功能纤维及纺织品复习课程

性能不能满足舒适、卫生、保健的要求 普通柔性链大分子强度低。 折叠晶片结构的结晶区与无定型区呈无规
则线团缠结一起
3、理想分子构造模型
成纤高分子构象线性化—伸直链结构 分子链横截面具有对称性、排列紧密
四、发展高科技纤维
控制高分子化学结构及基团组成 纤维加工成形技术
刚性链液晶纺丝技术 超高倍拉伸技术 凝胶纺丝技术 单晶片拉伸技术
溶液法 熔融温度＞分解温度 如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、 氯纶、维纶。
3. 纺丝
纺丝熔体或纺丝液用计量泵定量供料 通过喷丝孔后凝固成丝条的过程称为 纺丝。喷丝孔喷出的丝条称为初生纤 维。
纺丝
刚纺出来的丝称为初生纤维。初生纤维的内 部结构不稳定，强度低、伸长大、弹性差， 不具有纺纱价值。
பைடு நூலகம் 化学纤维制造过程：
成纤高聚物的提纯或聚合 纺丝液的制备 纺丝 后加工
1、成纤高聚物的提纯或聚合
再生纤维：将天然高聚物原料（棉短绒、木 材等）进行提纯，去杂质，制成浆粕
合成纤维：将石油、天然气中的小分子化合 物进行人工聚合形成液态（溶液或熔体）或 固态（切片）高聚物
2. 纺丝液的制备
熔体法 熔融温度＜分解温度 如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。
材料、能源、信息
全球新技术革命的四大标志 新材料技术、新能源技术、信息技术、 生物技术。
光纤
3. 有机高分子材料（高聚物）
由一种或几种简单低分子化合物聚合 组成的分子量。
按来源分为天然和合成； 按材料性能和用途可分为橡胶、纤维、 塑料和胶粘剂等。 材料按服役领域分为信息材料、航空 航天材料、能源材料、生物医用材料等。
合成与制备包括传统和各种新 发展材料加工技术。
纺织工业 产品制造的一般过程
二、高科技纤维
天然纤维---化学纤维----高科技纤维 1、高科技纤维
依靠高技术和纤维学科最新基础理论概念研发 成功的具有高性能和高功能性的新型纤维材 料。
2、高科技纤维具备的属性 性能：材料对于来自外部的应力、光、电等物 理作用或化学作用的抵抗能力。如：高强度、 高模量、耐高温。
第一章 总论
本课程内容
第一章：概述 第二章：高感性纺织材料 第三章：防护性纺织材料 第四章：防水透湿性纺织材料 第五章：保温、温控性纺织材料 第六章：抗菌保健性纺织材料
一、材料的发展
石头、木材---金属---高分子材料---复合材 料---功能智能化材料。
高分子材料： 纤维、橡胶、塑料 高技术产业部门 高难度技术：航空航天、海洋 高效益技术：微电子、机电一体、新材料、
生物技术、新能源
材料?
具有一定性能，可用来制作器件、构件、工具、 装置等物品的物质。
人类文明、社会进步、科技发展的物质基础和技 术先导。
材料与人类文明
历史上人们将当时主导材料作为时代标志 ——“石 器时代”、“青铜器时代”和“铁器时代” 。
在近代，很难用一种材料来代表 当今时代特征。
当代文明的三大支柱
(二) 性能与工艺的关系 原料性能是制定工艺的依据，工艺是产生结构的手段。 可根据原料性能，采用不同工艺，开发新用途，也可根 据用途要求，选取不同原料，或制造新原料。
材料的性质是指材料对电、磁、 光、热、机械载荷的反应，决定于材 料组成与结构。
使用性能：材料使用状态下表 现的行为。
实用性包括可靠性、耐用性、 寿命预测及延寿措施等。
五、成纤的基本概念
1.单体：低分子化合物 2.高聚物：可溶性、熔融性 3.合成方式：加聚、缩聚 4.成纤形态：短纤、长丝、变形丝 5.纺丝方式：熔体纺丝、湿法、干法
六、化学纤维的制造
成纤高聚物必须具有线型分子结构； 大分子必须具有适当的分子量； 相邻分子间必须具有足够的结合力。
化学纤维的制造
材料按材料的尺寸可分为
零维材料； 一维材料； 二维材料； 三维材料。
磁白PVC、哑黑PVC
零维材料即超微粒子，大小1—100nm的纳米微粒。
一维材料——细丝。 二维材料（薄膜）用于环保或表面改性的保护
膜。 三维材料即块状材料。
硼氮化合物
合成与加工、组成与结构、性质、使用性能——确定 了材料学研究的基本内容。
功能：纤维受到外部作用时的转变能力。如： 导电、传递、转换的能力。
三、纺织纤维的发展
1、纤维的分类 天然纤维 再生纤维 合成纤维
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。
使用性能
记忆合金
组
成
与
（工程）
结
构 （化学）
性质 （物理学）
合成与制备过程
(一) 结构与性能的关系 1. 结构：
纤维：内部大分子排列形态，外观形态 纱线：纤维在纱中配置和空间形态 织物：纱线在织物中排列及本身屈曲 2. 性能：性能是结构的产物，结构决定性能 工艺——长度、细度、卷曲…… 物理——热、光、电、吸湿…… 化学——耐腐蚀（酸碱……） 机械——拉、弯、磨、压…… 服用——起毛起球、折皱、缩水……
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。
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。
2、普通纤维的缺点
纤维大分子高次结构和理想分子结构模型 相差甚远。