化学纤维生产原理及工艺.pptx

内容内容 第一节第一节 化学化学纤维的发展概况纤维的发展概况 第二节第二节 化学化学纤维的常用基本概念纤维的常用基本概念 第三节第三节 化学化学纤维的主要质量指标纤维的主要质量指标第1页/共61页第一节第一节 合成合成纤维的发展概况纤维的发展概况 一一、纤维的分类纤维的分类 二、化学纤维的发展概况二、化学纤维的发展概况 三、我国化学纤维工业的发展概况三、我国化学纤维工业的发展概况第2页/共61页纤维的定义及分类纤维的定义：可供纺织加工的一类细长而柔韧的材料。第3页/共61页化学纤维的主要品种与结构化学纤维的主要品种与结构第4页/共61页化学纤维的主要品种与结构化学纤维的主要品种与结构第5页/共61页化学纤维的主要品种与结构化学纤维的主要品种与结构第6页/共61页二、化学纤维的发展概况二、化学纤维的发展概况 以天然原料为主（以天然原料为主（1880193018801930）18841884年年Chardonnet-Chardonnet-硝酸纤维素，硝酸纤维素，18911891年工业化年工业化 19011901年铜氨纤维年铜氨纤维 19051905年粘胶纤维年粘胶纤维以合成原料为主（19381960）19391939尼龙尼龙6666 19411941尼龙尼龙6 6 19461946聚氯乙烯纤维聚氯乙烯纤维 1950195619501956腈纶、维纶、涤纶等腈纶、维纶、涤纶等第7页/共61页化学纤维的发展概况化学纤维的发展概况 改性纤维、特种纤维的发展（改性纤维、特种纤维的发展（19601960）PTTPTT PBTPBT 聚酰亚胺、聚苯并咪唑、芳香族聚酰胺、聚苯撑苯并口恶唑聚酰亚胺、聚苯并咪唑、芳香族聚酰胺、聚苯撑苯并口恶唑 差别化、多功能纤维的发展（差别化、多功能纤维的发展（19701970）全面超越天然纤维的性能全面超越天然纤维的性能第8页/共61页History and Facts1910Rayon(粘胶)1941Saran（偏氯纶）1959Spandex（氨纶）1924Acetate（醋酯）1946Metallic（金属）1961Aramid（芳香族聚酰胺）1930Rubber（橡胶）1949 Modacylic（改性丙烯酸）1983 PBI（聚苯并咪唑）1936Glass（玻璃）1949Olefin（聚烯烃）1983Sulfar1939Nylon（尼龙）1950 Acrylic（丙烯腈）1992Lyocell1939Vinylon（维纶）1953 Polyester（聚酯）第9页/共61页FactsFacts第10页/共61页Facts第11页/共61页 RawRawCottonCottonRawWoolRawWoolSyntheticSyntheticCellulosicCellulosicMan-madeMan-madefibers,totalfibers,total1900190019101910192019201930193019401940195019501960196019701970198019801985198519901990199519952000200020012001316231624200420046294629587058706907690766476647101131011311748117481384413844173831738318997189971996219962189011890121237212377307308038038168161002100211341134105710571463146316591659159915991744174419271927148614861357135713161316-5 56969702702481848181062510625131181311815374153741919019190303203032030113301131 15 51515208208112711271608160826562656357935793557355732183218314531453014301427812781269326931 15 5151520820811321132167716773358335883978397141821418216336163361851918519222042220433101331013280632806世界纤维产量对比世界纤维产量对比1unit=1000Tonnes1unit=1000Tonnes第12页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势从蚕、蜘蛛吐丝想到的从蚕、蜘蛛吐丝想到的-仿生学是化纤发展的智慧宝库仿生学是化纤发展的智慧宝库超细旦纤维超细旦纤维 0.001dtex,diameter 0.1 0.001dtex,diameter 0.1 mm高强度高模量纤维高强度高模量纤维 超过钢材不是梦超过钢材不是梦功能纤维功能纤维 丰富多彩的选择丰富多彩的选择智能纤维智能纤维 能识别、响应、执行的高级纤维能识别、响应、执行的高级纤维具有传感功能的纤维具有传感功能的纤维 智能机器人的保障智能机器人的保障居安思危居安思危 可再生资源的开发可再生资源的开发第13页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势蜘蛛丝蜘蛛丝蜘蛛丝蜘蛛丝-最强的纤维最强的纤维最强的纤维最强的纤维 蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维 吐丝机理尚不完全清楚吐丝机理尚不完全清楚吐丝机理尚不完全清楚吐丝机理尚不完全清楚 特殊酶作用下的快速取向，属液晶纺丝特殊酶作用下的快速取向，属液晶纺丝特殊酶作用下的快速取向，属液晶纺丝特殊酶作用下的快速取向，属液晶纺丝蚕丝蚕丝蚕丝蚕丝-最美丽的天然纤维最美丽的天然纤维最美丽的天然纤维最美丽的天然纤维 蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白纤维 室温固化成型室温固化成型室温固化成型室温固化成型 吐丝速度极低，取向的动力何来？吐丝速度极低，取向的动力何来？吐丝速度极低，取向的动力何来？吐丝速度极低，取向的动力何来？第14页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势超细化带来的变革超细化带来的变革 纤度在纤度在19dtex19dtex为普通丝，为普通丝，0.41dtex0.41dtex为微细旦丝，小于为微细旦丝，小于0.40.4为超细旦为超细旦 天然纤维最细为真丝天然纤维最细为真丝(1.1dtex)(1.1dtex)，化学纤维目前的纤度可达，化学纤维目前的纤度可达0.001dtex,0.001dtex,仅仅4g4g质量的聚合体质量的聚合体纺出了长度能够到达月球距离的超细纤维。纺出了长度能够到达月球距离的超细纤维。超细纤维的优点超细纤维的优点 织物更加柔软，手感改进；比表面积增大，透气性改善；吸水吸油性提高；保温隔热性增加；织物光织物更加柔软，手感改进；比表面积增大，透气性改善；吸水吸油性提高；保温隔热性增加；织物光泽更加柔和泽更加柔和超细纤维的应用超细纤维的应用 人造麂皮、仿真丝绸、高密度织物、新合纤、高性能洁净布人造麂皮、仿真丝绸、高密度织物、新合纤、高性能洁净布第15页/共61页高强度高模量纤维高强度高模量纤维高强度高模量纤维高强度高模量纤维-先进复合材料的基础先进复合材料的基础先进复合材料的基础先进复合材料的基础第16页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势功能纤维功能纤维 丰富多彩的选择丰富多彩的选择 抗静电、导电纤维（电子工业用）抗静电、导电纤维（电子工业用）防止火灾而使用的阻燃纤维防止火灾而使用的阻燃纤维 运动服所用的防水透湿织物运动服所用的防水透湿织物 体操、健美运动员使用的高弹性织物体操、健美运动员使用的高弹性织物 内衣和医疗方面使用的高吸水纤维内衣和医疗方面使用的高吸水纤维 加工袜类和医疗服装使用的防菌纤维加工袜类和医疗服装使用的防菌纤维 生物降解纤维生物降解纤维 远红外纤维远红外纤维 抗紫外线纤维抗紫外线纤维 分离膜用的中空纤维分离膜用的中空纤维第17页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势智能纤维智能纤维 能识别、响应、执行的高级纤维能识别、响应、执行的高级纤维 智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时,其形状、温度、颜色和渗透速率等随之发生敏锐响应其形状、温度、颜色和渗透速率等随之发生敏锐响应,即突即突跃性变化的纤维。包括：跃性变化的纤维。包括：pHpH响应纤维响应纤维 温闽纤维温闽纤维 光敏纤维光敏纤维 形状记忆纤维形状记忆纤维 应用领域应用领域 服装服装 药物控制释放药物控制释放 新型热机转换新型热机转换 智能开关智能开关具有传感功能的纤维具有传感功能的纤维 智能机器人的保障智能机器人的保障 用于测量和信号传输用于测量和信号传输第18页/共61页纤维的发展趋势纤维的发展趋势人口将持续不断的增加人口将持续不断的增加人口将持续不断的增加人口将持续不断的增加-2050-2050-2050-2050年世界人口达年世界人口达年世界人口达年世界人口达90909090亿亿亿亿纤维用量纤维用量纤维用量纤维用量8 8 8 8公斤公斤公斤公斤/人（人（人（人（2050),2050),2050),2050),纤维产量约纤维产量约纤维产量约纤维产量约1 1 1 1亿吨亿吨亿吨亿吨自然资源不断的枯竭自然资源不断的枯竭自然资源不断的枯竭自然资源不断的枯竭靠什么来支撑未来舒适的生活？对策：靠什么来支撑未来舒适的生活？对策：靠什么来支撑未来舒适的生活？对策：靠什么来支撑未来舒适的生活？对策：可再生资源的利用可再生资源的利用可再生资源的利用可再生资源的利用 现有资源的节约现有资源的节约现有资源的节约现有资源的节约 开发新的能源和原料来源开发新的能源和原料来源开发新的能源和原料来源开发新的能源和原料来源第19页/共61页三、我国化学纤维工业的发展三、我国化学纤维工业的发展 历史短历史短 2020世纪世纪5050年代开始起步，以棉短绒为主要原料的粘胶纤维和以电石为年代开始起步，以棉短绒为主要原料的粘胶纤维和以电石为主要原料的维纶。自主要原料的维纶。自7070年代开始，我国化学纤维工业发展的重点转向年代开始，我国化学纤维工业发展的重点转向以石油为基础原料的涤纶、锦纶、腈纶和丙纶，融入国际化学纤维发展以石油为基础原料的涤纶、锦纶、腈纶和丙纶，融入国际化学纤维发展的主流之中。特别是的主流之中。特别是7070年代末，我国实行以经济建设为中心的历史性年代末，我国实行以经济建设为中心的历史性转变，化学纤维工业进入高速度发展时期。转变，化学纤维工业进入高速度发展时期。第20页/共61页我国化学纤维工业的发展我国化学纤维工业的发展速度快速度快 19601960年我国化学纤维产量只有年我国化学纤维产量只有1 1万万t t，19701970年才达到年才达到1010万万t t，19801980年年4545万万t t，19861986年突破年突破100100万万t t，19921992年超过年超过200200万万t t，19971997年达到年达到460460万万t t，19981998年达到年达到510510万万t t，成为世界化学纤维生产第一大国，成为世界化学纤维生产第一大国,2005,2005年我国化纤总产量已达到年我国化纤总产量已达到1629.21629.2万万t t。技术相对落后技术相对落后 自有技术少；自有技术少；产品单一。产品单一。第21页/共61页20002000年世界各国和地区化学纤维生产量年世界各国和地区化学纤维生产量第22页/共61页我国化学纤维历年总需求我国化学纤维历年总需求第23页/共61页我国化纤工业面临的问题我国化纤工业面临的问题 1.1.经济规模、生产力布局状况不合理；经济规模、生产力布局状况不合理；2.2.国内化学纤维市场遭受国外产品的猛烈冲击；国内化学纤维市场遭受国外产品的猛烈冲击；3.3.自有资金缺乏、债务负担重；自有资金缺乏、债务负担重；4.4.产品结构和生产流程配置不合理，效益低下；产品结构和生产流程配置不合理，效益低下；5.5.产品开发跟不上市场需求产品开发跟不上市场需求,产品缺乏竞争力；产品缺乏竞争力；6.6.经营管理机制落后、方式陈旧经营管理机制落后、方式陈旧,市场营销不利；市场营销不利；7.7.品种和质量问题。品种和质量问题。总之，与国际先进水平相比，我国化纤行业仍然缺总之，与国际先进水平相比，我国化纤行业仍然缺乏强有力的竞争能力。乏强有力的竞争能力。第24页/共61页纤维的应用纤维的应用 从神舟从神舟5 5号看高技术纤维号看高技术纤维第25页/共61页纤维的应用纤维的应用高技术纤维高技术纤维在在神舟五号飞船上的应用神舟五号飞船上的应用1.非电传爆导爆索非电传爆导爆索高强纤维高强纤维2.2.宇航服宇航服高强、阻燃、抗静电纤维高强、阻燃、抗静电纤维3.3.引导伞、减速伞、主伞、备份伞及伞索引导伞、减速伞、主伞、备份伞及伞索高高 强、阻强、阻 燃、抗静电纤维燃、抗静电纤维 4.4.舱内装饰织物舱内装饰织物阻燃纤维阻燃纤维5.5.复合材料复合材料高强高模纤维高强高模纤维 第26页/共61页纤维的应用纤维的应用 四川大学研制的高技术纤维在神舟五号飞船上的应用四川大学研制的高技术纤维在神舟五号飞船上的应用应用形式应用形式 非电传爆导爆索示意图非电传爆导爆索示意图应用部位应用部位发射发射 轨道舱与回收舱分离轨道舱与回收舱分离 回收舱与推进舱分离回收舱与推进舱分离 抛伞窗盖抛伞窗盖第27页/共61页纤维的应用纤维的应用 宇航服宇航服 不仅仅是保暖那么简单不仅仅是保暖那么简单杨利伟所穿的宇航服是宇航服中要求比较杨利伟所穿的宇航服是宇航服中要求比较简单的一种，但其中所含的科技成份不简单，简单的一种，但其中所含的科技成份不简单，这款宇航服中已经应用了一百三十多种新型这款宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。为了防止膨胀，宇航服上特制了各种材料。为了防止膨胀，宇航服上特制了各种环、拉链、缝纫线以及衬料等。同时，保温、环、拉链、缝纫线以及衬料等。同时，保温、吸汗散湿、防细菌、防幅射等功能也体现在吸汗散湿、防细菌、防幅射等功能也体现在其中。价值人民币一千多万元。与国外同类其中。价值人民币一千多万元。与国外同类产品相比，中国的宇航服处于先进水平，这产品相比，中国的宇航服处于先进水平，这表现在新型材料的应用、同等功能优异、加表现在新型材料的应用、同等功能优异、加工程度精细等方面。工程度精细等方面。舱外航天服每套总重量约公斤，造价万元人民币左右。第28页/共61页 与你相伴与你相伴-纤维在日常生活中的应用纤维在日常生活中的应用Fiber uses涤棉混纺布用作被套 T恤衫 纯棉T恤 纯棉牛仔裤 羊毛/腈纶毛衣 高强度聚乙烯纤维绳绝缘纸 鱼线 滤材第29页/共61页Fiber uses尼龙防寒服 尼龙防滑地毯高弹性运动短裤 防水背包 尼龙帐篷和睡袋 双层防水服 尼龙、棉、氨纶混纺弹力袜 玻璃纤维杆 中纤板 第30页/共61页第二节第二节 化学化学纤维的基本概念纤维的基本概念一、长丝一、长丝二、短纤维二、短纤维三、丝束三、丝束四、牵切纱四、牵切纱五、预取向丝五、预取向丝六、变形纱六、变形纱七、化学纤维中的新名词七、化学纤维中的新名词 异形纤维、复合纤维、超细纤维、差别化纤维异形纤维、复合纤维、超细纤维、差别化纤维 高性能纤维、功能纤维、高技术纤维高性能纤维、功能纤维、高技术纤维第31页/共61页长丝长丝 定义：纺丝流体（溶体或溶液经纺丝成型和后加工处理得到的长度以千米计的连续纤维。定义：纺丝流体（溶体或溶液经纺丝成型和后加工处理得到的长度以千米计的连续纤维。长丝包括单丝、复丝、帘子线长丝包括单丝、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；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；福丝：数十根以上单纤维组成的丝条；福丝：数十根以上单纤维组成的丝条；数根单纤维组成，专门用于制造轮胎帘子布。数根单纤维组成，专门用于制造轮胎帘子布。第32页/共61页短纤维短纤维 定义：定义：化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度，这种长度的纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度，这种长度的纤维称为短纤维。称为短纤维。根据切断长度的不同，短纤维可分为棉型、毛型、中长型短纤维。根据切断长度的不同，短纤维可分为棉型、毛型、中长型短纤维。棉棉型型短短纤纤维维；长长度度为为252538mm38mm，纤纤维维较较细细，类类似似棉棉花花。主主要要用用于于与与棉棉混混纺纺，例例如如用棉型聚酯短纤维用棉型聚酯短纤维(涤纶涤纶)与棉混纺，得到的织物称与棉混纺，得到的织物称“涤棉涤棉”织物。织物。毛毛型型短短纤纤维维：长长度度为为7070150mm150mm，纤纤维维较较粗粗，类类似似羊羊毛毛。主主要要用用于于与与羊羊毛毛混混纺纺，例如用涤纶毛型短纤维与羊毛混纺，得到的织物称例如用涤纶毛型短纤维与羊毛混纺，得到的织物称“毛涤毛涤”织物。织物。中中长长纤纤维维：纤纤维维的的长长度度为为515176mm76mm，纤纤维维的的粗粗细细介介于于棉棉型型和和毛毛型型之之间间。主主要要用用于于织造中长纤维织物织造中长纤维织物。短纤维除可与天然纤维混纺外，还可与其它化学纤维的短纤维混纺，由此短纤维除可与天然纤维混纺外，还可与其它化学纤维的短纤维混纺，由此得到的混纺织物具有良好的综合性能。另外，短纤维也可进行纯纺。得到的混纺织物具有良好的综合性能。另外，短纤维也可进行纯纺。第33页/共61页丝束、牵切纱、预取向丝丝束、牵切纱、预取向丝丝束丝束 由几万根甚至几百万根单丝组成的束丝，用来切断成短纤维和牵切成由几万根甚至几百万根单丝组成的束丝，用来切断成短纤维和牵切成条子。条子。牵切纤维牵切纤维 丝束经拉伸而断裂成短纤维，纤维长度不等丝束经拉伸而断裂成短纤维，纤维长度不等。预取向丝预取向丝 经高速纺制得的纤维，具有一定取向度，但仍需后处理加工。经高速纺制得的纤维，具有一定取向度，但仍需后处理加工。第34页/共61页异型纤维异型纤维定义：定义：在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔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，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。简称异形纤维。几种非圆形喷丝孔形状及其相应纤维横截面形状几种非圆形喷丝孔形状及其相应纤维横截面形状第35页/共61页异型纤维的功能异型纤维的功能 异异形形纤纤维维具具有有特特殊殊的的光光泽泽，并并具具有有蓬蓬松松性性、耐耐污污性性和和抗抗起起球球性性，纤纤维维的的回回弹性与覆盖性也可得到改善。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；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，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，扁扁平平、带带状状、哑哑铃铃形形横横截截面面的的合合成成纤纤维维纤纤维维具具有有麻麻、羚羚羊羊毛毛和和兔兔毛毛等等纤纤维维的的手手感感和光泽；和光泽；中中空空纤纤维维的的保保暖暖性性和和蓬蓬松松性性优优良良，某某些些中中空空纤纤维维还还具具有有特特殊殊用用途途，如如制制作作反反渗渗透透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。第36页/共61页复合纤维复合纤维定义：定义：在纤维横截面上存在两种或两种以上不在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维。或称双组分纤维。复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海岛型和裂离型等。岛型和裂离型等。第37页/共61页复合纤维复合纤维 并并列列型型复复合合和和偏偏皮皮芯芯型型复复合合，由由于于两两种种聚聚合合物物热热塑塑性性不不同同或或在在纤纤维维横横截截面面上上不不对对称称分分布布，在在后后处处理理过过程程中中产产生生收收缩缩差差，从从而而使使纤纤维维产产生螺旋状卷曲，有类似羊毛弹性和蓬松性。生螺旋状卷曲，有类似羊毛弹性和蓬松性。皮皮芯芯型型纤纤维维是是兼兼有有两两种种聚聚合合物物特特性性或或突突出出一一种种聚聚合合物物特特性性的的纤纤维维。如如将将锦锦纶纶作作皮皮层层，涤涤纶纶作作芯芯层层，可可制制得得染染色色性性好好、手手感感柔柔中中有有刚刚的的纤维；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。利用高折射率的芯层和低折射率的皮层可制成光导纤维。若若利利用用岛岛组组分分连连续续分分散散于于海海组组分分中中形形成成海海岛岛型型复复合合纤纤维维，再再用用溶溶剂剂溶去海组分，剩下连续的岛组分，就成为非常细的超细纤维。溶去海组分，剩下连续的岛组分，就成为非常细的超细纤维。裂裂离离型型复复合合纤纤维维在在纺纺丝丝成成形形和和后后加加工工过过程程中中均均以以较较粗粗的的长长丝丝形形态态出出现现，而而在在织织造造加加工工中中，特特别别是是整整理理和和磨磨毛毛过过程程中中，由由于于两两组组分分的的相相容容性性和和界界面面粘粘结结性性差差，每每一一根根较较粗粗的的长长丝丝分分裂裂成成许许多多根根丝丝。复复合合形形式式不不同同，裂裂离离后后纤纤维维的的截截面面形形状状和和粗粗细细也也不不同同，如如图图（f f）为为桔桔瓣瓣型型复复合合纤纤维维，裂裂离离后后纤纤维维横横截截面面为为三三角角形形，(g)(g)为为裂裂片片型型复复合合纤纤维维，裂裂离离后后成成为为扁扁丝丝。这这种种裂裂离离型型复复合合纤纤维维生生产产技技术术在在超超细细纤纤维维的的制制造造中中已被广泛采用。已被广泛采用。第38页/共61页变形纱变形纱 定义：定义：变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都属于变形纱。弹力丝和膨体纱都属于变形纱。弹弹力力丝丝即即变变形形长长丝丝，可可分分高高弹弹丝丝和和低低弹弹丝丝两两种种。弹弹力力丝丝伸伸缩缩性性、蓬蓬松松性性好好，其其织织物物在在厚厚度度、重重量量、不不透透明明性性、覆覆盖盖性性和和外外观观特特征征等等方方面面接接近近毛毛织织品品、丝丝织织品品或或棉棉织织品品。涤涤纶纶弹弹力力丝丝多多数数用用于于衣衣着着，锦锦纶纶弹弹力力丝丝宜宜于于制制造造袜袜子子，丙丙纶纶弹弹力力丝丝则则多多数数用用于于家家用用织织物物及及地地毯毯。其其变变形形方方法法主主要要有有假假捻捻法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。膨膨体体纱纱是是利利用用高高聚聚物物的的热热可可塑塑性性，将将两两种种收收缩缩性性能能不不同同的的合合成成纤纤维维毛毛条条按按比比例例混混合合，经经热热处处理理后后，高高收收缩缩性性的的毛毛条条迫迫使使低低收收缩缩性性的的毛毛条条卷卷曲曲，从从而而使使其其具具有有伸伸缩缩性性和和蓬蓬松松性性、类类似似毛毛线线的的变变形形纱纱。以以腈腈纶纶膨膨体体纱纱产产量量为为最最大大，用用于于制制作作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。第39页/共61页超细纤维超细纤维 由由于于单单纤纤维维的的粗粗细细对对于于织织物物的的性性能能影影响响很很大大，所所以以化化学学纤纤维维也也可可按按单单纤纤维维的的粗粗细细(线线密密度度)分分类类，一一般般分为分为常规纤维常规纤维、细旦纤维细旦纤维、超细纤维超细纤维和和极细纤维极细纤维。常规纤维常规纤维的线密度为的线密度为1.47dtex1.47dtex；细细旦旦纤纤维维的的线线密密度度为为0.551.3dtex0.551.3dtex，主主要要用用于于仿仿真丝类的轻薄型或中厚型织物；真丝类的轻薄型或中厚型织物；超超细细纤纤维维的的线线密密度度为为0.110.55dtex0.110.55dtex，可可以以用用双双组组分分复复合合裂裂离离法法生生产产，主主要要用用于于高高密密度度防防水水透透气气织织物物和人造皮革、仿桃皮绒织物等；和人造皮革、仿桃皮绒织物等；极极细细纤纤维维的的线线密密度度在在0.11dtex0.11dtex以以下下，可可通通过过海海岛岛纺纺丝丝法法生生产产，主主要要用用于于人人造造皮皮革革和和医医学学滤滤材材等等特特殊殊领领域域。第40页/共61页差别化纤维差别化纤维 差差别别化化纤纤维维系系外外来来语语，来来源源于于日日本本。一一般般泛泛指指通通过过化化学学改改性性或或物物理理变变形形使使常常规规化化纤纤品品种种有有所所创创新新或或赋赋予予某某些些特特性性的的服服用用化学纤维。化学纤维。在在聚聚合合及及纺纺丝丝工工序序中中改改性性的的有有：共共聚聚、超超有有光光、超超高高收收缩缩、异异染染、易易染染、速速染染、抗抗静静电电、抗抗起起毛毛起起球球、防防霉霉、防防菌菌、防防污、防臭、吸湿、吸汗、防水、荧光变色等纤维；污、防臭、吸湿、吸汗、防水、荧光变色等纤维；在在纺纺丝丝、拉拉伸伸和和变变形形工工序序中中形形成成的的有有；共共混混、复复合合、中中空空、异异形形、异异缩缩、异异材材、异异色色、细细旦旦、超超细细、特特粗粗、粗粗细细节节、三三维维卷卷曲曲、网网络络、混混纤纤、混混络络、皮皮芯芯、并并列列、毛毛圈圈喷喷气气变变形形以以及及各各种种竹竹节节、疙疙瘩瘩、结结子子、链链条条、辫辫子子、夹夹色色、混混色色、包包覆覆、起毛起绒的花色丝、纱或纤维条等都属于差别化纤维的范畴。起毛起绒的花色丝、纱或纤维条等都属于差别化纤维的范畴。这这类类纤纤维维主主要要用用于于服服装装及及装装饰饰织织物物，可可提提高高经经济济效效益益、优优化化工序、节约能源、减少污染以及增加纺织新产品。工序、节约能源、减少污染以及增加纺织新产品。第41页/共61页特种纤维特种纤维特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学纤维，如高性能纤维、功能纤维等。纤维，如高性能纤维、功能纤维等。耐高温耐高温 耐腐蚀耐腐蚀 耐辐射耐辐射 高强高模高强高模 反渗透反渗透 导光导光 导电等特性导电等特性主要用于产业及尖端技术等领域。主要用于产业及尖端技术等领域。第42页/共61页第三节第三节 化学化学纤维的质量指标纤维的质量指标 一、线密度一、线密度(纤度纤度)二、断裂强度二、断裂强度 三、断裂伸长率三、断裂伸长率 四、初始模量四、初始模量 五、燃烧性能（阻燃性）五、燃烧性能（阻燃性）六、吸湿性能六、吸湿性能 七、染色性七、染色性 八、卷曲度八、卷曲度 九、沸水收缩率九、沸水收缩率 第43页/共61页化学化学纤维的质量指标纤维的质量指标 十十、纤维长度纤维长度 十一、密度十一、密度 十二、耐疲劳性十二、耐疲劳性 十三、耐磨性十三、耐磨性 十四、耐高温性十四、耐高温性 十五、耐化学试剂稳定性十五、耐化学试剂稳定性 十六、耐候性（大气、日光）十六、耐候性（大气、日光）第44页/共61页纤维的线密度纤维的线密度表表示示纤纤维维粗粗细细程程度度的的法法定定计计量量单单位位，在在我我国国化化学学纤纤维维工工业业中中，称称“纤度纤度”。线线密密度度的的单单位位名名称称为为特特，单单位位符符号号为为textex，定定义义为为：1000m1000m长长纤纤维重量的克数即为该纤维的特数。维重量的克数即为该纤维的特数。常用单位分特常用单位分特-特的特的1/101/10称分特，符号为称分特，符号为dtexdtex。其它约定单位：其它约定单位：公制支数（支），公制支数（支），1 1克纤维的米长度：克纤维的米长度：特特=1000/=1000/支支 Danier(Danier(旦），旦），9000m9000m长纤维的重量克数：长纤维的重量克数：特特=1/9=1/9旦旦 第45页/共61页拉伸性能拉伸性能第46页/共61页断裂强度断裂强度 常用常用相对强度相对强度表示化学纤维的断裂强度。即纤维在连续增加负荷的作用下，表示化学纤维的断裂强度。即纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。单位为牛直至断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。单位为牛/特特(N/tex)(N/tex)、厘牛、厘牛/特特(cN/dtex)(cN/dtex)。在国际单位中用。在国际单位中用MMpapa表示。（请换算两表示。（请换算两个单位）个单位）断裂强度是反映纤维质量的一项重要指标。断裂强度高，纤维在加工过程断裂强度是反映纤维质量的一项重要指标。断裂强度高，纤维在加工过程中不易断头、绕辊，最终制成的纱线和织物的牢度性；但断裂强度太高，中不易断头、绕辊，最终制成的纱线和织物的牢度性；但断裂强度太高，纤维刚性增加，手感变硬。纤维刚性增加，手感变硬。纤纤维维在在干干燥燥状状态态下下测测定定的的强强度度称称干干强强度度；纤纤维维在在润润湿湿状状态态下下测测定定的的强强度度称称湿湿强强度度。回回潮潮率率较较高高的的纤纤维维，湿湿强强度度比比干干强强度度低低，粘粘胶胶纤纤维维湿湿强强度度要要比比干干强强度度低低30305050。大大多多数数合合成成纤纤维维的的回回潮潮率率很很低低，湿湿强强度度接接近近或或等等于于干强度。干强度。第47页/共61页断裂伸长率断裂伸长率 纤纤维维的的断断裂裂伸伸长长率率一一般般用用断断裂裂时时的的相相对对伸伸长长率率表表示示，即即纤纤维维在在拉拉伸伸至至断断裂裂时时的的长长度度比比原原来来长长度度增增加加的的百百分数表示：分数表示：式中，式中，L L0 0纤维的原长；纤维的原长；L L纤维伸长至断裂时的长度。纤维伸长至断裂时的长度。纤维的断裂伸长率是决定纤维加工条件及其制品使纤维的断裂伸长率是决定纤维加工条件及其制品使用性能的重要指标之一。断裂伸长率大的纤维手感用性能的重要指标之一。断裂伸长率大的纤维手感比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受到的力，比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受到的力，毛丝、断头较少；但断裂伸长率也不宜过大，否则毛丝、断头较少；但断裂伸长率也不宜过大，否则织物易变形。普通纺织纤维的断裂伸长率在织物易变形。普通纺织纤维的断裂伸长率在10103030。第48页/共61页初始模量初始模量 纤纤维维的的初初始始模模量量即即弹弹性性模模量量是是指指纤纤维维受受拉拉伸伸而而当当伸伸长为原长的长为原长的1 1时所需的应力时所需的应力。初初始始模模量量表表征征纤纤维维对对小小形形变变的的抵抵抗抗能能力力。例例如如在在主主要要的的合合成成纤纤维维品品种种中中，以以涤涤纶纶的的初初始始模模量量为为最最大大，其其次次为为腈腈纶纶，锦锦纶纶则则较较小小，因因而而涤涤纶纶织织物物挺挺括括，不不易起皱，而锦纶则易起皱，保形性差。易起皱，而锦纶则易起皱，保形性差。第49页/共61页燃烧性能燃烧性能 纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。国际规定采用国际规定采用“极限氧指数极限氧指数”(Limiting Oxygen (Limiting Oxygen lndexlndex，简称，简称LOI)LOI)表示表示。所谓极限氧指数，就是使着了火的纤维离开火源，所谓极限氧指数，就是使着了火的纤维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。所含氧的最低百分率。在空气中，氧的百分率为在空气中，氧的百分率为21%21%，故若纤维的，故若纤维的LOI21LOI21%L0121%，难燃，难燃性或阻燃性纤维。当性或阻燃性纤维。当LOI26%LOI26%时称为阻燃纤维。时称为阻燃纤维。第50页/共61页部分纤维的极限氧指数部分纤维的极限氧指数聚苯撑苯并 68第51页/共61页吸湿性能吸湿性能 纤纤维维的的吸吸湿湿性性是是指指在在标标准准温温湿湿度度(20(20、6565相相对对湿湿度度)条条件件下纤维的吸水率。一般采用回潮率和含湿率来表示：下纤维的吸水率。一般采用回潮率和含湿率来表示：吸湿率取决于纤维的结构吸湿率取决于纤维的结构 吸湿率取决于环境条件吸湿率取决于环境条件 吸湿率取决于测定方法吸湿率取决于测定方法-我国采用公定回潮率我国采用公定回潮率 吸湿率影响纤维的加工性和使用性？吸湿率影响纤维的加工性和使用性？第52页/共61页一些纤维在标准温湿度下的回潮率和我国公定回潮率一些纤维在标准温湿度下的回潮率和我国公定回潮率第53页/共61页染色性染色性染色性是纺织纤维的一项重要性能，它包含的内容主要有：染色性是纺织纤维的一项重要性能，它包含的内容主要有：可采用的合适染料，可采用的合适染料，可染得的色谱是否齐全及深浅程度，可染得的色谱是否齐全及深浅程度，染色工艺实施的难易，染色工艺实施的难易，染色均匀性以及染色后的各项染色牢度等。染色均匀性以及染色后的各项染色牢度等。纤维的染色性与三方面因素有关：染色亲和力、染色速度及染纤维的染色性与三方面因素有关：染色亲和力、染色速度及染料与纤维复合物的性质。料与纤维复合物的性质。第54页/共61页染色性染色性染色亲和力染色亲和力 物理作用：物理作用：Van der WaalsVan der Waals 力（色散、偶极、诱导），离子键，氢键；力（色散、偶极、诱导），离子键，氢键；化学反应：共价键化学反应：共价键染色速度染色速度 染料从溶液中进入纤维是一个扩散过程，它取决于染浴中的染料向纤染料从溶液中进入纤维是一个扩散过程，它取决于染浴中的染料向纤维表面扩散、染料被纤维表面吸附以及染料从纤维表面向纤维内部扩维表面扩散、染料被纤维表面吸附以及染料从纤维表面向纤维内部扩散。这与纤维结构的无序程度和松散性有关。散。这与纤维结构的无序程度和松散性有关。纤维一染料结合纤维一染料结合 决定染色牢度、耐洗色牢度和耐光色牢度等决定染色牢度、耐洗色牢度和耐光色牢度等 第55页/共61页卷曲度卷曲度 将纤维进行化学、物理或机械卷曲变形加工，而赋予纤维一定的卷曲。将纤维进行化学、物理或机械卷曲变形加工，而赋予纤维一定的卷曲。改善纤维的抱合性改善纤维的抱合性 增加纤维的蓬松性和弹性增加纤维的蓬松性和弹性 赋予织物良好的外观和保暖性。赋予织物良好的外观和保暖性。卷曲度卷曲度计算计算L L0 0-预加张力为预加张力为 1.26*101.26*10-3-3dN/texdN/texL L1 1-加复合加复合8.8*108.8*10-2-2dN/texdN/tex并保持一分钟后测得的纤维长度并保持一分钟后测得的纤维长度 L L2 2-除去负荷使纤维松弛除去负荷使纤维松弛2 2分钟后，加预张力测得的纤维长度分钟后，加预张力测得的纤维长度 第56页/共61页沸水收缩率沸水收缩率 将将纤纤维维放放在在沸沸水水中中煮煮沸沸30min30min后后，其其收收缩缩后后的的长长度度与与原原来来长长度度之之比比，称称为沸水收缩率。计算式如下为沸水收缩率。计算式如下：L L0 0-纤维原长；纤维原长；L L1 1-煮沸煮沸30min30min后的纤维长后的纤维长 沸水收缩率是反映纤维热定型程度和尺寸稳定性的指标。沸水收缩率越小，沸水收缩率是反映纤维热定型程度和尺寸稳定性的指标。沸水收缩率越小，纤维的结构稳定性、力学性能和染色性能也越好。纤维的沸水收缩率主要纤维的结构稳定性、力学性能和染色性能也越好。纤维的沸水收缩率主要由纤维的热定型工艺条件来控制。由纤维的热定型工艺条件来控制。第57页/共61页纤维长度纤维长度短纤维特有品质指标短纤维特有品质指标 名义长度名义长度 设计的切断长度设计的切断长度 超长纤维超长纤维 棉型（名义长度棉型（名义长度+5mm+5mm）2*2*名义长度名义长度 中长、毛型中长、毛型名义长度名义长度+10mm+10mm）2*2*名义长度名义长度 倍长纤维：倍长纤维：2*2*名义长度名义长度 长度偏差率长度偏差率 L La a:实测长度实测长度 L Ln n:名义长度名义长度第58页/共61页密度密度 单位体积的指量（单位体积的指量（g/cmg/cm3 3）第