化纖生產(chǎn)基本知識

1、 第一節(jié)第一節(jié) 化學纖維的發(fā)展概況化學纖維的發(fā)展概況 第二節(jié)第二節(jié) 化學纖維的常用基本概念化學纖維的常用基本概念 第三節(jié)第三節(jié) 化學纖維的主要質(zhì)量指標化學纖維的主要質(zhì)量指標 第四節(jié)第四節(jié) 化學纖維的生產(chǎn)方法化學纖維的生產(chǎn)方法 第五節(jié)第五節(jié) 化學纖維的鑒別化學纖維的鑒別 第一章第一章 緒緒 論論 一、纖維的定義一、纖維的定義與分類與分類 v纖維纖維是一種直徑為數(shù)微米到數(shù)十微米或略是一種直徑為數(shù)微米到數(shù)十微米或略 粗一些，而長度比直徑大許多倍（上千倍甚粗一些，而長度比直徑大許多倍（上千倍甚 至更多）的物質(zhì)。至更多）的物質(zhì)。 （一一）纖維的定義纖維的定義 （麻）（棉）（毛）（絲） （二）纖維的分類（

2、二）纖維的分類 纖維纖維 紡織纖維紡織纖維 非紡織纖維非紡織纖維 天然纖維天然纖維 化學纖維化學纖維 二、化學纖維及其分類二、化學纖維及其分類 （一）化學纖維的定義（一）化學纖維的定義 v化學纖維是化學纖維是指指用天然或合成用天然或合成 高分子化合物為原料，經(jīng)化高分子化合物為原料，經(jīng)化 學加工制成的纖維。學加工制成的纖維。 （二）化學纖維的分類（二）化學纖維的分類 1 1、按高聚物、按高聚物來源分類來源分類 （1 1）再生纖維）再生纖維 v含義含義: : 又稱人造纖維，是用天然高分子化合又稱人造纖維，是用天然高分子化合 物為原料，經(jīng)化學方法和機械加工制成的纖物為原料，經(jīng)化學方法和機械加工制成的

3、纖 維。維。 v類型類型: :按化學組成不同，再生纖維可分為纖維按化學組成不同，再生纖維可分為纖維 素纖維、素纖維、蛋白質(zhì)纖維、無機纖維。蛋白質(zhì)纖維、無機纖維。 （2 2）合成纖維）合成纖維 v含義含義: :合成纖維是以石油、天然氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品合成纖維是以石油、天然氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品 等為原料，經(jīng)一系列化學反應(yīng)制成合成高分子化合等為原料，經(jīng)一系列化學反應(yīng)制成合成高分子化合 物，再經(jīng)加工而制成的纖維物，再經(jīng)加工而制成的纖維。 v類型類型: :按化學組成不同，合成纖維可分為：按化學組成不同，合成纖維可分為： 聚酯纖維（滌綸）聚酯纖維（滌綸） 聚酰胺纖維（錦綸）聚酰胺纖維（錦綸） 聚丙烯腈纖維（腈綸

4、）聚丙烯腈纖維（腈綸） 聚乙烯醇縮甲醛纖維（維綸）聚乙烯醇縮甲醛纖維（維綸） 聚丙烯纖維（丙綸）聚丙烯纖維（丙綸） 聚氯乙烯纖維（氯綸）聚氯乙烯纖維（氯綸） 聚氨酯纖維（氨綸）聚氨酯纖維（氨綸） 2 2、按纖維的長度分類、按纖維的長度分類 （1 1）長絲）長絲 v含義含義: :長度以千米計的纖維。長度以千米計的纖維。 v類型類型: :長絲可分為單絲、復絲、簾線絲。長絲可分為單絲、復絲、簾線絲。 單絲：用單孔噴絲頭紡制成的一根連續(xù)單纖維。單絲：用單孔噴絲頭紡制成的一根連續(xù)單纖維。 復絲：由數(shù)以十計的單絲組成的長絲。復絲：由數(shù)以十計的單絲組成的長絲。 簾線絲：由一百多根到幾百根單纖維組成，用于簾線

5、絲：由一百多根到幾百根單纖維組成，用于 制造輪胎簾子布的絲條。制造輪胎簾子布的絲條。 （2 2）短纖維）短纖維 v含義含義: :又稱切斷纖維，是指切成短段狀的纖維。又稱切斷纖維，是指切成短段狀的纖維。 v類型類型: :短纖維可分為短纖維可分為棉型棉型、毛型毛型、中長型中長型短纖維短纖維 棉型短纖維：長度為棉型短纖維：長度為252538mm38mm，纖維較細（線密度，纖維較細（線密度 1.31.31.7dtex1.7dtex），類似棉纖維的短纖維。），類似棉纖維的短纖維。 毛型短纖維：長度為毛型短纖維：長度為7070150mm150mm，纖維較粗，纖維較粗( (線密度線密度 3.33.37.7d

6、tex)7.7dtex)，類似羊毛的短纖維。，類似羊毛的短纖維。 中長型短纖維：纖維的長度為中長型短纖維：纖維的長度為515176mm76mm，纖維的線，纖維的線 密度為密度為2.22.22.3dtex2.3dtex，介于棉型和毛型之間的短纖，介于棉型和毛型之間的短纖 維。維。 三、世界化學纖維工業(yè)的發(fā)展概況三、世界化學纖維工業(yè)的發(fā)展概況 （一）再生纖維的工業(yè)化階段（一）再生纖維的工業(yè)化階段 v18841884年，法國人查爾德內(nèi)特制成了最早的人年，法國人查爾德內(nèi)特制成了最早的人 造纖維造纖維硝酸酯纖維，并于硝酸酯纖維，并于18911891年進行工年進行工 業(yè)生產(chǎn)，由此開始了化學纖維工業(yè)的歷史。

7、業(yè)生產(chǎn)，由此開始了化學纖維工業(yè)的歷史。 v 19011901年，人們采用纖維素的銅氨溶液為紡絲年，人們采用纖維素的銅氨溶液為紡絲 液，制得了銅氨纖維并實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。液，制得了銅氨纖維并實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。 v19051905年粘膠纖維問世并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，因年粘膠纖維問世并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，因 原料（纖維素）來源充分、輔助材料價廉、原料（纖維素）來源充分、輔助材料價廉、 穿著性能優(yōu)良，而發(fā)展成為人造纖維的最主穿著性能優(yōu)良，而發(fā)展成為人造纖維的最主 要品種。要品種。 （二）合成纖維的工業(yè)化階段（二）合成纖維的工業(yè)化階段 v19351935年，杜邦公司的卡羅瑟斯紡制成了尼龍年，杜邦公司的卡羅瑟斯紡制成了尼

8、龍6666 纖維，并于纖維，并于19391939年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，尼龍的年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，尼龍的 合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ)。合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ)。 v 19411941年，德國人施萊克發(fā)明了尼龍年，德國人施萊克發(fā)明了尼龍6 6纖維并實纖維并實 現(xiàn)工業(yè)化?，F(xiàn)工業(yè)化。 v19461946年，德國實現(xiàn)聚氯乙烯纖維工業(yè)化生產(chǎn)年，德國實現(xiàn)聚氯乙烯纖維工業(yè)化生產(chǎn)。 v2020世紀世紀5050年代初期，聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚年代初期，聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚 丙烯腈纖維、聚酯纖維等品種相繼工業(yè)化。丙烯腈纖維、聚酯纖維等品種相繼工業(yè)化。 v19601960年，聚烯烴纖維中的主要產(chǎn)品年，聚烯烴纖維

9、中的主要產(chǎn)品聚丙烯聚丙烯 纖維在意大利實現(xiàn)了工業(yè)化。纖維在意大利實現(xiàn)了工業(yè)化。 （三）第二代化學纖維（三）第二代化學纖維改性纖維的工業(yè)化階段改性纖維的工業(yè)化階段 （四）第三代化學纖維（四）第三代化學纖維特種纖維的工業(yè)化階段特種纖維的工業(yè)化階段 四、我國化學纖維工業(yè)的發(fā)展概況四、我國化學纖維工業(yè)的發(fā)展概況 （一）起步階段（一）起步階段（1956195619651965年）年） v5050年恢復安東化纖廠和上海安樂人造絲廠生年恢復安東化纖廠和上海安樂人造絲廠生 產(chǎn)；從東德引進保定化纖廠粘膠長絲和北京產(chǎn)；從東德引進保定化纖廠粘膠長絲和北京 合成纖維實驗廠尼龍長絲生產(chǎn)技術(shù)和裝備。合成纖維實驗廠尼龍長絲

10、生產(chǎn)技術(shù)和裝備。 v6060年代，自力更生建設(shè)了一批粘膠纖維廠年代，自力更生建設(shè)了一批粘膠纖維廠, ,如如 南京化纖廠、吉林化纖廠、新鄉(xiāng)化纖廠等南京化纖廠、吉林化纖廠、新鄉(xiāng)化纖廠等; ;從從 日本、英國引進維綸和腈綸的成套生產(chǎn)設(shè)備日本、英國引進維綸和腈綸的成套生產(chǎn)設(shè)備 建成了北京維尼綸廠和蘭州化纖廠。建成了北京維尼綸廠和蘭州化纖廠。 （二）奠基階段（二）奠基階段（1966196619801980年）年） v6060年代中后期，隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展，年代中后期，隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展， 化纖原料開始轉(zhuǎn)向石油化工路線，相繼建成化纖原料開始轉(zhuǎn)向石油化工路線，相繼建成 了一批維綸廠。了一批維綸廠。

11、v7070年代建設(shè)了上海石化、遼陽石化、天津石年代建設(shè)了上海石化、遼陽石化、天津石 化以及四川維尼綸廠四大合纖基地，為我國化以及四川維尼綸廠四大合纖基地，為我國 化纖工業(yè)的更大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?；w工業(yè)的更大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 （三）發(fā)展階段（三）發(fā)展階段（1981198119951995年）年） v8080年代建設(shè)了特大型化纖企業(yè)年代建設(shè)了特大型化纖企業(yè)江蘇儀征江蘇儀征 化纖；完成了上海石化公司的二期工程；并化纖；完成了上海石化公司的二期工程；并 在廣東新會、佛山和河南平頂山以及遼寧撫在廣東新會、佛山和河南平頂山以及遼寧撫 順等地建成多個技術(shù)先進的滌綸、錦綸和腈順等地建成多個技術(shù)先進的滌綸、錦綸

12、和腈 綸廠。綸廠。 v9090年代又完成了儀征化纖三期工程和遼化二年代又完成了儀征化纖三期工程和遼化二 期工程。期工程。 （四）持續(xù)增長階段（四）持續(xù)增長階段（19961996年年 ） v從產(chǎn)量上看，從產(chǎn)量上看，19981998年中國化纖產(chǎn)量超過美國年中國化纖產(chǎn)量超過美國 躍居世界第一躍居世界第一, ,中國化纖產(chǎn)量已占世界中國化纖產(chǎn)量已占世界24%24%。 v從生產(chǎn)企業(yè)上看從生產(chǎn)企業(yè)上看, ,我國化纖工業(yè)形成了國營、我國化纖工業(yè)形成了國營、 民營和外資企業(yè)的三足鼎立的局面民營和外資企業(yè)的三足鼎立的局面。 v從產(chǎn)品品種上看，更加多樣化，各種改性纖從產(chǎn)品品種上看，更加多樣化，各種改性纖 維不斷投產(chǎn)

13、，特種纖維也進行研制或小批量維不斷投產(chǎn)，特種纖維也進行研制或小批量 生產(chǎn)。生產(chǎn)。 一、異形纖維一、異形纖維 v采用異形噴絲孔紡制的，具有非圓形截面的采用異形噴絲孔紡制的，具有非圓形截面的 纖維或中空纖維，稱為異形截面纖維，簡稱纖維或中空纖維，稱為異形截面纖維，簡稱 異形纖維。異形纖維。 幾種非圓形噴絲孔形狀及相應(yīng)纖維橫截面形狀幾種非圓形噴絲孔形狀及相應(yīng)纖維橫截面形狀 二、復合纖維二、復合纖維 1 1、定義、定義 v在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混 合的聚合物，這種化學纖維稱為復合纖維，合的聚合物，這種化學纖維稱為復合纖維， 或稱雙組分纖維?；蚍Q雙組分

14、纖維。 2 2、類型、類型 v并列型：是指兩種聚合物在纖維截面上沿徑并列型：是指兩種聚合物在纖維截面上沿徑 向并列分布。向并列分布。 v皮芯型：是指一個組分包圍另一個組分，兩皮芯型：是指一個組分包圍另一個組分，兩 種聚合物分別形成種聚合物分別形成“皮皮”層和層和“芯芯”層。層。 v海島型：是由一種組分以微絲狀分散在另一海島型：是由一種組分以微絲狀分散在另一 種組分的基體中形成。種組分的基體中形成。 v裂離型：是指纖維截面上，兩種組分交替排裂離型：是指纖維截面上，兩種組分交替排 列。列。 三、細旦纖維、微細纖維、超細纖維三、細旦纖維、微細纖維、超細纖維 v細旦（特）纖維：細旦（特）纖維：0.90

15、.91.4dtex1.4dtex的纖維。的纖維。 v微細纖維：微細纖維：0.550.551.1dtex1.1dtex的纖維。的纖維。 v超細纖維：超細纖維：0.55dtex0.55dtex以下的纖維。以下的纖維。 四、差別化纖維四、差別化纖維 v泛指通過化學改性或物理變形對常規(guī)品種化纖泛指通過化學改性或物理變形對常規(guī)品種化纖 有所創(chuàng)新或具有某一特性的服用化學纖維。有所創(chuàng)新或具有某一特性的服用化學纖維。 五、特種纖維五、特種纖維 1 1、含義、含義 v一般指具有特殊物理化學結(jié)構(gòu)、性能和用途的一般指具有特殊物理化學結(jié)構(gòu)、性能和用途的 化學纖維。化學纖維。 2 2、類型、類型 v高性能纖維：具有高強

16、度、高模量和耐高溫、高性能纖維：具有高強度、高模量和耐高溫、 耐腐蝕、耐輻射、耐化學藥品等性能的纖維。耐腐蝕、耐輻射、耐化學藥品等性能的纖維。 v功能纖維：泛指在一般纖維具有的物理機械性功能纖維：泛指在一般纖維具有的物理機械性 能基礎(chǔ)上，具有某種特殊功能和用途的纖維。能基礎(chǔ)上，具有某種特殊功能和用途的纖維。 六、變形絲（變形紗）六、變形絲（變形紗） 1 1、含義、含義 v將平直光滑的原絲經(jīng)不同的加工方法，改變將平直光滑的原絲經(jīng)不同的加工方法，改變 其外觀、幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能而形成其外觀、幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能而形成 的絲。的絲。 2 2、主要品種、主要品種 v彈力絲：即變形長絲，可分為

17、高彈絲和低彈彈力絲：即變形長絲，可分為高彈絲和低彈 絲兩種絲兩種。 v膨體紗：是利用聚合物的熱可塑性，將兩種收膨體紗：是利用聚合物的熱可塑性，將兩種收 縮性能不同的合成纖維毛條按比例混合，經(jīng)熱縮性能不同的合成纖維毛條按比例混合，經(jīng)熱 處理后，高收縮性的毛條發(fā)生收縮迫使低收縮處理后，高收縮性的毛條發(fā)生收縮迫使低收縮 性的毛條中纖維卷曲，從而使其具有伸縮性和性的毛條中纖維卷曲，從而使其具有伸縮性和 蓬松性、類似毛線的變形紗。蓬松性、類似毛線的變形紗。 七、絲束七、絲束 v絲束是大量單纖維的集合體。絲束是大量單纖維的集合體。 一、線密度（纖度）一、線密度（纖度） 1 1、含義、含義 v線密度是表示纖

18、維粗細程度的物理量。線密度是表示纖維粗細程度的物理量。 2 2、線密度單位線密度單位 v特克斯特克斯/ /特（特（textex）：）：1000m1000m長纖維重量的克數(shù)，長纖維重量的克數(shù)， 稱為該纖維的特數(shù)。其稱為該纖維的特數(shù)。其1/101/10稱為分特。稱為分特。 v旦尼爾旦尼爾/ /旦（旦（DenierDenier，D D）：）：90000m90000m長纖維重長纖維重 量的克數(shù)，稱為該纖維的旦數(shù)。量的克數(shù)，稱為該纖維的旦數(shù)。 v特數(shù)與旦數(shù)、公支數(shù)的關(guān)系特數(shù)與旦數(shù)、公支數(shù)的關(guān)系 1 1特特=1/9=1/9旦旦 1 1特特=1000/=1000/公支數(shù)公支數(shù) v公制支數(shù)公制支數(shù)/ /公支：

19、單位重量纖維的長度，稱為公支：單位重量纖維的長度，稱為 該纖維的公支數(shù)。該纖維的公支數(shù)。 二、斷裂強度二、斷裂強度 1 1、含義、含義 v纖維在連續(xù)增加負荷的作用下，直至斷裂所能纖維在連續(xù)增加負荷的作用下，直至斷裂所能 承受的最大負荷與纖維的線密度之比。承受的最大負荷與纖維的線密度之比。 v單位為單位為N Ntextex、cNcNtextex、cNcNdtexdtex。 2 2、類型、類型 v干強度：纖維在干燥狀態(tài)下測定的強度。干強度：纖維在干燥狀態(tài)下測定的強度。 v濕強度：纖維在潤濕狀態(tài)下測定的強度。濕強度：纖維在潤濕狀態(tài)下測定的強度。 三、斷裂伸長率三、斷裂伸長率 1 1、含義、含義 v纖

20、維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加 的百分數(shù)。的百分數(shù)。 2 2、表達式、表達式 v式中：式中：L L0 0纖維的原長；纖維的原長； L L纖維伸長至斷裂時的長度。纖維伸長至斷裂時的長度。 0 0 100% LL Y L 四、初始模量四、初始模量 v初始模量也稱彈性模量或楊氏模量，是指纖初始模量也稱彈性模量或楊氏模量，是指纖 維受拉伸而當伸長為原長的維受拉伸而當伸長為原長的1%1%時所需的應(yīng)力。時所需的應(yīng)力。 五、燃燒性能五、燃燒性能 1 1、燃燒性能、燃燒性能 v纖維的燃燒性能是指纖維在空氣中燃燒的難纖維的燃燒性能是指纖維在空氣中燃燒的難 易程度。易程

21、度。 2 2、限氧指數(shù)（、限氧指數(shù)（Limiting Oxygen IndexLimiting Oxygen Index，LOILOI） v是指使著了火的纖維離開火源，而纖維仍能是指使著了火的纖維離開火源，而纖維仍能 繼續(xù)燃燒時，環(huán)境中氮和氧混合氣體內(nèi)所含繼續(xù)燃燒時，環(huán)境中氮和氧混合氣體內(nèi)所含 氧的最低百分率。氧的最低百分率。 3 3、LOILOI與纖維分類與纖維分類 v可燃性或易燃性纖維：可燃性或易燃性纖維：LOILOI2121的纖維。的纖維。 v難燃性或阻燃性纖維：難燃性或阻燃性纖維：LOILOI2121的纖維。的纖維。 v阻燃纖維：阻燃纖維：LOILOI2626的纖維。的纖維。 六、吸濕

22、性六、吸濕性 1 1、含義、含義 v是指在標準溫濕度是指在標準溫濕度(20(20、6565相對濕度相對濕度) )條條 件纖維的吸水率。件纖維的吸水率。 2 2、吸濕性的表示方法、吸濕性的表示方法 v回潮率：纖維中所含水分重量對纖維干重的回潮率：纖維中所含水分重量對纖維干重的 百分比。百分比。 v含濕率：纖維中所含水分重量對纖維濕重的含濕率：纖維中所含水分重量對纖維濕重的 百分比。百分比。 七、卷曲度七、卷曲度 1 1、卷曲的目的、卷曲的目的 v改善纖維的抱合性，同時增加纖維的蓬松性改善纖維的抱合性，同時增加纖維的蓬松性 和彈性，使其織物具有良好的外觀和保暖性。和彈性，使其織物具有良好的外觀和保

23、暖性。 v卷曲率卷曲率 v式中：式中：L L1 1加負荷加負荷8.88.81010-2 -2dN/tex dN/tex并保持并保持1min1min后后 測得的纖維長度。測得的纖維長度。 v式中：式中：L L0 0預加張力為預加張力為1.261.261010-3 -3dN/tex dN/tex時纖維的時纖維的 長度。長度。 2 2、表征短纖維的卷曲度指標、表征短纖維的卷曲度指標 v卷曲數(shù)卷曲數(shù) v卷曲彈性回復率卷曲彈性回復率 v式中：式中：L L2 2除去負荷使纖維松弛除去負荷使纖維松弛2min2min后再加預張后再加預張 力測得的纖維長度。力測得的纖維長度。 v卷曲回復率卷曲回復率 八、沸水收

24、縮率八、沸水收縮率 1 1、含義、含義 v將纖維放在沸水中煮沸將纖維放在沸水中煮沸30min30min后，其收縮后的后，其收縮后的 長度與原來長度之比，稱為沸水收縮率。長度與原來長度之比，稱為沸水收縮率。 2 2、表達式、表達式 九、染色性九、染色性 v染色性包含的內(nèi)容：可采用的合適染料、可染色性包含的內(nèi)容：可采用的合適染料、可 染得的色譜是否齊全及深淺程度、染色工藝染得的色譜是否齊全及深淺程度、染色工藝 實施的難易、染色均勻性以及染色后的各項實施的難易、染色均勻性以及染色后的各項 染色牢度等。染色牢度等。 原料制備原料制備 紡紡 前前 準準 備備 紡紡 絲絲 后后 加加 工工 化學纖維生產(chǎn)過

25、程化學纖維生產(chǎn)過程 一、原料制備一、原料制備 （一）成纖高聚物及其基本性質(zhì)（一）成纖高聚物及其基本性質(zhì) 1 1、什么是成纖高聚物、什么是成纖高聚物 v是指用于化學纖維生產(chǎn)的高分子化合物。是指用于化學纖維生產(chǎn)的高分子化合物。 2 2、成纖高聚物的基本性質(zhì)、成纖高聚物的基本性質(zhì) v大分子必須是線型的、能伸直的分子，支鏈盡可能大分子必須是線型的、能伸直的分子，支鏈盡可能 少、沒有龐大側(cè)基；少、沒有龐大側(cè)基； v分子之間有適當?shù)南嗷プ饔昧?，或具有一定?guī)律性分子之間有適當?shù)南嗷プ饔昧?，或具有一定?guī)律性 的化學結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)；的化學結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)； v應(yīng)有適當高的分子量和較窄的分子量分布；應(yīng)有適當高的分子

26、量和較窄的分子量分布； v應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性，其熔點或軟化點應(yīng)比允許應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性，其熔點或軟化點應(yīng)比允許 使用溫度高得多。使用溫度高得多。 （二）原料的制備過程（二）原料的制備過程 v再生纖維原料的制備再生纖維原料的制備 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng) 小分子小分子 單單 體體 成成 纖纖 高聚物高聚物 化學處理化學處理 機械加工機械加工 天然高分天然高分 子化合物子化合物 成成 纖纖 高聚物高聚物 v合成纖維合成纖維原料的制備原料的制備 二、紡前準備二、紡前準備 （一）熔體的制備過程（以切片紡絲為例）（一）熔體的制備過程（以切片紡絲為例） 高聚物熔體高聚物熔體 鑄帶、切粒鑄帶、切粒 （切片）（切

27、片） 切片熔融切片熔融 （螺桿擠出機）（螺桿擠出機） 切片干燥切片干燥 （視具體纖維而定）（視具體纖維而定） （二）紡絲溶液的制備過程（以二步法為例）（二）紡絲溶液的制備過程（以二步法為例） 1 1、溶劑的選擇、溶劑的選擇 v在適宜溫度下有良好溶解性，并使所得高聚在適宜溫度下有良好溶解性，并使所得高聚 物溶液在盡可能高的濃度下具有較低粘度物溶液在盡可能高的濃度下具有較低粘度。 v沸點適宜。沸點適宜。 v有足夠熱穩(wěn)定和化學穩(wěn)定性，并易于回收。有足夠熱穩(wěn)定和化學穩(wěn)定性，并易于回收。 v應(yīng)盡量無毒和無腐蝕性，并不會引起高聚物應(yīng)盡量無毒和無腐蝕性，并不會引起高聚物 分解或發(fā)生其它化學變化。分解或發(fā)生其

28、它化學變化。 2 2、紡絲溶液的制備過程、紡絲溶液的制備過程 1 1、成纖聚合物的溶解、成纖聚合物的溶解 v線型高聚物溶解過程的本質(zhì)是先溶脹后溶解。線型高聚物溶解過程的本質(zhì)是先溶脹后溶解。 2 2、紡絲溶液的混合、過濾和脫泡、紡絲溶液的混合、過濾和脫泡 v混合目的：使各批紡絲液的性質(zhì)均勻一致?；旌夏康模菏垢髋徑z液的性質(zhì)均勻一致。 v過濾目的：除去雜質(zhì)和未溶的高分子化合物。過濾目的：除去雜質(zhì)和未溶的高分子化合物。 v脫泡目的：除去留存在紡絲溶液中的氣泡。脫泡目的：除去留存在紡絲溶液中的氣泡。 三、紡絲成型三、紡絲成型 （一）紡絲的涵義（一）紡絲的涵義 v將成纖聚合物熔體或濃溶液，用紡絲泵（計將

29、成纖聚合物熔體或濃溶液，用紡絲泵（計 量泵）連續(xù)、定量且均勻地從噴絲頭（噴絲量泵）連續(xù)、定量且均勻地從噴絲頭（噴絲 板）的毛細孔中擠出，成為液態(tài)細流，再在板）的毛細孔中擠出，成為液態(tài)細流，再在 空氣、水或特定凝固浴中固化成為初生纖維空氣、水或特定凝固浴中固化成為初生纖維 的過程，稱作的過程，稱作“纖維成型纖維成型”，或稱，或稱“紡絲紡絲”。 （二）紡絲方法（二）紡絲方法 1 1、熔體紡絲、熔體紡絲 v將高聚物加熱至熔點以上的適當將高聚物加熱至熔點以上的適當 溫度以制備熔體，經(jīng)計量泵從噴溫度以制備熔體，經(jīng)計量泵從噴 絲孔壓出，呈細流狀射入空氣中，絲孔壓出，呈細流狀射入空氣中， 經(jīng)冷凝而成為細條的

30、過程。經(jīng)冷凝而成為細條的過程。 切片紡絲流程圖切片紡絲流程圖 v按所使用的原料狀態(tài)，熔體紡絲按所使用的原料狀態(tài)，熔體紡絲 可分為直接紡絲、切片紡絲?？煞譃橹苯蛹徑z、切片紡絲。 v過程簡單、紡絲快、孔數(shù)少、截過程簡單、紡絲快、孔數(shù)少、截 面多為圓形。面多為圓形。 2 2、溶液紡絲、溶液紡絲 v將高聚物溶液經(jīng)計量泵從噴絲孔壓出，在液將高聚物溶液經(jīng)計量泵從噴絲孔壓出，在液 體凝固劑或熱空氣固化成絲的過程。體凝固劑或熱空氣固化成絲的過程。 v類型類型 按溶液是否直接去紡絲可分為一步法和二步法。按溶液是否直接去紡絲可分為一步法和二步法。 按凝固方式可分為按凝固方式可分為濕法紡絲濕法紡絲、干法紡絲干法紡絲

31、。 （1 1）濕法紡絲）濕法紡絲 v將紡絲溶液從噴絲孔中壓出、在液體凝固劑將紡絲溶液從噴絲孔中壓出、在液體凝固劑 中固化成絲的過程。中固化成絲的過程。 v紡絲速度慢、孔數(shù)多，有明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。紡絲速度慢、孔數(shù)多，有明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。 （2 2）干法紡絲）干法紡絲 v將紡絲液從噴絲孔中壓將紡絲液從噴絲孔中壓 出，在熱空氣中使溶劑出，在熱空氣中使溶劑 揮發(fā)固化成絲的過程。揮發(fā)固化成絲的過程。 v工藝較復雜、成本高。工藝較復雜、成本高。 四、后加工四、后加工 （一）進行后加工的原因（一）進行后加工的原因 v初生纖維的結(jié)構(gòu)不完善，物理機械性能較差，初生纖維的結(jié)構(gòu)不完善，物理機械性能較差， 不能直接用于紡

32、織加工，必須經(jīng)過一系列的不能直接用于紡織加工，必須經(jīng)過一系列的 后加工。后加工。 （二）后加工主要工序的作用（二）后加工主要工序的作用 1 1、拉伸、拉伸 （1 1）作用）作用 v提高纖維大分子的取向度和結(jié)晶度，改善纖提高纖維大分子的取向度和結(jié)晶度，改善纖 維的力學性質(zhì)。維的力學性質(zhì)。 （2 2）方式）方式 v按拉伸次數(shù)：一道拉伸、多道拉伸。按拉伸次數(shù)：一道拉伸、多道拉伸。 v按拉伸介質(zhì)：干拉伸、蒸汽拉伸、濕拉伸。按拉伸介質(zhì)：干拉伸、蒸汽拉伸、濕拉伸。 v按拉伸溫度：冷拉伸、熱拉伸。按拉伸溫度：冷拉伸、熱拉伸。 2 2、熱定形、熱定形 （1 1）作用）作用 v消除纖維內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定

33、性，消除纖維內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性， 并進一步改善其物理機械性能。并進一步改善其物理機械性能。 （2 2）方式）方式 v緊張熱定型：在張力下進行的熱定型。緊張熱定型：在張力下進行的熱定型。 v松弛熱定型：在無張力下進行的熱定型。松弛熱定型：在無張力下進行的熱定型。 一、纖維鑒別的含義一、纖維鑒別的含義 v纖維鑒別就是利用各種纖維的外觀形態(tài)和內(nèi)纖維鑒別就是利用各種纖維的外觀形態(tài)和內(nèi) 在性質(zhì)的差異，采用物理、化學等方法將其在性質(zhì)的差異，采用物理、化學等方法將其 區(qū)別開。區(qū)別開。 二、纖維鑒別的目的二、纖維鑒別的目的 v分析織物中纖維的組成、配比以及對未知纖維進行分析織物中纖維的組成、配比以及

34、對未知纖維進行 剖析、研究、仿制。剖析、研究、仿制。 三、纖維鑒別的方法三、纖維鑒別的方法 v物理鑒別方法：是指利用纖維的形態(tài)特征、物理鑒別方法：是指利用纖維的形態(tài)特征、 物理性能和化學性能來鑒別纖維。物理性能和化學性能來鑒別纖維。 v化學鑒別方法：是指利用纖維化學性能方面化學鑒別方法：是指利用纖維化學性能方面 的不同，采用化學的方法來鑒別纖維。的不同，采用化學的方法來鑒別纖維。 （一）顯微鏡法（一）顯微鏡法 1 1、含義、含義 v顯微鏡法是利用顯微鏡觀察纖維的縱向外觀顯微鏡法是利用顯微鏡觀察纖維的縱向外觀 和橫截面形狀來鑒別纖維的方法。和橫截面形狀來鑒別纖維的方法。 2 2、適用范圍、適用范

35、圍 v適用于天然纖維、再生纖維，尤其是異形纖適用于天然纖維、再生纖維，尤其是異形纖 維和復合纖維的鑒別；但不適用于外觀特征維和復合纖維的鑒別；但不適用于外觀特征 相似的纖維，如滌、丙、錦綸等。相似的纖維，如滌、丙、錦綸等。 纖維纖維橫截面形狀橫截面形狀縱向外觀縱向外觀 棉棉腰子形，有空腔腰子形，有空腔扭曲的扁平帶狀扭曲的扁平帶狀 麻麻 多角形，有空腔多角形，有空腔 有竹節(jié)狀橫節(jié)及條紋有竹節(jié)狀橫節(jié)及條紋 扁圓形，有空腔扁圓形，有空腔 羊毛羊毛不規(guī)則圓形不規(guī)則圓形有鱗片狀橫紋有鱗片狀橫紋 蠶絲蠶絲三角形、圓角三角形、圓角表面光滑表面光滑 粘膠纖維粘膠纖維鋸齒形鋸齒形有條紋有條紋 醋酯纖維醋酯纖維三

36、葉形或豆形三葉形或豆形有有1 12 2根條紋根條紋 維綸維綸腰子形腰子形有粗條紋有粗條紋 腈綸腈綸圓形，啞鈴形或葉狀圓形，啞鈴形或葉狀 有條紋有條紋 滌綸滌綸 圓形或異形圓形或異形 表面光滑表面光滑 錦綸錦綸 圓形或異形圓形或異形 表面光滑表面光滑 丙綸丙綸 圓形或異形圓形或異形 表面光滑表面光滑 常見纖維的橫截面及縱向形態(tài)特征常見纖維的橫截面及縱向形態(tài)特征 亞麻亞麻 苧麻苧麻 粘膠纖維粘膠纖維 丙綸丙綸 蠶絲蠶絲 羊毛羊毛 苧麻苧麻亞麻亞麻棉棉 錦綸錦綸 滌綸滌綸腈綸腈綸維綸維綸 醋酯纖維醋酯纖維 （二）燃燒法（二）燃燒法 1 1、含義、含義 v是根據(jù)纖維的燃燒特性（燃燒速度、火焰的是根據(jù)纖

37、維的燃燒特性（燃燒速度、火焰的 顏色、燃燒時散發(fā)出來的氣味、燃燒后灰燼顏色、燃燒時散發(fā)出來的氣味、燃燒后灰燼 的顏色、形狀和硬度等）來鑒別纖維的方法。的顏色、形狀和硬度等）來鑒別纖維的方法。 2 2、適用范圍、適用范圍 v適用于大類纖維的鑒別；不適用于混紡纖維、適用于大類纖維的鑒別；不適用于混紡纖維、 復合纖維、經(jīng)阻燃處理的纖維等的鑒別。復合纖維、經(jīng)阻燃處理的纖維等的鑒別。 纖維纖維燃燒情況燃燒情況氣味氣味灰燼顏色及形狀灰燼顏色及形狀 棉棉易燃，黃色火焰易燃，黃色火焰有燒紙氣味有燒紙氣味灰燼少，灰末細軟，淺灰色灰燼少，灰末細軟，淺灰色 麻麻 易燃，黃色火焰易燃，黃色火焰有燒紙氣味有燒紙氣味灰燼

38、少，灰末細軟，淺灰色灰燼少，灰末細軟，淺灰色 粘膠纖維粘膠纖維易燃，黃色火焰易燃，黃色火焰有燒紙氣味有燒紙氣味灰燼少，灰末細軟，淺灰色灰燼少，灰末細軟，淺灰色 羊毛羊毛徐徐冒煙起泡并燃燒徐徐冒煙起泡并燃燒有燒毛發(fā)臭味有燒毛發(fā)臭味灰燼少，黑色塊狀，質(zhì)脆灰燼少，黑色塊狀，質(zhì)脆 蠶絲蠶絲燃燒慢燃燒慢有燒毛發(fā)臭味有燒毛發(fā)臭味易碎的黑褐色小球易碎的黑褐色小球 醋酯纖維醋酯纖維緩緩燃燒緩緩燃燒有醋酸刺激味有醋酸刺激味黑色硬塊或小球黑色硬塊或小球 滌綸滌綸一邊熔化，一邊緩慢燃燒一邊熔化，一邊緩慢燃燒有芳香氣味有芳香氣味易碎，黑褐色小球易碎，黑褐色小球 錦綸錦綸一邊熔化，一邊緩慢燃燒一邊熔化，一邊緩慢燃燒有特

39、殊臭味有特殊臭味堅硬褐色小球堅硬褐色小球 丙綸丙綸邊收縮，邊熔化燃燒邊收縮，邊熔化燃燒 有燒蠟臭味有燒蠟臭味黃褐色硬塊黃褐色硬塊 腈綸腈綸一邊熔化，一邊燃燒一邊熔化，一邊燃燒有魚腥臭味有魚腥臭味易碎，黑色硬塊易碎，黑色硬塊 維綸維綸燃燒緩慢燃燒緩慢 有特殊臭味有特殊臭味易碎，褐色硬塊易碎，褐色硬塊 常見纖維的燃燒特性常見纖維的燃燒特性 （三）溶解法（三）溶解法 1 1、含義、含義 v是利用各種纖維在不同化學試劑中的溶解是利用各種纖維在不同化學試劑中的溶解 性能不同來鑒別纖維的方法。性能不同來鑒別纖維的方法。 2 2、注意事項、注意事項 v由于一種溶劑能溶解多種纖維，因此，必由于一種溶劑能溶解多

40、種纖維，因此，必 要時需進行幾種溶劑的溶解試驗。要時需進行幾種溶劑的溶解試驗。 試劑試劑 5%5% 氫氧氫氧 化鈉化鈉 20%20% 鹽酸鹽酸 35%35% 鹽酸鹽酸 60%60% 硫酸硫酸 70%70% 硫酸硫酸 40%40%甲甲 酸酸 冰冰 醋醋 酸酸 銅氨銅氨 溶液溶液 65%65% 硫氰硫氰 化鉀化鉀 次氯次氯 酸鈉酸鈉 80%80%丙丙 酮酮 100%100% 丙酮丙酮 二甲基二甲基 甲酰胺甲酰胺 四氫四氫 呋喃呋喃 苯：環(huán)苯：環(huán) 己烷己烷=2=2： 1 1 苯酚：四苯酚：四 氯乙烷氯乙烷=6=6： 4 4 溫度溫度/沸沸室溫室溫室溫室溫233233 5 5 23352335沸沸沸沸

41、1822182270757075232232 5 5 232523252325232540454045232523254550455040504050 時間時間 /min/min 樣品樣品 1515151515152020101015152020303010102020303030302020101030302020 棉棉 麻麻 蠶絲蠶絲 羊毛羊毛 粘膠纖維粘膠纖維 醋酯纖維醋酯纖維 錦綸錦綸 維綸維綸 滌綸滌綸 腈綸腈綸 氯綸氯綸 偏氯綸偏氯綸 常見纖維的溶解性能常見纖維的溶解性能 注：注：溶解；溶解； 部分溶解；部分溶解； 不溶。不溶。 表中的表中的“%”%”均為相應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。均為相

42、應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。 （四）著色法（四）著色法 1 1、含義、含義 v是利用纖維在著色劑中著色后的顏色不同是利用纖維在著色劑中著色后的顏色不同 來鑒別纖維的方法。來鑒別纖維的方法。 2、適用范圍適用范圍 v不適用于有色纖維、復合纖維、涂層或經(jīng)化不適用于有色纖維、復合纖維、涂層或經(jīng)化 學處理的纖維。學處理的纖維。 常見纖維在通用著色劑常見纖維在通用著色劑HIHI1 1號處理后的顏色號處理后的顏色 第一節(jié)第一節(jié) 聚酯纖維概述聚酯纖維概述 第二節(jié)第二節(jié) 聚酯的生產(chǎn)聚酯的生產(chǎn) 第三節(jié)第三節(jié) 聚酯纖維的紡絲聚酯纖維的紡絲 第四節(jié)第四節(jié) 聚酯纖維的后加工聚酯纖維的后加工 第五節(jié)第五節(jié) 聚酯纖維的改性和新型聚

43、酯纖維聚酯纖維的改性和新型聚酯纖維 第二章第二章 聚酯纖維聚酯纖維 一、聚酯纖維的定義一、聚酯纖維的定義 v聚酯纖維：是由大分子鏈中的各鏈節(jié)通過酯聚酯纖維：是由大分子鏈中的各鏈節(jié)通過酯 基（基（COOCOO）連成成纖聚合物紡制的合成）連成成纖聚合物紡制的合成 纖維。纖維。 OROCORCOORO CORCOOROCORCOO ROCORCOOROCOR COOROCORCOORO CORCOOROCORCO 二、主要品種二、主要品種 v聚對苯二甲酸乙二酯纖維（聚對苯二甲酸乙二酯纖維（PETPET纖維）纖維） 滌綸：我國將聚對苯二甲酸乙二酯含量大于滌綸：我國將聚對苯二甲酸乙二酯含量大于 85%85%以上的纖維簡稱滌綸。以上的纖維簡稱滌綸。 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：