6纤维分析

（2） 断裂强度及断裂伸长率
断裂强度—纤维在连续增加负荷的作用下，直至 断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。
断裂强度高，纤维在加工过程中不易断头、 绕辊，纱线和织物牢度高；断裂强度太高，纤维 刚性增加，手感变硬。
断裂伸长率—纤维在伸长至断裂时的长度比原来 长度增加的百分数。
断裂伸长率大，纤维的手感柔软，在纺织加 工时，毛丝、断头少；断裂伸长率过大，织物易 变形。
中国商品名：涤纶；俗称：的确良。 由二元酸和二元醇缩聚得到的聚酯树脂，再经 熔融纺丝和后处理制得的一种合成纤维。 在合成纤维中发展最快、产量居于第一位。
1. 化学结构式
O C
O C O CH2 CH2 O n
单基由一个苯环、两个酯基和两个亚甲基(－ CH2)构成。－CH2－CH2－是柔性链；苯环使分子链 的刚性增大，熔融熵减小，结晶速率减缓，所以 按传统的熔体纺丝法得到的初生纤维一般为非晶 态，但经过拉伸取向可诱导快速结晶，不仅取向 度高，而且结晶度也高。
粘胶纤维具有良好的吸湿性、透气性，容易染 色，纺织加工性比较好；粘胶纤维湿态强度低，缩 水率较大。不耐水洗，耐磨性和弹性差，尺寸稳定 性差，织物服用时不挺括，容易下垂。
③ 用途
普通粘胶长丝织物的质地轻薄、光滑、柔软， 能染成鲜艳的色彩，适用于衣料、被面和装饰织 物。
具有扁平形状和粗糙手感的“稻草丝”和空 心纤维，有比重小、覆盖力大和膨体特性，适用 于编织女帽、提包及各种装饰用具。
聚酯纤维
聚四氟乙烯纤维
聚丙烯腈纤维
酚醛纤维
聚酰胺纤维
碳纤维
聚丙烯纤维
聚芳纶纤维
含氯纤维
聚酰亚胺纤维
聚乙烯醇纤维
聚氨酯纤维
2. 按照其加工产品的长度分类
（1）长丝：长度以千米计的丝，通常有单丝、复 丝、帘线丝等。 单丝是指以单孔喷丝头纺制而成的1根连续 纤维或以3—6根单纤维组成的连续纤维；复丝 一般是指由8—100根单纤维组成的丝条；帘线 丝指以100根至几百根单丝组成的丝条。
三、应用
民用：纺制轻暖、耐穿的各种服饰面料、装饰， 可混纺。
工业：运输带、传送带、渔网、绳索、耐酸碱的 滤布和工作服等。
特种合成纤维：高空降落伞、飞行服、飞行导弹 和雷达的绝缘材料等。
原子能工业：特殊防护材料。
6.3.2 普通合成纤维
一、聚酯纤维——涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
②用途
铜氨纤维比较昂贵，其用途与粘胶纤维大体一 样，但铜氨纤维的单纤比粘胶纤维更细，触感柔软， 光泽适宜，所以常用做高级织物原料，特别适用于 与羊毛、合成纤维混纺或纯纺，做针织和机织内衣、 女用袜子以及美丽的缎绸。
6.3 合成纤维
6.3.1 概述
一、分类
1. 按照化学组成分类
合成纤维
普通纤维
特种纤维
（3）初始模量（弹性模量）
模量—抵抗外力作用下形变能力的量度。 纤维的初始模量为纤维受拉伸而当伸长为
原长的1％时所需的应力。它表征纤维对小形变 的抵抗能力。
纤维的初始模量越大，越不易变形，在合 成纤维中，涤纶的初始模量最大，腈纶次之， 锦纶较小，故涤纶织物挺括，不易起皱，锦纶 织物易起皱，保形性差。
感强，可做各种绒线、毛毯、地毯等织物
三、聚酰胺纤维——锦纶
聚酰胺——锦纶、尼龙、卡普龙，是世界上最 早投入工业化生产的合成纤维。
是主链中含有酰胺键的一类高分子化合物为原 料，经过熔融纺丝及后加工而制得的纤维。
二、 化学纤维
1. 化学纤维
用天然的或人工合成的高分子化合物为原料 经化学纺丝而制成的纤维。
2. 化学纤维的生产方法
化学纤维的生产工艺流程主要包括： 纺丝熔体和溶液的制备、纺丝及初生纤维的后加 工。
根据凝固方式的不同，可分为
合成纤维 纺丝方法
熔体纺丝法 溶液纺丝法
湿法纺丝 干法纺丝
3. 人造纤维
二醋酸纤维能溶于很多有机溶剂，三醋酸纤维 只溶于二氯甲烷、三氯甲烷、蚁酸、冰醋酸等溶剂。
④ 用途 二醋酯纤维由于不易受水湿，故不易起污，
即使受污染，洗涤也较易；它的回潮率低，保暖 性好，弹性高，不易起皱。可用来织制从薄纱到 厚重织物的一系列产品，由于柔软，具有丝绸风 格，悬垂性能好。同时它热塑性能好，具有耐水 洗的持久压烫 整理性能。二醋酸纤维主要用于妇 女服装料、衬里料。
（1）定义 用纤维素、蛋白质等天然高分子物质为原料，
经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。 （2）分类 a. 普通粘胶纤维：包括长丝和短纤维； b. 高湿模量类纤维：包括富强纤维、高湿模量纤维
和高卷曲、高湿模量纤维； c. 强力纤维：包括普通型强力纤维和超强力型纤维；
（3）粘胶纤维
① 生产过程
第六章 纤 维
6.1 概 述
一、纤维的定义
凡能保持长度比本身直径大100倍的均匀 条状或丝状的高分子材料均称纤维。
纤维长丝必须具有比其直径大100倍的长 度，并不能小于5mm，短纤维是长度小于150mm 的纤维。
二、纤维的分类 天然纤维
纤 维
化学纤维
动物纤维 植物纤维 矿物纤维
人造纤维
粘胶纤维 硝酸酯纤维 醋酸酯纤维 铜铵纤维 人造蛋白纤维
—[—
丙烯腈（第一单体）：90％～94％ 第二单体：5％～8％，提高柔顺性 第三单体：0.3％～2.0％，提高染色能力
均聚物缩写为PNA
丙烯酸甲酯（MA） 甲基丙烯酸（MMA）
H2C
CH
COOCH3
H2C CH CH3
COOH
3. 性能
优点： 密度小、柔软性和保暖性好，外观和手感像羊毛； 耐光性、耐气候性好（居第一位）、耐辐射性优异； 弹性模量高，保型性好； 化学稳定性和耐热性好； 优良的耐霉菌和耐虫蛀性。 缺点：耐磨性、抗疲劳性差。
原料是木材、棉短绒以及竹、芦苇、甘蔗、 麦秆等各种植物纤维制成的高纤维素浆粕。先于 碱液反应，生成碱纤维素，在与CS2 反应生成黄 酸纤维素钠，溶解于稀碱后即为粘胶。经喷丝头 成纤，在酸性溶液内凝固并接着拉伸而成。
② 主要性能
粘胶纤维的化学成分与棉纤维相似，某些性能 接近棉纤维。但由于聚合度和结晶度较棉纤维低， 分子中不但有大量羟基，而且存在较多的无定形区， 因而某些性能不如棉纤维。
强度大：干态强度和湿态强度接近； 模量高：其初始模量为大规模生产的合成纤维中 最高者，故其织物的尺寸稳定、不变形；
吸湿性低：湿强度下降少，织物易洗快干； 耐 热 性 好 ： PET 的 软 化 点 230 ～ 240℃ ， 熔 点 范 围 255～264 ℃；
抗菌性好，耐光性较好； 缺点：易产生静电，容易吸灰尘。
二、 聚丙烯腈纤维(PNA) ——腈纶
腈纶的为聚丙烯腈纤维，它是用85%以上的丙烯 腈和少量第二、第三单体共聚，通过湿法或干法纺 丝而制得的。
由于其性质接近羊毛，故有“合成羊毛”之称。 目前，国内合成纤维产量位居第二，世界上产 量仅次于聚酯纤维和聚酰胺纤维的第三大品种的合 成纤维。
1. 化学结构式
纺制醋酸纤维可以用干纺法，也可以用湿纺法。
② 种类 二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，通常醋酸纤维
是指前者。
③ 主要性能 醋酸纤维属于热塑性纤维，柔软、弹性高、拒
水性强、光泽好但耐磨性较差 。很多无机酸对它 不起作用，但浓酸对它有影响，在碱性下二醋酸纤 维皂化分解，三醋酸纤维只有在高温的浓碱液中才 能发生部分表皮皂化。
２. 制备方法
聚酯纤维常采用熔体纺丝法，可分为切片纺 丝和直接纺丝。
目前，聚酯短纤维大多采用直接纺丝法，即将 聚合釜中的熔体直接送入纺丝机；而聚酯长丝多采 用切片纺丝法。
PET分子中含有酯基，易发生水解，故在纺丝 时应严格控制水分含量。
3. 性能
弹性好：其弹性接近于羊毛，耐皱性超过其它纤 维；
合成纤维
普通纤维 特种纤维
三、 纤维的主要性能指标
（1）线密度（纤度） —表示纤维粗细程度的指标
线密度—指一定长度纤维所具有的重量，其单位 名称为“tex”—特（克斯），1000m长纤维重量 的克数称“特”，1/10 特称为分特，单位符号 dtex 。 支数—单位重量的纤维所具有的长度。对于同一 种纤维，支数越高，纤维越细。
混纺织物不可能用长丝制造，只有用短纤维与 天然纤维或其它化学纤维的短纤维进行混纺，才能 得到混合良好的混纺织物。
3.按照性能和生产方法分类
纤维
常规纤维 差别化纤维
异形纤维 复合纤维 超细纤维 特种纤维 变形纱
异形纤维：采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面纤维或中 空纤维。
复合纤维：两种或两种以上不相混合的高分子聚合物，经过 特殊熔融纺丝溶液纺丝生成的纤维。
超细纤维：线密度在0.11—0.55dtex的纤维。
特种纤维：具有特殊的物理化学结构、性能和用途的纤维。
变形纱：通过变形加工后的丝或纱。
二、性能
合成纤维具有优良的物理、机械性能和化学 性能，如强度高、密度小、弹性高、耐磨性好、 吸水性低、保暖性好、耐酸碱性好、不会发霉或 虫蛀等。
某些特殊纤维还具有耐高温、耐辐射、高强 力、高模量等特殊性能。
（2）短纤维——被切成几厘米或十几厘米长的纤 维。
分类 棉型短纤维 毛型短纤维 中长型短纤维
长度 25—38mm 70—150mm 51—76mm
线密度
应用
1.3—1.7dtex 主要用于和棉混纺， 如“涤棉”织物
3.3—7.7dtex 2.2—3.3dtex
主要用于和羊毛混纺， 如“毛涤”织物
织造中间纤维织物， 如“中长毛涤”织物
用粘胶纤维制成的止血纤维、纱布、绷带及 医用床单、被服等，在医疗卫生部门有着广泛的 用途。
（4）醋酸纤维 (ACETATE FIBRE)
① 定义 醋酸纤维是半合成纤维，不是再生纤维素纤维，
但仍以纤维素做为原料，纤维素分子上的羟基—OH 与醋酐作用生成醋酸纤维素酯，成品上保留了乙酰 化时带上的醋酸根，故亦称它为醋酸纤维。
三醋酸纤维也是厚薄织物均可织制的，比二 醋酯纤维耐磨性好。
醋酸丝同其它纤维交织品，可用来生产多色 效应的成品绸。
（5）铜铵纤维 (CUPERENE FIBER) ① 主要性能
铜铵纤维的性能在许多方面与粘胶纤维相似， 特别是用碱法成形的长、短纤维，几乎和粘胶纤 维完全一样。
铜铵纤维容易燃烧，在80℃就枯焦。能被热 稀酸及冷浓酸溶解，遇稀碱液轻微受损，遇强碱 引起膨化及强度的损失，最后溶解。铜铵纤维不 溶于有机溶剂，溶于铜铵溶液。
四、纤维的特征和性能
成纤聚合物的分子为线性结构，具有好的结晶 性； 用于溶液纺丝的聚合物可溶于溶剂中制成聚合 物溶液，聚合物溶液或熔体具有适当的粘度； 聚合物分子链间具有较强的相互作用； 成纤聚合物的玻璃化温度高于其使用温度，熔 化温度应超过洗涤和烫熨温度（100℃以上）。
6.2 天然纤维和人造纤维
4. 用途
（1）棉型短纤维1.65—2.75dtex 针织品：棉毛衫裤、球衫球裤、针织外衣等。
（2）毛型短纤维3.3—16.5dtex 1）与涤纶混纺可做成仿毛型中长纤维织物 2）腈纶毛毯、绒线、床罩、枕巾、地毯、窗帘 3）与羊毛混纺可做成绒线、毛毯
（3）毛条 可做膨体绒线、针织绒、帽子、围巾
（4）复合纤维 由两种或两种以上组分复合制得的腈纶，毛型
（3）矿物纤维——天然无机纤维
主要成分：无机物
青石棉
温石棉
3. 天然纤维发展历史
（1）天然纤维
早在5000年前，我们 的祖先就开始利用棉、麻、 蚕丝、羊毛等天然纤维进 行纺织。
（2）古代的纺织技术
（3）蚕的养殖与丝绸
从蚕茧中抽出蚕丝，可以织成丝绸。在古代欧 洲，丝绸是比黄金还要贵重的物品。
（4）新型天然纤维
竹纤维：具有竹子的天然多孔结构，可以瞬间吸收 并蒸发水分，极佳的透气、透湿的毛细管效应和较 高的天然抗菌率；经济利用价值较高，原料开发成 本低；缺点织物易变形。
玉米纤维（聚乳酸纤维PLA）：聚乳酸纤维具有良好 的生物相容性和生物可吸收性,由它制成的纤维制品 可用作医用纺织品，如伤口绷带、一次性手术衣、 医用纱布、尿布和外科手术缝合线等。
一、 天然纤维
1.定义
天然纤维是指自然界里原有的,或从经人 工培植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺 织纤维。
2. 分类 （1）植物纤维——天然纤维素纤维
主要组成物质：纤维素 种子纤维：棉、木棉等； 叶纤维：剑麻、蕉麻等； 茎纤维：苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。
（2）动物纤维——天然蛋白质纤维
主要组成物质： 蛋白质 毛发类：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦 牛毛等； 腺分泌物：桑蚕丝、柞蚕丝等。