化學(xué)纖維的常用基本概念

關(guān)于化學(xué)纖維的常用基本概念

按尺寸分類的化學(xué)纖維：一.長(zhǎng)絲

在化學(xué)纖維制造過程中，紡絲液從噴絲孔擠出，在紡絲甬道或凝固浴中成形，成為連續(xù)不斷的絲條，這樣得到長(zhǎng)度數(shù)以千米計(jì)的光滑的絲稱為長(zhǎng)絲。長(zhǎng)絲單絲:簾線絲:

指用于制造輪胎簾子線的復(fù)絲，一般由一百到幾百根單纖維組成。是指一根單纖維的連續(xù)絲條復(fù)絲:

指8~100根單纖維組成的絲條第2頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天簾子布是用強(qiáng)力股線作經(jīng)，用中、細(xì)支單紗作緯，織制的輪胎用骨架織物。經(jīng)線排列緊密，緯紗排列稀疏，狀似簾子，故名。簾子布用作輪胎等橡膠制品的骨架，使其承受巨大壓力、沖擊負(fù)荷和強(qiáng)烈震動(dòng)。簾子布是影響輪胎性能和壽命的重要材料。經(jīng)線又稱簾子線）承受負(fù)荷，緯紗固定經(jīng)線位置。第3頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天二.短纖維（Staple）

在世界化學(xué)纖維中有半數(shù)以上的產(chǎn)品被切成幾厘米至十幾厘米長(zhǎng)的短段，稱為短纖維。短絲中短型:長(zhǎng)度51~76mm，線密度2.2~3.3dtex棉型:長(zhǎng)度25~38mm，線密度1.3~1.7dtex，滌棉毛型:長(zhǎng)度70~150mm，線密度3.3~7.7dtex，毛滌第4頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天三.絲束絲束是由幾萬根到幾百萬根單絲匯成一束，用來切斷成短纖維。第5頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天四.異型纖維

在合成纖維成形過程中，采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形截面的纖維或中空纖維稱為異形截面纖維，簡(jiǎn)稱異形纖維。與圓形截面纖維相比，異型纖維具有一系列優(yōu)點(diǎn)。第6頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天三角形纖維具有類似于蠶絲的光澤。第7頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天十字形纖維－具有手感好、覆蓋性好和抗起球等優(yōu)點(diǎn)。第8頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天中空纖維－具有質(zhì)輕、保暖等特點(diǎn)。第9頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天異形噴絲孔第10頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天異形噴絲孔與斷面形狀的關(guān)系第11頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、復(fù)合纖維將兩種或兩種以上的成纖聚合物的熔體或濃溶液，利用組分、配比、粘度或品種的不同，分別輸入同一個(gè)紡絲組件，在組件的適當(dāng)部位匯合，在同一紡絲孔中噴出而成為一根纖維，稱為復(fù)合纖維。在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物，也稱雙組分纖維，多組分纖維。復(fù)合纖維的品種很多，有并列型、皮芯型、海島型、裂離型和共混型等。第12頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖 復(fù)合纖維的幾種主要型式(a)、（b)并列型；（c)、（d）皮芯型；（e）海島型；（f）（g）裂離型；(h)共混型第13頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天六.變形紗

變形絲包括所有經(jīng)過變形加工后具有(或潛在具有)卷曲、螺旋、環(huán)圈等外觀特性而呈現(xiàn)膨松性、伸縮性的單根或多根長(zhǎng)絲和紗。如彈力絲（變形長(zhǎng)絲）和膨體紗等。

第15頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天彈力絲即變形長(zhǎng)絲，可分高彈絲和低彈絲兩種。彈力絲伸續(xù)性、蓬松性好，其織物在厚度、重量、不透明性、覆蓋性和外觀特征等方面接近毛織品、絲織品或棉織品。滌綸彈力絲主要用于衣著，錦綸彈力絲主要用于襪子，丙綸彈力絲主要用于地毯。第16頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天膨體紗是利用聚合物的熱可塑性，將兩種收縮性能不同的合成纖維毛條按比例混合，經(jīng)熱處理后，高收縮性的毛條迫使低收縮性的毛條卷曲，從而使其具有伸縮性和蓬松性、類似毛線的變形紗。以腈綸膨體紗產(chǎn)量為最大，用于制作針織外衣、內(nèi)衣、毛線、毛毯等。第17頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天網(wǎng)絡(luò)絲預(yù)取向絲或拉伸變形紗經(jīng)高壓氣流吹捻，單絲間相互交纏，形成周期性的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)的絲條。網(wǎng)絡(luò)絲抱合性好、強(qiáng)度較高，織造時(shí)能省去加捻、上漿工序，所以網(wǎng)絡(luò)絲又叫“免漿絲”。第18頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天七.超細(xì)纖維：化學(xué)纖維可按單纖維的粗細(xì)（線密度）分類，一般分為常規(guī)纖維、細(xì)旦纖維、超細(xì)纖維和極細(xì)纖維。一般線密度0.55dtex以下稱超細(xì)纖維。超細(xì)纖維是化學(xué)纖維向高技術(shù)、高仿真化方向發(fā)展的新合纖的典型代表。第19頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天八差別化纖維

泛指對(duì)常規(guī)化學(xué)纖維產(chǎn)品有所創(chuàng)新或賦予某些特性的化學(xué)纖維。主要是指經(jīng)過化學(xué)改性或物理改性，使常規(guī)化學(xué)纖維的服用性能得以改善，并具有一些新的性能，使同一化學(xué)纖維大品種的產(chǎn)品多樣化和系列化。第20頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天九特種纖維特種纖維一般指具有特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、性能和用途的化學(xué)纖維，如高性能纖維、功能纖維等。主要用于產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥及尖端技術(shù)等領(lǐng)域。第21頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天高性能纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐化學(xué)藥品、特別優(yōu)異的一類新型纖維。例:芳族聚酰胺纖維、全芳族聚酯纖維、碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚苯并咪唑纖維、聚四氟乙烯纖維等。高性能纖維的應(yīng)用：裝甲車、鋼盔、防暴盾牌、防彈車、防彈衣。第22頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天功能纖維(Functionfiber)在常規(guī)化學(xué)纖維原有性能的基礎(chǔ)上，又增加了某種特殊功能的一類新型纖維。例:高吸水纖維、導(dǎo)電纖維、中空纖維分離膜、離子交換纖維、抗菌消臭纖維、抗紫外線纖維等。第23頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天。? 高分子分離膜是一種重要的功能材料，已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得應(yīng)用第24頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)化學(xué)纖維的主要質(zhì)量指標(biāo)第25頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、線密度定義：線密度是表示纖維粗細(xì)程度的量，在我國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)中，也稱“纖度”。線密度的單位名稱為特[克斯]，單位符號(hào)為tex，在公定回潮率下，1000米長(zhǎng)的纖維重量的克數(shù)該纖維的特?cái)?shù)。ＧＫＬＧｋ:纖維在公定回潮率下的重量，稱為標(biāo)準(zhǔn)重量（g)Ｌ：纖維長(zhǎng)度（ｍ）Tex=

1000第26頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天其1/10稱分特[克斯]，單位符號(hào)為dtex。分特dtex：在公定回潮率下，10000米長(zhǎng)的纖維所具有重量克數(shù)。1tex＝10dtex同品種纖維，Tex↑，纖維越粗。第27頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天

旦數(shù)（旦尼爾數(shù)）Ｄ（den）——絹絲，化纖常用指標(biāo)在公定回潮率下，9000米長(zhǎng)的纖維所具有重量的克數(shù)。公制支數(shù)Nm——常用于棉纖維在公定回潮率下，單位重量（克）的纖維所具有的長(zhǎng)度（米）

第28頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天

間接細(xì)度指標(biāo)間的換算關(guān)系：1tex(特)=1mg/m旦=1mg/9m

1公支=1m/g1tex=10dtex

Ｔex支數(shù)=1000Ｄ支數(shù)=9000Ｄ=9Ｔex，Ｔex＝0.11Ｄ

第29頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天二拉伸性能1.

斷裂強(qiáng)力(絕對(duì)強(qiáng)力)和斷裂強(qiáng)度（1）斷裂強(qiáng)力定義：纖維纖維拉伸至斷裂時(shí)所能承受的最大負(fù)荷稱斷裂強(qiáng)力，也稱絕對(duì)強(qiáng)力或斷裂負(fù)荷。單位：牛[頓]（N）、厘牛[頓]（cN）斷裂強(qiáng)力不僅與纖維本身性質(zhì)有關(guān)，還與線密度有關(guān)。所以常用相對(duì)強(qiáng)度表示化學(xué)纖維的斷裂強(qiáng)度。第30頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）斷裂強(qiáng)度定義：纖維在連續(xù)增加負(fù)荷的作用下，直至斷裂所能承受的最大負(fù)荷與纖維的線密度之比。單位：牛[頓]／特[克斯]（N／tex）厘牛[頓]／分特［克斯］（cN／dtex）第31頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天斷裂強(qiáng)度是反映纖維質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。干強(qiáng)度：纖維在干燥狀態(tài)下測(cè)定的強(qiáng)度稱干強(qiáng)度；?濕強(qiáng)度：纖維在潤(rùn)濕狀態(tài)下測(cè)定的強(qiáng)度稱濕強(qiáng)度。第32頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天主要紡織纖維的斷裂強(qiáng)度纖維斷裂強(qiáng)度/cN·dtex-1干態(tài)濕態(tài)粘膠纖維短纖維普通2.2~2.71.2～1.8強(qiáng)力3.1~4.72.2~3.7長(zhǎng)絲普通1.5~2.10.8~1.1強(qiáng)力3.1~4.72.3~3.8滌綸短纖維4.1~5.74.1~5.7長(zhǎng)絲普通3.8~5.33.8~5.3強(qiáng)力5.6~7.95.6~7.9錦綸6短纖維4.2~5.93.4~5.0長(zhǎng)絲普通4.4~5.73.7~5.2強(qiáng)力5.7~7.75.2~6.5錦綸66普通長(zhǎng)絲4.9~5.74.0~5.3強(qiáng)力絲5.7~7.74.9~6.9第33頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天纖維斷裂強(qiáng)度/cN·dtex-1干

態(tài)

濕態(tài)腈綸短纖維2.2～4.81.7～3.9長(zhǎng)絲2.8～5.32.6～5.3維綸（短纖維）短纖維普通4.0～4.42.8～4.6強(qiáng)力6.0～8.84.7～7.5長(zhǎng)絲普通2.6~3.51.8~2.8強(qiáng)力5.3~8.44.4~7.5丙綸短纖維4.0~6.64.0~6.6長(zhǎng)絲4.0~6.64.0~6.6氨綸（長(zhǎng)絲）0.6~1.20.6~1.2棉2.6~4.32.9~5.7羊毛0.9~1.50.7~1.4蠶絲2.6~3.51.9~2.5麻亞麻4.9~5.65.1~5.8苧麻5.76.8第34頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.斷裂伸長(zhǎng)率纖維的斷裂伸長(zhǎng)率一般用斷裂時(shí)的相對(duì)伸長(zhǎng)率，即纖維在伸長(zhǎng)至斷裂時(shí)的長(zhǎng)度比原來長(zhǎng)度增加的百分?jǐn)?shù)表示：

纖維的斷裂伸長(zhǎng)率是決定纖維加工條件及其制品使用性能的重要指標(biāo)之一。斷裂伸長(zhǎng)率大的纖維手感比較柔軟，在紡織加工時(shí)，可以緩沖所受到的力，毛絲、斷頭較少；但斷裂伸長(zhǎng)率也不宜過大，否則織物易變形。普通紡織纖維的斷裂伸長(zhǎng)率為10~30%，但對(duì)于工業(yè)用強(qiáng)力絲，則一般要求斷裂強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率低，使其最終產(chǎn)品不易變形。斷裂伸長(zhǎng)率=×100%L-L0

L0第35頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.初始模量纖維的初始模量即彈性模量（或楊氏模量），是指纖維受拉伸而當(dāng)伸長(zhǎng)為原長(zhǎng)的1%時(shí)所需的應(yīng)力。初始模量表征纖維對(duì)小形變的抵抗能力，在衣著上則反映纖維對(duì)小的拉伸作用或彎曲作用所表現(xiàn)的硬挺度。纖維的初始模量越大，越不易變形。主要的合成纖維品種中，初始模量，滌綸﹥腈綸﹥錦綸，因而滌綸織物挺括，不易起皺，而錦綸則易起皺，保形性差。第36頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、燃燒性能燃燒性能是指纖維在空氣中燃燒的難易程度。為了測(cè)定和表征纖維及其制品的燃燒性能，國(guó)際規(guī)定采用“極限氧指數(shù)”（LimitingOxggenIndex，簡(jiǎn)稱LOI）法。極限氧指數(shù)，就是使著了火的纖維離開火源，而纖維仍能繼續(xù)燃燒時(shí)，環(huán)境中氮和氧混合氣體內(nèi)所含氧的最低百分率。第37頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天在空氣中，氧的百分率為21％。若纖維的LOI＜21％，空氣中的氧氣足以維持纖維繼續(xù)燃燒，這種纖維就屬于可燃性或易燃性纖維；若LOI＞21％，這種纖維離開火焰后，會(huì)自行熄滅，這種纖維屬于難燃性或阻燃性纖維。當(dāng)LOI>26％時(shí)稱為阻燃纖維。第38頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天纖維的極限氧指數(shù)纖 維LOI/%纖 維LOI/%腈 綸18.2錦 綸20.1醋酯纖維18.6滌 綸20.6丙 綸18.6羊 毛25.2維 綸19.7芳綸（Nomex）28.2粘膠纖維19.7氯 綸37.1棉20.1偏氯綸45~48第39頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、吸濕性纖維的吸濕性是指在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度（20℃、65％相對(duì)濕度）條件下纖維的吸水率。一般采用兩種指標(biāo)來表示：回潮率和含濕率。回潮率=試樣所含水份的重量干燥試樣的重量×100%含濕率=試樣所含水份的重量未干燥試樣的重量×100%第40頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天吸濕性影響纖維的加工性能和使用性能。吸濕性好的纖維，摩擦和靜電作用減小，穿著舒適。對(duì)于吸濕性差的合成纖維，利用化學(xué)改性的方法，在聚合物大分子鏈上引人親水性基團(tuán)，可使其吸濕性有所提高。第41頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天公定回潮率：為了計(jì)重和核價(jià)需要，對(duì)各種紡織材料的回潮率作出的統(tǒng)一規(guī)定。纖維在20℃、65％相對(duì)濕度下的回潮率和我國(guó)所規(guī)定的公定回潮率纖維標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回潮率（%）公定回潮率（%）纖 維標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回潮率（%）公定回潮率（%）蠶絲911.0維綸3.5～5.05.0棉78.5錦綸3.5～5.01.5羊毛1616.0腈綸1.2～2.02.0亞麻7～1012.0滌綸0.4～0.50.1苧麻7～1012.0氯綸00粘膠纖維12～1413.0丙綸00醋酯纖維6～77.0乙綸00第42頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、染色性染色性是紡織纖維的一項(xiàng)重要性能，它包含的內(nèi)容主要有：可采用的合適染料、可染得的色譜是否齊全及深淺程度、染色工藝實(shí)施的難易、染色均勻性以及染色后的各項(xiàng)染色牢度等。染色均勻性反映纖維結(jié)構(gòu)的均勻性，它與纖維生產(chǎn)的工藝條件（特別是紡絲、拉伸和熱定型條件）密切相關(guān)。為了簡(jiǎn)化化學(xué)纖維的染色工藝并提高染色牢度，在化學(xué)纖維生產(chǎn)中可采用紡前染色的方法，制得有色的化學(xué)纖維。第43頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天六、巻曲性普通合成纖維的表面比較挺直光滑，纖維之間的抱合力較小