化学纤维

编辑本段简介

　　纤维的长短、粗细、白度、光泽等性质可以在生产过程中 以调节。并分别具有耐光、耐磨、易洗易干、不霉烂、不被虫蛀等优点。广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。一般可将高分子化合物制成溶液或熔体，从喷丝头细孔中压出，再经凝固而成纤维。产品可以是连绵不断的长丝、截成一定长度的短纤维或未经切断的丝束等。化学纤维的商品名称，中国暂行规定合成短纤维一律名“纶”（例如，锦纶、涤纶），纤维素短纤维一律名“纤”（例如，粘纤、铜氨纤），长丝则在末尾加一“丝”字，或将“纶”、“纤”、改为“丝”。

编辑本段概念

　　化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。

编辑本段分类

　　化学纤维又分为两大类：

人造纤维

　　以天然高分 子化合物（如纤维素）为原料制成的化学纤维，如粘胶纤维、醋酯纤维。人造纤维主要有粘胶纤维、硝酸酯纤维、醋酯纤维、铜铵纤维和人造蛋白纤维等，其中粘胶纤维又分普通粘胶纤维和有突出性能的新型粘胶纤维（如高湿模量纤维、超强粘胶纤维和永久卷曲粘胶纤维等）。

合成纤维

　　以人工合成的高分子化合物为原料制成的化学纤维，如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维。化学纤维具有强度高、耐磨、密度小、弹性好、不发霉、不怕虫蛀、易洗快干等优点，但其缺点是染色性较差、静电大、耐光和耐候性差、吸水性差。 　　合成纤维主要有聚酰胺6纤维（中国称锦纶或尼龙6），聚丙烯腈纤维（中国称腈纶），聚酯纤维（中国称涤纶），聚丙烯纤维（中国称丙纶），聚乙烯醇缩甲醛纤维（中国称维纶）以及特种纤维（包括用四氟乙烯聚合制成的耐腐蚀纤维，耐200℃以上温度的耐高温纤维，强度大于10克/旦、模量大于200克/旦的高强度、高模量纤维，以及难燃纤维、弹性体纤维、功能纤维等）。20世纪50年代开展合成纤维的改性研究，主要是用物理或化学方法改善合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质，同时还增加了化学纤维的品种。

编辑本段制备

　　化学纤维的制备，通常是先把天然的或合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过过滤、计量，由喷丝头（板）挤出成为液态细流，接着凝固而成纤维。此时的纤维称为初生纤维，它的力学性能很差，必须经过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用要求。后加工主要针对纤维进行拉伸和热定形，以提高纤维的力学性能和尺寸稳定性。拉伸是使初生纤维中大分子或结 构单元沿着纤维轴取向；热定形主要是使纤维中内应力松弛。湿纺纤维的后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时，经上述工序即可卷绕成筒；纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包等工序。用来生产纺织品的原料中，以棉、麻、丝、毛（羊毛）的历史最悠久。但是天然资源毕竟有限，棉花的产量约有50千克/公顷，养蚕吐丝也要种桑树，增产羊毛则要发展畜牧业。因此，化学家开始研究，利用价格更便宜、来源更丰富的原料来纺纱织布，它们便是化学纤维。

编辑本段命名

　　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”（如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝）。

编辑本段种类

根据原料来源的不同来分

　　(一)再生纤维 　　再生纤维的生产是受了蚕吐丝的启发，用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料，经化学加工制成高分子浓溶液，再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维。 ■1．再生纤维素纤维　用天然纤维素为原料的再生纤维，由于它的化学组成和天然纤维素相同而物理结构已经改变，所以称再生纤维素纤维。 　　粘胶纤维是以天然棉短绒、木材为原料制成的，它具有以下几个突出的优点。 　　(1)手感柔软光泽好，粘胶纤维像棉纤维一样柔软，丝纤维一样光滑。 　　(2)吸湿性、透气性良好，粘胶纤维的基本化学成份与棉纤维相同，因此，它的一些性能和棉纤维接近，不同的是它的吸湿性与透气性比棉纤维好，可以说它是所有化学纤维中吸湿性与透气性最好的一种。 　　(3)染色性能好，由于粘胶纤维吸湿性较强，所以粘胶纤维比棉纤维更容易上色，色彩纯正、艳丽，色谱也最齐全。 　　粘胶纤维最大的缺点是湿牢度差，弹性也较差，织物易折皱且不易恢复；耐酸、耐碱性也不如棉纤维。 　　■2．富强纤维　俗称虎木棉、强力人造棉。它是变性的粘胶纤维。 　　富强纤维同普通粘胶纤维(即人造棉、人造毛、人造丝)比较起来，有以下几个主要特点： 　　(1)强度大，也就是说富强纤维织物比粘胶纤维织物结实耐穿。 　　(2)缩水率小，富强纤维的缩水率比粘胶纤维小1倍。 (3)弹性好，用富强纤维制做的衣服比较板整，耐折皱性比粘胶纤维好。 　　(4)耐碱性好，由于富强纤维的耐碱性比粘胶纤维好，因此富强纤维织物在洗涤中对肥皂等洗涤剂的选择就不像粘胶纤维那样严格。 　　(二)合成纤维 　　合成纤维是由合成的高分子化合物制成的，常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶等。 　　■1．涤纶　涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯，简称聚酯纤维。涤纶是我国的商品名称，国外有称“大可纶”，“特利纶”，“帝特纶”等。 　　涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速，现在的产量已居化学纤维的首位。 涤纶最大的特点是它的弹性比任何纤维都强；强度和耐磨性较好，由它纺织的面料不但牢度比其它纤维高出3～4倍，而且挺括、不易变形，有“免烫”的美称；涤纶的耐热性也是较强的；具有较好的化学稳定性，在正常温度下，都不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。 　　缺点是吸湿性极差，由它纺织的面料穿在身上发闷、不透气。另外，由于纤维表面光滑，纤维之间的抱合力差，经常摩擦之处易起毛、结球。 　　■2．锦纶　锦纶是我国的商品名称，它的学名叫聚酰胺纤维；有锦纶－66，锦纶－1010，锦纶－6等不同品种。锦纶在国外的商品名又称“尼龙”，“耐纶”，“卡普纶”，“阿米纶”等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰富，因此一直是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后，由于聚酯纤维的迅速发展，才退居合成纤维的第二位。 　　锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好，它的强度及耐磨性居所有纤维之首。 　　锦纶的缺点与涤纶一样，吸湿性和通透性都较差。在干燥环境下，锦纶易产生静电，短纤维织物也易起毛、起球。锦纶的耐热、耐光性都不够好，熨烫承受温度应控制在140℃以下。此外，锦纶的保形性差，用其做成的衣服不如涤纶挺括，易变形。但它可以随身附体，是制做各种体形衫的好材料。 　　■3．腈纶　腈纶是国内的商品名称，其学名为聚丙烯腈纤维。国外又称“奥纶”，“考特尔”，“德拉纶”等。 　　腈纶的外观呈白色、卷曲、蓬松、手感柔软，酷似羊毛，多用来和羊毛混纺或作为羊毛的代用品，故又被称为“合成羊毛”。 腈纶的吸湿性不够好，但润湿性却比羊毛、丝纤维好。它的耐磨性是合成纤维中较差的，腈纶纤维的熨烫承受温度在130℃以下。 　　■4．维纶　维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维。国外又称“维尼纶”，“维纳尔”等。 　　维纶洁白如雪，柔软似棉，因而常被用作天然棉花的代用品，人称“合成棉花”。维纶的吸湿性能是合成纤维中吸湿性能最好的。另外，维纶的耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。 　　■5．氯纶　氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。国外有“天美龙”，“罗维尔”之称。 　　氯纶的优点较多，耐化学腐蚀性强；导热性能比羊毛还差，因此，保温性强；电绝缘性较高，难燃。另外，它还有一个突出的优点，即用它织成的内衣裤可治疗风湿性关节炎或其它伤痛，而对皮肤无刺激性或损伤。 　　氯纶的缺点也比较突出，即耐热性极差。 　　■6．氨纶　氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维，国外又称“莱克拉”，“斯潘齐尔”等。它是一种具有特别的弹性性能的化学纤维，目前已工业化生产，并成为发展最快的一种弹性纤维。 　　氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2～3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。 　　氨纶纤维一般不单独使用，而是少量地掺入织物中，如与其它纤维合股或制成包芯纱，用于织制弹力织物。

按几何形状分

　　（1）长丝：化学纤维加工中不切断的纤维。长丝又分为单丝和复丝。 　　单丝：只有一根丝，透明、均匀、薄。 　　复丝：几根单丝并合成丝条。 　　（2）短纤维：化学纤维在纺丝后加工中可以切断成各种长度规格的纤维。 　　（3）异形纤维：改变喷丝头形状而制得的不同截面或空心的纤维。 　　①、改变纤维弹性，抱合性与覆盖能力，增加表面积，对光线的反射性增强。 　　②、特殊光泽。如五叶形、三角形。 　　③、质轻、保暖、吸湿性好。如中空。 　　④、减少静电。 　　⑤、改善起毛、起球性能，提高纤维摩擦系数，改善手感。 　　（4）复合纤维：将两种或两种以上的聚合体，以熔体或溶液的方式分别输入同一喷丝头，从同一纺丝孔中喷出而形成的纤维。又称为双组分或多组分纤维。复合纤维一般都具有三度空间的立体卷曲，体积高度蓬松，弹性好，抱合好，覆盖能力好。特点是： 　　①、结构不均匀。 　　②、组分不均匀。 　　③、膨胀不均匀。 　　（5）变形丝：经过变形加工的化纤纱或化纤丝。 　　①、高弹涤纶丝：利用合纤的热塑性加工，50~300%的伸长率。 　　②、低弹涤纶丝：伸长率控制在35%以下。 　　③、腈纶膨体纱；利用腈纶的热弹性。热拉伸——高收缩，收缩可达45~53%，与低收缩纤维混合纺纱，经蒸汽处理。

按照用途分

　　（1）普通纤维：再生纤维与合成纤维。 　　（2）特种纤维：耐高温纤维、高强力纤维、高模量纤维、耐辐射纤维。 　　huɑxue xiɑnwei 　　化学纤维 　　chemical fibre 　　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 　　化学纤维的种类 　　人造纤维 　　合成纤维 　　普通合成纤维 　　特种纤维 　　改性纤维 　　无机纤维 　　化学纤维的结构 　　大分子结构 　　织态结构 　　序态 　　结晶形态 　　侧序分布 　　取向 　　表征化学纤维性质的参数 　　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 　　用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维。常见的纺织品，如粘胶布、 涤纶卡其、 锦纶丝袜、腈纶毛线以及丙纶地毯等，都是用化学纤维制成的。根据原料来源的不同化学纤维可以分为：①人造纤维,以天然高分子物质（如纤维素等）为原料，有粘胶纤维等；②合成纤维，以合成高分子物为原料，有涤纶等；③无机纤维，以无机物为原料，有玻璃纤维等。自从18世纪抽出第一根人工丝以来，化学纤维品种、成纤方法和纺丝工艺技术都有了很大的进展。 　　化学纤维的制备，通常是先把天然的或合成的高分子物或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过过滤、计量，由喷丝头(板)挤出成为液态细流，接着凝固而成纤维。此时的纤维称为初生纤维。它的力学性能很差，不能直接应用，必须通过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用的要求。后加工主要是对纤维进行拉伸和热定形，以提高纤维的力学性质和尺寸稳定性。拉伸是使初生纤维中大分子或结构单元沿着纤维轴取向；热定形主要是使纤维中内应力松弛。湿纺纤维的后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时，经过上述工序即可卷绕成筒；纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包工序。