第二组差别化纤维
差别化纤维
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中空纤维
中空纤维与常规纤维相比降低了纤维集合体的密度，提高了热
容系数孔隙率，蓬松度，纤维截面的极惯性矩，增加了比表面积， 因而不仅具有良好的蓄热保温和吸湿透气性能，实现了纤维材料 的轻量化，而且还增强了纤维的刚度和不透明感。
中空纤维在触感上还是暖感纤维，中空微孔纤维也可作为过滤材 料，以异材质异纤度，异截面，异收缩为特征的多异纤维经织造 染整处理后，会赋予面料特殊的观感，触感和性能应用高分子组 变性法纺出的粘胶纤维，形成特殊异形截面结构，纤维表面呈正 弦形规则，且保持永久性的化学卷曲，具有吸湿性好，滑爽细腻 光亮，高雅华贵并富有三维立体和丝感的独特风格，满足了毛纺 高档化，立体感的要求，也符合毛纺和针织行业新颖
用档次。 1 减量细化的方法 a．氧化减量法 利用氧化剂（Naclo，Cl2等）的氯化氧化作用
对纤维鳞片外层的二硫键（-s=s-）和主链上的 肽键进行水解，使外层鳞片的大部或全部溶解。
b．蛋白酶减量法 蛋白酶主要作用于多肽主链，催化肽键的水解
蛋白酶处理前可先用无氯氧化剂（如双氧水）等对毛 做前处理，用以打开鳞片外层中的二硫键。
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复合纤维产品
复合纤维又称共轭纤维，是指在同一纤维截面上存在两种 或两种以上组分或成分的纤维，它是开发较早的一种单纤 维内复合技术成果，
按所含组分的多少可分为双组分和多组分复合纤维按其截 面结构的形状可分为并列型，双侧型，皮芯型，海岛型及 桔瓣型复合纤维等。
这种纤维可兼有两种或两种以上纤维的特性，能够达到优 势互补的效果，如并列型复合纤维具有永久性三维自然卷 曲且蓬松，丰满，弹性好，保暖性好，皮芯型复合纤维可 产生多种效应，如改善染色性，耐磨性等。
目前，制作芳香面料的纤维多为皮芯型复合纤维，一 般皮层为聚酯，芯层为掺有天然香精的聚合物，这类 芳香面料能产生一种森林浴的感觉，同时具有去臭， 安神，祛痰，兴奋神经和降压的作用。它可以制成絮 棉，地毯，窗帘和睡衣等。以锦纶为皮，涤纶为芯的 复合纤维，既具有锦纶染色性，耐磨性好的优点，又 有涤纶模量高，强度大的特点，多组分型复合纤维用 于制作超细复合纤维，不仅柔软，蓬松，而且表面积 增大，吸附性加大，皮芯差异减小在服装面料领域有 极大的应用价值，国内外已经成功地生产了一批新桃 皮绒型，新精梳仿毛型，干爽型和超高密度型，新合 纤，织物。
新型纺织材料学第五章 差别化纤维
0.44dtex的纤维称为超细纤维。 • 超细纤维组成的长丝称为超复丝。
二．特点
（一）优点 1．手感柔软、细腻，抗弯刚度明显降低。 2．柔韧性好，重复弯曲强度提高。 3．光泽柔和，漫射光增加。 4．高清洁能力，接触面积增大。 5．高吸水、吸油性。 6．高密结构。 7．高保暖性，静止空气多。
• 复合纺丝法:基本原理是将两种性质不同的 高聚物，用两根螺杆分别熔融、计量后．共 同进入特殊设计的纺丝组件.按照预定的要求 在喷丝孔中有规律地排列成熔体流，经喷丝 孔喷出冷却成形后，再通过卷绕、拉伸而成 为复合长丝。
• 共混纺丝:将两种或两种以上的具有相容性 的聚合物混合在一起进行纺丝的方法.
三．特性及用途
• 第二代涤纶差别化纤维:
• 主要特点是针对纤维的特性改性， 称为特性差别化时代，属于多仿真 阶段。
• 主要方法是化学改性加物理改性， 如采用复合纺丝技术、各种加弹技 术、变形技术以及各种化学改性技 术。
• 第三代涤纶差别化纤维：
• 这个阶段纤维的差别化可称为多元 差别化。差别化纤维被叫做高仿真 纤维，因此属于高仿真阶段。
我国差别化纤维的发展
• 1998年，我国化学纤维的总产量已突破 500万吨，居世界第一位。但其中的差别 化率仅为15％，与世界先进国家纤维差 别化率达40％的水平相去甚远 .
• 1999年7月14日，国家发展计划委员会、 科学技术部联合发布了一份《当前国家优 先发展的高技术产业化重点领域指南》
• 技术、工艺、效果不断变化，由简 单到复杂，从单一到多元，自初级 到高级渐臻完善。
• 以涤纶为例介绍差别化纤维的发展
• 第一代涤纶差别化纤维：
4差别化、功能化纤维
改变截面：如采用特殊的喷丝孔形状开发的异形 纤维。 表面物理改性：如采用高能射线（γ射线等）和 低温等离子体进行纤维表面刻蚀、涂抹、以及物 理改性接枝共聚、电镀等。
化学改性
化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构 达到改性目的的方法，改性方法包括共聚、 接枝、交联。 共聚：是采用两种或两种以上单体在一定条件 下进行聚合的方法。例如，丙烯腈与氯乙烯或 偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈的阻燃性能， 而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸磷酸钠或对 苯二甲酸磷酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染 色性能。
10
喷气变形法
利用喷气方法，使受到 冲击的丝条中各跟长丝产 生弯曲形成随机的环圈， 借纤维之间的摩擦而使环 圈固定在一定位置上，这 种变形加工不需加热定型， 可用于不具有热塑性的纤 维的加工。
11
复合纤维卷曲法 选用两种不同收缩性的 聚合物复合纺丝，在热处 理中因两种组分收缩程度 不同而产生卷曲。
8
刀刃擦过法(刮擦法) 1932年英国人发明。将加 热的单丝或复丝以紧张状态 擦过曲率很小的刀刃，纤维 贴近刀边一面受压缩，另一 面受拉伸，从而形成卷曲。
9
填塞箱法 又称压缩卷曲法，原丝 由喂入轮送入加热管（填塞 箱）内，受到高度压缩。并 在弯曲情况下受热定形，使 纤维形成卷曲形状。填塞箱 法可加工粗旦锦纶和丙纶纱 线。
无机纤维
天然无机纤维（石棉） 无机纤维 人造无机纤维
玻璃纤维
碳纤维 金属纤维 其他
1.石棉 （1）成分 属天然矿物质纤维，主要组成是 镁、钠、铁、钙、铝的硅酸盐或铝硅酸盐。 （2）性能 石棉纤维可耐300℃的高温。 （3）应用 耐热、隔热、保温、耐酸碱的服装、手套； 化工过滤材料；锅炉、烘箱等的热保温材料 石棉瓦、石棉板等建筑材料 石棉短纤维末吸入肺部会引起硅沉着病， 生成规模近年来明显萎缩。
第2章 纤维的结构特征
（2）取向度与纤维性能间的关系：
取向度大→大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸 强度较大，伸长较小，模量较高，光泽较好，各向 异性明显。
3、侧序（lateral order）：在垂直于纤维取向轴方向 上分子链排列的有序性。
高聚物分子链间具有强次价力，例如氢键相互作用时， 分子间的侧向排列具有有序性，甚至完全规整的有序 排列。
一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分布。
3、聚合度与力学性质的关系
n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强力↑；但增加的速 率减小；n至一定程度，强力趋于不变。
n的分布：n分布集中，分散度小，对纤维的强度、耐磨性、耐 疲劳性、弹性都有好处。
（三）、纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
“两相结构” 模型 ：纤维中存在明显边界的晶区与非晶区， 一些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度﹐足 够把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构 。
取向和无序排列的缨状微胞（fringed micelle ）结构 缨状：无序区中分子排列的状态；微胞：分子有序排列的结构块
Hearle教授的缨状原纤结构模型
巨原纤(macro-fibril)：由多个微原纤或原纤堆砌而成的结构 体。横向尺寸一般约为0.1～0.6μm
细胞(cell)：由巨原纤或微原纤直接堆砌而成的，有明显的细 胞边界。
名称 范德华力 定向力
诱导力 色散力 氢键
盐式键 化学键
产生原因
特点
产生于极性分子间，是由它们的永久偶 作用能量3～5千
桑蚕丝纤维纵横向照片 柞蚕丝纤维纵横向照片
第二节 纤维的结构特征与测量
典型天然纤维的结构与特征 棉纤维 麻纤维 羊毛 蚕丝
纤维新材料复习
纤维新材料复习名词解释：1.人造纤维：以天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维，也称再生纤维2.差别化纤维 : 泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋予某些特性的化学纤维。
主要是指经过化学改性或物理改性，使常规化学纤维的服用性能得以改善，并具有一些新的性能，使同一化学纤维大品种的产品多样化和系列化。
3.异形纤维：在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。
4.复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维，多组分纤维。
5.共混纤维：由两种或两种以上不同的聚合物混合后纺制成的化学纤维。
6.高性能纤维：具有高强度、高模量、耐高温、耐化学药品、特别优异的一类新型纤维。
7.功能纤维：在常规化学纤维原有性能的基础上，又增加了某种特殊功能的一类新型纤维。
8．线密度：线密度是表示纤维粗细程度的量，在我国化学纤维工业中，也称“纤度”。
1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数9.初始模量：即弹性模量（或杨氏模量）是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需的应力。
10．吸湿性：是指在标准温湿度（20℃、65％相对湿度）条件下纤维的吸水率。
回潮率和含湿率。
11.沸水收缩率：将纤维放在沸水中煮沸30min后，其收缩的长度与原来长度之比，称为沸水收缩率。
12.极限氧指数：使着了火的纤维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。
问答题：1. 以粘胶纤维制造碳纤维的优缺点优点：粘胶纤维由于具有环状分子结构，所以可以直接进行碳化或石墨化处理，加热不会熔融，不需预氧化处理进行环化；瞬间耐烧蚀性能好，可用作火箭的内衬材料缺点: 粘胶中含有大量的H、O原子，所以碳化理论收率仅55%，实际收率约20～30%；粘胶基CF强度较低，性能平衡性差, 弹性系数较大.2. 碳纤维缺陷来源、碳纤维中的缺陷主要来自两方面：（1）原丝带来的缺陷。
第二章纤维的结构特征
第二章 纤维的结构特征纤维的结构是复杂的，是由基本结构单元经若干层次的堆砌和混杂所组成的，并决定纤维的性质。
第一节 纤维基本结构的构成尽管纤维结构复杂，但人们对其认识一般分为三个方面，最为直观的纤维形态结构、较为间接的纤维聚集态结构和更为微观的纤维分子结构。
一、纤维的形态结构1. 基本内容纤维的形态结构，是指纤维在光学显微镜或电子显微镜，乃至原子力显微镜(AFM)下能被直接观察到的结构。
纤维的外观形貌、表面结构、断面结构、细胞构成和多重原纤结构，以及存在于纤维中的各种裂隙与空洞等。
2. 纤维的原纤结构(1)原纤结构特征纤维中的原纤(fibril)是大分子有序排列的结构，或称结晶结构。
严格意义上是带有缺陷并为多层次堆砌的结构。
原纤在纤维中的排列大多为同向平行排列，提供给纤维良好的力学性质和弯曲能力。
纤维的原纤按其尺度大小和堆砌顺序可分为基原纤→微原纤→原纤→巨原纤→细胞。
(2) 各层次原纤的特征基原纤(proto-fibril或elementary fibril)是原纤中最小、最基本的结构单元，亦称晶须，无缺陷。
微原纤(micro-fibril)是由若干根基原纤平行排列组合在一起的大分子束，亦称微晶须，带有在分子头端不连续的结晶缺陷，是结晶结构。
大分子基原纤微原纤图2-1 微原纤的堆砌形式示意图原纤(fibril)是一个统称，有时可代表由若干基原纤或含若干根微原纤，大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束。
巨原纤(macro-fibril)是由多个微原纤或原纤堆砌而成的结构体。
细胞(cell)是由巨原纤或微原纤直接堆砌而成的，并有明显的细胞边界。
二、纤维的聚集态结构具体所指纤维高聚物的结晶与非晶结构、取向与非取向结构、以及通过某些分子间共混方法形成的“织态结构”等。
1. 纤维的结晶结构将纤维大分子以三维有序方式排列，形成稳定点阵，形成有较大内聚能和密度并有明显转变温度的稳定点阵结构，称为结晶结构。
对于纤维聚集态的形式，上世纪40年代出现了“两相结构”的模型。
差别化纤维
差别化纤维的品种分类差别化纤维泛指对常规化纤有所创新或具有某一特性的化学纤维。
差别化纤维的品种很多，主要用于服装以及装饰织物。
一、从形态结构上划分，差别化纤维主要有异形纤维、中空纤维、复合纤维和细特（旦）纤维等。
异形纤维是经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。
根据所使用的喷丝孔不同、可得到三角形、多角形、三叶形、多叶形、十字形、扁平形、Y形、H形、哑铃形等等。
中空纤维是贯通纤维轴向且有管状空腔的化学纤维。
它可以通过改变喷丝孔的形状来获得。
中空纤维的最大特点是密度小，保暖性强，适合做羽绒型制品，如高档絮棉，仿羽绒服、睡袋等等。
而复合纤维则是由两种及两种以上聚合物或具有不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法纺制成的化纤纤维。
复合纤维如为两种聚合物制成，即为双组分纤维。
此外，还有细特（旦）纤维，它是单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。
纺制细旦纤维通常采用的方法有：复合纺丝剥离法、溶解法、常规熔融法、超拉伸法、闪蒸法和熔喷法。
特别是涤纶细旦纤维因其良好的服用性能，在纺织用纤维中占有主导地位，替代天然纤维方面已仿制出高仿真纤维，使仿丝织物达到轻、柔、爽、滑，对超薄型涤纶织物经碱减量处理后，再经特殊柔软亲水整理，更能获得真丝绸的外观和手感。
二、从物理化学性能上划分，差别化纤维有抗静电纤维、高收缩纤维、阻燃纤维和抗起毛起球纤维等等。
抗静电纤维不易积聚静电荷的化学纤维。
抗静电纤维主要用于生产无尘无菌服、防爆工作服、地毯、口罩等纺织品。
高收缩纤维的沸水收缩率高于15%的化学纤维。
根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的最终产品。
例如，热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶，可用于织制各种绉类、凹凸、提花织物；收缩率为15%-35%的高收缩涤纶纤维，可用于膨体毛线、毛毯、人造毛皮等等；收缩率为35%-50%的高收缩涤纶，用于合成革、人造麂皮等等。
而阻燃纤维亦可称耐燃、难燃或防燃纤维。
在火焰中仅阴燃，本身不发生火焰，离开火源，阴燃自行熄灭的加入阻燃成分的化学纤维。
名词解释（2）
差别化纤维：在原来的纤维组成基础上进行物理或化学的改性处理，使性状上获得一定改善的纤维。
复合纤维：将两种或两种以上的高聚物或者性能不同的同种聚合物，通过一个喷丝孔纺成的纤维。
异形纤维：指纤维截面形状非实心圆形而具有某种特殊形状的纤维。
原纤：纤维是柔软细长物，其微细结构的基本组成单元大多为细长纤维状物质，统称原纤。
两相结构：纤维中存在明显边界的晶区与非晶区，大分子可以穿越几个晶区与非晶区，晶区的尺寸很小，为10nm 数量级，分子链在晶区是规则排列的，在非晶区则为完全无序堆砌。
结晶度：纤维中结晶部分占纤维整体的比率。
取向度：大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度。
聚合度：大分子中重复结构单元的数目。
成熟度：纤维胞壁的增厚的程度，胞壁越厚，成熟度越高。
纤维长度界限或称界限长度（或称界限长度（mm mm mm））：是在某特定纤维含量值C （%）条件下的纤维长度Lc ,即超出此长度Lc 纤维的含量只有C 。
特克斯Tex ：1千米长的纤维或纱线在公定回潮率时的质量克数。
(Nt=1000Gk (Nt=1000Gk／／L)旦尼尔ND ND：：9000米长的纤维在公定回潮率时的质量克数。
(Nt=9000Gk (Nt=9000Gk／／L)公制支数Nm Nm：在公定回潮率时：在公定回潮率时1g 纤维或纱线所具有的长度米数。
纤维或纱线所具有的长度米数。
(Nm=L (Nm=L (Nm=L／／Gk)英制支数Ne Ne：：在英制公定回潮率下，在英制公定回潮率下，11磅重的棉纱线所具有多少个840码长度的倍数，码长度的倍数，即多少即多少英支。
（Ne=L Ne=L′／′／′／840Gk 840Gk 840Gk′）′）′）公定重量：纺织材料在公定回潮率时的重量，也叫标准质量。
品质支数：在公定回潮率下，羊毛实际可纺的长度。
主体长度LM:一批棉样中含量最多的纤维的长度。
品质长度：比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度，又称右半部平均长度。
2-第二章 纤维的结构特征r1
no
聚合度 n
n的分布：希望n的分布集中些，分散度 小些，这对纤维的强度，耐磨性、耐疲 劳性、弹性都有好处。
制造化纤时，要控制n的大小。 n太小——强度不好；n太大——纺丝困 难。
3、纤维大分子链的支化、构型 纤维大分子的形状由于单基的键接方式 的不同，可以分为三种构造形式：
线型linear 枝型branched 网型network(crosslinked)
纺织纤维除了无机纤维（玻纤、石棉纤 维、金属纤维）等外，绝大多数都是高 分子化合物（即高聚物）,分子量很大。
1、单基（链节）
构成纤维大分子的基本化学结构单元。 A′－A－A……A－A－A〞或 A′－(A)n－A〞 A ——单基； A′、A〞——端基； n ——聚合度；
常用纤维的单基
第三节 典型纤维的结构与特征
一、典型天然纤维的结构与特征
1. 棉纤维的结构与特征
纤维素大分子的基本链结是ß -葡萄糖剩基
第三节 典型纤维的结构与特征
一、典型天然纤维的结构与特征
1. 棉纤维的结构与特征 （1）分子结构及分子间结构
图2-9 棉纤维原纤中(纤维素I)的晶胞结构
（2）细胞形态与构成
是化学键中作用力较弱 的一种，能量30～50千 卡/克分子 能量50～200千卡/克分 子
盐式键
化学键
四种结合力的能量大小：
–化学键＞盐式键＞氢键＞范德华力
四种结合力的作用距离：
–化学键＜盐式键＜氢键＜范德华力
1. 纤维的结晶结构 纤维大分子以三维有序方式排列，形成有较大 内聚能和密度并有明显转变温度的稳定点阵结构， 称为结晶结构,相应的区域称为晶区。 。 2. 纤维的非晶结构 纤维大分子呈不规则聚集排列的结构，称为非 晶结构，相应的区域称为非晶区。
国内外双组分纤维的生产现状及发展趋势
③
海岛型 橘瓣型
ｅ
多 层型
注： 图 中的 数 据 （ ￣５ ０ ／ ５ ０ ） 指 的是 双组 分 纤 维 两个 组
体积 比。 不同的黏度指的是两种组分的黏度不 同。
是 指两 种Leabharlann 料 的排 列 方 式 。 生产卫 生 领域所 用 的热 黏合 非织 造 布， 其产 品具
修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ８ 。 作者简介 ： 钱鑫， １ ９ ８ ６ 年生， 助 理 工 程
师， ２ ０ ０ ９ 年 毕业 于 中 国石 油 大学 （ 华 东） 材料 化 学专 业 ， 现从 事 合成 树 脂 的研发工 作。 Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｑ ｉ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ９ ２ ５ ＠ｌ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ； 联系电话：（ ０ １ ０ ） ６ ９ ３ ４ ３ ９ ０ ３ 。
综 述
合成树脂及塑料， ２ ０ １ ３ ， ３ ０ （ ４ ） ＣＨＩ ＮＡ Ｓ ＹＮＴＨＥＴＩ Ｃ ＲＥＳＩ Ｎ ＡＮＤ ＰＬ ＡＳ Ｔ
国 内外 双 组 分 纤 维 的 生产 现 状 及发 展 趋 势
钱 鑫
（ 中国石油化工股份有 限公 司北京燕山分公司树 脂应用研究所 ， 北京市 １ ０ ２ ５ ０ ０ ）
基质一
原 纤 型
⑧ ｏ
５ ０／ ５ ０
③
三叶型
ｏ
导电型
９ ０ ／ １ ０ 偏 心型
维 的截 面设计 等 多 种形 式 ， 获 得 各种 性 能 、 风 格 的新 型 纺织 材料 ， 居 于差别 化纤 维 品种 中较 为复 杂 的类 型。目前 ， 国内外 双 组分 纤 维生 产 技术 在
纤维的分子结构
Chemical fiber
2学时
纤维的分类 按形态结构分类
长丝 (Continuous filament) 短纤维 (staple fibre)
1．长丝
在化学纤维制造过程中，为化学纤维长丝。
化纤长丝
单丝： 长度很长的连续单根纤维
300~350
2.成纤高聚物的热稳定性 ①发生大分子链断裂，分子量降低； ②脱去小分子物质，然后进一步交联；
如聚氯乙烯脱出氯化氢（Hydrogen chloride）、 醋酸纤维（Acetate fibre）脱出醋酸或醋酸酐 （Acetic anhydride）。
③在热作用下，有些大分子链会产生分子内 的环化反应生成环状大分子。
（3）影响温度特性的主要因素
ⅰ.大分子的极性增大，熔化温度提高。
如聚酰胺（Polyamide）等。
ⅱ.大分子链中引入刚性苯基，熔化温度明显提 高。如聚酯等。
表 成纤聚合物的温度特性
聚合物
温度特性℃
聚合物
温度特性℃
玻璃化 熔融温 分解温 温度Tg 度Tm 度Td
玻璃化 熔融温度 分解温
温度Tg Tm
学物质的稳定性好。
成纤高聚物的结构特征
1. 成纤高聚物应是线型（Linear）高分
子，支链尽量少、无交联，没大侧基； 2. 分子链上应有极性基团（不是必要条件，
如聚丙烯等）； 3. 分子量高，分子量分布应窄； 4. 化学和空间结构规整； 5. 非结晶成纤高聚物的玻璃化转变温度应
高于使用温度， 6. 最好能结晶； 7. 具有一定的亲水基团等。
中长纤维 (Mid fibre): 长度约到51～76mm，线密度约为2.2～3.3dtex， 介于棉型和毛型之间。
化纤主要知识点讲解
化纤主要知识点讲解化纤概论主要知识点填空、选择、判断，三个⼩组任务主要结合PPT讲课重点与课本出题。
第⼀章绪论&原理1、掌握再⽣纤维与合成纤维概念与区别；再⽣纤维：以天然⾼分⼦聚合物为原料，经化学和机械⽅法加⼯⽽成，其化学组成与⾼聚物基本相同的化学纤维。
合成纤维：以⽯油煤天然⽓及⼀些农副产品等天然低分⼦化合物为原料制成单体后，经（⼀系列化学反应）⼈⼯合成获得的聚合物纺织⽽成的纺织纤维。
了解化纤按形态结构分两类：长丝（在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成形和后加⼯⼯序后，得到的长度以千⽶计的纤维称为化学纤维长丝。
）短纤：（化学纤维的产品被切断成⼏厘⽶⾄⼗⼏厘⽶的长度，这种长度的纤维称为短纤维。
）短纤的类型（棉型：长度约为30～40mm，线密度为1.67dtex 左右，纤维较细，类似棉花；⽑型：长度约为70～150mm，线密度为3.3～7.7dtex，纤维较粗，类似⽺⽑；中长型:长度约为51～76mm，线密度约为2.2～3.3dtex，介于棉型和⽑型之间）。
2、了解复合纤维概念、与共混纤维区别，根据纤维内两种组分相互间的位置分类（并列型、⽪⼼型、海岛型和剥离型，共混型五种）。
差别化纤维、异性纤维、超细纤维答案：复合纤维：在纤维横截⾯上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种纤维称为复合纤维。
共混纤维：亦称多组分纤维，是指通过两种或多种聚合物共混后纺成的化学纤维。
多数共混纤维是以⼀种聚合物的原纤维镶嵌在另⼀种聚合物基体之中，故⼜称“基质-原纤型纤维”。
差别化纤维：泛指通过化学改性或物理变形是常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服⽤化学纤维。
异形纤维：在合成纤维纤维成型过程中采⽤异型喷丝孔仿制的、具有⾮圆形截⾯的纤维或中空纤维称为异形纤维。
超细纤维：单丝细度⼩于0.44 dtex的化学纤维。
3、了解化纤主要物理性能指标（线密度定义：纤维粗细程度，公制⽀数Nm：1克重的纤维所具有的长度⽶数；Nm↑→纤维越细Dn：9000⽶长的纤维所具有的重量克数；Dn↑→纤维越粗特克斯Tex：1000⽶长的纤维所具有的重量克数；Tex ↑→纤维越粗；）长度、吸湿性、燃烧性能、染⾊性、卷曲度：沸⽔收缩率、含油率等）及主要机械性能指标（断裂强度、断裂伸长率、初始模量等的概念）吸湿的定义在标准温湿度（20℃、65%相对湿度），纤维吸收或放出⽓态⽔的能⼒。
差别化涤纶长丝的发展
差别化涤纶长丝的发展引言自1953年聚酯纤维诞生以来，作为主要的纺织原料在很大程度上缓解了天然纤维的短缺，并且以其良好的物理化学性能及织物挺括而著称，得到了迅速发展。
多年来，涤纶产品的规模和产量一直居于我国化纤行业的榜首。
但由于聚酯大分子链独有的化学结构，使得涤纶纤维及织物存在吸湿低、抗静电性能差、易起毛起球、织物手感僵硬毛感差、蜡质感强等缺点，使得常规涤纶织物穿著舒适性、美观性等方面都比天然纤维差，所以，人们在它问世的时候就在对它进行不断地改进，以取得类似于天然纤维的性能。
常规纤维在开发经历了仿真天然纤维、高仿真、超仿真的发展过程后，不单从外观上模仿，而更是从微观结构方面仿制；开发出的一系列新产品，统称为差别化纤维，又称“新合纤”。
这些“新合纤”均以涤纶为主体，通过化学改性或物理变形制取的，它具有特殊的性能、特别的触感和感受；产品风格和性能是天然纤维或合成纤维所无法获得的；从聚合到织造染整等工序都使用新技术。
随着人们对服装、装饰材料等的品种、品质和品位要求的不断提高，差别化涤纶的消费量也明显增加。
据估计，目前国内市场对差别化涤纶的需求比例占全部涤纶产量的30%以上，预计2013年这一数据将超过40%，市场需求较好的品种主要包括有色纤维、有光纤维、异形纤维、细旦/超细旦纤维、高强力丝、三维卷曲纤维等。
1．涤纶差别化纤维的发展涤纶纤维产品的市场竞争已日趋激烈。
从世界涤纶生产的发展趋势来看，美国、西欧和日本的产量呈现下降的趋势，最主要是因为他们放弃了产量高、附加价值低、生产过程中环境污染严重的大宗货产品的生产，继而转向高层次、高技术及高附加价值产品的开发与生产。
而把技术含量低的常规品种生产技术转嫁给了中国大陆、台湾、韩国及东南亚各国，呈现出聚酯生产能力东移的现象。
目前，亚洲已成为世界聚酯生产的中心。
我国涤纶行业的差别化率在过去几年有了很大提高，不仅在数量上已达36%，在发展水平上也有重大提升。
国外现有的大部分差别化纤维品种我国已经生产，目前有27大类新产品已转入批量生产，超细旦、高收缩、阳离子染料可染聚酯、多功能混纤复合长丝等发展迅速。
纤维物理与化学名词解释
第一章聚合度：n代表重复单元的数目，成为聚合度。
结构单元：聚合物口号内的化学结构称为结构单元。
重复单元：口号内的结构也可称为重复单元或链节链节：同上。
链式聚合：逐步聚合加聚反应：不饱和乙烯类单体及环状化合物，通过自身的加成聚合反应而生成高聚物，称为。
缩聚反应：含有两个或两个以上官能团，通过缩合聚合反应，消除小分子副产物而生成高聚物，称为缩聚反应。
第二章一次结构：一个大分子内一个结构单元或几个结构单元间的化学结构和立体化学结构。
二次结构：整个分子的大小和在空间的形态，即构象。
三次结构：由微观的结构向宏观结构过渡，成为晶态结构，非晶态结构，取向态结构，也晶态结构，描述高分子聚集体中分子之间如何堆砌的。
高次结构：不同高分子之间或高分子与添加剂分子之间的排列或堆砌结构，称为高次结构。
聚集态结构：指具有一定构象的高分子链通过范德华力或氢键的作用，聚集成一定规则排列的情况。
超分子结构：如果高分子本身是嵌段，接枝共聚，或采用两种或两种以上高分子共混，已经通过掺入添加剂或其他填料等对共聚物改性，这样所形成的不同高分子的多相复合体系，其相与相之间的结构称为之态结构，由于它们的结构尺寸已经超过高分子自身的尺寸，所以也称为超分子结构。
构型：取代基围绕特定原子在空间的排列规律。
构象：由于单键内旋转所形成的分子内各原子在空间的几何排列和分布称为构象。
柔顺性：高分子的形状不但是弯弯曲曲或卷曲成无规则线团状，而且是瞬息万变的。
内旋转势垒：分子从一种内旋转异构体转到另一种内旋异构体所需要的活化能。
链段：大分子链上任何一个单键在进行内旋转时，由于分子链很长，受到牵连的部分可视作主链上能独立运动的最小单元，称为链段。
末端距：大分子卷曲时分子两端的距离，称为末端距。
高斯链：凡符合h0^2=Zb^2式子的大分子链是一种典型的柔性连，称为高斯链。
第三章特克斯：俗称号数，是指纤维在公定回潮率下，1000m长度所具有的质量（g）。
旦尼尔：是指纤维在公定回潮率下，9000m长度所具有的质量（g）。
名词解析(真题)
（2011）1. 纳米纤维：直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。
广义上包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改造的纤维。
纳米尺度：以纳米尺度先定义粗细尺度0.001-0.1um，再以线密度取1.5-2.5g/cm3计算纤维的线密度范围。
2. 吸湿平衡：纤维在单位时间内吸收的水分和放出水分在数量上接近相等，这种现象称吸湿滞后：（吸湿保守现象）：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称之。
3. 差别化纤维：泛指对常规化学纤维有所创新或是具有某一特性的化学纤维。
一般经过化学改性或物理变形、使纤维的形态结构、物理化学性能与常规化学纤维有显著不同。
高性能纤维：高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维，一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的纤维。
4. 粘滑现象：纤维间相对低速滑移时，会发生时而保持不动（粘），纤维产生变形或同向移动；时而又相对快速滑移（滑）的现象。
伪浸润现象：指由于材料的表现形态与真实形态存在差异，或材料表面不同组分的组合，使液滴的三相交汇点落在某一位置或某一组分中而引起的表现接触角不能表达或不能完全表达真实浸润性现象。
前者称为形态伪浸润，后者称为组分伪浸润5．比模量：材料的模量与密度之比，是材料承载能力的一个重要指标。
断裂长度：（LR）：纤维的自身重量与其断裂强力相等时所具有的长度。
即一定长度的纤维，其重量可将自身拉断，该长度为断裂长度。
6. 根数加权长度：根数平均长度L：各根纤维长度之和的平均数。
与对应某一巴布长度：经典的纤维质量加权长度表达，其计算是将重量的频数函数Wl纤维长度的根数N，或将重量频率密度函数w(l)与纤维长度的频率密度函l数n(l)置换。
7. 紧密纺：在环锭细纱机的前罗拉输出须条处加装了一对集聚罗拉，其中，下罗拉有吸风集聚作用，是须条在气动集束区集束，须条较紧密地排列，大大减小了传统细纱机加捻三角区须条的宽度，有利于将须条中的纤维可靠地捻卷到纱条中，从而可较大幅度地减少毛羽；同时吸风也有利于纤维在加捻卷绕时有再次伸直的机会，从而提高成纱强度。
PET_PTT双组分纤维的卷曲形貌和卷曲弹性参数分析
PET/PTT双组分纤维的卷曲形貌和卷曲弹性参数分析肖海英1，肖红2，王府梅1，施楣梧2（1.东华大学纺织学院，上海201620；2.总后军需装备研究所，北京100082）摘要：分析了不同张力和温度条件下，PET/PTT单丝和复丝的卷曲形貌和卷曲弹性参数。
结果表明：随着热处理张力的增加，单丝的卷曲数和卷曲半径减小，单丝和复丝的卷曲伸长率减小，卷曲弹性回复率增加，卷曲模量增加；随着热处理温度的增加，单丝的卷曲数增加，卷曲半径减小，单丝和复丝的卷曲伸长率减小，卷曲弹性回复率增加，卷曲模量增加；在温度100～120℃且张力较小的条件下进行热处理时，PET/PTT纤维的单丝和复丝的卷曲弹性较好。
关键词：卷曲数；卷曲半径；卷曲伸长率；卷曲弹性回复率；卷曲模量中图分类号：TQ342.21文献标识码：A文章编号：1001-7054（2009）03-0025-05PET/PTT双组分纤维由PET、PTT两个组分并列复合纺丝而成。
除出喷丝孔后立即形成一定程度的卷曲外，由于两组分的热收缩率存在差异，导致该纤维在后续热加工下可以形成显著的三维螺旋卷曲，为纺织品提供优良持久的弹性。
其中，纤维的卷曲形貌参数如卷曲数和卷曲半径可以直观反映纤维卷曲形态，并一定程度上反映其卷曲弹性。
文献[1]指出，后处理过程中的温度和张力是影响PET/PTT双组分纤维的结构和性能的关键因素，并分析了温度和张力对双组分纤维的结构和卷曲性能的影响。
本文进一步分析不同温度和张力处理条件下，PET/PTT双组分纤维的卷曲形貌参数及卷曲弹性参数的变化。
1实验材料及样品制备实验材料为144dtex/64f的PET/PTT双组分FDY单丝和复丝。
将该规格丝筒的外层丝退绕下200m，然后再从丝筒上剪下一小段复丝，并用镊子将单丝抽拔出来，获得单丝和复丝试样。
每个试样先在一定张力下测量初始长度，并用记号笔做好标记，然后将试样上端夹持于夹具钳口，将样品架整体放入一定温度的烘箱中进行热收缩试验。
纺材哪些因素影响纺织纤维的回潮率
1.哪些因素影响纺织纤维的回潮率，如何影响？答：影响纤维回潮率的原因有内因和外因两方面。
内因：（1）亲水基团的作用纤维分子中，亲水基的多少和亲水性的强弱均能影响其吸湿性能的大小。
亲水基团越多，亲水性越强，吸湿性越好；大分子聚合度低的纤维，若大分子端基是亲水基团，吸湿性较强。
（2）纤维的结晶度结晶度越低，吸湿能力越强。
（3）比表面积和空隙纤维比表面积越大，表面吸附能力越强，吸湿能力越好；纤维内孔隙越多，吸湿能力越强。
（4）伴生物和杂质不同伴生物和杂质影响不同。
棉纤维中棉蜡，毛纤维中油脂使吸湿能力减弱；麻纤维的果胶和蚕丝的丝胶使吸湿能力增强。
外因：（1）相对湿度在一定温度条件下，相对湿度越大，纤维吸湿性越好。
（2）温度影响一般情况，随空气和纤维材料温度的升高，纤维的平衡回潮率将会下降。
（3）空气流速空气流速快时，纤维的平衡回潮率将会下降。
9.什么叫羊毛的缩绒性？用什么方法可以防止羊毛纤维缩绒？羊毛缩绒性：在湿热或化学试剂条件下，羊毛纤维或织物鳞片会张开，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动。
羊毛纤维啮合成毡，羊毛织物收缩紧密，这一性质成为羊毛的缩绒性。
防止缩绒方法：采用化学药剂破坏羊毛鳞片，或涂以树脂使鳞片失去作用，以达到防缩绒的目的。
13.为什么羊毛纤维及其织物具有缩绒性？这种性能有何利弊？缩绒性的大小与哪些因素有关？（8分）答:缩绒性产生原因（1）纤维本身原因（或称内因）羊毛表皮是鳞片层，由于鳞片存在，使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，称为定向摩擦效应。
羊毛纤维具有良好的伸长能力、弹性回复性、天然卷曲使纤维易于纠缠。
（2）在湿热或化学试剂条件下，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动穿插。
羊毛纤维啮合成毡，羊毛织物收缩紧密。
利用羊毛缩绒性可以织制丰厚柔软、保暖性好的织物；但缩绒性影响洗涤后的尺寸稳定性，并对织纹要求清晰的薄型织物不利。
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（3）切粒机排放废气 主要是水蒸气，含有少量乙二醇、乙醛。
（4)纺丝油剂废气 涤纶长丝在上油、拉伸和卷绕过程中需要使用油剂，为避 免对环境造成污染，挥发的少量油剂烟雾经管道汇总经静电油烟净化器处理后， 由排烟风机排出室外。
差别化纤维。 ? 工程组成：工程组成包括聚酯装置车间、切片库、长丝装置车间、成品库等
工程及PTA 库、EG罐区、热媒站、综合动力给水站、废水处理站、变配电间等 辅助、环保工程等。
二、评价标准、因子、等级及范围
（一）环境功能区划与评价标准（略）
（二）评价因子、等级及范围
1.评价因子
（1）环境空气
现状评价因子：SO2、NO2、TSP、乙二醇、乙醛。
生产涉及的主、副反应如下：
（三）污染源强的计算 1. 废气 工艺废气包括聚酯生产过程中的PTA料仓粉尘、乙二醇液封槽防空废气、切粒
及干燥过程排放的废气、各冷凝器的不凝气、汽提塔尾气、另外还有长丝纺丝过 程中的纺丝油剂挥发。
（1）乙二醇液封槽废气（G2)聚酯装置是密闭、连续操作运行的、预缩聚和终 缩聚反应器共用的乙二醇蒸汽喷射泵、乙二醇蒸发器等真空系统都是通过乙二醇 液封槽排放口排放。废气主要成分是乙醛、乙二醇、和水蒸气。经冷凝器冷凝回 收后，少量通过此口排放。
1.集中污水处理 某水处理发展有限公司主要承担某市区、某县区域内污水集中处理任务， 一期工程30万m3/d,工艺：传统活性污泥法，工业污水比例90%以上；二期工
程30万m3/d,工艺：意大利泰可比奥工艺，工业污水比例90%以上； 三期工程 40 m3 /d.尾气排放执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996)中其他排污单位 一级标准。
项目建成运行后排放的废水量953.81t/d，水之复杂程度简单，废水经自建废水 处理站预处理后接入工业区污水管道，送至绍兴污水处理厂集中处理达标后排放。 根据《环境影响评价技术导则 地面水》规定，确定水环境影响评价等级为三
级。仅简要说明排放的污染物类型、数量、给排水状况、排水去向，并进行接管 可行性分析。
（5）热媒炉烟气 项目热媒炉一方面为供热，另一方面同时作为工艺废气的 焚烧处理装置，工艺废气进入焚烧后生成CO2 、H 2 O,因此，热媒炉烟气最终污染 物为 so2和烟尘。
燃煤产生的 so2及烟尘可分别由下式进行计算：
G=B×S×D×2×(1-μ)
式中：G B D S μ
式中：G B A D μ
（3）声环境 项目为中型，位于3类声环境功能区，项目建设前后噪声及增加较小，且无
受影响人口。根据《环境影响评价技术导则 声环境》，确定噪音影响评 价工作等级为三级，
评价范围：厂界外1m
（4）环境风险 项目所在区域为某县某工业区，不属于敏感带，且生产过程中不存在重大危
险源，根据《建设项目环境风险评价技术导则》确定项目风险评价等级为二 级。
环工二组：成映辉、 段成芮、管三妹
差别化纤维项目
一、工程概况
? 项目名称：某化纤有限公司年产40万t差别化纤维项目 ? 总投资：144029万元 ? 建设性质：新建。 ? 建设位置:某县某工业区，四至为某大道、某路、北某路及护塘河。 ? 建设规模：建设一套聚酯生产线，18条聚酯熔体直纺长丝生产线，年产40万t
SO2 产生量，kg/h ； 燃煤量，kg/h； 煤的含硫量； 可燃硫占全硫量的百分比，在此取80%； 脱硫设施的二氧化硫去除率，%
G=B×A×D×(1-μ)
烟尘产生量，kg/h； 燃煤量，kg/h； 煤的灰分含量，%；
烟气中烟尘占灰分量的百分数； 除尘设施的除尘效率，%
2、废水 项目废水外排包括以下几个环节： （1）汽提塔预处理后，废水中低沸点主要有机物乙醛、二恶烷等杂质从废水
2.集中供热 工业区已建有两家专门的热电公司为区内企业集中供热，为了满足工业区落户 项目的供热需求，2×30万kw的某电厂即将建成运行。
四、工程分析及污染源强
（一）产品方案、原辅材料、设备配置（略）
（二）工程分析 1.生产工艺 目采用熔体直纺长丝流程，聚酯工艺采用中国纺织工业设计院的“一头
两尾”五釜流程工艺，以精对苯二甲酸（PTA)和乙二醇（EG)为原料，三醋 酸銻为催化剂，二氧化钛为消光剂，经酯化、预聚、终聚得到聚对苯二甲酸 乙二酯（PET)，一部分聚合物直接送到纺丝生产线，多余部分熔体加工成聚 酯切片。
评价范围：距离罐区3km范围。
三、周围环境现状
（一）周围概况及敏感保护目标 项目位于某县某工业区，某县北部，某江南岸。企业厂区东北侧为护堤河，
堤外为某江出海口；东南侧为规划某路，隔路为规划工业用地，现状为水塘； 西南侧为规划某北路，隔路为规划工业用地，现状为水塘。
项目位于工业区内，且评价范围内现状均为水塘、滩涂，规划均为工业用 地，评价范围内无环境敏感对象。 （二）自然环境（略） （三）社会环境（略） （四）环境质量（略） （五）基础配套
影响评价因子：SO2、乙醛。 （2)地表水
现状评价因子：pH、 DO、 CODCr
、BOD5
、NH
、石油类。
3
影响评价因子：CODCr
（3）声环境
现状评价因子：等效声级 Leq dB(A)
影响评价因子：等效声级 Leq dB(A)
2、评价工作等级及范围 根据本项目所在区域及周边自然社会环境特点、项目污染产生特点及环境功能
中脱出进入气相，剩余冷凝液进入处理装置。 （2）纺丝组件清洗废碱液。 （3）过滤器清洗废水。 （4）其余废液：除盐系统排污水、循环冷却系统排污水、脱硫污水排放、罐
要求，按照相关环境影响评价技术导则，确定工作级别和评价范围。 （1）环境空气
根据工程分析的结果，采用《环境影响评价技术导则 大气污染》估算模式 分别计算项目废气污染物下风向轴线浓度，废气污染物的 Pmax 为239.84%、D10% 达到4000m，由罐区乙二醇的无组织面源产生，评价等级应为二级。
评价工作范围：以热媒炉排气筒为中心，半径为4km的圆形区域。 （2）地表水环境