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1、绪论一两个基本概念纺织材料： 用以加工制成纺织品的纺织原料、纺织半成品以及成品的统称，包括各种纤维、条子、纱线、织物-复合物等。纺织材料学 : 是研究纺织纤维、纱线、织物及其复合物等纺织材料的一门学科。二研究对象：纤维纱线织物三主要内容纺织材料的种类、组成、结构和性能等。纺织材料的组成结构与性能的内在联系与测试方法。包括测试仪器的工作原理、使用、测试指标、测试数据的分析等。影响纺织材料性能的因素及纺织材料的性能对纺织工艺加工和材料的应用产生的影响。纺织纤维、纱线、织物等纺织材料间性能的相互关系。纺织材料品质的评定。四重要性纺织材料是纺织工业的基础；纺织材料学的学习是进一步掌握有关纺织专业知识的
2、准备；学好纺织材料学将为今后在生产实践中合理使用材料、提高产品质量、开发新产品，进行科学研究提供理论和实践基础；纺织材料学成为一门独立的学科；第一章纤维的分类及发展第一节纤维及其分类一纤维定义与要求1. 纤维 -通常是指长宽比在103 倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体，有连续长丝和短纤之分。2. 纺织纤维 -由于纤维大都用来制造纺织品，故又称纺织纤维。/长度到达数十毫米以上具有一定的强度、 一定的可挠曲性和一定的服用性能，可以生产纺织制品的纤维。3.要求： P13总的要求：作为纺织纤维必须具有一定的物理、化学和生理性质，以满足工艺加工和人类使用时的要求。具体要求：?有一定的长度和细度
3、；?有必要的强度及变形能力、弹性、耐磨性和柔性；?有一定的吸湿性、导电性和化学稳定性等。?对穿着用和家用纤维要有良好的染色性能应该是无害、无毒、无过敏的生理友好物质；?对产业用纤维则还要求环境友好及特殊性能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页二纤维的分类与命名纺织纤维种类很多，按来源和习惯分为天然纤维和化学纤维两大类1天然纤维定义： 但凡自然界里原有的或从经人工种植的植物中、人工饲养的动物中直接获取的纤维统称为天然纤维。分类：根据纤维的物质来源属性将天然纤维分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。分类定义组成物质纤维来源植
4、物纤维取自于植物种子、茎、韧皮、叶或果实上获得的纤维主要组成物质为纤维素，并含有少量木质素、半纤维素等，含量比随纤维的不同而不同种子纤维：取自植物种子外表的单细胞纤维，如棉及彩色棉和转基因棉等纤维；韧皮纤维：取自植物韧皮中的纤维，如苎麻、亚麻、大麻、黄麻、红麻、罗布麻、苘麻等；叶纤维：取自植物叶子的纤维，如剑麻、蕉麻、菠萝叶纤维、香蕉茎纤维等；果实纤维：取自植物果实的纤维，如木棉、椰子纤维；竹纤维：取自竹类茎杆的纤维，如竹子纤维。动物纤维取自于动物的毛发或分泌液的纤维主要组成物质为蛋白质，但蛋白质的化学组成有较大差异毛纤维：取自动物的毛发，由角蛋白组成的多细胞结构的纤维，如绵羊毛、山羊毛、骆驼
5、毛、驼羊毛、兔毛、牦牛毛、马海毛、羽绒、野生骆马毛、变性羊毛、细化羊毛等；丝纤维：指由昆虫的丝腺分泌物形成的纤维，如桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木署蚕丝、天蚕丝、樗蚕丝、柳蚕丝、蜘蛛丝等。矿物纤维从纤维状结构的矿物岩石获得的纤维二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁等各类石棉，如温石棉、青石棉、蛇纹石棉等2化学纤维定义：凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料，经过人工加工制成的纤维状物体统称为化学纤维。主要的特征：是在人工条件下完成溶液或熔体纺丝纤维的过程。分类：按原料、加工方法和组成成分的不同，又可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维三类。分类定义纤维再生纤维以天然高聚物为原料制成浆液其化学组成基本不
6、变并高纯洁化后制成的纤维再生纤维素纤推：指用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维，如粘胶纤维、Modal 纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、醋酯纤维、Lyocell 纤维、富强纤维等；再生蛋白质纤维：指用酪素、大豆、花生、毛发类、丝素、丝胶等天然蛋白质制成的，绝大部分组成仍为蛋白质的纤维，如酪素纤维、大豆纤维、花生纤维、再生角朊纤维、再生丝素精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页纤维等；再生淀粉纤维：指用玉米、谷类淀粉物质制取的纤维，如聚乳酸纤维PLA ；再生合成纤维：指用废弃的合成纤维原料熔融或溶解再
7、加工成的纤维。合成纤维以石油、煤、天燃气及一些农副产品为原料制成单体，经化学合成为高聚物，纺制的纤维涤纶：指大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤聚合物纺制的合成纤维； 锦纶： 指其分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维； 腈纶： 通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维；丙纶：分子组成为聚丙烯的合成纤维；维纶： 聚乙烯醇在后加工中经缩甲醛处理所得的纤维；氯纶：分子组成为聚氯乙烯的合成纤维；其他的还有乙纶、氨纶、乙氯纶及混合高聚物纤维等。无机纤维以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料，经人工抽丝或直接炭化制成的无机纤维玻璃纤维：以玻璃为原料，拉丝成形的纤维；金属纤维：以金属物质制成的纤维
8、，包括外涂塑料的金属纤维、外涂金属的高聚物纤维以及包覆金属的芯线；陶瓷纤维： 以陶瓷类物质制得的纤维。如氧化铝纤维，碳化硅纤维、多晶氧化物；碳纤维： 是指以高聚物合成纤维为原料经碳化加工制取的，纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维， 是无机化的高聚物纤维。纤维的分类因习惯叫法还可以按纤维的外观形态、性能或功能、 加工方式、 资源状态等进行分类。第二节各类常用纤维简介一、天然纤维素纤维1棉(1)棉纤维的形成棉纤维生长的三个周期 : 伸长期 / 加厚期 / 转曲期精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页几个概念：天然
9、转曲：棉铃裂开后吐絮，棉纤维与空气接触，纤维内水份蒸发，胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋形，称为天然转曲短绒：在开花第三天后从胚珠外表细胞层所发生的纤维初生细胞，往往不久即停止发育，最后成为附在种籽外表的短绒不孕籽：胚珠内的卵细胞没有受精，胚珠上的初生细胞就逐渐停止生长，胚珠死亡，成为“不孕籽”(2) 棉纤维的主要组成物质棉纤维的主要组成物质是纤维素。正常成熟的棉纤维纤维素含量约为94%。此外还有少量的多缩戊糖、蜡质、蛋白质、脂肪、水溶性物质，灰分等伴生物。正常成熟的棉纤维， 截面是不规则的腰圆形，内有中腔。棉纤维的截面由外至内主要由初生层、次生层和中腔三个部分生成。初生层初生层很簿，纤维素含量
10、也不多。纤维素在初生层中呈螺旋形网络状结构。与棉纤维的外表性质 密切相关。次生层次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。棉纤维的日轮： 由于每日温差的关系，大多数棉纤维逐日淀积一层纤维素，形成了棉纤维的日轮。棉纤维具有天然转曲的原因：纤维素在次生层中的淀积并不均匀，以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形螺旋角约250300 ，并沿纤维长度方向有转向。次生层决定了 棉纤维的主要物理性质。中腔同一品种的棉纤维，外周长大致相等。中腔对棉纤维的颜色有影响。b. 棉纤维的纵向形态棉纤维具有 天然转曲 ，它的纵面呈不规则的而且沿长度方向不断改变转向的螺旋形扭曲。未成熟的棉纤维， 截面形态极扁
11、， 中腔很大，过成熟的棉纤维， 截面呈圆形，中腔极小。成熟正常的棉纤维转曲最多，未成熟的棉纤维呈薄壁管状物，转曲少，过成熟的棉纤维呈棒状，转曲也少。转曲数 ：棉纤维单位长度中扭转半周即180度的个数称为转曲数。 一般长绒棉的转曲数多于细绒棉，细绒棉的转曲数约为3965 个/cm。(4) 棉纤维的特性优点： 棉纤维细长柔软，吸湿性好、耐强碱、耐有机溶剂、耐漂白剂以及隔热耐热，是最大宗的天然纤维。其不仅可以方便地进行各种染色和纺织加工，而且可进行 丝光处理，或其他改性处理， 以增加纤维的光泽、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共
12、18 页长绒棉细绒棉粗绒棉可染性及抗皱性等。丝光 ：棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理后，纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使纤维呈现丝一般的光泽。如果膨化的同时再给予拉伸，则在一定程度上可改变纤维内部结构，从而可提高纤维强力。缺点：弹性和弹性恢复性较差、不耐强无机酸、易发霉、易燃。5) 棉纤维的分类a.按品种分：细绒棉陆地棉/长绒棉海岛棉/粗绒棉亚洲棉/草棉非洲棉 ；三种棉纤维的比较长度 (mm) 细度 (tex) 强度 (km) 陆地棉 (细绒棉 )2333 0.150.2 2125 海岛棉 (长绒棉 )3364 0.120.14 30 亚洲棉 (粗绒棉 )1524 0.2
13、50.4 12 优点：纤维细、长，单纤维强力好，是纺制细特纱的不可多得的原料。缺点：含糖偏高70.3% ，易产生“三缠”现象b.按棉纤维的成熟度分：成熟棉、未成熟棉、完全未成熟纤维死纤维和过成熟棉及完全成熟棉；棉纤维的成熟度- 纤维胞壁的增厚的程度。如随着成熟度的增加，棉纤维的强度和模量增加、色泽变好， 抗弯和弹性增加、转曲由少变多且明显，然后又逐渐变得不明显并最后消失。细绒棉的M 在 1.5 2.0 为成熟纤维，一般纺纱用的M 在 1.7 1.8 为最正确；未成熟的M2.0 ；死纤维 M0.7 ，完全不成熟纤维M0，完全成熟纤维M5.0。长绒棉在1.7 2.5 为成熟棉，理想的纺用M 在 2
14、.0 左右。c.按棉花色泽分:白棉、黄棉和灰棉。d.按初加工方法分:锯齿棉和皮辊棉。锯齿棉皮辊棉对纤维作用剧烈，纤维损伤较大缓和，纤维损伤小外观形态松散薄片状主体长度及整齐度主体长度短，整齐度较高长，低、短绒没法去除除杂设备有排杂、排僵设备无排杂设备轧工疵点多，如棉结、索丝等少，有黄根适宜加工细绒棉长绒棉产量高低(6) 棉的其他品种a.种类：彩色棉、转基因棉。定义：是指天然生长的非白色棉花。特点：回避染色加工，减少环境污染和能源消耗；色调偏深、暗；产量低、衣分率低、非纤维素成分含量高、纤维长度偏短、强度偏低、可纺性差等。在颜色上存在色谱不丰富、精选学习资料 - - - - - - - - -
15、名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页色泽不鲜艳、色泽稳定性差、色素遗传变异大等。定义：是借助转基因技术得到的棉花新品种。特点：在于提高棉花的产量、质量和抗病虫害能力。(7)木棉属果实纤维；虽不适于单纤维纺纱， 但可以混纺， 尤其是作为絮填隔热吸声材料和浮力救生材料极佳。(1)分类：韧皮纤维软质纤维 ：苎麻，亚麻，黄麻，大麻，洋麻等叶纤维硬质纤维 ：剑麻，蕉麻(2)麻纤维的初步加工目的：从韧皮或叶子中取出纤维；包括剥制和脱胶。脱胶的方法主要有：微生物脱胶和化学脱胶。工艺纤维：又称束纤维。亚麻、黄麻、洋麻等单纤维很短，不能采用单纤维纺纱，而是以许多植物单细胞藉胶质粘合集
16、束作为纺纱用纤维，称为工艺纤维 。(3)麻纤维的基本组成麻纤维的主要组成是纤维素，其含量视麻的品种而定,一般约占6080。其中苎麻，亚麻的纤维素含量略高。黄麻、槿麻等则低些。 除纤维素外还有木质素、果胶、脂肪及蜡质、灰分和糖类物质等。(4)麻纤维的特性麻纤维的吸湿性好、强度高、变形能力小，纤维以挺爽为特征；化学稳定性：耐碱不耐酸；(5)苎麻 (中国草 ) a.截面特征 ：苎麻纤维截面为腰圆或跑道形，有中腔、腔壁有辐射状裂纹；纵向无明显扭转，外表有不规则的条纹、有横节。b.纤维特性 ：苎麻纤维素含量较高、木质素含量低，纤维弹性好、质地软。苎麻单纤维较长， 可单纤维纺纱。苎麻纤维的细度直接影响可纺
17、性和柔软性，纤维愈细，品质愈高，可纺支数愈高，成纱愈柔软。(6)亚麻a.截面特征 ：亚麻截面呈圆形和扁圆形，纵向中段粗两头细，有横节竖纹。b.纤维特性 ：亚麻单纤维长度较短，用工艺纤维纺纱。亚麻纤维存在于麻茎的韧皮组织中，经沤浸脱胶去除部分胶质，使粘连纤维束得到部分松散，再经压轧、打麻加工成“打成麻”，其截面中约有10 20 根单纤维的工艺纤维。由于吸湿性好、导湿快、细度相对较细，是夏季衣衫的主要纤维原料。(1)制造：竹纤维是利用机械方法来粉碎、别离，并配以物理化学方法剔除竹中的木质素、竹粉、果胶等物质，制取竹纤维，是原生纤维物质。(2)作用：竹纤维多用于建筑建材、汽车制造、污水处理等行业，但
18、也有个别品种可用于纺织面料。用于纺织面料的竹纤维仅限于某些竹慈竹品种，有严格的要求，目前以产于浙江的毛竹为主。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页(3)基本特征： 竹纤维单细胞的细胞壁为多层结构，长度约 1.3 3.1mm 左右， 宽度约 10 19mm，纤维素含量约为50%，木质素30%左右，聚戊糖20%左右，灰分1.5%左右，果胶 0.7%左右。竹纤维在性能上与麻纤维接近，有较好的吸湿、 导湿和防臭性能，这可能源于竹纤维本身的多孔微细结构。竹纤维本身也主要为纤维素物质，因此可以制成竹浆粕，制造粘胶类纤维。这同棉浆
19、、木浆粘胶是一样的，已不再具有原天然纤维的结构特征，甚至某些组成成分特征。二、天然蛋白质纤维总分：毛是指主体支撑的毛发，较长和粗硬；绒是簇生的纤维，较短和细软。（1）绵羊毛羊毛/毛羊毛的构成物质- 角蛋白物质 /羊毛纤维的主要组成物质是种不溶性蛋白质，称为角朊。它由多种-氨基酸缩合而成，组成元素除碳、氢、氧、氮外还有硫。羊毛纤维的形态a.毛纤维的截面形态羊毛纤维的 截面近似圆形或椭圆形，由外至内由鳞片层，皮质层，有时还有髓质层组成作用：鳞片层 ： 由片状细胞连续叠合构成，不仅鳞片对羊毛毛干形成保护，而且会影响羊毛的光泽、手感、 天然卷曲和缩绒性等。皮质层 ：是羊毛的主要组成部分，也是决定羊毛物
20、理化学性质的基本物质。一般由正皮质和偏皮质两种皮质细胞组成，通常是双边分布，是羊毛卷曲的本质原因。髓质层 ：又称髓腔，结构松散，含有色素和较大的气孔，几乎无强度、弹性。一般羊毛越粗，髓腔越易发生，比例也越大，羊毛的品质和纺用价值亦越低。b.毛纤维的截面形态羊毛纤维具有天然卷曲， 纵面呈鳞片状覆盖的圆柱体。羊毛是纺织工业的重要原料，它具有许多优良特性，如弹性好、吸湿性强、保暖性好，不易沾污、光泽柔和。这些性能使毛织物具有各种独特风格。用羊毛可以织制各种高级衣用织物，如薄毛呢等，有手感滑糯，丰厚有身骨、 弹性好， 呢面洁净， 光泽自然的春秋织物，如中厚花呢等； 有质地丰厚， 手感饱满，保暖性强的冬
21、季织物，如各类大衣呢等。羊毛也可以织制工业用呢绒、呢毡，毛毯、衬垫材料等。此外，用羊毛织制的各种装饰品如壁毯、地毯，名贵华美。结构与组成对其性能的影响羊毛的 a 螺旋分子和纤维的天然卷曲赋予羊毛高弹性 特征；羊毛角蛋白分子侧基的多样性，是羊毛 吸湿性好 ，易染色， 不易沾污， 耐酸不耐碱 的原精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页因；羊毛的外表鳞片排列的方向性和纤维的高弹性，使羊毛具有缩绒性 ，或称“ 毡化性 ” 。缩绒性： 羊毛纤维集合体在湿热条件及化学试剂作用下，受到机械外力的反复挤压揉搓，纤维相互穿插纠缠，并逐渐
22、收缩紧密，交编毡化，这一特性称为羊毛的缩绒性 。分类a. 按细度和长度:可分为超细毛、细毛18 27 m，长 12cm 、半细毛 25 37 m，长36 m，长 15 30cm ；b.按羊种品系 :可分为改进毛与土种毛两大类; c.按羊毛的分级 :可分为支数毛和级数毛; d.按羊毛质地均匀性:分有同质毛和异质毛; e.按颜色分为 :本色毛和彩色羊毛; f.按名称 :有美利努为细毛羊、考力代为半细毛羊种、林肯为长毛羊种等。净毛率将原毛经过净洗，除去油脂、植物杂质、土沙、灰分等杂质后所剩纯洁毛重量占原毛重量的百分比称为净毛率 。对于洗净毛，规定允许含有一定的回潮率丙纶 锦纶 腈纶 ，以服用纺织原料
23、为主。其命名以化学组成为主，并形成学名及缩写代码；商用命名为辅，形成商品名或称俗名。国内以“纶”的命名，属商品名，依据较混杂。涤纶和维纶是国外商品名的谐音；锦纶是因中国最早生产地在锦州得名；腈纶、 丙纶和氯纶均以其化学组成得名。而腈纶的“腈j ng ”本以为是“氰 q ng ”的谐音，结果给了个误发音“q ng” 。1涤纶(1)制造涤纶是 聚酯纤维 的中国商品名。 涤纶由对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行缩聚生成的聚对苯二甲酸乙二酯制得，是合成纤维的最大类属，其产量居所有化学纤维之首；涤纶采用 熔体纺丝；(2)纤维结构特征横截面为圆形，纵向呈玻璃棒状，平直光滑；(3)性能特点吸湿性与染色
24、性；涤纶的 吸湿性很差 ，标准大气条件下的回潮率 仅为 0.4。涤纶织物具有易洗快干 的特点，在湿态下纤维的性能变化很小。涤纶的 染色性很差 ，用普通染料和常规方法不能使其着色。常规生产的涤纶采用高温高压染色、 分散染料载体染色或 热熔法 染色等。 阳离子可染性涤纶是经过改性的涤纶，是为解决染色困难而开发的一种易染纤维。机械性质；涤纶的 初始模量高 ，即小负荷下不易变形，弹性恢复率高， 3%伸长时的弹性恢复率为90 95。在纺丝后加工中采用不同的拉伸倍数，可得到不同强度和伸长率的纤维，有 高强低伸、高强中伸、低强高伸等类型。普通涤纶的强度为3.55.3dNtex，撕裂伸长率为30%40%。涤纶
25、织物具有 坚牢、挺括、抗皱、耐磨性好、尺寸稳定、保形性好的特点。热学性质；涤纶的 玻璃化温度 为 6770 ，软化温度 为 235240， 熔点 为 255260 。涤纶具有 很好的耐热性和热稳定性，在 150C 的热空气中处理168h，强度损失不超过30。有优良的热塑性，经热定形后的涤纶织物，其形状可以长久保持，水洗也不发生变化，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页具有 免烫性 。其他性质；涤纶 对酸的作用比较稳定，室温下在80的浓硫酸中性能无显著变化。不耐强碱，遇碱容易水解 ，在高温时尤甚。不溶于一般的有机溶剂
26、中，只溶于二甲基甲酰胺和热的甲酚中。耐日光性较好，在常用纤维中仅次于腈纶 。导电性很差 ，在纺织加工中易产生静电 ，穿着过程中易吸附尘土、易脏。涤纶 耐霉、耐虫蛀性能良好，贮存方便。(4)应用涤纶的性能优异，广泛用于服装、装饰、产业等各领域。普通短纤维有棉型、毛型和中长型，适合于与棉、毛、麻及各种化学纤维混纺或纯纺，织制各种外套、衬衣、运动衣面料及装饰用布、床上用品等。长丝可织制各种类型的仿真丝产品，涤纶低弹丝是针织品的重要原料。工业上用涤纶制造滤布、渔网、电气绝缘材料、绳索、传送带等。用涤纶生产轮胎帘子线，可减少层数，节省橡胶，其轮胎无平点现象，适用于客车和轿车。2锦纶(1)制造锦纶学名 聚
27、酰胺纤维 ，分子主链中都含有酰胺键-CONH- ，我国的商品名称为锦纶，国外有 尼龙、耐纶、贝纶、卡普隆之称，是 最早投入工业化生产的合成纤维。锦纶的种类较多，其主要品种为锦纶6 和锦纶 66。锦纶 6 是由己内酰胺开环聚合生成聚已内酰胺，经熔体纺丝 制成。锦纶66 是由己二酸和己二胺两种单体通过缩聚反应制成聚己二酰己二胺，经熔体纺丝 制成。(2)纤维结构特征形态 与涤纶相似 ，横截面为圆形，纵向光滑平直。(3)性能特点吸湿性与染色性；锦纶吸湿性较好 ，标准大气条件下的 回潮率为 4.5左右。染色性能好 ，可用分散性染料、酸性染料及其他染料染色。机械性质；锦纶的 强度是合成纤维中最高的， 回弹
28、性好 ，伸长为10%时弹性恢复率达90以上。初始模量低 ，小负荷下容易变形。耐磨性最好 ，约为棉的10 倍，为羊毛的20 倍，湿态下为粘胶纤维的140 倍。热学性质；锦纶的 玻璃化温度较低，为 4560 度，锦纶 6 的熔点 210215 度，分解点为300 度；锦纶 66 熔点 255 度。锦纶 耐热性差 ，遇热 会发生 收缩 ，其沸水收缩率高达11.5左右， 150 度的 高温下 保持50h，纤维会 变黄 ，失去使用价值。其他性质；锦纶 耐碱不耐酸 ，95下用 10的苛性钠溶液处理16h，强度基本不受损失。在各种浓酸中会溶解，59的硫酸和热的甲酸、乙酸可将锦纶溶解，15和 20的盐酸可分别
29、溶解锦纶 6 和锦纶 66。锦纶 耐光性差 ，在日光下长时间暴晒，会变黄和发脆。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 18 页(4)应用锦纶 以长丝为主 ，少量的短纤维主要用于同毛、棉或其他化纤混纺，目的是提高织物的强度和耐磨性。锦纶长丝一部分用于丝绸、纱巾、花边等，大部分加工成弹力丝，用其制成的袜类、锦纶衫、手套等坚固耐用。工业用锦纶占40以上，由于锦纶的强度高，耐疲劳，抗冲击能力强，与橡胶的亲和能力好，适合于制作卡车、飞机等轮胎用帘子线，用作渔网其寿命比棉渔网长45 倍。此外，还用于缆绳、降落伞、软梯、传送带和锦纶绳等。
30、3腈纶(1)制造腈纶学名为 聚丙烯腈纤维，我国的商品名称为腈纶，国外商品名称为奥纶 。丙烯腈高聚物纤维发脆，且难于染色，使用价值不大。普通的腈纶是丙烯腈与第二单体、第三单体的共聚物。丙烯腈为腈纶的第一单体，占 85以上， 低于 85的为变性腈纶。第二单体占3 12，第三单体占1左右。 加入第二单体的目的是提高纤维的柔软性；第三单体是为了改善腈纶的染色性。(2)纤维结构特征腈纶的 截面随纺丝方法的不同而异，湿法纺丝 的纤维 横截面基本呈圆形，干法纺丝 的则为花生果形或哑铃形，纤维外表较粗糙，有沟槽，似树皮状 。(3)性能特点吸湿性与染色性；吸湿性较差 ，标准回潮率为l.2 2。由于腈纶中加入了第
31、二、第三单体， 改善了染色性，可采用阳离子染料或酸性染料染色。热学性能；腈纶具有特殊的热收缩性骤然冷却，则纤维的伸长暂时不能恢复，假设在松弛状态下高温处理 ，则纤维会相应地发生大幅度回缩，这种性质称为腈纶的热弹性 ，膨体纱 就是利用这种特性制成的。机械性质；腈纶的 强度比涤纶、锦纶低，断裂伸长率与涤纶、锦纶相似。多次拉伸后，剩余伸长率较大， 弹性低于涤纶、锦纶和羊毛，因此 尺寸稳定性较差。在合成纤维中，耐磨性属较差的。光学性质；腈纶大分子中含有氰基 ，能 吸收 日光中的 紫外线 而保护分子主链，因而腈纶的耐光性是最好 的。化学性质；腈纶 对化学药品的稳定性良好，但 在浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸的作
32、用下会溶解。耐碱性比锦纶差 ，在热稀碱、冷浓碱溶液中会变黄，在热浓碱溶液中会立即被破坏。(4)应用腈纶 以短纤维为主，纤维蓬松，有卷曲，有“合成羊毛”之称。可与棉、毛、化纤混纺，也可以纯纺，用于针织内衣、混纺毛线、腈纶毛线、膨体纱、毛毯、人造毛皮、长毛绒等产品的生产。由于腈纶的耐光性好，适合于制作帐篷、汽车篷布、炮衣、军用帆布等户外织物及窗帘、幕布等。4丙纶(1)制造丙纶的学名为聚丙烯纤维 ，是 工业化生产较晚的一种合成纤维，但已成为世界的第二精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 18 页产量 的纤维；丙纶采用熔体纺丝 。(
33、2)纤维结构特征横截面形状和外表形态与涤纶相近。 丙纶的 密度为 0.91gcm3， 是密度最小的一种纤维。(3)性能特点吸湿性与染色性；丙纶不吸湿，回潮率为零，具有 芯吸 作用，可 传递水分 。纤维 染色性极差，几乎不能染色 ，通常要 将颜料或染料加入纺丝熔体中，直接制成有色纤维。机械性质；丙纶的 机械性能优良，其强度、弹性、耐磨性等均接近于涤纶。化学性质；丙纶的 耐酸碱性、耐化学试剂性能都好于其他合成纤维。其它性质；丙纶具有 良好的电绝缘性能，耐光性很差 ，容 易老化 ，耐热性和热稳定性不好。因此在制造丙纶时，常加入抗老化剂和热稳定剂，以改善其耐光性和耐热性。(4)应用丙纶 以短纤维为主，
34、用于织制 低档 服装面料， 用丙纶做成的 纱布 不粘伤口， 工业上常用作滤布和其他 过滤材料 。高线密度 (粗旦 )丙纶可用于地毯和工业用布。国外大量用作土建用布、人工草坪等。丙纶扁丝可代替麻类纤维用于包装材料、绳索等。5维纶 (合成棉花 ) (1)制造以聚乙烯醇为原料制成的纤维再经缩甲醛化处理后得到的纤维称聚乙烯醇缩甲醛纤维，我国商品名为维纶。维纶的纺丝成形可采用湿法 (短纤维 )和干法 (长丝 )两种 。(2)纤维结构特征维纶短纤维采用湿法纺丝 ，横截面呈花生果形，具有皮芯结构，皮层的取向度和结晶度都较高，结构紧密；芯层结构疏松，有较多的缝隙和孔洞。染色时皮层吸色浅，芯层吸色深。 纤维纵向
35、平直，有1 2 根沟槽 ，密度为1.261.30gcm3。(3)性能特点吸湿性与染色性；维纶是 合成纤维中吸湿性最好的纤维，标准回潮率为45 5， 有“合成棉花”之称。染色性能差，色彩也不鲜艳。机械性质；维纶的 强度较高，耐磨性好，但弹性恢复能力差。化学性质；维纶的 耐碱性优良 ，能经受热氢氧化钠溶液的作用，对有机酸和大部分溶剂都较稳定，80的浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、浓甲酸等会使纤维溶解，维纶有较强的耐腐蚀能力，在土壤中长期埋藏对纤维的损伤很小。其它性质；维纶的耐热水性较差，热水中溶解，用于伴纺(4)应用维纶成本 低廉 ，因 服用性能差 ，主要用于工业制品，如绳索、水龙带、渔网、帆布、帐篷等，
36、在土建中可用作增强材料，在农业、渔业、养殖、园艺等领域也逐渐被应用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页6氯纶(1)制造氯纶的学名为 聚氯乙烯纤维；氯纶采用 干法纺丝 制成；(2)纤维结构特征横截面近似圆形，纵向平直，有12 根沟槽 。(3)性能特点吸湿性与染色性；氯纶不吸湿，难以染色。机械性质；氯纶的 强度与棉相接近，耐磨性、保暖性、耐日光性比棉、毛好。化学性质；氯纶抗无机化学试剂的稳定性好，耐强酸强碱，耐腐蚀性能强，隔音性也好，但对有机溶剂的稳定性和染色性能比较差。其他性质；氯纶大分子含有氯取代基 ，纤维具有
37、难燃性 ，离开火源后，火焰会自行熄灭；耐日晒性能优良，耐热性差；电绝缘性能好。(4)应用氯纶短纤维主要用来制作各种针织内衣、毛线等，还可做成鬃丝，用来编织窗纱、筛网、绳索等。氯纶还可甩作工业滤布、工作服、绝缘布、安全帐篷等。五、差异化纤维1基本定义与获得方法定义：差异化纤维通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性状上获得一定程度改善的纤维。获得方法：1物理改性2化学改性3外表物理化学改性2差异化纤维的分类(1)变形丝(2)异型纤维(3)复合纤维(4)超细纤维(5)高收缩纤维(6)易染色纤维(7)吸水吸湿纤维(8)混纤丝六、功能性纤维1抗静电和导电纤维2蓄热纤维和远红外纤维3防
38、紫外线纤维4阻燃纤维5光导纤维6弹性纤维7抗菌防臭纤维8变色纤维精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页9香味纤维10相变纤维第三节 纤维的加工一、天然纤维的初加工1棉的初加工1)几个概念 (P37) 轧花；衣分率；皮棉或原棉；三丝。三丝(2)轧花的方式(3)锯齿棉和皮辊棉的特点二、化学纤维制造概述2麻的初加工麻类纤维的初加工是最为典型的去除非纤维类物的加工。非纤维类物质主要是胶质物质，其去除不仅能获得纤维，而且兼带纤维间的别离或部分别离功能。3毛纤维的初加工羊毛的初加工是去除非纤维类物质和不适于纺纱纤维的过程，包括从
39、原毛到洗净毛的各个生产工序，其工艺过程为原毛选毛开毛洗毛烘干洗净毛。4蚕丝的初加工蚕丝初加工主要是指蚕茧分选与缫丝加工。二、化学纤维制造概述1纺丝融体或纺丝液的制备将成纤高聚物用熔融或溶解的方法制成纺丝流体。分解温度高于熔点的成纤高聚物，可通过加热直接熔化成熔体，称为熔融法 ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页分解温度低于熔点的成纤高聚物，必须选择适当的溶剂将其溶解制成纺丝溶液，或先将高分子物质制成可溶性中间体，再溶解制成纺丝溶液。纺丝液要求不含气泡和杂质，粘度要均匀适当，以保证纺丝的顺利进行，并纺得优质的纤维。
40、因此在纺丝前纺丝液须经过过滤、脱泡等处理。2化学纤维的纺丝成形(1)纺丝的定义 ：纺丝溶液或纺丝熔体通过计量装置定量供应喷丝头，使其从纺丝细孔中流出，再在适当的介质中固化成细丝，这一过程称为纺丝。(2)方法分类：常规的纺丝方法分为熔体纺丝和溶液纺丝。按凝固条件或介质的不同，溶液纺丝又分为 湿法纺丝和干法纺丝。熔体纺丝定义-将熔融的成纤高聚物熔体从喷丝孔中挤出，在周围空气中冷却固化成丝，称熔体纺丝。特点-熔融纺丝的纺丝速度高，加工干净、无污染、成本低适用-涤纶、锦纶、丙纶等湿法纺丝定义-用溶液法制备的纺丝液从喷丝孔中喷出后，在液体凝固浴中因溶剂扩散和凝固剂渗透而固化成丝称湿法纺丝。特点-纺丝速度
41、低，污染问题严重、加工成本高，纺出丝的截面多为非圆形，有皮芯结构。适用-腈纶、维纶、粘胶纤维多采用此法。干法纺丝定义-将溶液法制备的纺丝液从喷丝孔中喷出后，在热空气中因溶剂迅速挥发而凝固成丝称干法纺丝。特点-干法纺丝溶剂挥发极易污染环境，成本高，但丝的质量好。适用-此法多用于 制作溶液纺丝的长丝。3化学纤维的一般后整理从喷丝孔喷出后凝固的纤维称为初生纤维，初生纤维的强度低，沸水缩率大， 没有使用价值，必须进行一系列的后加工，以改善纤维的物理机械性能。长丝和短纤维及不同的纤维品种的后加工工序不尽相同，短纤维的主要后加工工序如下: (1)拉伸/(2)上油 /(3)卷曲 / (4)干燥定形 / (5
42、)切断长丝的后加工主要包括牵伸：加捻、热定形、上油和成品包装等工序。(1) 拉 伸将初生纤维集合成一定粗细的大股丝束，在多辊拉伸机上进行一定倍数的拉伸。拉伸的目的是改变纤维中大分子的排列，使大分子沿纤维轴向取向，从而改善纤维的力学性能。采用不同的拉伸倍数，可制得不同强度和伸长率的纤维。拉伸倍数小，制取的纤维强度较低，伸长率较大；拉伸倍数大，制取的纤维强度较高，伸长率较小。(2) 上 油精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页在化学纤维生产中，无论是纺丝还是后加工都需进行上油，上油的目的是提高纤维的平滑性、柔软性和抱合力
43、，减小摩擦和静电的产生，改善化学纤维本身成形和后道纺织加工的性能 。不同品种和规格的纤维需采用不同的专用纺丝和纺织油剂。(3) 卷 曲使纤维具有一定的卷曲数，从而改善纤维之间的抱合力，使纺纱得以正常进行，同时可改善织物的服用性。卷曲是将丝束送入具有一定温度的卷曲箱，经挤压后形成卷曲，该方法适用于具有热塑性的纤维，如涤纶、锦纶、丙纶等。其卷曲多呈波浪形，卷曲数较多，卷曲牢度较差，容易在纺钞过程中逐渐消失。此外，还可利用纤维内部结构的不对称性，在热空气或热水中， 使前段工序中的应力松弛，纤维产生收缩， 由于内部结构的不对称及不均匀内应力的存在，收缩不匀，也能产生卷曲。粘胶纤维、维纶等属这种卷曲。(4) 干燥定形干燥定形是为了除去水分，消除纤维内部的应力，提高结晶度和结构稳定性，减少蠕变和沸水收缩率，提高纤维的尺寸稳定性。热定形可以在张力下进行，也可在无张力下进行，前者称为张力热定形，后者称为松弛热定形。热定形的方式和工艺条件不同，所得纤维的结构和性能也不同。(5) 切 断在沟轮式切断机上将丝束切断成规定的长度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页