第三章_化学纤维(1-2)讲述.ppt

第三章 化学纤维 （chemical fiber） 内容提要：成纤高聚物特征和化学纤维制造概述。化学纤维的分类、性质及检测； 常用化纤的特性；纤维鉴别的方法简介。 重点难点：本章是纤维部分特性介绍的最后一章，在性能介绍中注意与前面章节的对比，突出特点的介绍，难点在于综合性。 概 述 我国早在南宋就有记载，用醋浸渍“丝虫”，然后剖开虫腹取出丝素，在醋中牵引成丝。这堪称是人类人工制丝技术最早的事实。 十八世纪，测定桑叶中含有碳、氢、氧，而蚕丝还另外含有氮。这启发人们用硝酸来处理纤维素以增加氮的部分。1884年在法国制得硝酸纤维。 1891年，在英国有人将纤维素黄酸酯溶于稀碱中制成很粘的液体纺丝，因其很粘，称为粘胶,制成的纤维称为粘胶纤维 ，1905年实现工业化生产。从此以后人造纤维开始走上了成功之路，发展到目前这种现状。 化学纤维的应用 民用：大家很熟悉 工农业：包装材料，传送带，渔网，绳索 交通运输：轮胎帘子线 医疗：人造器官，缝合线，手术服等 国防：降落伞，军用帐蓬，各种防护服 宇航：耐辐射，耐高低温纤维，飞行服，宇宙飞船减速器。 第一节 化学纤维的分类与命名 化学纤维：利用天然的或合成的聚合物（polymer）为原料，经过化学方法和机械加工制成的纤维。 化学纤维的分类 一、按高聚物的来源分 二、按内部组成分 三、按形态分 一、按高聚物(polymer)的来源分 1.再生纤维 以天然聚合物为原料，经过化学方法和机械加工制成，化学组成与原高聚物基本相同的纤维。 （1）再生纤维素纤维 如粘胶纤维（最多）、铜氨纤维，原料为木材、棉短绒等。依纤维素溶解成纺丝液的方法命名。 （2）再生蛋白质纤维 如大豆蛋白质纤维、牛奶纤维，原料为大豆、牛奶。依蛋白质的来源命名。 2.合成纤维 以煤、石油、天然气及一些农副产品等为原料制成单体后，经化学聚合成聚合物，然后再纺制成的纤维。如涤纶、锦纶（我国的商品名）等。 命名：在单体名称前加“聚”。 二、按内部组成分 （1）聚酯纤维：大分子中均有酯基-COO-（如聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶,polyester,PET） （2）聚酰胺纤维：大分子链上有酰胺键-(CONH)-，如聚酰胺6（锦纶6,nylon 6，PA6）、锦纶66。 一种单体缩聚而成，单体含有一个端氨基和一个端羧基。 用单体中含有的碳原子数来命名。 （3）聚丙烯腈纤维：主要成分为丙烯腈(85%以上)，腈纶acrylic,PAN。 （4）聚乙烯醇纤维：聚乙烯醇缩甲醛纤维，维纶,vinylon, PVA)。 （5）聚丙烯纤维：丙纶（propylene,PP） （6）聚氯乙烯纤维：氯纶(chlorofibre,PVC) 三、按形态结构分 1.长丝：单丝、复丝与变形丝（弹力丝） 2.短纤维： （1）按长度分布分：等长纤维、异长纤维 （2）按长度分：棉型化纤、毛型化纤、中长化纤 3.复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的不相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。 4.混合纤维：在纤维的横截面上有两种及两种以上的相混合的组分或成分的纤维。 5.异形纤维 指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。 6.粗、细、超细纤维 粗特纤维: 1.1或1.65tex以上(涤纶，31.86、39μm) 细特纤维: 0.044-0.11tex(涤纶，6.37-10μm) 超细纤维: 0.044tex(涤纶，6.37μm)以下，超细纤维多用于制造人造麂皮。 第二节 化学纤维的制造与品质特征 一、化学纤维制造概述 （一）成纤高聚物的特征 高聚物, 由千百个原子以共价键相互联结起来的所组成的分子量很大的物质。 1. 聚合度：组成纤维大分子单基的个数n 2. 分子量：103～107??? 3. 多分散性：聚合度和结构形状有不同的分布 （二）成纤高聚物要满足三个条件 1.线型分子结构：能伸值的分子，支链尽可能少，没有庞大侧基，具备可溶性或可熔融性； 2.适当的分子量：纺丝液具备适当的粘度； 3.凝固后的纤维中，大分子间应该具有足够的结合力。 （三）化学纤维制造过程 高聚物的提纯与聚合→纺丝熔体或溶液的制备→纺丝成形→ 后加工（牵伸、卷曲、上油、切断） 1. 高聚物的提纯与聚合 （1）再生纤维 提纯，去除杂质。