化学纤维

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第五章：化学纤维
二、细度： 在棉纤维细度一节中我们讲过：Nm、Tex、 D。 1．振动测量法： 有关细度测量方法已在棉纤维、毛纤维一 章中详细介绍，均适用于化纤。
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第五章：化学纤维
介绍一种对化纤较适用的细度测量方法。 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：
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第五章：化学纤维
3、剩余卷曲率或卷曲回复率=
（%） （表示卷曲的耐久牢度） 4、卷曲弹性率=
（%） （表示卷曲的恢复能力） 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。
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第五章：化学纤维
（二）合成纤维 1、 普通合成纤维（具体纤维名，组成单体，结 构学名，商品常用名，） 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
测量密度的方法很多，常用的是密度梯度法（简述原 理）
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第五章：化学纤维
四、卷曲： 提高纤维间的抱合力，提高可纺性，同时也增加 纤维的弹性及对织物的风格也有一定影响，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） 2、卷曲率= （%） （表示卷曲波的深度）
第五章：化学纤维
第三节 常见化纤特性简介（普通纤维）
一、 粘胶（吸湿易染）： 是人造纤维素纤维，由溶液法纺丝制得，由于纤 维芯层与外层的凝固速率不一致，形成皮芯结构—— 横截面切片可明显看出。粘胶是普通化纤中吸湿最强 的，染色性很好，穿着舒适感好，粘胶弹性差，湿态 下的强度，耐磨性很差，所以粘胶不耐水洗，尺寸稳 定性差。比重大，织物重，耐碱不耐酸。 用途广泛，几乎所有类型的纺织品都会用到它， 如长丝作衬里、美丽绸、旗帜、飘带、轮胎帘子线等 ；短纤维作仿棉、仿毛、混纺、交织等
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）
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第五章：化学纤维
对于异形纤维，也可用Tex，D来表示细度， 但在同样D数情况下，与园形截面的纤维相比粗 细感不同。（周长一定时，园的面积最大，反 过来，同样面积的情况下园的周长最小）此外， 纤维的光泽，抗起球，抗活，膨松性，保暖性 也有很大改变。
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第五章：化学纤维
喷射纺丝：纺丝液从喷丝孔压出后，受周围高速 气流喷吹，并进行高倍拉伸，使纤维直径小于 0.5-3μ m，成超细纤维。 复合纺丝：由两种或两种以上纺丝液，按一定比 例，复合喷丝，形成多组分复合纤维。 异形纺丝：改变喷丝孔形状，得各种异性纤维。 高速纺丝：POY丝
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第五章：化学纤维
2、异长纤维（毛型化纤）的长度测定 实际产品表明，具有一定长短差异的纤维，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。 [ Lg=Ln（1+CVn2）] （3）电子自动化仪器测量
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第五章：化学纤维
除了上述三种最常用，最基本的方法以外还有一 些新的纺丝方法。 热压法：（加热温度低于熔点，使软化，用高压 使其从孔中喷出，冷却成形，用于熔化即分解， 而暂行找不到适当溶剂的那些高分子物）。 裂膜成纤法：高分子物熔融挤压为薄膜，用切刀 或针刺使之破裂成条，如丙纶扁丝。
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第五章：化学纤维
下面的照片是不同光泽度的纤维，清晰可见消 光剂。
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第五章：化学纤维
（二）纺丝成形： 按纺丝液制备方法不同，分熔体纺丝法和深 液纺丝法。 1、熔体纺丝： 2、溶液纺丝： （1）湿法纺丝 （2）干法纺丝
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第五章：化学纤维
（三）后加工 经过纺丝工序，高聚物已初具纤维形态， 称它“初生纤维”。它必须经过一系列后处理 加工（后加工）才能得结构稳定，性能优良， 可以进行纺织加工的纤维。
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第五章：化学纤维
以短纤维后加工路线为例来说明。 ①集束→②拉伸（关键工序，产生不同力学类型 纤维）→③上油（介绍目的作用）→④卷曲（解 释为什么要加卷曲）→⑤干燥热定形（这是第一 次接触‘热定型’一词，注意解释：热定形是为 了消除纤维在拉伸时所产生的内应力，确保结构 在后期使用中的稳定性，以提高纤维的尺寸稳定 性，保持卷曲效果，改善机械性能和其它物理性 能。）→⑥切断、打包（按成品要求切成不同的 长度规格（解释三种类型），打包入库，准备售 出）
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第五章：化学纤维
纺丝液的制备方法：目前最主要的有熔体法 和溶液法两种。 为了使纺丝液具有均匀和良好的纺丝性能，纺丝 液还必须进行混合，过滤，脱泡等工序，然后送 去纺丝。在纺丝液中加入不同量的消光剂（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。
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第五章：化学纤维
（三）改性纤维：
合成纤维可按我们的需要来生产，它可制成作 一般用途的普通纤维，也可制成具有特殊性能 的特种纤维，普通纤维制造简单方便，价格也 低廉，但他们往往在吸湿性，染色性，抗静电 性，抗污性及抗起毛起球等性能比较差，需要 加以改善。
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第五章：化学纤维
第二节 化纤性能检验 一、 长度： 化纤的长度是可以人为控制的，分两大类： 等 长纤维和异长纤维 1、等长纤维（棉型化纤）的长度测定 由于加工机械不良可能使其中含有超长、倍长纤 维（解释概念），用它们的含有率来表示，是疵 点，所以含有率越高，说明质量越不好。
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第五章：化学纤维
1891年在英国有人将纤维素黄酸酯溶于稀碱 中制成很粘的液体纺丝，因其很粘，故称为粘胶， 制成的纤维称为粘胶纤维。它在1905年实现工 业化生产。从此以后人造纤维开始走上了成功之 路，发展到目前这种现状。可以说人造纤维的制 造成功是仿生学的应用的成功。
异形度（%）=（1）×100
中空度（%）：=
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第五章：化学纤维
三、密度：
密度是化纤物理性能的重要参数之一，利用它可研究纤 维内部大分子的排列状况，结果程度，化纤制造工艺是 否正常及对纤维结构的影响，对纺织工艺也有一定的影 响。 各种纤维的密度： 纤维的结晶度：
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第五章：化学纤维
改性方法： 1、化学改性：（1）接枝，（2）共聚，（3）纤 维化学处理。改善纤维的吸湿，染色性，抗静电 性，难燃性等。 2、物理改性： （1）改变喷丝孔的形状——异形纤维 （2）改变纤维伸直为卷曲——变形纤维 （3）不同聚合物从同一喷丝孔喷出→复合纤维 改善：膨松性，伸缩弹性，光泽，抗污等，增强 特性或功能。
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第五章：化学纤维
到十八世纪人们想到蚕吃了桑叶能吐出丝， 那为什么不能用人工方法，把桑叶制成跟蚕丝相 似的纤维呢？后来人们测定了蚕丝和桑叶的组成， 发现：桑叶中大量含有碳、氢、氧三元素，而蚕 丝中除含有上述元素外，还含有氮。这一发现， 启发人们用硝酸来处理纤维素来增加氮的部分。 1884年在法国制得硝酸纤维。但因其容易燃烧， 加上成本贵，又没多少纺用价值，所以问世不久 便停产了，但它毕竟是人类历史上第一次人工制 造的纤维。
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第五章：化学纤维
第一节：化纤概述
第二节：化纤性能与检验 第三节：常见化纤特性简介（普通纤维）
第四节：纺织纤维的鉴别
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第五章：化学纤维
第一节： 化纤概况 一、化学纤维的诞生与应用 化学纤维的问世，结束了人类几千年来只 将天然纤维作为唯一纺织原料的历史。为纺织 工业提供了一个稳定的，持续发展的原料来源 。使人类的穿衣状况得到了非常巨大的改善。 由于是人工产品，所以其性能不象天然纤维 那样性能是天生的，有限的，而是可以人为改 变和控制的，可以制得各种不同性能的纤维， 因而在民用、工农业、交通运输，国防，医疗 及尖端科学领域等方面具有广阔的用途。
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第五章：化学纤维
（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。
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第五章：化学纤维
三、化学纤维的制造 大体分为：纺丝液的制备，纺丝成形，后加工 三个过程。 （一）纺丝液的制备 要将成纤高聚加工成纤维，则必须首先把 它制成一种粘稠的液体——纺丝液，但不是所 有的高聚物都可加工成纤维。成纤高聚物要满 足三个条件： （1）线性分子结构； （2）适当的分子量； （3）凝固后的纤维中，大分子间应该具有足够 的结合能。
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第五章：化学纤维
长久以来，为了满足人类穿着日益增长的需 要，人们一直在寻找更多的纤维材料来源。蚕丝 是自然界唯一可供利用的长丝，而且它的形成独 具一格——由液体状变成固体状。我国早在南 宋，就有记载，周去非的《岭外代答》一书记述， 广西某县枫树上有“食叶之虫”称做“丝虫”， 它的外形“似蚕而呈赤黑色”，每当五月（农历） 间“虫腹如蚕之熟”，当地人就捉回用醋浸渍， 然后剖开虫腹取出丝素，在醋中牵引成丝，一虫 可得丝长6-7尺，这种从野蚕身上抽丝的方法， 堪称是人类人工制丝技术最早的事实。
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第五章：化学纤维
二、种类和分子组成 （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。 （简介最近发展的几个新品：Modal，Tencel， 竹子纤维） 2、人造蛋白质纤维：大豆纤维（不是纯蛋白）。
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第五章：化学纤维
第五章: 化学纤维
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第五章：化学纤维
内容提要： 成纤高聚物特征和化学纤维制造概述。化学纤维 的分类、性质及检测； 常用化纤的特性；纤维鉴别的 方法简介。 重点难点： 本章是纤维部分特性介绍的最后一章，在性能介 绍中注意与前面章节的对比，突出特点的介绍，难点 在于综合性。 解决方法： 采用对比、归纳教学法，突出重点，如长度、细 度、强度、形态特征等内容到此建立完整的体系，使 学生的理解和思维方法进一步得到提升。
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第五章：化学纤维
异形程度的大小对上述性能起决定性作用， 异形度的微小变化，光泽产生显著差异，抗弯， 耐磨等物理机械性能也会发生变化，在化纤生产 时必须严格控制异形度的大小和均一性，对异形 纤维，异形度是主要指标之一。 同样，中空纤维也有类似情况。 再增加两个指标：
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第五章：化学纤维
民用：大家很熟悉，强度高，比重轻，耐磨损， 不霉蛀，易洗快干等特点。 工农业：包装材料，传送带，渔网，绳索等。 交通运输：轮胎帘子线。 医疗：人造器管，缝合线，消毒纱布，卫生用 品等。 国防：炮衣，降落伞，军用帐蓬，各种防护服 宇航：耐辐射，耐高低温纤维，飞行服，宇宙 飞船减速器。