第一章第三节高分子材料基本加工工艺.ppt
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1、第三节 纤维 纤维的定义:纤维是一种细丝状的物质,直径一般为几微米到几十微米,而长度比细度大几十甚至上千倍以上。如棉花、叶络、肌肉、毛发等。 一、纺织材料的历史和发展 1、天然纤维的发展历史 距今约40多万年前旧石器时期人类开始使用兽皮和树叶蔽身。麻纤维的使用:公元前5000年;棉花的使用:公元前3000年。蚕丝的使用:公元前2600年;动物毛的使用:公元前3000多年 2、化学纤维的发展历史 粘胶纤维1904 聚酰胺纤维(锦纶)1938 聚丙烯腈纤维(腈纶)1950 聚酯纤维(涤纶)1953 聚氨基甲酸酯纤维(氨纶)1956,二、纺织纤维的分类 纺织纤维的种类很多 (1)根据来源:天然纤维和
2、化学纤维 天然纤维:由自然界直接取得的纤维(植物纤维,动物纤维,矿物纤维) 特点:手感柔软,吸湿性、染色性和通透性好,容易虫蛀、发霉 植物纤维(纤维素类):从植物的种子,茎,叶或果实上获得的纤维。 如棉、 苎麻、亚麻、 剑麻、蕉麻、 椰子纤维 动物纤维(蛋白质类):从动物上获得的纤维。分为毛纤维和丝纤维 毛纤维:羊毛,兔毛,牦牛毛,骆驼毛 驼马毛,羊驼毛等 丝纤维:桑蚕丝,柞蚕丝 矿物纤维(无机纤维):从纤维状结构的矿物岩石上获得的纤维 。如石棉,化学纤维:由天然的或合成的高分子物质为原料,经过化学处理和机械加工 制造纤维。 人造纤维:人造纤维素类纤维:粘胶纤维 , 富强纤维, 醋酯纤维 人造
3、蛋白质类纤维:大豆纤维, 花生纤维, 牛奶纤维 人造无机纤维:玻璃纤维, 金属纤维, 碳纤维 人造有机纤维:甲克质纤维 合成纤维:涤纶(聚酯纤维)PET 锦纶(聚酰胺纤维)PA 腈纶(聚丙烯腈纤维)PAN 维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)PVA 丙纶(聚丙烯纤维) PP 氯纶(聚氯乙烯纤维) PVC 氨纶(聚氨基甲酸酯纤维)PU,(2)按纤维长度分:短纤维和长丝 短纤维:棉,毛,麻,化纤短纤维:棉型化纤(3338mm) 毛型化纤(64114mm) 中长型化纤(5176mm) 长丝:指像蚕丝一样具有足够长度的纤维 如蚕丝,化纤长丝(涤纶丝,粘胶丝),天然纤维和化学纤维需求量变化图,三、 化学纤维 1、
4、化学纤维制造过程简介 化学纤维的制造必须经过高分子物质的聚合或提纯、纺丝液的制备、纺丝和后整理四个步骤。 (一)高分子物质的聚合或提纯 再生纤维的原料是天然高聚物,需经提纯除去杂质。 (二)纺丝流体的制备 纺丝流体的制备主要有熔体纺丝法和溶液纺丝法两种方法。凡高聚物的熔点低于其分解温度的,采用熔体纺丝法;对于熔点高于分解温度的采用溶液纺丝法。 (三)纺丝 将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出,呈细流状,再在适当的介质中固化成为细丝,这一过程称为纺丝。 常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类。 (四)后整理,2、化学纤维介绍 (一)粘胶纤维 (viscose) 1、纤维的主要特征 普通粘胶纤维
5、的截面 为锯齿且有皮芯结构,纵向 平直有沟槽(见图),2、主要用途及使用性能 粘胶纤维因其吸湿性好,穿着舒适,可纺性好,与棉、毛及其它合成纤维混纺、交织. (二)铜氨纤维 铜氨纤维也是再生纤维素纤维,它是将棉短绒等天然纤维素高聚物溶解在氢氧化铜溶液中,或碱性铜盐的浓氨溶液内,制成纺丝液,再进行湿法纺丝和后加工制成铜氨纤维。 主要用途及使用性能 铜氨纤维柔软纤细,光泽柔和,常用作高档丝织或针织物。由于原料的限制,工艺较为复杂,产量较低。,(三)醋酯纤维 1、纤维的主要特征 醋酯纤维截面为多瓣形、片状或耳状,无皮芯结构(见图)。 2、主要使用性能。 醋酯纤维吸湿较低,不易污染,洗涤容易,且手感柔软
6、,弹性好,不易起皱。,(四)涤纶纤维 涤纶为聚酯类纤维中用途最广,产量最高的一种。 1、涤纶纤维的基本特征 常见纤维的截面为圆形,纵向为圆棒状(见图)。,聚酯纤维(Polyester )( 涤纶),2 性质 (1)机械性质 断裂强度较高,伸长率大;弹性回复性好;织物挺括,耐磨性较好,尺寸稳定性较好。 (2)吸湿染色差 W=0.4%;不能采用常温染色。易起静电,耐污性差。 (3)热学性质 熔点高,达255-265;耐热性和热稳定性好 (4)光学性质 耐光性好,仅次于腈纶 (5)耐酸不耐强碱,不霉不蛀,(五)锦纶纤维 锦纶是合成纤维中工业化生产最早的品种,其品种很多,常用的主要有锦纶6和锦纶66。
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