​各类纤维的特性和用途
各类纤维的特性和用途

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纺织纤维的种类:

纺织纤维是构成面料的基本材料(我们不从大分子谈起),它有三大类:天然纤维、合成纤维、化学纤维。


一、天然纤维

常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛,它们都是大自然奉献给我们的优质纺织纤维原料。棉、麻、竹、菠萝叶纤维是天然纤维素纤维,用火点燃很快炭化为灰烬,伴随着烧草的气味。毛、丝纤维是天然动物纤维,点燃后变焦并有烧头发的气味。1、「棉」纤维(cotton):棉纤维是附着在棉籽上的纤维,由野生纤维逐渐发展成为人工种植的纤维。棉纤维的种类(1)细绒棉:又称陆地棉。纤维线密度和长度中等,一般长度为25~35mm,线密度为2.12~1.56dtex(4700~6400公支)左右,强力在4.5cN左右。我国目前种植的棉花大多属于此类。(2)长绒棉:又称海岛棉。纤维细而长,一般长度在33mm以上,线密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支)左右,强力在4.5cN以上。它的品质优良,主要用于编制细于10tex的优等棉纱。目前,我国种植较少,除新疆长绒棉以外,进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。 (3)此外,还有纤维粗短的粗绒棉,目前已趋淘汰。棉纤维的主要性能(1)吸湿性:棉纤维是多孔性物质,且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因(—OH),所以其吸湿性较好,一般大气条件下,棉纤维的回潮率可达8.5%左右。(2)耐酸碱性:棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大,但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。


二、化学纤维

常规的化学纤维有:合成纤维和粘胶纤维两大类,合成纤维是由合成的高分子化合物制成的,常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶、聚烯烃弹力丝等
1.涤纶涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维。涤纶是中国的商品名称,国外有称“大可纶”,“特利纶”,“帝特纶”等。
涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速,产量已居化学纤维的首位。涤纶的最大特点是质量稳定、强度和耐磨性较好,由它制造的面料挺括、不易变形,涤纶的耐热性也是较强的;具有较好的化学稳定性,在正常温度下,都不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。
缺点是吸湿性极差,由它纺织的面料穿在身上发闷、不透气。另外,由于纤维表面光滑,纤维之间的抱合力差,经常摩擦之处易起毛、结球。
2.锦纶锦纶是中国的商品名称,它的学名叫聚酰胺纤维;有锦纶-66,锦纶-1010,锦纶-6等不同品种。锦纶在国外的商品名又称“尼龙”,“耐纶”,“卡普纶”,“阿米纶”等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种,由于性能优良,原料资源丰富,因此一度是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后,由于聚酯纤维的迅速发展,才退居合成纤维的第二位。
锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好。
锦纶的缺点与涤纶一样,吸湿性和通透性都较差。在干燥环境下,锦纶易产生静电,短纤维织物也易起毛、起球。锦纶的耐热、耐光性都不够好,熨烫承受温度应控制在140℃以下。此外,锦纶的保形性差,用其做成的衣服不如涤纶挺括,易变形。但它可以随身附体,是制做各种体形衫的好材料。
3.腈纶腈纶是国内的商品名称,其学名为聚丙烯腈纤维。国外又称“奥纶”,“考特尔”,“德拉纶”等。
腈纶的外观呈白色、卷曲、蓬松、手感柔软,酷似羊毛,多用来和羊毛混纺或作为羊毛的代用品,故又被称为“合成羊毛”。腈纶的吸湿性不够好,但润湿性却比羊毛、丝纤维好。它的耐磨性是合成纤维中较差的,腈纶纤维的熨烫承受温度在130℃以下。
4.维纶维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维。国外又称“维尼纶”,“维纳尔”等。
维纶洁白如雪,柔软似棉,因而常被用作天然棉花的代用品,人称“合成棉花”。维纶的吸湿性能是合成纤维中吸湿性能最好的。另外,维纶的耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。
5.氯纶氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。国外有“天美龙”,“罗维尔”之称。
氯纶的优点较多,耐化学腐蚀性强;导热性能比羊毛还差,因此,保温性强;电绝缘性较高,难燃。
氯纶的缺点也比较突出,即耐热性极差。
6.氨纶氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维,国外又称“莱克拉”,“斯潘齐尔”等。它是一种具有特别的弹性性能的化学纤维,已工业化生产,并成为发展最快的一种弹性纤维。
氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2~3倍,线密度也更细,并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。
氨纶纤维一般不单独使用,而是少量地掺入织物中,如与其它纤维合股或制成包芯纱,用于织制弹力织物。
7. 聚烯烃弹力纤维,聚烯烃弹力纤维是采用热塑性弹性体经熔融纺丝而成的,能耐220℃的高温,具有耐氯漂及强酸强碱处理,具有较强的抗紫外线降解等特性的新型弹力丝。

粘胶纤维

常见粘胶纤维有人棉、竹纤维、牛奶和大豆纤维等。粘胶纤维是人造纤维的主要品种,是中国产量第二大的化纤品种,其主要原料是化学浆粕,包括棉浆粕和木浆粕两种,通过化学反应将天然纤维素分离出来再生而成,国内所用原料主要是棉浆粕。

粘胶纤维属纤维素纤维。它是以天然纤维木纤维棉短绒)为原料,经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯,再溶于稀碱液制成粘胶,经湿法纺丝而制成。采用不同的原料和纺丝工艺,可以分别得到普通粘胶纤维,高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等。普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能,又分棉型、毛型和长丝型,俗称人造棉人造毛人造丝。高湿模量粘胶纤维具有较高的聚合度、强力和湿模量。这种纤维在湿态下单位线密度每特可承受22.0cN的负荷,且在此负荷下的湿伸长率不超过15%,主要有富强纤维。高强力粘胶纤维具有较高的强力和耐疲劳性能。

粘胶纤维可分为普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维、强力粘胶纤维和改性粘胶纤维。强力型粘胶纤维中,干态强度超过30.0cN/tex的长丝称强力丝;超过38.0cN/tex的称超强力丝;超过44.1cN/tex的称二超强力丝;超过48.5cN/tex的称三超强力丝;超过53.0cN/tex的称四超强力丝。高性能粘胶纤维中,在湿态下弹性模量较高的纤维,称波里诺西克纤维,也称高湿模量纤维,中国称富强纤维,简称富纤。湿模量介于普通型纤维和波里诺西克纤维之间,但具有较高勾结强度、脆性较小的纤维,称改良型高湿模量纤维。


粘胶纤维的基本组成是纤维素(C6H10O5n普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构,纵向平直有沟横。而富纤无皮芯结构,截面呈圆形。
粘胶纤维具有良好的吸湿性,在一般大气条件下,回潮率在13%左右。吸湿后显著膨胀,直径增加可达50%,所以织物下水后手感发硬,收缩率大。
普通粘胶纤维的断裂强度比棉小,约为1.6~2.7cN/dtex;断裂伸长率大于棉,为16%~22%;湿强下降多,约为干强的50%,湿态伸长增加约50%。其模量比棉低,在小负荷下容易变形,而弹性回复性能差,因此织物容易伸长,尺寸稳定性差。富纤的强度特别是湿强比普通粘胶高,断裂伸长率较小,尺寸稳定性良好。普通粘胶的耐磨性较差,而富纤则有所改善。
粘胶纤维的化学组成与棉相似,所以较耐碱而不耐酸,但耐碱耐酸性均较棉差。富纤则具有良好的耐碱耐酸性。同样粘胶纤维的染色性与棉相似,染色色谱全,染色性能良好。此外粘胶纤维的热学性质也与棉相似,密度接近棉为1.50~1.52g/cm3 
纤维素的大分子的羟基易于发生多种化学反应,因此,可通过接枝等方法,对粘胶纤维进行改性,提高粘胶纤维性能,并生产出各种特殊用途的纤维。
普通粘胶纤维吸湿性好,易于染色,不易起静电,有较好的可纺性能。短纤维可以纯纺,也可以与其他纺织纤维混纺,织物柔软、光滑、透气性好,穿着舒适,染色后色泽鲜艳、色牢度好。适宜于制做内衣、外衣和各种装饰用品。长丝织物质地轻薄,除适用作衣料外还可织制被面和装饰织物。这类粘胶纤维的缺点是牢度较差,湿模量较低,缩水率较高而且容易变形,弹性和耐磨性较差。


粘胶纤维吸湿性好,易于染色,不易起静电,有较好的可纺性能,被广泛应用于各类纺织服装等领域


各种纤维的特点

羊毛纤维特性:强力比棉纤维差些,在湿状态下,羊毛的强力可减弱。羊毛纤维的可塑性是较好的。常温下,稀的无机酸如硫酸、盐酸,对羊毛不起显著作用。但在高温时,浓酸会使毛纤维分解。毛纤维对碱极不稳定,对毛织物去渍处理可使用稀氨液。毛纤维对氧化剂抵抗能力差,对还原剂比较稳定。棉纤维特性:断裂强度在天然纤维中属中等,比羊毛纤维好,不如麻纤维。吸湿性较强,吸湿后强度增加,缩水率较大。棉织物在一般条件下,对碱是比较稳定的。有机酸一般对棉织物无损害作用.无机酸则对其有损害作用。棉织物弹性差,容易起皱,外形保持性差。手感柔软,穿着比较舒适。由于棉织物吸湿性强,容易受潮发生霉烂。腈纶纤维特性:强度仅次于涤纶、锦纶,是羊毛的1~2.5倍。具有良好的耐热性能。在常温下,对于浓度高的无机酸具有良好的稳定性,但在低浓度高温时,则会受影响。对氧化剂有良好的抵抗性,对于还原剂如保险粉,具有良好的抵抗作用。粘胶纤维特性:强力是各种常见纤维中最差的一种,粘纤维织物不耐水洗。粘胶织物的形态稳定性差,弹性回复能力弱,织物不挺括,容易折皱变形。耐酸碱性比棉纤维差,对氯化漂白剂和还原剂的抵抗力较差。涤纶纤维特性:具有较高的强度,在干湿状态下都基本一致,比棉花高1倍,比羊毛高3倍。具有良好的耐热性能,对有机酸、无机酸都有较高的抗蚀性。在常温下浓碱或高温稀碱作用,涤纶将会发生水解。涤纶对氧化剂有很高的稳定性,但用氧化剂进行处理时,应注意漂液PH值、浓度的控制。即使是还原剂如保险粉,在饱和溶液状态下,对涤纶处理也无损伤。一般有机溶剂在低温时对涤纶均比较稳定,但在高温时涤纶会发生收缩、溶胀等现象。锦纶纤维特性:是高强力合成纤维,其强度是棉纤维的2~3倍,是粘胶纤维的3~4倍。其耐磨性是棉的10倍,是羊毛的20倍。对酸比较敏感,具有良好的耐碱性。耐热性较差,受热后收缩较大。强氧化剂对锦纶的强度有损害。

  
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