纺织材料学 5 化学纤维

,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,*,*,第五章 化学纤维,第一节 化学纤维的分类、命名和特点,2024/11/15,1,一、传统化学纤维,传统化学纤维分类及命名,化学纤维的共性,再生纤维特性,合成纤维,特性,化学纤维最大个性,2024/11/15,2,再生人造纤维：,粘胶纤维 再生纤维素纤维 镙索,合成纤维：,涤纶 聚酯纤维 达可纶 确实凉良-涤棉混纺产品,晴纶 聚丙烯晴纤维 奥纶,锦纶 聚酰胺纤维 卡普纶 耐纶 尼纶锦纶低弹丝,维纶 聚乙烯纤维 维尼龙,丙纶 聚丙烯纤维,氯纶 聚氯乙稀纤维,氨纶 聚氨酯弹性纤维 莱卡,1.,传统化学纤维分类及命名,2024/11/15,3,2.,化学纤维的共性,原料来源广阔，便于工业化生产,长度、细度可人为控制,长度刀切,细度喷丝孔和拉伸倍数,强度、伸长率可人为控制,拉伸倍数,光泽也可人为控制,不同剂量的消光剂,TiO2 二氧化钛,不同消光剂下纤维的光泽度,2024/11/15,4,3.,再生纤维特性,吸湿透气性好，手感柔软,容易染色,抗静电,易于纺织加工,废弃物易降解回收,2024/11/15,5,4.,合成纤维,特性,强度,高，伸长率,大，耐磨性好；,化学稳定性好，,不霉蛀；,免烫性好，,易洗快干；,染色牢度好；,比重轻,等优点；,吸湿透气性差，易起毛起球，易产生静电等。,2024/11/15,6,5.,化学纤维最大个性,粘胶价廉舒适，湿强底，尺寸保形性差,涤纶抗皱免烫 织物硬挺,锦纶 坚牢耐磨，耐日晒牢度较差。,晴纶蓬松耐晒“合成羊毛,维纶合成棉花，热水收缩率大,丙纶轻，不吸湿,氨纶高弹低强,氯纶生电难燃,2024/11/15,7,二、新型,化学,纤维,新型化学纤维概述,开发目的,新型再生纤维,新型再生蛋白质纤维 新型再生纤维素纤维,新型合纤,差异化新纤维,细旦、超细旦纤维 复合纤维,纳米技术 高分子物改性纤维,纤维外表处理 环保性新合纤,三异纤维异截面、异收缩纤、异纤度 其他,环保性新合纤,2024/11/15,8,(,一,),新型化学纤维概述,开发目的,绿色环保，提高性能，增添新花色品种。,绿色环保纤维,“绿色纺织品特定的含义是指经过毒理学测试并且有相应标志的纺织品。,“环保纺织品是指在生产、加工、使用和废弃物处理的全过程中对环境无污染的纺织品。,目前在世界范围内出现了多达十多种“绿色纺织品的标志，代表性的OKOTex Standard 100生态纺织品标准100。,2024/11/15,9,(,二,),新型,再生纤维,大豆蛋白纤维,以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白提纯，并通过助剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨基等高聚物制成,),牛奶纤维,将牛奶浓缩到含水,60%,以下后，加碱使脂肪分解，经透析法或盐析法纯化蛋白质，再以牛奶乳酪和丙烯腈接枝共聚,甲壳素纤维,虾、蟹、昆虫壳等经酸碱化学处理而制得,.,甲壳素纤维具有极好的生物相容性,且具有抗菌、保健等功能。,2024/11/15,10,(,二,),新型,再生纤维,天丝，,Lyocell,纤维,(,商品名,Tencel,纤维,),原料来自一种成材非常迅速的阔叶树，生长于丘陵山地，不占用耕地，不影响农作物，树木可轮流使用，不断再生。,莫岱尔,(Model),由山毛榉木浆粕制成，手感特别柔软。,竹纤维,竹子有抗菌性，使其在生产过程中无虫蛀，无腐烂，无需使用任何农药，没有任何污染，保证了竹纤维资源无生态毒性。,2024/11/15,11,(三)改性差异化新合纤,差异新化合纤与生产常规合纤所使用的原料相同，不同的是差异化新合纤是应用物理改性、化学改性及工艺变性等综合的高新技术制成的高品位，有特殊视觉与手感的纺织品。,新合纤从最初的“仿真开展到目前的“超真，柔软、蓬松、细腻、干爽的水平。,2024/11/15,12,1.,细旦、超细旦纤维,细旦、超细旦纤维的吸湿性、透气性、柔软性及手感都得到了大大的改善，甚至有些性能的优越性已超过了天然纤维，并仍具有常规合纤的优点。,细旦、超细旦纤维大致可以分为以下四种：,细旦,0.55,1.4dtex,超细旦,0.33,0.55dtex,极细旦,0.11,0.33dtex,超极细旦,0.11dtex,以下,橘瓣纤维 海岛型纤维,2024/11/15,13,2.,三异纤维,异纤度、异收缩和异截面纤维。,异纤度较粗的作为芯丝可提供足够强力、刚度、弹性及挺括性，较细的纤维可作为皮层提供柔软的手感及蓬松性；,异收缩不同单纤之间的收缩率存在差异，纱线中局部单丝(收缩率低的丝)有松弛、蓬松、浮凸的效果，便于形成多层次的纱线结构和有凹凸感的效果；,异截面采用圆形、三角形、三叶形、五叶形等各种截面形状，以使成纱内部稳定蓬松、外观光泽柔和、自然，并可追求某种特殊外观(光泽)效应。,三异纤维可以通过复合纺丝技术或混纤复合技术制得。,2024/11/15,14,异截面纤维,:,采用异型喷丝板纺丝制得,涤纶凉爽丝,:,有良好的导汗、快干、凉爽、舒适的功能,例,Coolmax,纤维,圆中空纤维,其内部具有空穴结构，由于内部有空腔，与普通圆形截面相比，比重轻，蓬松；纤维的保暖性好,2024/11/15,15,吸湿排汗原理,人,体,工,学,2024/11/15,16,吸湿排汗纤维,四叶型,coolmax,纤维,2024/11/15,17,吸湿排汗纤维,三叶型塞迪斯SATIS纤维,2024/11/15,18,吸湿排汗纤维,“H 形,2024/11/15,19,四叶中空纤维 各类,异截面纤维,2024/11/15,20,异收缩纤维,在织物中采用高收缩丝与低收缩丝交织，生产的织物具有凹凸感和立体花纹，两种不同收缩涤纶纱合股线可成为花色线，例如混纤型的混捻假捻丝。,将两种复丝混捻假捻丝进行组合，以形成双色效应，异收缩效应，并形成两种纤维的无规那么缠绕。,主要有涤纶与色丝，涤纶与阴离子染料可染涤丝，阳离子可染涤丝与色丝等三种组合。,2024/11/15,21,3.,高分子物改性纤维,采用共聚法在纤维分子链中引入化学稳定的基团，能明显改善纤维原有的缺点。,采用接枝技术在合成纤维上接枝了其他高分子链后，在某些方面的性能会产生明显的改变，从而具有一些新的特定的用途。,交联,2024/11/15,22,4.,复合纤维,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，经复合纺丝法纺制成的化学纤维。,复合纺丝法就是将不同的熔体，按一定的配比由同一喷丝头压出，在喷丝孔的适当部位相遇从而形成纤维,2024/11/15,23,5.,添加剂改性纤维,添加剂改性纤维是采用纺织染后加工技术制成，常与纳米微胶囊技术结合使用，目前已实现商品化生产的几个品种有：,阻燃纤维,远红外纤维,超悬垂性纤维,永久性抗静电纤维,抗紫外线纤维,芳香纤维,抗菌纤维,2024/11/15,24,6.外表处理,涤纶碱减量,使用碱减量技术处理后的异型纤维，其光泽、柔软性、手感比原来的纤维提高了很多，同时能获得比原纤维更好的吸湿性、悬垂性和弹性。,2024/11/15,25,7.,其他,着色纤维,永久性抗静电纤维,抗起球纤维,高收缩性纤维,阳离子可染聚酯,CDP,纤维。,永久性抗静电纤维,2024/11/15,26,四 环保性新合纤玉米纤维聚乳酸纤维,它是可降解合成纤维，不仅自身可以生物降解回归大自然,而且其合成的原料乳酸也来自天然，由淀粉发酵得到。因此，聚乳酸纤维的开发与应用是人类对自然界碳循环的一种和谐参与.使用后的废物埋在土中或水中，可在微生物分解下生成碳酸气和水，它们在阳光下，通过光合作用又会生成起始原料淀粉，被认为是“环保世纪最受重视的工程。,2024/11/15,27,第二节常规化学纤维的制造概述,一、高聚物的提纯与聚合,二、纺丝熔体或纺丝液的制备,三、化学纤维的纺丝成形,四、化学纤维的后加工,2024/11/15,28,一、高聚物的提纯与聚合,1,、高聚物的提纯,再生纤维,2,、高聚物的聚合,合成纤维。,2024/11/15,29,二、纺丝熔体或纺丝液的制备,1,、熔体纺丝,2,、溶液纺丝,2024/11/15,30,三、化学纤维的纺丝成形,1,、熔体纺丝,2,、湿法纺丝,3,、干法纺丝,2024/11/15,31,四、化学纤维的后加工,1短纤维的后加工：,集束拉伸化学纤维的消光和上油卷曲枯燥定型切断,2长丝后加工：,粘胶丝的后加工：水洗脱硫漂白酸洗上油脱水烘干络筒绞等工序。,涤纶、锦纶长丝的后加工：,拉伸加捻后加捻压洗涤纶不需压洗、热定型平衡倒筒等工序,2024/11/15,32,第三节 化学短纤维的性能与品质检验,一、化学纤维的长度和线密度,二、强伸性能 三、卷曲性能,四、疵点 五、回潮率,六、含油率 七、品质评定,2024/11/15,33,一、化学纤维的长度和线密度,2024/11/15,34,二、强伸性能,1 断裂强度,断裂强度表示纤维承受拉伸外力的能力。,以单位线密度的拉伸断裂强力cN/dtex表示。,2钩接强度和打结强度,测定纤维的耐弯曲性、脆性,纤维的钩接强度和打结强度一般均较断裂强度小,钩接强度、打结强度小的纤维不耐弯曲，较脆。,3.断裂伸长率,纤维拉伸到断裂时的伸长量占纤维拉伸前长度的百分数。,2024/11/15,35,三、卷曲性能,满足纺织加工的要求，提高纤维的可纺性能与改善织物的服用性。,对织物的抗皱性、身骨及风格等也有一定影响。,涤纶、锦纶、丙纶等纤维一般在后加工中经过卷曲机挤压而得到卷曲，一般呈波浪形，每厘米,4,6,个。,卷曲指标的测试见羊毛的卷曲测试。,2024/11/15,36,四、疵点,指生产过程中形成的不正常的异状纤维,包括僵丝、并丝、硬丝、渚头丝、未牵伸丝、胶块、硬板丝、粗纤维等。,疵点的存在会影响化纤的可纺性能和成品质量。,2024/11/15,37,五、回潮率与含油率,回潮率,用回潮率表示,用烘箱法测试,含油率,含油率是指化纤含油干重占纤维干重的百分率。,测试方法同羊毛含油率的测试,。,2024/11/15,38,六、品质评定,根据物理、化学性能与外观疵点评定品质,一般分为优、一、二、三等。,各种化学纤维的分等工程和具体指标有所不同，在检验标准中都有规定。,品质检验按批随机抽样,同一批纤维的原料相同、工艺条件相同、产品规格相同,抽样数根据批量大小按标准规定进行。,2024/11/15,39,