纤维及化学纤维基本知识.doc

化学纤维基本知识(名词术语)

纤维和纺织纤维
      人们把长度比其直径大很多倍，并具有一定柔性的纤细物质，称为纤维，通常把经过纺织加工后可做成各种纺织品的纤维称为纺织纤维，纺织纤维的长度与直径比一般大于1000：1。

化学纤维
    用天然的或合成的高分子为原料，经化学方法处理，再经过机械加工而制成的纤维，称为化学纤维。按照高分子化合物原料来源和加工方法的不同可分为两大类：一类为再生纤维；另一类为合成纤维。

再生纤维
    用天然的聚合物为原料，经化学方法处理再经过机械加工与原聚合物在化学组成上基本相同的化学纤维，称再生纤维。

再生纤维素纤维
    以纤维素为原料经过一系列化学与机械加工制成的，结构与纤维素相同的纤维称再生纤维素纤维。所谓纤维素，就是由多个失水b-葡萄糖组成的一种天然高分子化合物，如含有纤维素的木材、芦苇、甘蔗渣、棉短绒等。

粘胶纤维
    以自然界中含纤维素的农林副产物为原料，用粘液法纺丝而制成的再生纤维素，称为粘胶纤维。其品种有长丝、短纤维和帘子线。市场上见到的人造丝、人造毛等大都是粘胶纤维的产品。

铜氨纤维（铜铵纤维）
    以松散的纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内，经纺丝，凝固成形而成的纤维，谓之铜氨纤维。

再生蛋白质纤维
    用天然蛋白质为原料制成的再生纤维。其品种有酪素纤维、玉米蛋白纤维等。

醋酯纤维
    用纤维素与醋酸为原料，经化学方法转化成醋酯纤维素酯制成的化学纤维。醋酸酯纤维的基本原料为棉短绒、木材以及醋酸或醋酸酐。

合成纤维
    用单体经人工合成获得的聚合物为原料制成的化学纤维。所谓“单体”，就是用化学方法合成高分子化合物时所用的低分子物质。合成纤维的品种很多，常见的有：涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、维纶、氯纶、氨纶等。

无机纤维
    主要成分是由无机物构成的纤维。（注：不属于化学纤维范围）

玻璃纤维
    主要成分是铅、钙、镁、硼等硅酸盐混合物所构成的无机纤维。

金属纤维
    由金属制成的无机纤维。

纤维
纤维材料包括两大类: 一类是天然纤维, 包括植物纤维棉、麻等和动物纤维羊毛、蚕丝等；另一类是化学纤维, 包括人造纤维和合成纤维．
　　我国的丝绸很早就闻名於世．从公元前２ 世纪起, 我国的丝绸沿着横贯中亚的＂丝绸之路＂出口到欧、亚、非洲, 促进了我国和世界各国的交往和交流．到了北宋时期, 著名的女纺织革新家黄道婆改进了纺织技术, 使棉纺织业在我国得到了发展．
　　天然纤维资源有限, 每亩良田年产皮棉不过５０ 公斤左右, 一只蚕茧只能抽生丝０.５ 克左右, 而世界人口不断增加, 对纤维的需求也在增加, 但又不能用大量的良田去种植桑麻棉, 因为人們要种粮吃饭．解决粮棉争地矛盾的出路就在於发展化学纤维．现代的合成纤维工业以石油、天然气为原料, 产品性能优异, 花样繁多, 深受广大消费者喜爱．
　　（１）人造纤维
　　人造纤维也叫再生纤维, 是用一些本身含有纤维的物质, 如木材、棉籽短绒、棉秆、甘蔗渣等, 或含有蛋白质的物质, 如大豆、花生、玉米等, 经过化学处理和一系列的机械加工制成的．人造纤维具体指人造棉、人造丝、人造毛等．
　　最早出现的人造纤维是粘胶纤维, 它是１８９１ 年人們用木材、棉绒等为原料加工得來的．用它制成的衣服穿着舒服, 透气性好, 但缩水率大, 不耐磨也不耐晒．
　　后來人們又研制出铜氨纤维、醋酸纤维等, 但人造纤维原料有限, 产品性能不太优越, 因而逐步让位於后起之秀——合成纤维．
　　（２）合成纤维
　　合成纤维是把一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质, 如煤、石油、天然气、水、空气、食盐、石灰石等, 经过化学处理制成的纤维．合成纤维跟橡胶、塑料同属高分子化合物, 不同之处表现在:
　　作纤维的树脂多属线型分子链, 没有或少有支链．這类树脂能溶於溶剂而抽成丝, 或者能加热熔融而抽丝, 但加热时其结构并不被破坏．這类树脂的分子间内聚力是所有高分子中最大的．合成纤维生产的第一道工序是纺丝．纺丝工序的关键是喷丝头, 它一般采用耐高温耐磨的材料制成．在一个喷丝头上钻有几十个到几万个直径为 ０.０４～１ 毫米的小孔．熔融纤维从小孔喷出经冷却就得到很细的丝, 抽出的丝再经过牵伸和热定型工序就可用於生产各种产品．合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能．它强度高, 耐磨、耐虫蛀, 比重轻, 保暖性好, 一般能耐酸碱腐蚀．
　　合成纤维以六大纶为主:
　　①聚酰胺纤维．我国称为锦纶, 是最早上市的合成纤维．主要品种有尼龙６６, 尼龙６, 尼龙６１０ 等．１９４０ 年第一批尼龙丝袜上市, 就震动了纺织市场．锦纶纤维耐磨, 强度大, 回弹性能好, 但耐热耐光性能差．锦纶大多用於制造袜子、衬衫等．工业上用作重型汽车和飞机轮胎的帘子线、绝缘材料, 也用於制造缆绳、渔网、降落伞、高级地毯等．
　　②聚脂纤维．我国又称为涤纶（的确良）, 早在１９４０ 年英国就已能合成, 但直到１９４６ 年才实现工业生产．涤纶纤维强度高、耐磨, 混纺后制成的衣服耐穿, 抗皱好洗, 因而发展迅速．到７０ 年代初, 产量居合成纤维第一位．
　　③聚丙烯腈纤维．我国又称为腈纶、合成羊毛．它是１９５０ 年问世的, 它的耐光性、保温性、弹性都很好, 手感柔软, 强度比羊毛高, 价格比羊毛低, 不怕虫蛀, 耐晒又耐洗, 适宜於制作衣料, 针织外衣、毛毯、工业用织物等．
　　④聚乙烯醇纤维．我国又称为维纶, 它的性能近似於棉纤维, 耐磨性强於棉纤维, 是合成纤维中吸水性最高的一种, 但耐热性和弹性较差．
　　⑤聚丙烯纤维．又叫丙纶, 比重小, 强度较高, 耐光照．
　　⑥聚氯乙烯纤维．又称氯纶, 它耐化学腐蚀力强, 保暖性好, 难燃烧．
　　合成纤维主要用於民用消费品, 但也有一部分用於工程技术．宇航、冶金、化工等部门, 不仅要求纤维综合性能优良, 而且需要耐高温和抗强腐蚀．合成纤维的出现, 正好填补了這一空缺．人們经过多年研究, 已取得不少成果．
　　芳纶—１３１３ 纤维, 能在２００℃下长期使用, 它的强度是强力锦纶的２ 倍．它首先被用於制造宇航服, 还大量用作登山索具、高温过滤袋、飞机轮胎帘子线等．
　　芳纶—１４１４ 纤维, 能在２９０℃下长期使用, ５６０℃才分解．它的强度是合成纤维中的冠军, 断裂强度是锦纶的３ 倍, 手指粗的一条纤维绳, 就可以吊起两辆解放牌汽车．因此多采用它作复合材料的增强纤维, 特别适合於生产飞机、导弹的雷达罩．
　　聚酰亚胺纤维能在-２７３℃的超低温下使用, 也能在４００℃的高温中正常工作, 能承受冷热剧变而不影响强度．
　　用聚皿氟乙烯抽丝制得的氟纶纤维, 能耐王水的腐蚀．在-１６０℃～２８０ ℃的温度范围内都可使用, 用它增强的复合材料作自润滑轴承在飞机上使用非常合适．
　　（３）合成皮革和合成纸
　　从显微结构看, 皮革和纸张都属於平面型的纤维交织物．皮革纤维是强韧的胶原蛋白纤维, 经鞣革剂作用而形成强固的网状结构．纸张的纤维是植物性纤维, 在造纸过程中, 這些植物纤维互相纠结而形成网络结构．
　　合成革就是把树脂涂在底物布上制造出來的树脂薄膜．但它没有微气孔, 不透汗, 穿起來不舒服．后來人們在合成革中加入聚氨脂, 聚氨脂在凝固过程中就会产生微气孔．這种合成皮革具有像天然皮革一样的透气性, 但比天然皮革耐用得多, 它又可装饰成各式各样的真皮外表, 因而很受欢迎．
　　普通纸的强度一般不高, 且易被虫蛀, 又不耐酸碱．人們用人造纤维为原料制成聚合薄膜, 再经纸化工艺, 就可得到合成纸．目前已有用於描图的描图纸, 用於印刷制版的铜版纸, 不怕日晒雨淋的广告纸问世, 用這种纸生产的军用地图和防水海图, 抗折抗皱, 不怕水, 战场使用很方便．如果用合成纤维为原料, 按传统的造纸法就可造出合成纤维纸, 它强度高, 抗腐蚀, 抗撕折, 抗霉蛀, 用作电池隔膜纸, 既能提高电池寿命, 又能改进电池性能．