化学纤维概述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、化学纤维的诞生与应用,稳定的，持续发展的原料来源。,穿衣状况改善。,性能可以人为改变和控制。,民用。,工农业。,交通运输。,医疗。,化学纤维,概述,1,一、化学纤维的诞生与应用化学纤维概述1,二、种类,（一）人造纤维,1,、粘胶纤维：以木材，棉短绒，芦苇，甘蔗渣等植物纤维素为原料制成。,2,、人造蛋白质纤维：大豆纤维（不是纯蛋白）。,（二）合成纤维,1,、 普通合成纤维,2,、 特种纤维,（,1,）氨纶 （莱卡）。弹性纤维。（,2,）芳纶。耐高温、高绝缘、高强度（,3,）氟纶。耐腐蚀纤维（,4,）导电纤维。金属的，复合的。（,5,）碳纤维。复合材料的骨架增强材料,2,二、种类（一）人造纤维1、粘胶纤维：以木材，棉短绒，芦苇,(,三,),按照形态结构分类,长丝：纤维长度愈长，愈,易纺成强力的机纺纱,（,SpunYarn,），可增加纤维间络合性。太长会使纺纱等加工操作发生困难。,短纤维：,复合纤维,并列,皮芯 海岛,异型：,为了加强纤维间的磨擦，最好使其表面不规则，及具有捻旋、鬈缩、波状等形状。,3,(三) 按照形态结构分类短纤维：复合纤维并列异型：为了,超细纤维：,纺制同一支数（,Count,）机纺纱，,纤维愈细愈可增加纤维相互间络合，纱强度也愈大,，但太细，纤维强度太小，易发生损伤。 因而棉纺中的棉纤维纤度须在,1.5d(1.6dtex),以上；纤维愈细愈可改善制品外观、触感。,4,超细纤维：4,化学纤维,合成纤维,再生纤维,再生纤维素纤维,再生蛋白质纤维,粘胶纤维,铜氨纤维,醋酯纤维,蛹蛋白纤维,大豆蛋白纤维,牛奶丝纤维,涤纶,Polyester,（,Terylene,）,T,N,锦纶,Polyamide,（,Nylon,）,A,腈纶,Acrylik,V,维纶,Vinylon,L,氨纶,Lycra,丙纶,Polypropylene,氯纶,Chloro,5,化学纤维合成纤维再生纤维再生纤维素纤维再生蛋白质纤维粘胶纤维,三、化学纤维的制造,（一）纺丝液的制备,成纤高聚物满足三个条件：,线性分子,结构；,适当分子量；,凝固后的纤维，大分子间应具有足够的结合能。为使纺丝液具有均匀和良好纺丝性能，纺丝液还必须进行混合，过滤，脱泡。,在纺丝液中加入不同量消光剂（二氧化钛），可生产不同光泽的纤维：有光，半光，无光。加入颜料，可生产色牢度很好的有色纤维。,6,三、化学纤维的制造6,（二）纺丝成形：,1,、熔体纺丝：,2,、溶液纺丝：,（,1,）湿法纺丝,（,2,）干法纺丝,新纺丝方法,:,热压法：加热温度低于熔点，软化，高压使其从孔中喷出，冷却成形；裂膜成纤法：熔融挤压为薄膜，用切刀或针刺使之破裂成条。喷射纺丝：纺丝液压出后，受高速气流喷吹，并进行高倍拉伸，纤维直径小于,0.5-3m,，成超细纤维。高速纺丝：,POY,丝,7,（二）纺丝成形：1、熔体纺丝：7,（三）后加工,经过纺丝工序，高聚物初具纤维形态，称“初生丝”。短纤维后加工路线。,集束,拉伸（关键工序，产生不同力学类型纤维）,上油,卷曲,干燥热定形（热定形是为了消除纤维在拉伸时所产生的内应力，确保后期使用结构的稳定性。）,切断、打包。,8,（三）后加工8,第二节 化纤性能检验一、 长度：,1,、等长纤维（棉型化纤）的长度测定 （,1,）,中段切断称重法：,（异长纤维不能用此法）式中：,Ln,平均长度（,mm,）；,W,纤维总重（,mg,）；,Wc,中段重（,mg,）,Lc,中段长度（,mm,）。,（,2,）手扯法：用手扯法将纤维整理成两端平齐的纤维束，在用钢尺量取其长度。,9,第二节 化纤性能检验一、 长度：1、等长纤维（棉型化纤）,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,10,大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点10,2,、异长纤维（毛型化纤）具有一定长短差异，纺出的纱线品质比等长纤维纱好。,（,1,）梳片式长度仪：方法与毛纤维的类似。（,2,）单根测量：测得根数加权平均长度,Ln,。,（,3,）电子自动化仪器测量二、细度：纤维的光泽，抗起球，抗活，膨松性，保暖性受细度影响。,1,振动测量法：对化纤较适用,纤维两端夹持，由仪器在纤维上施加一横向振动，使纤维产生共振，此时，可用下面的公式计算：,式中：,N-,纤维的线密度,(g/cm),；,P-,张力（,cN,）；,L-,纤维的长度,(cm),；,f-,共振频率（,Hz,）。,11,2、异长纤维（毛型化纤）具有一定长短差异，纺出的纱线品质比,三、密度：,利用密度可研究纤维内部大分子排列状况，结晶程度，化纤制造工艺是否正常及对纤维结构的影响。根据纤维的密度可计算出纤维的结晶度：,12,三、密度：12,四、卷曲：提高抱合力，可纺性，增加纤维弹性，对织物风格也有一定影响，,表征卷曲性能的指标有以下几个：,1,、卷曲数,=,个,/,厘米（表示卷曲的密度）,（,%,） （表示卷曲波的深度）,3,、剩余卷曲率或卷曲回复率,=,4,、卷曲弹性率,=,（,%,）,(,表示卷曲的恢复能力）,13,四、卷曲：提高抱合力，可纺性，增加纤维弹性，对织物风格也有,五、其它性能检验：含油，回潮，强伸度（拉伸，湿态，钩接、打结强度），疵点等。,14,五、其它性能检验：含油，回潮，强伸度（拉伸，湿态，钩接、打,棉纺工艺梗概,15,棉纺工艺梗概15,16,16,17,17,18,18,19,19,20,20,21,21,22,22,纺织纤维的鉴别,一、 手感目测法：,可有效地鉴别天然纤维,棉、毛、丝、麻，对化学纤维则显得无能为力（除普通粘胶外）。,具体方法：,1,、手感及强度,棉、麻手感较硬，羊毛软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶手感适中。,2,、伸长度,拉伸时棉、麻伸长度较小；毛、醋酯伸长较大；蚕丝、粘胶纤维、大部分合成纤维伸长度适中。,3,、长度与整齐度,天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。,4,、重量,棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。,23,纺织纤维的鉴别一、 手感目测法：23,纺织纤维系统鉴别一般步骤,未知纤维 拉伸 可拉伸,2,倍以上 放入浓硫酸：溶解,(,氨纶）,不溶解（橡胶） 不可拉伸,2,倍以上 显微投影独特形状,:,纵向扭曲，横向腰形中腔：棉纵向有节，横向腰形中腔：麻 纵向沟槽，横向锯齿形： 粘胶纵向鳞片，横向近似圆形：羊毛,其他,第三步：,70%,硫酸如溶解，再燃烧： 有毛发燃味（丝）；,有纸燃味（其它再生纤维素纤维）,24,纺织纤维系统鉴别一般步骤未知纤维 拉伸,如不溶解,36%38%,盐酸如溶解（为锦纶）：再可用,15%,盐酸，溶解的为（锦纶,6,），不溶解的为（锦纶,66,）如不溶解,65%68%,硝酸如溶解（为腈纶）如不溶解,40%,氢氧化钠如溶解（为涤纶）如不溶解（为丙纶）,25,如不溶解25,二、 燃烧法根据各种纤维在烧烧中所表现出来的燃烧状态，加以区别，对燃烧性状接近者，不能区别。,常用纺织纤维燃烧特征 纤维,近焰现象,在焰中,离焰,以后,嗅觉,灰烬,形状,棉,近焰即燃,燃烧续燃较快,有余辉 燃纸味,极少 柔软、黑色,或灰色 毛,熔离火焰,熔并燃 难续燃,自熄 烧羽毛味,易碎 脆,黑色 丝,熔离火焰 燃时有丝丝声 难续燃 自熄,烧羽毛味,易碎 脆,黑色,且燃时飞溅,麻,近焰即燃 爆裂声 续燃 冒烟有余辉,同棉 同棉 粘胶,近焰即燃 燃烧 续燃极快无余辉,烧纸夹杂,无灰 间有少量,化学品味,黑色灰,锦纶,近焰即熔缩 熔燃滴落并起泡,似芹菜味,硬、圆、轻 棕灰色珠状,不直接续燃,涤纶 同上 同上,能续燃,少数有烟,极弱的甜味,硬圆,黑或淡褐色,腈纶 熔，,近焰即灼烧,熔并燃,速燃、飞溅,弱辛辣味,硬黑,不规则或珠状,26,二、 燃烧法根据各种纤维在烧烧中所表现出来的燃烧状态，加以,特种纤维的燃烧性能,特种纤维一般是指具有高强度高模量并且耐高温的纤维，或指具有特殊功能或用途的纤维或面料。图,1-17,是由,25%,特级金属纤维,+75%,生态竹纤维精纺而成的新型抗菌型防辐射服，该服装冬暖夏凉，天然抗菌抑菌，防静电和紫外线，面料柔软透气。,图表示了莫代尔竹炭纤维制作的面料的燃烧特征，燃烧时火苗渐渐蔓延，由于竹炭易充分燃烧的特性，不产生明显的烟雾，燃烧缓慢，且能充分燃烧，燃烧遗留物为完整的纤维组织结构。,27,特种纤维的燃烧性能特种纤维一般是指具有高强度高模量并且耐高温,四、 着色法同一化学试剂，不同纤维可能显出不同的颜色（未染色纤维）,五、 溶解法：,利用不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维,方法准确，可靠。应注意控制好“溶液浓度，溶解时间和温度”。,三、 显微镜观察法,观察纤维纵向和截面形状，或配合染色等方法，区分天然纤维和化学纤维。,28,四、 着色法同一化学试剂，不同纤维可能显出不同的颜色（未染,几种纺织纤维的着色反应,29,几种纺织纤维的着色反应 29,六、 熔点法：化学纤维中大部分熔融温度不同，可加以区别。 七、 红外光谱法：不同的化合物对同一波长的红外线具有不同的吸收率（或衰减率），同一化合物对不同波长的红外线具有不同的吸收率，某一光谱对应某一物质，该光谱具有“指纹性”。可根据未知纤维谱图与已知标准谱图对照查知是什么纤维。,花旗松纤维的,Raman,光谱图,1.,已处理,Treated,；,2.,未处理,Untreated,花旗松,1,和槿麻纤维,2,红外谱图,30,六、 熔点法：化学纤维中大部分熔融温度不同，可加以区别。,八、 其它方法：荧光（颜色）法，双折射法，密度法，强度法等,31,八、 其它方法：荧光（颜色）法，双折射法，密度法，强度法等,涤纶,p186,1,大分子结构：,聚,对苯二甲酸乙二,酯,（,PET,）：,特征基团有：苯环,具有刚性和惰性；,酯基,-COO- ,弱极性基团；,脂肪基,柔性基团。,大分子无卷曲，基本上呈曲折状直链,涤纶蚊帐,32,涤纶p186涤纶蚊帐32,分子量一般控制在,18000,25000,左右。聚对苯二甲酸乙二酯可以由对苯二甲酸（,TPA,）和乙二醇（,EG,），通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯（,BHET,）后缩聚而成。,从涤纶分子组成来看，它是由短脂肪烃链（,CH2,链段）、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶分子中除存在二个端醇羟其外，并无其它极性基团，因而涤纶纤维亲水性极差，属疏水性的纤维。涤纶分子中约含有,46%,酯基，酯基在高温时能发生水解、热裂解，遇碱则皂解，使聚合度降低；涤纶分子中还含有脂肪族烃链，它能使涤纶分子具有一定柔曲性，但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环，故涤纶大分子基本为刚性分子，分子链的易于保持线型。涤纶大分子在适宜条件下很容易形成结晶，使涤纶纤维的结晶度和取向性较高。,33,分子量一般控制在1800025000左右。聚对苯二甲酸乙二,2,性质,（,1,）机械性质,断裂强度较高，伸长率大；初始模量高；弹性回复性好；织物挺括，耐磨性较好，尺寸稳定。,（,2,）吸湿染色差,（,3,）热学性质,熔点高，达,255-265,；耐热性和热稳定性好,（,4,）光学性质：耐光性好；,（,5,）耐酸不耐强碱，不霉不蛀,（,6,）密度：,1.38 g/cm3,34,2性质 34,涤纶主要性能指标,35,涤纶主,二、 纺丝方法合成纤维的纺丝方法，大致分四种：,36,二、 纺丝方法合成纤维的纺丝方法，大致分四种：36,涤纶生产概况熔纺法：,分子量一般控制在,18000,25000,左右。,PET,的原料是对苯二甲酸和乙二醇,.,PET,的合成,酯交换法,直接酯化法,37,涤纶生产概况熔纺法：分子量一般控制在1800025000,后处理 后处理过程较多，如下图所示：,38,后处理 后处理过程较多，如下图所示：38,生产过程中各工序的作用和纤维的变化如下：,39,生产过程中各工序的作用和纤维的变化如下： 39,涤纶的形态结构和超分子结构,一、涤纶纤维的形态结构,圆形的横截面和光滑、均匀而无条痕的圆柱体纵向,;,二、涤纶纤维的超分子结构,40,涤纶的形态结构和超分子结构40,涤纶的性能,(,略,),一、 热性能,1.,涤纶的一些热性能常数,注意：染整加工温度小于软化点,41,涤纶的性能(略)注意：染整加工温度小于软化点41,2.,涤纶的热转变情况,(,略,),涤纶纤维是一种热塑性纤维，受热时可发生结构变化如下：,1),结晶区 晶体熔化,(,熔点,),晶型不同，熔点不同,(,多熔点,),结晶尺寸越大，熔点越高,结晶完整性越高，熔点越高 晶型转变,(,晶型,II,晶型,I),结晶尺寸、结晶完整性提高,2),无定形区,注意：玻璃化温度,涤纶无定型部分从高弹态向玻璃态过渡时，第一次出现的转变称为,-,转变，也就是通常所谓的玻璃化温度。,完全无定形,Tg67,部分结晶,Tg 81 ,涤纶线,42,2.涤纶的热转变情况 (略) 涤纶纤维是一种热,3.,纤维的超分子结构与玻璃化温度的关系,(,略,),1),结晶度与玻璃化温度 结晶度在,0,30%,范围时,现象：结晶度越高，,Tg,越高,原因：晶体小而分散，对无定形区束缚大 结晶度,30%,时,现象：结晶度越高，,Tg,越低,原因：晶体大而集中，对无定形区束缚小,2),玻璃化温度对机械性能的影响 硬挺度 弹性 延伸性,3),超分子结构与可及度的关系 对于分子量小的化合物，结晶度越大，可及度越小 对于分子量大的化合物，随着结晶度增大，可及度先下降后上升,43,3.纤维的超分子结构与玻璃化温度的关系 (略),4.,热收缩及其对纤维结构和性能的影响,(,略,),1),涤纶的热收缩现象在松弛状态下，涤纶受热后可能会发生剧烈的收缩。,2),原因： 纤维无定形区分子链的解取向 产生折叠链结晶,3),影响因素,:,收缩温度：温度越高，收缩越大，如图所示： 收缩时间：收缩分为三个阶段： 快速收缩阶段：涤纶分子无定形区的,解取向阶段 涤纶收缩较大阶段：分子链发生折叠结晶 涤纶收缩达到最大，不再增加,收缩时间对涤纶热收缩的影响如下图所示：,44,4.热收缩及其对纤维结构和性能的影响 (略) 44,收缩前的热处理（热定形）为提高涤纶热稳定性，须对涤纶进行热定型处理。,45,收缩前的热处理（热定形）为提高涤纶热稳定性，须对涤纶进行,二、拉伸性能,影响拉伸性能的因素： 化学结构：苯环、亚甲基、酯键 生产条件：影响超分子结构、形态结构 抽伸：提高取向度、结晶度 热处理：提高结晶度，消除内应力,1.,负荷,-,延伸曲线,2.,弹性（,1,）不易变形（弹性模量较大）。原因：结晶度高，取向度高 （,2,）从形变中回复能力较强。 原因：,亚甲基有较大的柔性,大分子间的联结点（结晶）稳定，成为恢复原状的基点,46,二、拉伸性能影响拉伸性能的因素： 化学结构：苯环、亚甲,三、吸湿性和染色性 吸湿性,:,很差，标准状态下回潮率,0.4%,（棉,78%,）,原因：极性基团太少，缺少吸湿中心；结构紧密，孔隙小 染色性：与棉、毛等纤维相比，涤纶染色较困难。克服染色困难的方法,高温高压染色法：染色温度在,120140,，制成分散液。,载体染色法：染色温度为,100 ,，添加有机溶剂的液体。,热溶法染色：染色在,180210 ,之间，利用热空气染色。,47,三、吸湿性和染色性 吸湿性: 很差，标准状态下回潮率,四、静电现象,1.,静电的产生,静电产生过程,两物体接触、摩擦，发生电荷转移,两物体分离，各自带有数量相同、符号相反的电荷,2.,影响静电大小的因素,材料的导电性,材料的吸湿性,摩擦时的力,3.,静电序列,:,两种物体互相摩擦时，介电常数高的带正点荷，低的带负电荷，有关纤维带电情况如下：,48,四、静电现象1.静电的产生静电产生过程 两物体接触、,注意：两材料摩擦分离时带不同的电荷,位于近,(+),端的带正电荷，近,(,),端的带负电荷 静电序列受材料生产条件和环境影响,4.,静电的危害,生产过程中的障碍,使用过程中的问题,5.,克服静电的方法,两种纤维混纺,生产抗静电纤维,进行抗静电整理,49,注意：两材料摩擦分离时带不同的电荷位于近(+)端的带正电荷,五、化学性能,酯键：水解反应，聚合度降低,酸和碱起催化作用,酸的催化作用很小,-,耐酸性好,碱的催化作用较大,-,耐碱性差 苯环：很稳定 亚甲基：较稳定，可发生氧化反应（一）酸对涤纶的作用,注意：涤纶的耐酸性很好,!,弱酸 煮沸也无显著损伤 强酸：,低温下稳定， 高温下有损伤，,涤纶耐酸的意义,染整加工尽量在酸性条件下进行,可用硫酸或盐酸测定涤棉织物混纺比,可用于生产涤棉烂花织物,50,五、化学性能酯键：水解反应，聚合度降低 酸和碱,（二）碱对涤纶的作用注意：涤纶的耐碱性差,!,碱使聚酯发生降解反应,注意：避免碱性加工条件,!,碱处理涤纶的“剥皮现象”,纤维表面出现刻蚀,-,变得凹凸不平,51,（二）碱对涤纶的作用注意：涤纶的耐碱性差! 碱使聚酯,（三）氧化剂对涤纶的作用 涤纶对氧化剂的稳定性良好 氧化剂作用于乙二醇剩基（四）溶剂对涤纶的作用,涤纶可溶解在一些有机溶剂中，如：丙酮、苯、苯酚,涤纶可在一些有机物的水溶液中溶胀,一些有机物可作增塑剂,一些有机物可作涤纶染色的载体,高强低伸低收缩涤纶长丝,52,（三）氧化剂对涤纶的作用 涤纶对氧化剂的稳定性良好,涤纶长丝简介,POY,：,P,re,o,riented,y,arn /partially oriented yarn,预取向丝。 当高速纺丝的速度为,3000-3600m/min,可制得预取向丝。在高卷绕速度下，纤维产生一定的取向度，结构比较稳定。,DTY:,：,Draw texturing yarn,拉伸变形丝。 也称为涤纶低弹丝，是在一台机器上进行连续或同时拉伸、变形加工后的成品丝。,FDY,：,Fully drawn yarn,全拉伸丝。将它做为纺丝拉伸一步法工艺的代号，可采用低速纺丝、高速拉伸卷绕，两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成。,DTY,纤维是卷曲的，,POY,和,FDY,纤维是直的，而,FDY,的强力比较好，,POY,强力差一点。,53,涤纶长丝简介53,聚酰胺纤维,(,锦纶,),弹性好、强度高、耐磨、耐用、比重小、耐霉、耐蛀,。,54,聚酰胺纤维(锦纶)弹性好、强度高、耐磨、耐用、比重小、耐霉、,1.,结构,分子式：,H NH,（,CH,2,）,5,COnOH,锦纶,6,H NH,（,CH2,）,6NHCO,（,CH2,）,4 CO n OH,锦纶,66,特征基团：有极性集团,CONH,；,NH2,；,COOH,；,单基较长，无支链，属柔性基团,锦纶是柔曲大分子，空间呈平面锯齿形。,结晶度比涤纶略低。,55,1. 结构 55,2.,性质,（,1,）机械性质,断裂强度、屈曲强度较高，伸长大；,初始模量较低，断裂功大；,弹性好，耐磨性好，织物的保形性和挺括性较差。,（,2,）吸湿染色性,W=4.5%,，比涤纶好,（,3,）热学性质,耐热性差；,安全使用温度：低于,93C,（锦纶,6,），低于,130C,（锦纶,66,）；,熔点：,215C,（锦纶,6,），,250C,（锦纶,66,）,（,4,）耐光性差,（,5,）耐碱不耐酸,（,6,）密度较小：,1.14 g/cm3,56,2.性质56,57,57,定型方法：,热水：,105,；,饱和蒸汽：,130 ,；,干热空气：,180,190 ,湿热定型作用,使无定形区更疏松；,弹性更好；,易染色,58,定型方法： 热水：105； 饱和蒸汽,锦纶的热转变点比涤纶低,-,锦纶的耐热性比涤纶差,锦纶,6,的热转变点比锦纶,66,低,-,锦纶,6,的耐热性比锦纶,66,差,59,锦纶的热转变点比涤纶低-锦纶的耐热性比涤纶差,60,60,无空气和氧时的高温降解,C-N,键断裂 形成双键和氰基,61,无空气和氧时的高温降解 C-N键断裂 形成双,62,62,有氧气和水分时的热氧化作用,强度降低,颜色变黄,注意：锦纶,6,耐热降解性比锦纶,66,好 锦纶耐热性较差,二、拉伸性能,锦纶纤维结构与拉伸性能,大分子结构：,-(CH2)n-,、,-CONH-,（氢键）,超分子结构：结晶度、取向度,高强（,8.8,克,/,旦）低延伸（,18%,）锦纶,低强（,4.3,克,/,旦）高延伸（,45%,）锦纶,63,有氧气和水分时的热氧化作用 强度降低,端基：,-COOH -NH2,酰胺基：水解反应,形成氢键 亚胺基：,接枝与交联 亚甲基：,一般稳定,氧化反应,1,、有机溶剂、酸和碱 有机溶剂,对锦纶无作用的溶剂： 烃、醇、醚、酮,溶解锦纶的溶剂： 甲酸、甲酚、苯酚,对锦纶严重损伤的溶剂： 三氯乙烷 水,一般温度下：无反应,150,加压情况下：酰胺键水解,注意：不能用高温高压法染色,64,端基： -COOH -NH2 酰胺基：水解反,酸：,酸可催化酰胺键水解，但不严重,在浓的强酸中，锦纶可溶解，强度迅速下降 碱：,碱可催化酰胺键水解,锦纶耐碱性比涤纶稍好，比蚕丝和羊毛好得多,2,、氧化,损伤大的氧化剂：双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾,损伤小的氧化剂：亚氯酸钠、过醋酸,注意：可采用亚氯酸钠、过醋酸进行漂白 光氧化,强度下降、泛黄,光敏催化剂：二氧化钛（消光剂）可加速降解,65,酸： 酸可催化酰胺键水解，但不严重 在浓的强酸,3,、交联和接枝 用途：,化学改性,提高熔点、热稳定性、吸湿性,反应基团：,亚胺基，,端氨基 交联：在大分子间形成共价交链，提高熔点、热稳定性,交联剂：甲醛，,羟甲基化合物，,二异氰酸酯,接枝： 常用于提高吸湿性,聚环氧乙烷,丙烯酸,66,3、交联和接枝 用途：化学改性提高熔点、热稳定性,4,、吸湿和染色性 吸湿性一些纤维的吸湿率（相对湿度,65%,，温度,20C,）,在合纤中较好，回潮率约,4%,酰胺基有一定的极性,结构较疏松,锦纶纤维的溶胀异向性小,锦纶的皮层结构限制了溶胀,67,4、吸湿和染色性 吸湿性一些纤维的吸湿率（相对湿度65,染色性,锦纶分子结构特点与染色性,两性性质,端基胺基（,-NH3 +,）：酸性染料（阴离子）染色，比羊毛得色浅,端基羧基（,-COO-,）：阳离子染料染色，由于牢度差，故很少用,疏水链（大量亚甲基）：分散染料染色,染色条件,:,常压下（,100,）进行,68,染色性 锦纶分子结构特点与染色性 两性性质,丙纶,聚丙烯纤维又称丙纶纤维，是以聚丙烯树脂为原料制得的一种合成纤维。,一、主要原料,主要原料为丙烯。,丙烯的结构式为：,CH,2,CH,CH,3,丙烯在常温常压下为带有甜味的无色、可燃性气体。其主要物性参数如下：,相对分子质量,42.08,熔点,185.3,沸点,103.7,相对密度（液体）,0.5139,临界温度,91.9 ,临界压力,4.54MPa,爆炸极限（体积）,2.0%,11.1%,聚合热,85.7kJ/mol,聚合级丙烯的规格为：,纯度,99.6%,丙烷,0.3%,乙烷,0.005%,水,0.001%CO,无,CO,2,0.0001%,其他烯、炔,无,总硫化物,0.0002%,O,2,0.0004%,COS,0.0001%,丙烯主要由石油裂解气分离或丙烷脱氢制取。,69,丙纶聚丙烯纤维又称丙纶纤维，是以聚丙烯树脂为原料制得的一,二、丙纶纤维的分子结构,丙纶纤维的基本组成物质是等规聚丙烯，故也称聚丙烯纤维（,PP,）。其长链的化学结构式为：,H OH,聚丙烯是以丙烯为原料通过加聚反应而制成的，因为采用定向聚合反应，所以纺织用等规聚丙烯纤维的分子量一般可控制在,8,12,万，如果纺制高强力丝或鬃丝（单纤维长丝纱），其分子量可提高到,20,万左右。,丙纶纤维约含有,85%,97%,等规聚丙烯、,3%,15,无规聚丙烯，从等规聚丙烯的分子结构来看，虽然不如聚乙烯的对称性高，但是由于它具有较高的立体规整性，因此与非等规的 大分子相比，容易形成结晶。而且聚合物的等规度愈高，结晶速率愈快。,70,二、丙纶纤维的分子结构70,丙纶主要性能指标,71,丙纶主要性能指标 71,涤纶、锦纶和丙纶纤维的物理,机械性能,72,涤纶、锦纶和丙纶纤维的物理机械性能 72,三种纤维的机械性能对比,锦纶纤维的初始模量接近于羊毛，比涤纶低得多，手感柔软，易变形，在同样条件下，锦纶,66,纤维的初始模量比锦纶,6,略高一些，锦纶纤维的模量虽小，但回弹性在所有纤维中却是最好的，能耐多次形变，可经受数万次到百万次的双折挠才发生断裂，所以它的,耐疲劳性也是所有纤维中最好的,，再加上锦纶纤维的强度本来高，所以，锦纶的,耐磨性也是所有纤维中最好,的。丙纶纤维的强度高，断裂伸长和弹性都比较好，所以丙纶的耐磨性也比较好，特别是,耐反复弯曲的性能优于其它合成纤维，与涤纶接近，但比锦纶差些。,73,三种纤维的机械性能对比73,第一单体：丙烯腈（超过,85%,）,第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等,第三单体：引入一定量带有酸性或碱性亲染料的基团,腈纶,晴纶提花毯,74,第一单体：丙烯腈（超过85%） 腈纶晴纶提花毯74,1.,结构,准结晶结构,2.,性质,强度较低，伸长较大；,初始模量：,E,锦纶,E,腈纶,E,涤纶；,弹性：比棉、麻、粘胶好，但比羊毛、涤纶、锦纶差；,染色性较好；没有明显的熔点，不会产生熔孔现象；,耐光性特别好；,耐酸也耐碱；,密度较小：,1.17g/cm3,75,1.结构75,聚丙烯腈纤维,(,腈纶,),的分子结构,76,聚丙烯腈纤维(腈纶)的分子结构 76,聚丙烯腈纤维的形态结构,77,聚丙烯腈纤维的形态结构77,78,78,2.,晴纶的热弹性与膨体纱 热弹性：在玻璃化温度以上腈纶很易变形，可再次拉伸,1.1,1.6,倍，被再次拉伸的纤维结构不稳定，受热后会发生较大收缩,-,高收缩纤维 膨体纱：,晴纶纤维在受热时表现出很高的热弹性，热延伸性和松弛收缩率都很高。,工业上便利用晴纶纤维的这种热弹性制造膨体纱。,79,2.晴纶的热弹性与膨体纱 热弹性：在玻璃化温度以上腈纶很易,影响应力,-,应变曲线的因素,纤维结构：单体组成（均聚物和共聚物、第二第三单体的成分）；生产条件（抽伸、热定形）,温度：温度越高，模量越低、强度越低、延伸度越大；温度对腈纶的应力应变曲,线的影响比对腈纶和涤纶的都大,湿度：强度、模量稍有下降,温湿度共同作用：强度、模量明显下降很易拉伸和变形,注意：湿热条件下加工时，要尽量减少张力，防止纺织品变形,80,影响应力-应变曲线的因素 纤维结构：单体组成（均聚物和,81,81,其他性能,耐晒：聚丙烯腈纤维具有优异的耐日光性能。,防霉、防腐、防蛀，优于天然纤维；,聚丙烯腈纤维的燃烧性能：较易燃（先分解，后熔融）；没有明显熔点，软化温度,220-270,度。由于晴纶纤维不熔融，故不,易造成熔洞,.,这些特性主要是由于大分子上有氰基存在。,82,其他性能 耐晒：聚丙烯腈纤维具有优异的耐日光性能。,83,83,维纶,1.,结构：,皮芯层结构，截面形状： 浓度,30%,，哑铃状；浓度,40%,，圆形；,大分子主链呈平面锯齿形。,2.,性质,机械性质：强度较高，伸长率不大，初始模量比涤纶低，弹性较差，耐磨性较好。,吸湿染色性：,W=5.0%,在合纤中，吸湿性居于首位,;,染色性不好，色泽不鲜艳,热学性质：耐干热稳定性较好，耐热水性较差。,耐碱不耐强酸；,耐光性、耐腐蚀性较好；,热传导系数低，保暖性较好；,84,维纶84,85,85,氨纶,1,结构,嵌段共聚物,由具有柔性的不结晶的低分子软链段（如聚酯或聚醚链段）和具有刚性的结晶的硬链段（如二异氰酸酯）共聚而成。,2.,性质,机械性质：强度较低，伸长率大（,450,800%,）；初始模量低，弹性特别好,吸湿性较差,W=0.8-1%,热学性质：在日光照射下稍微发黄，且强度稍有下降,具有较好的耐酸碱性、耐光性等,密度小：,1.0-1.3g/cm3,氨纶纤维一般不单独使用，而是与其它纤维混合使用。,三种形式： 裸丝,单层或双层色覆纱,包芯纱,86,氨纶86,87,87,氯纶,(CHLORIDE FIBRE),1.,概述,聚氯乙烯纤维。近年来出现了第二代的聚氯乙烯纤维，其耐热有很大提高。聚氯乙烯的链节为：,4.,种类,(1),根据所用溶剂分：,常规聚氯乙烯纤维。,(2),第二代聚氯乙烯纤维，是在低温,(- 30),下进行聚合的聚氯乙烯，玻璃化温度在,100,以上，耐热性也大为提高。,(3),改性聚氯乙烯纤维。,88,氯纶(CHLORIDE FIBRE) 1.概述 4.种类 8,氯纶主要性能指标,89,氯纶主要性能指标 89,中空保暖纤维,Sunlite,包含大量静止空气，为织物带来轻质弹性、良好透湿性及保暖，广泛用于保暖内衣、贴身内衣、运动服装、休闲服装、衬衫、户外运动以及毯子等多个领域。,新型,纤维,90,中空保暖纤维Sunlite 包含大量静止空气，为织物带来轻质,玉石纤维,凉爽保健型纤维，运用萃取和纳米技术，使玉石和其他矿物质材料达到亚纳米级粒径，熔入纺丝熔体纺丝而成。,广泛用于针织、机织等多种织造工艺，它即能和棉、毛、丝、麻及化纤类短纤维混纺也能纯纺。,优良性能,：,保健,降温,抗菌,91,玉石纤维 凉爽保健型纤维，运用萃取和纳米技术，使玉石和其他矿,异形纤维,92,异形纤维 92,圣麻纤维,新型绿色环保纤维,以麻材为原料，新型纤维素纤维，干湿强度高、吸湿透气性好、抑菌防霉，织物手感滑爽、悬垂、色泽亮丽、布面组织丰满圆滑，新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织纤维,。,93,圣麻纤维新型绿色环保纤维以麻材为原料，新型纤维素纤维，干,吸湿排汗纤维,Coolplus,截面为,+,型，纤维表面形成细微沟槽，赋予纤维无数细微空洞。通过这些细微沟槽和空洞产生的毛细现象，将肌肤表层排出的湿气与汗水经由芯吸扩散、传输等作用，瞬间排出体外，使肌肤保持干爽。,94,吸湿排汗纤维Coolplus截面为+型，纤维表面形成细微,牛奶蛋白纤维,将牛奶脱水、脱脂，利用生物工程新技术，制成蛋白纺丝液，湿法纺丝制成。,产品特点,：,亲肤保健；,外观华贵，光泽怡人,纤维断裂强度、模量适中，伸长大。,吸湿、导湿性能好,抑菌保健,染色易,95,牛奶蛋白纤维将牛奶脱水、脱脂，利用生物工程新技术，制成蛋白纺,发热纤维,自行发热而温暖身体的一种全新材料,（日本）,-“,亚烯酸盐系纤维”。具有很强的吸水性。没有闷湿感,感觉干爽温暖。,96,发热纤维自行发热而温暖身体的一种全新材料, （日本）-“,杜邦尼龙,Supplex,集棉制品的柔软、顺滑触感和尼龙的高强度和耐久性于一体的纤维,。,Supplex,柔韧、轻质，比标准尼龙软,26%-36% ;,与棉不同，不起皱，不缩水，不褪色,。,Supplex,横断面与普通尼龙相比,97,杜邦尼龙Supplex集棉制品的柔软、顺滑触感和尼龙的高强度,聚乳酸（玉米）纤维,一种可完全生物降解的合成纤维，可从谷物中取得。制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维,。,聚乳酸的自然循环系统,98,聚乳酸（玉米）纤维一种可完全生物降解的合成纤维，可从谷物中取,Outlast,空调纤维,美国太空总署为登月计划研发。为了航员制作登月服装，包括手套、袜子、内衣等，后发展到用于普通服装，特别是户外服装，包括滑雪衫、裤、毛衣等。,Outlast,纤维温度调节原理,99,Outlast空调纤维美国太空总署为登月计划研发。为了航员制,竹纤维纺织品,100,竹纤维纺织品100,竹浆粕,竹纤维,采用竹子为原料，采用水解,碱法 及多段漂白精制而成。纤维细度、白度与普通精漂粘胶接近，强力较好，且稳定均一、韧性、 耐磨性较高，可纺性能优良。,101,竹浆粕 竹纤维采用竹子为原料，采用水解碱法 及多,竹纤维毛条,粗细,长度（,mm,）,2.78dtex,76-86-101,3.33dtex,86-89-102,5.56dtex,86-89-101,102,竹纤维毛条粗细长度（mm）2.78dtex76-86-1,竹纤维纱线,103,竹纤维纱线103,竹纤维纱线（色织）,104,竹纤维纱线（色织）104,竹纤维长丝,105,竹纤维长丝 105,竹纤维面料,系,100,竹浆纤维制成，面料吸湿性好，透气性好，手感柔软，织物悬垂性好，上色容易，染色色彩亮丽。,竹纤维天然具有抗菌功能，用于制作贴身内衣，,T,恤衫，袜子等尤其合适。,竹纤维与天丝，棉，麻，绢，锦纶，涤纶等其他原料混纺制成的面料具有相同效果。,106,竹纤维面料系100竹浆纤维制成，面料吸湿性好，透气性好，手,竹纤维床上用品,竹纤维毛巾被,成分：,60%,棉,/40%,竹；规格：,190*140cm,；克重：,870g,竹纤维床席,/,枕席,成份：,100%,竹,107,竹纤维床上用品竹纤维毛巾被竹纤维床席/枕席107,竹纤维床上用品,竹纤维被,成分：,表面：竹棉毛圈布,中间：,100%,竹纤维,108,竹纤维床上用品竹纤维被 108,竹纤维服装,婴儿服,成份：,50%,竹,/50%,棉,棉毛布,衬衣,成份：,70%,竹,/30%,天丝,109,竹纤维服装婴儿服衬衣109,竹纤维服装,女式针织衫,成份：,95%,竹,/5%,氨纶 弹力汗布,男式棉毛衫裤,成份：,50%,竹,/50%,棉 棉毛布,110,竹纤维服装女式针织衫男式棉毛衫裤110,竹纤维服装,竹纤维结构使用它制造的袜子具有导湿排湿功能，滑爽、行走舒适。具有特异的抗异味性。竹纤维有天然抗菌性。对白癣菌等细菌具有抗菌性。,男式运动袜,成份：,85%,竹,/15%,氨纶,111,竹纤维服装竹纤维结构使用它制造的袜子具有导湿排湿功能，滑爽、,聚酯纤维,(,聚对苯二甲酸二甲酯,):,涤纶,(PET),中空异型涤纶纤维,“,玉蜘蛛”涤纶浆粕,涤纶纤维,涤纶纤维,以上均为涤纶纤维,合成纤维,112,聚酯纤维(聚对苯二甲酸二甲酯):涤纶(PET) 中空异型涤纶,涤纶纤维,紫红涤纶纤维,PET,原料涤纶废丝,聚酯工程纤维,聚酯纤维,以上均为聚酯纤维,113,涤纶纤维紫红涤纶纤维PET原料涤纶废丝聚酯工程纤维聚酯纤维以,涤纶纱,白竹碳涤纶纤维,涤纶纱,涤纶网络弹丝,涤纶纤维,涤纶绣花线,纳米银抗菌涤纶纤维,有微孔的涤纶纤维,异型断面聚酯纤维,114,涤纶纱白竹碳涤纶纤维涤纶纱涤纶网络弹丝涤纶纤维涤纶绣花线纳米,涤纶织物,赛丝纶聚酯纤维,赛丝纶聚酯纤维吸音板,聚酯纤维,双股涤纶面料,聚酯长纤维无纺布,聚酯纤维吸音板,高性能聚酯纤维吸音棉,115,涤纶织物赛丝纶聚酯纤维 赛丝纶聚酯纤维吸音板聚酯纤维双股涤纶,聚乙烯纤维,高分子量,聚乙烯纤维,高强高模聚乙烯,碳纳米管复合纤维,高强高模,聚乙烯纤维,高强高模,聚乙烯纤维,(HJT-0705),高模高强高性能,聚乙烯纤维,高强高模,聚乙烯特种纤维,高强聚乙烯纤维,116,聚乙烯纤维高分子量高强高模聚乙烯高强高模 高,聚丙烯纤维,聚丙烯纤维,聚丙烯网状纤维,CF- PPW,聚丙烯网状纤维,聚丙烯工程纤维,聚丙烯纤维,117,聚丙烯纤维聚丙烯纤维聚丙烯网状纤维聚丙烯网状纤维聚丙烯工程纤,聚丙烯,聚丙烯纤维的晶体结构,(,左,),和分子结构,丙纶细旦纤维,聚丙烯纤维,118,聚丙烯聚丙烯纤维的晶体结构(左)和分子结构丙纶细旦纤维聚丙烯,聚酰胺纤维,尼龙,12 PA12,聚酰胺,12 (,注塑级挤塑级,),PA-6,（聚酰胺）,苯溶聚酰胺树脂,对位,-,芳酰胺浆粕,聚酰胺,尼龙,(PA),聚酰胺,66,锦纶纤维,聚酰胺纤维,（尼龙，锦纶,PA,）,聚酰胺,fiber,119,聚酰胺纤维尼龙12 PA12, PA-6（聚酰胺）苯溶聚酰胺,聚酰胺纤维及纱线,锦纶,6,丝束,锦纶短纤,韩国锦纶,锦纶绞线,锦纶单丝,锦纶宝塔线,锦纶单丝,0.15mm,锦纶氨纶包纱,120,聚酰胺纤维及纱线锦纶6丝束锦纶短纤韩国锦纶锦纶绞线锦纶单丝锦,聚酰胺纱线,聚酰胺纤维,锦纶纱线,锦纶双,6,弹力丝,-,聚酰胺（,PA6,）,锦纶双,6,弹力丝,锦纶纤维,有色锦纶弹力丝,锦纶纱线,锦纶纱线,121,聚酰胺纱线聚酰胺纤维锦纶纱线锦纶双6弹力丝-聚酰胺（PA6）,聚酰胺纱线及织物,锦纶包覆纱,锦纶纱,羊毛锦纶混纺纱线,聚酰胺纤维,锦纶带,锦纶圈绒经编面料,-,锦纶哑光印花布,聚酯纤维,21%,聚酰胺纤维,79%,122,聚酰胺纱线及织物锦纶包覆纱锦纶纱羊毛锦纶混纺纱线聚酰胺纤维,聚酰胺纤维及织物,在耐热芳族聚酰胺纤维,表面涂覆中空的陶瓷球,芳香族聚酰胺纤维,聚苯砜对二苯二甲酰胺纤维,聚酰亚胺薄膜,聚芳酰胺纤维,PAI,聚酰胺,-,酰亚胺,6650,聚酰亚胺薄膜,聚芳酰胺纤维柔软复合,6650,聚酰亚胺薄膜,聚芳酰胺纤维柔软复合,芳纶阻燃纤维,（间位芳香族聚酰）,123,聚酰胺纤维及织物在耐热芳族聚酰胺纤维芳香族聚酰胺纤维聚苯砜对,聚丙烯晴纤维,聚丙烯腈纤维,HDF-PAN,聚丙烯腈预氧纤维,聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,124,聚丙烯晴纤维聚丙烯腈纤维HDF-PAN聚丙烯腈预氧纤维聚丙烯,聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,125,聚丙烯晴纤维聚丙烯晴纤维聚丙烯晴纤维125,聚丙烯晴纤维,高强聚丙烯腈纤维,HG-JXl,干粉砂浆用聚丙烯腈纤维,BONZER,聚丙烯腈纤维,(BZ-J,型,),聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,聚丙烯晴纤维,126,聚丙烯晴纤维高强聚丙烯腈纤维HG-JXl干粉砂浆用聚丙烯腈纤,聚丙烯晴纤维,聚丙烯腈基碳纤维毡,聚丙烯腈碳纤维布,仁和,60s,白色聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈预氧化纤维,聚丙烯腈基碳纤维,127,聚丙烯晴纤维聚丙烯腈基碳纤维毡聚丙烯腈碳纤维布仁和60s白色,氨纶纤维,140D,有光氨纶,氨纶,15D-2000D,氨纶,氨纶纤维,氨纶包覆纱,氨纶纤维,氨纶,氨纶丝,1680d,128,氨纶纤维140D有光氨纶氨纶15D-2000D氨纶氨纶纤维氨,氨纶纤维,PK,氨纶布,超强无氨纶机械弹力纤维,特种纤维高弹丝（不加氨纶）,白色氨纶包覆丝,氨纶,氨纶包覆纱,2070-,氨纶包覆,129,氨纶纤维PK氨纶布超强无氨纶机械弹力纤维特种纤维高弹丝（不,氨纶纤维及织物,氨纶纤维,大豆纤维氨纶汗布针织面料,竹纤维氨纶汗布,氨纶弹力布,中国氨纶供需平衡状况分析,氨纶纤维,130,氨纶纤维及织物氨纶纤维大豆纤维氨纶汗布针织面料竹纤维氨纶汗布,维纶,黄色维纶单体大豆,蛋白纤维的横截面,维纶,90,度水溶维纶纤维,维纶长丝,维纶纤维,维纶纤维,维纶纤维,维纶绳,131,维纶黄色维纶单体大豆维纶90度水溶维纶纤维维纶长丝维纶纤维维,维纶纱线及织物,20S,维纶纱,维纶纤维,维纶纱,维纶纤维,pva,维纶,维纶纤维,维纶牵切纱,维纶纤维滤布,132,维纶纱线及织物20S维纶纱维纶纤维维纶纱维纶纤维pva维纶,其他化学纤维,聚脂,+,丙纶,尼龙,+,涤纶,+,高强丙纶,+,特种纤维吊装带,高强度芳纶纤维,酚醛纤维角线,白四氟盘根,晴,+,毛混纺系列,高弹丝,(,无氨纶,),聚四氟乙烯纤维,DOWXLA,弹性纤维,END,133,其他化学纤维聚脂+丙纶尼龙+涤纶+高强丙纶+高强度芳纶纤维酚,