1、第六章合成纤维1.了解了解合成纤维的基础知识。包括合成纤维的共性，合成纤维的基础知识。包括合成纤维的共性，合成纤维与纺织品，合纤生产方法。合成纤维与纺织品，合纤生产方法。2.熟悉熟悉聚酯纤维的化学组成、结构和性能。包括涤纶聚酯纤维的化学组成、结构和性能。包括涤纶纤维的基本组成物质和生产，涤纶纤维的形态结构和纤维的基本组成物质和生产，涤纶纤维的形态结构和超分子结构，涤纶纤维的热性能、拉伸性能、吸湿性超分子结构，涤纶纤维的热性能、拉伸性能、吸湿性和染色性能、静电现象、化学性能。和染色性能、静电现象、化学性能。了解了解其它聚酯纤其它聚酯纤维，包括阳离子染料可染聚酯（维，包括阳离子染料可染聚酯（CDP
2、或或CDPET），），常温常压可染聚酯（常温常压可染聚酯（ECDP），），PPT（PTT）、）、PBT和和PEN纤维。纤维。本章学习要求本章学习要求3.熟悉熟悉聚酰胺纤维的化学组成、结构和性能。包括聚聚酰胺纤维的化学组成、结构和性能。包括聚酰胺纤维的基本组成物质及生产，聚酰胺纤维的形态酰胺纤维的基本组成物质及生产，聚酰胺纤维的形态结构和超分子结构，聚酰胺纤维的热性能、拉伸性能、结构和超分子结构，聚酰胺纤维的热性能、拉伸性能、化学性能。化学性能。4.熟悉聚丙烯腈纤维的化学组成、结构和性能。包括熟悉聚丙烯腈纤维的化学组成、结构和性能。包括聚丙烯腈纤维的基本组成物质及单体加入的目的，聚聚丙烯腈纤维的
3、基本组成物质及单体加入的目的，聚丙烯腈纤维的形态结构和超分子结构，聚丙烯腈纤维丙烯腈纤维的形态结构和超分子结构，聚丙烯腈纤维的热性能、拉伸性能、吸湿性能、染色性能、化学性的热性能、拉伸性能、吸湿性能、染色性能、化学性能等性能。了解聚丙烯腈纤维生产概况。能等性能。了解聚丙烯腈纤维生产概况。本章学习要求本章学习要求本章学习要求本章学习要求5.掌握掌握聚氨酯弹性纤维的生产原理，聚氨酯弹性纤维聚氨酯弹性纤维的生产原理，聚氨酯弹性纤维的结构及弹性，聚氨酯弹性纤维的性能。的结构及弹性，聚氨酯弹性纤维的性能。了解了解高吸放高吸放湿聚氨酯纤维。湿聚氨酯纤维。6.掌握掌握竹炭纤维的生产原理、性能。竹炭纤维的生产
4、原理、性能。7.了解了解聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯缩醛化纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯缩醛化纤维、聚氯乙烯纤维的化学组成、结构和性能。聚氯乙烯纤维的化学组成、结构和性能。8.了解了解了解高性能合成纤维的发展概况、结构特征和了解高性能合成纤维的发展概况、结构特征和使用特性。使用特性。本章学习要求本章学习要求第一节第一节 合成纤维的基础知识合成纤维的基础知识第二节第二节 聚酯纤维聚酯纤维第三节第三节 聚酰胺纤维聚酰胺纤维第四节第四节 聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维第七节第七节 聚丙烯纤维（自学）聚丙烯纤维（自学）第五节第五节 聚氨酯弹性纤维聚氨酯弹性纤维第八节第八节 聚乙烯醇缩醛化纤维（自学）
5、聚乙烯醇缩醛化纤维（自学）第九节第九节 聚氯乙烯纤维聚氯乙烯纤维（自学）（自学）第十节第十节 高性能合成纤维高性能合成纤维（自学）（自学）概述概述概述概述1.合成纤维：指以简单合成纤维：指以简单小分子化合物小分子化合物为原料，通过一为原料，通过一定的方法聚合得到高分子物（成纤高分子物），再通定的方法聚合得到高分子物（成纤高分子物），再通过纺丝和后处理加工而制成的纤维。过纺丝和后处理加工而制成的纤维。聚聚酯酯类类纤纤维维如如聚聚对对苯苯二二甲甲酸酸乙乙二二酯酯纤纤维维（涤涤纶纶）、各各类类改改性性聚聚酯酯等等聚聚酰酰胺胺类类纤纤维维如如聚聚酰酰胺胺6纤纤维维（锦锦纶纶6）、聚聚酰酰胺胺66纤纤维
6、维（锦锦纶纶66）等等聚聚烯烯烃烃类类纤纤维维如如聚聚丙丙烯烯腈腈纤纤维维（腈腈纶纶）、聚聚丙丙烯烯纤纤维维（丙丙纶纶）、聚聚氯氯乙乙烯烯纤纤维维（氯氯纶纶）、聚聚乙乙烯烯纤纤维维（乙乙纶纶）其其他他类类纤纤维维如如聚聚氨氨酯酯弹弹性性纤纤维维（氨氨纶纶）、聚聚甲甲醛醛纤纤维维、聚聚乙乙烯烯醇醇缩缩甲甲醛醛纤纤维维（维维纶纶）等等（锦锦纶纶、尼尼龙龙）含含氟氟纤纤维维、酚酚醛醛纤纤维维、碳碳纤纤维维等等用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。2.合成纤维的分类合成纤维的分类3.合纤发展历史：合纤发展历史：20世纪世纪30年代末、年代末、40年
7、代初开始年代初开始。u1939年：锦纶年：锦纶66，美国称尼龙，美国称尼龙66。u1941年：锦纶年：锦纶6。u20世纪世纪50年代：涤纶、腈纶。年代：涤纶、腈纶。u20世纪世纪4050年代：氯纶和维纶。年代：氯纶和维纶。u20世纪世纪60年代：丙纶。年代：丙纶。u20世纪世纪70年代后：第二代合纤年代后：第二代合纤改性纤维即新型改性纤维即新型合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。低分子单体低分子单体聚合聚合纺丝成形纺丝成形后加工后加工6.合纤的优缺点合纤的优缺点u优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、
8、化学稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、u缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差、缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差、易起毛起球、不易染色、腊状手感、易起毛起球、不易染色、腊状手感、第一节第一节 合成纤维的基础知识合成纤维的基础知识 一、合成纤维的共性一、合成纤维的共性二、常见术语二、常见术语三、合成纤维与纺织品三、合成纤维与纺织品 四、合成纤维生产方法简述四、合成纤维生产方法简述 一、合成纤维的共性一、合成纤维的共性1.相对密度：天然和再生纤维，丙、腈和锦纶小。相对密度：天然和再生纤维，丙、腈和锦纶小。2.机械（力学）性能机械（力学）性能u强度：普遍较高，涤、
9、锦、丙及维纶更高。强度：普遍较高，涤、锦、丙及维纶更高。u断裂伸长：较大，天然和再生纤维。断裂伸长：较大，天然和再生纤维。u强韧性：较好。强韧性：较好。u耐磨性：好。锦、涤、维纶最高，丙纶相对较低。耐磨性：好。锦、涤、维纶最高，丙纶相对较低。u易起毛起球。易起毛起球。3.耐光性：腈纶高，涤纶次之，锦、丙及氯纶较差。耐光性：腈纶高，涤纶次之，锦、丙及氯纶较差。4.电学性能电学性能 合成纤维的比电阻天然纤维和再生纤维（与吸湿合成纤维的比电阻天然纤维和再生纤维（与吸湿性有关）。性有关）。聚酯和聚丙烯纤维比电阻最高。聚酯和聚丙烯纤维比电阻最高。合成纤维的导电性小，生产和使用易引起静电。合成纤维的导电性
10、小，生产和使用易引起静电。5.耐热性和热收缩性耐热性和热收缩性（1）耐热性：敏感。）耐热性：敏感。u温度温度：初始模量：初始模量，断强，断强，断裂伸长率，断裂伸长率。u高温下的强度：一般天然和再生纤维。高温下的强度：一般天然和再生纤维。u涤纶较好。涤纶较好。（2）热收缩性）热收缩性u热收缩：纤维受热的作用而产生收缩的现象。热收缩：纤维受热的作用而产生收缩的现象。u分类：干热、湿热收缩。分类：干热、湿热收缩。u原因：生产时原因：生产时拉伸拉伸处理，纤维分子间存在处理，纤维分子间存在内应力内应力。拉伸：使纤维获得一定的取向度和结晶度，同时也拉伸：使纤维获得一定的取向度和结晶度，同时也使纤维分子间存
11、在一定的内应力。使纤维分子间存在一定的内应力。热处理：原来大分子间的取向和结晶有所改变，原热处理：原来大分子间的取向和结晶有所改变，原来来有序排列的分子链段会趋于无序，同时还发生链的有序排列的分子链段会趋于无序，同时还发生链的折叠和重结晶现象折叠和重结晶现象，从而使纤维产生不可逆的收缩。，从而使纤维产生不可逆的收缩。u影响热收缩的因素：影响热收缩的因素：纤维种类：纤维不同，同样条件下收缩率不同。纤维种类：纤维不同，同样条件下收缩率不同。纤维的吸湿性：干热收缩率和湿热收缩率不同。纤维的吸湿性：干热收缩率和湿热收缩率不同。吸湿性好的合成纤维：湿热收缩率干热收缩率。吸湿性好的合成纤维：湿热收缩率干热
12、收缩率。吸湿性差的合成纤维：干热收缩率湿热收缩率。吸湿性差的合成纤维：干热收缩率湿热收缩率。生产时拉伸倍数：生产时拉伸倍数：拉伸倍数大拉伸倍数大，热收缩率较大热收缩率较大。热处理温度：温度热处理温度：温度，热收缩率，热收缩率。u纤维成型及染整等加工过程热定形的目的：消除纤纤维成型及染整等加工过程热定形的目的：消除纤维拉伸时产生的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，消维拉伸时产生的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，消除热收缩现象。除热收缩现象。6.染色性能染色性能 不同的纤维不同。不同的纤维不同。u腈纶和锦纶：易染色。腈纶和锦纶：易染色。u聚酯、聚烯烃及含氯纤维：难染色。要特殊的设备聚酯、聚烯烃及含氯纤维
13、：难染色。要特殊的设备和染色条件。和染色条件。二、常见术语（常用基本概念）二、常见术语（常用基本概念）1.长丝长丝u长丝：不需纺纱，就可用于织造，长度可达千米。长丝：不需纺纱，就可用于织造，长度可达千米。u用途：可纯织或和其他长丝或纱线交织。用途：可纯织或和其他长丝或纱线交织。u分类：单丝、复丝和帘子丝。分类：单丝、复丝和帘子丝。单丝：含有单丝：含有36根单丝的根单丝的少孔少孔丝。丝。复丝：由数十根（复丝：由数十根（8100）单纤维组成的）单纤维组成的丝条丝条。其。其纺织品柔软性较好。纺织品柔软性较好。帘子丝：由一百至几百根单纤维组成的用于帘子丝：由一百至几百根单纤维组成的用于制造轮制造轮胎帘
14、子布胎帘子布的丝条。的丝条。聚酯（聚对苯二甲酸聚酯（聚对苯二甲酸乙二酯）长丝乙二酯）长丝聚酰胺长丝聚酰胺长丝u特点：需纺纱才能用于织造。特点：需纺纱才能用于织造。u分类：分类：棉型、毛型、中长型棉型、毛型、中长型。棉型短纤维：长度棉型短纤维：长度25-38mm，纤维较细，纤维较细(线密度线密度1.3-1.7dtex)，类似棉纤维，主要用于与棉纤维混纺。，类似棉纤维，主要用于与棉纤维混纺。毛型短纤维：长度毛型短纤维：长度70-150mm，纤维较粗，纤维较粗(线密度线密度3.3-7.7dtex)，类似羊毛，主要用于与羊毛混纺。，类似羊毛，主要用于与羊毛混纺。中长纤维：纤维的长度为中长纤维：纤维的长
15、度为51-76mm，纤维的线密度，纤维的线密度为为2.2-3.3dtex，介于棉型和毛型之间。用于制造中长，介于棉型和毛型之间。用于制造中长纤维织物。纤维织物。2.短纤维：被切成几厘米至十几厘米长度的化纤。短纤维：被切成几厘米至十几厘米长度的化纤。u用途：纯纺、混纺。用途：纯纺、混纺。u涤、锦、腈纶三大纶：锦纶长丝为主；腈纶短纤维涤、锦、腈纶三大纶：锦纶长丝为主；腈纶短纤维为主；涤纶两者接近。为主；涤纶两者接近。3.粗细节丝（自己看）粗细节丝（自己看）u粗细节丝：外形上能看到粗细节丝：外形上能看到交替出现交替出现的粗节和细节部的粗节和细节部分，丝条染色后可看到分，丝条染色后可看到交替出现的深浅
16、色交替出现的深浅色变化。变化。u性能：性能：物理性能与粗细节的直径比等有关。物理性能与粗细节的直径比等有关。断裂伸断裂伸长率和沸水收缩率较高，断裂强度和屈服强度较低。长率和沸水收缩率较高，断裂强度和屈服强度较低。u粗细节丝粗节部分：强力低，断裂伸长大，热收缩粗细节丝粗节部分：强力低，断裂伸长大，热收缩性强，染色性好，易于碱减量加工。粗节部分易变形、性强，染色性好，易于碱减量加工。粗节部分易变形、强力低等问题在织造、染整过程要加以注意。强力低等问题在织造、染整过程要加以注意。（1）弹力丝：即变形长丝。）弹力丝：即变形长丝。u分类：高弹丝和低弹丝。分类：高弹丝和低弹丝。u性能：伸缩性、蓬松性良好，
17、织物在厚度、重量、性能：伸缩性、蓬松性良好，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。织品或棉织品。u适应性：涤纶弹力丝多用于衣着。适应性：涤纶弹力丝多用于衣着。锦纶弹力丝宜用于生产袜子。锦纶弹力丝宜用于生产袜子。丙纶弹力丝多用于家用织物及地毯等。丙纶弹力丝多用于家用织物及地毯等。u变形方法：主要有假捻法、空气喷射法、热气流喷变形方法：主要有假捻法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。射法、填塞箱法和赋型法等。4.变形纱变形纱 包括经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱。包括经过变形加工的丝和纱，如弹力
18、丝和膨体纱。（2）膨体纱：）膨体纱：生产原理：利用纤维的热塑性，将生产原理：利用纤维的热塑性，将两种收缩性能不两种收缩性能不同同的合成纤维毛条的合成纤维毛条按比例按比例混合，经热处理后，高收缩混合，经热处理后，高收缩的毛条迫使低收缩毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸的毛条迫使低收缩毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸缩性和蓬松性、类似毛线的变形纱。其中腈纶膨体的缩性和蓬松性、类似毛线的变形纱。其中腈纶膨体的产量最大，用于制作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。产量最大，用于制作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。见见P276图图6-10。u差别化纤维：在差别化纤维：在原有原有合纤基础上经合纤基础上经物理变化或化学物
19、理变化或化学改性改性而得到的纤维材料，在外观或内在品质与普通合而得到的纤维材料，在外观或内在品质与普通合纤明显不同。纤明显不同。u性能：改善和提高了合纤的性能和风格，赋予合纤性能：改善和提高了合纤的性能和风格，赋予合纤新的功能及特性，如高吸水性、导电性、高收缩性和新的功能及特性，如高吸水性、导电性、高收缩性和染色性等。染色性等。u种类：异形、复合、超细、易染、高吸水吸湿、高种类：异形、复合、超细、易染、高吸水吸湿、高收缩、抗静电、低熔点纤维等。收缩、抗静电、低熔点纤维等。u改性方式：物理、化学和工艺改性改性方式：物理、化学和工艺改性3种。种。u主要品种：仿毛、仿麻、仿蚕丝等。主要品种：仿毛、仿
20、麻、仿蚕丝等。5.差别化纤维差别化纤维6.异形纤维异形纤维u常规合纤喷丝口：圆形，纤维截面一般圆形。常规合纤喷丝口：圆形，纤维截面一般圆形。u异形纤维喷丝口：异形纤维喷丝口：非圆形非圆形，纤维截面非圆形或中空。，纤维截面非圆形或中空。u种类：如三角形、四角形、五角形、扁平形及中空种类：如三角形、四角形、五角形、扁平形及中空形等。见形等。见P249图图6-1。u用途：仿真，如仿丝、仿毛、仿麻等。用途：仿真，如仿丝、仿毛、仿麻等。u主要原料：涤纶。主要原料：涤纶。u特点：具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和特点：具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。具
21、抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。具体如下体如下：三角形横截面的涤纶或锦纶与其他纤维的混纺织物三角形横截面的涤纶或锦纶与其他纤维的混纺织物有闪光效应；有闪光效应；十字形横截面的锦纶回弹性强；十字形横截面的锦纶回弹性强；五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好；球、手感和覆盖性良好；扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维具有麻、羚扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的手感和光泽；羊毛和兔毛等纤维的手感和光泽；中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还具有
22、特殊用途，如制作反渗透膜，用于人工肾脏、海具有特殊用途，如制作反渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。u注意点：采用注意点：采用圆形纺丝孔圆形纺丝孔湿法纺制的湿法纺制的非非圆形截面的圆形截面的纤维纤维不不能称为异形纤维，如粘胶，腈纶。能称为异形纤维，如粘胶，腈纶。u复合纤维：在纤维横截面上存在复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上两种或两种以上不不相混合相混合的聚合物。又称共扼纤维或多组分纤维。即将的聚合物。又称共扼纤维或多组分纤维。即将两种或两种以上两种或两种以上的成纤高分子物熔体或浓溶液的成纤高分子物熔体或浓溶液分别分别
23、输输入入同一同一喷丝头，在喷丝头适当部位相遇后，从喷丝头，在喷丝头适当部位相遇后，从同一同一喷喷丝空中喷出，成为两组分或多组分粘并的丝空中喷出，成为两组分或多组分粘并的一根一根纤维。纤维。u品种：双层型和多层型两大类。品种：双层型和多层型两大类。双层型：并列型、皮芯型。双层型：并列型、皮芯型。多层型：海岛型、木纹型、多芯型、放射型等。多层型：海岛型、木纹型、多芯型、放射型等。u几种复合纤维截面形状：见几种复合纤维截面形状：见P250图图62。7.复合纤维复合纤维7.复合纤维复合纤维7.复合纤维复合纤维u性能：根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上性能：根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上分配
24、的位置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤分配的位置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤维。如：维。如：并列型复合和偏皮芯型复合纤维：因两种聚合物热并列型复合和偏皮芯型复合纤维：因两种聚合物热塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，可制程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，可制成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。皮芯型纤维：兼有两种聚合物特性或突出一种聚合皮芯型纤维：兼有两种聚合物特性或突出一种聚合物特性的纤维。物特性的纤维。芯层：具有纤维的主体性能。芯层：
25、具有纤维的主体性能。皮层：提供特殊的表面性能（如吸湿性、导电性、皮层：提供特殊的表面性能（如吸湿性、导电性、低熔点性等）低熔点性等）例如：将锦纶作皮层，涤纶作芯层，可制得染色性例如：将锦纶作皮层，涤纶作芯层，可制得染色性好、手感柔中有刚的纤维；利用高折射率的芯层和低好、手感柔中有刚的纤维；利用高折射率的芯层和低折射率的皮层可制成光导纤维。折射率的皮层可制成光导纤维。母体小纤维型（海岛型）复合纤维：一个组分以母体小纤维型（海岛型）复合纤维：一个组分以多束很细多束很细的小纤维状（岛）分布在的小纤维状（岛）分布在另一连续组分另一连续组分（母（母体）中。用溶剂溶去海组分，剩下岛组分，就成为非体）中。用
26、溶剂溶去海组分，剩下岛组分，就成为非常细的极细纤维。常细的极细纤维。裂离型复合纤维：在纺丝成型和后加工过程中均以裂离型复合纤维：在纺丝成型和后加工过程中均以较粗的长丝较粗的长丝形态出现，而在织造加工中，特别是整理形态出现，而在织造加工中，特别是整理和磨毛过程中，由于两组分的相容性和界面黏结性差，和磨毛过程中，由于两组分的相容性和界面黏结性差，每一根较粗的长丝分裂成许多根丝。每一根较粗的长丝分裂成许多根丝。复合形式的影响：复合形式不同，裂离后纤维的截复合形式的影响：复合形式不同，裂离后纤维的截面形状和粗细也不同，如橘瓣型复合纤维，裂离后纤面形状和粗细也不同，如橘瓣型复合纤维，裂离后纤维横截面为三
27、角形，裂片型复合纤维，裂离后成为扁维横截面为三角形，裂片型复合纤维，裂离后成为扁丝。制造超细纤维。丝。制造超细纤维。u复合纺丝设备：由螺杆挤出机、计量泵和复合纺丝复合纺丝设备：由螺杆挤出机、计量泵和复合纺丝组件组成。其中组件组成。其中复合纺丝组件是关键部件复合纺丝组件是关键部件，纺丝组件，纺丝组件的形式改变，就可生产出各种类型的复合纤维。的形式改变，就可生产出各种类型的复合纤维。u纤维分类：按纤维分类：按单单纤维的纤维的线密度线密度分类。分类。常规纤维：单纤维线密度常规纤维：单纤维线密度1.54dtex。细旦纤维：单纤维线密度细旦纤维：单纤维线密度0.551.44dtex，主要用于，主要用于仿
28、真丝轻薄型或中厚型织物。仿真丝轻薄型或中厚型织物。超细纤维：单纤维线密度超细纤维：单纤维线密度0.110.55dtex，可采用双，可采用双组分复合裂离法、海岛法、熔喷法等生产。主要用于组分复合裂离法、海岛法、熔喷法等生产。主要用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等。高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等。极细纤维：单纤维线密度极细纤维：单纤维线密度0.11dtex，可用海岛法生，可用海岛法生产。主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域。产。主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域。8.超细纤维超细纤维u超细纤维成形方法：超细纤维成形方法：u超细纤维的特点：超细纤维的特点：优点：手感柔软
29、滑糯、光泽柔和、织物覆盖力强、优点：手感柔软滑糯、光泽柔和、织物覆盖力强、高清洁能力，高吸水和吸油、服用舒适等。高清洁能力，高吸水和吸油、服用舒适等。缺点：抗皱性差、染色时染料消耗大。缺点：抗皱性差、染色时染料消耗大。u超细纤维用途：制造高密度防水透气织物、人造皮超细纤维用途：制造高密度防水透气织物、人造皮革、仿桃皮绒、仿丝绸织物、高性能擦布等。革、仿桃皮绒、仿丝绸织物、高性能擦布等。u超细纤维及其产品特性见超细纤维及其产品特性见P251表表61。性能性能纤维特性纤维特性产品性能产品性能几何性能几何性能高卷曲率高卷曲率高保湿性、吸音性高保湿性、吸音性极小线密度极小线密度高填充密度、毛细现象、防
30、水透高填充密度、毛细现象、防水透湿性、均匀性等湿性、均匀性等力学性能力学性能高比强力高比强力高强力、高补强效果高强力、高补强效果高扭绕性高扭绕性柔软、易折、高悬垂性柔软、易折、高悬垂性表面性能表面性能高比表面积高比表面积高反应活性、高吸湿性高反应活性、高吸湿性平滑性平滑性流体阻力、摩擦性流体阻力、摩擦性表表61 超细纤维及其产品特性超细纤维及其产品特性 u按商品形式：超蓬松型、超悬垂型和超细型。按商品形式：超蓬松型、超悬垂型和超细型。超蓬松型：采用异收缩混合纤维或多相混合技术制超蓬松型：采用异收缩混合纤维或多相混合技术制成。成。超细型：单纤维线密度很低，有的达超细型：单纤维线密度很低，有的达0
31、.001dtex以下，以下，主要采用复合纺极细化技术纺制而成。主要采用复合纺极细化技术纺制而成。超悬垂型：该纤维制成的制品具有超悬垂性和天然超悬垂型：该纤维制成的制品具有超悬垂性和天然纤维不及的独特手感。纤维不及的独特手感。u按手感：蚕丝手感、桃皮手感、超微细粉末手感和按手感：蚕丝手感、桃皮手感、超微细粉末手感和新羊毛手感。新羊毛手感。9.新合纤新合纤 29世纪世纪80年代开始末在日本出现年代开始末在日本出现10.易染性合成纤维易染性合成纤维u易染合纤：通过化学改性使合纤的可染性与染深性易染合纤：通过化学改性使合纤的可染性与染深性得以改善和提高的改性合纤。如通过化学改性来改善得以改善和提高的改
32、性合纤。如通过化学改性来改善和提高聚酯纤维的可染性和染深性。和提高聚酯纤维的可染性和染深性。u种类：主要有阳离子可染聚酯纤维、阳离子深染聚种类：主要有阳离子可染聚酯纤维、阳离子深染聚酰胺纤维及酸性可染聚丙烯腈纤维与聚丙烯纤维等。酰胺纤维及酸性可染聚丙烯腈纤维与聚丙烯纤维等。11.功能性纤维（补充）功能性纤维（补充）u特点：除了具有常规纤维的特性外，还有一些常规特点：除了具有常规纤维的特性外，还有一些常规纤维没有或不足的性能。纤维没有或不足的性能。u种类：目前已有种类：目前已有400多种。如：多种。如：抗菌防臭纤维：能抑止和杀死细菌，还能防止细菌抗菌防臭纤维：能抑止和杀死细菌，还能防止细菌分解人
33、体的分泌物而产生臭气。分解人体的分泌物而产生臭气。防紫外线纤维：本身具有防紫外线破坏能力或含有防紫外线纤维：本身具有防紫外线破坏能力或含有防紫外线添加剂。防紫外线添加剂。远红外纤维：又称远红外线放射性纤维，是将具有远红外纤维：又称远红外线放射性纤维，是将具有远红外放射能力的陶瓷粉末混入纤维制成的。远红外放射能力的陶瓷粉末混入纤维制成的。芳香纤维：具有可释放香味而防臭的卫生功能，又芳香纤维：具有可释放香味而防臭的卫生功能，又有促进睡眠的保健作用。有促进睡眠的保健作用。变色纤维：随外界环境改变而会自身发生变色的纤变色纤维：随外界环境改变而会自身发生变色的纤维。按变色的条件可分为光敏变色、温敏变色、
34、湿敏维。按变色的条件可分为光敏变色、温敏变色、湿敏变色、生化变色和辐射变色等。变色、生化变色和辐射变色等。高效止血纤维：与出血创面接触时具有优良的粘附高效止血纤维：与出血创面接触时具有优良的粘附性和凝血功能，在出血时能加速血液的凝固作用。主性和凝血功能，在出血时能加速血液的凝固作用。主要有要有4类：羧甲基纤维素止血纤维；聚乙烯醇止血纤类：羧甲基纤维素止血纤维；聚乙烯醇止血纤维；聚羟基乙酸高分子毡；海藻纤维。维；聚羟基乙酸高分子毡；海藻纤维。u特点：具有特殊的物理化学结构，某一项或多项性特点：具有特殊的物理化学结构，某一项或多项性能指标明显高于普通纤维。性能的获得和应用与宇航、能指标明显高于普通
35、纤维。性能的获得和应用与宇航、飞机、海洋、医学、军事、光纤通讯、生物工程、机飞机、海洋、医学、军事、光纤通讯、生物工程、机器人和大规模集成电路等高技术领域有关。器人和大规模集成电路等高技术领域有关。u用途：主要用于产业纺织品的制造。用途：主要用于产业纺织品的制造。u种类：碳纤维（普通型、高强型、高模量型）、芳种类：碳纤维（普通型、高强型、高模量型）、芳香族聚酰胺纤维（芳纶香族聚酰胺纤维（芳纶1414、芳纶、芳纶1313）、超高分子）、超高分子量聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维（量聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维（PTFE）、聚苯并）、聚苯并咪唑纤维咪唑纤维（PBI）、聚苯并双噁唑（、聚苯并双噁唑（PBO）
36、纤维等。）纤维等。12.高性能纤维（高技术纤维高性能纤维（高技术纤维）（）（20世纪世纪60年代）年代）u纳米纤维：直径小于纳米纤维：直径小于100纳米的纤维或添加了纳米纳米的纤维或添加了纳米级（直径小于级（直径小于100nm）粉末填充物的纤维。）粉末填充物的纤维。u目前最细的纳米纤维：单碳原子链，其具有超高强、目前最细的纳米纤维：单碳原子链，其具有超高强、超柔韧及怪磁性。超柔韧及怪磁性。13.纳米纤维纳米纤维三、合成纤维与纺织品（略）三、合成纤维与纺织品（略）u合成纤维选择：合理选择合成纤维纯纺或与天然或合成纤维选择：合理选择合成纤维纯纺或与天然或再生等纤维混纺，既可以充分利用化学纤维的特点
37、，再生等纤维混纺，既可以充分利用化学纤维的特点，弥补其他纤维的不足，又可以改善纺织品的性能，扩弥补其他纤维的不足，又可以改善纺织品的性能，扩大纤维的应用领域。大纤维的应用领域。u纺织品的特点：不同的合成纤维不同。纺织品的特点：不同的合成纤维不同。u涤纶纺织品涤纶纺织品纺织品特点：强度、弹性和耐磨性较高，形状稳定纺织品特点：强度、弹性和耐磨性较高，形状稳定性好，易水洗。性好，易水洗。涤纶特点：纯纺，也可与其他混纺。涤纶特点：纯纺，也可与其他混纺。混纺时涤纶含量：一般混纺时涤纶含量：一般50%70%。含量超过。含量超过50%，织物的性能才会有明显提高。织物的性能才会有明显提高。涤棉混纺：涤涤棉混纺
38、：涤/棉一般为棉一般为50/50或或65/35。毛涤混纺：机织物毛毛涤混纺：机织物毛/涤一般为涤一般为55/45，针织物毛针织物毛/涤为涤为70/30。u锦纶纺织品锦纶纺织品纺织品特点：良好的形状稳定性和抗皱性，锦纶有纺织品特点：良好的形状稳定性和抗皱性，锦纶有优异的强度和耐磨性。优异的强度和耐磨性。锦纶特点锦纶特点长丝：大部分以变形丝的形式制造各种袜子、内外长丝：大部分以变形丝的形式制造各种袜子、内外衣料、手套及装饰织物等。衣料、手套及装饰织物等。短纤维：通常短纤维：通常以低于以低于20%的比例的比例与其他纤维混纺，与其他纤维混纺，提高织物的耐磨性，也可与天然纤维等交织。提高织物的耐磨性，也
39、可与天然纤维等交织。u腈纶纺织品腈纶纺织品腈纶特点：有类似羊毛的手感，质轻而蓬松，耐光腈纶特点：有类似羊毛的手感，质轻而蓬松，耐光性和耐气候性极佳。可纯纺也可混纺。性和耐气候性极佳。可纯纺也可混纺。纺织品形式：绒线、针织品、装饰织物及毯类等。纺织品形式：绒线、针织品、装饰织物及毯类等。耐光性：好，特别适合制造多种蓬布。耐光性：好，特别适合制造多种蓬布。与羊毛混纺：能改善织物的形状稳定性、毡缩性和与羊毛混纺：能改善织物的形状稳定性、毡缩性和起毛起球性。起毛起球性。也可与涤纶等混纺。也可与涤纶等混纺。u其他合纤：可纯纺，也可混纺。其他合纤：可纯纺，也可混纺。四、合成纤维生产方法简述四、合成纤维生产
40、方法简述 1.合成合成u合成：选用合适的小分子物为原料合成合成：选用合适的小分子物为原料合成成纤高分子成纤高分子物物，如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚己内，如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚己内酰胺等。酰胺等。u成纤高分子物要求成纤高分子物要求一定的相对分子质量，且相对分子质量一定的相对分子质量，且相对分子质量分布较窄分布较窄。具备一定的分子结构（线形或支化度很低）。具备一定的分子结构（线形或支化度很低）。具有取向并部分结晶。具有取向并部分结晶。具有一定的耐热性，熔点或软化点使用温度。具有一定的耐热性，熔点或软化点使用温度。具有一定的机械物理性能。具有一定的机械物理性能。具有一定的化
41、学稳定性。具有一定的化学稳定性。具有一定的染色性。具有一定的染色性。2.纺前准备：制备纺丝熔体或纺丝液。纺前准备：制备纺丝熔体或纺丝液。3.纺丝：纤维的成形，得到初生纤维（初生丝）。纺丝：纤维的成形，得到初生纤维（初生丝）。常常规规纺纺丝丝方方法法熔熔体体纺纺丝丝溶溶液液纺纺丝丝湿湿法法纺纺丝丝干干纺纺纺纺丝丝特特殊殊纺纺丝丝方方法法乳乳液液纺纺丝丝悬悬浮浮纺纺丝丝干干湿湿法法纺纺丝丝冻冻胶胶纺纺丝丝液液晶晶纺纺丝丝相相分分离离纺纺丝丝反反应应纺纺丝丝法法纺纺丝丝方方法法（1）熔体纺丝（简称熔纺）熔体纺丝（简称熔纺）u过程：熔体过程：熔体喷丝口喷丝口冷却室冷却室后处理后处理u纺丝液：加热成纤高
42、分子到熔点以上，变成粘稠的纺丝液：加热成纤高分子到熔点以上，变成粘稠的熔体熔体。u冷却室：空气或水，成纤高分子冷却凝固成型。冷却室：空气或水，成纤高分子冷却凝固成型。u特点：纤维质量好，工艺设备简单，凡能熔融而特点：纤维质量好，工艺设备简单，凡能熔融而不不分解分解的高分子物尽量用熔纺。的高分子物尽量用熔纺。u熔纺对成纤高分子的要求：熔纺对成纤高分子的要求：纤维必须有相当的耐热性，在纤维必须有相当的耐热性，在150下形状稳定。下形状稳定。熔点不能过高，否则技术上有困难。熔点不能过高，否则技术上有困难。熔熔体体纺纺丝丝（2）湿法纺丝（简称湿纺）湿法纺丝（简称湿纺）u过程：纺丝液过程：纺丝液喷丝口喷
43、丝口凝固浴凝固浴后处理后处理u纺丝液：成纤高分子纺丝液：成纤高分子溶于水或水溶液溶于水或水溶液制成粘稠的溶制成粘稠的溶液，如腈纶用液，如腈纶用NaSCN水溶液，维纶用一定温度的水。水溶液，维纶用一定温度的水。u凝固浴：成纤高分子失去溶剂，凝固成型。凝固浴：成纤高分子失去溶剂，凝固成型。湿湿法法纺纺丝丝（3）干法纺丝（简称干纺）干法纺丝（简称干纺）u过程：纺丝液过程：纺丝液喷丝口喷丝口热空气室（溶剂挥发）热空气室（溶剂挥发）后处理后处理u纺丝液：成纤高分子溶解在挥发性的溶剂中，如腈纺丝液：成纤高分子溶解在挥发性的溶剂中，如腈纶可选用纶可选用N,N-二甲基甲酰胺。二甲基甲酰胺。u热空气室：溶剂挥发
44、，成纤高分子凝固成型。热空气室：溶剂挥发，成纤高分子凝固成型。干法纺丝干法纺丝4.后处理后处理u初生纤维特点：结构不完善，物理机械性能较差，初生纤维特点：结构不完善，物理机械性能较差，如伸长大、强度低、尺寸稳定性差、易变形，不能直如伸长大、强度低、尺寸稳定性差、易变形，不能直接用于纺织加工。接用于纺织加工。u后处理后处理拉伸：提高纤维的取向度和结晶度，以提高纤维的拉伸：提高纤维的取向度和结晶度，以提高纤维的断裂强度、耐磨性和对各种形变的疲劳强度，降低断断裂强度、耐磨性和对各种形变的疲劳强度，降低断裂伸长率。裂伸长率。上油：提高纤维的平滑性、柔软性和抱合力，抗静上油：提高纤维的平滑性、柔软性和抱
45、合力，抗静电性。无论是纺丝还是后处理都需要上油。电性。无论是纺丝还是后处理都需要上油。卷曲：提高短纤维的可纺性。卷曲：提高短纤维的可纺性。热定形：提高纤维的结晶度、消除拉伸时产生的内热定形：提高纤维的结晶度、消除拉伸时产生的内应力，提高纤维结构及尺寸稳定性，进一步改善其物应力，提高纤维结构及尺寸稳定性，进一步改善其物理机械性能。可紧张热定型也可松弛热定型。理机械性能。可紧张热定型也可松弛热定型。切割：根据纤维的用途切成一定的长度。如棉型长切割：根据纤维的用途切成一定的长度。如棉型长等。等。第二节第二节 聚酯纤维（涤纶）聚酯纤维（涤纶）一、概述一、概述二、涤纶二、涤纶三、其他聚酯纤维三、其他聚酯
46、纤维四、四、T/C的性能的性能一、概述一、概述1.聚酯纤维：通常指以二元酸和二元醇缩聚而得的高聚酯纤维：通常指以二元酸和二元醇缩聚而得的高分子物再经纺丝而成的纤维，其基本链节之间以分子物再经纺丝而成的纤维，其基本链节之间以酯键酯键连接而得名。品种很多，以聚对苯二甲酸乙二酯连接而得名。品种很多，以聚对苯二甲酸乙二酯（PET）含量在）含量在85%以上的纤维为主，相对分子质量以上的纤维为主，相对分子质量一般控制在一般控制在1800025000之间。之间。2.商品名称：我国将聚对苯二甲酸乙二酯含量大于商品名称：我国将聚对苯二甲酸乙二酯含量大于85%以上的纤维简称为涤纶，俗称以上的纤维简称为涤纶，俗称“
47、的确良的确良”。国外。国外的商品名称很多，美国的商品名称很多，美国Dacron“达克纶达克纶”、日本的、日本的Tetoron“帝特纶帝特纶”、英国的、英国的Terlenka“特丽纶特丽纶”。3.纤维形式：长丝、短纤维。短纤维有棉、毛、中长纤维形式：长丝、短纤维。短纤维有棉、毛、中长型等。型等。4.用途用途u长丝：适宜制作变形纱和帘子线，可织造各种仿真长丝：适宜制作变形纱和帘子线，可织造各种仿真丝织物，可与天然或化学短纤维纱线交织，也可与蚕丝织物，可与天然或化学短纤维纱线交织，也可与蚕丝或其他化纤长丝交织。丝或其他化纤长丝交织。u短纤维：可纯纺或与天然及其它化学短纤维混纺。短纤维：可纯纺或与天然
48、及其它化学短纤维混纺。如和棉混纺称为如和棉混纺称为“棉的确凉棉的确凉”，和毛混纺称为，和毛混纺称为“毛的毛的确良确良”等等。5.性能性能u优点：性能优良，如断裂强度和弹性模量高、回弹优点：性能优良，如断裂强度和弹性模量高、回弹性适中，织物洗可穿性良好。性适中，织物洗可穿性良好。u缺点：吸湿性低，染色性较差，静电现象严重，织缺点：吸湿性低，染色性较差，静电现象严重，织物易起毛起球。物易起毛起球。6.纤维改性纤维改性 u目的：克服聚酯纤维的缺点，生产差别化纤维。目的：克服聚酯纤维的缺点，生产差别化纤维。u方法：大致有两类。方法：大致有两类。化学改性：共聚、表面处理等。化学改性：共聚、表面处理等。物
49、理改性：共混纺丝、变更纤维加工条件、改变纤物理改性：共混纺丝、变更纤维加工条件、改变纤维形态以及混纤、交织等。维形态以及混纤、交织等。主要讨论涤纶即聚对苯二甲酸乙二醇酯。主要讨论涤纶即聚对苯二甲酸乙二醇酯。二、涤纶二、涤纶 （一）生产原理（一）生产原理 1.分子结构分子结构u学名：聚对苯二甲酸乙二醇酯（学名：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。）。u分子量：（分子量：（1.82.5）104。u分子结构：分子结构：COOOCH2CH2HCOOCH2CH2OHnu低聚物：涤纶中有低聚物：涤纶中有1%3%的单体和低聚物，其中的单体和低聚物，其中有有70%以上为环状三聚物。以上为环状三聚物。O(CH2)2
50、OCO C6H4COCOC6H4OCOO(CH2)2n=2、3、4nu合成原料：对苯二甲酸、乙二醇。合成原料：对苯二甲酸、乙二醇。2.聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的合成）的合成 COOCH32H2OCH3OOCCOOH2CH3OHHOOCH2SO4（1）酯交换法：）酯交换法：对苯二甲酸与甲醇酯化生成对苯二甲酸二甲酯对苯二甲酸与甲醇酯化生成对苯二甲酸二甲酯（DMT）：）：酯交换：对苯二甲酸二甲酯与乙二醇交换，生成对酯交换：对苯二甲酸二甲酯与乙二醇交换，生成对苯二甲酸双羟乙酯（苯二甲酸双羟乙酯（BHET）。）。COOCH32HOCH2CH2OHCH3OOCCOOCH2CH2
