纤维化学与物理课件第六章 合成纤维
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➢ 我国将聚对苯二甲酸乙二酯含量大于85％以上的纤维简称为涤纶，国外的商 品名称很多，如美国的“Dacron”、日本的“Tetoron”、英国的"Terlenka”、 前苏联的"Lavsan”等。
➢ 涤纶的研究始于20世纪30年代，是由英国Whinfield和Dickson等人发明的， 在1949年在英国，1953年在美国相继实现工业化生产，可以说是大品种合 成纤维中发展较晚的一种纤维，但发展速度很快。聚酯纤维既宜于纺制成长 丝，又宜于制成短纤维，前者适宜制作变形纱和帘子线，而后者可纯纺或与 其它天然纤维和化学纤维混纺制成服用性能优良的织物，如“棉的确良”、 “毛的确良”等，其纤维制成品以挺括著称。聚酯纤维具有柔软性，可制成 毛衣及套衫，也可制成像粘胶丝或醋酯丝一样的有光或无光产品。
5.差别化纤维 6.异形纤维
➢ 异形纤维定义 ➢ 异形纤维的特点
异形纤维具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和 抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。如下：
✓三角形横截面的涤纶或锦纶与其它纤维的混纺织物有闪光效应； ✓十字形横截面的锦纶回弹性强； ✓五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好； ✓扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的 手感和光泽； ✓中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反 渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。
7.复合纤维
➢ 复合纤维定义 ➢ 种类：并列型、皮芯型、海岛型和裂离型等
图6-2 复合纤维的几种主要截面形状 (1)、(2)并列型 (3)、(4)皮芯型 (5)、(6)裂离型 (7)海岛型
复合纤维
➢ 根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上分配的位 置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤维。例如
✓通过并列型复合和偏皮芯型复合由于两种聚合物热塑性不同或在纤维横截面 上不对称分布，在后处理过程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲， 可制成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。 ✓皮芯型纤维是兼有两种聚合物特性或突出一种聚合物特性的纤维。如将锦纶 作皮层，涤纶作芯层，可制得染色性好、手感柔中有刚的纤维；利用高折射 率的芯层和低折射率的皮层可制成光导纤维。 ✓若利用岛组分连续分散于海组分中形成海岛型复合纤维，再用溶剂溶去海组 分，剩下连续的岛组分，就成为非常细的极细纤维。 ✓裂离型复合纤维在纺丝成形和后加工过程中均以较粗的长丝形态出现，而在 织造加工中，特别是整理和磨毛过程中，由于两组分的相容性和界面粘结性 差，每一根较粗的长丝分裂成许多根丝。 ✓复合形式不同，裂离后纤维的截面形状和粗细也不同，如图6-3 (5)为桔瓣型 复合纤维，裂离后纤维横截面为三角形，(6)为裂片型复合纤维，裂离后成为 扁丝。这种裂离型复合纤维生产技术在超细纤维的制造中已被广泛采用。
湿法纺丝工艺流程
Ⅱ 干法纺丝 干法纺丝纺出的丝在空气中固化。这种方法目前一般的 纺丝速度为200-500m/min，高者可达1000- 1500m/min。 干法纺丝溶剂挥发易污染环境，成本高，但丝的质量好，此 法多用于制作长丝。
干法纺丝工艺流程
纺丝
湿法纺丝
干法纺丝
(4)后加工
ⅰ 拉伸，改变取向度，力学性质
如：涤纶短 纤维的后加 工工艺流程
ⅱ 上油，抗静电 ⅲ 卷曲，提高抱合力，增加可纺性
ⅳ 干燥定形，提高结构稳定性
ⅴ 切断，等长纤维，异长纤维
第二节 聚酯（涤纶）纤维
一 概述
➢ 聚酯通常是指以二元酸和二元醇缩聚而得的高分子物，其基本链节之间以酯 键联结而得名。聚酯纤维品种很多，其中以聚对苯二甲酸乙二酯（PET）含 量在85％以上的纤维为主，分子量一般控制在18000～25000之间。
用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等； ✓极细纤维的线密度在0.11dtex以下，可通过海岛纺丝法生产，主要用于人造皮革
和医学滤材等特殊领域。
9.新合纤 10.易染性合成纤维 11.高性ຫໍສະໝຸດ Baidu纤维 12.纳米纤维
三、合成纤维及纺织品
三、合成纤维及纺织品 四、 合成纤维生产方法简述
(1)原料制备：高分子物的合成和机械处理
8.超细纤维
❖ 由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，所以化学纤维也可按单
纤维的粗细(线密度)分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维 和极细纤维。
✓常规纤维的线密度为1.4-7dtex； ✓细旦纤维的线密度为0.55-1.3dtex，主要用于仿真丝类的轻薄型或中厚型织物； ✓超细纤维的线密度为0.11-0.55dtex，可以用双组分复合裂离法生产，主要
再生纤维，提纯 合成纤维，聚合
(2)纺前准备：纺丝熔体或纺丝溶液的制备
溶液法 熔融法
(3)纺丝：纤维的成型
熔融纺丝法 溶液纺丝法
(4)后加工：纤维的后加工
湿法纺丝 干法纺丝
熔融纺丝法
纺丝液是熔体，纺出的丝在空气中固化。熔融纺丝的纺丝速度高，目前 一般的纺丝速度为1000 ~ 2000m/min，采用高速纺丝时，可达3000 ~ 6000 m/min或更高。熔融纺丝加工成本低，但喷丝板孔数少，丝的截面多为圆形。 涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法
熔融纺丝工艺流程
溶液纺丝法
溶液纺丝法的纺丝液是溶解的高聚物溶液，纺出 的丝的固化方式分为湿法与干法两种。 Ⅰ湿法纺丝
湿法纺丝纺出的丝在溶液中固化，这种方法纺丝速度低，一般速度为 18-380m/min。湿法纺丝加工成本高且对环境污染较严重，纺出丝的截多 为非圆形，有皮芯结构。腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维多采用此法。
第六章 合成纤维
3.粗细节丝
简称T&T丝，从外形上能看到交替出现的粗节和细节 部分，而丝条染色后又能看到交替出现的深浅色变化
❖ 4.变形纱
弹力丝 膨体纱
经过变形加工的丝和纱
变形纱
❖ 变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都 属于变形纱。
✓ 弹力丝即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝两种。弹力丝伸缩性、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。涤纶弹力丝多数用于衣着，锦纶弹力丝宜于制造袜子，丙纶弹力 丝则多数用于家用织物及地毯。其变形方法主要有假捻法、空气喷射法、热气 流喷射法、填塞箱法和赋型法等。 ✓ 膨体纱是利用高聚物的热可塑性，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。以腈纶膨体纱产量为最大，用于制 作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。
➢ 涤纶的研究始于20世纪30年代，是由英国Whinfield和Dickson等人发明的， 在1949年在英国，1953年在美国相继实现工业化生产，可以说是大品种合 成纤维中发展较晚的一种纤维，但发展速度很快。聚酯纤维既宜于纺制成长 丝，又宜于制成短纤维，前者适宜制作变形纱和帘子线，而后者可纯纺或与 其它天然纤维和化学纤维混纺制成服用性能优良的织物，如“棉的确良”、 “毛的确良”等，其纤维制成品以挺括著称。聚酯纤维具有柔软性，可制成 毛衣及套衫，也可制成像粘胶丝或醋酯丝一样的有光或无光产品。
5.差别化纤维 6.异形纤维
➢ 异形纤维定义 ➢ 异形纤维的特点
异形纤维具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和 抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。如下：
✓三角形横截面的涤纶或锦纶与其它纤维的混纺织物有闪光效应； ✓十字形横截面的锦纶回弹性强； ✓五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好； ✓扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的 手感和光泽； ✓中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反 渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。
7.复合纤维
➢ 复合纤维定义 ➢ 种类：并列型、皮芯型、海岛型和裂离型等
图6-2 复合纤维的几种主要截面形状 (1)、(2)并列型 (3)、(4)皮芯型 (5)、(6)裂离型 (7)海岛型
复合纤维
➢ 根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上分配的位 置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤维。例如
✓通过并列型复合和偏皮芯型复合由于两种聚合物热塑性不同或在纤维横截面 上不对称分布，在后处理过程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲， 可制成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。 ✓皮芯型纤维是兼有两种聚合物特性或突出一种聚合物特性的纤维。如将锦纶 作皮层，涤纶作芯层，可制得染色性好、手感柔中有刚的纤维；利用高折射 率的芯层和低折射率的皮层可制成光导纤维。 ✓若利用岛组分连续分散于海组分中形成海岛型复合纤维，再用溶剂溶去海组 分，剩下连续的岛组分，就成为非常细的极细纤维。 ✓裂离型复合纤维在纺丝成形和后加工过程中均以较粗的长丝形态出现，而在 织造加工中，特别是整理和磨毛过程中，由于两组分的相容性和界面粘结性 差，每一根较粗的长丝分裂成许多根丝。 ✓复合形式不同，裂离后纤维的截面形状和粗细也不同，如图6-3 (5)为桔瓣型 复合纤维，裂离后纤维横截面为三角形，(6)为裂片型复合纤维，裂离后成为 扁丝。这种裂离型复合纤维生产技术在超细纤维的制造中已被广泛采用。
湿法纺丝工艺流程
Ⅱ 干法纺丝 干法纺丝纺出的丝在空气中固化。这种方法目前一般的 纺丝速度为200-500m/min，高者可达1000- 1500m/min。 干法纺丝溶剂挥发易污染环境，成本高，但丝的质量好，此 法多用于制作长丝。
干法纺丝工艺流程
纺丝
湿法纺丝
干法纺丝
(4)后加工
ⅰ 拉伸，改变取向度，力学性质
如：涤纶短 纤维的后加 工工艺流程
ⅱ 上油，抗静电 ⅲ 卷曲，提高抱合力，增加可纺性
ⅳ 干燥定形，提高结构稳定性
ⅴ 切断，等长纤维，异长纤维
第二节 聚酯（涤纶）纤维
一 概述
➢ 聚酯通常是指以二元酸和二元醇缩聚而得的高分子物，其基本链节之间以酯 键联结而得名。聚酯纤维品种很多，其中以聚对苯二甲酸乙二酯（PET）含 量在85％以上的纤维为主，分子量一般控制在18000～25000之间。
用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等； ✓极细纤维的线密度在0.11dtex以下，可通过海岛纺丝法生产，主要用于人造皮革
和医学滤材等特殊领域。
9.新合纤 10.易染性合成纤维 11.高性ຫໍສະໝຸດ Baidu纤维 12.纳米纤维
三、合成纤维及纺织品
三、合成纤维及纺织品 四、 合成纤维生产方法简述
(1)原料制备：高分子物的合成和机械处理
8.超细纤维
❖ 由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，所以化学纤维也可按单
纤维的粗细(线密度)分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维 和极细纤维。
✓常规纤维的线密度为1.4-7dtex； ✓细旦纤维的线密度为0.55-1.3dtex，主要用于仿真丝类的轻薄型或中厚型织物； ✓超细纤维的线密度为0.11-0.55dtex，可以用双组分复合裂离法生产，主要
再生纤维，提纯 合成纤维，聚合
(2)纺前准备：纺丝熔体或纺丝溶液的制备
溶液法 熔融法
(3)纺丝：纤维的成型
熔融纺丝法 溶液纺丝法
(4)后加工：纤维的后加工
湿法纺丝 干法纺丝
熔融纺丝法
纺丝液是熔体，纺出的丝在空气中固化。熔融纺丝的纺丝速度高，目前 一般的纺丝速度为1000 ~ 2000m/min，采用高速纺丝时，可达3000 ~ 6000 m/min或更高。熔融纺丝加工成本低，但喷丝板孔数少，丝的截面多为圆形。 涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法
熔融纺丝工艺流程
溶液纺丝法
溶液纺丝法的纺丝液是溶解的高聚物溶液，纺出 的丝的固化方式分为湿法与干法两种。 Ⅰ湿法纺丝
湿法纺丝纺出的丝在溶液中固化，这种方法纺丝速度低，一般速度为 18-380m/min。湿法纺丝加工成本高且对环境污染较严重，纺出丝的截多 为非圆形，有皮芯结构。腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维多采用此法。
第六章 合成纤维
3.粗细节丝
简称T&T丝，从外形上能看到交替出现的粗节和细节 部分，而丝条染色后又能看到交替出现的深浅色变化
❖ 4.变形纱
弹力丝 膨体纱
经过变形加工的丝和纱
变形纱
❖ 变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都 属于变形纱。
✓ 弹力丝即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝两种。弹力丝伸缩性、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。涤纶弹力丝多数用于衣着，锦纶弹力丝宜于制造袜子，丙纶弹力 丝则多数用于家用织物及地毯。其变形方法主要有假捻法、空气喷射法、热气 流喷射法、填塞箱法和赋型法等。 ✓ 膨体纱是利用高聚物的热可塑性，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。以腈纶膨体纱产量为最大，用于制 作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。