纖維分類與粘膠纖維常識

1、纖維分類與粘膠纖維常識第一部分：纖維分類纖維（Fiber）： 一般是指細而長的材料。纖維具有彈性模量大，塑性形變小， 強度高等特點，有很高的結品能力，分子量小，一般為幾萬。纖維分類一、天然纖維天然纖維是自然界存在的，可以直接取得纖維，根據(jù)其來源分成植物纖維、動物纖維和礦物纖維三類。（一）植物纖維植物纖維是由植物的種籽、果實、莖、葉等處得到的纖維，是天然纖維素纖維。從植物韌皮得到的纖維如亞麻、黃麻、羅布麻等；從植物葉上得到的纖維如劍麻、蕉 麻等。植物纖維的主要化學成分是纖維素，故也稱纖維素纖維。植物纖維包括：種子纖維、韌皮纖維、葉纖維、果實纖維。種子纖維：是指一些植物種子表皮細胞生長成的單細胞纖

2、維。如棉、木棉。韌皮纖維：是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝纖維。如：亞麻、苧麻、黃 麻、竹纖維葉纖維：是從一些植物的葉子或葉鞘取得的工藝纖維。如：劍麻、 蕉麻果實纖維：是從一些植物的果實取得的纖維。如：椰子纖維。（二）動物纖維動物纖維是由動物的毛或昆蟲的腺分泌物中得到的纖維。從動物毛發(fā)得到的纖維有羊毛、兔毛、駱駝毛、山羊毛、耗牛絨等；從動物腺分泌物得到的纖維有蠶絲等。 動物纖維的主要化學成分是 蛋白質(zhì)，故也稱蛋白質(zhì)纖維動物纖維（天然蛋白質(zhì)纖維）包括：毛發(fā)纖維和腺體纖維。毛發(fā)纖維:動物毛囊生長具有多細胞結構由角蛋白組成的纖維。如：綿羊毛、山羊絨、駱駝毛、兔毛、馬海毛。絲纖維:由一些昆蟲絲腺所

3、分泌的，特別是由鱗翅目幼蟲所分泌的物質(zhì)形成的纖 維，此外還有由一些軟體動物的分泌物形成的纖維。如：蠶絲（三）礦物纖維礦物纖維是從纖維狀結構的礦物巖石中獲得的纖維，主要組成物質(zhì)為各種氧化 物，如二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂等，其主要來源為各類石棉，如溫石棉，青石棉等。二、化學纖維化學纖維是經(jīng)過化學處理加工而制成的纖維?？煞譃槿嗽炖w維（再生纖維）和合 成纖維兩類。（一）人造纖維（再生纖維）人造纖維也稱再生纖維人造纖維是用含有天然纖維或蛋白纖維的物質(zhì)，如木材、甘蔗、蘆葦、大豆蛋白 質(zhì)纖維等及其他失去紡織加工價值的纖維原料，經(jīng)過 化學加工后制成的紡織纖維。主 要的用于紡織的人造纖維有：黏膠纖維、醋酸纖維、

4、銅氨纖維。再生纖維是指將天然高聚物制成的漿液高度純凈化后制成的纖維，如再生纖維素 纖維、再生蛋白質(zhì)纖維、再生 淀粉纖維以及再生合成纖維。（二）合成纖維合成纖維的化學組成和天然纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或 農(nóng)副產(chǎn)品，先合成單位，再用化學合成與機 械加工的方法制成纖維。如 聚酯纖維（滌綸）、聚酰胺纖維（錦綸或尼龍）、聚乙烯醇 纖維（維綸）、聚丙烯月青纖維（月青綸）、聚丙烯纖維（丙綸）、聚氯乙烯纖維（氯綸） 等。三、其他分類度與細度有棉型（38 51mm ）、毛型（64 114mm ）、絲型（長絲）、中長型（51 76mm ）、超細型（0.9dt

5、ex ）之分。面形態(tài)有普通圓形、中空和 異形纖維以及環(huán)狀或形芯纖維。曲有高卷曲、低卷曲、異卷曲、無卷曲之分。化纖維；高性能纖維：功能或智能纖維工方式對天然纖維有不同初加工和改性的纖維。纖維有高諫紡絲、牽伸絲（DTY ）、預或全取向絲（POY或FOY）、變形絲等。維資源狀態(tài)可分為大宗纖維和特種纖維纖維在各行各業(yè)中纖維在紡織業(yè)纖維是天然或人工合成的細絲狀物質(zhì).在現(xiàn)代生活中，纖維的應用無處不在，而 且其中蘊含的高科技還不少呢。導彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開裂， 血管和神經(jīng)需要修補，這些都離不開纖維這個小身材的“神奇小子”。穿得舒服，御寒防曬，是我們對衣服的最初要求，如今這個要求已很容易

6、達到。海藻碳纖維做成衣服后，穿著時能長期使人體分子摩擦產(chǎn)生熱反應，促進身體血液循環(huán)，因此能蓄熱保溫，而防紫外線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩。不過現(xiàn)在人們不僅要求穿得暖和，還增加了許多新要求，纖維都能一一滿足：過 去的年代曾經(jīng)流行過 “滌蓋棉”、“丙蓋棉”，面料外滌里棉，是因為棉和肌膚的親和 性好，而滌與丙綸結實耐磨，方便洗滌?，F(xiàn)在的新材料有了顛覆性的轉變，可以“棉蓋滌”、“棉蓋丙”，新型的抗菌導濕纖維，比通常的纖維直徑？穴10gm 一 100gm?雪要 小，織成的面料可以使汗液透過，卻不附著，這樣汗液便被排到外層的棉布層，衣服貼身面便可隨時保持干爽.千變?nèi)f化，只為了幫我們穿著更

7、舒適。纖維在軍事而纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著了，粘膠而碳纖維幫導彈穿上“防熱衣”，可以耐幾萬絲綢纖維度的高溫；無機 陶瓷纖維耐氧化性好，且 化學穩(wěn)定性高，還有耐腐蝕性和電絕緣性， 航空航天、軍工領域都用得著； 聚酰亞胺纖維可以做高溫防火保護服、賽車防燃服、 裝甲部隊的防護服和飛行服；碳納米管可用作電磁波吸收材料，用于制作 隱形材料 電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護材料和“暗室”（吸波）材料。纖維在環(huán)保聚乳酸作為可完全生物降解性塑料，越來越受到人們重視?？蓪⒕廴樗嶂瞥赊r(nóng)用 薄膜、紙代用品、紙張塑膜、包裝薄膜、食品容器、生活垃圾袋、農(nóng)藥化肥緩釋材料、 化妝品的添加成分等。纖維在醫(yī)藥方面的

8、應用已非常廣泛。甲殼素纖維做成醫(yī)用紡織品，具有抑菌除臭、消炎止癢纖維織物、保濕防燥、護理肌膚等功能，因此可以制成各種止血棉、繃帶和紗布，廢棄后還會 自然降解，不污染環(huán)境；聚丙烯酰胺類水凝膠可能控制藥物釋放；聚乳酸或者脫乙酰 甲殼素纖維制成的外科 縫會線，在傷口愈合后自動降解并吸收，病人就不用再動手術 拆線了。纖維在建筑領域防滲防裂纖維可以增強混凝土的強度和防滲性能，纖維技術與混凝土技術相結合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程質(zhì)量的 鋼纖維以及合成纖維，前者對 于大壩、機場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能，后者可以起 到預防混凝土早期開裂，在混凝土材料制造初期起到表面保護

9、。在公路、水電、橋梁、 國家大劇院、上海市公安局指揮中心屋頂停機坪、 上海虹口足球場 等大型工程中已露 了一手。纖維在生物科技隨著生物科技的發(fā)展，一些纖維的特性可以派上用場。類似肌肉的纖維可制成“人 工肌肉”、“人體器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性，一直是人體組織良好的替代材 料，聚丙烯酰胺水凝膠高吸水吸濕纖維能夠有規(guī)律地收縮和溶脹，這些特性正可以模擬人體肌肉的運動。膠原是人體中最多的蛋白質(zhì)，人體心臟、眼球、血管、皮膚、軟骨及骨路中都有它的存在，并為這些人體組織提供強度支撐。合成納米纖維能在骨折處形成一種類似 膠質(zhì)的凝膠，引導骨骼礦質(zhì)在 膠原纖維周圍生成一個類似于天然骨骼的結構排列，修 補骨骼

10、于無形之中。蜘蛛絲一直是人類想要模仿制造的，天然蜘蛛絲的直徑為 4微米左右，而它的牽 引強度相當于鋼的5倍，還具有卓越的防水和伸縮功能。如果制造出一種具有天然蜘 蛛絲特點的人造蜘蛛絲，將會具有廣泛的用途。它不僅可以成為 降落傘和汽車安全帶 的理想材料，而且可以用作易于被人體吸收的外科手術縫合線。纖維在塑料纖維的充填能有效地提高塑料的強度和剛度。纖維增強塑料屬剛性結構材料。纖維增強塑料主要有兩個組分?；w是 熱固性塑料或熱塑性塑料，用纖維材料充 填。通聚丙烯晴纖維常基體的強度較低，而纖維 填料具有較高的剛性但呈脆性。兩者復合得到的增強塑料 中，纖維承受很大的載荷應力，基體 樹脂通過與纖維界面上的

11、剪切應力，支撐了纖維 傳遞了外載荷。熱固性塑料纖維增強塑料略寫成 FRP（fiber reinforced plastics），熱塑性纖維增強 塑料略寫成FRTP （fiber reinforced thermoplastics）.若用玻璃纖維增強則前綴G，如 GFRP、GFRTP ；如用碳纖維增強前綴 C；用硼纖維則前綴B；用芳綸聚酰胺纖維 （Kevlar）增強則前綴K。增強塑料以玻璃纖維使用占優(yōu)勢，其品種很多，無堿玻璃（E-glass）為常用普通 纖維，堿金屬氧化物含量很低，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和電絕緣性。高強度玻璃纖維（S-glass）含有鎂鋁硅酸鹽等成分，具有比E-glass纖維高10

12、%-50%的強度。由于化學成分和生產(chǎn)工藝的不同，還有高模量、中堿和高堿等各種玻璃纖維。碳纖維具有較 大的剛性和優(yōu)良的耐腐性，常用于增強熱固性塑料。硼纖維本身是鎢絲和硼的復合材料，具有較高的彈性模量，但纖維較粗且制造成本高。常用環(huán)氧樹脂作基體。低密度的芳綸纖維國內(nèi)已經(jīng)躬行并使用，它用于承受拉應力的纜繩和承力構件。表面處理是在纖維表面涂覆表面處理劑，表面處理劑包括浸潤劑及一系列偶聯(lián)劑 和助劑。偶聯(lián)劑能在纖維與基體樹脂間形成一個良好黏合界面，從而有效提高兩者的 黏結強度，也提纖維特性高了增強塑料的防水、絕緣和耐磨等性能。注記：在數(shù)學里也有類似的“纖維”的概念，詳見詞條“曲面纖維化”。實際上，這 一概

13、念與日常生活中的“纖維”概念完全一致。纖維實驗纖維：21或22號切片膠原纖維被伊紅染成粉紅色，為粗細不等的束狀結構，交叉排列，有的較直或呈 波浪形，其中的原纖維大多看不清。彈性纖維染成藍紫色，單條分布而不成束，纖維粗細不等，有分支，并交織成網(wǎng)。高倍鏡下繪圖，顯示部分疏松結締組織注解：膠原纖維、彈性纖維、成纖維細胞、巨噬細胞、肥大細胞和漿細胞。纖維鑒別各種纖維織品的燃燒特性：1、 棉、麻、竹等植物纖維和黏膠纖維（主要成分是纖維素）：容易燃燒，產(chǎn)生 黃色及藍色火焰，有燒紙或草的氣味?；覡a呈灰色，易飛揚。2、羊毛、蠶絲（蛋白質(zhì)）：燃燒緩慢，徐徐冒煙；燃燒時縮成一團，有特殊的焦 臭味；灰燼呈小球狀，一

14、壓即碎。3、合成纖維： 尼龍：邊燃燒邊熔化，無煙或略有白煙?；鹧嫘。仕{色。有燒焦的芹菜味， 灰燼為淺褐色小硬珠，不易捻碎。滌綸：燃燒時邊卷縮邊熔化邊冒煙，火焰為黃白色，有芳香味，灰燼為褐色 小珠，可以用手捻碎。 腈綸：一邊緩慢燃燒，一邊熔化，火焰為亮白色，有時略有黑煙，有魚腥味，灰燼為黑色小珠，脆而易碎。 維尼綸：緩慢燃燒并迅速收縮，火焰小，呈紅色，有黑煙和特殊氣味，灰燼 為褐色小珠，可用手捻碎。 氯綸：難于燃燒，當接近火焰時邊收縮邊燃燒，離火即滅，有氯氣的氣味， 灰燼為黑色硬塊。 因綸：燃燒時邊卷縮邊熔化，火焰明亮，呈藍色，有燃燒蠟質(zhì)的氣味，灰燼 為硬塊，但可以捻碎。 玻璃纖維：不燃燒，熔

15、融不變色，灰燼為本色，小玻璃珠狀。第二部分：粘膠纖維常識粘膠纖維是指從木材和植物藁桿等纖維素原料中提取的a一纖維素，或以棉短 絨為原料，經(jīng)加工成紡絲原液，再經(jīng)濕法紡絲制成的人造纖維。簡介粘膠纖維(viscose fibre )，是粘纖的全稱。它又分為粘膠長絲和 粘 膠短纖。粘膠纖維粘纖一一又叫人造絲、冰絲、粘膠長絲。近年，粘纖又出現(xiàn)了一種名為天 絲、竹纖維的高檔新品種。粘纖是以棉或其它 天然纖維為原料生產(chǎn)的纖維 素纖維。在12種主要紡織纖維中，粘纖的含濕率最符合人體皮膚的生理要 求，具有光滑涼爽、透氣、抗靜電、染色絢麗等特性。粘膠纖維屬再生纖維素纖維。它是以天然纖維素為原料，經(jīng)堿化、老 化、磺

16、化等工序制成可溶性纖維素磺酸酯，再溶于稀堿液制成粘膠，經(jīng)濕 法紡絲而制成。采用不同的原料和 紡絲工藝，可以分別得到普通粘膠纖維， 高濕模量粘膠纖維和高強力粘膠纖維等。普通粘膠纖維具有一般的物理機 械性能和化學性能，又分棉型、毛型和 長絲型，俗稱人造棉、人造毛和人 造絲。高濕模量粘膠纖維具有較高的聚合度、強力和濕模量。這種纖維在 濕態(tài)下單位線密度每特可承受22.0cN的負荷，且在此負荷下的濕伸長率不 超過15%，主要有富強纖維。高強力粘膠纖維具有較高的強力和耐疲勞性能。歷史粘纖是古老的纖維品種之一。在1891年，克羅斯（Cross ）、貝文（Bevan ） 和比德爾（Beadle ）等首先以棉為

17、原料制成了纖維素磺酸鈉溶液，由于這 種溶液的粘度很大，因而命名為“粘膠”。粘膠遇酸后，纖維素又重新析 出。根據(jù)這一原理，1893年發(fā)展成為一種制造纖維素纖維的方法，這種纖 維就叫做“粘膠纖維”。到1905年，米勒爾（Muller）等發(fā)明了一種稀硫 酸和硫酸鹽組成的 凝固浴，實現(xiàn)了粘膠纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。分類粘膠纖維可分為普通型、強力型和高性能型。強力型粘膠纖維中，十態(tài)強度超過30.0cN/dtex的長絲稱強力絲；超過38.0cN/dtex的稱超強力絲； 超過44.1cN/dtex的稱二超強力絲；超過48.5cN/dtex的稱三超強力絲；超 過53.0cN / dtex的稱四超強力絲。高性能粘膠纖

18、維中，在濕態(tài)下彈性模量 較高的纖維，稱波里諾西克纖維，也稱高濕模量纖維，中國稱富強纖維，簡稱富纖。濕模量介于普通型纖維和波里諾西克纖維之間，但具有較高勾 結強度、脆性較小的纖維，稱改良型高濕模量纖維。特點粘膠纖維的基本組成是纖維素（C6H10O5）n o普通粘膠纖維的截面呈鋸齒形皮芯結構，縱向平直有溝橫。而富纖無皮芯結構，截面呈圓形。粘膠纖維具有良好的吸濕性，在一般大氣條件下，回潮率在13%左右。 吸濕后顯著膨脹，直徑增加可達50%，所以織物下水后手感發(fā)硬，收縮率大。普通粘膠纖維的斷裂強度比棉小，約為1.62.7cN/dtex ；斷裂伸長率大于棉，為16%22% ；濕強下降多，約為十強的50%

19、，濕態(tài)伸長增加約50%。 其模量比棉低，在小負荷下容易變形，而彈性回復性能差，因此織物容易 伸長，尺寸穩(wěn)定性差。富纖的強度特別是濕強比普通粘膠高，斷裂伸長率 較小，尺寸穩(wěn)定性良好。普通粘膠的耐磨性較差，而富纖則有所改善。粘膠纖維的化學組成與棉相似，所以較耐堿而不耐酸，但耐堿耐酸性 均較棉差。富纖則具有良好的耐堿耐酸性。同樣粘膠纖維的染色性與棉相 似，染色色譜全，染色性能良好。此外粘膠纖維的熱學性質(zhì)也與棉相似， 密度接近棉為1.501.52g/cm3。纖維素的大分子的羥基易于發(fā)生多種化學反應，因此，可通過接枝等 方法，對粘膠纖維進行改性，提高粘膠纖維性能，并生產(chǎn)出各種特殊用途 的纖維。制備方法由

20、纖維素原料提取出純凈的a 一纖維素（稱為漿粕），用 燒堿、二硫化碳處理，得到橙黃色的纖維素 黃原酸鈉，再溶解在稀氫氧化鈉溶液中， 成為粘稠的紡絲原液，稱為粘膠。粘膠經(jīng)過濾、熟成（在一定溫度下放置約1830h，以降低纖維素黃原酸酯的酯化度)、脫泡后，進行濕法紡絲， 凝固浴由硫酸、硫酸鈉和硫酸鋅組成。粘膠中的纖維素黃原酸鈉與凝固浴 中的硫酸作用而分解，纖維素再生而析出，所得纖維素纖維經(jīng)水洗、脫硫、 漂白、干燥后成為粘膠纖維。由于生產(chǎn)中的二硫化碳有毒，與空氣混合后 易著火、爆炸，因而需對三廢(廢氣、廢水和廢渣)進行處理，并要注意 勞動保護和安全。目前，正的探索無毒的纖維素溶劑。應用范圍粘膠纖維是最早

21、投入工業(yè)化生產(chǎn)的 化學纖維之一。由于吸濕性好，穿 著舒適，可紡性優(yōu)良，常與棉、毛或各種 合成纖維混紡、交織、用于各類 服裝及裝飾用紡織品。高強力粘膠纖維還可用于輪胎 簾子線、運輸帶等工 業(yè)用品。粘膠纖維是一種應用較廣泛的化學纖維。主要品種1、普通粘膠纖維：粘膠棉型短纖維切斷長度3540mm，纖度1.12.8dtex(1.02.5 旦)與棉混紡可做細布、凡立丁、華達呢等。粘膠毛型短纖維，切斷長度5176mm，纖度3.36.6dtex(3.06.0 旦)，可純紡，也可與 羊毛混紡，可做花呢，大衣呢等。2、富強纖維：是粘膠纖維的改良品種。(2 )純紡可做細布、府綢等。(3 )與棉、滌等混紡，生產(chǎn)各種服裝。(4 )耐堿性好，織成織物挺括，洗滌后不會收縮和變形，較為耐穿耐 用。3、粘膠絲:(1 )可做服裝、被面、床上用品和裝飾品。粘膠絲與棉紗交織，可做羽紗，線綈被面。粘膠絲與蠶絲交織，可做喬其紗，織錦緞等。 粘膠線與滌、錦長絲交織，可做晶彩緞、古香緞等。