1.2 化学纤维的常用基本概念

纤
维
标 准 状 态 下 公定回潮率 回潮率（%） （%） 9 7 16 7～10 7～10 12～14 11.0 8.5 16.0 12.0 12.0 13.0
纤 维 维纶 锦纶 腈纶 涤纶 氯纶 丙纶
标 准 状 态 下 公定回潮率 回潮率（%） （%） 3.5～5.0 3.5～5.0 1.2～2.0 0.4～0.5 0 0 5.0 1.5 2.0 0.1 0 0
为了简化化学纤维的染色工艺并提高染色牢度， 在化学纤维生产中可采用纺前染色的方法，制得 有色的化学纤维。

六、巻曲性
普通合成纤维的表面比较挺直光滑，纤维之间的抱合力 较小，不利于纺织加工。

将纤维进行化学、物理或机械卷曲变形加工，而赋予纤 维一定的卷曲，可以有效地改善纤维的抱合性，同时增加纤 维的蓬松性和弹性，使其织物具有良好的外观和保暖性。

复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海 岛
型、裂离型和共混型等。
图 复合纤维的几种主要型式 (a)、（b)并列型；（c)、（d）皮芯型； （e）海岛型；（f）（g）裂离型；(h) 共混型
六. 变形纱
变形丝包括所有经过变 形加工后具有 ( 或潜在具有 ) 卷曲、 螺旋、环圈等外观特 性而呈现膨松性、伸缩性的 单根或多根长丝和纱。如弹 力丝（变形长丝）和膨体纱 等。
第二节
化学纤维的常用基本概念
按尺寸分类的化学纤维：
一 . 长丝
在化学纤维制造过程中，纺丝液从喷丝孔挤出，在纺丝甬道或凝固浴中 成形，成为连续不断的丝条，这样得到长度数以千米计的光滑的丝称为长丝。
单丝: 是指一根单纤维的连续丝条
长丝
复丝: 指8~100根单纤维组成的丝条 帘线丝: 指用于制造轮胎帘子线的复丝， 一般由一百到几百根单纤维组成。
的化学纤维，如高性能纤维、功能纤维等。

主要用于产业、生物医药及尖端技术等领域。
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。
（1）断裂强力

拉伸性能
1. 断裂强力(绝对强力)和断裂强度
定义：纤维纤维拉伸至断裂时所能承受的最大负 荷 称断裂强力，也称绝对强力或断裂负荷。

单位：牛 [ 顿 ] （ N ）、厘牛 [ 顿 ] （ cN ） 断裂强力 不仅与纤维本身性质有关，还与线密度有关。 所以常用相对强度表示化学纤维的断裂强度。
蚕丝 棉 羊毛 亚麻 苎麻 粘胶纤维
醋酯纤维
6～7
7.0
乙纶
0
0
五、染色性

染色性是纺织纤维的一项重要性能，它包含的内 容主要有：可采用的合适染料、 可染得的色谱是 否齐全及深浅程度、染色工艺实施的难易、染色 均匀性以及染色后的各项染色牢度等。

染色均匀性反映纤维结构的均匀性，它与纤维生 产的工艺条件（特别是纺丝、 拉伸和热定型条件） 密切相关。
长丝 氨纶（长丝） 棉
羊毛 蚕丝 麻 亚麻 苎麻
4.0~6.6 0.6~1.2 2.6~4.3
0.9~1.5 2.6~3.5 4.9~5.6 5.7
4.0~6.6 0.6~1.2 2.9~5.7
0.7~1.4 1.9~2.5 5.1~5.8 6.8
2.断裂伸长率

纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率，即 纤维在伸长至断 裂时的长度比原来长度增加的百分 数表示：
干 态
腈纶 维纶 （短纤维） 短纤维 长丝 丙纶 短纤维 长丝 普通 强力 普通 强力 短纤维 2.2～4.8 2.8～5.3 4.0～4.4 6.0～8.8 2.6~3.5 5.3~8.4 4.0~6.6
湿态 1.7～3.9
2.6～5.3 2.8～4.6 4.7～7.5 1.8~2.8 4.4~7.5 4.0~6.6

帘子布是用强力股线作经，用中、细支单纱作纬，织制的轮胎用骨架 织物。经线排列紧密，纬纱排列稀疏，状似帘子，故名。

帘子布用作轮胎等橡胶制品的骨架，使其承受巨大压力、冲击负荷和 强烈震动。帘子布是影响轮胎性能和寿命的重要材料。
经线又称帘子线）承受负荷，纬纱固定经线位置。

二. 短纤维（Staple）
断裂伸长率 =

L - L0 L0
×100%
纤维的断裂伸长率是决定纤维加工条件及其制品使用性能的重要指 标之一。
断裂伸长率大的纤维手感比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受到 的力， 毛丝、断头较少； 但断裂伸长率也不宜过大，否则织物易变形。 普通纺织纤维的断裂伸长率为 10~30%，但对于工业用强力丝，则一 般要求断裂强度高、断裂伸长率低，使其最终产品不易变形。

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
因而涤纶织物挺括，不易起皱，而锦纶则易起皱，保形性差。
三、 燃烧性能

燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。
为了测定和表征纤维及其制品 的燃烧性能，国际规定采用“极限氧 指数”（Limiting Oxggen Index，简称LOI）法。


极限氧指数，就是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。
化学纤维的主要质量指标
一、 线密度
定义：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”。

线密度的单位名称为特 [ 克斯 ] ，单位符号为 tex ， 在公定回潮率下，1000米长的纤维重量的克数该纤维 的特数。

ＧＫ

Tex =
1000
Ｌ
Ｇｋ : 纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量 （g)
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。

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3. 初始模量

纤维的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。

初始模量表征纤维对小形变的抵抗能力，在衣着上则反映
纤维对小的拉伸作用或弯曲作用所表现的硬挺度。纤维的初 始模量越大，越不易变形。

主要的合成纤维品种中，初始模量，涤纶 ﹥ 腈纶 ﹥ 锦纶，
异形喷丝孔与断面形状的关系
五、 复合纤维

将两种或两种以上的成纤聚合物的熔体或浓溶液，
利用组分、配比、粘度或品种的不同，分别输入同
一个纺丝组件，在组件的适当部位汇合，在同一纺
丝孔中喷出而成为一根纤维，称为复合纤维。

在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚
合物，也称双组分纤 维，多组分纤维。

公制支数 Nm
——常用于棉纤维
在公定回潮率下，单位重量（克）的纤维所具有的长度（米）
间接细度指标间的换算关系： 1tex(特)=1mg/m 旦=1mg/9m 1公支=1m/g
1tex=10dtex
Ｔex 支数 = 1000
Ｄ 支数 = 9000
Ｄ = 9 Ｔex ，Ｔex＝0.11Ｄ
二
长丝
锦纶6 长丝 锦纶66 短纤维
普通
强力 普通 强力 普通长丝 强力丝
3.8~5.3
5.6~7.9 4.2~5.9 4.4~5.7 5.7~7.7 4.9~5.7 5.7~7.7
3.8~5.3
5.6~7.9 3.4~5.0 3.7~5.2 5.2~6.5 4.0~5.3 4.9~6.9
纤维
断裂强度/ cN·dtex-1


Ｌ：纤维长度（ｍ）

其1/10称分特[克斯]，单位符号为dtex。 分特dtex：在公定回潮率下，10000米长的纤维所具有重量克数。 1tex＝10dtex


同品种纤维，Tex↑，纤维越粗 。

旦数（旦尼尔数）Ｄ（den）
——绢丝，化纤常用指标
在公定回潮率下，9000米长的纤维所具有重量的克数。

超细纤维是化学纤维向高技术、高仿真化方向发 展的新合纤的典型代表。
八
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。
九

特种纤维
特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途
维 纶 粘胶纤维
棉
19.7 19.7
20.1
芳纶（Nomex） 氯 纶
偏氯纶
28.2 37.1
45~48
四、吸湿性

纤维的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。 一般采用两种指标来表示：回潮率和含湿率。

回潮率 =
试样所含水份的重量 × 100% 干燥试样的重量
试样所含水份的重量 含湿率 = 未干燥试样的重量

卷曲数
反映卷曲的程度
巻曲率
短纤维的巻曲性表征
卷曲回复率
反映卷曲稳定性和坚 牢度
卷曲弹性率
卷曲数（个／cm）=
弯折点个数×1/2
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。
网络丝 预取向丝或拉伸变形纱经高压气流吹捻， 单丝间相 互交缠，形成周期性的网络点的丝条。 网络丝抱合 性好、强度较高，织造时能省去加 捻、上浆工序， 所以网络丝又叫“免浆丝”。

七. 超细纤维：

化学纤维可按单纤维的粗细（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。一般线密度0.55dtex以下 称超细纤维。

在空气中，氧的百分率为21％。

若纤维 的 LOI ＜ 21 ％，空气中的氧气足以 维持纤维继续燃烧，这种纤维就属于可燃 性或易燃性纤维；
若 LOI ＞ 21 ％，这种纤维离开火焰后，会自 行熄 灭，这种纤维属于难燃性或阻燃性纤 维。 当LOI>26％时称为阻燃纤维。


纤维的极限氧指数
纤 维 腈 纶 醋酯纤维 丙 纶 LOI/% 18.2 18.6 18.6 纤 维 锦 纶 涤 纶 羊 毛 LOI/% 20.1 20.6 25.2

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。
四. 异型纤维
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。 与圆形截面纤维相比，异型纤维具有一系列优点。

三角形纤维 具有类似于蚕丝 的光泽。
十字形纤维－具有手感好、覆盖性好和抗 起 球等优点。
中空纤维－具有质轻、保暖等特点。
异形喷丝孔
• 湿强度：纤维在润湿状态下测定的强 度称湿强度。

主要纺织纤维的断裂强度
纤维 粘胶纤维 短纤维 长丝 涤纶 短纤维 普通 强力 普通 强力 断裂强度/ cN·dtex-1 干态 2.2~2.7 3.1~4.7 1.5~2.1 3.1~4.7 4.1~5.7 湿态 1.2～1.8 2.2~3.7 0.8~1.1 2.3~3.8 4.1~5.7
× 100%

吸湿性影响纤维的加工性能和使用性能。 吸湿性好的纤维，摩擦和静电作用减小， 穿着舒适。


对于吸湿性差的合成纤维，利用化学改性的方法，在聚合物大分子链 上 引人亲水性基团，可使其吸湿性有所提高。

公定回潮率：为了计重和核价需要，对各种纺织材料的回潮率作出的统一规定。 纤维在20℃、65％相对湿度下的回潮率和我国所规定的公定回潮率

（2）断裂强度 定义：纤维在连续增加负荷的作用下，直至 断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。 单位：牛[顿]／特[克斯]（N／tex） 厘牛 [ 顿 ] ／分特［克斯］（ cN ／ dtex ）



断裂强度是反映纤维质量的一项重要 指标。
干强度：纤维在干燥状态下测定的强度 称干强度；