《化学纤维》PPT课件
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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
三、按形态结构分类
1.长丝:不经过切断工序的连续丝条 2.短纤维:纺丝后加工中切断成各种长度 规格的纤维。如:棉型、毛型和中长型 3.变形丝:利用机械方法,使长丝弹力增 加 4.复合纤维:两种或两种以上的聚合体以 熔体或溶液的方式输入同一个喷丝头,在适当 的部位相遇,从同一个纺丝口纺出,在同一根 丝上同时存在两种或两种以上的聚合体。
片溶化(69
--玻璃化温度Tg)
--软化--粘流温度--熔点(结晶区完全解体)
--分解点(液-气)
2.纺丝:初生丝(热空气固化)--拉伸(
4-4.5倍)定型消除内应力取向度↑--卷曲
--切断--短纤维初生丝--拉伸--定型--加捻--
变形丝--打包--长丝 涤纶分子量:20000oC 熔体温度:280--286oC (熔点)
十、聚丙烯腈纤维(Acrylic)
1.原料:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯
作为第二单体(三选一)丙烯腈和第三 单体反应,第一单体占85%,第三 单体为亲染料基团.
2.成形:可以采用湿法或干法纺丝 湿法:凝固浴固化 干法:空气固化
3.结构与性能:哑铃型截面、圆型截面
⑴大分子排列成螺旋形(侧基之间互 斥),使得它没有完全的结晶区只有准 结晶结构,分有序区、无序区
3.后加工:短纤维后加工-集束、拉伸、 卷曲、上油、热定型、切断打包等
4.特点: ⑴刚柔相济性、洗可穿性好、吸湿小、 强力高、断裂伸长大、热稳定性好 ⑵易起静电、易起球、染色性差(吸湿 性能差) ⑶不发霉、不虫蛀 ⑷不耐碱(略呈酸性)
涤纶纵、横向形态
八、聚酰胺纤维制造与品质特征(锦纶) (Nylon)
4、维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)
(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;
所有纤维中弹性最好的是氨纶所有纤维中弹性最好的是氨纶最耐磨的是锦纶最耐晒的是腈纶最耐磨的是锦纶最耐晒的是腈纶具有刚柔相济的是涤纶比重最小具有刚柔相济的是涤纶比重最小的是丙纶最大的是石棉最难燃的是丙纶最大的是石棉最难燃精选精选pptppt22第一节化学纤维的分类与命名第三章第三章化学纤化学纤维维第二节成纤高聚物的特征及纤维制造第三节化纤形态尺寸与检验第四节新型及绿色环保纤维第五节纺织纤维的鉴别详见实验教学精选精选pptppt33第一节第一节化学纤维的分类与命名化学纤维的分类与命名一按高聚物的来源分类1
化纤上油后,主要提高柔软 润滑性和抗静电性,还可以提高 耐磨损性、耐热性、匀染性、固 色性等。
(五)弹力丝与膨体纱的加工
1.弹力丝的加工方法:假捻法、刀刃擦边 法、填塞箱法、喷气变形法等。
假捻法:弹力丝的加工方法很多,绝大部 分的弹力丝都用假捻法加工。
假捻法加工弹力丝的原理:如果把两端固 定的丝条在中间加捻,则在加捻点上、下两段 丝条上就形成了捻向相反、捻度相同的捻回。 如果把捻点的下段丝条上的捻向定为加捻。那 么加捻点上段丝条上的捻向便是退捻。当把丝 条由下向上移动到加捻点以上时,则所得的捻 度便退到零,丝条上并不存在真正的捻度。
制造同丙纶、涤纶,采用熔体法纺丝 特点: 1.耐磨性是六大纶中最好的,耐疲劳(起 毛起球严重) 2.吸湿、染色性比涤纶好(-CO-NH-) 3.耐热水性差、耐日晒差 4.耐碱不耐酸
锦纶及异型锦纶纵、横向形态
九、 聚丙烯纤维(Polypropylene)
1.耐光性差、易老化(脆化) 2.密度小、强力高(与涤纶、锦纶相 差无几) 3.即耐酸又耐碱 4.不吸湿、染色困难
二、成纤聚合物的条件 1.线型的分子结构 2.适当的分子量:具备可溶性或可熔融性,纺丝液具备适当的黏度来自返回三、化纤制造概述:
纺丝液配置→喷丝头→长丝→固化(自然固 化、化学试剂、热空气) →后加工(牵伸、加 卷曲、上油--抗静电剂、切断)
(一)纺丝液的配制(分解温度与熔点) 1.溶液法:粘胶、腈纶、维纶、氨纶、铜
粘胶皮芯结构
五、铜氨纤维(Cuprammonium rayon) 1.原料:木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒(主要)
溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中 2.结构与性能: ⑴圆型截面、全皮层、不完全透明 ⑵柔软(比粘胶好),光泽柔和(圆截面) ⑶吸湿接近粘胶 ⑷染色好 ⑸湿强高于粘胶 ⑹工艺复杂(比粘胶
铜氨丝纵、横向形态
平均长度、短纤维率、超长纤维率 2.不等长纤维:采用排除法或电容式长度测
定仪测试
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三、 细度指标与检验
1.细度指标:特、分特、直径、旦 数
2.检验: 1)气流仪法:详见第一章 2)中段切断称重法 Nm=nх10(mm)/G(mg) (n:中段纤维 根数)
5、丙纶
(1)结构
分子间不存在强的化学结合力。等规聚丙烯 分子量相当高,具有较高的立体规整性,易结晶。
(2)性质
机械性质:强度较高,伸长率较大,初始 模量不高,弹性很好,耐磨性好。
吸湿染色性: 吸湿性、染色性很差
热学性质:熔点低,耐湿热不耐干热 , 耐光性特别差,易老化,化学稳定性很好,耐酸、 耐碱、耐其他化学试剂
六、醋酯纤维(Acetate) 1.多瓣形、片状、耳状 没有皮芯结
构 2.染色差 3.耐磨差 4.弹性好 5.悬垂好 6.具有热塑性(唯一有这一特点的再
生纤维素纤维可以持久压烫、保型性好)
醋酯及三醋酯纤维纵、横向形态
七、聚酯纤维(Polyester)制造与品质特征
1.纺丝液的制备:聚对苯二甲酸乙二酯切
(2) 性质
A、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。
B、吸湿染色性
W=4.5%,比涤纶好
C、热学性质
耐热性差;安全使用温度:低于
93°C(锦纶6),低于130°C(锦纶66);
熔点:215°C(锦纶6),250°C(锦纶66) D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小:1.14 g/cm3
有色纺丝或原液纺丝:纺丝液+色母粒
(三)后加工
1.集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合 成规定粗细的大股丝束,以便于以后加工
2.拉伸:将集束后的大股丝束经多辊拉伸机进行一定 倍数的拉伸
3.上油:为了改善化学纤维的工艺性能,将丝束经过 油浴,在纤维表面上加一层很薄的油膜
4.卷曲:利用热塑性将丝束送入具有一定温度的卷曲 箱挤压后形成卷曲或利用纤维内部结构不对称性,在热空 气或热水中,使前段工序中的内应力松弛,纤维产生收缩, 因而产生卷曲
密度最轻:0.91g/cm3
6、氨纶(聚氨基甲酸酯)
(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
3、腈纶
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,改善纤维的脆性,增加弹性、 柔软性,同时还有利于染料分子进入。
第三单体:引入一定量带有酸性或碱性亲 染料的基团 改善纤维的染色性
(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
5.干燥定型: 在烘干机上烘干去除水分,消除内应 力
6.切断:在切断机上将丝束切断成规定的长度
(四)化纤消光和上油
1.化纤消光:为减少或消除化纤中的 强光泽,纺丝时刻添加消光剂,一般采用 二氧化钛,根据消光剂的数量可生产有光、 无光和半无光纤维。
二氧化钛具有最大的消光效应。
2.化纤上油:一方面是纺丝工艺 本身的要求,一方面是化纤加工 的需要,上油后可提高柔软、润 滑性和抗静电性等。
第三章 化学纤维
思考题及难点: 所有纤维中,弹性最好的是氨纶,最耐 磨的是锦纶,最耐晒的是腈纶,具有刚 柔相济的是涤纶,比重最小的是丙纶, 最大的是石棉,最难燃的是芳纶、石棉, 湿强最低的是粘胶。
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第三章 化学纤 维
第一节 化学纤维的分类与命名 第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造 第三节 化纤形态尺寸与检验 第四节 新型及绿色环保纤维 第五节 纺织纤维的鉴别(详见实验教学)
十三、聚氨酯弹性纤维(Spandex) 1.最大伸长为原长的8倍。 2.弹性好、强力低、染色差
氨纶纵、横向形态
第三节 化纤形态尺寸与检验
一、长、细度选择 经验公式:长度(英寸)/细度(旦)≈1 如棉型涤纶:1.5D 38mm 1.5英寸/1.5旦=1
二、长度指标与检验 1.等长纤维:采用切断称重法测定,指标有
⑵结构疏松,强力低 ⑶纤维柔软,吸湿好于涤纶、锦纶 ⑷加入第二单体改善手感和弹性,加 入第三单体改善染色性,耐日晒性是六 大纶中最好的
腈纶及双组分腈纶纵、横向形态
十一、聚乙烯醇缩甲醛纤维(Vinylon) 1.吸湿是六大纶中最好的 2.染色差 3.弹性较差 4.耐碱不耐酸
维纶纵、横向形态
十二、聚氯乙烯纤维 (Polyvinyl-chloride) 1.吸湿小、静电大 2.染色差
始模量高;弹性回复性好;织物挺括, 耐磨性较好,尺寸稳定性较好。
B、吸湿染色差 W=0.4%;不能采用常温染色。
易起静电,耐污性差。 C、热学性质
熔点高 255-265℃;耐热性和 热稳定性好 D、光学性质
耐光性好,仅次于腈纶 E、耐酸不耐强碱,不霉不蛀 F、密度: 1.38 g/cm3
2、锦纶
氨、醋酯、大豆、花生、甲壳质 2.熔体法:涤纶、锦纶、丙纶
(二)纺丝 1.溶液法纺丝:将高聚物溶解于适当的溶剂
以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射 入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝:试剂固化(腈纶、氯纶、粘胶) 干法纺丝:热空气固化(维纶、醋酯)
2.熔体法纺丝:高温熔化成熔体后从喷丝孔 喷出, 用空气或水固化。
第一节 化学纤维的分类与命名
一、按高聚物的来源分类 1.再生纤维(人造纤维)
利用天然高聚物经化学或机械方法 制造而成的纤维.
(粘胶 铜氨 醋酯 甲壳质大豆蛋白 PLA Lyocell Model等)
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2.合成纤维:
用煤、石油、天然气、农副 产品等低分子化合物, 经人工合 成与机械加工而制得的纤维(涤纶、 丙纶等)
5.异型纤维:非圆形截面的化学纤维 6.混合纤维:两种液体先混合再喷出
异型纤维(腈纶、涤纶)纵、横向形态
第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造
一、 成纤高聚物的特征 1.高聚物:由千百个原子以共价键相互联结起
来的大分子所组成的分子量大的物质。 2.聚合度:组成纤维大分子单基的个数n 3.分子量:103~107 4.多分散性:聚合度和结构形状有不同的分布
二、按内部组成分类
1、涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)
(1)结构 大分子结构:
特征基团: 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,基本上带曲折状的直链
超分子结构: 大分子间主要是靠范德华力;结晶度较
大,取向度也较高。
(2)性质
A、机械性质 断裂强度较高,伸长率大;初
(1)结构
分子式:H [ NH(CH2)5CO] n OH 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。 有范德华力、氢键力;结晶度比涤纶略低。
2.膨体纱的加工方法:原料为腈纶,分别制 成高收缩纤维A和低收缩纤维B,A 种在纱芯,B 种在外包缠形成膨体纱
四、粘胶纤维(Rayon)制造与品质特性:
(一)制造流程: 1.纺丝液的制备: 原料:木材、甘蔗渣、芦苇--纯净的纤维素-再进行稀碱处理--碱纤维素+CS2----纤维素磺酸酯
2.成形(纺丝): 纺丝液+凝固浴(硫酸、硫酸钠、硫酸锌) 普通粘胶:锯齿形皮芯结构 强力粘胶:全皮层
粘胶及改性粘胶纵、横向形态
(二)品质特征: 1.皮芯结构的特点: ⑴皮层在水中的膨润度低(无定型小) ⑵皮层有较高的吸湿性 ⑶皮层不易吸收染料 ⑷皮层比重小 ⑸皮层取向高、强力高、耐磨耐疲劳性好 2.皮芯结构图片 见右图
3.粘胶的特点: ⑴吸湿好、柔软 ⑵染色性好,色泽鲜艳 ⑶湿强是干强的40%-50% ⑷耐磨性差 ⑸尺寸稳定性差
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
三、按形态结构分类
1.长丝:不经过切断工序的连续丝条 2.短纤维:纺丝后加工中切断成各种长度 规格的纤维。如:棉型、毛型和中长型 3.变形丝:利用机械方法,使长丝弹力增 加 4.复合纤维:两种或两种以上的聚合体以 熔体或溶液的方式输入同一个喷丝头,在适当 的部位相遇,从同一个纺丝口纺出,在同一根 丝上同时存在两种或两种以上的聚合体。
片溶化(69
--玻璃化温度Tg)
--软化--粘流温度--熔点(结晶区完全解体)
--分解点(液-气)
2.纺丝:初生丝(热空气固化)--拉伸(
4-4.5倍)定型消除内应力取向度↑--卷曲
--切断--短纤维初生丝--拉伸--定型--加捻--
变形丝--打包--长丝 涤纶分子量:20000oC 熔体温度:280--286oC (熔点)
十、聚丙烯腈纤维(Acrylic)
1.原料:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯
作为第二单体(三选一)丙烯腈和第三 单体反应,第一单体占85%,第三 单体为亲染料基团.
2.成形:可以采用湿法或干法纺丝 湿法:凝固浴固化 干法:空气固化
3.结构与性能:哑铃型截面、圆型截面
⑴大分子排列成螺旋形(侧基之间互 斥),使得它没有完全的结晶区只有准 结晶结构,分有序区、无序区
3.后加工:短纤维后加工-集束、拉伸、 卷曲、上油、热定型、切断打包等
4.特点: ⑴刚柔相济性、洗可穿性好、吸湿小、 强力高、断裂伸长大、热稳定性好 ⑵易起静电、易起球、染色性差(吸湿 性能差) ⑶不发霉、不虫蛀 ⑷不耐碱(略呈酸性)
涤纶纵、横向形态
八、聚酰胺纤维制造与品质特征(锦纶) (Nylon)
4、维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)
(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;
所有纤维中弹性最好的是氨纶所有纤维中弹性最好的是氨纶最耐磨的是锦纶最耐晒的是腈纶最耐磨的是锦纶最耐晒的是腈纶具有刚柔相济的是涤纶比重最小具有刚柔相济的是涤纶比重最小的是丙纶最大的是石棉最难燃的是丙纶最大的是石棉最难燃精选精选pptppt22第一节化学纤维的分类与命名第三章第三章化学纤化学纤维维第二节成纤高聚物的特征及纤维制造第三节化纤形态尺寸与检验第四节新型及绿色环保纤维第五节纺织纤维的鉴别详见实验教学精选精选pptppt33第一节第一节化学纤维的分类与命名化学纤维的分类与命名一按高聚物的来源分类1
化纤上油后,主要提高柔软 润滑性和抗静电性,还可以提高 耐磨损性、耐热性、匀染性、固 色性等。
(五)弹力丝与膨体纱的加工
1.弹力丝的加工方法:假捻法、刀刃擦边 法、填塞箱法、喷气变形法等。
假捻法:弹力丝的加工方法很多,绝大部 分的弹力丝都用假捻法加工。
假捻法加工弹力丝的原理:如果把两端固 定的丝条在中间加捻,则在加捻点上、下两段 丝条上就形成了捻向相反、捻度相同的捻回。 如果把捻点的下段丝条上的捻向定为加捻。那 么加捻点上段丝条上的捻向便是退捻。当把丝 条由下向上移动到加捻点以上时,则所得的捻 度便退到零,丝条上并不存在真正的捻度。
制造同丙纶、涤纶,采用熔体法纺丝 特点: 1.耐磨性是六大纶中最好的,耐疲劳(起 毛起球严重) 2.吸湿、染色性比涤纶好(-CO-NH-) 3.耐热水性差、耐日晒差 4.耐碱不耐酸
锦纶及异型锦纶纵、横向形态
九、 聚丙烯纤维(Polypropylene)
1.耐光性差、易老化(脆化) 2.密度小、强力高(与涤纶、锦纶相 差无几) 3.即耐酸又耐碱 4.不吸湿、染色困难
二、成纤聚合物的条件 1.线型的分子结构 2.适当的分子量:具备可溶性或可熔融性,纺丝液具备适当的黏度来自返回三、化纤制造概述:
纺丝液配置→喷丝头→长丝→固化(自然固 化、化学试剂、热空气) →后加工(牵伸、加 卷曲、上油--抗静电剂、切断)
(一)纺丝液的配制(分解温度与熔点) 1.溶液法:粘胶、腈纶、维纶、氨纶、铜
粘胶皮芯结构
五、铜氨纤维(Cuprammonium rayon) 1.原料:木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒(主要)
溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中 2.结构与性能: ⑴圆型截面、全皮层、不完全透明 ⑵柔软(比粘胶好),光泽柔和(圆截面) ⑶吸湿接近粘胶 ⑷染色好 ⑸湿强高于粘胶 ⑹工艺复杂(比粘胶
铜氨丝纵、横向形态
平均长度、短纤维率、超长纤维率 2.不等长纤维:采用排除法或电容式长度测
定仪测试
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三、 细度指标与检验
1.细度指标:特、分特、直径、旦 数
2.检验: 1)气流仪法:详见第一章 2)中段切断称重法 Nm=nх10(mm)/G(mg) (n:中段纤维 根数)
5、丙纶
(1)结构
分子间不存在强的化学结合力。等规聚丙烯 分子量相当高,具有较高的立体规整性,易结晶。
(2)性质
机械性质:强度较高,伸长率较大,初始 模量不高,弹性很好,耐磨性好。
吸湿染色性: 吸湿性、染色性很差
热学性质:熔点低,耐湿热不耐干热 , 耐光性特别差,易老化,化学稳定性很好,耐酸、 耐碱、耐其他化学试剂
六、醋酯纤维(Acetate) 1.多瓣形、片状、耳状 没有皮芯结
构 2.染色差 3.耐磨差 4.弹性好 5.悬垂好 6.具有热塑性(唯一有这一特点的再
生纤维素纤维可以持久压烫、保型性好)
醋酯及三醋酯纤维纵、横向形态
七、聚酯纤维(Polyester)制造与品质特征
1.纺丝液的制备:聚对苯二甲酸乙二酯切
(2) 性质
A、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。
B、吸湿染色性
W=4.5%,比涤纶好
C、热学性质
耐热性差;安全使用温度:低于
93°C(锦纶6),低于130°C(锦纶66);
熔点:215°C(锦纶6),250°C(锦纶66) D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小:1.14 g/cm3
有色纺丝或原液纺丝:纺丝液+色母粒
(三)后加工
1.集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合 成规定粗细的大股丝束,以便于以后加工
2.拉伸:将集束后的大股丝束经多辊拉伸机进行一定 倍数的拉伸
3.上油:为了改善化学纤维的工艺性能,将丝束经过 油浴,在纤维表面上加一层很薄的油膜
4.卷曲:利用热塑性将丝束送入具有一定温度的卷曲 箱挤压后形成卷曲或利用纤维内部结构不对称性,在热空 气或热水中,使前段工序中的内应力松弛,纤维产生收缩, 因而产生卷曲
密度最轻:0.91g/cm3
6、氨纶(聚氨基甲酸酯)
(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
3、腈纶
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,改善纤维的脆性,增加弹性、 柔软性,同时还有利于染料分子进入。
第三单体:引入一定量带有酸性或碱性亲 染料的基团 改善纤维的染色性
(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
5.干燥定型: 在烘干机上烘干去除水分,消除内应 力
6.切断:在切断机上将丝束切断成规定的长度
(四)化纤消光和上油
1.化纤消光:为减少或消除化纤中的 强光泽,纺丝时刻添加消光剂,一般采用 二氧化钛,根据消光剂的数量可生产有光、 无光和半无光纤维。
二氧化钛具有最大的消光效应。
2.化纤上油:一方面是纺丝工艺 本身的要求,一方面是化纤加工 的需要,上油后可提高柔软、润 滑性和抗静电性等。
第三章 化学纤维
思考题及难点: 所有纤维中,弹性最好的是氨纶,最耐 磨的是锦纶,最耐晒的是腈纶,具有刚 柔相济的是涤纶,比重最小的是丙纶, 最大的是石棉,最难燃的是芳纶、石棉, 湿强最低的是粘胶。
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第三章 化学纤 维
第一节 化学纤维的分类与命名 第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造 第三节 化纤形态尺寸与检验 第四节 新型及绿色环保纤维 第五节 纺织纤维的鉴别(详见实验教学)
十三、聚氨酯弹性纤维(Spandex) 1.最大伸长为原长的8倍。 2.弹性好、强力低、染色差
氨纶纵、横向形态
第三节 化纤形态尺寸与检验
一、长、细度选择 经验公式:长度(英寸)/细度(旦)≈1 如棉型涤纶:1.5D 38mm 1.5英寸/1.5旦=1
二、长度指标与检验 1.等长纤维:采用切断称重法测定,指标有
⑵结构疏松,强力低 ⑶纤维柔软,吸湿好于涤纶、锦纶 ⑷加入第二单体改善手感和弹性,加 入第三单体改善染色性,耐日晒性是六 大纶中最好的
腈纶及双组分腈纶纵、横向形态
十一、聚乙烯醇缩甲醛纤维(Vinylon) 1.吸湿是六大纶中最好的 2.染色差 3.弹性较差 4.耐碱不耐酸
维纶纵、横向形态
十二、聚氯乙烯纤维 (Polyvinyl-chloride) 1.吸湿小、静电大 2.染色差
始模量高;弹性回复性好;织物挺括, 耐磨性较好,尺寸稳定性较好。
B、吸湿染色差 W=0.4%;不能采用常温染色。
易起静电,耐污性差。 C、热学性质
熔点高 255-265℃;耐热性和 热稳定性好 D、光学性质
耐光性好,仅次于腈纶 E、耐酸不耐强碱,不霉不蛀 F、密度: 1.38 g/cm3
2、锦纶
氨、醋酯、大豆、花生、甲壳质 2.熔体法:涤纶、锦纶、丙纶
(二)纺丝 1.溶液法纺丝:将高聚物溶解于适当的溶剂
以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射 入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝:试剂固化(腈纶、氯纶、粘胶) 干法纺丝:热空气固化(维纶、醋酯)
2.熔体法纺丝:高温熔化成熔体后从喷丝孔 喷出, 用空气或水固化。
第一节 化学纤维的分类与命名
一、按高聚物的来源分类 1.再生纤维(人造纤维)
利用天然高聚物经化学或机械方法 制造而成的纤维.
(粘胶 铜氨 醋酯 甲壳质大豆蛋白 PLA Lyocell Model等)
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2.合成纤维:
用煤、石油、天然气、农副 产品等低分子化合物, 经人工合 成与机械加工而制得的纤维(涤纶、 丙纶等)
5.异型纤维:非圆形截面的化学纤维 6.混合纤维:两种液体先混合再喷出
异型纤维(腈纶、涤纶)纵、横向形态
第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造
一、 成纤高聚物的特征 1.高聚物:由千百个原子以共价键相互联结起
来的大分子所组成的分子量大的物质。 2.聚合度:组成纤维大分子单基的个数n 3.分子量:103~107 4.多分散性:聚合度和结构形状有不同的分布
二、按内部组成分类
1、涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)
(1)结构 大分子结构:
特征基团: 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,基本上带曲折状的直链
超分子结构: 大分子间主要是靠范德华力;结晶度较
大,取向度也较高。
(2)性质
A、机械性质 断裂强度较高,伸长率大;初
(1)结构
分子式:H [ NH(CH2)5CO] n OH 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。 有范德华力、氢键力;结晶度比涤纶略低。
2.膨体纱的加工方法:原料为腈纶,分别制 成高收缩纤维A和低收缩纤维B,A 种在纱芯,B 种在外包缠形成膨体纱
四、粘胶纤维(Rayon)制造与品质特性:
(一)制造流程: 1.纺丝液的制备: 原料:木材、甘蔗渣、芦苇--纯净的纤维素-再进行稀碱处理--碱纤维素+CS2----纤维素磺酸酯
2.成形(纺丝): 纺丝液+凝固浴(硫酸、硫酸钠、硫酸锌) 普通粘胶:锯齿形皮芯结构 强力粘胶:全皮层
粘胶及改性粘胶纵、横向形态
(二)品质特征: 1.皮芯结构的特点: ⑴皮层在水中的膨润度低(无定型小) ⑵皮层有较高的吸湿性 ⑶皮层不易吸收染料 ⑷皮层比重小 ⑸皮层取向高、强力高、耐磨耐疲劳性好 2.皮芯结构图片 见右图
3.粘胶的特点: ⑴吸湿好、柔软 ⑵染色性好,色泽鲜艳 ⑶湿强是干强的40%-50% ⑷耐磨性差 ⑸尺寸稳定性差