第三章 化学纤维

④用途 过滤材料 、保暖絮片、土工布 、皮革 基布、汽车内饰及农用半收布 、电缆包布， 光缆包布，服装衬，鞋材用料等
（3）锦纶—聚酰胺纤维（Polyamide） 缩写PA ①PA66分子结构
1935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。
（7）氨纶—聚氨基甲酸酯纤维（Polyurethane）缩写PU ①分子结构式：
1945年由美国杜邦公司开发成功，商品名为“莱卡” Lycra，也 称高弹纤维，以聚氨酯为原料经干法纺丝或湿法纺丝制得的合成纤 维。 聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 (NHCOO )的大分子 化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多 羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ,还可含 有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。
（1）粘胶(Viscoce)纤维，缩写VI、CV ①分子结构： 以木材，甘蔗渣，芦苇，棉短绒等为原料，CS2和 NaOH为溶剂,经化学和机械的方法加工而成。主要组成 物质是纤维素。性能与棉相近。 ②纤维形态：横截面：锯齿形皮芯结构 平直的柱状，表面有凹槽。
③性能 1）吸湿性很好（WK=13%），穿着舒适。但缩水性大。 ）吸湿性很好（ ），穿着舒适 ），穿着舒适。但缩水性大。 2）具有蚕丝风格，柔软，平滑，光亮。 ）具有蚕丝风格，柔软，平滑，光亮。 3）染色性能好，色谱全。颜色鲜艳，色牢度好。 ）染色性能好，色谱全。颜色鲜艳，色牢度好。 4）强度：约为1.6-2.7cN／dtex，干态时强度接近棉，湿态时强 ）强度：约为 ／ ，干态时强度接近棉， 度下降很大（下降50%） 度下降很大（下降 ） 5）悬垂性好，但弹性差，织物保型性差。 ）悬垂性好，但弹性差，织物保型性差。 6）耐磨性不如棉和毛纤维，制品摩擦后易起毛。 ）耐磨性不如棉和毛纤维，制品摩擦后易起毛。 7）耐碱不耐酸。耐碱性不如棉，不能进行丝光整理和碱缩。 ）耐碱不耐酸。耐碱性不如棉，不能进行丝光整理和碱缩。 8）熨烫温度120~160 ℃。 ）熨烫温度 9）易生霉。 ）易生霉。
二、化学纤维的制造纺丝方法 (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。 (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。 (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。
四、化学纤维分类
再生纤维： ①再生纤维：是以天然的高聚物为原料(如棉短绒、木 材、甘蔗渣、芦苇等植物中的纤维素和牛 奶、大豆、花生中的蛋白质) ，经过化学 处理和机械加工纺丝而成。包括 粘胶纤维， Lyocell，Model，竹纤维等，大豆纤维、 牛奶纤维等。 合成纤维： ②合成纤维：合成纤维是以天然的低分子化合物(单体) 为原料(如煤、石油、天然气和一些农副产 品等加工的苯、苯酚、甲醛、乙烯、丙烯 等低分子化合物为原料)，通过有机合成制 得的高聚物，再经过机械加工制得的纺织 纤维。如涤纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶、 氯纶等。
CH 2 CH OH n
性能与棉相近，称“合成棉花”
②纤维形态：纵向平直，有1~2根沟槽，截面为腰子形。有明
显的皮芯层结构。
③性能：
1） 吸湿性：合纤中最高（WK=5%）。有良好的吸汗透湿 性能 。 2）弹性：纤维回弹率低，一般伸长30%，回弹率70% 保暖性：比棉好。与羊毛差不多，易作冬衣穿。 3）强度: 强度与聚酯相近，初始模量低，外力作用下易变 形。 4）耐磨性：耐磨性优于棉，但弹性较差。 5）染色性：较差。只能染深色。 6）耐酸碱性：化学稳定性好，在酸，碱，油等溶液中不发 生质量变化。
③性能
1）强度：锦纶强度最高, 3.8~6.2cN/dtex。吸湿后强度下降 10~20%, 强度比棉纤维大1-2倍，比粘胶纤维高2-3倍，比羊毛高4-5倍。 2）耐磨性:锦纶耐磨性最强,耐磨性比棉纤维高10倍,比羊毛高20倍. 3）弹性：不如涤纶纤维。锦纶恢复性较好，但纤维刚性小，固 保型性不如涤纶纤维。外观不够挺括。 4）比重：比重较小（γ=1.04~1.14) 。 5）吸湿性：比涤纶、腈纶好（WK=4.5%）。 6）耐光性：耐光性较差,长期光照则发黄，强度下降 。 7）耐热性：熨烫温度不宜太高，沸水中洗涤强度下降较大。 t>170 ℃，纤维开始软化。 8）染色性：锦纶染色性是合纤中最好的。 9）耐酸碱性：耐碱不耐酸，对氧化剂敏感,不发霉、不腐烂、不怕 虫蛀，亲水性低。
③性能： 性能： 1）强度：强度高，干湿强度一样,一般在 ）强度：强度高，干湿强度一样 一般在 一般在4.2~5.7cN/dtex 。结晶 度 为50％~60％左右。 ％ ％左右。 2）耐磨性：仅次于锦纶，具有干湿耐磨性相近。 ）耐磨性：仅次于锦纶，具有干湿耐磨性相近。 3）弹性：织物保型性好，洗可穿。 ）弹性：织物保型性好，洗可穿。 4）吸湿性：吸湿性很小（WK=0.4%）。 ）吸湿性：吸湿性很小（ ）。 5）耐热性：耐热性较好。熨烫温度可达135 ℃,熔点达 ℃。 ）耐热性：耐热性较好。熨烫温度可达 熔点达255℃ 熔点达 6）耐光性：耐光性仅次于腈纶。 ）耐光性：耐光性仅次于腈纶。 7) 耐酸碱性：有较好的耐酸碱性。 耐酸碱性：有较好的耐酸碱性。 8）耐蛀耐霉性：不怕霉，不虫蛀。 ）耐蛀耐霉性：不怕霉，不虫蛀。 9）染色性：因吸湿性差，染色性能较差。 ）染色性：因吸湿性差，染色性能较差。
④用途 过滤材料、卫生用品、吸油材料、服装材 料、擦布、热熔粘合材料、电子专用材料 （蓄电池、电池隔层）土工布、医疗卫生 手术服、手术罩布、止血绷带以及婴儿尿 布、卫生巾和成人失禁用品的包覆布、喷 胶棉絮片，包括被絮和服装絮片。
（6）维纶—聚乙烯醇缩甲醛（Polyvinyl alcohol）缩写PVA ①分子结构：
第三章 化学纤维
一、化学纤维的诞生
20世纪初，粘胶纤维和醋酯纤维相继问世， 揭开了人类生产化学纤维的新纪元。1935年 美国发明了尼龙66纤维(锦纶)，1941年实现 工业化生产，这是人类历史上第一个性能优 良的合成纤维，1950年，腈纶问世、1953年 实现了涤纶的工业化生产，此后，又相继发 明了维纶、丙纶、氨纶、氯纶、芳纶等许多 合成纤维品种。 化学纤维的问世，结束了人类几千年来 只将天然纤维作为唯一纺织原料的历史。也 为非织造工业提供了一个稳定的，持续发展 的原料来源。
④用途 医疗卫生用品，自粘性敷料、药物膏贴、 创可贴和医用胶带，化妆品、妇女儿童用 品、纱布、海绵、手术服、湿揩布、服装 衬里材料.
（2）涤纶—聚酯纤维（Polyester）缩写T，PET
O O C O (CH2)2 O
n
①分子结构式：
C O ②纤维形态：
普通涤纶纤维：横截面：圆形 纵向：平滑光洁
②纤维形态：纵向：平滑有少许沟槽。
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截面：圆形或哑铃形无论纵横向都能看到空穴存在。
③性能
1）保暖性：蓬松卷曲柔软,保暖性比羊毛高15％左右。 2）耐磨性:耐磨性,不及羊毛和棉花。 3）耐晒性：耐日光的最好纤维。 4）强度： 2.5~4.0cN/dtex,不如锦纶，涤纶，比羊毛高1~2.5倍。 5）弹性：弹性好,其膨体纱。 6）耐酸碱性：对酸及氧化剂较稳定，但耐碱性较差。 7）吸湿性：吸湿性较小（WK=2%），穿腈纶衣服有气闷感，织 物易起静电，易起毛起球。 8）耐热性：熨烫温度130~140 ℃, 分解点280~300 ℃。
（5）丙纶—聚丙烯纤维（Polypropylene） 缩写PP ①分子结构：
1960年在意大利首先实现工业化， Pylen，音译为帕纶。 ②纤维形态： 普通丙纶纤维纵向：光滑平直； 截面：圆形
③性能：
1）强度：强度高2.6~5.7cN/dtex，接近锦纶强度，干湿强度一样。 2）弹性：弹性回复性好，伸长3%，回弹率为90~100% 。 3）耐磨性：仅次于锦纶。 4）比重：合成纤维中最轻的，比重为0.91g/cm3，比水轻，只有棉 花的五分之三。 5）保暖性： 导热系数低于羊毛，保暖性好，可做保暖絮片。 6）吸湿性：吸湿性差（ 标准回潮率=0），几乎不吸水，使用中易 起静 电，易起球，吸油较好。 7）耐光耐热性：耐光性很差（最差），耐热性也差，100 ℃以上 开始收缩。熨烫温度90~100 ℃（蒸汽熨烫，垫布） 8）染色性：只能染浅色。 9）耐酸碱性：较好，不霉不蛀。
③用途 针刺地毯、絮制品、阻燃装饰布等、 与粘 胶纤维一起制作针刺非织造布合成革基布。 此外,还可以作医疗用布、绝缘布、帆布、 帐篷等。
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聚氨酯纤维由柔性的长链段（软性链段）和刚性的短链 段（刚性链段）交替组成。软性链段为不具结晶性的低聚酯 或聚醚链段，在应力作用下容易形变，从而使制得的纤维可 被拉伸变形；刚性链段则是具结晶性并能产生横向交联的芳 香族二异氰酸酯链段,在应力作用下不产生形变,可防止横向滑 移，并使制得的纤维有足够的回弹性。 ②性能： 1）分子结构较松散，力学性能差。初始模 量低，小负荷下易 变形。 2)具有高弹性，高回复性和尺寸稳定性，伸长6~8倍，弹性恢 复 率可达100%。因此用于弹性织物、运动服、袜子等。产品以 包芯纱或与其它纤维合股出现。 2）耐热性差熨烫温度90~110 ℃，低温快速烫。 3）染色性好，色牢度好。 4）耐酸碱性较好。
③用途 弹力袜类、弹力内衣、弹力服装等服装 领域，在医疗材料方面如制作绷带、人工 皮肤、护罩等。
（8）氯纶—聚氯乙烯纤维（polyvinyl chloride）缩写PVC ①分子结构式：
②性能
CH2 CH Cl n
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。 6）耐有机溶剂的稳定性较差。
三、纺丝方法选择 （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。
④用途 研磨垫、研磨轮 、抛光轮、电池隔 膜、锦纶滤布 、服装衬、鞋材用料、 轮子帘线等
（4）腈纶—聚丙稀腈（Polyacrylic） 缩写PAN ①分子结构：
CH 2 CH CN n
美1950年开发成功，商品名为奥纶（Orlon），我国命名为腈 纶，是主要合纤之一。它性能似羊毛，有合成羊毛之称。