绪论课件(共20张PPT)《纺织材料学（第2版）》.pdf

绪论

纺织材料学

一、纺织材料发展中的问题

既然定义的纺织材料是纤维、纱线、织物及其复合物，以及对应的成

形过程，纺织材料就不是天生造就之物。

纺织材料从古远天然纤维的采摘、绑扎、悬挂、编结等的遮寒蔽体或

装点美观到如今有目的、有想法地种植、饲养、采矿、再生、合成等方法

获取初级纤维，再由复杂、智慧的人工机械，甚至物理、化学方法加工成

的可用于产业用、家用、服装用的纤维、纱线、织物及其复合体。

足以显示出人类的才智和能力，并满足或基本满足人类生存与发展的

需求。

FibrousSoft-MatterCenter

1、纤维发展及引出问题

纺织材料最为激动人心的发展是近100年中纤维材料的发展，其不仅表现在

数量上的巨大进展，进展的速度令预测专家们都感到震惊，而且反映在纤维品种和

性能或功能上的突飞猛进，这种变化使材料学家和生产厂商应接不暇，而消费者兴

奋并受益。

因为60年前，人类生产及使用的天然纤维约为1000万吨，不包括麻、木棉、

其他动植物纤维；化学纤维330万吨，仅为天然纤维的1/3。60年后的今天，天

o

增加的3倍，还不包括麻，如果只是满足人类的穿衣需求，此增长倍数足以与人口

膨胀持平。化纤增加了18.7倍，除了纤维材料得以在其它领域中广泛应用而使加

工和使用者感到欣慰及满足外，反过来的问题不能不引起人们的思考，今天的消费

相对60年前变得“奢侈”多了。

难到从60年前的人均消费量4.9kg,真的有必要用有限的石油和土地资

源去发展到今天的人均消费12.75kg吗?是否应该循环利用纤维资源?

1、纤维发展及引出问题

产量的增加令人高兴也使人烦恼，因为纤维来源于宝贵的石油与天然

气和土地资源。但纤维品种和性能的发展确实实在在地是人类文明与进步

的象征。从远古人类开始使用树叶、枝条和动物毛皮，到发现和利用纤维

已有至少10万年的历史。传统观认为8000年前古埃及开始使用麻；

6000年前古巴比伦使用羊毛；5000年前古印度使用棉花；4700年前

中国使用蚕丝.

而考古新发现除棉外，又将时间推前，以色列犹大沙漠赫摩尔山洞发

现的距今9160～8150年的亚麻织物；南美洲安第斯山洞窟遗址中发现

距今10600~7780年的毛织物残片；中国河南荥阳青台村仰韶文化遗

址发现的距今约5630年的丝织物。这些均为文明史前的实证，但其也仅

为记录，而人类开始使用纤维的历史肯定先于记录。

这麻、棉、毛、丝四大类纤维不仅在生长与获得上对人类极为友好，

是天然纤维素和蛋白质，易于获取、能耗小、可持续，甚至可再生；而且

在结构和性能上各有特点，成为人类效仿并发展化纤的范例。从化纤的发

展便可清晰地看出这一模仿的痕迹，见图7所示。。

天然组成再生纤维长度仿棉仿毛形态异形纤维

纤维模仿合成纤维模仿中长纤维模仿复合纤维

人类模仿天然纤维的发展过程

正是模仿天然纤维的线性高分子，人类从简单地直接溶解、过滤获得

粘胶液，制得“人造纤维”,更多地称“再生(regenerated)纤维”,到使用

合成技术将低分子变为线型高分子进而加工出合成人造纤维，因“人造

fiber)。再生纤维当时已有纤维素和蛋白质类，现又出现再生淀粉、再生

甲壳素纤维、甚至再生化学纤维，乃至所有纤维的再生化。这将是上世

纪前半叶最重要的内容，因为有年产6000万吨的化纤在不断地变成自然

界中的高分子原料。

并对此类初级化学纤维进行了长短、粗细和消光的处理。如仿棉、仿

毛、中长纤维和加二氧化钛粉末(200~30Onm)消光的纤维。从19

世纪末叶到20世纪30~40年代，花了近半个世纪，这些统称为初级或

普通化纤。

而后又开始模仿天然纤维的形态及部分性质，见图7及图8中的中。

以此改善原来统一呆板的圆形和不吸湿、难以染色的缺陷。如今统称为差

别化纤维，即与原来合成纤维的形态、组份和可及性(可吸湿、可染色

存在差别的纤维。

如羊毛皮质双边分布产生的卷曲和蚕丝优良光泽的三角形截面，导出

了复合纤维(或卷曲纤维)和异形纤维，以增加纤维的弹性及可纺性和纤

维的光泽。如截面更细的超细纤维可以仿制皮革；如能够产生收缩或弹性

的高收缩纤维和弹性纤维；可以较好吸湿，甚至吸水的高吸湿纤维；可以

保暖的中空纤维和提高染色性的阳离子可染涤纶纤维等。

事实上，初级化学纤维本身因纺丝凝固先后的原因，会产生非圆形化

的截面，但那不是人为所致，故人