只有0.19dtex.插图)四、超细纤维的应用v1、仿真丝织物v2、高密度防水透气织物v3、仿桃皮绒织物v4、洁净布、无尘衣料v5、高吸水性材料v6、仿麂皮及人造皮革v7、过滤材料独特风格纤维v1、超蓬松纤维:把两种收缩率不同的纤维进行混纤,经纺纱织造后进行热处理,高收缩纤维进行较大收缩,而低收缩纤维松弛,从而形成具有丰满感的织物。
且具有高悬垂性和回弹性v2、超悬垂纤维:在纤维表面形成大量的微坑,可降低纤维间的相互摩擦,使织物具有超悬垂性v3、变色纤维:把显色材料封入微胶囊,并分散于聚氨酯液中再涂于织物表面,从而获得变色织物v4、防水透湿纤维:利用水蒸气微粒(0.0004 μm)和雨滴或水珠(10~3000 μm)大小的极大差距,在织物表面形成孔径小于雨滴大于水蒸气微粒的多孔结构防水透湿的加工方法有:将超细纤维加工成高密度织物:在织物上复以微孔膜;用透湿防水树脂涂于织物上仿生纤维v1、超微坑纤维:人们发现夜间活动的昆虫的角膜上,整齐地平行排列着微细圆锥状的突起结构,它能防止夜间微弱光线的反射损失模仿这种结构制成超微坑纤维v由于减少光的反射率,提高黑色感,使色泽的深色感增强,鲜明度提高插图)v形成微坑的方法有物理法和化学法化学法是把与成纤高聚物折射率类似的平均粒经在0.1 μm以下的超微粒子,均匀地分散在高聚物熔体中,纤维成形后,经溶解除去微粒,纤维表面获得微细凹凸结构物理法可利用低温等离子体处理纤维,使纤维表面呈凹凸结构插图)v2、多重螺旋纤维v亚马逊河流域的闪蛱蝶,周身散发钴蓝的色彩,具有金属般的光泽多重螺旋纤维就是模仿这种闪蛱蝶翅膀上的鳞片结构制成的。
如图为闪蛱蝶的鳞片结构的电镜照片闪蛱蝶翅膀上的鳞片相距约0.7 μm,整齐平行地排列着板状物,板状物高约2 μm,两侧有蕨类植物叶状的细小突起当光线照射在鳞片上,大部分入射光进入狭缝,在壁内部不断反射、折射、干涉,并增大幅度,从而产生鲜明的深色光泽v目前的技术还不能制得这种鳞片结构,可用两种收缩率不同的聚酯切片,经混合熔融后纺丝成纤,然后进行热处理,纤维每隔0.2~0.3mm周期地形成一个螺旋形扭曲用该纤维织成的织物,光在纤维的平行部和垂直部来回折射,产生深色感的光泽如图)v3、超防水织物v人们发现水珠在荷叶表面滚动,叶面不被水湿润这是由于荷叶表面呈大量微小凹凸状,其表面还覆盖着一层表面张力小的蜡状物质,使水不能进入内部v日本帝人公司开发的“Microfuto Rekutasu”织物具有类似荷叶的结构,用超细纤维制成织物.再经防水加工该织物既可防水,还能透气、透湿v4、仿皮革材料v在人造皮革中首先开发的制品是聚氯乙烯仿皮革,即在底布上涂以聚氯乙烯,作为仿布或皮革代用品后来使用了压型技术和发泡技术,使这些制品外观与皮革更接近这种人造皮革在触觉、抗寒能力、透气性等方面远不及天然皮革v1963年杜邦公司研制成人造麂皮(Corfan),并投放市场。
它以聚酯纤维作底布,以发泡的聚氨脂海绵体作涂层,海绵体的孔径为0.5~1 μm粘合剂不布满整个底布而留有孔隙,使其具有良好的透气性和弹性之后,随着超细纤维的发展,制出0.45dtex以下的超细丝,为人造麂皮提供了原料v1978年,日本开发的仿麂皮也大受市场欢迎,而价格仅为一般人造麂皮的1/5~1/3新新 型型 纱纱 线线赛 络 纱v赛络纺工艺是一种短流程的股线生产工艺,可由稍经改造的细纱机一步纺成类似股线的纱它的商品名是Sirospun or Csirospun,CSIRO是澳大利亚联邦科学与工业研究组织的简称,赛络纱是他们的专利v一、赛络纺纱的特点:v1、经济效益显著:工序少,纺纱速度快;v2、纱线质量好:纱线结构紧密,毛羽少,较光洁,耐磨好,起球少,手感柔软光滑v3、适用范围广:适合各种纺纱系统;v4、设备改造比较简单v5、赛络纺的不足之处:(1)赛络纱细节较多;(2)赛络纱单纱与股线捻向相同,造成股线打结多,回丝较多二、赛络纺纱的原理如图 两根平行的粗纱进入牵伸区后,经前罗拉输出,形成一个三角区,并汇集到一点,合并加捻卷绕到纱管上,锭子和钢丝圈给纱线加捻。
三、赛络纱的结构v1、赛络纱两股纤维束以螺旋状相互捻合在一起,互不混淆v2、赛络纱两股须条上的捻度与成纱捻向一致,表面纤维和纱条轴线的夹角最大v3、赛络纱两股须条上的捻度很小,纤维易于重新分布,因而截面与单纱一样呈近似圆形四、赛络纱与单纱和股线的性能比较v五、赛络纱的织物开发v赛络纱可以开发出多种多样有特色的产品:v1、用于织造轻薄织物的细羊毛纱:赛络纺应用于长纤维(毛型)纺纱,能生产普通纺纱法不能纺制的细羊毛纱,用于织造轻薄织物v2、装饰织物用纱v3、赛络纺中长化纤纱及棉纱v4、赛络纺缝纫线v5、针织用纱:用赛络纱生产针织物,具有图案清晰,光泽好的优点赛 络 菲 尔 纱v一、赛络菲尔纱(Sirofil)纺纱原理特点vSirofil纺纱法是在Sirospun纺纱法基础上发展的新型纺纱方法它将Sirospun中粗纱的一根以涤纶或锦纶长丝替代,用合成纤维优良的性能和低廉的价格弥补细羊毛纤维的某些不足v如图v二、赛络菲尔纱线的特性v1、由于包覆了一根长丝,使纱线条干、纱疵优于单纱,毛羽减少,纱线表面光洁v2、由于增加了长丝,使纱线的强度、伸长大幅度增加v3、由于纺纱时毛纱所受张力减小,因此可纺性显著改善,短头率明显下降,有利于细纱与络筒车速的提高。
v4、纱线截面接近圆形,相同线密度下直径小,纱线交织后空隙大,因此织物透气性较好v5、刚性和弹性均增大,织物抗皱弹性好,有利于形成产品的挺爽风格缆 型 纺 纱 线v一、缆型纺纱特点v缆型纺是在Sirospun基础上发展起来的新型纺纱技术它是在细纱机前罗拉口有一个缆型纺专用装置中的一个分割轮将纤维条分割成两股以上的纤维束,这些纤维束进入分割轮的分割槽,槽内的纤维束在纺纱加捻力的作用下,围绕纤维束自身回转而具有一定捻度;这些带捻度的纤维束离开分割槽后汇集到一点并围绕纱线的捻心作回转运动,形成具有特殊结构的缆型纺纱线v问题:它与Sirospun的不同之处?v二、缆型纺纱线的结构特征v如图v三、缆型纺纱的物理性能新 型 复 合 纱 线v一、混纤丝和混合丝v1、基本概念v混纤丝一般为相同的聚合物而线密度不同的单丝的复丝通过丝束的不同集聚,不同集束方式达到改变长丝的各种特性v混合丝指用两种或两种以上不同的单丝混合在一起这两种丝可以是同种聚合物,也可以是不同聚合物而不同特性的v混纤丝和混合丝可以运用不同的复合方法,如:并列、皮芯、镶嵌、随机分布、特殊结合、合股、交捻、花式等,获得不同的效果v2、混合丝的效果v混合丝的变化主要在于:v(1)改变纤维之间的关系,如排列、间隙、摩擦、体积、卷曲。
v(2)改变丝束的结构:内部和外部、纵向和横向、芯鞘v(3)改性:利用不同纤维的组合,达到物理、机械、化学、几何等性能的改变v混合丝的效果:v(1)外观:通过不同方式的混合可以获得短纤化、自然化、光泽柔和,有混色纱、花色纱的效果v(2)手感:蓬松,柔软,悬垂性好v(3)性能:可改变吸水透气性、防水性、防寒保暖性、防静电、防起球等多种性能v(4)产品风格:运用不同的混纤方式,可获得不同的风格,如仿真丝、仿毛、茸毛织物、绉织物、弹性织物等v(5)品种:混纤丝方法多、品种多、效果好,可以使产品多样化、多变化、特色化、高档化二、多异多重复合变形丝v1、多异多重复合变形丝的定义及特性v定义:具有异线密度、异截面形状、异弯曲刚度、异模量、异收缩率等多异特性,经牵伸、加弹、网络、空气变形等多重复合加工而成的涤纶长丝v结构特点:具有皮芯结构,外层是具有异形截面低收缩率的较细长丝,内层是具有不同截面高收缩率的较粗的长丝v特性:具有外松内紧、外柔内刚、外细内粗、外曲内直的特点v2、变形加工方式v(1)空气变形加工:将原丝超喂入喷嘴,在高速气流作用下,沿喷嘴行进,从变速端吹出形成空气变形纱(ATY)v(2)假捻变形:利用合成纤维的热塑性,将复丝加捻,是各根单丝呈螺旋卷曲状态并进行热定型,然后退捻。
退捻后,单丝仍保留卷曲状态,从而提高丝束的蓬松性和弹性,成为具有高收缩性、高蓬松性的假捻变形丝(DTY)v(3)空气、假捻复合变形v(4)三异混纤涤纶低弹网络丝:从同一喷丝板纺制异线密度、异截面、异收缩率的丝束,在进行假捻变形或与拉伸丝网络形成混纤涤纶低弹网络丝v(5)假捻法粗细变形纱:在高速牵伸变形机上,经不均匀拉伸在纤维轴向产生随机分布的粗细节v3、多重变形纱的结构与性能v多重变形加工是两种变形方法或多种变形方法的组合如ATY+DTY或DTY+ATYv4、三异混纤涤纶低弹网络丝结构及织物性能v结构特征:截面有细旦圆形、粗旦圆形和三叶形,大部分细旦圆形纤维处于纱芯部分,而纱芯由粗旦圆形和三叶形纤维构成高收缩长丝趋于纱芯部分,低收缩长丝向外扩张形成弓形v织物服用性能:较粗的纱芯提供足够的挺括性和折皱回复性;较细的作皮丝提供柔软的手感;收缩率的差异使纱线蓬松,形成多层次结构,织物具有凹凸感新新 型型 织织 物物v一、防水透湿织物v1、拒水整理的高密织物v织物密度是普通织物的20倍,不经拒水整理可耐9.8×103~1.47 ×104Pa的水压,经过拒水整理可达到更高要求。
目前世界上主要生产公司及著名商标有:v赫司特公司使用Trevira-Finesse(0.56dtex)聚酯纤维制造的CLMAGUARD;vICI公司利用TACTLE微纤(0.44dtex)织造的MICROSPIRIT;vBURLINGTON’S公司生产的VERSATECH;vYORAY公司生产的织物H2OFF;vKURARAY公司生产的ARCUS织物v2、压层织物v其工艺特点是使用一种功能性的隔离层与织物“胶合”一般使用圆网印制法、喷涂法和网状层压法著名生产商有美国W.Lgore & Associates公司开发的 Gore-tex织物; Akzo Nobel公司的 Sympatex织物;英国 Porvair公司开发的 Porelle膜等v3、涂层织物v涂层技术目前主要使用浆辊涂层法、刮刀涂层法以及转移涂层法等v防水透湿织物分两种:一种是微孔涂层,另一种是无孔亲水涂层,主要是涂层剂不同v二、新型医用(血液)屏蔽织物v新型医用屏蔽织物应既有拒血液性,又有穿着舒适性因此,要通过特殊织物结构和原料实现拒液性和透湿性的平衡和统一v设计原则:血液屏蔽织物由拒液层(最外层)、吸湿层(中间层)、导湿层(最内层)组成,各层具有不同的功能。
并进行拒液整理和抗菌整理v三、智能型抗浸服面料v采用在纤维表面引入刺激响应性高分子凝胶层是智能型抗浸服面料开发的新途径v刺激响应高分子凝胶在一定条件下可发生体积相转变,即由膨胀状态转为收缩状态,或由收缩状态转为膨胀状态v在干燥状态下,接枝凝胶层收缩,织物上大量的空隙保证人体散发的汗气透过,满足穿着舒适性的要求;当浸入水中时,接枝凝胶层快速溶胀,将孔隙封闭,从而具备良好的抗浸性能复复 合合 材材 料料复合材料的定义及其分类v一、复合材料的定义v复合材料是由两种或两种以上的单一材料,用物理或化学的方法经人工复合而成的一种固体材料它具有成分中任何单一材料所不具备的特性如果复合材料中含有纤维、纱线或织物,则称之为纺织复合材料v现代材料学所讨论的复合材料一般指纤维增强、颗粒物增强或自增强的高分子聚合物基、陶瓷基或金属基的复合材料现代复合材料学科包括增强材料、基体材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能及其测定等方面,并逐步形成了一门与化学、物理、力学及各种应用学科有关的跨学科性的材料学科v二、复合材料的命名v复合材料的命名习惯上把增强材料的名称放在前面,基体的名称放在后面。
例如,以玻璃纤维和聚丙烯塑料构成的复合材料称为“玻璃纤维增强聚丙烯基复合材料”,简称“玻璃纤维聚丙烯复合材料”或“玻璃纤维/聚丙烯复合材料”我国称为“玻璃钢”的复合材料,一般是指玻璃纤维和不饱和聚酯树酯构成的复合材料v三、复合材料的分类v(一)按用途分类v1、结构复合材料v利用复合材料各种良好的力学性能,例如比强度高、比刚度大和抗疲劳性能好等优点,用于建造或构造结构的材料结构复合材料由基体和增强材料组成,增强材料用于增强基体,基体材料起粘结作用v2、功能复合材料v利用复合材料的物理、化学和生物学的功能作为主要用途的,称为功能复合材料v(二)按基体材料分类v复合材料又可按基体材料的不同而分为聚合物基体复合材料、金属基体复合材料和陶瓷基体复合材料v(三)按增强材料分类v1、粒子增强复合材料v在粒子增强复合材料中,基体起比较主要的作用比基体坚硬的增强微粒,均匀地分散在基体之中,用以增强基体抗错位的能力,因而提高了材料的强度和刚度,但同时也增大了脆性v2、薄片增强复合材料v在这种复合材料中用以增强基体的薄片,在面内任意两个方向都起增强作用由于这种复合材料的力学性能往往不如纤维增强复合材料,因此很少用作结构材料。
v3、纤维增强复合材料v这种复合材料由增强纤维和基体组成v纤维增强复合材料由纤维的长短可分为短纤维增强复合材料和长纤维增强复合材料v纤维增强复合材料可分为单向短纤维复合材料和杂乱短纤维复合材料单向短纤维复合材料,在纤维方向的强度和刚度最大,纤维起决定性作用;在垂直于纤维的方向的强度和刚度,基体起主要作用杂乱短纤维增强复合材料,又分为短纤维在平面内随即分布和空间随即分布两种纤维在材料中杂乱分布,它是准各向异性四、复合材料的特点和性能v(一)复合材料的特点v1、可综合发挥各种组成材料的特点v2、可按对性能的需要进行材料的设计和制造v3、可制成所需的任意形状的产品v(二)复合材料的性能v1、比强度高比刚度大v2、成型工艺性能好v3、材料性能可以设计v4、抗疲劳性能好v5、破损安全性能好v6、减振性能好v7、热稳定性好五、纺织复合材料的应用v不同的纺织复合材料,造价与性能不同,应用领域也不同纺织复合材料率先在航空航天领域应用,并对其他领域起到启迪与促进作用,到目前为止,纺织复合材料几乎已渗透到所有的技术领域v一、航空航天工业v二、船舶工业v三、汽车工业v四、体育用品v五、军事工业v六、医疗卫生。