高感性纤维

第一章产业用纺织品举例说明产业用纺织品分类及用途。

产业用纺织品与传统纺织品有哪些区别？第二章高性能纤维1.高技术纤维分为哪三大类？简要说明各类纤维的特点。

2.常用的高性能纤维有哪些？3.分别由刚性链大分子、柔性链大分子制备高性能纤维的方法有哪些？4.高性能纤维的大分子结构必须符合哪些条件？为什么？1.试比较UHMWPE纤维与普通聚乙烯纤维的异同点。

2.制备UHMWPE纤维采用何种纺丝方法？为什么？纺丝时为何采用半稀溶液？3.与常规的湿法、干法纺丝相比，凝胶纺丝有哪些特点？4.何谓自由断裂长度？5.试总结UHMWPE纤维的优异特性与用途，分析其缺陷及改性方法。

1.试比较芳香族聚酰胺纤维与脂肪族聚酰胺纤维的异同点。

2.试写出间位芳纶与对位芳纶的结构式，并从间位芳纶与对位芳纶的结构分析其性能特点。

3.易原纤化的PPTA纤维为何具有高强高模的力学性能？4.试分析PPTA纤维的主要结构特征（微观结构、结晶结构、皮芯层结构）。

5.试比较UHMWPE纤维与对位芳纶纤维的蠕变性和压缩屈服应力，并分析原因。

6.试说明采用低温溶液缩聚法制备PPTA使用的原料、溶剂体系的组成及各组分的作用。

7．Kevlar纤维和Nomex纤维分别采用各种纺丝方法？与高分子结构有何关系？8.试分析PPTA-H2SO4干喷湿纺过程中分子链取向机理。

1.降低聚芳酯熔点的方法有哪些？2.试举例说明何为溶致性液晶？何为热致性液晶？并简要说明液晶及液晶纺丝的特点。

3.如何制备高强高模聚芳酯纤维？第四章纺织品在汽车被动安全上的应用什么是汽车的被动安全性？可分为哪两大类？试说明高分子材料在其中的应用。

安全气囊织物的发展经历哪三个历程？试述各阶段产品的特点。

可用于制作安全带的纤维有哪几类？试说明各类纤维的特点。

安全气囊用织物性能要求包含哪些内容？第五章纺织品在汽车舒适性方面的应用1.举例说明功能纺织品在汽车舒适性方面的应用。

2.说明TiO2的光催化机理、TiO2光催化剂的两大特性及其应用。

功能性面料的简单认识1.行业背景随着社会经济发展及人们的认知水平的不断提高，使得我们对于环境和自身的生活品质要求也在显著关注。

近年来，纺织行业的“高污染”，“高能耗”受到越来越多的关注和重视。

党的十八大以来，也一直以“供给侧结构性改革”战略，指导和督促地方企业，去产能，进行产业结构升级，以创造自己的国民品牌为目标进行发展。

同样，在2018年Alibaba也推出了“五新战略”，其中新制造吸引了无数人关注的焦点。

大多数企业家也非常认同“新制造”，认为是新制造工业发展方向。

纺织品面料发展多年，在染织上，我们国家在世界经济中取得了举足轻重的地位。

但是中国纺织企业在面料革新方向，一直走的是“高能耗，低产出”的老路子，而且大多数企业生产面料的越来越趋同，这导致企业生产经营异常激烈，也导致企业效益越来越困难。

这一系列的大环境下，随着纺织材料科技的日新月异的进步，促使国内企业更多的投入开发功能性面料。

目前发达国家的功能性纤维（含特殊性能）发展很快，功能性纺织品占比也越来越高。

总体来看，日本在纺织品和医药卫生领域功能纤维研究开发上，欧美在产业和高新技术领域功能纤维研究上，分别居领先地位。

国内功能性面料相对于国外还处于发展初期，国外巨头公司，掌握着纺织材料的核心技术，和面料市场的整体发展方向，使我国纺织品缺乏核心竞争力。

所以在后期企业发展中，需要坚持技术为核心，通过不断迭代，早日在新材料上取得突破。

2.功能性面料开发现状2.1.当前常见的功能性面料模式：2.1.1浸轧法（定型机）【背景简介】在以前纺织材料还比较落后的情况下，为了能够使面料具备某一种特殊的属性或者特殊的功能。

一般我们利用化学催化剂或者相关的功能性助剂，在面料后整理（定型机）中加助剂，通过浸轧，高温烘干等工序赋予产品所需要的功能。

此种方法比较便利，基本上能够适用于绝大多数梭织和针织面料。

在市场上，常规面料可以通过免烫整理，三防整理，吸湿排汗整理，抗菌防霉整理等【产品劣势】此类通过生产过程的后整理添加的各种功能性助剂，使面料具备某种特殊功能，以满足人们日常对面料使用的需求。

功能纺织品是指除有常规的装饰、保暖等基本功能外，还具有保健、防保等特殊功能的纺织品，如远红外纺织品、防紫外纺织品、甲壳素织物、防螨织物、磁疗产品、维生素织物、抗菌织物等。

分类：舒适功能纺织品卫生、保健功能纺织品防护功能纺织品其他功能纺织品功能性纺织品可应用功能性纤维、功能性整理和复合等技术手段获得。

Functional Fibers 差别化纤维高性能高感性纤维特种纤维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，使性能上获得改善的纤维。

Physical：1．改进聚合与纺丝条件：如温度、时间、介质、浓度、凝固浴，可改变高聚物聚合度及分布、结晶度及分布、取向度等。

2．改变截面：如采用特殊的喷丝孔形状开发异形纤维。

3．表面物理改性：如采用高能射线（γ射线、β射线）和低温等离子体对纤维表面进行刻蚀、涂抹、电镀等。

4．复合：即将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。

5．混合：即利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种聚合物混合后喷纺成丝。

Chemical:通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交联。

1．共聚：是采用两种或两种以上单体在一定条件下进行聚合的方法。

例如，丙烯晴与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯晴的阻燃性能，而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸黄酸钠或对苯二甲酸黄酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染色性能。

2．接枝：是通过一种化学的或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。

接枝可以在聚合体内进行也可以在成形纤维表面进行。

3．交联：交联是指使纤维大分子链间用化学链联结起来。

当聚合物交联时，所有的单个聚合物链形成一个大的三维网状结构。

将使玻璃化温度提高，纤维的耐热性、抗皱性、褶裥保持性、尺寸稳定性、弹性和初始模量获得改善，对纤维拉伸强度和伸长也有一定影响。

复合纤维是将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。

第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念，特别是化学纤维的各种定义；1、名词解释：人造纤维（02年）、复合纤维（04年）、异形纤维（06年）、再生纤维（05年）。

2、填空题塑料按热行为的不同，可分为两大类，其中，（热塑性）塑料成形时，通过（冷却）熔体而凝固成形。

改变温度，可令其反复变形。

而（热固性）塑料成形时，通过（加热）而固化成形，材料定性后若再受热，不发生（变形）。

（06年）3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类（D）（07年）A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法，特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题（1）简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。

（02年）（2）试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。

（04年）第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有（大分子链结构）、（超分子结构）、（溶剂的性质）。

（02年）二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些？2、聚合物的溶解过程分为（溶胀）和（溶解）两个阶段。

未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计（非极性聚合物）和（非极性溶剂）体系的互溶性。

（06年）3、“溶解度参数相近原则”适用于估计（B）的互溶性。

（08年）A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时，三维溶解度参数图适用于（D）（07年）A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近，但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶？（08年）三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物－溶剂体系，可采用（改变体系组成）、（升温）、（改变溶剂组成）等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。

高性能纤维系指对外界的作用不易产生反应，亦即具备高模量、高强度、耐热性、耐候性、耐磨擦性、耐化学品性、电绝缘性的纤维材料。

高功能纤维系指具有特殊功能的纤维。

这里所谓的特殊功能包括光传导功能、物理分离吸附功能、高吸水性功能、导电功能、抗静电功能、电磁波屏蔽功能、光反射及光吸收功能、蓄热功能及卫生保健功能一，智能纤维方法1，直接纺丝2，接枝共聚3，交联反应4，共混与添加5，复合纺丝6，高分子化学反应7，后处理智能纤维种类变色纤维（光致变色纤维、热致变色纤维）光致变色机理：一，分子结构异构化:顺、反异构化, 互变异构化, 原子价异构化二，分子的离子裂解三，分子的自由基解离四，氧化还原反应热致变色物质：胆甾型液晶，热致变色有机染料智能凝胶纤维（温度敏感凝胶纤维、pH敏感凝胶纤维、电场敏感凝胶纤维）高分子凝胶是由聚合物的三维交联网络与溶剂组成的多元体系理论：凝胶体积发生溶胀或收缩是由于凝胶内部溶液与周围溶液之间存在渗透压制备方法：常规纤维后处理切割凝胶薄膜利用毛细管为模具原位聚合传统的纺丝工艺结合化学及辐射技术静电纺丝方法蓄热调温纤维传统纤维：通过绝热方法避免皮肤温度降低过多,绝热效果主要取决于织物的厚度和密度。

厚度约大，密度越小，滞留在织物内部的静止空气越多。

蓄热调温纤维：通过对水分和外界压力变化的敏感响应，为人体提供舒适微气候环境的新的保温机理形状记忆纤维、智能抗菌纤维相变纤维：浸渍法，复合纺丝法，微囊法二，芳香族聚酰胺纤维ＰＰＴＡ干喷湿纺（浓硫酸），ＭＰＤＡ（干，湿，干湿）PPTA浆粕（液晶纺丝切断法，低温溶液直接缩聚法，沉析法）PBO ＰＢＩ（回潮性加工性，耐热耐腐蚀，化学性质稳定）降低聚芳酯熔点（(1)主链的芳环上引人取代基;(2)引入萘环等较大的芳环以破坏聚合物结构上的致密性;３，主链上引人少量柔性基团;(4)主链上引人间位二元芳酸以破坏分子链的直线性。

）聚酰亚胺PI（高强高模，耐低温耐辐射，良好的介电性，热稳定性，发烟率低，良好的相容性）三，超高分子量聚乙烯（耐热性，耐蠕变性，粘结性）冻胶纺丝，（1超高分子量，减少末端数，增加作用力2，稀溶液，减少分子间缠绕3，热处理形成折叠连结晶4超被拉伸形成取向的伸直链结晶）超倍热拉伸一般经三个阶段：①初期阶段。

高分子纤维的热导率与电导率高分子纤维在现代科技和工业领域中扮演着重要的角色。

它们具有许多优异的性能，其中热导率和电导率是其中两个关键的物理性质。

本文将探讨高分子纤维的热导率和电导率的原理、影响因素以及其在实际应用中的重要性。

一、高分子纤维的热导率热导率是一个物质传导热量的能力量度。

对于高分子纤维而言，其热导率主要取决于其分子结构和热能传递机制。

常见的高分子纤维如聚酰胺纤维、聚酯纤维和芳纶纤维等在具有不同的热导率特性上存在差异。

高分子纤维的热导率与分子结构的有序程度密切相关。

分子结构越有序，高分子纤维的热导率越高。

这是因为有序的分子结构使得热能可以更快速地沿纤维轴方向传播。

相对而言，无序的分子结构会导致热传递过程中的多次散射，从而减弱热导率。

此外，高分子纤维的热导率还受到结晶度的影响。

结晶度是指高分子链在纤维内部排列有序的程度。

结晶度越高，纤维的热导率也越高。

这是因为结晶的分子链可以有效地传递热能。

相反，非晶态的分子链会减弱热的传导。

二、高分子纤维的电导率电导率是描述物质导电性的指标，对于高分子纤维而言，其导电性主要受到两个因素的影响：电荷载流子的浓度和电荷载流子的迁移率。

在高分子纤维中，电荷载流子可以是电子或离子。

浓度较高的电荷载流子会增加高分子纤维的电导率。

此外，不同类型的高分子纤维存在着不同的载流子浓度。

例如，具有共轭结构的聚合物纤维，如聚苯胺纤维和聚噻吩纤维，具有较高的载流子浓度，因此其电导率较高。

除了载流子浓度外，电荷载流子的迁移率也是影响高分子纤维电导率的重要因素。

迁移率高意味着载流子在材料中的移动速度较快，从而提高了电导率。

高分子纤维的分子结构以及电荷载流子与分子间相互作用的强度都会影响载流子的迁移率。

三、高分子纤维热导率与电导率在应用中的重要性高分子纤维的热导率和电导率在多个领域中具有广泛的应用价值。

在纺织领域，热导率高的高分子纤维可以作为热传导性能较好的面料，用于制作散热材料或隔热层。

【中纤百科】新型纤维有哪些？新型纤维定义新型纤维之所以称新型纤维，主要是纤维的形状、性能或其他⽅⾯区别于原来的传统纤维，且为了适应⽣产、⽣活的需要，在某些⽅⾯得到改善的纤维。

新型纤维是传统纤维不再满⾜于⼈们在某些⽅⾯的需求，解决传统纤维的⼀些缺陷的条件下应运⽽⽣的，它反映的是⼈们对纺织材料要求的提⾼。

新型纤维分类新型纤维可以分为新型天然纤维、新型纤维素纤维、再⽣蛋⽩纤维、⽔溶性纤维、功能性纤维、差别化纤维、⾼性能纤维以及⾼感性纤维等。

1.新型天然纤维新型天然纤维主要有天然彩棉和改性⽺⽑两⼤类。

普通的棉织品需经过化学漂染⼯艺才变得五颜六⾊，⽽⽤天然彩棉制成的纺织品，不⽤化学染整⼯艺就可以拥有缤纷的⾊彩，可谓是真正意义上的绿⾊环保产品，⽬前天然彩棉主要有棕⾊、绿⾊和褐⾊三⼤系列彩棉。

随着⼈们对绿⾊纺织品和消费越来越强烈，对天然彩棉的使⽤寄予了很⼤的希望。

改性⽺⽑是通过⽺⽑变形处理，使⽺⽑纤维直径能变细0.5-1µm，⼿感变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染⾊性能等均有提⾼，光泽变亮。

2.新型纤维素纤维新型纤维素纤维被誉为21世纪的“绿⾊纤维”，其具有⼿感柔软、悬垂性好、丝光般光泽、吸湿透⽓、抗静电、湿强⾼的特点。

新型纤维主要包括Lyocell、model、riche（丽赛）等等，新型纤维素纤维与其他纤维混纺产品⽇益扩⼤，突破了黏胶纤维主要⽤于粗疏⽑织品的格局，应⽤于开发精纺产品与针织品提⾼了产品档次，适宜制作⼥装和休闲服装。

3.再⽣蛋⽩纤维再⽣蛋⽩质纤维是从天然动物⽜乳或植物中提炼出的蛋⽩质溶解液经纺丝⽽成。

其中⼤⾖蛋⽩纤维具有单丝线密度低、密度⼩、强伸度较⾼、耐酸性耐碱性较好、⼿感柔软，具有⽺⽑般得⼿感、蚕丝般的柔和光泽、棉纤维的吸湿和导湿性及穿着舒适性、⽺⽑的⽑暖性，但耐热性较差、纤维本⾝呈⽶黄⾊。

此外，⼤⾖蛋⽩纤维的品种适应性⼴、与棉，⽑，丝，晴纶，涤纶，天丝，等都有良好的混纺效果。

高技术纤维第一章概述所谓高技术纤维，就是依靠高技术和纤维材料科学最新的基础理论，研制成功的具有高性能、高功能和高感性等的一系列新纤维材料。

根据上述定义一般可分为 3 类，即高性能纤维、高功能纤维和高感性纤维。

高性能纤维主要是只高强、高模量、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维。

功能纤维是满足某种特殊要求和用途的纤维，即纤维具有特定的物理和化学性质。

它是具有吸附、分离、螯合、超吸水、吸油、吸烟、导电、导光、光变色、远红外蓄热、蓄光、散发芳香、生物体吸收、生物降解、抗菌消臭、释放负氧离子、光催化、发光和纤维超微细带来的新功能等一大类纤维的总称。

当纤维中兼有多种功能，称之为多功能纤维。

高感性纤维是应用高分子改性、截面特殊异型化、超细纤维化、混纤技术、纤维表面处理及染整后整理等技术，生产出的超天然纤维的高感性功能纤维，也有人称之为新合纤。

一般要求纤维在保留原有的良好性能外，还要求纺织品具有仿天然和超天然性能，高感性，包括仿麂皮、超柔软、仿毛感、仿蚕丝感、超悬垂性等向超天然方向发展，集天然纤维的穿着舒适性和合成纤维的功能性于一身。

第二章高性能纤维一、凯夫拉纤维（Kevlar）1．概述Kevlar纤维是美国杜邦公司1972开始工业所生产的，芳香族聚酰胺纤维的一个品种。

我国80年代研制的命名为芳纶1414和芳纶14 。

总称芳纶。

由溶液纺丝得到。

总的特点质轻（密度为1.4—1.7）、热稳定性好、较低蠕变、非常高的玻璃化温度，除了强酸强碱外，具有较强的抗腐蚀性能。

2．结构和形态1）大分子结构凯夫拉纤维是对为芳香族聚酰胺合成聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。

2）结晶结构具有高结晶和高取向分子结构。

估计凯夫拉29的结晶度大于85%、凯夫拉49在90%—95%。

也有估计在70左右。

凯夫拉29的取向角12—20℃、卡夫拉49小于12℃。

3）原纤结构原纤沿纤维轴向取向，600纳米宽，具有较高的结晶度和有序的结构。

《高性能纤维制备及应用》教学大纲课程编号：B03081100课程名称：高性能纤维制备及应用英文名称：Preparation and Properties of High Performance Fibers 课程性质：限选课学时/学分：32/2考核方式：闭卷考试和平时成绩相结合，以闭卷考试成绩为主。

选用教材：《高科技纤维概论》，王曙中，东华大学出版社，2014年先修课程：材料科学基础、高分子化学、高分子物理后继课程：复合材料工程实验、复合材料与工程前沿适用专业及层次：复合材料与工程专业，本科大纲执笔人：大纲审核人：一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下能力：1.能够初步掌握高性能纤维的基本技术，在进行产品配方和工艺设计时，能合理地选取重要的、关键的材料性能指标和工艺参数，并用于解决复杂的工程问题。

2.能够基于高性能纤维、配合体系及加工工艺对环境、健康的影响，合理选择环保材料和工艺。

二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容第一章：绪论（支撑课程目标1、2）1.1 前言1.2 化学纤维发展的历史及现状1.3 高性能纤维的特点1.4 功能性纤维的特点1.5 高性能和功能性纤维的发展第二章：高感性纤维（支撑课程目标2）2.1 前言2.2 仿真丝纤维2.3 超细纤维2.4 独特风格和特殊性能纤维2.5 异形截面纤维2.6 仿生纤维要求学生：掌握高感性纤维的种类及特点。

第三章：高强高模聚乙烯纤维（支撑课程目标1、2）3.1 前言3.2 高强高模聚乙烯纤维的制备3.3 高强高模聚乙烯纤维的结构与性能3.4 高强高模聚乙烯纤维的改性3.5 高强高模聚乙烯纤维的后加工与用途要求学生：掌握高强高模聚乙烯纤维的制备、结构、性能与应用。

第四章：高强高模聚乙烯醇纤维（支撑课程目标1、2）4.1 前言4.2高强高模聚乙烯醇纤维的进展4.3高强高模聚乙烯醇纤维的工艺原理要求学生：掌握高强高模聚乙烯醇纤维的结构、性能与应用。

中国纺织报/2014年/5月/5日/第003版科技前沿抗菌纤维赢取“高感性+抗菌性”——负载金属离子杂化材料设计制备及其功能纤维与制品开发本报记者陶璐璐本项目围绕抗菌功能材料及其在高感性聚酯纤维与制品中的应用，进行了抗菌功能材料制备、抗菌功能树脂原位生成、异形/细旦抗菌纤维成形及其针织品结构设计、染色后整理等系列关键技术的研究及规模化生产。

负载金属离子杂化材料？听了这样专业的名词想必会让多数人挠头，但是提起抗菌功能性纤维，相信大家一定会有豁然开朗的感觉——“原来是抗菌纤维呀”。

是的，对于负载金属离子杂化材料的设计制备正是为了更好地研发抗菌功能纤维制品。

由东华大学、上海德福伦化纤有限公司、太仓荣文合成纤维有限公司、上海康必达科技实业有限公司共同完成的“负载金属离子杂化材料设计制备及其功能纤维与制品开发”在抗菌功能纤维研发的基础研究及成品制备领域均作出了突出贡献。

“杂化技术是高技术纤维科学与技术支撑。

无机材料的特殊功能性和有机材料的易加工特性，调控界面作用，实现对材料功能的‘剪裁’和‘组装’”。

项目第一完成人、东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳介绍道。

高感性纤维是高品质的差别化纤维，是纺织、化纤行业发展方向及经济效益的重要增长点。

抗菌纺织品是最受消费者欢迎的功能性纺织品之一，尤其在日本、欧美市场的占有率很高，但国内缺乏产品标准，质量良莠不齐，影响了市场的健康发展。

然而，高感性+抗菌性的技术瓶颈还有待突破，比如，抗菌材料设计制备，技术不可控、不可调；抗菌树脂中抗菌组分难以分散、稳定性差；纤维可纺性差，工程化、市场化推广弱；前后道技术不匹配、技术创新与集成度低。

该项目的创新点为日后开发功能性抗菌产品提供了强有力的技术支撑。

首先，项目组开发了具有可控形态微纳结构的高分散性、高热稳定性负载金属离子抗菌功能杂化材料制备关键技术。

该抗菌功能材料具有可控微纳结构，平均粒径为200nm~300nm，在高温熔融加工过程中不变色、不变性。