型纤维材料课件

型纤维材料课件新型纤维功能材料新型纤维功能材料型纤维材料课件本课程对各方面新型纤维材料做了介绍，包括新型天然高分子动植物纤维、水溶性纤维、功能性纤维、高性能纤维、新型织物、纳米科技与材料。对各种纤维的提炼，加工技术，应用方面也做了较为系统的介绍。型纤维材料课件 天然高分子纤维主要讲解彩色棉，改性毛，纤维素纤维Tencel，大豆蛋白纤维等，也涉及到蚕丝和甲壳素纤维等。水溶性纤维讲述水溶性维纶的加工应用以及与羊毛的混纺产品性能。功能性纤维着重介绍常规纤维的改性技术，以及他们在抗菌，消臭，弹性，透湿防水，保温，抗静电，导电等健康，安全，舒适性有关方面的开发情况。比如有机导电纤维的研发，防紫外线辐射纺织品纤维的加工。高性能纤维的讲述包括高模高强的Kevlar纤维，多用于复合材料的碳纤维，绝缘耐火的氧化铝陶瓷纤维等内容。新型织物简要地介绍功能化智能化纤维织物的设计，制备和性能等。纳米科技涉及的领域比较广，我们主要讲解一些纳米级材料在纤维附着方面的研究及结果。型纤维材料课件 第一节 材料 第二节 纤维材料型纤维材料课件 材料是人类用于制造物品、器件、构件、材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。如燃料但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不那一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为称之为“含能材料含能材料”，因为它属于火炮或，因为它属于火炮或火箭的组成部分。火箭的组成部分。型纤维材料课件 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当时文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料除了具有重要性和普遍性以外，还具有多样性。由于材料多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。型纤维材料课件 从物理化学属性来分：从物理化学属性来分：可分为无机物材料（金属材料、无机非金属材料）、有机物材料和不同类型材料所组成的复合材料。从用途来分：从用途来分：可分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。更常见的分为结构材料与功能材料（传统材料与更常见的分为结构材料与功能材料（传统材料与新型材料）：新型材料）：型纤维材料课件 结构材料是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。功能材料则主要是利用物质的独特物理、化学性质或生物功能等而形成的一类材料。一种材料往往既是结构材料又是功能材料，如铁、铜、铝等。传统材料是指那些已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料，如钢铁、水泥、塑料等。这类材料由于其量大、产值高、涉及面广泛，又是很多支柱产业的基础，所以又称为基础材料。新型材料(先进材料)是指那些正在发展，且具有优异性能和应用前景的一类材料。新型材料与传统材料之间并没有明显的界限，传统材料通过采用新技术，提高技术含量，提高性能，大幅度增加附加值而成为新型材料；新材料在经过长期生产与应用之后也就成为传统材料。传统材料是发展新材料和高技术的基础，而新型材料又往往能推动传统材料的进一步发展。型纤维材料课件纤维(Fiber):是指天然的或人工合成的连续或不连续的细丝状的物质材料。（聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。）纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点。天天然然纤纤维维化化学学纤纤维维植物纤维：种子纤维（棉）；韧皮纤维（亚麻、苎麻、黄麻）；叶纤维（剑麻、蕉麻）；果实纤维（椰子纤维）动物纤维（蛋白质纤维）：毛发纤维（绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛）；腺体纤维（蚕丝，蜘蛛丝）矿物纤维：氧化物纤维（石棉）再生纤维：粘胶纤维(Viscose fiber)，如人造丝(Rayon)、天丝（Tencel）等；醋酸纤维（Acetate fiber）；铜氨纤维（Cuprammonium fiber）合成纤维：聚酯纤维(涤纶)；聚酰胺纤维(尼纶)；聚丙烯腈纤维（腈纶）；聚乙烯醇纤维（维纶）；聚丙烯纤维（丙纶）；聚氨酯纤维（氨纶）；聚氯乙烯纤维（氯纶）；高性能纤维无机纤维：玻璃纤维；碳纤维；金属纤维型纤维材料课件石棉，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝石棉，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物矿物产品。它是天然的产品。它是天然的纤维纤维状的状的硅酸盐类类矿物质的总称。共计硅酸盐类类矿物质的总称。共计6种矿物（有种矿物（有蛇纹石石棉蛇纹石石棉、角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪石石角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪石石棉等）。石棉由棉等）。石棉由纤维束纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和互分离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热绝热性，是重要的防火、绝缘和性，是重要的防火、绝缘和保温材料保温材料。石棉很早就用于织布，石棉很早就用于织布，中国中国周代已能用周代已能用石棉纤维石棉纤维制做织物，制做织物，因沾污后经火烧即洁白如新，故有火浣布或火烷布之称。因沾污后经火烧即洁白如新，故有火浣布或火烷布之称。由于石棉纤维能引起由于石棉纤维能引起石棉肺石棉肺、胸膜间皮瘤胸膜间皮瘤等疾病，许多国家等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质，其他一些国家正在审选择了全面禁止使用这种危险性物质，其他一些国家正在审视石棉的危险。视石棉的危险。型纤维材料课件石棉纤维长度一般为350毫米，也有较长的。中国发现最长的石棉纤维达2.18米，是目前世界上最长的。石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374104/，但不耐折皱，经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为1015%，以含14%的较多。加热至600700（温升10/分）时，石棉纤维的结构水折出，纤维结构破坏、变脆，揉搓后易变为粉末，颜色改变。石棉纤维的导热系数为0.1040.260千卡/米度时，导电性能也很低，是热和电的良好绝缘材料。石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在300以下加热2小时重量损失较少，若在1700以上的温度下加热2小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量损失较少。蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁析出，使石棉纤维的强度下降。型纤维材料课件粘胶纤维（粘胶纤维（Viscose fiber）1.粘胶纤维是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成。2.粘胶纤维是古老的纤维品种之一。在1891年，克罗斯（Cross）、贝文（Bevan）和比德尔（Beadle）等首先以棉为原料制成了纤维素磺酸钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名为“粘胶”。粘胶遇酸后，纤维素又重新析出。根据这一原理，1893年发展成为一种制造纤维素纤维的方法，这种纤维就叫做“粘胶纤维”。到1905年，米勒尔（Muller)等发明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。3.粘胶纤维加工过程使用二硫化碳(CS2)，属于有毒物质，对环境不友好，探索无毒的纤维素溶剂一直是研究人员的研究课题。型纤维材料课件 人造丝，学名粘纤长丝，制备方法：由纤维素原料提取出纯净的 纤维素（称为浆粕），用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成（在一定温度下放置约 1830h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度）、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。型纤维材料课件粘胶生产流程粘胶生产流程OCH2OHHOHHHOHHOHOHHOOOHHOHHOHHOHHCH2OHHOCH2HOHOHHHOHHOHOHHCH2OHHHOH(n-2)/2型纤维材料课件 优点：粘胶人造纤维是一种强度和耐磨性能为一般至良好的中重型纤维，具有亲水性能（回潮率为11%），此纤维可以干洗，在良好的照料情况下也可水洗，不会产生静电或起球现象，价格也不贵。缺点：人造丝在湿态时会丧失30%50%的强度，因此在洗涤时，需要小心，干燥后，强度即行恢复，人造丝的弹性和回弹性能较差，还会在洗涤后大幅收缩，也易霉蛀。由于吸湿性好，穿着舒适，一般用于服装，医药品，卫生用品；高强力粘胶纤维（中国称富强纤维）用于轮胎帘子线，工业运输带等。人造丝的分辨：人造丝光泽明亮，手感稍粗硬，且有湿冷的感觉，用手攥紧后放开，皱纹较多，拉平后仍有纹痕，抽出布丝用舌端湿揉之，人造丝伸直易拉断、破碎。干湿时的弹力不一样。真丝光泽柔和，手感柔软件、质地细腻，相互揉搓能发出特殊的音响，俗称“丝鸣”或“绢鸣”，用手攥紧后放开，皱纹少且不明显，真丝品的丝干湿弹力一致。涤沦丝反光性强、刚度较大、回弹迅速、挺括、抗皱性能好、结实有力、不易断。型纤维材料课件醋酸纤维（醋酸纤维（Acetate fiber）醋酸纤维又称醋酸纤维素，即纤维素醋酸酯。醋酸纤维素以醋酸和纤维素为原料经酯化反应制得的人造纤维。包括纤维素三醋酸酯（CTA）和纤维素二醋酸酯（CDA）。醋酸纤维是世界最早发现并得到广泛应用天然聚合物酯类产品。早在1869年就发现纤维素三醋酯。1901年成功地用纤维素进行乙酰化，制得纤维素三醋酯。瑞士人H.德雷富斯和C.德雷富斯兄弟将生产清漆用醋酸纤维素溶于丙酮后经喷丝头压出，在热空气流中溶剂挥发，细流形成纤维。1903年制得可溶于丙酮得纤维素二醋酯。1905年纤维素三醋酯可溶解在丙酮成为溶液，为生产醋酸酯纤维素纤维提供可放肆的原液，1908年美国MODAK公司成功由纤维素三醋酯制成不燃性的照相胶片，1914年纤维素三醋酯以三氯甲烷为溶剂首次制成纤维素三醋酯纤维，但直到1950年以后以二氯甲烷为溶剂后，才投入工业化生产。醋酸纤维不易着火，醋酸长丝在化学纤维中最酷似真丝，可以用于制造纺织品（光泽优雅、染色鲜艳、染色牢度强，手感柔软滑爽、质地轻，回潮率低、弹性好、不易起皱，具有良好的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性，可用作衣服里子料，睡衣，内衣）、烟用滤嘴（弹性好、无毒、无味、热稳定性好、吸阻小、截滤效果显著、能选择性地吸附卷烟中的有害成分）、手术包扎布（与伤口不联接）、塑料制品等 型纤维材料课件型纤维材料课件1、耐碱性弱碱性碱剂对醋酸纤维基本上未造成损伤,纤维失重率很小。遇到强碱后，尤其是二醋酸纤维，容易发生脱乙酰化，造成重量损失，强力和模量也随之下降。因此，处理醋酸纤维的溶液，其pH值不宜超过7.0。在标准洗涤条件下，具有很强的抗氯漂白性能，还可用四氯乙烯进行干洗。2、耐有机溶剂性能醋酸纤维在丙酮、DMF、冰醋酸中完全溶解,而在乙醇和四氯乙烯中则不溶解.根据这些特性,可以将丙酮作为醋酸纤维的纺丝溶剂,用四氯乙烯对醋纤织物进行干洗等。3、耐酸性醋酸纤维的耐酸稳定性较好，常见的硫酸、盐酸、硝酸在一定浓度的范围内对纤维的强力、光泽和伸长等都不会造成影响；但是可以溶解于浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸型纤维材料课件O*OCH2OCOCH3H3COCOOCOCH3*nO*OHOH2CHOOH*n型纤维材料课件铜氨纤维（铜氨纤维（Cuprammonium fiber）铜氨纤维是将棉短绒等天然纤维素原料溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内，配成纺丝液，在凝固浴中铜氨纤维素分子化学物分解再生出纤维素，生成的水合纤维素经后加工即得到铜氨纤维。2.铜氨纤维由于纤维细软，光泽适宜，常用做高档丝织或针织物。其服用性能较优良，吸放湿性好，极具悬垂感，服用性能近似于丝绸，符合环保服饰潮流。具有会呼吸、清爽、抗静电、悬垂性佳四大功能。常用于针织内衣，女用袜子以及丝织缎绸女装衬衣、风衣等。型纤维材料课件聚酯纤维聚酯纤维-涤纶（涤纶（PET fiber）涤纶是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）纤维，俗称“的确良”，最早是在1941年由英国化学家试制成功的，但由于第二次世界大战等原因，直至1953年才建成第一个涤纶纤维厂。虽然涤纶纤维在合成纤维中是实现工业化较晚的产品，但由于涤纶纤维制成的纺织品坚牢、抗皱和保型性能特别好，做成的服装挺括不皱、外形美观、易洗快干，在工业上又有广泛用途，所以其发展非常迅速。1960年其世界产量已超过腈纶，1972年又超过了锦纶，跃居为合成纤维的第一大品种，直至目前世界上涤纶纤维产量仍稳居榜首。特点：强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀，耐酸不耐碱，耐光性很好（仅次于腈纶），曝晒1000小时，强力保持60-70%，吸湿性很差，染色困难，织物易洗快干，保形性好。具有“洗可穿”的特点。型纤维材料课件聚酰胺纤维聚酰胺纤维-尼纶（尼纶（Nylon）它是世界上最早实现工业化的合成纤维，是化学纤维的主要品种之一。聚酰胺最早是在1935年由美国化学家用己二酸和己二胺进行缩聚而制成，于1939年开始工业化生产的。由于这两种原料各有6个碳原子，故称之为聚酰胺66纤维（或称尼龙66）。几乎同时德国化学家又研究成功用己内酰胺为原料进行聚合，生产出性能与尼龙66非常相似的聚酰胺6（因己内酰胺含6个碳原子，故称聚酰胺6），并于1941年实现了工业化生产。随后，其他类型的聚酰胺纤维也相继问世。由于聚酰胺纤维具有优良的物理和纺织性能，它问世后发展速度很快，其产量长期居合成纤维的首位，直至1972年才被涤纶纤维超过而退居第二位。最大优点是结实耐磨，是最优的一种。密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性也很好，耐碱不耐酸！最大缺点是耐日光性不好，织物久晒就会变黄，强度下降，吸湿也不好。型纤维材料课件型纤维材料课件型纤维材料课件 晶态结构聚酰胺为部分结晶，结晶度50%尼龙66晶态结构有、两种形式型纤维材料课件型纤维材料课件 聚酰胺的物理性质和化学性质 密度：尼龙6：1.121.14克/厘米3尼龙66：1.131.16克/厘米3熔点：尼龙66为260oC 尼龙6为220oC玻璃化温度 尼龙66为4060oC 尼龙6为5375oC尼龙6主要用于袜类，尼龙66用于风衣，雨伞面等材料型纤维材料课件聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维-腈纶（腈纶（Acrylic fiber）聚丙烯腈的研制过程比较漫长，虽然1929年德国就成功地合成出了聚丙烯腈，但由于其分解温度低于其熔点，不能进行熔融纺丝，若采用溶液纺丝又找不到合适的溶剂。经过13年的努力，1942年美国和德国同时找到了聚丙烯腈的优良溶剂-二甲基甲酰胺，才制得了聚丙烯腈的纺丝溶液，在实验室中得到了腈纶纤维。由于当时正处于第二次世界大战，直到1950年美国才开始工业化生产，随后德、英、法、日也相继生产。腈纶纤维的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。腈纶在内部大分子结构上很独特，呈不规则的螺旋形构象，且没有严格的结晶区，但有高序排列与低序排列之分。这种结构使腈纶具有很好的热弹性（可加工膨体纱），腈纶密度小，比羊毛还小，织物保暖性好。耐日光性与耐气候性很好（居第一位），吸湿差，染色难。型纤维材料课件 聚丙烯腈的用途 腈纶具有很多优良性能，主要用于大衣、运动衫、毛毯等织物。聚丙烯腈中空纤维膜具有透析、超滤、反渗透等功能，用于混合流体的选择性分离。型纤维材料课件聚乙烯醇纤维聚乙烯醇纤维-维纶（维纶（Vinylon）1924年德国首先合成出聚乙烯醇缩甲醛，并用其水溶液经干法纺丝制成纤维。维纶最初不耐热水，主要用于外科手术缝线。1939年后，日本和朝鲜相继成功地制造出耐热水性优良、收缩率低、具有实用价值的维纶纤维。由于第二次世界大战的干扰，直到1950年不溶于水的维纶纤维才实现工业化生产。维纶性能接近棉花，有“合成棉花”之称，是现有合成纤维中吸湿性最大的品种。生产维纶的原料易得，制造成本低廉，纤维强度良好，除用于衣料外，还有多种工业用途。但因其生产工业流程较长，纤维综合性能不如涤纶、锦纶和腈纶，年产量较小，居合成纤维品种的第5位。化学稳定性好，不耐强酸，耐碱。耐日光性与耐气候性也很好，但它耐干热而不耐湿热（收缩）弹性最差，织物易起皱，染色较差，色泽不鲜艳。型纤维材料课件聚丙烯纤维聚丙烯纤维-丙纶（丙纶（PP fiber）丙纶（Polypropylene，PP）是由丙烯作原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。丙纶于1957年正式开始工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶已是合成纤维的第四大品种。丙纶纤维是常见化学纤维中最轻的纤维。它几乎不吸湿，但具有良好的芯吸能力，强度高，制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损。用途：可以织袜，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等。工业上：地毯、渔网，帆布，水龙带，医学上带代替棉纱布，做卫生用品。型纤维材料课件聚氨酯纤维聚氨酯纤维-氨纶（氨纶（PU fiber）氨纶纤维（Polyurethane fiber，spandex）最早由德国于1937年试制成功，但当时未能实现工业化生产，1958年美国也研制出这种纤维，并实现了工业化生产。由于它不仅具有像橡胶一样的弹性，而且还具有一般纤维的属性，因此作为一种新型纺织纤维受到人们的青睐。20世纪60年代初氨纶纤维的发展速度较快，后来逐渐趋缓。进入20世纪80年代，随着加工技术的进步，新产品的不断涌现，使氨纶纤维的用途逐步扩大，进入第二个高速发展时期。氨纶共有两个品种，一种是由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物（简称聚酯型氨纶），另一种是由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物（简称聚醚型氨纶）。氨纶是追求动感及便利的高性能衣料所必需的高弹性纤维。氨纶比原状可伸长5-7倍，所以穿着舒适、手感柔软、并且不起皱，可始终保持原来的轮廓。型纤维材料课件 一般的聚氨基甲酸酯均聚物并不具有弹性。一般的聚氨基甲酸酯均聚物并不具有弹性。聚氨酯弹性纤维实际上是一种以聚氨基甲酸酯聚氨酯弹性纤维实际上是一种以聚氨基甲酸酯为主要成分的嵌段共聚物纤维。其结构式如下：为主要成分的嵌段共聚物纤维。其结构式如下：型纤维材料课件v在聚氨酯嵌段共聚物中有两种链段，即软链段和在聚氨酯嵌段共聚物中有两种链段，即软链段和硬链段。硬链段。v软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成，玻璃化温软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成，玻璃化温度很低度很低(Tg-50-70)，常温下处于高弹态，常温下处于高弹态，它的相对分子质量为它的相对分子质量为15003500，链段长度，链段长度1530nm。v硬链段多采用具有结晶性且能发生横向交联的二硬链段多采用具有结晶性且能发生横向交联的二异氰酸酯，虽然它的分子量较小异氰酸酯，虽然它的分子量较小(M500700)，链段短。，链段短。型纤维材料课件v软链段长度为硬链段的软链段长度为硬链段的10倍左右。倍左右。v软链段赋予纤维的高弹性。软链段赋予纤维的高弹性。v硬链段含有多种极性基团硬链段含有多种极性基团(如脲基飞氨基甲酸酯基如脲基飞氨基甲酸酯基等等)，分子间的氢键和结晶性起着大分子链间的交，分子间的氢键和结晶性起着大分子链间的交联作用，一方面可为软链段的大幅度伸长和回弹联作用，一方面可为软链段的大幅度伸长和回弹提供必要的结点条件提供必要的结点条件(阻止分子间的相对滑移阻止分子间的相对滑移)，另一方面可赋予纤维一定的强度。另一方面可赋予纤维一定的强度。v正是这种软硬链段镶嵌共存的结构才赋予聚氨酯正是这种软硬链段镶嵌共存的结构才赋予聚氨酯纤维的高弹性和强度的统一，所以聚氨酯纤维是纤维的高弹性和强度的统一，所以聚氨酯纤维是一种性能优良的弹性纤维。一种性能优良的弹性纤维。型纤维材料课件v软链段可为聚醚或聚酯，又有聚醚型聚氨软链段可为聚醚或聚酯，又有聚醚型聚氨酯弹性纤维和聚酯型聚氨酯弹性纤维之分。酯弹性纤维和聚酯型聚氨酯弹性纤维之分。v如杜邦公司的如杜邦公司的Lycra、我国烟台和连云港、我国烟台和连云港氨纶厂的产品均属聚醚型氨纶厂的产品均属聚醚型v而德国的而德国的Dorlastan和美国橡胶公司的和美国橡胶公司的Vyrene则属聚酯型。则属聚酯型。型纤维材料课件 线密度低：聚氨酯弹性纤维的线密度范围为224778dtex，最细的可达11dtex；而最细的橡胶丝约180号(约合156dtex)。强度高：聚氨酯弹性纤维的断裂强度，湿态为0.350.88dNtex，干态为0.50.9dNtex，是橡胶丝的24倍。弹性好：聚氨酯弹性纤维的伸长率达500800，瞬时弹性回复率为90以上，与橡胶丝相差无几。型纤维材料课件 耐热性较好：聚氨酯弹性纤维的软化温度约耐热性较好：聚氨酯弹性纤维的软化温度约200oC，熔点或分解温度约熔点或分解温度约270oC，优于橡胶丝，在化学纤维，优于橡胶丝，在化学纤维中属耐热性较好的品种中属耐热性较好的品种 吸湿性较强：橡胶丝几乎不吸湿，而在吸湿性较强：橡胶丝几乎不吸湿，而在20oC、65的相对湿度下，聚氨酯弹性纤维的回潮率为的相对湿度下，聚氨酯弹性纤维的回潮率为1.1，虽，虽较棉、羊毛及锦纶等小，但优于涤纶和丙纶。较棉、羊毛及锦纶等小，但优于涤纶和丙纶。密度较低：聚氨酯弹性纤维的密度为密度较低：聚氨酯弹性纤维的密度为1.11.2gcm3，虽略高于橡胶丝，但在化学纤维中仍属较轻的，虽略高于橡胶丝，但在化学纤维中仍属较轻的纤维。纤维。染色性优良：由于聚氨酯弹性纤维具有类似海绵的性染色性优良：由于聚氨酯弹性纤维具有类似海绵的性质，因此可以使用所有类型的染料染色。在使用裸丝质，因此可以使用所有类型的染料染色。在使用裸丝的场合，其优越性更加明显。的场合，其优越性更加明显。型纤维材料课件聚氨酯弹性纤维还具有良好的耐气候性、耐挠聚氨酯弹性纤维还具有良好的耐气候性、耐挠曲、耐磨、耐一般化学药品性等。曲、耐磨、耐一般化学药品性等。对次氯酸钠型漂白剂的稳定性较差，推荐对次氯酸钠型漂白剂的稳定性较差，推荐使用过硼酸钠、过硫酸钠等含氧型漂白剂。使用过硼酸钠、过硫酸钠等含氧型漂白剂。聚醚型的聚氨酯纤维耐水解性好；而聚酯型的聚醚型的聚氨酯纤维耐水解性好；而聚酯型的聚氨酯纤维的耐碱、耐水解性稍差。聚氨酯纤维的耐碱、耐水解性稍差。v紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带和袜口、袖口等。紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带和袜口、袖口等。型纤维材料课件聚氯乙烯纤维聚氯乙烯纤维-氯纶（氯纶（PVC fiber）聚氯乙烯（Polyvinyl chloride）纤维是虽然发明较早，但作为工业产品出现还是在20世纪50年代初。由于氯纶纤维耐热性差，对有机溶剂的稳定性和染色性差，从而影响其生产发展。与其他合成纤维相比，一直处于落后状态。近年来，出现了所谓第二代氯纶纤维，由于这种纤维分子链结构的规整性好，所得纤维有一定的结晶度，相应制品的耐热性和对有机溶剂的稳定性也大有提高。氯纶的突出优点是难燃、保暖、耐晒、耐磨、耐蚀和耐蛀，弹性也很好，可以制造各种针织品、工作服、毛毯、滤布、绳绒、帐篷等，特别是由于它保暖性好，易生产和保持静电，故用它做成的针织内衣对风湿性关节炎有一定疗效。但由于染色性差，热收缩大，限制了它的应用。型纤维材料课件高性能纤维（高性能纤维（High performance fiber）高性能纤维的研究和生产开始于20世纪50年代，首先投入工业化生产的是含氟纤维。随着航天和国防工业的发展,60年代出现了各种芳杂环类的有机耐高温纤维,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维等，以及碳纤维、硼纤维等无机高强度高模量纤维；后来又研制出有机抗燃纤维如酚醛纤维等。高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维，一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的纤维。高性能纤维按性能可分为耐腐蚀性纤维，如聚四氟乙烯纤维（Teflon TFE）；耐高温纤维，如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（芳纶-1313）；抗燃纤维，如酚醛纤维(Kynol)；高强度高模量纤维，如聚苯二甲酰对苯二胺纤维(Kevlar)；功能纤维（光导纤维、导电纤维）和弹性体纤维等。型纤维材料课件碳纤维（碳纤维（Carbon fiber）碳素纤维又称碳纤维（Carbon Fiber，CF）：在国际上被誉为“黑色黄金”，它继石器和钢铁等金属后，被国际上称之为“第三代材料”，它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料。金属纤维同有机和无机纤维一样具有独特的性能和广泛的用途。金属纤维具有良好的导电、导热、导磁和耐高温性能，而且制造方法较简单，成本价格便宜。金属纤维（金属纤维（Metal fiber）型纤维材料课件玻璃纤维（玻璃纤维（Glass fiber）玻璃纤维（Glass fiber）是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从 几 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料。玻璃纤维及其制品具有良好的防火、隔热、吸声、耐辐射、耐候、抗菌等特性，经过加工还有增强效果和织物感，再经涂覆处理与建筑涂料有较好的相容性，所以不失为一种新型的建筑材料。型纤维材料课件 1.纤维原料资源的开发和利用（纺织纤维纤维原料资源的开发和利用（纺织纤维为例）为例）全球纺织纤维加工量今后40年将大幅增加。根据联合国预测，2050年全球纺织纤维加工量将达到2.53亿吨。其中 服装用纺织品4150万吨，人均纤维消费量4.51 kg/人年，占16.4%；家用纺织品4100万吨，人均纤维消费量4.45kg/人年，占16.2%；产业用纺织品17050万吨，人均纤维消费量18.53kg/人年，占67.4%。型纤维材料课件全球人口暴增（联合国全球人口暴增（联合国2000年发布预测年发布预测2050年全球人口年全球人口76亿，亿，2009年年1月联合国月联合国发布预测发布预测2050年全球人口年全球人口92亿），亿），粮食供粮食供应紧张，直接影响到传统天然纤维的生产供应应紧张，直接影响到传统天然纤维的生产供应量，在未来量，在未来40年中受到制约。年中受到制约。再生化学纤维依托棉短绒、木材浆粕等已趋极再生化学纤维依托棉短绒、木材浆粕等已趋极限，速生木材供应无法增长。限，速生木材供应无法增长。合成纤维依托石油化工原料渐趋枯竭。合成纤维依托石油化工原料渐趋枯竭。（2010年年11月月8日美国加利福尼亚州立大学日美国加利福尼亚州立大学戴维斯分校经济学家研究论文发布戴维斯分校经济学家研究论文发布2050年全年全球油气资源枯竭）球油气资源枯竭）型纤维材料课件“节能节能”、“减排减排”、“节水节水”、“降耗降耗”、“对环境友好对环境友好”的压力。实现环境污染少的的压力。实现环境污染少的“绿色绿色”、“低碳低碳”型生产。型生产。加工技术方法、设备、工艺和要求的制约。加工技术方法、设备、工艺和要求的制约。加工系统对成本的影响。加工系统对成本的影响。型纤维材料课件对服装和家用纤维品要求：对服装和家用纤维品要求：抗起球性、抗钩丝性仍然是难题；抗起球性、抗钩丝性仍然是难题；抗褶皱性、高湿摩擦色牢度、抗褶皱性、高湿摩擦色牢度、“洗可穿洗可穿”性、性、导汗透湿性等的要求明显提高；导汗透湿性等的要求明显提高；功能性要求不断提高，如保暖性、凉爽性、抗功能性要求不断提高，如保暖性、凉爽性、抗菌性、防臭性、防蛀性、驱螨虫性、阻燃性、菌性、防臭性、防蛀性、驱螨虫性、阻燃性、防熔滴性、抗静电性、防紫外线性、红外辐射防熔滴性、抗静电性、防紫外线性、红外辐射性、防电磁辐射性，以及智能服装的要求。性、防电磁辐射性，以及智能服装的要求。卫生、保健、医疗用纤维纺织品，与生理学、卫生、保健、医疗用纤维纺织品，与生理学、病理学、经络穴位理论跨学科结合，创新开发病理学、经络穴位理论跨学科结合，创新开发及应用。及应用。型纤维材料课件产业用纤维品按各种用途不同，提出高产业用纤维品按各种用途不同，提出高强度、超高强度、高模量、低模量、耐强度、超高强度、高模量、低模量、耐高温、耐低温、低电阻、高绝缘性、防高温、耐低温、低电阻、高绝缘性、防高能粒子等新要求。高能粒子等新要求。要满足这些要求必须开发新的纤维品种，要满足这些要求必须开发新的纤维品种，开发新的纤维加工工艺、设备等。开发新的纤维加工工艺、设备等。型纤维材料课件 在刚刚结束的第十七届中国国际化纤会议在刚刚结束的第十七届中国国际化纤会议上，上，20112015年：中国化纤行业发年：中国化纤行业发展规划研究进一步明确了未来化纤产业展规划研究进一步明确了未来化纤产业的六大发展方向：替代棉花等天然纤维资的六大发展方向：替代棉花等天然纤维资源的高仿真功能性纤维、产业用化纤、航源的高仿真功能性纤维、产业用化纤、航空航天特种防护等需求的高性能化纤、生空航天特种防护等需求的高性能化纤、生物质纤维及生化原料、废旧纺织品的回收物质纤维及生化原料、废旧纺织品的回收及循环利用、加大市场推广。及循环利用、加大市场推广。型纤维材料课件中国现已研发进入产业化的高性能纤维品种主要有：超高分子量高强度高模量聚乙烯纤维；聚间苯二甲酰间苯二胺纤维；聚对苯二甲酰对苯二胺纤维；聚苯砜对苯二甲酰胺纤维；聚苯硫醚纤维；高强度高模量碳纤维；聚四氟乙烯膜裂纤维纱；聚四氟乙烯纤维；玄武岩纤维；聚酰亚胺纤维；高强聚丙烯纤维；高强聚乙烯醇缩甲醛纤维；水溶性聚乙烯醇纤维。型纤维材料课件同时，全球高性能纤维正在开发并产业化的还有:超高强度碳纤维；超高模量碳纤维；碳化硅纤维；硼纤维；聚全氟纤维；聚对亚苯基苯并二噁唑纤维；聚间亚苯基苯并二咪唑纤维；聚对亚苯基苯并二噻唑纤维；聚醚醚酮纤维。型纤维材料课件全球关注的化学纤维加工技术还有：纤维素溶剂法纺丝；改性纤维素热熔法纺丝；改性聚酯纤维；聚乳酸纤维；各种高功能纤维：高强、阻燃、防熔滴、导汗、抗静电、导电、导磁、防紫外、防电磁辐射、防高能粒子等等。型纤维材料课件（1）拓展纺织纤维原料的新视野）拓展纺织纤维原料的新视野充分利用自然条件，开发生物质资源充分利用自然条件，开发生物质资源 利用各种新技术，培育新品种，利用盐碱地、荒滩利用各种新技术，培育新品种，利用盐碱地、荒滩地、山坡地种植，形成天然植物纤维生产的地、山坡地种植，形成天然植物纤维生产的“战略战略性新兴产业性新兴产业”。包括棉、各种麻、养蚕的桑树、木。包括棉、各种麻、养蚕的桑树、木棉、牛角瓜等等。棉、牛角瓜等等。充分利用当前农作物废弃资源（喂蚕余下的桑条、充分利用当前农作物废弃资源（喂蚕余下的桑条、榨糖后的甘蔗渣、麻杆芯、玉米杆等）。榨糖后的甘蔗渣、麻杆芯、玉米杆等）。充分利用现有条件开发利用新的生物质资源（竹材、充分利用现有条件开发利用新的生物质资源（竹材、海藻、蟹壳、虾皮、植物蛋白、细菌蛋白等）。海藻、蟹壳、虾皮、植物蛋白、细菌蛋白等）。充分利用废弃纺织品，再生利用。充分利用废弃纺织品，再生利用。开发新型高性能和新功能纺织纤维，包括开发新型高性能和新功能纺织纤维，包括“超超越、仿制、代替棉纤维越、仿制、代替棉纤维”。