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《化学纤维》PPT课件

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第三章_化学纤维(3-5)

第三章_化学纤维(3-5)


液
液
柱
柱
高
高
度
度
液 柱 高 度
11
混合液要求： 1. 按一定比例配制轻、重混合液 2. 两种混合液不发生化学反应 3. 混和液不与纤维发生化学反应 4. 粘度低 5. 不吸湿
12
五、卷曲
1.加卷曲的目的 增加纤维抱合力，提高可纺性、改善服用性。
2.加卷曲的途径 ⑴永久卷曲：利用纤维结构的不对称性，进行
＝
异形纤维截面周长组成圆之面积
A P2
4A
P2
4
表面系数＝ 异形纤维截面周长 ＝ P
纤度（旦）
D
8
异形度＝1
4A
d 2
100
%
中空度（％）＝
空腔面积 截面面积
100 %
实际生产和检验中主要测这两个指标。
9
四、纤维密度的测定
密度是化纤物理性能的重要参数之一，纤维的 密度随分子结构或超分子结构的变化而变化。 用途:
个别化纤的特殊性能： 氨纶：弹性非常大 粘胶: 干湿强差异大
16
特点：是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便 方法之一，但其准确性较差。尤其是难以鉴别化 学纤维中的具体品种。
应用：用于呈散纤维状态的原料。
17
二、燃烧法
原理：纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同。 步骤：
①接近火焰，②火焰中，③离开火焰的燃烧特 征，④气味及燃烧后残留物的辨别。将常用纤维 分成三类，即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤 维。 适用范围： ➢ 适用于单一成分的纤维、纱线和织物； ➢ 不适用于混合成分的纤维、纱线和织物，或经
熔融燃烧
继续燃烧
硬块
各种特殊气 味
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三、显微镜观察法
化学纤维课件

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二、纤维的分类

化学纤维：是指用天然的或合成的高聚物为原 料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。
再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械
方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学 纤维。
如粘胶纤维(Vicose Rayon) 、醋酸纤维(Cellulose
acetate) 、铜氨纤维（Cuprammonium fibers） Lyocell纤维、Tencel纤维、Modal纤维等。

中空异形纤维：一般指三角形和五角形中空纤维。 可以用来制造质地轻松、手感丰满的中厚花呢，制 造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的复丝长统袜。 也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒 适、光泽柔和的各种经编织物。

某些中空纤维用于制作反渗透膜，织造人工肾脏， 用于海水淡化，污水处理等。
北极熊的毛就是中空的
本课程要求
掌握纤维生产中常用的基本概念 掌握常见纤维种类及性能 掌握纤维纺丝方法及工艺 掌握纤维的改性方法和手段
第一章 绪论
纤维的分类与发展
化学纤维常用的基本概念
主要的质量指标
纤维的生产方法概述
纤维的鉴别方法
你所了解的纤维应用范围？

服用纺织品
服装

装饰用纺织品
三、世界化学纤维的发展
发展最早的是天然纤维，如棉，麻，毛，
蚕丝。
棉花最早出产在埃及
蚕丝是我国特产

天然纤维的性能不错，但有什么缺点？
生产受到自然环境以及生长周期的限制。
合成纤维发展史
最早的人造纤维诞生于1855年：
奥德马尔（法）硝酸纤维
1884年黑塞尔得到丝光的碱纤维； 1892年克劳斯和比万（英）——粘胶纤维，适合纺丝； 1905年投产，至今仍在纺织工业中占有一席之地。 然以上并非真正意义上的人工制品？ 合成纤维的出现是在20世纪30年代。
化学纤维

化学纤维


七、氯纶—聚氯乙烯纤维（polyvinyl chloride）缩写PVC 1、纤维来源： 2、性能 1）吸湿性差（ WK=0），染色困难。 2）电绝缘性好 3）弹性较好。 4）阻燃性好 5）耐热性差。 氯纶在工业上应用很广。
复合纤维截面图
异形纤维截面和喷丝孔板形
熔体纺丝工艺流程图
湿法纺丝法纺丝
涤纶纤维可塑性和可变性大，所以可对涤纶进行改性加工，生 出差别化涤纶纤维。如运用超细旦技术，多元差别化技术，聚 合物改性技术，复合纺丝技术等生产新一代涤纶纤维。 如：异形纤维，复合纤维，超细纤维等。
二、锦纶—聚酰胺纤维（Polyamide） 缩写PA 1，纤维来源： 1939年在美国开发成功命名为尼龙（Nylon）。我国将其命名为 锦纶。 2，纤维形态： 普通的锦纶纤维纵向平直光滑，截面为圆形。
第二节 化学纤维的制造 一、化学纤维的制造 （一）纺丝熔体或纺丝溶液的制备。 1、分解温度高于熔点的高分子物质，可直接将聚合体熔化 成熔体，然后进行纺丝；也可以溶解在适当的溶剂中进行溶 液纺丝。涤纶、锦纶、丙纶采用此法。 2、分解温度低于熔点的高分子化合物或非熔性的物质，必 须选择适当的溶剂把高聚物溶解成为纺丝溶液，然后进行纺 丝。粘胶、维纶、腈纶等采用此法纺丝。 （二）、化学纤维的纺丝成形 1、熔体纺丝：将高聚物加热至熔点以上适当温度制备熔体， 熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，在空气中经冷凝而 成为细条。如图
2、湿法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液， 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入凝固液中凝固成丝条。如图 3、干法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液， 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入热空气中溶剂挥发，聚合体 凝固成丝条。如图 4、有色纺丝：采用纺前着色，可加工有色纤维。 5、异形纤维纺丝：改变喷丝孔形状可生产不同截面形状的纤 维。如图 6、复合纤维纺丝：纺丝时将两种不同成分的高聚物熔体或溶 液先后分别进入复合纺丝帽，使两种聚合体在分配板中彼此分 离，互不混合，直到进入纺丝孔时才接触，通过喷丝孔的挤压 凝固成一跟丝条。如图 7、超细纤维纺丝：用高速气流喷吹，在纤维形成的同时进行 拉伸，制备细度在0.044tex的超细纤维。也可用剥离等方式加 工不同形状和粗细的超细纤维。
第2章化学纤维成型原理精品PPT课件

第2章化学纤维成型原理精品PPT课件

特征：波浪形、鲨鱼皮形、竹节形或螺旋形畸变，甚至发生破裂 判断：弹性雷诺准数＞5
三、熔体纺丝的运动学和动力学
1、熔体纺丝线上的速度分布：
熔体从喷丝孔挤出后，熔体丝条逐渐被拉细，运动速度逐步加大
2、熔体纺丝线上的力平衡：
Fp＋Fg=Fr＋Fi＋Ff＋Fs 式中卷绕张力Fp可用张力计在纺丝线上直接测定，重力Fg、惯性力Fi、摩擦力Ff及表面张力Fs可根据理论 计算得到，从而可求出流变阻力Fr
传热过程：热效应不大（传质过程中温度差别不大）
四、湿法纺丝中纤维结构的形成
1、初生纤维溶胀度：
取向度：溶胀度↓→高聚物含量↑→分子间作用力↑→取向度↑→ 断裂强度↑ 序态和染色饱和值：溶胀度↑→较高的碘溶胀度（低序态）和高的染色饱和值 干燥收缩率：溶胀度↑→纵向收缩率↑
2、形态结构：
横截面形状：强烈凝固→非圆形横截面 缓慢凝固→圆形横截面
大分子链结构：分子间作用力强、刚性分子链、化学交联→溶解度↓ 超分子结构：结晶高聚物→溶解度↓ 溶剂：极性溶剂（成纤高聚物是极性高聚物）
3、溶剂的选择：
高分子～溶液相互作用参数χ1： χ1< 1/2 →大分子和溶剂分子间作用能↑→溶解 χ1<1/2 →大分子和溶剂分子间作用能↑→不溶解
相似相溶：结构 内聚能密度或溶度参数相近 ：溶解
四、成型过程中的热量变化
热量变化：熔体细流不断向周围介质释出热量，温度逐渐下降。 手段：强制对流传热（环形吹风、侧吹风）
五、熔体纺丝中纤维结构的形成
1、取向：
机理：熔体状态下的流动取向机理（喷丝孔中切变流场中的流动取向和出喷丝孔后熔体细流在拉伸流场 中的流动取向）；纤维固化之后的形变取向机理
表示：双折射Δn，Δn↑→纤维取向度↑ 大小：流动形变区：该区在喷丝板以下0～70cm范围，解取向主要（高温），取向很小
化学纤维

化学纤维


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（1）中段切断称重法： （异长纤维不能用此法）
式中：Ln——平均长度（mm）；W——纤维 总重（mg）；Wc——中段重（mg） Lc——中段长度（mm）。
（2）手扯法：用手扯法将纤维整理成两端 平齐的纤维束，在用钢尺量取其长度。
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2、异长纤维（毛型化纤）的长度测定 实际产品表明，具有一定长短差异的纤维，纺 出的纱线品质比等长纤维纱好。 （1）梳片式长度仪：方法与毛纤维的类似。 （2）单根测量：测得根数加权平均长度Ln。 [ Lg=Ln（1+CVn2）] （3）电子自动化仪器测量
次接触‘热定型’一词，注意解释：热定形是为
了消除纤维在拉伸时所产生的内应力，确保结构
在后期使用中的稳定性，以提高纤维的尺寸稳定
性，保持卷曲效果，改善机械性能和其它物理性
能。）→⑥切断、打包（按成品要求切成不同的
长度规格（解释三种类型），打包入库，准备售
出）
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第二节 化纤性能检验
一、 长度： 化纤的长度是可以人为控制的，分两大类： 等 长纤维和异长纤维 1、等长纤维（棉型化纤）的长度测定 由于加工机械不良可能使其中含有超长、倍长纤 维（解释概念），用它们的含有率来表示，是疵 点，所以含有率越高，说明质量越不好。
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（二）合成纤维 1、 普通合成纤维（具体纤维名，组成单体，结 构学名，商品常用名，） 2、 特种纤维 （1）氨纶 （莱卡）。弹性纤维。 （2）芳纶。耐高温、高绝缘、高强度 （3）氟纶。耐腐蚀纤维 （4）导电纤维。金属的，复合的。 （5）碳纤维。复合材料的骨架增强材料
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的结合能。
第五章化学纤维

第五章化学纤维

用途：西服衬里、女装，与其他纤维交织生产各种绸缎。香 烟过滤嘴等。
• 二 聚乳酸纤维（PLA）
• 从玉米中提取的淀粉分解后得到葡萄糖，经乳酸菌发酵生 成乳酸，聚合形成聚乳酸。经熔融法或溶剂挥发法纺丝。
• 纤维结构：洁净度和取向度较高，横截面呈圆形，纵向平 直光滑。
• 性质：力学性能同聚酯纤维接近，强度高，伸长大，形态 稳定性好；吸湿性差W=0.3%，染色性差，抗紫外性好， 由于本身具有弱酸性，能抵抗细菌生长。具有生物降解性。
•
短纤维：包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥、定型、
切断、打包。
•
长丝：包括拉伸、加捻、定型、上油、络筒。
集束：将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合成规定粗细的大股丝 束。
拉伸：一定倍数的拉伸———改善纤维中大分子的排列———取向度提 高———改善纤维的力学性质。 拉伸倍数越大，纤维强度高，伸长 小。根据拉伸倍数不同，可得到高强低伸型、低强高伸型、中强中 伸型化学纤维。
• 二 化学纤维的制造
• 一般经历三个过程：
•
纺丝液的制备——纺丝——后加工
• （1）纺丝液的制备
• 熔体法：将高聚物加热到熔点以上，使其熔融成较稳定 的粘性流动 的纺丝熔体。如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。
•
因：熔融温度＜分解温度
• 溶液法：用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的 纺丝液。 如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。
• 3按形态结构分
• ① 长丝：化学纤维加工的到的连续丝条，不经过切断工 序的称之。
•
又分为单丝、复丝与变形丝。
• ② 短纤维：化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短 纤维。分为等长、不等长，棉型、中长型、毛型等
• 4 按纤维性能差别分
化学纤维再生纤维及半合成纤维教材ppt课件

化学纤维再生纤维及半合成纤维教材ppt课件

（1）再生纤维 提纯，去除杂质。
（2）合成纤维 聚合，单体聚合成线型高聚物。
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2．纺丝熔体或溶液的制备
（1）熔体法 将高聚物加热成熔体（如涤纶、锦纶、丙纶等）。 条件：熔融温度<分解温度
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
3.复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的不
相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分 复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
3.半合成纤维
以天然高分子化合物为骨架，通过与其他化 学物质反应，改变组成成分，再生形成天然高分 子的衍生物而制成的纤维。
如醋酯纤维、聚乳酸纤维
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、按内部组成分（ P129页表5-4）
指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制 的具有特殊截面形状的化学纤维。
异形纤维 16
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
《化学纤维》课件

《化学纤维》课件


化学纤维的生产
02
原料选择与处理
原料选择
根据化学纤维的种类和性能要求 ，选择合适的原材料，如石油、 天然气、煤等。
原料处理
对原材料进行预处理，如净化、 干燥、脱蜡等，以确保生产过程 中的质量和稳定性。
纺丝原理与设备
纺丝原理
化学纤维的生产是通过纺丝工艺将高 聚物溶液或熔体纺成连续的细丝。
纺丝设备
等领域。
随着技术的不断进步，高性能化 学纤维的品种和性能得到了不断 提升，如碳纤维、芳纶纤维等。
高性能化学纤维的发展趋势是实 现高性能化、低成本化和绿色化 ，以满足不断增长的市场需求。
ห้องสมุดไป่ตู้物基化学纤维的发展
生物基化学纤维是指利用生物质资源为原料制成的纤维，如竹纤维、麻纤维等。
生物基化学纤维具有可持续性、环保等特点，符合绿色发展理念。
《化学纤维》ppt课件
目 录
• 化学纤维简介 • 化学纤维的生产 • 化学纤维的性能与特点 • 化学纤维的发展趋势与未来展望 • 化学纤维的环保与可持续发展
化学纤维简介
01
化学纤维的定义
总结词
化学纤维是通过化学方法加工而成的纤维，与天然纤维不同 。
详细描述
化学纤维是通过将天然高分子化合物（如纤维素、蛋白质等 ）或合成高分子化合物进行溶解、纺丝、拉伸等工序制成的 纤维。与天然纤维相比，化学纤维具有更好的物理和化学性 能，如耐热、耐腐蚀、抗皱等。
化学纤维的性能与
03
特点
化学纤维的物理性能
01
02
03
强度与延伸性
化学纤维具有良好的强度 和延伸性，能够承受较大 的外力，不易断裂。
耐热性和耐寒性
不同的化学纤维具有不同 的耐热性和耐寒性，能够 在不同的温度条件下保持 良好的性能。
化学纤维(再生纤维及半合成纤维)教材

化学纤维(再生纤维及半合成纤维)教材

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3.复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的不
相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分 复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。
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复合纤维
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复合纤维
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4.混合纤维：在纤维的横截面上有两种及两种 以上的相混合的组分或成分的纤维。 5.异形纤维
指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制 的具有特殊截面形状的化学纤维。
长丝后加工路线：
拉伸——加捻——定型——上油——络丝，湿法 纺丝的还需进行后处理和漂白。
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四、化纤消光和上油
1、化纤消光 减少或消除化纤中的强光泽，添加消光剂如
二氧化钛，根据消光剂的数量可生产有光、无光 和半无光纤维。
2、化纤上油 化纤上油一方面是纺丝工艺本身的要求，一
方面是化纤纺织加工的需要，上油后可提高柔软、 润滑性和抗静电性。
第五章 化学纤维
（chemical fiber）
1
内容提要：成纤高聚物特征和化学纤维制造概述。 化学纤维的分类、性质及检测； 常用化纤的特性； 纤维鉴别的方法简介。
重点难点：本章是纤维部分特性介绍的最后一章， 在性能介绍中注意与前面章节的对比，突出特点 的介绍，难点在于综合性。
2
概述
1891年，在英国有人将纤维素黄酸酯溶于 稀碱中制成很粘的液体纺丝，因其很粘，称 为粘胶,制成的纤维称为粘胶纤维 ，1905年 实现工业化生产。从此以后人造纤维开始走 上了成功之路，发展到目前这种现状。
将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝 条。根据凝固浴的不同分为湿法与干法两种。
湿法纺丝（Wet spinning）：液体凝固剂固化。 纺出丝的截面多为非圆形，有皮芯结构。腈纶、
维纶、氯纶、粘胶纤维多采用此法。
7-0化学纤维的基本知识

7-0化学纤维的基本知识


高性能纤维 (High-performance fibre)
高性能纤维一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex 以上的纤维。 高性能纤维是纤维科学和工程界开发的一批具有 高强度、高模量、耐高温性的新一代合成纤维.
二、化学纤维的命名
根据我国有关部门规定， 人造纤维的短纤维一律叫“纤”（如粘纤、富纤）， 合成纤维的短纤维一律叫“纶”（如锦纶、涤纶）。 如果是长纤维，就在名称末尾加“丝”或“长丝”（如黏胶丝、涤纶丝 、腈纶长丝）。
（五）按纤维性能差别分类
差别化纤维 (Differential fibre)
差别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，使纤维的形态结构、物理化学性能与常规化纤有显著的不同
按纤维性能差别分类
功能纤维 (Functional fibre)
功能纤维是指在纤维现有的性能之外，再同时附加上某些特 殊功能的纤维，如导电纤维
二、纺丝熔体（液）的制备
纺丝液 的制备
熔体法 溶液法
纺丝 熔体
纺丝 溶液
（一）纺丝熔体的制备
高聚物的熔点低于其分解温度的，采用将高聚物熔融成流动的熔 体（纺丝熔体）进行纺丝（如涤纶、锦纶、丙纶等）。熔体纺丝法 用于工业生产有两种实施方法：一是熔体直接纺丝；另一种是切片 纺丝。
（二）纺丝溶液的制备
超膏分子量聚乙烯 纤维
聚氯乙烯纤维 chlorofibre 聚氨基甲酸酯纤维
spandex 聚间苯二甲酰间苯
二胺 Nomex 聚间苯二甲酰对苯
二胺 Kevlar
分子结构
中国商 品名
粘胶纤维
代号
涤纶
PET
锦纶 6
PA6
锦纶 66 PA66
化学纤维

化学纤维

纤维中的晶区大小并不均衡一致，常呈 一定的分布。长度可由数十至一、二百 埃，宽度则甚小。检测晶体的X射线衍射 谱上的衍射点的宽度直接与晶区的宽度 相关。


小组成员 谢志宏 涂海 黄符港 刘玉莲
合成纤维
① 聚酰胺纤维：中国称锦纶，又称尼龙。1939年美国人首先研制成功。由己 二酸和己二胺缩水成盐，再经缩聚、熔纺而成纤维。根据单体分子上碳原子的 数目，这种纤维称为聚酰胺 66。由氨基己酸缩水生成己内酰胺，进一步开环聚 合获得的纤维,称聚酰胺6。这两种纤维都具有优异的耐磨性 ,回弹性和耐多次变 形性能,广泛用于制做袜子、内衣、运动衣、轮胎帘子线、工业带材、渔网、军 用织物等。 ② 聚丙烯腈纤维：中国称腈纶。50年代初出现以来发展很快。1950 年工业化 生产的产品为纯聚丙烯腈长丝，因吸湿性差而染色困难，后经改进与烯基衍生 物形成2元或3元共聚物，其中90％左右为丙烯腈，染色性能大为改善。腈纶广 泛用于制做绒线、针织物和毛毯。腈纶纺织物轻、松、柔软、美观，能长期经 受较强紫外线集中照射和烟气污染，是目前最耐气候老化的一种合成纤维织物， 适用于作船篷、账篷、船舱和露天堆置物的盖布等。
织态结构
序态：① 两相结构：它的基本概念是一些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度， 足够把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构。粘胶人造纤维在溶液中的溶胀行为支持了 这种论点，它是属于分散的晶相和连续的无定形相所组成的例子。其他纤维如棉及苎麻等则属于 连续晶相和分散的无定形相的两相结构。图1 表示两相结构的两种模型，缨状微胞模型中大分子 可以穿过若干晶区和无定形区，而折叠链缨状微胞模型中大分子可以折叠在一个晶区内，也可以 穿过无定形区进入另一晶区折叠。连结二个晶区的分子称为缚结分子，它们的数量和形态对纤维 的物理机械性质有重要的影响。

化学纤维PPT课件

性好
D、光学性质 耐光性好，仅次于腈纶
E、耐酸不耐强碱，不霉不蛀 F、密度： 1.38 g/cm3
2、锦纶
（1）结构
分子式：H [ NH（CH2）5CO] n OH 锦纶6
H [ NH（CH2）6NHCO（CH2）4 CO] n OH 锦纶66
特征基团： 有极性集团-CONH-；-NH2；-COOH；
以配成纺丝溶液，将纺丝液从喷丝孔中压出后射 入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝：试剂固化（腈纶、氯纶、粘胶） 干法纺丝：热空气固化（维纶、醋酯）
2.熔体法纺丝：高温熔化成熔体后从喷丝孔 喷出, 用空气或水固化。
有色纺丝或原液纺丝：纺丝液+色母粒
（三）后加工
1.集束：将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合 成规定粗细的大股丝束，以便于以后加工
D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小：1.14 g/cm3
3、腈纶
第一单体：丙烯腈（超过85%）
第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯等，改善纤维的脆性，增加弹性、 柔软性，同时还有利于染料分子进入。
第三单体：引入一定量带有酸性或碱性亲 染料的基团 改善纤维的染色性
（1）结构
准结晶结构
⑷耐磨性差
粘胶皮芯结构
⑸尺寸稳定性差
五、铜氨纤维（Cuprammonium rayon） 1.原料：木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒（主要）
溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中 2.结构与性能： ⑴圆型截面、全皮层、不完全透明 ⑵柔软（比粘胶好），光泽柔和（圆截面） ⑶吸湿接近粘胶 ⑷染色好 ⑸湿强高于粘胶 ⑹工艺复杂（比粘胶
返回
2.合成纤维：
用煤、石油、天然气、农副 产品等低分子化合物, 经人工合成 与机械加工而制得的纤维(涤纶、 丙纶等）

化学纤维


粘胶纤维
根据力学性能可分为
5 干态 湿态 富强纤维 HWM纤维 强力粘胶
比强度（N/tex）
4 3 2 1
普通粘胶
0
10
20 伸长率（％）
30
2. 溶剂纺纤维素纤维（Lyocell）


Lyocell是以纤维素浆粕直接溶于有机溶剂N-甲基吗啉-N氧化 物纺制形成的新型纤维素纤维。 Lyocell于1989年由国际人造丝及合成纤维标准化局确认， 1992年美国联邦贸易委员会也确认，并经ISO组织批准，归 属于纤维素纤维 Lyo——希腊文“Lyein”，溶解 Cell——“Cellulose”，纤维素


3. 铜氨纤维
属于溶剂纺纤维素纤维，1899年开始生产 溶剂：铜氨溶液 纤维表面光滑，光泽柔和，有真丝感 主要用于制作高档衣料

4. 醋酯纤维

(1) 二醋酯（74％~92％羟基乙酰化）：滤材 (2) 三醋酯（大于92％的羟基乙酰化）：纺织 截面为不规则多瓣形，无皮芯结构。 模量较低，易伸长，低伸长下弹性回复性能好 织物柔软，有弹性，不易起皱，悬垂性好 主要用途：女用内衣和绸类面料
物理性质



颜色：一般为乳白色并带有丝光；生产无光产品在 纺丝前需加入消光剂；生产纯白色产品需加入漂白 剂；有色丝需在熔体中加入颜料或涂料。 表面及横截面形状：常规涤纶表面光滑，截面近于 圆型。异型喷丝板则可制成各种特殊形状。 密度：涤纶完全无定型时密度为1.333，完全结晶时 为1.455，一般为 1.38 ~1.40g/cm3。 回潮率：标准状态下为0.4%。低于腈纶和锦纶。织 物洗可穿性好，吸湿性差、透气性差，静电现象严 重。


化纤生产基础知识课件(PPT 60页).ppt

• 吸湿率取决于纤维的结构、环境条件、测定方法-我国采用公定回潮率 • 吸湿率影响纤维的加工性和使用性。 4、条干不匀率
• 条干不匀率是一种表示长丝条干均匀度的指标，用CV值（变异系数）或U(Uster%) 表示。这项指标对预取向丝和拉伸丝尤为重要。
• 长丝条干不匀，在加工过程中容易产生毛丝和染色不匀。
• 4、异形截面纤维（Shaped Fibres）
• 在合成纤维成型过程中，采用异形喷丝孔（非圆形孔眼）纺制的具有非圆形横截面的纤 维或中空纤维，这种纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。
• 异形纤维具有特殊的光泽，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。
• 三角形横截面的涤纶或锦纶与其它纤维的混纺织物有闪光效应；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、抗起球、手感和覆盖性良好；扁 平、带状、哑铃形横截面的合成纤维纤维具有麻、羚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。
化学纤维的主要品种与结构
化学纤维的主要品种与结构
化学纤维的主要品种与结构
二、化学纤维的主要质量指标
物理性能指标
长度 细度 比重 光泽 吸湿性 热性能 电性能 断裂强度 断裂伸长
高温和低温的稳定性
稳定性能指标
对光－大气的稳定性 化学试剂的稳定性
微生物作用的稳定性 抱合性
加工性能指标 起静电性
染色性
2、长丝（Continuous Filament）
在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成形和后加工后，得到的长 度以千米计的纤维称为长丝。 长丝包括单丝、复丝、帘子线 单丝：用单孔喷丝头纺制而成的一根或几根连续纤维，较粗的单丝称为鬃丝； 复丝：数十根以上单纤维组成的丝条； 帘子线：数根单纤维组成，专门用于制造轮胎帘子布。

纺织材料学化学纤维公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件


2.性质 （1）形态
纵面平滑或有1～2根沟槽, 截面靠近圆形。
0.91g/cm3, 是最轻纤维。 （2）吸湿性
几乎不吸湿性（常见化纤中最小）, 有独特 芯吸能力, 使织物导汗透气。 （3）热学性质
熔点低, 加工和使用时温度不能过高。
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（4）机械性质 强度较高, 伸长较大, 初始模量较高, 弹性和耐
磨性均好。 （5）染色
染色性很差, 常采用原液着色（聚丙烯切片中 加入色母粒共熔） （6）化学稳定性
第四章 合成纤维
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第四节 合成纤维
合成纤维（synthetic fiber）：由低分子物质经 化学合成为高分子聚合物，再经纺丝而成纤维。
一、合成纤维种类
(一)按分子结构分
1、碳链合成纤维：聚乙烯纤维、聚丙烯腈纤维等
[CH2－CH]n
[CH2－CH]n
CH3
CN
2.杂链合成纤维：聚酰胺纤维、聚酯纤维等
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普通涤纶纵、横向形态
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（二）制造 1.纺丝液制备 切片（聚对苯二甲酸乙二酯）干燥→加热熔融 2.纺丝和后加工
短纤维 初生丝（空气固化）→集束→拉伸（4-4.5倍，取 向度↑）→热定形（消除内应力）→卷曲→切断
长丝: 初生丝→拉伸→定形→加捻（或变形）→打包
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（分三子聚） 间线对涤 互性苯纶 相分二分结子甲子合链酸结紧,乙构密没二特。有酯性大,侧涤基纶和,支po链ly,es故te涤r,纶PE大T。
数字表示二元酸碳原子数。
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2.形态 锦纶由熔体纺丝制成, 截面近似圆形, 纵向
无特殊结构。
普通锦纶纵、 横向形态
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二、按内部组成分类
1、涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯）
（1）结构 大分子结构：
特征基团： 苯环——具有刚性和惰性；
酯基-COO- ——弱极性基团； 脂肪基——柔性基团。
大分子无卷曲，基本上带曲折状的直链
超分子结构： 大分子间主要是靠范德华力；结晶度较
大，取向度也较高。
(2)性质
A、机械性质 断裂强度较高，伸长率大；初
4、维纶（聚乙烯醇缩甲醛纤维）
（1）结构： 皮芯层结构，截面形状： 浓度30%，哑铃状；
浓度40%，圆形；大分子主链呈平面锯齿形。
（2）性质 机械性质：强度较高，伸长率不大，初始模
量比涤纶低，弹性较差，耐磨性较好。吸湿染色 性：W=5.0%,在合纤中，吸湿性居于首位; 染色性 不好，色泽不鲜艳
热学性质：耐干热稳定性较好，耐热水性较差。 耐碱不耐强酸； 耐光性、耐腐蚀性较好； 热传导系数低，保暖性较好；
始模量高；弹性回复性好；织物挺括， 耐磨性较好，尺寸稳定性较好。
B、吸湿染色差 W=0.4%；不能采用常温染色。
易起静电，耐污性差。 C、热学性质
熔点高 255-265℃；耐热性和 热稳定性好 D、光学性质
耐光性好，仅次于腈纶 E、耐酸不耐强碱，不霉不蛀 F、密度： 1.38 g/cm3
2、锦纶
第一节 化学纤维的分类与命名
一、按高聚物的来源分类 1.再生纤维（人造纤维）
利用天然高聚物经化学或机械方法 制造而成的纤维.
(粘胶 铜氨 醋酯 甲壳质大豆蛋白 PLA Lyocell Model等)
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2.合成纤维：
用煤、石油、天然气、农副 产品等低分子化合物, 经人工合 成与机械加工而制得的纤维(涤纶、 丙纶等）
密度小：1.0-1.3g/cm3
氨纶纤维一般不单独使用，而是与其它纤维混 合使用。
三种形式： 裸丝
单层或双层色覆纱 包芯纱
三、按形态结构分类
1.长丝：不经过切断工序的连续丝条 2.短纤维：纺丝后加工中切断成各种长度 规格的纤维。如：棉型、毛型和中长型 3.变形丝：利用机械方法，使长丝弹力增 加 4.复合纤维：两种或两种以上的聚合体以 熔体或溶液的方式输入同一个喷丝头，在适当 的部位相遇，从同一个纺丝口纺出，在同一根 丝上同时存在两种或两种以上的聚合体。
（1）结构
分子式：H [ NH（CH2）5CO] n OH 锦纶6
H [ NH（CH2）6NHCO（CH2）4 CO] n OH 锦纶66
特征基团： 有极性集团-CONH-；-NH2；-COOH；
单基较长，无支链，属柔性基团 锦纶是柔曲大分子，空间呈平面锯齿形。 有范德华力、氢键力；结晶度比涤纶略低。
第三章 化学纤维
思考题及难点： 所有纤维中，弹性最好的是氨纶，最耐 磨的是锦纶，最耐晒的是腈纶，具有刚 柔相济的是涤纶，比重最小的是丙纶， 最大的是石棉，最难燃的是芳纶、石棉， 湿强最低的是粘胶。
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第三章 化学纤 维
第一节 化学纤维的分类与命名 第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造 第三节 化纤形态尺寸与检验 第四节 新型及绿色环保纤维 第五节 纺织纤维的鉴别(详见实验教学)
5.异型纤维：非圆形截面的化学纤维 6.混合纤维：两种液体先混合再喷出
异型纤维（腈纶、涤纶）纵、横向形态
第二节 成纤高聚物的特征及纤维制造
一、 成纤高聚物的特征 1.高聚物：由千百个原子以共价键相互联结起
来的大分子所组成的分子量大的物质。 2.聚合度：组成纤维大分子单基的个数n 3.分子量：103～107 4.多分散性：聚合度和结构形状有不同的分布
氨、醋酯、大豆、花生、甲壳质 2.熔体法：涤纶、锦纶、丙纶
（二）纺丝 1.溶液法纺丝：将高聚物溶解于适当的溶剂
以配成纺丝溶液，将纺丝液从喷丝孔中压出后射 入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝：试剂固化（腈纶、氯纶、粘胶） 干法纺丝：热空气固化（维纶、醋酯）
2.熔体法纺丝：高温熔化成熔体后从喷丝孔 喷出, 用空气或水固化。
(2) 性质
A、机械性质
断裂强度、屈曲强度较高，伸长大；
初始模量较低，断裂功大；
弹性好，耐磨性好，织物的保形性和挺括
性较差。
B、吸湿染色性
W=4.5%，比பைடு நூலகம்纶好
C、热学性质
耐热性差；安全使用温度：低于
93°C（锦纶6），低于130°C（锦纶66）；
熔点：215°C（锦纶6），250°C（锦纶66） D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小：1.14 g/cm3
二、成纤聚合物的条件 1.线型的分子结构 2.适当的分子量：具备可溶性或可熔融性，纺
丝液具备适当的黏度
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三、化纤制造概述：
纺丝液配置→喷丝头→长丝→固化（自然固 化、化学试剂、热空气） →后加工（牵伸、加 卷曲、上油--抗静电剂、切断）
（一）纺丝液的配制(分解温度与熔点) 1.溶液法：粘胶、腈纶、维纶、氨纶、铜
5、丙纶
（1）结构
分子间不存在强的化学结合力。等规聚丙烯 分子量相当高，具有较高的立体规整性，易结晶。
(2)性质
机械性质：强度较高，伸长率较大，初始 模量不高，弹性很好，耐磨性好。
吸湿染色性： 吸湿性、染色性很差
热学性质：熔点低，耐湿热不耐干热 , 耐光性特别差，易老化，化学稳定性很好，耐酸、 耐碱、耐其他化学试剂
密度最轻：0.91g/cm3
6、氨纶（聚氨基甲酸酯）
(1)结构
嵌段共聚物 由具有柔性的不结晶的低分子软链段（如 聚酯或聚醚链段）和具有刚性的结晶的硬链段 （如二异氰酸酯）共聚而成。
(2)性质
机械性质：强度较低，伸长率大（450-800%）， 初始模量低，弹性特别好，吸湿性较差 W=0.8-1%
热学性质：在日光照射下稍微发黄，且强度稍 有下降 ，具有较好的耐酸碱性、耐光性等
3、腈纶
第一单体：丙烯腈（超过85%）
第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯等，改善纤维的脆性，增加弹性、 柔软性，同时还有利于染料分子进入。
第三单体：引入一定量带有酸性或碱性亲 染料的基团 改善纤维的染色性
（1）结构
准结晶结构
（2）性质
强度较低，伸长较大； 初始模量：E锦纶<E腈纶<E涤纶； 弹性：比棉、麻、粘胶好，但比羊毛、 涤纶、锦纶差； 染色性较好；没有明显的熔点，不会产 生熔孔现象； 耐光性特别好； 耐酸也耐碱； 密度较小：1.17g/cm3