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1、,常州纺织服装职业技术学院陶丽珍,新型纺织纤维,纺织纤维的发展,天然纤维公元前5000年，麻、羊毛、丝、棉开始应用粘胶纤维是1891年由英国Cross,Beran,Beadle三人发明，并于1904年开始工业化生产。1940年1月聚酰胺纤维开始工业化生产。涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氨纶等出现。目前，纺织纤维呈现多元化、环保型、功能型的特点。,新型纺织纤维,新型天然纤维环保纤维差别化纤维功能纤维高性能纤维,第一章 新型天然纤维,天然彩棉改性羊毛蜘蛛丝竹原纤维有机棉罗布麻菠萝叶,一、天然彩色棉（P1)经国内外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出多种颜色的彩色棉，其中以棕色系和绿色系
2、为主。1、主要性能 彩棉的形态特征：纵向、横截面 物理性能：长度、细度、强度等。,2、关于彩棉制品的说明,GB/T 20393-2006 天然彩色棉通用技术要求中规定：天然彩色棉制品:含有 50%及以上天然彩色棉纤维的制品。含天然彩色棉制品：有 50%以下天然彩色棉纤维的制品。,3.天然彩色棉的鉴别,形态横截面色彩分布剥色性能日晒牢度,二、改性羊毛,目的：提高羊毛可纺支数和服用性能,提高羊毛的附加值。主要品种：1、丝光羊毛、防缩羊毛2、拉细羊毛,1、丝光羊毛（P4）,A.丝光原理：部分或完全剥除羊毛的鳞片，并配以适当的后处理改善羊毛的表面性状，从而获得丝光的效果。（丝光羊毛、防缩羊毛）,B、处
3、理方法（P4),（1）减量法：将羊毛表面的鳞片部分或全部腐蚀去掉，降低缩绒性，以达到丝光和变细的效果。氯化法、酶处理法（2）增量法：在纤维表面增加摩擦因素低的物质，使纤维表面光滑，降低定向摩擦效应。树脂法,2、拉细羊毛（P5）,羊毛拉伸细化技术是通过化学助剂使羊毛大分子之间的氢键、盐式键和二硫键断开，在适合的湿度下经过机械拉伸，使羊毛大分子相互间发生滑移，并将此状态定型达到细化目的。注册商标：“OPTIM”,拉细羊毛的基本原理：毛纤维在高温蒸汽湿透条件下拉伸，改变羊毛纤维的超分子结构。特点：拉伸细化不破坏纤维鳞片，对纤维施以预处理、拉伸和定形，改变分子间结构，使羊毛变细伸长。拉细羊毛的性能（P
4、6）主要类别：OPTIM Fine 和 OPTIM Max,羊毛拉细技术的比较,澳大利亚（OPTIM注册商标)将一定质量的毛条经输理、扭转施以一定的捻度并拉伸至160%，然后进行定形处理成为拉细毛条。根据报道，该技术可使直径的22m纤维减小34 m，长度增加15%左右，断裂强度增加30%，因大分子链取向度提高，纤维断裂伸长率有一定下降。,日本从羊毛单纤维拉伸试验入手，采用各种方法探索了羊毛拉伸技术，最后确定了先对羊毛用蛋白酶脱鳞处理，然后在蒸汽中机械拉伸的工艺路线，现已向市场推出了名为“克拉利纳”的多种高附加值新型机织、针织纱和毛织物。,羊绒,拉细羊毛,羊毛,拉细羊毛,3、膨化羊毛通过对羊毛外
5、观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成纱品质更好。其方法可分为物理方法和化学方法。化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双侧结构的毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。,物理卷曲主要有两种方法：采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛卷曲状态稳定下来。国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合具有双侧结构的细羊毛。,三、蜘蛛丝,强度高、弹性好、初始模量大、断裂功高最为坚韧且具有弹性的纤维。,蜘蛛丝的结构和形成机理,蚕昆虫,蜘蛛的生物学概况,蜘蛛丝的结构和
6、形成机理,各种形状的蜘蛛网,蜘蛛的生物学概况,蜘蛛丝的结构和形成机理,蚕的腺体,结园网蜘蛛的腺体,蜘蛛的生物学概况,蜘蛛丝的结构和形成机理,蜘蛛丝的种类及其功能,蜘蛛丝的结构和形成机理,形态结构,大腹园蛛丝断面,大腹园蛛丝纵向,络新妇蛛丝纵向,蜘蛛丝的微观结构,虎纹捕鸟蛛丝的形态结构14620 nm,蜘蛛丝的结构和形成机理,形态结构皮芯层结构,蜘蛛丝的微观结构,蜘蛛丝的组成和性能,蜘蛛丝的力学性能,五种不同类别蜘蛛牵引丝的应力-应变曲线,水平爬行和垂直爬行蜘蛛牵引丝的力-伸长曲线比较（蜘蛛重9.6mN）,蜘蛛丝的组成和性能,蜘蛛丝的力学性能,不同卷取速度下牵引丝的断裂强度,三种不同重量的蜘蛛在
7、垂直平面上爬行时所分泌的牵引丝的力-伸长曲线,蚕吐蜘蛛丝,利用转基因技术中电穿孔的方法，将蜘蛛牵引丝部分的基因注入只有半粒芝麻大的蚕卵中，使培育出来的家蚕分泌出含有牵引丝蛋白的蜘蛛丝。,牛羊乳蜘蛛丝,将能产生蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给某些哺乳动物如山羊、奶牛等，从其所产的乳液中提取一种特殊的蛋白质，这种含蜘蛛基因的蛋白质可用来生产有生物钢(BioSteel)之称的光纤，其性能类似于蜘蛛丝。,微生物吐丝,将蜘蛛丝基因转移到能在大培养容器里生长的细菌上，通过细菌发酵的方法来获得蜘蛛丝蛋白质，再把这种蛋白质从微孔中挤出，就可得到极细的丝线。一旦成功建立这种细菌的繁殖工厂，将对纺织服装业产生革命性变革
8、。,竹原纤维,竹纤维主要有竹浆纤维和竹原纤维两种。将生长1218个月的慈竹或毛竹,经过去青、以及齿轮的反复轧压后,采用蒸煮等机械和物理方法进行脱胶,直接从竹子中提取竹纤维竹原纤维。竹纤维的纤维素含量明显低于棉和麻纤维。,竹原纤维高结晶度、高取向度（性能类似于苎麻）,竹浆纤维,竹原纤维,竹纤维织物,竹原纤维和竹粘纤维的产品价值和风格不同，但都具有抗菌特性。竹子中含有天然抗菌成分“竹醌”，在自然环境中保持不虫蛀、不霉烂。竹纤维具有良好的透气性，悬垂性，吸湿性，耐磨性等，通常与其它纤维混和增强产品的稳定性。可用来开发夏季家用纺织品、机织针织面料和服装。,竹纤维织物,产品名称:竹纤维五趾袜详细说明:成
9、份：85%竹/15%氨纶克重：45g/双袜子说明：竹纤维袜的特别之处是它具有特异的抗异味性。用户反馈的大量信息中90%以上的使用者确认竹纤维袜具有确切的抗臭功能。其中部分使用者还反映穿着后脚汗减少明显，足癣症状明显改善。此优点缘于竹纤维的天然抗菌性。根据权威部门的检测竹纤维对白癣菌等细菌具有抗菌性。,有机棉,有机棉是指不使用任何杀虫剂、化肥和转基因产品进行生产、加工，并经独立认证机构认证的原棉。有机棉的特点:天然、绿色、环保、健康,对身体无害等。八十年代末九十年代初，为了保护人类赖以生存的自然环境，追求健康时尚，由美国得克萨斯州牵头，提出了新型棉花生产概念有机棉，由美国得克萨斯州农业部（DTA
10、）于1992年首次提出了有机棉的认证纲要、有机品标准和认证方案。,2000年12月21日美国宣布成立“国家有机作物项目”(National Organic Program),就此建立了新的有机棉生产标准。新的标准中增加了新的规定：在生产中不准使用转基因棉和辐射育种棉花品种。我国目前有机棉的种植为数很少。据2005年7月上海朵彩棉服饰有限公司20052006秋冬春新产品发布会透漏，有机棉在中国的年产量仅有300t左右。,罗布麻,罗布麻是一种野生的植物纤维，它具有优良的品质，由于最早在新疆罗布泊发现，故以罗布麻命名。罗布麻的特性：1、突出的医疗保健功能2、优异的纺织性能。除具有一般麻类纤维的吸湿性
11、好，透气、透湿性好，强力高等特点外，还具有丝的光泽、麻的风格和棉的舒适性。3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长，且纤维细度细，因此它可以单纤维纺纱。4、罗布麻具有很好的吸湿性，标准状态下它的回潮率为7%左右，且放湿速度很快。罗布麻的产品与用途：罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、棉麻等机织物，也可加工成针织物。特别是罗布麻与棉混纺织物在8以下保暖性是棉织物的2倍，在21 以上透气性是棉织物的2.5倍，同等条件下吸湿性是棉织物的5倍以上。,罗布麻,菠萝叶纤维,（一）、菠萝叶纤维的提取菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来。（二
12、）菠萝叶纤维的性能和应用开发菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。由于它始终含有一定的果胶和木质素等，因此它的外观略显淡黄色。菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度，断裂伸长接近于苎麻、亚麻，具有很高的初始模量，因此不易伸长变形，具有类似丝光亚麻的手感。它还具有很好的吸湿性能和染色性能。,第二章 新型再生纤维,LyocellModal丽赛纤维竹浆纤维大豆蛋白纤维牛奶蛋白纤维聚乳酸,一、Lyocell纤维,Lyocell纤维属于溶剂纺丝法制造的再生纤维素纤维，其生产专利归荷兰Akzo Nobel公司所有；得到Akzo Nobel公司短纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（Lenzing)公司和英国的考陶尔兹
13、（Caurtaulds)公司。1993年Caurtaulds公司生产出商品名为Tencel的短纤，开始向世界销售。1997年兰精公司生产出商品名为Lenzing Lyocell的短纤维。,纤维的命名,1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会BISFA将这种纤维正式命名为Lyocell纤维。Lyo来源于希腊文Lyein(溶解），Cell来源于英文的 Cellulose（纤维素）欧盟（EU）97/37EC指令将Lyocell纤维及其纺织品的符号规定为CLY。,Lyocell纤维的品种及商标,Lyocell纤维的生产者、品种及商标,生产工艺,生产原料：针叶树为主的木质浆柏溶剂：N-甲基吗啉-N-氧
14、化物(NMM0),性能特点：,1、物理性能：干湿强都很高，接近于涤纶，湿态强度可达干强的80%。模量高，因而尺寸稳定性好。物理性能比较表见P15 表2-1,纤维聚合度,Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较,纤维的结晶度,Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较,与其它纤维的物理机械性能比较,2、原纤化特性,原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于14m的微纤维，即原纤。原纤化产生的原因是纤维轴向的高结晶度、高取向度，使无定形区侧面横向连接少而弱，容易开裂形成原纤。在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。对一般织物，纤维的原纤化会使
15、织物颜色发灰，不够鲜艳。要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的Lyocell纤维，品牌号为“A100”。(G100为标准型，有原纤化）,纤维的结构层次,大分子基原纤微原纤原纤巨原纤细胞纤维,二、Modal纤维,Modal纤维是奥地利Lenzing公司生产的新一代高湿模量的再生纤维素纤维，由欧洲的榉木浆粕制成。Modal 纤维的性能见P18,Modal纤维2000年进入我国市场，2001年上半年原料进口数量已超过2000年全年的进口数量总和，开发的产品也增加到数百种。Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水透气性都优于棉，且染色性好，色泽
16、鲜艳明亮。,三、丽赛纤维,Richcel（丽赛）是采用日本东洋纺专有技术及原料体系生产的波里诺西克（Polynosic）纤维，是具有优异综合性能的再生纤维素纤维。Richcel纤维原料源于日本进口的天然针叶树精制木浆，资源可再生，废弃物可自然降解，安全环保。Richcel纤维具有高强度、高湿模量、高聚合度和适当的伸度，吸湿性好，在性能上与Tencel纤维接近；而市场价格大大低于Tencel纤维，与Modal较为接近。Richcel织物尺寸稳定性较好，收缩率较小，较耐洗、耐穿；色泽鲜艳，悬垂性好；Richcel的耐碱性好，与棉混纺织物还可进行丝光处理，改善织物手感与光泽。,四、竹纤维竹原纤维竹浆
17、纤维竹炭纤维,竹原纤维天然纤维,竹浆纤维,再生纤维素纤维,竹浆纤维,与普通粘胶纤维相似横截面：锯齿形纵向：平直、有沟槽,竹炭纤维,竹炭是采用生长在南方 5 年以上的毛竹，经过土窑烧制而成。将竹炭超细纳米化后，通过特种工艺与其它化纤有效溶合成丝，从而达到对化纤的改性的目的。主要类别：粘胶基的竹炭纤维 涤纶基的竹炭纤维,竹炭素有“黑钻石”的美誉，在日本竹炭被誉为“二十一世纪环保新卫士”。它具有以下突出优点：超强的吸附和除臭功能竹炭表面及内部特殊的超细微孔结构使其具有很强的吸附能力，对人体异味、油烟味、甲醛、苯、氨等化学气体有吸收、解异味和消臭作用。,自动调节湿度竹炭的多微孔结构自身具有水份平衡作用
18、，是理想的中高档内衣原料。抗菌防霉经“浙江省微生物研究所”检测：竹炭纤维与枯草芽孢杆菌、大肠杆菌8099、金黄色葡萄球菌、巨大芽孢杆菌、荧光假单孢菌这五种细菌的菌液24小时接触，抗菌率高达84；100竹炭纤维制成的针织布（30S/1）在14天内的防霉程度为1级。,五、大豆蛋白纤维,大豆蛋白纤维是国家火炬计划项目，是由河南省濮阳华康化学生物工程联合集团公司李官奇等研制，并由河南省遂平华康生物工程有限公司工业化生产的一种性能优异的全新纺织纤维。,大豆蛋白纤维的生产,以榨油后的大豆废粕为原料，利用高新技术，将豆粕中的球蛋白分离提纯，并通过助剂、药物分子处理，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨
19、基等高聚物改性剂，制成一定浓度的大豆蛋白质纺丝液，经湿法纺丝工艺生产出的。,性能特点：,1、化学组成：大豆蛋白质成分：23%55%，聚乙烯醇和其他占45%77%。2、形态结构：P233、物理机械性能：P24,大豆纤维的缺点：,1、卷曲弹性回复率低，成纱困难，抗皱性差；2、纤维摩擦系数小、抱合力小差，易起毛；3、断裂强力变异大，湿强低，纺纱困难；4、耐热性差。,六、聚乳酸纤维,聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝而成。采用熔融纺丝等方法制备。,聚乳酸（玉米）纤维,聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维，它可从谷物中取得。其制品废弃后在土壤或海水中经微生
20、物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。,聚乳酸的自然循环系统,聚乳酸纤维（polylactic acid,缩写PLA）是20世纪90年代初由日本岛津（Shimadzu)公司和钟纺(Kanebo)公司联合开发的一种可生物降解的纤维。Lactron 由钟纺纤维公司联合岛津制作所共同开发出的PLA纤维的商品名。Ingeo美国卡吉尔道（Cargill-Dow）公司向世人推出的由玉米制成的PLA纤维的商品名,聚乳酸纤维的熔点为170C，具有与聚酯纤维类似的性质。性能比较见P 27 表2-10,七、牛奶蛋白纤维,两大类：1、牛奶蛋白与聚乙烯醇混合制成的
21、纤维2、牛奶蛋白与聚丙烯腈混合制成的纤维,八、甲壳素纤维甲壳素又称甲克质、几丁质。虾蟹甲壳粉碎后，先用3%5%的盐酸水溶液浸泡，除去碳酸钙，接着用3%5%的稀碱溶液浸泡除去蛋白质，可得到灰分在0.2%以下的甲壳素粉末。将粉末溶于氨基溶液，得到含有10%甲壳素的粘稠纺丝液。经过湿法纺丝、凝固、后处理制成的。,甲壳素纤维的主要性质1、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性（17.2%），用它制成医用缝纫线，其干燥状态下的线强度17.64cN/tex。在手术缝合后的初始1015天有很大的强度，以后强度迅速下降，有利于生物体吸收。甲壳素纤维用作医用缝纫线无毒，在生物体内会被酶解并被组织吸收，无生物排斥性，不
22、会引起过敏，术后无需拆线，临床上还具有镇痛、止血和治愈效果。2、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能，吸汗保湿，穿着十分舒适。甲壳素的吸湿率可达400%500%，是纤维素的2倍多。3、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑菌作用。因此，甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行抗微生物整理就具有良好的抗菌防臭作用。,甲壳素纤维的主要用途,1、用作医用缝合线2、甲壳素的非织造布用作医用敷料。上海长海医院烧伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料，选择50例烧伤病员试用。经统计分析论证了该敷料确有透气透水性能良好的特点，这就保证了敷料下不积液，为控制感
23、染、促进伤口愈合创造了条件。3、日本尤尼吉卡公司与法国Roussel Medica 公司于1998年4月联合推出甲壳质非织造布，商品名为Beschitin-W 人造皮肤。10cm12cm的人造皮肤售价150美圆。4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性，可用作高档内衣。,第三章 差别化纤维,异形复合超细抗起球高吸湿。,差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性能上获得一定程度的改善。全世界化学纤维差别化率已达30%，发达国家化学纤维产量已超过50%，我国不到20%，但沿海地区有的化纤企业差别化纤维产量已占1/3。,一、分类,1、异形纤维：非圆形截面形态的纤维。2、超细纤维：单纤
24、维细度小于0.44dtex的纤维；细特纤维：细度大于0.44dtex小于1.1dtex的纤维。3、高吸湿性纤维：又称吸湿快干纤维。4、阻燃纤维：极限氧指数26%以上。,5、抗起球性纤维：物理改性增强纤维抱合力；化学改性降低纤维强度。6、抗静电纤维：质量比电阻值小于1010 cm为抗静电纤维;质量比电阻值小于106 cm为导电纤维。7、高收缩纤维：热处理后收缩率约为20%的为收缩纤维，收缩率高于35%40%的为高收缩纤维。,二、纤维改性的方法,（一）物理改性采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法。1、改变聚合与纺丝条件2、改变截面3、表面物理改性4、复合5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，将
25、两种或几种聚合物混合后喷纺成丝。,（二）化学改性,指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法。1、共聚：采用两种或两种以上的单体在一定条件下进行聚合的方法。由于新单体的加入，因而改变了原高聚物的性质。例如，丙烯腈与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维的阻燃性能。2、接枝：通过一种化学或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。3、交联：指控制一定条件使纤维大分子链间用化学链联接起来，从而形成一个分子量无限大的三维网状结构。,（三）工艺改性通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和过程来达到改性的目的。1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控制；2、根据新的成形原理采用新的成形方法；3、改
26、进纺丝成形和后加工工艺，如某些抗起球型聚酯纤维的生产；4、后续工艺过程的联合，如染色与纺丝工艺的联合，可以生产出有色纤维。,异形纤维P36,天然纤维一般都具有非规则的截面形状，这一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能的重要原因。1954年，世界上首次发表了关于异形纤维制造的研究报告。19591960年间，三角形、三叶形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产。1960年，相继开发了四叶形、五叶形纤维。1965年杜邦公司发明了锦纶-66中空纤维。到70年代初期，美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤维产量的15%左右。,异形纤维,两个指标,异形度(1异形截面内接园半径异形截面外接园半径)100中空度=(纤维
27、空腔面积纤维截面积)x100,二、异形纤维的性质,1、光泽异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果。圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向无关，而异形纤维表面对光的反射强度随着入射光的方向而变化。不同截面的异形纤维的光学性质有所不同。从光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光泽。而多叶形截面纤维的光泽较柔和，闪光小。,2、蓬松和透气性,一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比普通合成纤维好，做成的织物手感更厚实、蓬松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面越复杂，纤维及织物的蓬松性和透气性越好。,3、抗弯曲性和手感在截面相同的情况下，异形截面纤维比同种圆
28、形纤维难弯曲，从而引起风格手感的改变，使异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这样的规律：三叶形三角形豆形菱形圆形 对中空纤维来讲，其硬挺度和手感受到纤维中空度的影响。一定范围内，中空纤维的硬挺度随着中空度增加而增大。中空度过大时，纤维壁会变薄，纤维也会变得易挤压，硬挺度反而降低。,4、抗起球性和耐磨性纤维异化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。如图，为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛球生成量的关系。异形纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却明显提高，甚至提高23倍。如图,4、
29、抗静电及吸湿性纤维异形化后，表面积和空隙增加，织物的回潮率增加，且截面越复杂回潮率越高。如六叶形锦纶长丝回潮率可达5.2%，而圆形截面织物只有4.8%。,5、抗折皱及抗抽丝性异形纤维弹性模量比圆形纤维高，因此抗变形能力较强，抗折皱效果好。6、染色性异形纤维由于表面积大，因而上色速度快。但由于纤维表面对光的反射率增大，颜色相对显得较浅，若要获得与圆形纤维同样深度的颜色，染料要多消耗10%20%。,异形纤维的应用,目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域。1、涤纶仿真丝产品2、异形变形丝经编针织物，异形锦纶丝袜。多叶形的锦纶丝是丝袜的一种高级原料，由它制成的袜子不仅耐磨性好，使用寿命长，且具有抗钩丝性
30、好，透气性好的特点。,3、仿毛、仿麻产品：如三叶形或三角形的异形涤纶纤维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线。4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维（ANTRON）被用作地毯原料。由它制成的地毯具有抗静电、阻燃性好，强力高、色牢度高、表面光滑不易藏污等特点。5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料。如杜邦公司开发的聚酯中空纤维（DACRON）。,中空保暖纤维Sunlite,Sunlite的中空纤维结构，包含大量静止空气，能为织物带来轻质弹性、良好透湿性以及舒适的保暖效果，广泛用于保暖内衣、贴身内衣、运动服装、休闲服装、衬衫、户外运动以及毯子等多个领域。,超细纤维P41,一、超细纤维的性
31、能特点（一）优点1、手感柔软、细腻 2、柔韧性好3、光泽柔和 4、高清洁能力5、高吸水性和吸油性：由于纤维细而比表面积增大使纤维具有毛细芯吸能力，能吸收和储存更多的液体。6、高密结构使用微细丝进行高密度织造，并进行收缩处理，可得到不需任何涂层即可防水的织物。高密度织物能耐400mm以上水柱的压力。7、高保暖性,（二）缺点1、单纤维强度变小，摩擦系数增大。在加工中易出现毛丝、断丝，造成织造加工困难。2、纤维抗弯刚度变小，织物挺括性变差。3、卷缩性下降，变形纱蓬松性降低。4、比表面积增大，上油率、上染率增加，加工时所需的上油量、上浆量、着色量增加。,二、超细纤维的制取,1、常规纺丝法：直接用熔纺法
32、、湿法或干法纺丝，通过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现。2、分裂剥离法：采用性能不同的两种聚合物进行复合纺丝。复合丝制成织物后采用化学或物理处理使之分裂和剥离成为细化的长丝。,3、溶解去除法：用复合纺丝方法制成复合丝，在织造前或制成织物后，溶去母丝之外的其余部分。例如日本钟纺公司使用辐射状复合纺丝法将一种碱性聚合物（含50%）与聚酰胺66聚合物（75%）纺成8瓣复合纤维，然后溶解可溶部分，就得到超细丝。溶解前复丝的总线密度为11 tex/50F。用苛性钠碱溶液溶解后，复丝的总线密度降为8.25 tex/50F，而每一根复合纤维分离成了8根微纤维，因此复丝线密度为8.25 tex/400F，单纤
33、维线密度只有0.19dtex。,四、超细纤维的应用,1、仿真丝织物2、高密度防水透气织物3、仿桃皮绒织物4、洁净布、无尘衣料5、高吸水性材料6、仿麂皮及人造皮革7、过滤材料,高吸湿性纤维,一、开发途径主要有：1、物理方法：如采用纤维表面的粗糙化、截面异形化以及多孔和中空结构等；2、化学方法，如将吸水性基团接枝到纤维上；3、复合纺丝：与吸湿性聚合物复合纺丝。二、主要种类：P46CoolmaxCoolplus,吸湿排汗纤维Coolplus,Coolplus纤维截面为+型，使得纤维表面形成细微沟槽，同时添加特殊的聚合体利用该材料溶解性的差异，赋予纤维无数细微空洞。通过这些细微沟槽和空洞产生的毛细现象
34、，将肌肤表层排出的湿气与汗水经由芯吸扩散、传输等作用，瞬间排出体外，从而使肌肤保持干爽与凉快。,超吸水性纤维“LANSEAL”LANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料，占纤维30的表层部分经碱性水解制得。其表层为水溶性高分子的交联体，具有高吸水性。与水接触吸入大量水，在纤维直径方向大约膨胀12倍。具有很好的保温性能。细旦丙纶纤维”芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能。因此这种织物导汗透气，穿着可保持皮肤干爽，提高了舒适性和卫生性。适用于针织内衣和运动服装。,高去湿四沟道聚酯纤维杜邦公司用于生产Cool max织物，具有优良的芯吸能力。采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维，将皮肤上的汗液用芯吸导
35、到织物表面蒸发冷却。应用于运动服装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽，具有优良的保暖防寒作用。,5、高吸放湿聚氨酯纤维日本旭化成公司首创，其特点是吸湿量大，且放湿速度快。在运动或高湿环境纤维从皮肤吸收水分，在静止或低湿度环境可以迅速放湿，因此被称为“能呼吸的纤维”。,PTT纤维,PTT纤维是聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维。由于PTT 的每个链节中有3个亚甲基，因奇数个亚甲基单元会在大分子链之间产生“奇碳效应”，使苯环不能与3个亚甲基处于同一平面，从而不能在180 平面排列，只能以120错开排列，由此使得PTT大分子链形成螺旋状排列，使纤维具有永久的弹性。PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯PET聚对苯二甲酸乙二
36、酯,PTT纤维的各项物理机械指标和性能都优于PET性能，兼有涤纶和锦纶的特性。其弹性与氨纶相比，PTT的变形能力特别适合予外衣面料；其染色温度比PET低约3O，特别适合于和羊毛混纺后进行匹染。从其综合性能看，PTT纤维是今后聚酯纤维的发展方向。,PBT纤维,新型聚酯纤维，学名是聚对苯二甲酸丁二醇酯。PBT纤维除兼具PTT纤维的优良特性外，由于它的软段部分是丁二醇而不是丙二醇。它的软段部分的碳碳链更长，这也使该纤维自身具有较好的弹性，并且与PTT纤维相比，PBT纤维的玻璃化温度低约10。,T-400,T-400是杜邦公司推出的一种新型复合聚酯纤维。Easy Fit Lycra该纤维是由两种不同聚
37、酯纤维并列复合纺丝而成的，由于这两种聚酯纤维的收缩比不同。因此，该纤维可以产生永久的立体卷曲，从而使纤维自身具有优良的弹性。高温不损伤其弹力。,功能纤维,阻燃纤维抗静电纤维抗菌纤维防紫外线纤维纳米纤维,阻燃、耐热纤维,制造阻燃、耐热和防融纤维的关键应从改善纤维的组成分子结构和后加工方法入手。（1）提高纤维阻燃性的方法共聚，改善其分子结构；与阻燃剂共混、共聚；常用的阻燃剂有：磷酸酯，卤素化合物，氢氧化铝，硼酸的盐类。在织物后加工时，在纤维织物上吸附阻燃剂,（2）提高纤维耐热性的方法大分子中引入能够形成氢键或提高分子间作用力的一些官能团；引入芳香环或杂环的化合物，提高大分子链的刚性；提高大分子的对
38、称性，从面提高材料的结晶度。,耐高温阻燃类纤维材料,与整理型阻燃纺织品相比，纤维本身具有阻燃效能的纺织品具有阻燃效果耐久、无异味、不因阻燃整理剂的损伤及加工助剂的残留引发织物脆变等优点。本身具有阻燃效能的阻燃纤维包括芳族聚酰胺、芳族杂环聚酰胺、聚苯并眯唑(PBI)、聚对苯撑并苯二恶唑(PBO)、聚酰胺一酰亚胺、聚苯硫醚(PPS)、聚芳砜酰胺(PSA)等线形芳香族耐高温阻燃纤维；酚醛纤维、三聚氰胺纤维等热固性三维交联纤维；以及采用共聚改性的腈氯纶纤维、采用阻燃剂共混改性的阻燃粘胶纤维、阻燃维纶、阻燃涤纶、阻燃锦纶等等。其中阻燃涤纶、阻燃锦纶、阻燃丙纶等经共混阻燃剂改性的合成纤维存在高温下的熔滴问
39、题，故其应用受到限止。而阻燃粘胶、阻燃维纶和腈氯纶则不发生熔滴问题。腈氯纶的缺点是强度偏低、且燃烧时发烟较多。,国际上作为主流阻燃产品，有如下两种经典搭配：(1)采用原液着色技术的Kermel纤维与阻燃粘胶纤维以5050的混纺比混纺，是欧洲军警、消防人员的耐高温阻燃防护服的主要面料；(2)以Nomex为代表的间位芳纶1313，纯纺或与阻燃棉纤维混纺(6535)，是美国、日本等军队的主要阻燃面料。,PBI有美国NASA开发、多用于宇航密封仓的耐热防火材料。因其回潮率较高，故逐渐发展为消防服、耐高温工作服、飞行服的阻燃材料。PBO的阻燃性能特别好，且强度达到芳纶1414的近2倍，LOI达68，受热
40、后几乎不产生烟尘。芳砜纶是我国自行研究和开发应用的抗燃纤维之一，其耐热、阻燃、不熔融、电绝缘和耐腐蚀等性能可达到或接近Nomex纤维，在我国的滤料、电机绝缘材料、阻燃防护服等方面已得到推广应用。另外，我国已经能够生产芳纶1313、阻燃粘胶、阻燃维纶和腈氯纶。,抗静电纤维,抗静电纤维主要包括永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维。暂时性抗静电纤维主要是为了防止合成纤维制造和加工过程中的静电干扰。所用抗静电剂多为各种表面活性剂。这种抗静电纤维耐洗和耐久性差。,抗静电纤维,永久性抗静电纤维是通过树酯整理或特殊加工方法制造，耐洗涤、耐摩擦。其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、复合纺丝法、共聚法。其中共
41、混纺丝法较多。如日本东丽公司开发的抗静电尼龙PARAL就是用聚氧乙烯系聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。日本帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺丝，成功开发抗静电涤纶。,抗静电纤维,另外：纳米颗粒也能很好地起到抗静电的效果。如TiO2，Cr2O3,ZnO,Fe2O3 等具有半导体性质的粉体掺入其中，就会产生良好的静电屏蔽性能。另外，MgO,ZnO,Fe2O3等纳米颗粒制成的导电纤维也是解决静电问题的一个有效方法，而且，这些导电纤维的无色特征使得其后道产品的开发空间更广阔。,抗菌纤维,一、抗菌纤维的分类1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳素纤维及金属纤维
42、等。2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐洗性略差；3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤维，这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。,二、抗菌除味原理一些金属粒子如银、铜、铁等，可通过释放出微量的金属离子，与带负电荷的菌体蛋白结合而使细菌变形或沉淀，从而达到杀菌的作用。金属离子中，银离子的抗菌性最好，但是，它对人体的健康有害，这势必会影响了它的出口贸易，使其推广运用受到限制。利用纳米颗粒来完成抗菌除味的作用，是一种有效、安全的方法。纳米级TiO2,ZnO,CuO等在空气和水分存在的环境里，自行分解出自由电子并产生带正电荷的空穴，从而达到抗菌消臭的目的。,三、抗菌纤维的典型品
43、种1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截面直径为220m纤维束。它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也具有良好的抗菌性。用金属纤维与棉按10：90的比例混纺后，所制成的金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永久抗菌针织物。,2、纳米抗菌涤纶 由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选择首先要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中，除将抗菌粉体进行表面处理外，需用共混法制成的纳米抗菌母粒进行纺丝。,防紫外线纤维防紫外线纤维有两种类型：一种是自身具有抗紫外线破坏能力的纤维，如腈纶。另一类是含有防紫外线添加剂的纤维。它是先在成纤高聚物中添
44、加少量防紫外线添加剂，然后纺丝制成防紫外线纤维。纳米TiO2,ZnO,SiO2,Al2O3,Fe2O3 和纳米陶瓷粉末都具有吸收紫外线的特征。,用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有：一是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体共聚制成防紫外线纤维。二是将无机物微粒子与单体混合，然后聚合制成无机物均匀分布的高聚物，经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维。如日本的可乐丽公司开发的Esumo是加入了可吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维。东丽公司开发的Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线纤维。,紫外线防护织物效果的评价及测试方法,就纺织品而言，目前国际尚无统一的测试标准，我国有关抗紫外线纺织品的产品标准制定
45、已于2001年完成。纺织品的防紫外线性能的测试结果表示方法，通常有：紫外线透过率 UPF(ultraviolet protection factor)UV透过率（）上限值Tul,纳米的概念,1、1nm=10-9m2、纳米材料：在纳米尺度内的材料。（1100nm),纳米材料的特征,1、小尺寸效应2、表面效应3、量子尺寸效应4、宏观量子隧道效应,纳米纤维P110,两种类型：1、径向方向为纳米尺度、长度方向为宏观尺度的纤维。2、将纳米颗粒填充到纤维中，对纤维进行改性获得的纤维。多为第2种，与功能纤维开发密切相关。,Electrospinning纳米纺丝,Sputtering功能化,静电纺丝所制得的纳
46、米纤维无纺布,静电纺丝所得纳米纤维照片,Dispersed systems分散体系,Surface deposition表面构筑,Hybrid systems杂化体系,Nanofiber materials纳米纤维材料,Polyamide 6-O-MMT composite nanofibers有机-无机复合功能纳米纤维,Dispersed systems分散体系,Surface deposition表面构筑,氧化锌功能化纳米纤维,Hybrid systems杂化体系,氧化钛杂化功能化纳米纤维,高性能纤维,碳纤维的发现最初可以追溯到1879年爱迪生发明灯丝之时。正式的发展应是美国人在1950年
47、发明的，1959年开始工业化生产。到1980年，世界上已经有许多公司生产碳纤维，但主要集中在美国，大约有16家生产厂。碳纤维的原料 生产碳纤维的原料主要有丙烯腈、粘胶、沥青、木质素以及少量的其他纤维。,碳纤维,碳纤维的分类按照不同的分类方法，碳纤维可以分为不同的类别。按性能分，碳纤维分为高性能和低性能两种。高性能的碳纤维分高强度、高模量和中等模量三类，用于高强高模的场合；低性能碳纤维常用于耐火焰、做碳质等用途。按功能分类，碳纤维可分为受力结构材料、耐火焰材料、活性炭（用于净化水）、导电材料、润滑材料、以及耐磨材料。按原料分类，碳纤维分丙烯腈碳纤维、粘胶碳纤维、沥青碳纤维、木质素碳纤维、其他碳纤
48、维等。,芳纶纤维,美国的杜邦公司，日本的帝人公司，荷兰的阿克苏，以及我国都有芳香族聚酰胺纤维的生产，但是具体的产品在大分子组成和结构上并不完全一样。现在市场上常见的芳香族纤维有美国杜邦生产的Kavlara，Nomex，日本帝人公司生产的Technora,Connex，荷兰阿克苏生产的Twara和我国生产的芳纶纤维。由于Kavlara的生产和使用较早，在世界上的影响较大。,凯夫拉为芳香族聚酰胺纤维，芳纶纤维中的一种，凯夫拉是其商品名。1965年，凯夫拉发明生产，用的是湿法纺丝；1970年后，发明了凯夫拉的干法纺丝方法，使得凯夫拉的强力由原来的400g/d增加到800g/d，提高了2倍。其主要特点
49、是：（1）结晶模型特殊。凯夫拉的结晶模型体现在结晶度高，取向度高，缺陷周期长。（2）皮芯结构特殊。虽然许多种复合纤维都具有皮芯结构，但是凯夫拉的皮层厚度非常小，为0.11.0m，表歧结构规则；而芯层的大分子亦排列整齐，结晶度和取向度非常高。（3）易于原纤化。凯夫拉在浸水、受磨或受力时，会发生劈裂，产生原纤化。当凯夫拉作过滤材料时，希望其原纤化越强越好。,Kevlara(凯夫拉)芳纶1414,现在，凯夫拉纤维已经是目前世界上使用最广泛的高性能纤维之一，应用范围有：（1）橡胶类，主要用于强化汽车轮胎帘子线，管子；（2）工业用，制作绳索、轮胎、帘子布、传送带、以 及过滤材料；（3）防弹材料，用于制作
50、防弹衣、防弹头盔、降落伞、装甲板以及飞机内部的装潢材料；（4）复合材料，用于建筑待业以及制作塑料等。,Nomex(诺梅克斯)诺梅克斯也是一种芳纶纤维，用于制作防火衣、太空衣、烘干机用毯、输送带等。,智能纤维,从20世纪90年代开始发展的智能材料在过去材料包含的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内容。智能纤维是智能材料的主要品种之一。智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时，其形状、温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应。1、PH响应性凝胶纤维 随着PH值的变化而产生体积和形态改变的凝胶纤维。2、光敏纤维 在光的作用下，纤维的某些性能，例如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维。其研究热点是光
