化学纤维——腈纶.doc

化学纤维——腈纶
　　腈纶于1950年开始工业化生产，产量占合纤第三位。“腈纶”为商品学，学名为聚丙烯腈。
腈纶的主要特性为:
1. 耐晒性特好。
2. 蓬松，保暖，有合成羊毛之称。
3. 具有特殊热水收缩性，即将普通纤维再经一次热拉伸后聚冷，得到纤维如果在松弛状态下高温处理会发生大幅度收缩，与普通纤维混纺，纺得腈纶膨体纱。
缺点：
　　1. 吸湿性较差，公定回潮率为2%。
　　2. 染色性不够好。 　　
　　3. 耐磨性差，在合成纤维中其磨性较差。小负荷作用下变形能力，大于涤纶而小于锦纶。　　　　

腈纶的生产及其性能和用途
　　腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名。腈纶于1950年开始工业化生产，产量占合成纤维第三位。
　　腈纶具有优良的性能，由于其性质接近羊毛，故有“合成羊毛”之称。 自1950年工业生产以来，已得到很大发展。1996年世界腈纶总产量为252万吨，我国产量为29.7万吨，今后我国将大力发展腈纶生产。腈纶虽然通常称为聚丙烯腈纤维，但其中丙烯腈（习惯称第一单体）只占90％～94％，第二单体占5％～8％，第三单体为0.3％～2.0％。这是由于单一丙烯腈聚合物制成的纤维缺乏柔性，发脆，染色也非常困难。为了克服聚丙烯腈的这些缺欠，人们采用加入第二单体的方法，使纤维柔顺；加入第三单体，提高染色能力。
　　1.腈纶的生产
　　腈纶的原料为石油裂解副产的廉价丙烯：由于聚丙烯腈共聚物加热到230℃以上时，只发生分解而不熔融，因此，它不能像涤纶、锦纶纤维那样进行熔融纺丝，而采用溶液纺丝的方法。纺丝可采用干法，也可用湿法。干法纺丝速度高，适于纺制仿真丝织物。湿法纺丝适合制短纤维，蓬松柔软，适用制仿毛织物。
　　2.腈纶的性能及用途
　　弹性： 它的弹性较好，仅次于涤纶，比锦纶高约2倍。有较好的保形性。
　　强度： 腈纶的强度虽不及涤纶和锦纶，但比羊毛高1～2.5倍。
　　耐热性： 纤维的软化温度为190～230C，在合成纤维中仅次于涤纶。
　　耐光性： 腈纶的耐光性是所有合成纤维中最好的露天暴晒一年，强度仅下降20％。
　　腈纶耐酸、氧化剂和一般有机溶剂，但不耐碱。
　　3.腈纶的用途
　　腈纶的制成品蓬松性好、保暖性好，手感柔软，有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。腈纶的保暖性比羊毛高15 ％左右。腈纶可与羊毛混纺，产品大多用于民用方面， 如毛线、毛毯、针织运动服、蓬布、窗帘、人造毛皮、长毛绒等。腈纶还是高科技产品――碳纤维的原料。
腈纶学名为聚丙烯腈纤维，腈纶的主要原料是丙烯腈。腈纶的截面一般为圆型和哑铃型，其内部存在空穴现象。
腈纶的基本类型为：
长丝束 — 即单纤1.67dtex ~ 11dtex 的平行长丝束。
毛型短纤维 — 即单纤3.33dtex ~ 11dtex 的短纤维。
棉型短纤维 — 即单纤1.1dtex ~ 3.3dtex 的短纤维。
腈纶具有蓬松、柔软、保暖等性能，这些性能与羊毛相似，因此有“人造羊毛”之称。腈纶产品中单纤为左右的棉型短纤维，更能加工成附加值较高的高支数仿毛织物。
腈纶虽然表现出较好
化学纤维——丙纶
　　特性：丙纶不易受潮，耐磨性好，弹性回复率高，一种强韧性纤维，保温性能良好，但耐热性能较差等特点，而且具有既耐酸又耐碱的化学性能。
丙纶纤维的化学名称叫聚丙烯纤维。它不易受潮，标准条件下回潮率接近零，但耐磨性好，弹性回复率高，当负荷增加对丙纶的蠕变伸长大于涤纶。在高压力下的模量和断裂强度高于涤纶，因此丙纶是一种强韧性纤维，但它的热定型效果不稳定，还有一个优点丙纶的导热系数在纤维中最低，保温性能良好，但耐热性能较差，在90℃温度的作用下就有收缩。
　　丙纶的化学性能是所有化纤中性能最好的一种，它既耐酸，又耐碱。它除在氯磺酸、浓硝酸等氧化性酸外，对其他酸的抵抗力相当好。耐碱性也强，除了浓的苛性钠外，其它碱对它不起任何影响，还耐一般有机溶剂。它具有良好的电绝缘性能，可是丙纶纤维容易受光、热等影响产生分解。
　　丙纶短纤维，纤维短，纺成的纱线带毛。丙纶长纤维，纤维长，形成的纱线光滑，所以丙纶长纤维比短纤维断裂强度高，透气性能好。由丙纶短纤维织造成的工业用布，布面带毛，粉末过滤和压力效果均比长纤维好。而丙纶长纤维织造成的工业用布，布面光滑，透气性能好，但不适合粉末过滤。

化学纤维——涤纶
介绍涤纶纤维投入工业化生产获得迅速的发展及涤纶的性能及其强度高，保形性好.耐热性好，耐晒性较好优点等。

涤纶纤维投入工业化生产虽然较晚，但由于其原料易得，制造方便，性能优良，因而获得迅速的发展，1971年产量超过了聚酰胺纤维，在合成纤维中占领先地位，涤纶过去是以生产短纤维为主，近年来，涤纶丝针织物合机织物的发展，长丝的比例增加很快。
　　“涤纶”是我国的商品名，学名为聚对苯二甲酸乙二脂，这些基团决定了涤纶纤维的刚柔性、吸湿性、染色性很耐酸碱性。涤纶纤维是　　刚柔性相济，以刚为主。由于酯基的存在，使涤纶的耐碱性差，在强碱中易水解，但耐酸性好。

　　优点：
　　1. 强度高，高强低伸型。 　　　
　　2.挺括型号，小负荷作用下易变形，初始模量高，保形性好。 　　　
　　3.耐热性好，熔点为258℃～264℃，具有良好的热稳定性。 　　　
　　4.耐酸性好，在75%的硫酸中不溶解。 　　　
　　5.耐磨性仅次于锦纶，经摩擦试验证明其耐模性仅此于锦纶。耐晒性较好，耐晒性仅次于腈纶，在2800小时曝晒后强度为原来的30～40%。 　　　　　

涤纶的生产

　　涤纶学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。1953年美国工业化生产了这种商品名为达可纶的涤纶纤维。在合成纤维中，涤纶是比较理想的纺织材料，世界涤纶纤维的产量1996年为1247万吨，占当年合成纤维总产量的65.5％。我国涤纶纤维产量1996年为210万吨。预计2000年世界涤纶产量达到1600万吨。

　　涤纶的生产
　　生产涤纶的主要原料是对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、乙二醇。工业上生产对苯二甲酸乙二醇的工艺路线主要分为酯交换法和直接酯化法两大类。可采取连续法、半连续法和间歇法生产。
　　酯交换缩聚法： 酯交换法反应条件缓和，对原料和设备的要求不高，工艺上易于操作和控制，是最早工业化的方法，至今还在应用，但生产步骤多（包括生产对苯二甲酸二甲酯）。直接酯化法反应工序少，原材料消耗少，产品质量较高，但对原料， 设备和操作控制的要求较高，是当今的主要生产方法。

涤纶纤维的特点及用途

　　1.涤纶纤维的特点
　　强度： 涤纶纤维的强度比棉花高近1倍，比羊毛高3倍，因此涤纶织物结实耐用。
　　耐热性： 可在70～170℃使用，是合成纤维中耐热性和热稳定性最好的。
　　弹性： 涤纶的弹性接近羊毛，耐皱性超过其他纤维，织物不皱，保形性好。
　　耐磨性： 涤纶的耐磨性仅次于锦纶，在合成纤维中居第二位。
　　吸水性： 涤纶的吸水回潮率低，绝缘性能好，但由于吸水性低，摩擦产生的静电大，染色性能较差。

　　2.涤纶纤维的用途
　　涤纶作为衣用纤维，其织物在洗后达到不皱、免烫的效果。常将涤纶与各种纤维混纺或交织，如棉涤、毛涤等，广泛用于各种衣料和装饰材料。涤纶在工业上可用于传送带、帐篷、帆布、缆绳、渔网等，特别是做轮胎用的涤纶帘子线， 在性能上已接近锦纶。涤纶还可用于电绝缘材料、耐酸过滤布、医药工业用布等。

涤纶的物理化学性能

　　涤纶的化学名称叫聚脂纤维，它的物理性能如下：
　　1、聚脂纤维采用熔体仿丝，截面呈圆形，表面很平整。
　　2、聚脂纤维的吸湿性能很差，在标准条件下的回潮率为0.4%-0.5%，相对湿度100°时回潮率为0.6%-0.8%，因此，纤维性能无任在干、湿性状态下变化不大。
　　3、聚脂纤维强度高，弹性回复性能良好，强度为3.52-5.28CN/dtex，断裂伸长30%～40%，织物尺寸稳定、强度高、伸长大，弹性回复性能好，因此，涤纶织物耐磨性能好。
　　4、聚脂纤维的耐热性质,玻璃化温度在80。C左右,溶点255-265。C，燃烧温度为450℃，230-240℃开始软化，在170℃下短时间加热后引起的强度损失可以恢复。所以涤纶纤维在常温下有很好的使用性能。在高温下的耐热性与稳定性均好，在工业上具有广泛用途。
　　5、化学性能，聚脂大分子中含有酯键，故不耐强碱，容易水解，在高温时尤甚，涤纶耐酸，不溶于有机酸，在低温度下，对低浓度的无机酸很稳定，但能溶解于浓硫酸和加热的间甲酸中，对一般的有机溶剂比较稳定。
　　6、导电性能很差，质量可比电阻可达1014Ω.cm以上，聚脂纤维耐霉、虫蛀性能好、贮存方便。

蚕丝介绍

蚕丝是由蚕体内一对绢丝腺的分泌液所凝成的，是高级的纺织原料，有很高的强伸度，纤维细长、柔软、平滑、富有弹性、光泽好，吸湿性好。

　　蚕丝是由蚕体内一对绢丝腺的分泌液所凝成的，蚕长大成熟后，由这一对绢丝腺的后部泌丝部分泌出两根丝素，到中部贮丝部分泌出丝胶，丝胶并不与丝素混合，而是包复在丝素的周围，然后通过前部输丝部，在经过吐丝口合并吐出体外，在空气中凝固成蚕丝。

　　蚕茧的外层茧衣和内层蛹衬丝条紊乱、细弱，不能缫成连续的长丝，只能做绢纺原料纺成绢丝。蚕茧中层即茧层是主要部分，茧层丝条排列有条不紊，品质优良，经过缫丝、数根并和后，可直接功织造用，缫丝得到带有丝胶的蚕丝称为生丝，手感较硬，光泽较差，脱胶后的蚕丝称为熟丝，又成精练丝，光泽优良，柔软平滑，是美观高贵纺织原料。

　　蚕丝性能： 　　
　　蚕丝是高级的纺织原料，有很高的强伸度，纤维细长、柔软、平滑、富有弹性、光泽好，吸湿性好。

　　吸湿性： 　　
　　桑蚕丝的吸湿性能大于棉而小于羊毛，桑蚕丝的公定回潮率是11%。

　　强度和伸长率： 　　
　　蚕丝的强度大于羊毛纤维而接近棉纤维，单位纤度的强度可达2.5--3.5CN/旦，断裂长度约为22--31km。桑蚕丝的伸长小于羊毛大于棉，其断裂伸长率为15--25%，蚕丝的弹性恢复能力也小于羊毛优于棉。

　　光泽： 　　
　　蚕丝具有其它纤维所不能比拟的美丽光泽。优雅悦目，特别实在出去丝胶后，光泽更为美丽。这是由于蚕丝的三角形截面和具有层状结构形成的。丝绸织物主要取决于其外观效应就是这个原因。

锦纶
锦纶的性能、特点及用途。
　　锦纶纤维强力高，强度为4～5.3CN/dtex，伸长率18%～45%，在10%伸长时弹性回复率在90%以上。锦纶的强力在纤维中最强，据测定锦纶纤维的耐磨性为棉纤维的10倍，粘胶的50倍，耐磨性居各种纤维之首，所以与橡胶压在一起是汽车轮胎的理想材料。
　　锦纶纤维耐强碱、弱酸，在95℃下用NaoH(10%)处理16h后强度损失可忽略不计，但锦纶纤维不耐光，容易变色发脆，因此锦纶织物不宜长期在日光下曝晒。
　　锦纶工业用布有310#、407#、663#、17-2#、17-7#，锦纶工业用布应用于陶瓷厂、制药厂、食品、冶金等行业，更适用于橡胶行业，但锦纶6不能用在制药、食品的厂家，因为它有毒，有害于人体健康。

常用纤维的特征：

棉纤维
细而柔软，短纤维，长短不一。
麻
粗硬，手感硬爽，淡黄色，很难区分出单根纤维。
毛
比棉纤维粗而长，长度在60-120mm。手感丰满、富有弹性，纤维卷曲，呈乳白色。
蚕丝
长而均匀的长纤维，细度纤细，手感柔软，光泽柔和，有丝鸣感。色呈极淡黄色。一粒茧的丝长为：600-1200mm。
有光人造丝
白色有刺眼的光泽，手感柔软，但不及蚕丝清爽，有丝鸣感，湿强大大低于干强。
涤纶
爽而挺，强力大，弹性较好，不易变形。
锦纶
有蜡光，强力大，弹性好，较涤纶易变形。

常用织物的特征：

丝织物
绸面明亮，柔和，色泽鲜艳，细薄飘逸。
棉织物
具有天然棉的光泽，柔软但不光滑，坯布布面还有棉籽屑等细小杂质。
毛织物
精纺呢绒类呢面光洁平整，织纹清晰，光泽柔和，富有身骨，弹性好，手感糯滑；粗纺则呢面丰厚，紧密柔软，弹性好，有膘光。
麻织物
硬而爽。
涤纶织物
手感挺爽，弹性好，不易起皱，在阳光下有闪光。
锦纶织物
手感比涤纶糯滑，但比涤纶易起皱。
腈纶织物
手感蓬松，伸缩性好，类似毛织物，但没有毛织物活络。
维纶织物
类似棉织物，但不及棉织物细柔，色泽不鲜艳。