第五章化学纤维 教学目标： 1、使学生了解化学纤维的形成与分类，化学纤维的制造方法和工艺过程 2、使学生掌握各种常规化纤的性能，掌握化纤主要性能的测试方法。 3、使学生了解化纤新材料的品种及主要特性。 教学重点与难点： 1、教学重点：常规化学纤维的特性 2、教学难点：化纤的制造 教学与学习建议； 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备常规化学纤维的实物样品和显微镜标样，让学生从宏观和微观两方面观察 认识常规化学纤维： 充分做好实验准备 2、学习建议 通过观察化学纤维的实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识化 学纤维 通过记忆和理解，掌握纤维的主要特性 通过实验掌握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准
第五章 化学纤维 教学目标： 1、使学生了解化学纤维的形成与分类，化学纤维的制造方法和工艺过程。 2、使学生掌握各种常规化纤的性能，掌握化纤主要性能的测试方法。 3、使学生了解化纤新材料的品种及主要特性。 教学重点与难点： 1、教学重点：常规化学纤维的特性 2、教学难点：化纤的制造 教学与学习建议： 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备常规化学纤维的实物样品和显微镜标样，让学生从宏观和微观两方面观察 认识常规化学纤维； 充分做好实验准备 2、学习建议 通过观察化学纤维的实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识化 学纤维 通过记忆和理解，掌握纤维的主要特性 通过实验掌握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准
有人预测到2010年，世界纺织纤维的总产量将达到6000万吨。其中棉花所占比 重为30%，羊毛为2%：而涤纶则可能提高到12%。再过50年，世界人口将超过100 亿，纺织纤维总量将达到12亿吨；其中化纤将占到80%。目前化学纤维在我国全部 纺织纤维原料中的使用量己达到53%~54%，预计在十五期间将达到60%以上，化 学纤维在纺织生产中的作用越来越显得重要。 第一节化学纤维的分类、命名和特点 一、传统化学纤维 1.传统化学纤维分类及命名 再生纤维：粘胶纤维（再生纤维素纤维，镙索） 合成纤维： 涤纶，聚酯纤维的确凉（良）达可纶 晴纶聚丙烯晴纤维奥纶 锦纶聚酰胺纤维卡普纶尼纶耐纶 维纶聚乙烯纤维维尼龙 丙纶聚丙烯纤维 氯纶聚氯乙稀纤维 氨纶聚氨酯弹性纤维莱卡 2.化学纤维的共性 ·原料来源广阔，便于工业化生产 ·长度、细度可人为控制 一长度刀切：细度喷丝孔和拉伸倍数 ·强度、伸长率可人为控制 —拉伸倍数 ·光泽也可人为控制 一不同剂量的消光剂(T02二氧化钛) 3.再生纤维特性 ·吸湿透气性好
有人预测到2010年，世界纺织纤维的总产量将达到6000万吨。其中棉花所占比 重为30％，羊毛为2％；而涤纶则可能提高到12％。再过50年，世界人口将超过100 亿，纺织纤维总量将达到12亿吨；其中化纤将占到80％。目前化学纤维在我国全部 纺织纤维原料中的使用量已达到53％～54％，预计在十五期间将达到60％以上，化 学纤维在纺织生产中的作用越来越显得重要。 第一节 化学纤维的分类、命名和特点 一、传统化学纤维 1．传统化学纤维分类及命名 再生纤维：粘胶纤维（再生纤维素纤维，镙索） 合成纤维： 涤纶，聚酯纤维 的确凉（良） 达可纶 晴纶 聚丙烯晴纤维 奥纶 锦纶 聚酰胺纤维 卡普纶 尼纶 耐纶 维纶 聚乙烯纤维 维尼龙 丙纶 聚丙烯纤维 氯纶 聚氯乙稀纤维 氨纶 聚氨酯弹性纤维 莱卡 2．化学纤维的共性 ·原料来源广阔，便于工业化生产 ·长度、细度可人为控制 ——长度刀切；细度喷丝孔和拉伸倍数 ·强度、伸长率可人为控制 ——拉伸倍数 ·光泽也可人为控制 ——不同剂量的消光剂 （TiO2 二氧化钛） 3．再生纤维特性 ·吸湿透气性好
·容易染色 ·抗静申 ·易于纺织加工 ·制成织物品种繁多 ·穿着舒适 ·废弃物易降解回收 4.合成纤维特性 ·强度高，生长率大，耐磨 ·化学稳定性好，不霉蛀： ·免烫性好，易洗快干： ·染色牢度好，比重轻等优点： ·吸湿透气性差，易起毛起球，易产生静电等。 5.化学纤维最大个性 ·粘胶—价廉舒适，湿强底，尺寸保形性差 ·涤纶 一抗皱免烫织物硬挺 ·锦纶 一坚牢耐磨，吸湿性在合成纤维中较好(W=4.5%)，耐日晒牢度 较差 ·晴纶 -蓬松耐晒“合成羊毛” ·维纶 合成棉花，吸湿性在合成纤维中好(W=5%),热水收缩率大 ·丙纶—轻（比重0.91），不吸湿 ·氨纶—高弹低强 ·氯纶 一生电难燃 二、新型化学纤维 （一)新型化学纤维概述 1.开发新型化学纤维的目的 绿色环保，提高性能，增添新花色品种 2.绿色环保纤维 ·“绿色”纺织品特定的含义是指经过毒理学测试并且有相应标志的纺织品。 ·“环保”纺织品是指在生产、使用、加工和废弃物处理的全过程中对环境无污染的
·容易染色 ·抗静电 ·易于纺织加工 ·制成织物品种繁多 ·穿着舒适 ·废弃物易降解回收 4．合成纤维特性 ·强度高，生长率大，耐磨； ·化学稳定性好，不霉蛀； ·免烫性好，易洗快干； ·染色牢度好，比重轻等优点； ·吸湿透气性差，易起毛起球，易产生静电等。 5．化学纤维最大个性 · 粘胶——价廉舒适，湿强底，尺寸保形性差 · 涤纶——抗皱免烫 织物硬挺 · 锦纶 ——坚牢耐磨，吸湿性在合成纤维中较好（W＝4.5％），耐日晒牢度 较差 · 晴纶——蓬松耐晒“合成羊毛” · 维纶——合成棉花，吸湿性在合成纤维中好（W＝5％），热水收缩率大 · 丙纶——轻（比重0.91），不吸湿 · 氨纶——高弹低强 · 氯纶——生电难燃 二、新型化学纤维 （一）新型化学纤维概述 1．开发新型化学纤维的目的 绿色环保，提高性能，增添新花色品种 2．绿色环保纤维 · “绿色”纺织品特定的含义是指经过毒理学测试并且有相应标志的纺织品。 · “环保”纺织品是指在生产、使用、加工和废弃物处理的全过程中对环境无污染的
纺织品。 ·目前在世界范围内出现了多达十多种“绿色”纺织品的标志，代表性的OKO一Tx Standard100(生态纺织品标准100)。 (二)新型再生纤维 1.大豆蛋白纤维 是我国为数不多的具有原创性知识产权、且率先在国内实现工业化生产的化学 纤维。 以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白提纯，并 通过助剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨基等高 聚物，经湿法纺丝而成。 其生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质等无污染，纤维本身主要由大豆 蛋白质组成，是一种易生物降解的环保型纤维。大豆蛋白质中含有羟基、氨基、羧 基等多种人体所需极性氨基酸，对人体具有一定的保健作用。此纤维的特点是柔软、 有弹性，其制品手感接近羊绒，并且带有丝绸感，可应用于毛纺织、棉纺织、麻纺 织与丝绸等工业。 2.牛奶纤维 将牛奶浓缩到含水60%以下后，加碱使脂肪分解，经透析法或盐析法纯化蛋白 质，再以牛奶乳酪和丙烯腈接枝共聚。 3.甲壳素纤维 虾、蟹、昆虫壳等经酸碱化学处理而制得。甲壳素纤维具有极好的生物相容性， 且具有抗菌、保健等功能。 4.天丝 “天丝”是我国俗称，应为莱奥塞尔Lyocell)纤维，商品名Tencel纤维。 原料来自一种成材非常迅速的阔叶树，生长于丘陵山地，不占用耕地，不影响 农作物，树木可轮流使用，不断再生。 这是一种新型高科技绿色环保再生纤维素纤维，其特点是其湿强度比普通粘胶 纤维高，而且生产过程中没有产生二硫化碳和碱的污染：其另一个特点是其具有原 纤化的趋势，也即纤维可以裂解为100根左右的很细的纤维丝，利用它的这一性质， 可将其纯纺或与棉纤维混纺来生产加工桃皮绒类织物
纺织品。 ·目前在世界范围内出现了多达十多种“绿色”纺织品的标志，代表性的OKO—Tex Standard 100（生态纺织品标准100）。 （二）新型再生纤维 1．大豆蛋白纤维 是我国为数不多的具有原创性知识产权、且率先在国内实现工业化生产的化学 纤维。 以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白提纯，并 通过助剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨基等高 聚物，经湿法纺丝而成。 其生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质等无污染，纤维本身主要由大豆 蛋白质组成，是一种易生物降解的环保型纤维。大豆蛋白质中含有羟基、氨基、羧 基等多种人体所需极性氨基酸，对人体具有一定的保健作用。此纤维的特点是柔软、 有弹性，其制品手感接近羊绒，并且带有丝绸感，可应用于毛纺织、棉纺织、麻纺 织与丝绸等工业。 2．牛奶纤维 将牛奶浓缩到含水60%以下后，加碱使脂肪分解，经透析法或盐析法纯化蛋白 质，再以牛奶乳酪和丙烯腈接枝共聚。 3．甲壳素纤维 虾、蟹、昆虫壳等经酸碱化学处理而制得。甲壳素纤维具有极好的生物相容性, 且具有抗菌、保健等功能。 4．天丝 “天丝”是我国俗称，应为莱奥塞尔(Lyocell)纤维，商品名Tencel纤维。 原料来自一种成材非常迅速的阔叶树，生长于丘陵山地，不占用耕地，不影响 农作物，树木可轮流使用，不断再生。 这是一种新型高科技绿色环保再生纤维素纤维，其特点是其湿强度比普通粘胶 纤维高，而且生产过程中没有产生二硫化碳和碱的污染；其另一个特点是其具有原 纤化的趋势，也即纤维可以裂解为100根左右的很细的纤维丝，利用它的这一性质， 可将其纯纺或与棉纤维混纺来生产加工桃皮绒类织物
目前Lyocel纤维国外价格为3~4万元/吨，而国内粘胶短丝却只需1.2万元/ 吨。种种因素表明，只有当生产规模大于4万吨/年时企业才能有经济效益。 5,莫岱尔Model) 这是一种新型低无污染粘胶纤维，它是由山毛榉木浆粕制成，其主体属天然植 物纤维素纤维。 MODAL是一种新型高科技绿色环保再生纤维素纤维，由其加工制作的服装质地 柔软、光泽亮丽、垂感好，风格独特，颇具高品质，特别是该面料的超强吸湿性能， 使得服装贴身穿着光滑舒适，是作内衣及休闲产品理想的选择。 纯MODAL原料形成的面料松软，无骨架，保形性不好，染整定型及成衣制作都 很困难：由于MODAL纤维的原纤化倾向MODAL纤维湿模量最高，这就决定了它 本身具有强的原纤化倾向)，一经摩擦，极易造成面料的起绒、起球，影响织物外观 风格。 采用MODAL与棉混纺，增强纤维间摩擦系数，减少MODAL纤维异动：同时引 入氨纶类弹性丝，增强面料的保形性能，消除MODAL原料无骨架的弊端。三种原 料成份的同配合，使得产品服用性能更完美。 6.竹纤维 是我国原创的化学纤维。竹子有抗菌性，使其在生产过程中无虫蛀，无腐烂， 无需使用任何农药，没有任何污染，保证了竹纤维资源无生态毒性。 (三)改性差别化新合纤 改性差别化新合纤通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理、化学改性或工 艺变性处理，使性能上获得一定程度改善的纤维。 实际上直至80年代末，天然纤维一直独霸高档服装面料市场，化学纤维特别是 合成纤维织物由于其热湿舒适性、手感、光泽和外观等性能差，常常充当低档廉价 产品的角色。然而80年代后期以来，随着日本的新合纤、欧美的细旦纤维制品问世， 合纤产品在人们心目中的形象开始改变。一些涤纶仿丝、仿毛产品的手感与外观酷 似丝、毛织物，而且其洗可穿性、颜色优于天然纤维，因此深受消费者喜爱，涤纶 产品开始挤入高档服装面料市场。1994年日本女外衣面料消费量的60%为“新合纤”， 天然纤维受到冷落、中国蚕丝滞销的原因均在于此。 不同种类纤维的面料相比较，天然纤维面料的品质相对稳定，化学纤维面料的 品质在不断改进与提高。近10年中一些仿天然纤维的化纤面料的某些性能有超过天
目前Lyocell纤维国外价格为3～4万元／吨，而国内粘胶短丝却只需1．2万元／ 吨。种种因素表明，只有当生产规模大于4万吨／年时企业才能有经济效益。 5．莫岱尔(Model) 这是一种新型低无污染粘胶纤维，它是由山毛榉木浆粕制成，其主体属天然植 物纤维素纤维。 MODAL是一种新型高科技绿色环保再生纤维素纤维，由其加工制作的服装质地 柔软、光泽亮丽、垂感好，风格独特，颇具高品质，特别是该面料的超强吸湿性能， 使得服装贴身穿着光滑舒适，是作内衣及休闲产品理想的选择。 纯MODAL原料形成的面料松软，无骨架，保形性不好，染整定型及成衣制作都 很困难；由于MODAL纤维的原纤化倾向(MODAL纤维湿模量最高，这就决定了它 本身具有强的原纤化倾向)，一经摩擦，极易造成面料的起绒、起球，影响织物外观 风格。 采用MODAL与棉混纺，增强纤维间摩擦系数，减少MODAL纤维异动；同时引 入氨纶类弹性丝，增强面料的保形性能，消除MODAL原料无骨架的弊端。三种原 料成份的同配合，使得产品服用性能更完美。 6．竹纤维 是我国原创的化学纤维。竹子有抗菌性，使其在生产过程中无虫蛀，无腐烂， 无需使用任何农药，没有任何污染，保证了竹纤维资源无生态毒性。 （三）改性差别化新合纤 改性差别化新合纤通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理、化学改性或工 艺变性处理，使性能上获得一定程度改善的纤维。 实际上直至80年代末，天然纤维一直独霸高档服装面料市场，化学纤维特别是 合成纤维织物由于其热湿舒适性、手感、光泽和外观等性能差，常常充当低档廉价 产品的角色。然而80年代后期以来，随着日本的新合纤、欧美的细旦纤维制品问世， 合纤产品在人们心目中的形象开始改变。一些涤纶仿丝、仿毛产品的手感与外观酷 似丝、毛织物，而且其洗可穿性、颜色优于天然纤维，因此深受消费者喜爱，涤纶 产品开始挤入高档服装面料市场。1994年日本女外衣面料消费量的60％为“新合纤”， 天然纤维受到冷落、中国蚕丝滞销的原因均在于此。 不同种类纤维的面料相比较，天然纤维面料的品质相对稳定，化学纤维面料的 品质在不断改进与提高。近10年中一些仿天然纤维的化纤面料的某些性能有超过天