第四章 纖維課件

第四章纖維

4.1纖維的分類

4.2粘膠纖維

4.3聚酯纖維

4.4聚酰胺纖維

4.5聚丙烯腈纖維

4.6其他纖維品種

4.7高性能纖維

思考題第四章纖維4.1纖維的分類第四章纖維4.1.3纖維的主要性能指標(biāo)線密度：斷裂強度：斷裂所能承受的最大負(fù)荷和纖維的線密度之比，單位牛[頓]/特[克斯]斷裂伸長率：纖維伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分?jǐn)?shù)Y%=L－L0*100%L0初始模量回彈率：可回復(fù)的彈性伸長和總伸長之比線密度支數(shù)第四章纖維1.線密度第四章纖維4.1.4化學(xué)纖維的生產(chǎn)方法原料的制備紡前的準(zhǔn)備紡絲后加工生產(chǎn)過程的四個工序：第四章纖維化學(xué)纖維紡絲成型熔體紡絲濕法紡絲干法紡絲主要方法第四章纖維熔體紡絲第四章纖維第四章纖維濕法紡絲第四章纖維干法紡絲

第四章纖維第四章纖維4.2粘膠纖維第四章纖維4.2.2生產(chǎn)工藝過程第四章纖維4.3聚酯纖維聚酯纖維是由大分子鏈中的各鏈節(jié)通過脂基(C=O)相連的成纖聚合物紡制而成的

C合成纖維，主要品種是聚對苯二甲酸乙二脂纖維PET，含量大于85％的合成纖維稱為“滌綸”俗稱“的確良”第四章纖維4.3.2生產(chǎn)工藝過程第四章纖維滌綸長絲生產(chǎn)線第四章纖維滌綸短絲生產(chǎn)線第四章纖維4.3.3性能與應(yīng)用彈性好彈性接近羊毛，耐皺性超過其他一切纖維強度大沖擊強度比聚酰胺纖維高4倍，比粘膠纖維高20倍模量高初始模量最高吸濕性低回潮率僅為0.4％～0.5％耐熱性好優(yōu)點：缺點：染色性不良、吸濕性差、織物易起毛起球、易產(chǎn)生靜電等，與橡膠的粘合性差應(yīng)用：理想的民用紡織材料，可純紡或其他纖維混紡制作各種服裝及針織品。工業(yè)上，作為電絕緣材料、運輸帶，漁網(wǎng)、人造血管等第四章纖維縫紉線第四章纖維4.4聚酰胺纖維聚酰胺纖維是指分子主鏈由酰胺鍵O[C－NH]連接起來的一類合成纖維，我國稱“錦綸”，美國稱“尼龍”第四章纖維第四章纖維4.4.2生產(chǎn)工藝過程聚合熔融縮聚法開環(huán)聚合法低溫聚合法紡絲纖維后加工第四章纖維廣東新會美達(dá)錦綸股份有限公司

第四章纖維4.4.3性能與應(yīng)用耐磨性好在所有紡織纖維中耐磨性最好強度高，耐沖擊性好彈性高，耐疲勞性好密度小還有耐腐蝕。不發(fā)霉染色好優(yōu)點：缺點：模量低，耐光性，耐熱性，抗靜電性，染色性以及吸濕性較差應(yīng)用：可純紡或其他纖維混紡制作各種服裝及針織品。工業(yè)上，作為輪胎簾子線，漁網(wǎng)，降落傘等軍用物品第四章纖維尼龍網(wǎng)特點及性能：

使用塑料材料加工而成。應(yīng)用于制藥、化工、印花染料、釀造、味精、淀粉造網(wǎng)、打井、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品加工等工業(yè)篩濾用第四章纖維第四章纖維第四章纖維第四章纖維尼龍編織管第四章纖維可降解尼龍搭扣拉鏈第四章纖維絹絲尼龍女衫

第四章纖維4.5聚丙烯腈纖維聚丙烯腈PAN（polyacrylonitrilefibre)通常指含丙烯腈(CH2=CH)CN在85％以上的丙稀腈共聚物或均聚物，國內(nèi)稱腈綸第四章纖維4.5.2生產(chǎn)工藝過程聚丙烯腈的制備紡絲成型聚丙烯腈纖維的后加工第四章纖維腈綸濕法(二步法)紡絲工藝技術(shù)第四章纖維第四章纖維分類第四章纖維第四章纖維4.5.3性能與應(yīng)用柔軟性和保暖性好，有“合成羊毛”之稱耐光性和耐輻射性優(yōu)異彈性模量高很高的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐熱性優(yōu)良的耐霉菌和耐蟲蛀性優(yōu)點：缺點：強度不高，耐磨性和抗疲勞性較差應(yīng)用：可代替羊毛或羊毛混紡制成毛織類如：船帆，帳篷等，也可用于軍用器具、人工器官，超純水制造等第四章纖維采用DMF二步法干法紡絲工藝生產(chǎn)的腈綸具有以下幾個特點：彎曲模量低，手感柔軟

蓬松，覆蓋性好光澤優(yōu)雅，亮度好疏水性好，穿著舒適

染色性能良好抗起球性能較好

抗倒伏，彈性好第四章纖維第四章纖維腈綸毯產(chǎn)品柔軟，手感滑爽，非常柔和。防霉，防蛀，散濕透氣。

第四章纖維-++地毯++--)

第四章纖維第四章纖維4.6其他纖維品種聚丙烯纖維PP又稱丙綸電阻率很高，導(dǎo)熱系數(shù)很小，可與棉，毛等混紡制成地毯，慮布和紙的增強材料等聚乙烯醇纖維PVA又稱維綸或合成棉花很好的耐腐蝕和耐日光性，耐水性和染色性差最大的用途是與棉混紡制成棉混紡布和針織品聚氯乙稀纖維又稱氯綸優(yōu)點：耐化學(xué)腐蝕性、保暖性和難燃性好，極限氧指數(shù)居各種纖維之首吸水性小，電絕緣性強缺點：耐熱性差制造各種針織品，毛毯和地毯，防腐蝕的慮布，工作服等第四章纖維第四章纖維4.7高性能纖維概述耐高溫纖維高強度高模量纖維彈性纖維第四章纖維4.7.2聚四氯乙烯纖維由聚四氯乙烯乳液直接進(jìn)行紡絲，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，我國名為氯綸第四章纖維聚四氯乙烯纖維又名氯綸聚間苯二甲酰間苯二胺纖維PMIA(polymetaphenylenisophethlamede)

又名芳綸1313聚對苯二甲酰對苯二胺纖維又名芳綸1414聚苯并咪唑纖維PBI(Polybenzimidazoi)超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維聚胺酯彈性纖維碳纖維第四章纖維高科技合成纖維

人們常用“纖度”來表征纖維的細(xì)度與密度，其單位是“旦”，被定義為9000米纖維長度的克重數(shù)。比方說，某種纖維的纖度為10旦，就是指這種纖維長為9000米時，重量為10克。普通纖維的纖度一般為1～10旦。高支數(shù)的纖維，纖度在0.4～1旦。而利用當(dāng)今高科技對纖維進(jìn)行超微細(xì)化，可使其纖度低于0.3旦。纖度的大幅度降低，使纖維發(fā)生了質(zhì)的變化。用低纖度纖維制成的仿麂皮織物、仿真絲織物、人造革，達(dá)到了以假亂真的地步。用它們制成的各種高密度織物，如高性能清潔布等，深受市場歡迎。第四章纖維日本自知國土小，人口密集，多地震，在多年之前就開展了特種纖維用于建筑的研究。他們以高強碳纖維、芳香族聚酰胺纖維和普通的瀝青纖維為原料，用特定方法制成了強度非常高的建筑材料，并用這種材料成功地建造了兩幢高達(dá)42層的建筑物。日本大成建設(shè)公司更是設(shè)計了面向21世紀(jì)的超高層建筑，稱之為“X—SEED400”，其建筑高度達(dá)4000米，甚至超過了富士山。這樣高的建筑物，其穩(wěn)固性就是由特種纖維來保證的。第四章纖維不僅建筑行業(yè)要用到新型纖維，軍事、航空、航天這些尖端科技領(lǐng)域，都需要新型纖維材料。拿海灣戰(zhàn)爭來說，多國部隊使用的高性能殲擊機、主戰(zhàn)坦克、軍用直升飛機、導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈發(fā)射裝置、防彈背心、頭盔、降落傘等，無一不是用特種纖維加工制成的。第四章纖維

據(jù)報道，用芳綸織物制成的復(fù)合鋼板，抗穿甲彈的能力比相同厚度的普通鋼板強10～20倍。最新的波音777客機，大量采用了高強中空的聚丙烯腈碳纖維。而“哥倫比亞”號航天飛機共采用了10多種特種合成纖維，總重量達(dá)1噸多。這些特種纖維質(zhì)輕而強度高，在—70～120℃溫度范圍內(nèi)，尺寸的穩(wěn)定性很好，熱脹冷縮效應(yīng)微乎其微。第四章纖維第四章纖維除了以上強度特別大的合成纖維外，高科技合成纖維研究的另一重點是功能型合成纖維。在各種纖維的分子上連接上特殊的基團(tuán)，這些基團(tuán)都帶有一定功能，再把纖維制成中空形式，就制成了功能纖維。它在能源、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域已初露鋒芒。第四章纖維

例如在“海水提鈾”方面，用某種球形離子交換纖維提取鈾元素已獲成功。日本建成的世界上第一座海水提鈾工廠，用的便是這種纖維。又如，人們發(fā)現(xiàn)活性碳纖維可以處理含酚廢水，還能吸附、濃縮、回收廢水中有害的有機溶劑。在醫(yī)學(xué)上，人們已開始試驗用中空纖維分離膜來制造人工腎、人工肺、人工肝等人造器官。相信在不久的將來，腎功能衰竭、肝癌、肝硬化等疾病不會再像如今這樣可怕。第四章纖維號稱“合成的鋼絲”的芳綸（芳香族聚酰胺）在60年代就打入航空和航天領(lǐng)域，是目前有機合成纖維中強度最大、產(chǎn)量最高的纖維。比強度（同樣重量材料得到的強度）是鋼絲的五倍，用手指粗的芳綸繩就可以吊起兩輛大卡車！有的品種可以在260℃高溫下連續(xù)使用上百小時。第四章纖維在飛機上，芳綸被制成降落傘、機輪簾布、電絕緣和過濾結(jié)構(gòu)，或作為增強纖維用于復(fù)合材料框架、桁條和艙門等；在航天飛機上，芳綸氈毯用于再返大氣層時的熱防護(hù)；宇航員穿的宇航服中有氟綸防火保暖層和芳綸防輻射及防流星層。美國1980年在航空和航天結(jié)構(gòu)上使用了45萬公斤的芳綸纖維。第四章纖維芳綸堅韌耐磨，剛?cè)峒鎮(zhèn)?，現(xiàn)在又發(fā)展成最有希望的防彈材料。過去的防彈材料主要是防彈鋁板和鋼板，都比較笨重，使用起來不靈活?，F(xiàn)在用芳綸編織的防彈背心重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、層數(shù)多、防護(hù)力強，適合于警察和公安人員日常穿用。士兵在戰(zhàn)場上感到威脅最大的是彈片和散彈，穿上一種內(nèi)襯陶瓷板的芳綸避彈衣，就可以保證肺、胸、脊骨等重要部位的安全。第四章纖維芳綸編織層能吸收彈丸60％的能量，陶瓷板能使彈丸偏離或碰掉。由80％芳綸纖維和20％樹脂制成的“鋼”盔，在與真正鋼盔重量大致相等的情況下，安全性提高了兩倍以上。據(jù)統(tǒng)計，芳綸防彈衣和鋼盔最少能防護(hù)人的60～70％關(guān)鍵部位，使傷亡人數(shù)至少降低三分之一。第四章纖維第四章纖維芳綸陶瓷裝甲還普遍應(yīng)用于坦克、裝甲車和直升機，可作為主防護(hù)裝甲和輔助防護(hù)裝甲。這些裝甲有的單獨使用芳綸層壓板，有的與鋁板復(fù)合使用，大大輕于傳統(tǒng)的裝甲鋼板。這種新型復(fù)合裝甲還可用于民航機上，作為防爆的防護(hù)板。此外，芳綸增強塑料還可制造魚雷發(fā)射管、雷達(dá)天線罩等。第四章纖維在康復(fù)醫(yī)學(xué)中，使用各種人造合成纖維的數(shù)量越來越大。氟綸、滌綸和碳纖維是最常用的，如氟綸人造血等，尼龍中空纖維人工腎、碳纖維人工心臟瓣膜等，都具有良好的生物相容性。人工肺的主要部分是數(shù)萬根空心丙綸纖維管，每根長30厘米，直徑250微米，這樣小的孔，連血液也不能滲透進(jìn)去，但卻可以讓氧氣和二氧化碳進(jìn)行交換，保障人的正常呼吸。可見，合