高分子材料(第4章).

1、主講：劉海洋主講：劉海洋Email：第第4章章 合成纖維合成纖維4.1 概述概述根據(jù)材料標準和檢測學(xué)會根據(jù)材料標準和檢測學(xué)會(ASTM)定義，纖維定義，纖維長絲必須具有比其直徑大長絲必須具有比其直徑大100倍的長度，并且倍的長度，并且不能小于不能小于5mm；而短纖維是指長度小于；而短纖維是指長度小于150mm的纖維。的纖維。4.1.1 纖維的定義纖維的定義4.1.2 纖維的分類纖維的分類化學(xué)纖維化學(xué)纖維 人造纖維人造纖維 合成纖維合成纖維 再生蛋白質(zhì)纖維再生蛋白質(zhì)纖維再生纖維素纖維：粘膠纖維、銅氨纖維再生纖維素纖維：粘膠纖維、銅氨纖維纖維素質(zhì)纖維：二醋酯纖維、三醋酯纖維纖維素質(zhì)纖維：二醋酯纖維

2、、三醋酯纖維 雜鏈纖維雜鏈纖維 碳鏈纖維碳鏈纖維 聚酰胺纖維聚酰胺纖維聚酯纖維聚酯纖維聚氨酯彈性纖維聚氨酯彈性纖維其它：聚脲，聚甲醛，聚酰亞胺其它：聚脲，聚甲醛，聚酰亞胺 聚酰胺聚酰胺- -聚肼、聚苯并咪唑聚肼、聚苯并咪唑等等 聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維聚乙烯醇縮醛纖維聚乙烯醇縮醛纖維聚氯乙烯纖維聚氯乙烯纖維含氟纖維含氟纖維纖纖維維天然纖維天然纖維 （棉、毛、麻、絲等）（棉、毛、麻、絲等）4.3 4.3 纖纖 維維 4.1.3 合成纖維的分類合成纖維的分類通用合成纖維通用合成纖維 合合成成纖纖維維高性能合成纖維高性能合成纖維 功能合成纖維功能合成纖維 PET纖維纖維(滌綸滌綸)PA纖維纖維(尼龍

3、尼龍)PAN纖維纖維(腈綸腈綸)PP纖維纖維(丙綸丙綸)PVFO纖維纖維(維綸維綸) 是指是指強度大于強度大于18cN/dtex (1cN/dtex=91MPa)、模量大于模量大于440cN/dtex的纖維，可由剛性聚合物的纖維，可由剛性聚合物(芳香聚酰胺、聚芳酯和芳雜環(huán)聚合物芳香聚酰胺、聚芳酯和芳雜環(huán)聚合物)和柔性和柔性聚合物聚合物(聚烯烴聚烯烴)紡絲而成。紡絲而成。是指具有力學(xué)和耐熱性能外特殊性能的纖維，是指具有力學(xué)和耐熱性能外特殊性能的纖維，例如光、電、化學(xué)例如光、電、化學(xué)(耐腐蝕、阻燃等耐腐蝕、阻燃等)、高彈性、高彈性、吸濕性、生物可降解性等特殊性能。吸濕性、生物可降解性等特殊性能。4

4、.1.4 成纖聚合物的基本性能成纖聚合物的基本性能1、成纖聚合物大分子必須是線性的、且能伸直的分子，、成纖聚合物大分子必須是線性的、且能伸直的分子，支鏈盡可能少，沒有龐大側(cè)基；支鏈盡可能少，沒有龐大側(cè)基；2、聚合物分子之間有適當(dāng)?shù)南嗷プ饔昧?，或者具有一定、聚合物分子之間有適當(dāng)?shù)南嗷プ饔昧Γ蛘呔哂幸欢ㄒ?guī)律性的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)；規(guī)律性的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)；3、聚合物應(yīng)具有適當(dāng)高的相對分子質(zhì)量以及較窄的相對、聚合物應(yīng)具有適當(dāng)高的相對分子質(zhì)量以及較窄的相對分子質(zhì)量分布；分子質(zhì)量分布；4、聚合物應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性，其熔點或軟化點應(yīng)比、聚合物應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性，其熔點或軟化點應(yīng)比允許使用溫度高得多

5、。允許使用溫度高得多。4.1.5 合成纖維的主要性能合成纖維的主要性能1、線密度、線密度(纖度纖度)表示纖維粗細程度的指標簡稱表示纖維粗細程度的指標簡稱“纖度纖度”，在我國的法，在我國的法定計量單位中稱定計量單位中稱“線密度線密度”。纖維的粗細或截面可用。纖維的粗細或截面可用直徑或截面積表示，但測量較繁、誤差較大，一般采直徑或截面積表示，但測量較繁、誤差較大，一般采用與粗細有關(guān)的間接指標線密度和支數(shù)表示。用與粗細有關(guān)的間接指標線密度和支數(shù)表示。線密度是纖維材料的重要指標。單纖維越細，手感也線密度是纖維材料的重要指標。單纖維越細，手感也越柔軟，光澤柔和且易變形加工。越柔軟，光澤柔和且易變形加工。

6、(a) 線密度：指一定長度纖維所具有的重量，單位名稱線密度：指一定長度纖維所具有的重量，單位名稱為特為特克斯克斯，單位符號為，單位符號為tex，其，其1/10稱為分特稱為分特克斯克斯，單位符號為單位符號為dtex。1000m長纖維重量的克數(shù)即為該纖維長纖維重量的克數(shù)即為該纖維的特數(shù)。的特數(shù)。(b) 支數(shù)支數(shù)(或公支或公支)：單位重量：單位重量(以克計量以克計量)的纖維所具有的的纖維所具有的長度。對于同一種纖維，支數(shù)越高，表示纖維越細。長度。對于同一種纖維，支數(shù)越高，表示纖維越細。2、斷裂強度、斷裂強度常用相對強度表示化學(xué)纖維的斷裂強度，即纖維在連續(xù)常用相對強度表示化學(xué)纖維的斷裂強度，即纖維在連

7、續(xù)增加負荷的作用下直至斷裂所能承受的最大負荷與纖維增加負荷的作用下直至斷裂所能承受的最大負荷與纖維的線密度之比。單位符號為牛的線密度之比。單位符號為牛頓頓/特特克斯克斯(N/tex)、或、或厘牛厘牛頓頓 /分特分特克斯克斯(cN/dtex)。斷裂強度是反映纖維質(zhì)量的一項重要指標。斷裂強度高，斷裂強度是反映纖維質(zhì)量的一項重要指標。斷裂強度高，纖維在加工過程中不易斷頭、繞輥，最終所制成的紗線纖維在加工過程中不易斷頭、繞輥，最終所制成的紗線和織物的牢度也高；但是斷裂強度太高，纖維剛性增加，和織物的牢度也高；但是斷裂強度太高，纖維剛性增加，手感變硬。手感變硬。3、斷裂伸長率、斷裂伸長率纖維的斷裂伸長率

8、一般用斷裂時的相對伸長率，即為纖維的斷裂伸長率一般用斷裂時的相對伸長率，即為纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分數(shù)纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分數(shù)表示：表示：%100LLL%/Y00式中，式中，L0纖維的原長；纖維的原長； L 纖維伸長至斷裂時的長度。纖維伸長至斷裂時的長度。纖維的斷裂伸長率是決定纖維加工條件及其制品使用纖維的斷裂伸長率是決定纖維加工條件及其制品使用性能的重要指標之一。斷裂伸長率大的纖維手感比較性能的重要指標之一。斷裂伸長率大的纖維手感比較柔軟，在紡織加工時，可以緩沖所受到的力，毛絲、柔軟，在紡織加工時，可以緩沖所受到的力，毛絲、斷頭較少；但斷裂伸長率也不

9、宜過大，否則織物容易斷頭較少；但斷裂伸長率也不宜過大，否則織物容易變形，一般宜在變形，一般宜在10%30%的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。4、初始模量、初始模量模量是纖維抵抗外力作用下形變能力的量度。而纖維的模量是纖維抵抗外力作用下形變能力的量度。而纖維的初始模量即彈性模量是指纖維受拉伸而當(dāng)初始模量即彈性模量是指纖維受拉伸而當(dāng)伸長為原長的伸長為原長的1%時所需的應(yīng)力。時所需的應(yīng)力。初始模量表征了纖維對小形變的抵抗能力。纖維的初始初始模量表征了纖維對小形變的抵抗能力。纖維的初始模量越大，越不易變形，亦即在纖維制品的使用過程中模量越大，越不易變形，亦即在纖維制品的使用過程中形狀的改變越小。形狀的改變越小。纖維

10、的初始模量取決于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及分子之間纖維的初始模量取決于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及分子之間相互作用力的大小，也與纖維的取向度或結(jié)晶度有關(guān)。相互作用力的大小，也與纖維的取向度或結(jié)晶度有關(guān)。例如在主要的合成纖維品種中，滌綸的初始模量最大，例如在主要的合成纖維品種中，滌綸的初始模量最大，其次為腈綸，錦綸則較小。因而滌綸織物挺括，不容易其次為腈綸，錦綸則較小。因而滌綸織物挺括，不容易起皺，而錦綸則易起皺，保形性差。起皺，而錦綸則易起皺，保形性差。5、回彈率、回彈率將纖維拉伸至產(chǎn)生一定伸長，然后撤去負荷，經(jīng)過松弛將纖維拉伸至產(chǎn)生一定伸長，然后撤去負荷，經(jīng)過松弛一定時間后一定時間后(3060s，視測試器

11、而定，視測試器而定)，測定纖維彈性在，測定纖維彈性在回縮后的剩余伸長?；乜s后的剩余伸長。可回復(fù)的彈性伸長可回復(fù)的彈性伸長與總伸長之比而與總伸長之比而稱為回彈率?；貜椔士捎孟率奖硎荆悍Q為回彈率?；貜椔士捎孟率奖硎荆夯貜椔驶貜椔?% =彈彈/總總100% =(總總-塑塑)/總總100%式中，式中，彈彈可回復(fù)的彈性伸長；可回復(fù)的彈性伸長； 塑塑不能回復(fù)的塑性伸長或剩余伸長；不能回復(fù)的塑性伸長或剩余伸長； 總總總伸長?？偵扉L。回彈率有兩種測定方法：一種叫回彈率有兩種測定方法：一種叫定負荷回彈率定負荷回彈率，測定時，測定時是對每個試樣施加一定負荷；另一種叫是對每個試樣施加一定負荷；另一種叫定伸長回彈率定

12、伸長回彈率，測定時固定一定的伸長，如測定時固定一定的伸長，如2%、3%或或5%等。等。除上述性能指標外，還有很多指標用來反映纖維的實用除上述性能指標外，還有很多指標用來反映纖維的實用性能，如吸濕性、耐熱性、燃燒性、耐候性、耐磨性、性能，如吸濕性、耐熱性、燃燒性、耐候性、耐磨性、耐腐蝕性、染色性等。耐腐蝕性、染色性等。5 5、回彈率、回彈率4.1.6 合成纖維的生產(chǎn)方法合成纖維的生產(chǎn)方法1、合成纖維的生產(chǎn)過程、合成纖維的生產(chǎn)過程合成纖維的品種繁多，原料及生產(chǎn)方法各異，其生產(chǎn)過合成纖維的品種繁多，原料及生產(chǎn)方法各異，其生產(chǎn)過程可概括為以下四個工序：程可概括為以下四個工序： 原料制備，高分子化合物的

13、合成原料制備，高分子化合物的合成(聚合聚合)或天然高分子或天然高分子化合物的化學(xué)處理和機械加工；化合物的化學(xué)處理和機械加工； 紡絲前準備，紡絲熔體或紡絲溶液的制備；紡絲前準備，紡絲熔體或紡絲溶液的制備； 紡絲，纖維的成型；紡絲，纖維的成型； 后加工，纖維的后處理。后加工，纖維的后處理。2、紡絲方法、紡絲方法工業(yè)上常用的紡絲方法是熔體紡絲法和溶液紡絲法。工業(yè)上常用的紡絲方法是熔體紡絲法和溶液紡絲法。(a) 熔體紡絲法熔體紡絲法，是指將高聚物加熱熔融制成熔體，并，是指將高聚物加熱熔融制成熔體，并經(jīng)噴絲頭噴成細流，在空氣或水中冷卻而凝固成纖維的經(jīng)噴絲頭噴成細流，在空氣或水中冷卻而凝固成纖維的方法。方

14、法。熔體紡絲法主要包括四個步驟：熔體紡絲法主要包括四個步驟： 紡絲熔體的制備；紡絲熔體的制備； 熔體經(jīng)噴絲板孔眼壓出形成熔體細流；熔體經(jīng)噴絲板孔眼壓出形成熔體細流； 熔體細流被拉長變細并冷卻凝固熔體細流被拉長變細并冷卻凝固(拉伸和熱定型拉伸和熱定型)； 固態(tài)纖維上油和卷繞。固態(tài)纖維上油和卷繞。圖圖4-3 熔體紡絲示意圖熔體紡絲示意圖熔體紡絲法包括：熔體紡絲法包括： 熔體直接紡絲；熔體直接紡絲； 切片紡絲；切片紡絲； 高速紡絲；高速紡絲； 雙組分紡絲；雙組分紡絲； 熔噴紡絲；熔噴紡絲； 一步法紡絲。一步法紡絲。(b) 溶液紡絲法溶液紡絲法，是指將高聚物溶解于溶劑中制得粘稠的，是指將高聚物溶解于溶

15、劑中制得粘稠的紡絲液，由噴絲頭噴成細流，通過凝固介質(zhì)使之凝固而紡絲液，由噴絲頭噴成細流，通過凝固介質(zhì)使之凝固而形成纖維，這種方法稱為溶液紡絲法。形成纖維，這種方法稱為溶液紡絲法。溶液紡絲法也主要包括四個步驟：溶液紡絲法也主要包括四個步驟： 紡絲液的制備；紡絲液的制備； 紡絲液經(jīng)紡絲泵計量再進入噴絲頭的毛細孔壓出形成紡絲液經(jīng)紡絲泵計量再進入噴絲頭的毛細孔壓出形成原液細流；原液細流； 原液細流中的溶劑向凝固浴擴散，浴中的沉淀劑則向原液細流中的溶劑向凝固浴擴散，浴中的沉淀劑則向細流擴散，聚合物在凝固浴中析出形成初生纖維；細流擴散，聚合物在凝固浴中析出形成初生纖維； 纖維拉伸和熱定型，上油以及卷繞。纖

16、維拉伸和熱定型，上油以及卷繞。圖圖4-3 溶液紡絲示意圖溶液紡絲示意圖溶液紡絲法包括：溶液紡絲法包括： 兩步法紡絲；兩步法紡絲； 乳液紡絲；乳液紡絲； 液晶紡絲；液晶紡絲； 凝膠紡絲。凝膠紡絲。溶液紡絲根據(jù)凝固介質(zhì)的不同又可分為兩種：溶液紡絲根據(jù)凝固介質(zhì)的不同又可分為兩種：(i) 濕法紡絲濕法紡絲，凝固介質(zhì)為液體，故稱濕法紡絲。它是使，凝固介質(zhì)為液體，故稱濕法紡絲。它是使從噴絲頭小孔中壓出的粘液細流，在液體中通過，這時從噴絲頭小孔中壓出的粘液細流，在液體中通過，這時細流中的成纖高聚物便被凝固成細絲，如下圖所示。細流中的成纖高聚物便被凝固成細絲，如下圖所示。濕法紡絲示意圖濕法紡絲示意圖(ii)

17、干法紡絲干法紡絲，凝固介質(zhì)為干態(tài)的，凝固介質(zhì)為干態(tài)的氣相介質(zhì)。從噴絲頭小孔中壓出的氣相介質(zhì)。從噴絲頭小孔中壓出的原液細流，被引入通有熱空氣流的原液細流，被引入通有熱空氣流的甬道中，熱空氣將使原液細流中的甬道中，熱空氣將使原液細流中的溶劑快速揮發(fā)，而揮發(fā)出來的溶劑溶劑快速揮發(fā)，而揮發(fā)出來的溶劑蒸氣被熱空氣流帶走，原液細流則蒸氣被熱空氣流帶走，原液細流則脫去溶劑后很快轉(zhuǎn)變成初生纖維，脫去溶劑后很快轉(zhuǎn)變成初生纖維，如右圖所示。如右圖所示。干法紡絲示意圖干法紡絲示意圖3、纖維的后加工、纖維的后加工(a) 短纖維后加工短纖維后加工，通常是在一條相當(dāng)長的流水作業(yè)線上，通常是在一條相當(dāng)長的流水作業(yè)線上完成，

18、包括集束、牽伸、水洗、上油、干燥、熱定型、完成，包括集束、牽伸、水洗、上油、干燥、熱定型、卷曲、切斷、打包等一系列工序。根據(jù)纖維品種的不同，卷曲、切斷、打包等一系列工序。根據(jù)纖維品種的不同，后加工工序的內(nèi)容和順序可能有所不同。后加工工序的內(nèi)容和順序可能有所不同。集束工序集束工序是將紡制出的若干絲束合并成一定粗細的大股是將紡制出的若干絲束合并成一定粗細的大股絲束，然后導(dǎo)入拉伸機進行拉伸。絲束，然后導(dǎo)入拉伸機進行拉伸。拉拉(牽牽)伸伸是使大分子沿纖維軸向取向排列，以提高纖維的是使大分子沿纖維軸向取向排列，以提高纖維的強度。一般拉伸強度。一般拉伸410倍。倍。熱定型熱定型是為了進一步調(diào)整已經(jīng)牽伸纖維

19、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是為了進一步調(diào)整已經(jīng)牽伸纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，消除纖維的內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，并降低消除纖維的內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，并降低纖維的沸水收縮率以改善纖維的使用性能。纖維的沸水收縮率以改善纖維的使用性能。上油上油是使纖維表面覆上一層油脂，賦予纖維平滑柔軟是使纖維表面覆上一層油脂，賦予纖維平滑柔軟的手感，改善纖維的抗靜電性能。上油后可降低纖維的手感，改善纖維的抗靜電性能。上油后可降低纖維與纖維或金屬之間的摩擦，使加工過程順利進行。與纖維或金屬之間的摩擦，使加工過程順利進行。為了使合成纖維具有與天然纖維相似的皺褶表面，而為了使合成纖維具有與天然纖維相似的皺褶表面，而增加短纖維與棉、

20、羊毛混紡時的抱合力，因此拉伸后增加短纖維與棉、羊毛混紡時的抱合力，因此拉伸后的絲束一般都加以的絲束一般都加以卷曲卷曲。采用熱空氣、蒸汽、熱水、。采用熱空氣、蒸汽、熱水、化學(xué)藥品或機械方法都能使纖維進行卷曲?；瘜W(xué)藥品或機械方法都能使纖維進行卷曲。2 2、 纖維后加工纖維后加工(b) 長絲后加工長絲后加工，長絲后加工與短纖維后加工相比，加工，長絲后加工與短纖維后加工相比，加工工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，這是由于長絲后加工需要工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，這是由于長絲后加工需要一縷縷絲一縷縷絲(細度為幾十特至一百多特細度為幾十特至一百多特)分別進行，而不是像分別進行，而不是像短纖維那樣集束而成為大股絲束進

21、行后加工。這就要求短纖維那樣集束而成為大股絲束進行后加工。這就要求每縷絲都能經(jīng)受相同條件的處理。每縷絲都能經(jīng)受相同條件的處理。長絲后加工過程主要包括拉伸、加捻、復(fù)捻、熱定型、長絲后加工過程主要包括拉伸、加捻、復(fù)捻、熱定型、絡(luò)絲、分級、包裝等工序。絡(luò)絲、分級、包裝等工序。加捻加捻是長絲后加工的特有工序。加捻的目的是增加單根是長絲后加工的特有工序。加捻的目的是增加單根纖維間的抱合力，而避免在紡織加工時發(fā)生斷頭或紊亂纖維間的抱合力，而避免在紡織加工時發(fā)生斷頭或紊亂現(xiàn)象，同時提高纖維的斷裂強度?，F(xiàn)象，同時提高纖維的斷裂強度。纖維捻度纖維捻度以每米長度以每米長度的捻回數(shù)表示，通常經(jīng)拉伸的捻回數(shù)表示，通常

22、經(jīng)拉伸-加捻后得到的捻度為加捻后得到的捻度為1040捻捻/米。需要更高捻度，則再進行米。需要更高捻度，則再進行復(fù)捻復(fù)捻。長絲后加工中，拉伸和熱定型的目的與短纖維后加工基長絲后加工中，拉伸和熱定型的目的與短纖維后加工基本相同。本相同。根據(jù)纖維長絲品種的不同，其后加工也可能有所不同。根據(jù)纖維長絲品種的不同，其后加工也可能有所不同。例如紡制粘膠纖維長絲時，纖維已經(jīng)受了足夠的牽伸，例如紡制粘膠纖維長絲時，纖維已經(jīng)受了足夠的牽伸，并在卷取時已獲得了一定的捻度，因此粘膠纖維后加工并在卷取時已獲得了一定的捻度，因此粘膠纖維后加工可省去拉伸和加捻工序?？墒∪ダ旌图幽砉ば?。(c) 彈力絲的加工彈力絲的加工，熱

23、塑性合成纖維長絲，熱塑性合成纖維長絲(主要是滌綸和主要是滌綸和錦綸錦綸)經(jīng)過特殊變形熱處理，便可制得富有彈性的長絲。經(jīng)過特殊變形熱處理，便可制得富有彈性的長絲。彈力絲在長度上的伸縮性可達原絲的數(shù)倍，而在蓬松性彈力絲在長度上的伸縮性可達原絲的數(shù)倍，而在蓬松性方面則可相當(dāng)原纖維的數(shù)十倍。方面則可相當(dāng)原纖維的數(shù)十倍。彈力絲的加工方法有多種，有假捻法、填塞箱法、空氣彈力絲的加工方法有多種，有假捻法、填塞箱法、空氣噴射法等。其中以假捻法應(yīng)用最為廣泛，目前世界上約噴射法等。其中以假捻法應(yīng)用最為廣泛，目前世界上約有有80%的彈力絲是用該法生產(chǎn)的。的彈力絲是用該法生產(chǎn)的。假捻法生產(chǎn)彈力絲的原理見左圖。假捻法生

24、產(chǎn)彈力絲的原理見左圖。利用合成纖維的熱塑性，在加捻器利用合成纖維的熱塑性，在加捻器的上面，纖維在高捻度情況下而在的上面，纖維在高捻度情況下而在定型器中熱定型，以消除內(nèi)應(yīng)力，定型器中熱定型，以消除內(nèi)應(yīng)力，固定加捻變形。纖維移至加捻器的固定加捻變形。纖維移至加捻器的下方時即退捻至零，但纖維仍保留下方時即退捻至零，但纖維仍保留已定型的卷曲狀態(tài)，因而可以形成已定型的卷曲狀態(tài)，因而可以形成蓬松柔軟、并富有彈性的彈力絲。蓬松柔軟、并富有彈性的彈力絲。假捻法生產(chǎn)彈力絲示意圖假捻法生產(chǎn)彈力絲示意圖 (d) 膨體紗的加工膨體紗的加工，膨體紗以腈綸為主，利用其熱塑性，膨體紗以腈綸為主，利用其熱塑性制得的具有膨松性

25、的紗線，其制法是將經(jīng)過一般短纖維制得的具有膨松性的紗線，其制法是將經(jīng)過一般短纖維后加工的腈綸紗束后加工的腈綸紗束(不經(jīng)切斷不經(jīng)切斷)在牽切機上進行熱拉伸，在牽切機上進行熱拉伸，再取其中再取其中5060%絲束在一定溫度下進行松弛熱定型，絲束在一定溫度下進行松弛熱定型，經(jīng)處理后其收縮性減小，這樣就得到了具有高收縮性和經(jīng)處理后其收縮性減小，這樣就得到了具有高收縮性和低收縮性的兩種不同的纖維。再將兩種纖維進行混紡，低收縮性的兩種不同的纖維。再將兩種纖維進行混紡，所紡出來的紗線在一定溫度下進行熱處理。所紡出來的紗線在一定溫度下進行熱處理。膨體紗熱處理示意圖膨體紗熱處理示意圖低縮纖維；低縮纖維；高縮纖維高

26、縮纖維 熱處理后，高收縮性纖維收縮成芯子，而低收縮性的則熱處理后，高收縮性纖維收縮成芯子，而低收縮性的則浮在表面浮在表面(如下圖所示如下圖所示)。這樣就可以得到蓬松柔軟、且。這樣就可以得到蓬松柔軟、且保暖性好的膨體紗。保暖性好的膨體紗。4.1.7 合成纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)合成纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)合成纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)，包括多重原纖結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)；合成纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)，包括多重原纖結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)；橫截面形狀和皮芯結(jié)構(gòu)以及纖維中的孔洞等，這些對纖橫截面形狀和皮芯結(jié)構(gòu)以及纖維中的孔洞等，這些對纖維的宏觀性能都有很大影響。維的宏觀性能都有很大影響。(1) 纖維的多重原纖結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)纖維的多重原纖結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)(a)

27、多重原纖結(jié)構(gòu)多重原纖結(jié)構(gòu)纖維是由線型大分子鏈排列、堆砌組合而成，它們之間纖維是由線型大分子鏈排列、堆砌組合而成，它們之間有許多絲狀結(jié)構(gòu)，即有許多絲狀結(jié)構(gòu)，即原纖結(jié)構(gòu)原纖結(jié)構(gòu)，其通過分子間的作用力，其通過分子間的作用力相互結(jié)合而構(gòu)成整根纖維單絲。而原纖結(jié)構(gòu)又是由各級相互結(jié)合而構(gòu)成整根纖維單絲。而原纖結(jié)構(gòu)又是由各級微結(jié)構(gòu)組成，稱微結(jié)構(gòu)組成，稱多重原纖結(jié)構(gòu)多重原纖結(jié)構(gòu)。原料的最小單元稱原料的最小單元稱基原纖基原纖，一般是由幾條線型長鏈分子，一般是由幾條線型長鏈分子互相平行地結(jié)合而成的很細的分子束，直徑約為互相平行地結(jié)合而成的很細的分子束，直徑約為13nm。由若干根基原纖平行排列而成的大分子束則稱為。

28、由若干根基原纖平行排列而成的大分子束則稱為微原纖微原纖，而在微原纖中基原纖之間存在著一些縫隙以及，而在微原纖中基原纖之間存在著一些縫隙以及孔洞。在通常情況下，微原纖是直徑約為孔洞。在通常情況下，微原纖是直徑約為1050nm的的可撓性棒狀物?？蓳闲园魻钗铩Ｔw原纖一般是由若干根基本平行排列的微原纖結(jié)合而成一般是由若干根基本平行排列的微原纖結(jié)合而成的大分子束。原纖中存在著比微原纖中更大的縫隙、的大分子束。原纖中存在著比微原纖中更大的縫隙、孔洞和非晶區(qū)。微原纖是依靠分子間作用力以及穿越孔洞和非晶區(qū)。微原纖是依靠分子間作用力以及穿越多個微原纖分子鏈的橫向聯(lián)結(jié)而構(gòu)成原纖的。多個微原纖分子鏈的橫向聯(lián)結(jié)而構(gòu)

29、成原纖的。一般原纖是直徑約為一般原纖是直徑約為0.10.5mm的棒狀物。的棒狀物。若干根基本平行排列的原纖可堆砌成更大的若干根基本平行排列的原纖可堆砌成更大的大原纖大原纖，其直徑可達其直徑可達13mm。由大原纖堆砌而成由大原纖堆砌而成纖維纖維，大原纖之間的連接較之原纖，大原纖之間的連接較之原纖之間更加松懈，縫隙、孔洞和非晶區(qū)的尺寸也較大。之間更加松懈，縫隙、孔洞和非晶區(qū)的尺寸也較大。多重原纖結(jié)構(gòu)使纖維中不僅存在著大小不等、排列方式多重原纖結(jié)構(gòu)使纖維中不僅存在著大小不等、排列方式不同的晶區(qū)和非晶區(qū)，而且存在許多不同尺寸的縫隙、不同的晶區(qū)和非晶區(qū)，而且存在許多不同尺寸的縫隙、溝槽和孔洞等。纖維的吸

30、附性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、各種物理溝槽和孔洞等。纖維的吸附性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、各種物理機械性質(zhì)以及這些性質(zhì)在纖維中所表現(xiàn)出的各向異性，機械性質(zhì)以及這些性質(zhì)在纖維中所表現(xiàn)出的各向異性，都與纖維的多重原纖結(jié)構(gòu)有關(guān)。都與纖維的多重原纖結(jié)構(gòu)有關(guān)。如前所述，在合成纖維紡絲過程中，紡絲細流的大分子如前所述，在合成纖維紡絲過程中，紡絲細流的大分子取向程度很低取向程度很低，在拉伸、熱定型過程中大分子沿纖維軸，在拉伸、熱定型過程中大分子沿纖維軸方向擇優(yōu)排列，而結(jié)合成基原纖、微原纖等，并使纖維方向擇優(yōu)排列，而結(jié)合成基原纖、微原纖等，并使纖維具有具有較高的取向度較高的取向度和和適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶度適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶度。因此，合成纖維的。因此，

31、合成纖維的多重原纖結(jié)構(gòu)以及由其所決定的纖維性質(zhì)，在很大程度多重原纖結(jié)構(gòu)以及由其所決定的纖維性質(zhì)，在很大程度上取決于紡絲工藝條件。上取決于紡絲工藝條件。(b) 表面形態(tài)表面形態(tài)，合成纖維的表面形態(tài)取決于纖維品種、成型，合成纖維的表面形態(tài)取決于纖維品種、成型方法和紡絲工藝條件。一般來說，與天然纖維相比，合成方法和紡絲工藝條件。一般來說，與天然纖維相比，合成纖維具有連續(xù)光滑和較規(guī)整的表面形態(tài)，這種表面對光線纖維具有連續(xù)光滑和較規(guī)整的表面形態(tài)，這種表面對光線的反射比較均勻，因而纖維表面具有明顯的光澤。生產(chǎn)中的反射比較均勻，因而纖維表面具有明顯的光澤。生產(chǎn)中為了獲得消光或半消光纖維，往往通過改變成型條件

32、或者為了獲得消光或半消光纖維，往往通過改變成型條件或者進行后處理來破壞纖維的光滑表面，以及在紡絲液中添加進行后處理來破壞纖維的光滑表面，以及在紡絲液中添加與成纖高聚物折射率不同的物質(zhì)，從而可減弱纖維表面的與成纖高聚物折射率不同的物質(zhì)，從而可減弱纖維表面的光澤，例如在聚酯纖維中添加二氧化鈦。光澤，例如在聚酯纖維中添加二氧化鈦?；瘜W(xué)纖維的表面形態(tài)對摩擦性、粘著性以及紡織加工性等化學(xué)纖維的表面形態(tài)對摩擦性、粘著性以及紡織加工性等有很大影響。有很大影響。(2) 纖維橫截面形狀和皮芯結(jié)構(gòu)纖維橫截面形狀和皮芯結(jié)構(gòu)(a) 橫截面形狀橫截面形狀，在熔融紡絲中，熔體溫度變化以及結(jié)晶，在熔融紡絲中，熔體溫度變化以

33、及結(jié)晶作用而引起的絲條體積變化很小，所以在使用圓形噴絲作用而引起的絲條體積變化很小，所以在使用圓形噴絲孔時，熔紡形成的纖維如聚酯、聚酰胺等都具有圓形或孔時，熔紡形成的纖維如聚酯、聚酰胺等都具有圓形或接近圓形的橫截面。接近圓形的橫截面。濕法紡絲成形的纖維，其橫截面形狀與所用溶劑有關(guān)。濕法紡絲成形的纖維，其橫截面形狀與所用溶劑有關(guān)。通常通常有機溶劑有機溶劑的固化速率較快，并且皮層凝固程度高于的固化速率較快，并且皮層凝固程度高于芯層，當(dāng)芯層收縮時，皮層收縮率較小，從而導(dǎo)致纖維芯層，當(dāng)芯層收縮時，皮層收縮率較小，從而導(dǎo)致纖維的橫截面呈腎形。而用的橫截面呈腎形。而用無機溶劑無機溶劑濕紡時，紡絲細流固化濕

34、紡時，紡絲細流固化慢，皮層與芯層將均勻收縮，使纖維橫截面保持圓形。慢，皮層與芯層將均勻收縮，使纖維橫截面保持圓形。纖維橫截面形狀對其性能有很大的纖維橫截面形狀對其性能有很大的影響。天然纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)如左圖影響。天然纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)如左圖所示。棉花是一種天然卷曲的空心所示。棉花是一種天然卷曲的空心纖維，具有良好的保暖和吸濕性；纖維，具有良好的保暖和吸濕性；蠶絲的橫截面是三角形，使其具有蠶絲的橫截面是三角形，使其具有柔和的光澤和舒適的手感；而羊毛柔和的光澤和舒適的手感；而羊毛則是由兩種吸水能力不同的組分所則是由兩種吸水能力不同的組分所組成的雙組分纖維，具有較穩(wěn)定的組成的雙組分纖維，具有較穩(wěn)定的卷曲與

35、良好的蓬松性和彈性。卷曲與良好的蓬松性和彈性。 天然纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)天然纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)(a) 棉花的橫截面；棉花的橫截面；(b) 蠶絲的橫截面；蠶絲的橫截面；(c) 羊毛不同染色的橫截面；羊毛不同染色的橫截面；(d) 羊毛不對稱皮質(zhì)的名稱和性質(zhì)羊毛不對稱皮質(zhì)的名稱和性質(zhì)合成纖維通常具有圓形或近似圓形橫截面，而使纖維合成纖維通常具有圓形或近似圓形橫截面，而使纖維表面光滑、抱合力差、光澤不好。近年來出現(xiàn)的異形表面光滑、抱合力差、光澤不好。近年來出現(xiàn)的異形纖維、空心纖維及復(fù)合纖維等新型的合成纖維，具有纖維、空心纖維及復(fù)合纖維等新型的合成纖維，具有類似天然纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)，其性能有很大改善。類似天然纖維的

36、形態(tài)結(jié)構(gòu)，其性能有很大改善。異形纖維和中空纖維是采用特殊形狀紡絲孔的噴絲頭異形纖維和中空纖維是采用特殊形狀紡絲孔的噴絲頭進行紡絲而得到的具有異形截面或空心的纖維。進行紡絲而得到的具有異形截面或空心的纖維。異形纖維具有優(yōu)良的光學(xué)性能，例如：三角形截面的異形纖維具有優(yōu)良的光學(xué)性能，例如：三角形截面的纖維具有蠶絲般的柔和光澤；多角形截面則能使纖維纖維具有蠶絲般的柔和光澤；多角形截面則能使纖維表面顯示鉆石般的光澤。另外，纖維表面積的增大，表面顯示鉆石般的光澤。另外，纖維表面積的增大，會增加纖維的覆蓋能力，使透明性減小。特殊的截面會增加纖維的覆蓋能力，使透明性減小。特殊的截面形狀也將會增大纖維之間的抱合

37、力，并提高蓬松性、形狀也將會增大纖維之間的抱合力，并提高蓬松性、透氣性、抗起球性等性能。透氣性、抗起球性等性能。中空纖維密度小，保暖性和蓬松性好，并具有特殊的中空纖維密度小，保暖性和蓬松性好，并具有特殊的光澤。光澤。制造異形纖維噴絲板的噴絲孔形狀制造異形纖維噴絲板的噴絲孔形狀示意圖示意圖復(fù)合纖維是紡羊毛形態(tài)結(jié)構(gòu)的合成纖維，是將兩種或復(fù)合纖維是紡羊毛形態(tài)結(jié)構(gòu)的合成纖維，是將兩種或兩種以上成纖聚合物的熔體或溶液輸入到同一個噴絲兩種以上成纖聚合物的熔體或溶液輸入到同一個噴絲頭中，匯合后從同一紡絲孔噴出而形成纖維，又稱為頭中，匯合后從同一紡絲孔噴出而形成纖維，又稱為組合纖維。雙組分的復(fù)合纖維可按不同組

38、分在橫截面組合纖維。雙組分的復(fù)合纖維可按不同組分在橫截面中的分布情況，分為中的分布情況，分為并列型并列型和和皮芯型皮芯型復(fù)合纖維兩類。復(fù)合纖維兩類。由于組成復(fù)合纖維的兩種組分，在熱處理時將會發(fā)生由于組成復(fù)合纖維的兩種組分，在熱處理時將會發(fā)生不同程度的收縮，使纖維產(chǎn)生三度空間的螺旋狀穩(wěn)定不同程度的收縮，使纖維產(chǎn)生三度空間的螺旋狀穩(wěn)定卷曲形狀，因此具有很高的體積蓬松性、彈性和覆蓋卷曲形狀，因此具有很高的體積蓬松性、彈性和覆蓋能力，而使纖維的毛型感強。能力，而使纖維的毛型感強。雙組份復(fù)合纖維橫截面示意圖雙組份復(fù)合纖維橫截面示意圖(a) 同心式；同心式；(b) 偏心式；偏心式；(c) 異形斷面異形斷面

39、 (b) 皮芯結(jié)構(gòu)皮芯結(jié)構(gòu)，是濕紡纖維的結(jié)構(gòu)特征之一。由于濕紡中，是濕紡纖維的結(jié)構(gòu)特征之一。由于濕紡中凝固液在原液細流內(nèi)外分布不均勻，使細流內(nèi)部和周邊凝固液在原液細流內(nèi)外分布不均勻，使細流內(nèi)部和周邊的高聚物以不同的機理進行相分離和固化，而導(dǎo)致纖維的高聚物以不同的機理進行相分離和固化，而導(dǎo)致纖維沿徑向有結(jié)構(gòu)上的差異。外表有一層極薄的皮膜，皮膜沿徑向有結(jié)構(gòu)上的差異。外表有一層極薄的皮膜，皮膜內(nèi)部是纖維的皮層，里邊是芯層。皮層中一般含有較小內(nèi)部是纖維的皮層，里邊是芯層。皮層中一般含有較小的微晶，并具有較高的取向度。芯層結(jié)構(gòu)較疏松，微晶的微晶，并具有較高的取向度。芯層結(jié)構(gòu)較疏松，微晶尺寸也較大，皮層含

40、量一般隨凝固浴的組分而改變。尺寸也較大，皮層含量一般隨凝固浴的組分而改變。纖維的皮芯結(jié)構(gòu)對吸附性能、染色性、強度及斷裂伸長纖維的皮芯結(jié)構(gòu)對吸附性能、染色性、強度及斷裂伸長等影響較大。例如高強力粘膠纖維的特征之一，是具有等影響較大。例如高強力粘膠纖維的特征之一，是具有全皮層結(jié)構(gòu)，所以機械性能較好。全皮層結(jié)構(gòu)，所以機械性能較好。聚合物在紡絲過程中將會受到剪切和拉伸力，在剪切和聚合物在紡絲過程中將會受到剪切和拉伸力，在剪切和拉伸力作用下聚合物的的鏈結(jié)構(gòu)如下圖所示：拉伸力作用下聚合物的的鏈結(jié)構(gòu)如下圖所示：一般無定形的合成纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，而結(jié)晶的合成一般無定形的合成纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，而結(jié)晶的合成纖維則

41、具有晶區(qū)、無定形區(qū)和界面區(qū)三相結(jié)構(gòu)。纖維則具有晶區(qū)、無定形區(qū)和界面區(qū)三相結(jié)構(gòu)。無定形合成纖維的皮芯結(jié)構(gòu)示意圖無定形合成纖維的皮芯結(jié)構(gòu)示意圖 結(jié)晶合成纖維的三相結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)晶合成纖維的三相結(jié)構(gòu)示意圖(3) 纖維中的孔洞纖維中的孔洞在微原纖和原纖等結(jié)構(gòu)中均存在著縫隙和孔洞，而這些在微原纖和原纖等結(jié)構(gòu)中均存在著縫隙和孔洞，而這些微孔結(jié)構(gòu)是在紡絲過程中形成的。其中在合成纖維中，微孔結(jié)構(gòu)是在紡絲過程中形成的。其中在合成纖維中，以濕紡聚丙烯腈纖維的微孔結(jié)構(gòu)最典型，尺寸比較大的以濕紡聚丙烯腈纖維的微孔結(jié)構(gòu)最典型，尺寸比較大的孔洞可達幾微米以上。孔洞可達幾微米以上。纖維中的微孔、縫隙往往是造成纖維結(jié)構(gòu)不均勻、

42、強度纖維中的微孔、縫隙往往是造成纖維結(jié)構(gòu)不均勻、強度不高的重要原因。但是，纖維中存在一定數(shù)量的孔洞對不高的重要原因。但是，纖維中存在一定數(shù)量的孔洞對改善纖維的吸濕性、染色性等是有利的。例如，近年來改善纖維的吸濕性、染色性等是有利的。例如，近年來出現(xiàn)的多孔聚丙烯腈纖維、多孔聚酯纖維等，都是含有出現(xiàn)的多孔聚丙烯腈纖維、多孔聚酯纖維等，都是含有大量微孔的纖維，具有較高的保水性及吸濕性。大量微孔的纖維，具有較高的保水性及吸濕性。4.2 天然纖維天然纖維棉纖維主要成分是棉纖維主要成分是纖維素纖維素，占，占9094，其次是水分、，其次是水分、脂肪、蠟質(zhì)及灰分等。纖維素由許多失水脂肪、蠟質(zhì)及灰分等。纖維素由

43、許多失水-葡萄糖基連葡萄糖基連接而成的天然高分子化合物，分子式可表示為：接而成的天然高分子化合物，分子式可表示為：式中式中n為平均聚合度，一般可達為平均聚合度，一般可達100015000。棉纖維的。棉纖維的截面是由許多同心層組成，外形呈紡錘形，纖維長度與截面是由許多同心層組成，外形呈紡錘形，纖維長度與直徑之比為直徑之比為10003000。棉纖維強度和延伸率較低，但。棉纖維強度和延伸率較低，但濕強度較高。濕強度較高。4.2.1 棉纖維棉纖維C6H10O5n4.2.2 麻纖維麻纖維麻纖維是一年或多年生草本雙子葉植物的韌皮纖維以及麻纖維是一年或多年生草本雙子葉植物的韌皮纖維以及單子葉植物的葉纖維總稱

44、，其中以苧麻纖維和亞麻纖維單子葉植物的葉纖維總稱，其中以苧麻纖維和亞麻纖維為主。為主。麻纖維的組成物質(zhì)與棉纖維相似，纖維細胞的斷面形狀麻纖維的組成物質(zhì)與棉纖維相似，纖維細胞的斷面形狀有扁圓形、橢圓形、多角形等。有扁圓形、橢圓形、多角形等。苧麻纖維和亞麻纖維的性能特點有：干、濕強度均較高；苧麻纖維和亞麻纖維的性能特點有：干、濕強度均較高；延伸率低；初始模量高；耐腐蝕性好。延伸率低；初始模量高；耐腐蝕性好。 4.2.3 毛纖維毛纖維毛纖維以羊毛纖維為主，組成物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。毛纖維以羊毛纖維為主，組成物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。毛纖維彈性好，吸濕率較高，耐酸性好；但強度低，毛纖維彈性好，吸濕率較高，耐酸性好

45、；但強度低，耐熱性和耐堿性較差。耐熱性和耐堿性較差。4.2.4 蠶絲蠶絲蠶絲又稱為天然絲。生絲是由兩根絲纖朊蠶絲又稱為天然絲。生絲是由兩根絲纖朊(約約7582%)被絲膠朊被絲膠朊(約約1825%)粘合而成。絲膠朊能溶于熱水或粘合而成。絲膠朊能溶于熱水或弱堿性溶液，除去絲膠朊而得的絲纖朊，俗稱熟絲，呈弱堿性溶液，除去絲膠朊而得的絲纖朊，俗稱熟絲，呈白色，柔軟有光澤，強度高，是熱和電的不良導(dǎo)體。白色，柔軟有光澤，強度高，是熱和電的不良導(dǎo)體。 4.3 人造纖維人造纖維4.3.1 概述概述人造纖維人造纖維是以天然聚合物為原料，經(jīng)過化學(xué)處理與機械是以天然聚合物為原料，經(jīng)過化學(xué)處理與機械加工而制得的化學(xué)纖

46、維。人造纖維一般具有與天然纖維加工而制得的化學(xué)纖維。人造纖維一般具有與天然纖維相似的性能，有良好的吸濕性、透氣性和染色性、手感相似的性能，有良好的吸濕性、透氣性和染色性、手感柔軟、富有光澤，是一類重要的紡織材料。柔軟、富有光澤，是一類重要的紡織材料。人造纖維按化學(xué)組成可分為：再生纖維素纖維、纖維素人造纖維按化學(xué)組成可分為：再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、再生蛋白質(zhì)纖維三類。酯纖維、再生蛋白質(zhì)纖維三類。再生纖維素纖維再生纖維素纖維是以含纖維素的農(nóng)林產(chǎn)物，如木材、棉是以含纖維素的農(nóng)林產(chǎn)物，如木材、棉短絨等為原料制得，短絨等為原料制得，纖維的化學(xué)組成與原料相同纖維的化學(xué)組成與原料相同，但物，但物理結(jié)構(gòu)

47、發(fā)生變化。理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。纖維素酯纖維纖維素酯纖維也以纖維素為原料，經(jīng)酯化后紡絲制得的也以纖維素為原料，經(jīng)酯化后紡絲制得的纖維，纖維，纖維的化學(xué)組成與原料不同纖維的化學(xué)組成與原料不同。再生蛋白質(zhì)纖維再生蛋白質(zhì)纖維的原料則是玉米、大豆、花生以及牛乳的原料則是玉米、大豆、花生以及牛乳酪素等蛋白質(zhì)。酪素等蛋白質(zhì)。4.3.2 粘膠纖維粘膠纖維粘膠纖維于粘膠纖維于1905年開始工業(yè)化生產(chǎn)，是化學(xué)纖維中發(fā)展年開始工業(yè)化生產(chǎn)，是化學(xué)纖維中發(fā)展最早的品種。最早的品種。由于原料易得、成本低廉、且應(yīng)用廣泛，至今，在化學(xué)由于原料易得、成本低廉、且應(yīng)用廣泛，至今，在化學(xué)纖維生產(chǎn)中仍占有相當(dāng)重要的地位。纖維生產(chǎn)中仍占有

48、相當(dāng)重要的地位。 (1) (1) 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝粘膠纖維是以木材、棉短絨、甘蔗渣、蘆葦為原料，以粘膠纖維是以木材、棉短絨、甘蔗渣、蘆葦為原料，以濕法紡絲制成的。濕法紡絲制成的。 具體工藝流程如下：具體工藝流程如下：漿粕漿粕浸漬浸漬堿液堿液壓榨壓榨粉碎粉碎堿纖維素堿纖維素老成老成磺化磺化纖維素纖維素磺酸酯磺酸酯溶解溶解二硫化碳二硫化碳堿液堿液粘膠粘膠混合混合過濾過濾熟成熟成脫泡脫泡紡絲紡絲水洗水洗脫硫脫硫漂白漂白上油上油烘干烘干粘膠纖維粘膠纖維硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅(2) (2) 性能性能粘膠纖維的基本化學(xué)組成與棉纖維相同，因此某些性能粘膠纖維的基本化學(xué)組成與棉纖維相同，因此

49、某些性能與棉相似，如吸濕性與透氣性，染色性及紡織加工性等與棉相似，如吸濕性與透氣性，染色性及紡織加工性等均較好。均較好。但是粘膠纖維的大分子鏈聚合度較棉纖維低，并且分子但是粘膠纖維的大分子鏈聚合度較棉纖維低，并且分子取向度較小，分子鏈間排列也不如棉纖維緊密，因此其取向度較小，分子鏈間排列也不如棉纖維緊密，因此其某些性能較棉纖維差，如干態(tài)強度比較接近于棉纖維，某些性能較棉纖維差，如干態(tài)強度比較接近于棉纖維，而濕態(tài)強度遠低于棉纖維。而濕態(tài)強度遠低于棉纖維。棉纖維的濕態(tài)強度往往大于干態(tài)強度，約增加棉纖維的濕態(tài)強度往往大于干態(tài)強度，約增加210%，而粘膠纖維濕態(tài)強度大大低于干態(tài)強度，通常只有干態(tài)而粘膠

50、纖維濕態(tài)強度大大低于干態(tài)強度，通常只有干態(tài)強度的強度的60%左右。左右。(3) (3) 應(yīng)用應(yīng)用粘膠纖維可以純紡，也可以與天然纖維和其它化學(xué)纖維粘膠纖維可以純紡，也可以與天然纖維和其它化學(xué)纖維混紡。粘膠纖維應(yīng)用廣泛，粘膠纖維長絲又稱混紡。粘膠纖維應(yīng)用廣泛，粘膠纖維長絲又稱人造絲人造絲，可織成各種平滑柔軟的絲織品。可織成各種平滑柔軟的絲織品。毛型短纖維俗稱毛型短纖維俗稱人造毛人造毛，是毛紡廠不可缺少的原料。，是毛紡廠不可缺少的原料。棉型粘膠短纖維俗稱棉型粘膠短纖維俗稱人造棉人造棉，可以織成各種色彩絢麗的，可以織成各種色彩絢麗的人造棉布，適用于做內(nèi)衣、外衣以及各種裝飾織物。人造棉布，適用于做內(nèi)衣、

51、外衣以及各種裝飾織物。近年發(fā)展起來的新型粘膠纖維近年發(fā)展起來的新型粘膠纖維高濕模量粘膠纖維，高濕模量粘膠纖維，我國稱之為富強纖維，其大分子取向度高、結(jié)構(gòu)均勻，我國稱之為富強纖維，其大分子取向度高、結(jié)構(gòu)均勻，在堅牢度、耐水洗性、抗皺性和形狀穩(wěn)定性方面更接近在堅牢度、耐水洗性、抗皺性和形狀穩(wěn)定性方面更接近優(yōu)質(zhì)棉。優(yōu)質(zhì)棉。粘膠強力絲則有高的強度，適用于輪胎的簾子線。粘膠強力絲則有高的強度，適用于輪胎的簾子線。4.4 通用合成纖維通用合成纖維聚酰胺纖維是指分子主鏈含有酰胺鍵聚酰胺纖維是指分子主鏈含有酰胺鍵(-NHCO-)的一類的一類合成纖維。合成纖維。國內(nèi)商品名稱為錦綸，國外商品名有國內(nèi)商品名稱為錦綸

52、，國外商品名有“尼龍尼龍”、“耐耐綸綸”、“卡普隆卡普隆”等。等。聚酰胺品種很多，國內(nèi)主要生產(chǎn)聚酰胺聚酰胺品種很多，國內(nèi)主要生產(chǎn)聚酰胺6，聚酰胺，聚酰胺66和和聚酰胺聚酰胺1010等纖維。后者以蓖麻油為原料，是我國特有等纖維。后者以蓖麻油為原料，是我國特有的品種。的品種。4.4.1 聚酰胺纖維聚酰胺纖維聚酰胺纖維是合成纖維中性能優(yōu)良、用途最廣泛的品種聚酰胺纖維是合成纖維中性能優(yōu)良、用途最廣泛的品種之一，其性能特點有以下幾點：之一，其性能特點有以下幾點： 耐磨性好耐磨性好，優(yōu)于其它一切纖維，比棉花高，優(yōu)于其它一切纖維，比棉花高10倍，而比倍，而比羊毛高羊毛高20倍，是粘膠纖維的倍，是粘膠纖維的5

53、0倍。倍。 強度高、耐沖擊性好強度高、耐沖擊性好，聚酰胺纖維的結(jié)晶度、取向度，聚酰胺纖維的結(jié)晶度、取向度及分子間作用力大，因此是強度最高的合成纖維之一。及分子間作用力大，因此是強度最高的合成纖維之一。一般紡織用聚酰胺長絲的斷裂強度為一般紡織用聚酰胺長絲的斷裂強度為4.45.7cN/dtex，而，而作為特殊用途的聚酰胺強力絲斷裂強度達作為特殊用途的聚酰胺強力絲斷裂強度達6.28.4cN/dtex。 彈性高、耐疲勞性好彈性高、耐疲勞性好，聚酰胺纖維的回彈性極好，聚酰胺纖維的回彈性極好，例如尼龍例如尼龍6長絲在伸長長絲在伸長10%的情況下，回彈率為的情況下，回彈率為99%，可經(jīng)受數(shù)萬次雙曲撓，比棉花

54、高可經(jīng)受數(shù)萬次雙曲撓，比棉花高78倍。倍。 密度小密度小，除聚丙烯和聚乙烯纖維外，是所有纖維中，除聚丙烯和聚乙烯纖維外，是所有纖維中最輕的，相對密度為最輕的，相對密度為1.041.14。此外，聚酰胺纖維還具有耐腐蝕、不發(fā)霉、染色性好的此外，聚酰胺纖維還具有耐腐蝕、不發(fā)霉、染色性好的特點。特點。聚酰胺纖維的缺點是聚酰胺纖維的缺點是彈性模量小彈性模量小，使用過程中易變形，使用過程中易變形，耐熱性及耐光性較差。耐熱性及耐光性較差。聚酰胺纖維可以純紡和混紡作各種衣料及針織品，特別聚酰胺纖維可以純紡和混紡作各種衣料及針織品，特別適用于制造單絲、復(fù)絲彈力絲襪，耐磨又耐穿。工業(yè)上適用于制造單絲、復(fù)絲彈力絲襪

55、，耐磨又耐穿。工業(yè)上用作輪胎簾子線、工業(yè)濾布、漁網(wǎng)、安全網(wǎng)、運輸帶、用作輪胎簾子線、工業(yè)濾布、漁網(wǎng)、安全網(wǎng)、運輸帶、繩索以及降落傘、宇宙飛行服等軍用物品繩索以及降落傘、宇宙飛行服等軍用物品。4.4.2 聚酯纖維聚酯纖維聚酯纖維是由聚酯樹脂經(jīng)熔融紡絲和后加工處理制成的聚酯纖維是由聚酯樹脂經(jīng)熔融紡絲和后加工處理制成的一種合成纖維，其中聚酯樹脂是由二元酸和二元醇經(jīng)縮一種合成纖維，其中聚酯樹脂是由二元酸和二元醇經(jīng)縮聚而制得。由于纖維分子主鏈中含有酯基聚而制得。由于纖維分子主鏈中含有酯基(COO)，故稱聚酯纖維。故稱聚酯纖維。聚酯纖維于聚酯纖維于1953年投入工業(yè)化生產(chǎn)，且由于性能優(yōu)良，年投入工業(yè)化生產(chǎn)

56、，且由于性能優(yōu)良，用途廣泛，是合成纖維中發(fā)展最快的品種，產(chǎn)量躍居至用途廣泛，是合成纖維中發(fā)展最快的品種，產(chǎn)量躍居至第一位第一位。 聚酯纖維的品種很多，但目前主要品種是聚對苯二甲酸聚酯纖維的品種很多，但目前主要品種是聚對苯二甲酸乙二醇酯乙二醇酯(PET)纖維，是由對苯二甲酸或者對苯二甲酸纖維，是由對苯二甲酸或者對苯二甲酸二甲酯和乙二醇縮聚制得的。國內(nèi)聚酯纖維的商品名稱二甲酯和乙二醇縮聚制得的。國內(nèi)聚酯纖維的商品名稱為為“滌綸滌綸”，俗稱，俗稱“的確良的確良”。國外商品名稱有。國外商品名稱有“達柯達柯綸綸(Dacron)”、“帝特綸帝特綸()”、“特麗綸特麗綸(Terylene)”、“拉芙桑拉芙桑

57、(aBcaH)”等。等。此外，聚酯纖維還有對苯二甲酸丙二醇酯此外，聚酯纖維還有對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、對苯、對苯二甲酸丁二醇酯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘酯、聚萘酯(PEN)等，但通常情況下等，但通常情況下所謂的所謂的“聚酯纖維聚酯纖維” 是指聚對苯二甲酸乙二醇酯。是指聚對苯二甲酸乙二醇酯。 聚酯纖維具有如下的性能：聚酯纖維具有如下的性能： 彈性好彈性好，聚酯纖維的彈性接近羊毛，當(dāng)伸長，聚酯纖維的彈性接近羊毛，當(dāng)伸長5%時，時，去負荷后幾乎可完全回復(fù)。耐皺性超過其它一切纖維。去負荷后幾乎可完全回復(fù)。耐皺性超過其它一切纖維。 強度大強度大，干態(tài)強度，干態(tài)強度47cN/dtex，濕態(tài)下強度

58、不變。而，濕態(tài)下強度不變。而沖擊強度比聚酰胺纖維高沖擊強度比聚酰胺纖維高4倍，比粘膠纖維高倍，比粘膠纖維高20倍。倍。 模量高模量高，在大規(guī)模生產(chǎn)的合成纖維中，以聚酯纖維的，在大規(guī)模生產(chǎn)的合成纖維中，以聚酯纖維的初始模量為最高，其值可高達初始模量為最高，其值可高達14.0117.55GPa，而使得，而使得織物的尺寸穩(wěn)定、不變形、不走樣、褶裥持久?？椢锏某叽绶€(wěn)定、不變形、不走樣、褶裥持久。 吸濕性低吸濕性低，聚酯纖維的回潮率僅為，聚酯纖維的回潮率僅為0.40.5，低于，低于腈綸腈綸(1%2%)和錦綸和錦綸(4%)，因而電絕緣性好，且織物，因而電絕緣性好，且織物易洗易干。易洗易干。 耐熱性好耐熱性

59、好，聚酯纖維軟化點為，聚酯纖維軟化點為230240，熔點為，熔點為255260，分解點為，分解點為300，比聚酰胺耐熱性好。，比聚酰胺耐熱性好。此外，耐磨性僅次于聚酰胺纖維，耐光性僅次于聚丙烯此外，耐磨性僅次于聚酰胺纖維，耐光性僅次于聚丙烯腈纖維，并具有較好的耐腐蝕性。腈纖維，并具有較好的耐腐蝕性。 由于聚酯纖維彈性好、織物有易洗易干、保形性好、由于聚酯纖維彈性好、織物有易洗易干、保形性好、免熨等特點，所以是理想的紡織材料，可純紡或者與免熨等特點，所以是理想的紡織材料，可純紡或者與其它纖維混紡制作各種服裝及針織品。其它纖維混紡制作各種服裝及針織品。在工業(yè)上，主要是作為電絕緣材料、運輸帶、繩索、

60、在工業(yè)上，主要是作為電絕緣材料、運輸帶、繩索、漁網(wǎng)、輪胎簾子線、人造血管等。漁網(wǎng)、輪胎簾子線、人造血管等。吸音材料吸音材料紡織材料紡織材料增強材料增強材料4.4.3 聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維是以丙烯腈為原料聚合成聚丙烯腈，然后聚丙烯腈纖維是以丙烯腈為原料聚合成聚丙烯腈，然后紡制成的合成纖維。國內(nèi)商品名稱為紡制成的合成纖維。國內(nèi)商品名稱為“腈綸腈綸”，國外商，國外商品名稱有品名稱有“奧綸奧綸”、 “珀綸珀綸”、“開司米綸開司米綸”等。等。聚丙烯腈纖維自聚丙烯腈纖維自1950年投入工業(yè)生產(chǎn)以來，其發(fā)展速度年投入工業(yè)生產(chǎn)以來，其發(fā)展速度一直很快，目前其產(chǎn)量僅次于聚酯纖維和聚酰胺纖維，一直