化学纤维概述
化学纤维的结构与性能
化学纤维的结构与性能化学纤维是一种由化学方法制造的纤维，广泛应用于服装、家居、医疗、工业等领域其结构与性能的关系是化学纤维研究的重要内容，本文将从分子结构、力学性能、热性能和耐久性能等方面进行分析分子结构化学纤维的分子结构对其性能具有重要影响化学纤维的分子结构主要包括聚合物的链结构、分子 weight 和分子分支程度聚合物的链结构聚合物的链结构主要包括线形结构、支链结构和环状结构线形结构纤维具有较高的强度和模量，而支链结构和环状结构纤维则具有较好的柔韧性和可染性分子 weight分子 weight 对化学纤维的性能也有重要影响高分子 weight 纤维具有较高的强度和模量，但也较硬、较脆；低分子 weight 纤维则具有较好的柔韧性和可染性，但强度较低分子分支程度分子分支程度影响纤维的结晶度和取向度，从而影响其性能分支程度较高的纤维结晶度较低，取向度也较低，具有较好的柔软性和可染性；而分支程度较低的纤维则具有较高的强度和模量化学纤维的力学性能是衡量其使用价值的重要指标，主要包括断裂强度、断裂伸长率、弹性模量和韧性断裂强度断裂强度是指纤维在拉伸过程中能承受的最大力聚合物的链结构、分子 weight 和分子分支程度等因素都会影响纤维的断裂强度断裂伸长率断裂伸长率是指纤维在断裂前能伸长的百分比分支程度较高的纤维断裂伸长率较高，而分支程度较低的纤维则断裂伸长率较低弹性模量弹性模量是指纤维在弹性范围内应力与应变的比值弹性模量较高的纤维较硬、较脆，而弹性模量较低的纤维则较柔韧韧性是指纤维在断裂前能吸收的能量分子 branching 和分子 weight 会影响纤维的韧性，分支程度较高的纤维具有较高的韧性化学纤维的热性能包括热稳定性、熔点和热导率等热稳定性热稳定性是指纤维在高温下保持其结构和性能的能力化学纤维的热稳定性受其化学结构、分子 weight 和添加剂等因素的影响熔点是指纤维在加热过程中从固态转变为液态的温度聚合物的链结构和分子 weight 会影响纤维的熔点热导率是指纤维传导热量的能力热导率较高的纤维具有较强的保暖性能耐久性能化学纤维的耐久性能包括抗紫外线、耐化学品、耐磨和抗菌等性能抗紫外线抗紫外线性能是指纤维抵抗紫外线辐射的能力抗紫外线性能较好的纤维可以用于户外服装和家居装饰等耐化学品耐化学品性能是指纤维抵抗化学物质的能力耐化学品性能较好的纤维适用于医疗、工业等领域耐磨性耐磨性是指纤维抵抗磨损的能力耐磨性较好的纤维适用于家居、工业等领域抗菌性抗菌性是指纤维抵抗细菌和真菌的能力抗菌性较好的纤维可以用于医疗、服装等领域以上就是化学纤维的结构与性能的分析，希望对您有所帮助加工工艺对化学纤维性能的影响化学纤维的加工工艺对其性能具有重要影响常见的加工工艺包括熔融纺丝、溶液纺丝和干法纺丝等熔融纺丝熔融纺丝是将高分子聚合物加热至熔点以上，使其熔化成液态，然后通过喷丝板挤出并快速冷却形成纤维这种工艺生产的纤维具有较高的强度和模量，较好的韧性和可染性溶液纺丝溶液纺丝是将高分子聚合物溶解在适当的溶剂中，形成纺丝溶液，然后通过喷丝板挤出并快速冷却形成纤维溶液纺丝工艺可以生产出高质量的人造纤维干法纺丝干法纺丝是将高分子聚合物粉末通过喷丝板喷出，并在空气中迅速冷却形成纤维干法纺丝工艺生产的纤维具有较好的柔软性和可染性化学纤维的应用化学纤维广泛应用于各个领域，其应用性能取决于其结构和加工工艺服装领域化学纤维在服装领域中的应用主要体现在内衣、外衣、袜子等不同结构和性能的化学纤维可以满足不同的服装需求家居领域化学纤维在家居领域中的应用包括床上用品、窗帘、沙发等其柔软性、保暖性和抗菌性等性能使其成为理想的家居材料医疗领域化学纤维在医疗领域中的应用主要包括手术衣、口罩、绷带等其抗紫外线、耐化学品和抗菌性等性能使其成为医疗领域的理想选择工业领域化学纤维在工业领域中的应用包括汽车内饰、过滤材料、轮胎等其耐磨性、抗紫外线和耐化学品等性能使其成为工业领域的理想材料以上就是化学纤维的结构与性能以及加工工艺和应用的详细分析，希望对您有所帮助环境影响与可持续发展化学纤维的生产和应用对环境有一定的影响，如能源消耗、温室气体排放和废弃物处理等因此，化学纤维的可持续发展成为当前研究的重要课题能源消耗化学纤维的生产过程需要大量的能源，其中化石燃料的燃烧是主要的能源来源因此，降低能源消耗是化学纤维可持续发展的重要方向温室气体排放化学纤维的生产和应用过程中会产生大量的温室气体，如二氧化碳、甲烷等减少温室气体排放，寻找替代能源和提高能源利用效率是化学纤维可持续发展的关键废弃物处理化学纤维的废弃物处理也是一个重要的问题化学纤维废弃物如废旧衣物、废弃医疗用品等，如果不经过适当的处理，会对环境造成污染因此，化学纤维的回收利用和废弃物处理技术的研究是化学纤维可持续发展的必要条件发展趋势与展望随着科技的进步和人类对环境保护意识的提高，化学纤维的发展趋势和展望如下：绿色生产绿色生产是指在化学纤维的生产过程中，尽量减少对环境的影响，提高能源利用效率，减少废弃物产生等绿色生产是化学纤维可持续发展的关键生物基聚合物生物基聚合物是指以生物质为原料生产的聚合物生物基聚合物具有可再生、可降解等优点，是化学纤维可持续发展的重要方向功能化功能化是指在化学纤维中加入特殊的物质，使其具有特殊的性能，如抗菌、抗紫外线、防火等功能化化学纤维可以满足更多的应用需求智能化智能化是指将信息技术、纳米技术等应用于化学纤维的制造和应用过程中，使其具有智能化的性能，如自清洁、自修复等智能化化学纤维将为人类生活带来更多的便利以上就是化学纤维的结构、性能、加工工艺、应用、环境影响和可持续发展以及发展趋势和展望的详细分析希望对您有所帮助。
化学纤维基础知识培训
复合纤维、变形丝的基本概念
4.复合纤维：在纤维的横截面上存在两种或两种以上不相混 和的聚合物，或称双组分纤维 。
5.变形丝：用合成纤维受热塑化变形的特点，在机械和热的 作用下，使伸直的纤维变成卷曲的纤维，叫做变形丝（也 叫变形纤维）。变形丝分为两类。
迫使低收缩性的毛条卷曲，从而使其具有伸缩性和蓬松性.
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涤纶长丝的分类
化纤的纺丝方法主要分为两大类
1.熔体纺丝：把高分子化合物加热到熔点以上，使它变成为黏稠的液体 ，再从喷丝头细孔中喷出，在空气中或水中冷却凝固成丝。合成纤维 中的锦纶、涤纶、丙纶等采用这种纺丝方法。
2.溶液纺丝：因纤维凝固过程的不同又可分为干法纺丝和湿法纺丝。 （1）干法纺丝：将高分子化合物溶解于易挥发的溶剂中制成纺丝粘稠液
1Kg≈9.8N 1N=100CN 1CN≈1.02g
涤纶牵伸丝主要物性指标（条干不匀率）
4.条干不匀率：是反映长丝长片段的均匀程度用 CV%或U%表示。
纤维的条干不匀率数值越大，表示纤维纵向直径不 匀率越大。条干不匀，在后加工中容易产生毛丝 和染色不匀。
涤纶牵伸丝主要物性指标（沸水收缩率）
5.沸水收缩率：如果热处理的介质为沸水则称为沸 水收缩。
次称量差异不超过规定范围的质量。
谢谢
化学长丝抽取样品方法
抽取实验室样品的注意事项
• 从批中抽取规定数量的卷装作为实验室样品，取样时应 注意剔除在运输、搬运等过程中造成的受潮、受损等非 正常外观卷装。
回潮率的基本概念
1.回潮率：是指纤维材料及其制品的含水重量与干燥重量的差数对 其干燥重量的百分率。
化学纤维
七、氯纶—聚氯乙烯纤维（polyvinyl chloride）缩写PVC 1、纤维来源： 2、性能 1）吸湿性差（ WK=0），染色困难。 2）电绝缘性好 3）弹性较好。 4）阻燃性好 5）耐热性差。 氯纶在工业上应用很广。
复合纤维截面图
异形纤维截面和喷丝孔板形
熔体纺丝工艺流程图
湿法纺丝法纺丝
涤纶纤维可塑性和可变性大，所以可对涤纶进行改性加工，生 出差别化涤纶纤维。如运用超细旦技术，多元差别化技术，聚 合物改性技术，复合纺丝技术等生产新一代涤纶纤维。 如：异形纤维，复合纤维，超细纤维等。
二、锦纶—聚酰胺纤维（Polyamide） 缩写PA 1，纤维来源： 1939年在美国开发成功命名为尼龙（Nylon）。我国将其命名为 锦纶。 2，纤维形态： 普通的锦纶纤维纵向平直光滑，截面为圆形。
第二节 化学纤维的制造 一、化学纤维的制造 （一）纺丝熔体或纺丝溶液的制备。 1、分解温度高于熔点的高分子物质，可直接将聚合体熔化 成熔体，然后进行纺丝；也可以溶解在适当的溶剂中进行溶 液纺丝。涤纶、锦纶、丙纶采用此法。 2、分解温度低于熔点的高分子化合物或非熔性的物质，必 须选择适当的溶剂把高聚物溶解成为纺丝溶液，然后进行纺 丝。粘胶、维纶、腈纶等采用此法纺丝。 （二）、化学纤维的纺丝成形 1、熔体纺丝：将高聚物加热至熔点以上适当温度制备熔体， 熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，在空气中经冷凝而 成为细条。如图
2、湿法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液， 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入凝固液中凝固成丝条。如图 3、干法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液， 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入热空气中溶剂挥发，聚合体 凝固成丝条。如图 4、有色纺丝：采用纺前着色，可加工有色纤维。 5、异形纤维纺丝：改变喷丝孔形状可生产不同截面形状的纤 维。如图 6、复合纤维纺丝：纺丝时将两种不同成分的高聚物熔体或溶 液先后分别进入复合纺丝帽，使两种聚合体在分配板中彼此分 离，互不混合，直到进入纺丝孔时才接触，通过喷丝孔的挤压 凝固成一跟丝条。如图 7、超细纤维纺丝：用高速气流喷吹，在纤维形成的同时进行 拉伸，制备细度在0.044tex的超细纤维。也可用剥离等方式加 工不同形状和粗细的超细纤维。
化学纤维的性质
化学纤维的性质化学纤维是指人们利用天然的或合成的高分子化合物为原料，经过化学加工的方法，仿造棉花、蚕丝或羊毛的样子所制成的纤维。
1、人造纤维人造纤维是指人们利用天然的高分子化合物为原料，经过化学处理和机械加工而制成的。
其中用含有纤维素为原料而制成的纤维叫人造纤维素纤维；用含有蛋白质为原料而制成的纤维叫人造蛋白质纤维。
(1)粘胶纤维：制造粘胶纤维的主要原料是木材、芦苇和甘蔗渣等。
其性能特点如下：①强力：粘胶纤维在干燥时的强力一般说相当于同支数棉纱的85%——90%，但吸湿后其强力要降低40%左右(干燥后恢复)，所以其织品牢度较棉织品差。
②吸湿性：粘胶纤维的织品在吸水性和染色鲜艳等方面都优于棉织品，最宜做为服装衬里或夏令服装用料等。
③延伸性：其织品在穿用时易变形、出皱纹和产生下垂现象。
④耐磨性：耐磨性和弹性比羊毛和棉纤维差，特别在水洗后更为明显。
所以其织品在穿用时易起毛或破裂。
⑤化学稳定性：耐酸性比棉纤维差。
(2)玻璃纤维：是由熔融的玻璃拉成或吹成的纤维。
其主要性质有：①强力大：玻璃纤维抗拉强度特别大，比同规格的棉纱大5~6倍。
②化学稳定性好③不传热、不导电、保温性能好④不吸水、不燃烧、光泽好当前用玻璃纤维制造的织品只有窗纱、桌布、灯罩等品种。
2、合成纤维合成纤维是利用石油、煤、天然气和乙炔等为原料经合成加工所制成的纤维。
合成纤维的共同特点有：强度高、弹性好、耐磨、易洗易干、不霉不蛀和化学稳定性好，是衣着用品的良好原料。
(1)锦纶(聚酰胺纤维)①密度小：是“四大纶”中最轻者，比棉花轻35%，比粘胶纤维轻25%，用同样重量的纤维可织出较多的织品。
②强力大：锦纶的断裂强度远比天然纤维高，在合成纤维中是最大的一种，在一般情况下比羊毛高3~4倍，比棉花高1~2倍，比粘胶纤维高3倍左右。
③弹性好：锦纶能耐多次变形，比粘胶纤维高100倍，比棉花高10倍。
④耐磨性好：高于其它任何纺织纤维，比棉花高4倍，比羊毛高8倍，比粘胶纤维高50倍。
第五章化学纤维
• 二 聚乳酸纤维（PLA）
• 从玉米中提取的淀粉分解后得到葡萄糖，经乳酸菌发酵生 成乳酸，聚合形成聚乳酸。经熔融法或溶剂挥发法纺丝。
• 纤维结构：洁净度和取向度较高，横截面呈圆形，纵向平 直光滑。
• 性质：力学性能同聚酯纤维接近，强度高，伸长大，形态 稳定性好；吸湿性差W=0.3%，染色性差，抗紫外性好， 由于本身具有弱酸性，能抵抗细菌生长。具有生物降解性。
•
短纤维：包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥、定型、
切断、打包。
•
长丝：包括拉伸、加捻、定型、上油、络筒。
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。
拉伸：一定倍数的拉伸———改善纤维中大分子的排列———取向度提 高———改善纤维的力学性质。 拉伸倍数越大，纤维强度高，伸长 小。根据拉伸倍数不同，可得到高强低伸型、低强高伸型、中强中 伸型化学纤维。
• 二 化学纤维的制造
• 一般经历三个过程：
•
纺丝液的制备——纺丝——后加工
• （1）纺丝液的制备
• 熔体法：将高聚物加热到熔点以上，使其熔融成较稳定 的粘性流动 的纺丝熔体。如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。
•
因：熔融温度＜分解温度
• 溶液法：用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的 纺丝液。 如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。
• 3按形态结构分
• ① 长丝：化学纤维加工的到的连续丝条，不经过切断工 序的称之。
•
又分为单丝、复丝与变形丝。
• ② 短纤维：化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短 纤维。分为等长、不等长，棉型、中长型、毛型等
• 4 按纤维性能差别分
化学纤维种类、结构等详细介绍
化学纤维种类、结构等详细介绍化学纤维合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶（或可熔）性的线型聚合物，经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。
通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。
与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制。
合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。
1.定义合成纤维（synthetics）是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。
它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物，如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。
从纤维的分类可以看出它属于化学纤维的一个类别。
2.主要品种3.结构分类1.、碳链合成纤维，如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)；2、杂链合成纤维，如聚酰胺纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。
4.功用分类1、耐高温纤维，如聚苯咪唑纤维；2、耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯；3、高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺；4、耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；5、另外还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。
超细纤维纤维细度达0.5→0.35→0.25→0.27（dpf）的涤纶，规格有：50/144、50/216、50/288超细涤纶。
还有杜邦公司生产的超细尼龙Tactel纤维，直径小于10μm。
做成服装具有极佳柔软手感、透气防水防风效果。
复合纤维主要由PET/COPET或PET/PA组成，海岛型纤维：细度可达0.04-0.06dpf，还有易收缩海岛型复合纤维，可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。
复合分割型纤维细度为0.15-0.23（dpf），有DTY丝80/36×12，也可做仿麂皮、桃皮绒纺织品。
吸湿排汗纤维纺织品要达到吸湿排汗功能的方法可采用：（1）纤维截面异形化：Y字型、十字形、W形和骨头形等，增加表面积，纤维表面有更多的凹槽，可提高传递水气效果。
化学纤维的种类)
氨纶纤维一般不单独使用，而是少量地掺入织物中，如与其它纤维合股或制成包芯纱，用于织制弹力织物。
二、按几何形状分为长丝、短纤维、异形纤维、复合纤维和变形丝。
■2．锦纶 锦纶是我国的商品名称，它的学名叫聚酰胺纤维；有锦纶－66，锦纶－1010，锦纶－6等不同品种。锦纶在国外的商品名又称“尼龙”，“耐纶”，“卡普纶”，“阿米纶”等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰富，因此一直是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后，由于聚酯纤维的迅速发展，才退居合成纤维的第二位。
化学纤维的制备，通常是先把天然的或合成的高分子物或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过过滤、计量，由喷丝头(板)挤出成为液态细流，接着凝固而成纤维。此时的纤维称为初生纤维。它的力学性能很差，不能直接应用，必须通过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用的要求。后加工主要是对纤维进行拉伸和热定形，以提高纤维的力学性质和尺寸稳定性。拉伸是使初生纤维中大分子或结构单元沿着纤维轴取向；热定形主要是使纤维中内应力松弛。湿纺纤维的后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时，经过上述工序即可卷绕成筒；纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包工序。
氯纶的优点较多，耐化学腐蚀性强；导热性能比羊毛还差，因此，保温性强；电绝缘性较高，难燃。另外，它还有一个突出的优点，即用它织成的内衣裤可治疗风湿性关节炎或其它伤痛，而对皮肤无刺激性或损伤。
氯纶的缺点也比较突出，即耐热性极差。
■6．氨纶 氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维，国外又称“莱克拉”，“斯潘齐尔”等。它是一种具有特别的弹性性能的化学纤维，目前已工业化生产，并成为发展最快的一种弹性纤维。
常见七种化学纤维
七、丙纶（质轻保暖） 聚丙烯纤维
地位：丙纶于1957年正式开始工业化生产， 是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生 产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度 轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶 已是合成纤维的第四大品种， 是常见化学纤 维中最轻的纤维。 密度：丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅 为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品 种
耐酸耐碱性 丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除 了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵 抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装 材料。 耐光性等 丙纶耐光性较差，热稳定性也较差， 易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加 入防老化剂，来提高其抗老化性能。此外， 丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。 由于丙纶的导热系数较小，保暖性好。
强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀 （无微生物作用），耐酸不耐碱（耐酸性优 于耐碱性），耐光性很好（仅次于腈纶和醋 酯纤维），曝晒1000小时，强力保持6070% 。 起毛起球现象：涤纶最大缺点之一是织物表 面易起毛起球。 用途：轮胎帘子布，高中降落伞，军用织品， 渔网，绝缘材料，日常衣着用品。
时弹性回复率为90%以上，形变回复率也比 聚酰胺弹力高。还有良好的耐挠曲、耐磨性 能。 特征：耐热，软化温度为200摄氏度。 弹性最好，强度最差，吸湿差，有较好的耐光、 耐酸、耐碱、耐磨性。
四.腈纶（聚丙烯腈系纤维 ） （膨松耐晒 ）
地位：实现工业化以来，因其性能优良。原 料充足，而发展很快。 特征：该纤维柔软，保暖性好，密度比羊毛 小（腈纶密度为1.17g/cm³,羊毛密度为 1.32g/cm³），可代替羊毛制成膨体绒线（有 很好的热弹性）、腈纶毛毯、腈纶地毯，有 “合成羊毛”之称。 特点：特点：耐日光性与耐气候性很好（居 第一位），吸湿差，染色难。
《化学纤维》课件
化学纤维的生产
02
原料选择与处理
原料选择
根据化学纤维的种类和性能要求 ，选择合适的原材料，如石油、 天然气、煤等。
原料处理
对原材料进行预处理，如净化、 干燥、脱蜡等，以确保生产过程 中的质量和稳定性。
纺丝原理与设备
纺丝原理
化学纤维的生产是通过纺丝工艺将高 聚物溶液或熔体纺成连续的细丝。
纺丝设备
等领域。
随着技术的不断进步，高性能化 学纤维的品种和性能得到了不断 提升，如碳纤维、芳纶纤维等。
高性能化学纤维的发展趋势是实 现高性能化、低成本化和绿色化 ，以满足不断增长的市场需求。
ห้องสมุดไป่ตู้物基化学纤维的发展
生物基化学纤维是指利用生物质资源为原料制成的纤维，如竹纤维、麻纤维等。
生物基化学纤维具有可持续性、环保等特点，符合绿色发展理念。
《化学纤维》ppt课件
目 录
• 化学纤维简介 • 化学纤维的生产 • 化学纤维的性能与特点 • 化学纤维的发展趋势与未来展望 • 化学纤维的环保与可持续发展
化学纤维简介
01
化学纤维的定义
总结词
化学纤维是通过化学方法加工而成的纤维，与天然纤维不同 。
详细描述
化学纤维是通过将天然高分子化合物（如纤维素、蛋白质等 ）或合成高分子化合物进行溶解、纺丝、拉伸等工序制成的 纤维。与天然纤维相比，化学纤维具有更好的物理和化学性 能，如耐热、耐腐蚀、抗皱等。
化学纤维的性能与
03
特点
化学纤维的物理性能
01
02
03
强度与延伸性
化学纤维具有良好的强度 和延伸性，能够承受较大 的外力，不易断裂。
耐热性和耐寒性
不同的化学纤维具有不同 的耐热性和耐寒性，能够 在不同的温度条件下保持 良好的性能。
化学纤维手册
化学纤维手册一、化学纤维基本知识化学纤维是一种人造纤维，它通过化学方法将天然高分子物质（如石油、天然气等）或人工合成的高分子物质（如聚合物）进行纺丝、拉伸、变形等工艺处理而制成。
具有原料丰富、制造简便、用途广泛等特点。
二、化学纤维分类与特性化学纤维可根据原料、生产工艺、特性等进行分类。
以下是常见的化学纤维分类方式：1. 按照原料来源可分为：天然高分子化学纤维和合成高分子化学纤维。
2. 按照生产工艺可分为：再生纤维和合成纤维。
3. 按照特性可分为：棉型纤维、毛型纤维、丝型纤维等。
不同种类的化学纤维具有不同的特性，如吸湿性、透气性、保暖性、抗静电性等。
三、化学纤维生产工艺化学纤维的生产工艺主要包括以下步骤：1. 聚合：将小分子通过化学反应聚合成长链高分子的过程。
2. 纺丝：将聚合后的高分子溶液或熔体通过喷丝孔纺成丝束。
3. 拉伸：对纺出的丝束进行拉伸，以提高其强度和弹性。
4. 变形：对拉伸后的纤维进行变形处理，以获得所需形状和结构。
5. 后处理：对纤维进行脱泡、洗涤、上油等处理，以提高其品质和使用性能。
四、化学纤维材料应用化学纤维具有轻质、强度高、耐磨性好等特点，因此在纺织、服装、家居、汽车等领域得到广泛应用。
此外，化学纤维还可用于制造轮胎、橡胶制品、涂料等领域。
五、化学纤维性能测试与评估化学纤维的性能测试与评估主要包括以下方面：1. 强度和弹性：通过拉伸试验等方法测定。
2. 耐热性和耐寒性：通过热分析等方法测定。
3. 耐化学腐蚀性：通过浸泡试验等方法测定。
4. 电性能：通过电导率测试等方法测定。
1-2 化学纤维的常用基本概念
此外，复合纤维按照组分的数目又可分为双组分纤维 和多组分纤维两大类，目前开发的主要是双组分纤维。 双组分复合纤维又可以根据纤维内两种组分相互间的 位置关系分为并列型、皮芯型和共混纤维等。 共混纤维是指一种聚合物组分以原纤状或细条状高度分散 于另一种组分中制得的纤维，故又称为双成分纤维或基 体—原纤型纤维和海—岛型纤维。 海岛型纤维的岛组分可以是连续分布的和不连续的。
19 广东纺织职业技术学院
放射型
皮芯型
20 广东纺织职业技术学院
纤维截面
并列型
皮芯型
多层型 放射型 综合性能提 高，可用于 制取超细纤 维等
海岛型 综合性能提 高，可用于 制超细纤维、 多孔纤维
性能特点
自卷曲性好， 一定的卷曲 可制导电纤 性，可用于 维等 制导电纤维 和阻燃纤维 等
复合比例较 稳定，容易 剥离 结构稳定性
丝束（Tow)由大量单纤维汇集而成。 用来切断成短纤维的丝束由几万根至几百万根纤维组成，以 提高短纤维的生产能力；烟用丝束由6000根纤维组成，用于生 产香烟过滤嘴。
5 广东纺织职业技术学院
聚丙烯烟用过滤丝束
6 广东纺织职业技术学院
四、异形纤维
异形纤维是指用非圆形孔喷丝板加工的非圆形截面的化学纤维。虽 然普通粘胶纤维、湿纺维纶、腈纶一般也具有不规则非圆形截面， 但因其采用圆形喷丝孔板纺丝而成，所以不属于异形纤维。 按照纺丝时喷丝板孔和纤维截面形状，异形纤维可分为三角（三叶 、T型）形、多角(五星、五叶、六角、支型)形、扁平带状(狗骨形 、豆形)和中空(圆中空、三角中空、梅花中空)纤维等几类。这些纤 维对改善织物光泽、手感、覆盖性能、透气性能以及耐污性、抗起 球性、弹性等有一定效果。 天然纤维一般都具有非规则的截面形态。这一特征是形成天然纤维 及其产品特定风格性能的重要原因。例如，蚕丝的三角形截面，使 它具有特殊的光泽。棉纤维腰圆形和有中腔的截面形状使它具有保 暖、柔软、吸湿等特点。简单地改变合成纤维的截面形状，有时就 可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。因此，异形纤维在世 界各国得到了广泛的重视、开发和利用。 7
化学纤维的常用基本概念
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。
例:芳族聚酰胺纤维、全芳族聚酯 纤维、碳纤维、 高强高模聚乙烯 纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟 乙烯纤维等。 高性能纤维的应用：装甲车、 钢盔、防暴盾牌、 防 弹车、防弹衣。
在世界化学纤维中有半数以上的产品被切成 几厘米至十几厘米长的短段，称为短纤维。
棉型:长度25~38mm，线密度1.3~1.7dtex，涤棉
短丝
毛型:长度70~150mm，线密度3.3~7.7dtex，毛涤
中短型:长度51~76mm，线密度2.2~3.3dtex
三. 丝束
丝束是由几万根到几百万根单丝汇成一束， 用来切断成短纤维。
弹力丝即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝两种。弹力丝 伸续性、蓬松性好，其织物在厚度、重量、不透明性、 覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品或棉 织品。
涤纶弹力丝主要用于衣着，锦纶弹力丝主要用于袜子， 丙纶弹力丝主要用于地毯。
膨体纱
是利用聚合物的热可塑性，将两种收缩性能不同的合成 纤维毛条按比例 混合，经热处理后，高收缩性的毛条迫使 低收缩性的毛条卷曲，从而使其具有伸缩 性和蓬松性、类 似毛线的变形纱。
功能纤维 (Function fiber)
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。 例:高吸水纤维、导电纤维、中空纤维分 离膜、离子交换纤维、抗 菌消臭纤维、抗 紫外线纤维等。
• 高分子分离膜是一种 重 要的功能材料， 已 经在许多领域获得应用
。
第三节 化学纤维的主要质量指标
二 拉伸性能
1. 断裂强力(绝对强力)和断裂强度 （1）断裂强力
化学纤维
小组成员 谢志宏 涂海 黄符港 刘玉莲
合成纤维
① 聚酰胺纤维：中国称锦纶，又称尼龙。1939年美国人首先研制成功。由己 二酸和己二胺缩水成盐，再经缩聚、熔纺而成纤维。根据单体分子上碳原子的 数目，这种纤维称为聚酰胺 66。由氨基己酸缩水生成己内酰胺，进一步开环聚 合获得的纤维,称聚酰胺6。这两种纤维都具有优异的耐磨性 ,回弹性和耐多次变 形性能,广泛用于制做袜子、内衣、运动衣、轮胎帘子线、工业带材、渔网、军 用织物等。 ② 聚丙烯腈纤维：中国称腈纶。50年代初出现以来发展很快。1950 年工业化 生产的产品为纯聚丙烯腈长丝，因吸湿性差而染色困难，后经改进与烯基衍生 物形成2元或3元共聚物，其中90％左右为丙烯腈，染色性能大为改善。腈纶广 泛用于制做绒线、针织物和毛毯。腈纶纺织物轻、松、柔软、美观，能长期经 受较强紫外线集中照射和烟气污染，是目前最耐气候老化的一种合成纤维织物， 适用于作船篷、账篷、船舱和露天堆置物的盖布等。
织态结构
序态：① 两相结构：它的基本概念是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。粘胶人造纤维在溶液中的溶胀行为支持了 这种论点，它是属于分散的晶相和连续的无定形相所组成的例子。其他纤维如棉及苎麻等则属于 连续晶相和分散的无定形相的两相结构。图1 表示两相结构的两种模型，缨状微胞模型中大分子 可以穿过若干晶区和无定形区，而折叠链缨状微胞模型中大分子可以折叠在一个晶区内，也可以 穿过无定形区进入另一晶区折叠。连结二个晶区的分子称为缚结分子，它们的数量和形态对纤维 的物理机械性质有重要的影响。
化学纤维PPT课件
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
（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；
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。
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
D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小：1.14 g/cm3
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
⑷耐磨性差
粘胶皮芯结构
⑸尺寸稳定性差
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
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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）
化学纤维
粘胶纤维
根据力学性能可分为
5 干态 湿态 富强纤维 HWM纤维 强力粘胶
比强度（N/tex）
4 3 2 1
普通粘胶
0
10
20 伸长率（％）
30
2. 溶剂纺纤维素纤维（Lyocell）
Lyocell是以纤维素浆粕直接溶于有机溶剂N-甲基吗啉-N氧化 物纺制形成的新型纤维素纤维。 Lyocell于1989年由国际人造丝及合成纤维标准化局确认， 1992年美国联邦贸易委员会也确认，并经ISO组织批准，归 属于纤维素纤维 Lyo——希腊文“Lyein”，溶解 Cell——“Cellulose”，纤维素
3. 铜氨纤维
属于溶剂纺纤维素纤维，1899年开始生产 溶剂：铜氨溶液 纤维表面光滑，光泽柔和，有真丝感 主要用于制作高档衣料
4. 醋酯纤维
(1) 二醋酯（74％~92％羟基乙酰化）：滤材 (2) 三醋酯（大于92％的羟基乙酰化）：纺织 截面为不规则多瓣形，无皮芯结构。 模量较低，易伸长，低伸长下弹性回复性能好 织物柔软，有弹性，不易起皱，悬垂性好 主要用途：女用内衣和绸类面料
物理性质
颜色：一般为乳白色并带有丝光；生产无光产品在 纺丝前需加入消光剂；生产纯白色产品需加入漂白 剂；有色丝需在熔体中加入颜料或涂料。 表面及横截面形状：常规涤纶表面光滑，截面近于 圆型。异型喷丝板则可制成各种特殊形状。 密度：涤纶完全无定型时密度为1.333，完全结晶时 为1.455，一般为 1.38 ~1.40g/cm3。 回潮率：标准状态下为0.4%。低于腈纶和锦纶。织 物洗可穿性好，吸湿性差、透气性差，静电现象严 重。
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纤维种类 棉
碘-碘化钾溶液 不染色
麻（苎麻）
不染色
羊毛
淡黄
蚕丝
淡黄
粘胶纤维
黑蓝青
涤纶
不染色
锦纶
黑褐
腈纶
褐色
维纶
蓝灰
丙纶
不染色
氨纶
—
1号着色剂 灰 青莲 红莲 深紫 绿 红玉 酱红 桃红 玫红 鹅黄 姜黄
六、 熔点法： 化学纤维中大部分熔融温度不同，可加以区别。 七、 红外光谱法： 不同的化合物对同一波长的红外线具有不同的吸收率（或衰 减率），同一化合物对不同波长的红外线具有不同的吸收率， 某一光谱对应某一物质，该光谱具有“指纹性”。 可根据未知纤维谱图与已知标准谱图对照查知是什么纤维。
同棉
粘胶 近焰即燃 燃烧
续燃极快无余辉 烧纸夹杂
无灰 间有少量
化学品味
黑色灰
锦纶 近焰即熔缩 熔燃滴落并起泡
似芹菜味 硬、圆、轻 棕灰色珠状
不直接续燃
涤纶 同上 同上
能续燃,少数有烟 极弱的甜味 硬圆, 黑或淡褐色
腈纶 熔，近焰即灼烧 熔并燃 速燃、飞溅 弱辛辣味 硬黑 不规则或珠状
特种纤维的燃烧性能
涤纶生产概况 熔纺法：
分子量一般控制在18000～25000左右。PET的原料是对苯二甲酸 和乙二醇.
PET的合成 酯交换法 直接酯化法
后处理 后处理过程较多，如下图所示：
生产过程中各工序的作用和纤维的变化如下：
工序\项目
作用
变化
纺丝 使PET熔体变成长丝
大分子熔体凝固成纤维状--初生丝 产生一定的取向度 无结晶
取向度
密度（克/厘 米2）
初生丝
商品丝
全结晶(理 论)
完全无定形 40～60
完全结晶
差 较高
较高
1.335～1.337 1.38
1.455～1.498
涤纶的性能(略)
一、 热性能 1.涤纶的一些热性能常数
涤纶
玻璃化温度（ ℃）
67～81
熔点（℃）
255～260
软化点（℃）
238～240
比热（卡/克/ ℃）
90～160
1.38
0.4
软化点:238～240℃熔点:225～260℃
7～17 "
二、 纺丝方法 合成纤维的纺丝方法，大致分四种：
分类\做法 湿法纺丝 干法纺丝
纺丝液制备 溶于水或水溶液 溶于非水溶剂
凝固方法 凝固浴凝固成型 蒸发溶剂凝固成型
熔融法纺丝 加热熔融
冷却凝固成型
膜裂法纺丝
制成薄膜--撕裂或割裂成纤维
（二）合成纤维
1、 普通合成纤维
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
(三) 按照形态结构分类
长丝：纤维长度愈长，愈易纺成强力的机纺纱（ SpunYarn ）， 可增加纤维间络合性。太长会使纺纱等加工操作发生困难。
大分子无卷曲，基本上呈曲折状直链
涤纶蚊帐
分子量一般控制在18000～25000左右。聚对苯二甲酸 乙二酯可以由对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）， 通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯（BHET）后缩 聚而成。 从涤纶分子组成来看，它是由短脂肪烃链（CH2链 段）、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶分子中除 存在二个端醇羟其外，并无其它极性基团，因而涤纶 纤维亲水性极差，属疏水性的纤维。涤纶分子中约含 有46%酯基，酯基在高温时能发生水解、热裂解，遇 碱则皂解，使聚合度降低；涤纶分子中还含有脂肪族 烃链，它能使涤纶分子具有一定柔曲性，但由于涤纶 分子中还有不能内旋转的苯环，故涤纶大分子基本为 刚性分子，分子链的易于保持线型。涤纶大分子在适 宜条件下很容易形成结晶，使涤纶纤维的结晶度和取 向性较高。
纺织纤维系统鉴别一般步骤
未知纤维 拉伸 可拉伸2倍以上 放入浓硫酸：溶解(氨纶）
不可拉伸2倍以上 显微投影
独特形状: 纵向扭曲，横向腰形中腔：棉 纵向有节，横向腰形中腔：麻 纵向沟槽，横向锯齿形： 粘胶 纵向鳞片，横向近似圆形：羊毛
不溶解（橡胶）
其他
第三步：70%硫酸 如溶解，再燃烧： 有毛发燃味（丝）；
燃烧性状接近者，不能区别。
常用纺织纤维燃烧特征
纤维 近焰现象 在焰中 离焰以后 嗅觉
灰烬 形状
棉 近焰即燃
燃烧续燃较快 有余辉
燃纸味
极少 柔软、黑色 或灰色
毛 熔离火焰
熔并燃 难续燃, 自熄 烧羽毛味 易碎
丝 熔离火焰 燃时有丝丝声 难续燃 自熄, 烧羽毛味 易碎
脆,黑色 脆,黑色
且燃时飞溅
麻 近焰即燃 爆裂声 续燃 冒烟有余辉 同棉
0.32
注意：染整加工温度小于软化点
锦纶 35～50 215～220
180 0.46
2.涤纶的热转变情况 (略)
涤纶纤维是一种热塑性纤维，受热时可发生结构变化如下：
1)结晶区
晶体熔化(熔点)
晶型不同，熔点不同(多熔点)
结晶尺寸越大，熔点越高
结晶完整性越高，熔点越高
晶型转变(晶型II→晶型I) 结晶尺寸、结晶完整性提高
化学纤维概述
一、化学纤维的诞生与应用 •稳定的，持续发展的原料来源。 •穿衣状况改善。 •性能可以人为改变和控制。 •民用。 •工农业。 •交通运输。 •医疗。 •国防。 •宇航。
二、种类 （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。 2、人造蛋白质纤维：大豆纤维（不是纯蛋白）。
三、化学纤维的制造 （一）纺丝液的制备 成纤高聚物满足三个条件： ①线性分子结构； ②适当分子量； ③凝固后的纤维，大分子间应具有足够的结合能。 为使纺丝液具有均匀和良好纺丝性能，纺丝液还必须进行混合， 过滤，脱泡。 在纺丝液中加入不同量消光剂（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。
（二）纺丝成形： 1、熔体纺丝： 2、溶液纺丝： （1）湿法纺丝 （2）干法纺丝 新纺丝方法: 热压法：加热温度低于熔点，软化，高压使其从孔中喷 出，冷却成形；
裂膜成纤法：熔融挤压为薄膜，用切刀或针刺使之破裂 成条。
喷射纺丝：纺丝液压出后，受高速气流喷吹，并进行高 倍拉伸，纤维直径小于0.5-3μm，成超细纤维。 高速纺丝：POY丝
四、卷曲：
提高抱合力，可纺性，增加纤维弹性，对织物风格也有一 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） （%） （表示卷曲波的深度）
3、剩余卷曲率或卷曲回复率=
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。
（三）后加工
经过纺丝工序，高聚物初具纤维形态，称“初生丝”。 短纤维后加工路线。 ①集束→②拉伸（关键工序，产生不同力学类型纤维）→③上 油→④卷曲→⑤干燥热定形（热定形是为了消除纤维在拉伸时 所产生的内应力，确保后期使用结构的稳定性。）→⑥切断、 打包。
第二节 化纤性能检验 一、 长度： 1、等长纤维（棉型化纤）的长度测定
化学纤维
再生纤维
粘胶纤维
再生纤维素纤维
醋酯纤维
铜氨纤维 蛹蛋白纤维
再生蛋白质纤维 牛奶丝纤维 大豆蛋白纤维
涤纶
Polyester （Terylene） T
锦纶
Polyamide （Nylon） N
腈纶
Acrylik
A
合成纤维 维纶
Vinylon
V
氨纶
Lycra
L
丙纶 氯纶
Polypropylene Chloro
（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。
2、异长纤维（毛型化纤） 具有一定长短差异，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。 （3）电子自动化仪器测量 二、细度： 纤维的光泽，抗起球，抗活，膨松性，保暖性受细度影响。
1．振动测量法： 对化纤较适用
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：
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）。
三、密度：
利用密度可研究纤维内部大分子排列状况，结晶程度，化纤制 造工艺是否正常及对纤维结构的影响。 根据纤维的密度可计算出纤维的结晶度：
棉纺工艺梗概
纺织纤维的鉴别 一、 手感目测法： 可有效地鉴别天然纤维——棉、毛、丝、麻，对化学纤维则显得 无能为力（除普通粘胶外）。 具体方法： 1、手感及强度 棉、麻手感较硬，羊毛软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶手感适中。 2、伸长度 拉伸时棉、麻伸长度较小；毛、醋酯伸长较大；蚕丝、粘胶纤维、 大部分合成纤维伸长度适中。 3、长度与整齐度 天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。 4、重量 棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、 涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。
三、 显微镜观察法 观察纤维纵向和截面形状，或配合染色等方法，区分天然纤维 和化学纤维。
四、 着色法 同一化学试剂，不同纤维可能显出不同的颜色（未染色纤维） 五、 溶解法：
利用不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维,
方法准确，可靠。 应注意控制好“溶液浓度，溶解时间和温度”。