纺织纤维的发展及分类.ppt

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1、纺织纤维的发展及分类,一、纺织纤维的发展,麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料。蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维，早在5000多年前就开始利用蚕茧缫丝。我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家，大约在4700年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品。在化学纤维中，最早问世的是碳纤维，是由美国发明家爱迪生于1880年研制成功的。1887年，法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造纤维的专利权，并于1891年建立了世界上第一家人造丝厂。1884年，英国人Charles.F.Cross 和 Edward.J.Bevan 申请了第一个醋酯纤维的工业生产专利。1890年，法国L.H.德佩

2、西发明了铜氨法人造丝生产工艺，1891年开始工业化生产。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。,1924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维，在20世纪30年代制成纤维，称为Synthofil。由于它溶解于水而不能作为纺织纤维，主要作为外科的手术线。直至1939年，日本樱田一郎等人研究成功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法，使维纶成为耐热水性良好的纤维，并于1940年6月正式投入工业化生产。1940年1月聚酰胺纤维开始工业化生产。1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（Terylene)

3、，1950年开始工业化生产。1953年，美国开始生产商品名为达可纶（Dacron)的聚酯纤维。1941年和1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了丙烯腈溶剂。1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。1955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产。1958年，美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维。,二、纺织纤维的分类,种子纤维：棉 植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等 叶纤维：剑麻 等天然纤维 果纤维：椰子纤维 动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等 分泌液：蚕丝 矿物纤维 石棉,环保型纤维包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解合成纤维差别化纤维指在原来纤维基础

4、上进行物理或化学改性处理，使其性能获得一定程度改善的纤维。功能性纤维指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维。高性能纤维具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳定性。,三、纺织纤维的基本性能,1、细度：可以用3种物理量来表示。一种是直径，主要用于毛类纤维；第二种是支数，分英支和公支；第三种是线密度，有特数和旦数，其中特数为纤维细度的国际法定计量单位。2、长度3、强伸性：包括强力、强度；断裂伸长、断裂伸长率4、弹性：纤维受拉伸后变形，外力去除的回复能力5、初始模量：反映纤维的刚性6、吸湿性：有回潮率和含水率两个指标。回潮率是

5、试样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比。含水率是纤维含水量占含水试样重量的百分比。7、化学稳定性：主要是耐酸碱性,特种植物纤维,天然彩色棉的特点与应用 由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉取代。直到本世纪70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中以棕色系和绿色

6、系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。,彩色棉与白棉主要物理性能比较,目前彩色棉的主要缺陷：1、物理指标：长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差异大，整齐度较差，短绒含量高，棉结高低不一致。2、产量低，衣分率低；3、外观方面：因纤维色素不稳定，纤维色泽不均匀，纤维经日晒后色泽变淡或褪色，水洗后色泽变深，部分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维；4、由于棉花为异花授粉作物，我国棉花种植业大部分为每户种植，现代化田间集体管理较少，易造成品种混杂；5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化，易造成有色棉和白棉

7、混杂现象，给白棉带来色纤维，给白布生产造成困难。,二、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

8、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。,三、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）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。,菠萝叶纤维的应用开发：根据以上特性，菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及其它天然纤维进行混纺。日

9、本钟渊纺织公司经过三年的研究，终于开发成功能与精细棉/亚麻织物媲美的菠萝叶纤维织物。它具有良好的外观和手感，可用作男西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品。印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺混纺。纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度而断裂伸长较小，纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱好。将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善纱线的抗变形能力，同时又很好地保留羊毛蓬松、丰满的风格，因而获得良好的综合性能。这种菠萝叶纤维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物，以及服用织物。,特种动物毛纤维,一、山羊毛,山羊的毛发一般为内外两层。内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛，称为山

10、羊绒。我国是世界上最大的山羊绒生产国，年产绒量达60008000吨。外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛，叫山羊毛。,（一）山羊毛的分类1、剪下山羊毛是山羊毛的主要部分。长、粗、硬，强度比较高。2、分梳下脚毛山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛。粗硬，长度较短，强度较低。3、灰褪山羊毛制革时，用化学试剂处理羊皮，在羊皮上褪下的山羊粗毛。,（二）山羊毛的结构和性能特点1、山羊绒的纤维细度较细；由鳞片层和皮质层两部分组成；鳞片呈环状，覆盖密度较稀。纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点2、山羊毛的细度粗；截面由鳞片层、皮质层、髓质层三部分组成；鳞片呈龟裂状和瓦片状，鳞片较薄，常紧贴于毛干。山羊毛表面光滑

11、，表面摩擦系数较小，纤维间难以抱合，总体光泽明亮。皮质层呈皮芯结构，正皮质集中在毛干中心，而偏皮质分布在周围。所以山羊毛无卷曲。,（三）山羊毛的变性处理及其利用开发1、未经预处理山羊毛的利用（1）手工捻线纺制纯山羊毛地毯（2）针刺成形：针刺地毯和壁毯（3）以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布：有山羊毛和粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布，混纺纱中山羊毛的含量可达43%。2、化学变性处理运用化学方法使山羊毛变软、细，卷曲度增加，从而提高山羊毛的可纺性和成纱性能。3、物理处理法利用毛纤维的热定型性，采用物理机械方法提高山羊毛的卷曲性能，使纤维卷曲程度提高。物理变性的山羊毛纺纱是可以纯纺成条。产品中

12、的混用比例可达50%以上甚至高达96%。成品手感风格、覆盖性能、弹性等都有所改善。,山羊毛变性后的物理性能,山羊毛经物理处理后性能的变化,二、改性羊毛,（一）表面变性羊毛羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防缩羊毛。丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩绒性，但羊毛内部结构及机械

13、性质没有太大改变。这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：浸酸 氯处理（使鳞片膨化溶解）脱氯处理,（二）拉细羊毛拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约20%。拉细羊毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细羊毛的断裂伸长率下降。拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于

14、直径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝绸的面料。,羊毛拉细技术的比较,澳大利亚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。,（三）超卷曲羊毛通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品的有关性能，使羊

15、毛可纺性提高，可纺支数增大，成纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双测结构的毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。机械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。,拉伸-松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比,绿色环保纺织品,一、世界环保纺织品发展现状与趋势,1、环保纺织品的定义 指产品从原料的选择到生产、销售、使用和废弃处理整个过程中，对环境或人的伤害影响到

16、最小的纺织产品。2、绿色消费的兴起 1977年德国首先推出蓝天计划，是世界上第一个推动全国性环保标准的国家。,三、环保纺织标准简介,1、环保纺织标准100（Oeko-Tex Standard 100)由10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保纺织协会（Oeko-Tex）制定的，用以测试纺织品和服装中的有害物质，并对这些有害物质定出能用科学方法测量的限量。1996年欧洲市场采用环保纺织标准100来测量纺织品的比率为10%15%，2000年增至70%80%，这显示环保纺织标准100将成为各国销往欧洲纺织品的必备条件。,生态纺织品标签,生态纺织品标签是一个商业标签，生态纺织品标准100就是生态纺织品

17、标签的典型代表，如图。生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国际纺织生态学研究与检测协会的14个成员单位负责，其中瑞士纺织测试研究院（Swiss Textile Testing Institute)在我国香港和上海设有办事处，负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证工作。,其它与生态纺织品有关的标签,世界环保纺织品发展趋势,1、开发可回收利用的纺织品2、开发节约能源的纺织品3、开发轻薄的多功能性纺织品4、开发水土保持用纺织品5、开发防治污染用纺织品6、开发环保型新浆料7、开发环保型染整技术,绿 色 纤 维,天然彩色棉Lyocell纤维聚乳酸纤维（PLA）甲壳素纤维可降解合成纤维用回收材料制

18、成的纤维,Lyocell纤维,Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，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（Lazing)公司和英国的考陶尔兹（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Lanzing Lyocell的短纤维。,Lyocell纤维的生产者、品种及商标,Tencel 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），C

19、ell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。,Tencell纤维的生产工艺,生产原料：针叶树为主的木质浆柏溶剂：NMMNO生产工艺流程图,木 浆,NMMNO,混 合,溶 解,纺 丝,水 洗,纯 化,蒸 发,干 躁,卷 曲,Lyocell纤维,Tencel纤维特有的性能,1、物理机械性能：干湿强都很高，接近与涤纶，湿态强度可达干强的80%。模量高，因而尺寸稳定性好。,Lyocell纤维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

20、因是由于Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉和粘胶。（如图）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”。其悬垂性极好，染色性能也好。,3、吸水性：Lyocell纤维具有比棉还高的膨润性。当暴露在水中时，Lyocell纤维的横截面积增加50，为棉的2倍多。以重量百分比来计算，Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可改善通

21、常的防护性能。4、悬垂性和动感：用Lyocell纤维织成的织物具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的空间而形成的。,Tencel纤维聚合度,Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较,Tencel纤维的结晶度,Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较,Tencel纤维纱线,Tencel纤维质量检验检验项目：每包质量（270kg）、聚合度、纤维油剂附着量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、短纤形状等。Tencel纤维可纺线密度棉纺纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱的线密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.

22、7tex；纤维线密度0.11tex，可纺纱有9.7tex、7.3tex、5.8tex。精纺毛纱：纤维线密度0.24tex，可纺纱有29.419.2tex气流纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex。混纺纱：与棉混纺可纺19.4和4.6tex纱；与毛混纺可纺29.4和19.2tex的精纺纱以及62.5和41.7tex的粗纺纱,Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比（23页图表）,Modal纤维特性与产品开发,Modal纤维是奥地利Lazing公司生产的新一代纤维素纤维，由山毛榉木浆粕制成。Modal纤维具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公

23、司还开发了具有新型纤维功能的Modal纤维，如应用纳米技术开发的Modal抗菌纤维、Modal抗紫外线纤维、与Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维。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，色泽鲜艳明亮。,再生蛋白纤维,再生蛋白纤维的发展,再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在19世纪末和20世纪初国外就开始了研究。1894年，在明胶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1935年和9

24、36年，意大利SNIA公司和英国Courtaulds公司分别开发了酪素纤维。1938年，英国ICI公司制备了花生蛋白纤维，商品名为Ardil。1938年，日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维。1939年，Corn Product Refining 公司制得玉米蛋白纤维。1945年左右，美国杜邦、日本研究了大豆蛋白纤维，商品名分别为 Soylon 和 Sikool。1948年，美国Varginia Carol Chemical 公司开发了玉米蛋白纤维Vicara。1969年，日本东洋纺公司研制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为Chinon（希农）,牛奶蛋白纤维由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料

25、与丙希腈接枝聚合物的再生蛋白纤维“Chinon”，它是世界上唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热120以上易泛黄。玉米蛋白纤维由美国DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性和蚕丝的手感特性。,生物降解性纤维,生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物作用下能自行降解的纤维。按照纤维组成，生物降解性纤

26、维可以分为生物可降解的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类。生物降解性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点。按照其降解机理的不同，它可分为两大类：一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤维，如用于外科缝合线的纤维。另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维。它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳和水等。适合用作一般生活材料和产业用材料。,生物可降解性纤维的品种和性能,一、生物可降解再生纤维以天然聚合物为原料制得的可降解纤维。1、棉粘纤维日本Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出微生物可分解的长纤维非织造布，原料为棉短绒。其方法是先对棉子绒进行精制，再溶于铜氨溶液中，制成

27、可再生的铜氨人造纺丝液，通过矩形喷丝板在温水中挤压成丝，然后拉伸、铺网，制成多孔非织造布。该非织造布轻薄、强度高。,醋酸纤维素纤维为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃后不损害环境卫生，美国Eastman Kodak公司研制了一种环境不稳定纤维素纤维。该纤维综合了纤维素酶与颜料的优点，颜料起到光氧化催化的作用，加速了纤维素酯的分解，使这种醋酯纤维具有生物可降解性。甲壳素纤维甲壳素是一种天然有机高分子多糖，广泛分布于自然界中。制取甲壳素的主要来源是水生的贝壳类甲壳纲动物的壳质。甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中，经过纺丝、凝固、后处理制成的。,甲壳素纤维的性质和指标,1、外观、色泽纯甲壳素和纯壳

28、聚糖都是白色或灰白色半透明的片状或粉状固体，无色、无味、无臭、无毒，壳聚糖略带珍珠色。2、化学性质在一定条件下，甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应，从而生成各种不同性能的甲壳质衍生物，扩大了甲壳质的应用范围。3、可纺性甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液，这种溶液具有良好的成膜或成丝强度，故它们具有良好的可纺性。4、可生物降解,甲壳质和壳聚糖的质量指标,由表中可看出：4、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

29、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。5、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。6、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

30、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。,蛹蛋白粘胶长丝,蛹蛋白粘胶长丝又称为PPV，是综合利用高分子改性技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新技术，将蛹蛋白生化处理成纺丝液，再与粘胶共混处理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维。它外表

31、呈淡黄色，有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感。由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质，其蛋白质含量为30%，富含18种氨基酸，与人体皮肤接触，能有效促进新陈代谢，防止皮肤衰老。其芯层粘胶纤维是一种再生纤维素纤维，它吸湿透气性好，服用性能好，染色性能和棉纤维相似，而且价格便宜。这两种原料通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多。,二、生物可降解性的合成纤维,1、生物可降解的聚酯纤维用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维。如日本东京Showa高聚物有限公司与Showa Denko 株式会社研制了一种纱线，所用纤维是以脂肪族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的。该纱线有较

32、好的热稳定性和机械强度，并具有生物可降解性。,2、聚乳酸纤维,聚乳酸纤维（polylactic acid,缩写PLLA）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.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。故又称为“玉米纤维”，商品名为Lactron.聚乳酸纤维的熔点高达170C以上，具有与聚酯纤维类似的性质，外观透明。可以用熔融纺丝法加工成丝。Lactron纤维有短纤维和长丝两种。它们的线密度范围：短纤维0.112.22tex，长丝2.22111tex。纤维抗拉强度可达35.2548

33、.51cN/tex，并具有良好的耐热性、热定型性，有丝一般的光泽，手感柔软，可以用分散染料染色，且颜色较深。,聚乳酸纤维和涤纶、锦纶6的物理性质比较,聚乳酸纤维的用途及产品,聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农林、水产、造纸、卫生等行业。聚乳酸纤维制品在废弃后，在土壤或水中微生物的作用下可分解为二氧化碳和水。目前聚乳酸纤维已实现工业化生产，主要有日本开发的Lactron和法国Fiberweb 公司开发的Deposa等。,3、聚己内酯纤维,聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成高分子纤维。它所用的聚己内酯是环状单体己内酯。它可以采用熔融纺丝法制取单丝、复丝

34、和短纤维。聚己内酯纤维的强度和锦纶6几乎相当，它的拉伸强度可以达到70.56cN/tex以上，打结强度也在44.1 cN/tex以上；而且湿态下的强度损失很少。聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似。并且，它不仅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也有很好的降解性。,4、聚乙烯醇纤维聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物。将相对分子质量超过1000的聚合物充分皂化后同玉米淀粉以85：15的比例混合配制成纺丝液，经干法或湿法纺丝，在120C空气条件下拉伸，即可制成可生物降解的聚乙烯醇纤维。5、聚乙烯纤维日本Unitika Ltd.公司与1991年制成了微生物可降解的聚乙烯纤维。这种纤维采用97%高密

35、度聚乙烯与3%含3%30%聚己内酯混合制得的切片，在280 C下熔融纺丝，经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的聚乙烯纤维。,差别化纤维,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。至20世纪末，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、分类结合纤维改性方法上的某些特征，可以分为：1、异形纤维2、超细纤维：单纤维细度小于0.44dtex的纤维；细度大于0.44dtex小于1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维组成的长丝称为超复丝，细特纤维组成的长丝称为

36、高复丝。3、易染纤维：又称差别化可染纤维（DDF)。所谓“易染色”是指它可用不同类型的燃料染色，且染色条件温和，色谱齐全，色泽均匀及坚牢度好。4、阻燃纤维：能满足某些领域所规定的燃烧试验标准。,5、高吸湿性纤维6、抗起球性纤维7、抗静电纤维8、自卷曲纤维：又称为三维立体卷曲纤维。这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等特点，使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好。9、高收缩纤维：对纤维热处理后收缩率约15%40%的纤维称为收缩性纤维。其中收缩率约20%的为收缩纤维，收缩率高于35%40%的为高收缩纤维。10、有色纤维,二、纤维改性的方法,纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能，同时又对某一方面的

37、性能有所改善。主要有三条途径：（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

38、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,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。简单地改变合成纤维的截面形状，就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。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

39、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。,一、异形纤维的分类及制造方法,1、喷丝孔异形法2、膨化粘结法：它采用一组距离较近的喷丝孔板，纺丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，会发生膨化而相互粘结，在适宜的纺丝速度和冷却条件下而形成空心或豆形截面的纤维。3、复合纺丝法：先制成复合纤维，再将复合纤维中的一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。例如，C形纤维的制造方法，就采用了如图的一种喷丝板。这种C形纤维具有不规则的截面形状，纵向轮廓也不规则，表面并非连续光滑，因而纤维不产生极

40、光，且蓬松、有弹性。可用于双面针织物。4、轧制法：纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固化时，用特殊热辊挤压成型。,二、异形纤维的性质,1、光泽和耐污性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。,织物（塔夫绸）的对比光泽度,表中织物对比光泽度是指最大反射光强度Imax 和最小反射光强度Imin 之比。织物的对比光泽度愈大，其光泽感愈强。比较

41、织物的对比光泽度，异形聚酯丝更接近于蚕丝，说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。由于异形纤维的反射光增强，纤维及其织物的透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，这样就提高了织物的耐污性。,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

42、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,5、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%。6、抗折皱及抗抽丝

43、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。7、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

44、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）。,高 功 能 纤 维,High Functional Fiber,高功能纤维的定义及分类,（一）功能纤维的定义功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维，还包括提供舒适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在特殊条件下应用的纤维。（二）高功能纤维的分类1、分离功能纤维：膜分离用中空纤维过滤介质用纤维吸附分离用纤维2、传导功能纤维导光纤维导电纤维,3、耐热纤维耐热纤维防燃纤维4、

45、屏蔽纤维电磁波屏蔽中子吸收噪音隔绝5、其它发光纤维生物活性纤维超导纤维变色纤维抗菌纤维,导电纤维,导电纤维（Electrical conductivity fiber)指在标准状态下质量比电阻为108g/cm2以下的纤维。导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种：1、均匀型：导电成分均匀地分布在纤维中2、被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表面；3、复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通过复合纺丝法得到导电纤维。按纤维材料来分：金属纤维、碳纤维、有机导电纤维,光导纤维,光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维.光导纤维可以分为以下类别:1、按材料组成分为无机

46、纤维和有机纤维。无机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维。2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维。3、按传递性能分为光和传象纤维。4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外线和激光传导纤维。,光导纤维的发展,玻璃光纤是20世纪60年代开始研究的，60年代后期到70年代初获得了低光损耗的石英光纤，它可扩大光波使用范围，在输送紫外、红外光时光损耗小，实现长距离通讯等优点而成为无机光纤的主导。但其价格昂贵，不宜弯曲，难加工。有机光纤是60年代中期进入使用阶段。1966年，美国杜邦公司和光学聚合物公司首先出售了全反射型的有机光纤。以后日本旭化成、东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤。1972年

47、，杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光纤。70年代末，该公司又开发了一种导光距离提高一倍的有机光纤。进入80年代以后，有机光纤又有了新发展，性能进一步提高。有机光纤的透光率等方面比石英类无机光纤差，光传输损耗较大，光传导距离较短，但有机光纤加工容易，轻而柔软、挠曲性好。,光导纤维的制造,光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，直径一般为几十微米或几微米；外面一层成为包层，为了保护光导纤维，包层外还往往覆盖一层塑料。制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、涂层法、双组分挤压法。如图为双坩埚拉丝装置,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等

48、。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、抗菌机理及加工方法目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。,三、抗菌纤维的典型品种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

49、有较好的防静电、防微波辐射功能，也具有良好的抗菌性。试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，但镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如表。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、丙纶抗菌纤维丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混 纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装 3、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。,4、Amic

50、or抗菌纤维 Amicor 纤维是Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列。其基纤维是聚丙烯腈系纤维。产品主要有Amicor AB（抗菌型）和Amicor AF（抗霉菌）两种产品。这两种产品可分别使用。为了赋予双重（抗菌和抗霉）的活性，也可以作为混纺纱联合使用，称为Amicor Plus。Amicor可以和许多其他纤维进行混纺，如棉、毛、尼龙、Tencel、粘胶及聚酯。其中与棉混纺时纱线既有棉的吸收能力和手感，又有Amicor产生的抗微生物保护作用。由于Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式分散于纤维结构中，作为储存器的颗粒将化学品缓慢释放出来，因此由Amicor混纺纱制成的织物具有优良的