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绪 论
1.引言
全球纺织纤维每年加工量由3200万吨增加到7600万吨 纺织产业转移持续不断
➢许多高档产品和产业用纺织品的加工正在继续向中国大陆转移； ➢在中国大陆，纺织加工正由东部沿海地区向中西部转移；
➢中低档服装及家用纺织品的加工已经开始由中国向南亚和东南亚国家转移。
展望21世纪前半叶，纺织产业还将阔步发展。纺织产业从“夕阳产业”、“传统支柱产业”到 “新兴产业”重新定位。 2.纺织产业当前面临的问题
展望2050年，纺织产业有良好的发展机遇和宏伟的远景，但是也面临许多急待解决的问题。 ➢纺织纤维原料资源的开发和利用。
➢纺织加工对环境的影响受到各种条件的制约。 ➢新时期社会对纺织产品品质的要求将不断提高。 （1）纺织纤维原料资源的开发和利用
纺织纤维原料每年要由现在7600万吨增加到6.8亿吨，将面临许多制约。
➢全球人口暴增， 粮食供应紧，直接影响到传统天然纤维的生产供应量，在未来40年中非但无法增加，甚至还要减少。
➢再生化学纤维依托棉短绒、木材浆粕等已趋极限，速生木材供应无法增长。 ➢合成纤维依托石油化工原料渐趋枯竭。
因此，今后40年，纺织纤维原料供应缺口很大，必须另觅资源。 （2）纺织加工对环境的影响受到各种条件的制约
➢“节能”、“减排”、“节水”、“降耗”、“对环境友好”的压力。 ➢加工技术方法、设备、工艺和要求的制约 ➢加工系统对成本的影响。
（3）新时期社会对纺织产品品质的要求将不断提高 ➢抗起球性、抗钩丝性仍然是难题；
➢抗褶皱性、高湿摩擦色牢度、“洗可穿”性、防水导湿排汗性等的要求明显提高；
➢功能性要求不断提高，如保暖性、凉爽性、抗菌性、防臭性、防蛀性、防螨虫性、阻燃性、 防熔滴性、抗静电性、防紫外线性、红外辐射性、防电磁辐射性，以及智能服装的要求。
➢产业用纺织品按各种用途不同，提出高强度、超高强度、高模量、低模量、耐高温、耐低温、低电阻、高绝缘性、防高能粒子等新要求。
▪要满足这些要求必须开发新的纤维品种，开发新的纺织加工工艺、设备，开发一系列检测技术
和仪器，建立一系列新标准。 3. 纺织产业面临的任务
（1）拓展纺织纤维原料的新视野
➢充分利用自然条件，开发生物质资源
利用各种新技术，培育新品种，形成天然植物纤维生产的“新兴产业” 充分利用现有条件开发利用现有的生物质资源。 充分利用当前农作物废弃资源 ➢充分利用废弃纺织品，再生利用 ➢开发新型高性能纺织纤维
（2）开发纺织染整服装新技术和新设备
▪纺纱技术：
➢走锭纺纱、翼锭纺纱、环锭纺纱
➢离心纺纱、转杯纺纱、赛络纺纱、赛络丝纺纱、缆形纺纱、空心锭纺纱、喷气纺纱、涡流纺纱、
尘笼纺纱、花式纺纱、静电纺纱
➢集聚纺纱、低扭矩（扭妥）纺纱、嵌入式复合纺纱、自捻纺纱。 ➢锭子转速由13000转/分增加到20000转/分甚至50000转/分。 ▪织造技术：
➢由原来的一般梭织发展到多臂织造、提花织造、剑杆织造、喷水织造、喷气织造、三轴向织造、多层织造。
➢宽幅织造、特宽幅（幅宽26米）织造。
➢织机转速由120转/分增到2500转/分以上。 ▪针织技术：
➢复盖了纬编、经编、平型、圆型、宽幅（大筒径）、单向衬经、单向衬纬、多向衬经、多向衬纬、多向衬经衬纬等等。 ▪非织造技术：
➢复盖了分梳、针刺、水刺、压粘以及喷纺（化纤纺丝）压粘和针刺、水刺复合技术以及与梭织物。针织物多层复合技术。 ▪编结织造技术：
➢覆盖了多种三维立体一次成形技术。 ▪染色技术：
➢复盖了轧染、浸染、冷轧堆染、喷染、超声染、涂染、原液着色以及超临界二氧化碳染色技术等多种技术。 ▪印花技术：
➢复盖平网印花、园网印花、喷墨印花、电子控制喷墨印花等等技术。 ▪服装设计：
➢制作技术也由原来的手工加工复盖了各种自动化技术以及一次成形无缝服装。
✓ 这些技术反应了近30年来科学技术和纺织染整服装机械设备制造技术的长足进步。
✓ 但展望未来40年，纺织染整服装技术及设备，必将发生更大的进步，特别是电子计算机自
动控制的纺织设备。
第二节 生态纺织品
一 生态纺织品
生态纺织品是指对环境与生态无害的纺织品。 主要指资源可再生和可重复利用；生产过程对环境无污染；在穿着和使用过程中对人体没有伤害；并且废弃后能在环境中自然降解，不会对环境造成污染。
1. 生产过程的环保性
纺织品生产过程是指从纤维生产到成品加工的全过程。 2 .使用过程的环保性
服装使用的材料无论是化学纤维还是天然纤维，经过化学染料和整理剂的处理，部分化学品有刺激性物质，其残留物存于服装面料，对体质敏感的人会造成一些危害，如出现皮炎、红肿、发痒等过敏反应。
3.废弃处理的环保性
纺织品废弃物的处理方法主要有： （1）回收再利用、 （2）降解处理、 （3）焚化销毁。
二 环保性纺织品的质量监控 1.Oeko-Tex 标准100
一种语言的标志： 多种语言的标志 ：
国际纺织品生态研究和检验协会（International Association for Research and Testing in the Field of Textile Ecology）1992年发布了Oeko-Tex标准100，其容讲述了有关纺织品中有毒物质的测试标准。之后又陆续在1995年，1997年，1999年发布了修正版。并于1999年12月21日发布了2000年版，2002年2月9日该协会发布了最新版本。我国于1993年5月正式成立了“中国环境产品认证委员会”，认证合格的产品为环境标志（绿色标志）产品。 2.Oeko认证的产品分类 ➢ 婴儿用品（一类产品）
除皮制衣物外，一切用来制作婴儿及两 岁以下儿童服装的织物、原材料和附件。 ➢ 直接接触皮肤的产品（二类产品） 穿着时，大部分材料直接接触皮肤的织物。（如：上衣、衬衣、衣等） ➢ 不接触皮肤的产品（三类产品）
穿着时，只有小部分直接接触皮肤，大部分没有接触到皮肤的织物。（如：填充物、衬里等） ➢ 装饰材料（四类产品）
用来缝制室装饰品的一切产品及原料，如桌布、墙面遮盖物、家具用织物、窗帘、室装潢用织物、地面遮盖物、窗垫等。
标准对婴儿和初学走路孩子的产品规定了非常严格的条件：如，甲醛的限定值是20ppm，而同皮肤直接接触的产品如床上用品、衣、衬衫及宽松的上衣的甲醛限定值是75ppm，不与皮肤直接接触的产品如外衣（男女套装、外套）和家用装饰品（桌布、装饰织物、窗帘、家具上的织物、床垫）甲醛含量只须低于300ppm。可以对照一下，一个苹果的甲醛含量至少是20ppm。化妆品的甲醛是用作防腐剂的。像漱口水这样的产品，如果甲醛含量超过了100ppm就必须公告。按
照法律，纺织品的甲醛含量如果1500ppm或更高就必须声明。 3.有害物质检测
根据Oeko-Tex Standard 100的需要，生产商只有进行了皮肤PH值、甲醛、杀虫剂、五氯苯酚、重金属、氯化有机物载体、致癌物和潜在致癌物、敏感症诱导染料、以及色牢度（婴儿和初学走路孩子的产品还包括唾液和汗渍牢度）等方面的检测后，才能允许产品印上该标志。 1 禁用偶氮染料或致癌芳香胺
偶氮染料是指含有偶氮基（-N=N-）的染料，是品种最多，应用最广的一类染料。包括酸性、碱性、直接、酸性媒染阳离子、活性和分散等染料。可用于各种纤维染色和印花。含有芳香胺的染料对人体健康不利。 2 禁用致癌、致敏染料
致癌染料是指未经还原等化学变化即能诱发人体癌变的染料。其中最著名的品红（C.I.碱性红9）染料早在100多年前已被证实与男性膀光癌的发生有关联。 3 可萃取重金属
纺织品上可能残留的重金属主要有：Sb、As、Pb、Cd、Cr、Co、Cu、Ni、和Hg。主要来源于染料，而天然植物纤维在生长过程中亦可能从土壤或空气中吸收重金属，此外，在染料加工和纺织品印染加工过程中溶剂也可能带入一部分重金属。 4 游离甲醛含量
甲醛作为纤维素纤维树脂整理时常用的交联剂而广泛应用于纯纺或混纺产品的整理中。如，某些织物防皱和洗可穿整理。另外，为了提高织物染色牢度，也通常使用含有甲醛的阳离子树脂进行后处理。
5 pH值和染色牢度
人体皮肤表面呈微酸性可以防止病菌的侵入，因此纺织品的pH值在微酸性和中性之间有利于人体的保护。而在偏碱性条件下细菌、病菌繁殖较快对人体健康不利。因此，丝织物pH值限制在4.0－7.5之间，毛织物pH值限制在4.8－7.5之间。 6 五氯苯酚（PCP）和含氯有机载体
五氯苯酚（PCP）是纺织品、皮革制品和木材、浆料采用的传统防霉防腐剂。动物试验证明PCP是一种毒性物质，对人体具有致畸和致癌性。 含氯有机载体是指一些类似PCP的印染助剂。载体染色工艺是聚酯纤维纯纺及混纺产品常用的染色工艺。
7 农药及其它物质 残留于棉花之中的农药
残留在纺织品的气味和多余针等物质
第二章 纺织材料的热学、光学和电学性质
第一节 热学性质（与温度相关联的物理性质，称为热学性质） 一、比热容与热焓 （一）比热容 1 概念：质量为1g的纺织材料，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。单位J/g·℃，比热值的大小，直接反映了材料温度变化的难易程度。例如：锦纶比热大，其不易随温度变化，夏天穿着锦纶服装，有明显的“冷感”。 2 影响比热容的因素：
（1 ）环境温度：温度提高，C增大。
（2 ）环境相对湿度：随回潮率增加而增大。
（3 ）纤维中孔洞和纤维间缝隙:随孔隙率增加而下降。 （二）热焓
表示物质系统能量状态的参数。
H=U+PV（其中U-系统的能，P-压强，V-体积） 比热容：温度升高1℃时单位质量物质热焓的增量。
二、导热 1. 导热系数λ d2
材料厚度为1m，两表面之间温差为1℃，1秒钟通过1mSQ材料所传导的热量焦耳数。 Qd法定单位：W/m·℃。 TStλλ值越小，导热性越差，它的绝热性或保暖性越好。 2．影响保暖性的因素
T1T2 (T2 T1) ⑴ 导热系数越小，保暖性越好。
⑵ 纺材吸湿后，保暖性下降。
吸湿微分热：纤维在给定回潮率下吸着1g水放出的热量。
吸湿积分热：1g干燥纤维从某一回潮率吸湿达到完全润湿，所放出的总热量。
⑶ 静止空气层的厚度越大，保暖性越好。 3.增强服装保暖性的途径 两端压差大（1）尽可能多的储存静止空气；（中空纤维、多穿衣服、不透水） （2）降低W；
（3）选用λ低的纤维；
两端无压（4）加入瓷粉末等材料。
差 静止空气4.绝热率T，表示纺织材料的绝热性指标。
式中：Q0-热体不包覆试样时单位时间的散热量（J）； 00.050.10.150.20.25Q0Q1体积重量(δ) T Q1-热体包覆试样后时单位时间的散热量（J）； Q0纤维层体积重量和导热系数间的关系
T值越大保暖性越好
三、热对纺织材料的影响
纺织材料受热时，部结构和性质会发生变化。根据受热时的变化现象，纺织纤维可分两类。 热塑性纤维：在较高温度时会发生软化、熔融的纤维，如涤纶、锦纶、醋酸纤维等。
非热塑性纤维：在较高温度时不出现熔融而直接发生分解、炭化的纤维，如棉、羊毛、蚕丝等 （一）两种转变和三种力学状态
热塑性纤维在不同的温度下，其伸长变形和弹性模量随温度变化的曲线－－热机械曲线。如图。 1、三种力学状态 （1）玻璃态
宏观力学特征：模量高，变形能力较差，强度高，纤维坚硬，类似玻璃，显得脆。
部结构特点：大分子的热运动能较低，整个大分子处于“冻结”状态，运动单元只是一些小的链
节、侧基、支链。绝大多数纤维在常温下都处于玻璃态。
导热系数λ（2）高弹态
宏观力学特征：变形能力较大，强度较小。
部结构特点：具有比较大的运动单元――链段，大分子可通过链段的运动使其伸展或卷缩，但没
有分子链的滑移。
（3）粘流态
宏观力学特征：发生不可逆变形，纤维呈现粘性流动。 部结构特点：整个大分子链具有较高的运动能，有较强的
滑动能力。
2、两个转变区
（1）玻璃化转变区
对温度十分敏感，物理性质，如比热、模量等均发生突变。 玻璃化温度Tg：玻璃态向高弹态转变的温度（二级转变温度），实际是个温度围。 （2）粘弹转变区
对温度十分敏感，纤维呈现流动性，模量迅速下降，形变增加。 粘流温度Tf ：高弹态向粘流态转变的温度（一级转变 温度），也是一个围。 3. 熔点（晶体发生熔化时的温度）
4.软化温度（低于熔点20-30 ℃的温度） 5.分解点（高聚物发生分解时的温度） （二）耐热性与热稳定性 耐热性：
纺织材料高温作用后，保持其物理机械性能的性质。
用不同温度作用一定时间后力学性能的保持率，或材料随温度升高而强度降低的程度来表示。 热稳定性：
指材料对热裂解的稳定性，或热作用下的结构形态和组成的稳定性。 用一定温度下，强度随时间而降低的程度表示。 常用纤维的耐热性：
➢天然纤维：纤维素纤维比蛋白质纤维好 ➢合成纤维：涤纶>腈纶>锦纶>维纶； ➢碳纤维、玻璃纤维相当好 常用纤维的热稳定性：
➢天然纤维：蚕丝、棉较差； ➢化纤：粘胶、锦纶、腈纶较差；
耐热性好的纤维，热稳定性并不一定好。锦纶、腈纶的耐热性较好，但热稳定性差； 涤纶的耐热性与热稳定性均较好。 （三）合成纤维的热收缩和热定形 1、合成纤维的热收缩
合纤受热后发生不可逆的尺寸收缩现象，称～。
（1）原因：合纤在纺丝成形过程中经受拉伸，在纤维中残留有应力，但受玻璃态的约束不能恢
复。当纤维受热超过一定温度，分子间的约束减弱，由于应力的作用而产生收缩。 （2）指标 热收缩率＝收缩量/原长×100％
根据加热介质的不同有：沸水收缩率、热空气收缩率、饱和蒸汽收缩率。 （3）利弊
弊：影响织物的服用性能
利：获得特殊的外观效果，如膨体纱 2、热定形 （1）基本概念
热塑性：将合成纤维或制品加热到玻璃化温度以上，并加一定外力强迫其变形，然后冷却并去除外力，这种变形就可固定下来，只要以后不超过这一处理温度，形状基本上不会发生变化。这种性质称之为热塑性。
热定形：利用合纤热塑性，将织物在一定力下加热处理，使之固定于新的状态的工艺过程。 （2）热定形的机理 合成纤维（热塑性）：纤维处于高弹态，分子链段移动，在新的位置重新建立新的结合，冷却
后新结构得以固化。（针对无定形区）
棉、麻：结晶度高，类似合成纤维的定形机制不存在或太少，无法进行（类似合成纤维的），
获得暂时性定形。
羊毛：湿热和力的作用打开二硫键，并在新的位置重键，获得半永久性定形。 （3）影响合纤织物热定形效果的因素 1）温度（最主要因素）
2）时间 ：低温时间长，高温时间短 3）力
4）冷却速度：要迅速冷却，以使新的结合点很快“冻结” 5）定形介质
合成纤维与毛纤维热定形异同
相同：都是通过定形来达到使产品尺寸稳定。 不同：
(1)合成纤维主要通过玻璃态的“冻结”来定形；毛纤维则是通过分子间化学联结键的“重建”(如二硫键)定形。
(2)合成纤维定形时可伴随有晶型的改变；而毛纤维没有。 (3)合成纤维的玻璃化温度明显；而毛纤维则不明显且多变。
(4)合成纤维可用干热来定形；毛纤维用干热无法获得良好的定形效果。 （四）纺织材料的燃烧性能
1、极限氧指数LOI
极限氧指数LOI (Limiting Oxygen Index)：将材料点燃在氧、氮大气中，维持材料燃烧所需要的最低含氧量的体积百分比。
V LOI 氧 100 % LOI越大，材料越难燃。
V氧V氮 分类 不燃 难燃 可燃 易燃 LOI(%) 燃烧状态 ≥35 纤维品种 常态环境及火源作用后短时多数金属纤维、碳纤维、石棉、硼纤维、玻璃纤维及PBO、间不燃烧 PBI、PPS纤维 26~34 接触火焰燃烧，离火自熄 芳纶、氟纶、氯纶、改性腈纶、改性涤纶、改性丙纶等 可点燃，能续燃，但燃烧速20~26 涤纶、锦纶、维纶、羊毛、蚕丝、醋酯纤维等 度慢 ≤20 易点燃，燃烧速度快 丙纶、腈纶、棉、麻、粘胶纤维等 点燃温度、火焰最高温度、续燃时间、阴燃时间、火焰蔓延速率、火焰蔓延时间、熔孔时间及熔滴等指标都反映材料的燃烧性能。
2、按燃烧性能不同分：易燃、可燃、难燃、不燃。
3、提高纺织材料难燃性途径 1) 进行阻燃整理 2) 制造阻燃纤维：
a）纺丝液中加入防火剂制成阻燃纤维；
b）用难燃的聚合物纺成阻燃纤维，如诺麦克斯（Nomex）等
（五）熔孔性 1、概念
熔孔性：涤纶和锦纶等合成纤维织物，接触到火星等热体时，在织物上形成孔洞的性能。 抗熔性：抵抗熔孔破坏的性能，称抗熔性。 2、影响熔孔性的因素 （1）热体的温度
（2）热体的作用时间、热体的热量
（3）纤维熔点、分解点、分解所需的热量、导热系数、回潮率大小等 3、测量方法 （1）落球法
（2）烫法：热体（金属棒、纸烟等）接触试样一定时间，观察熔融状态。 天然纤维和粘胶的抗熔性好，涤纶、锦纶等的抗熔性差。 4、改善织物抗熔性的方法 （1）与天然纤维混纺
（2）制造包芯纱（锦纶、涤纶外包棉） （3）对织物进行抗熔、防熔整理
第二节 光学性质
纺织纤维在光照射下表现出来的性质。包括 一、色泽（颜色和光泽） 光致发光 1.纤维的颜色
纤维的颜色取决于纤维对不同波长色光的吸收和反射能力。
天然纤维的颜色,取决于品种、生长过程中的外界因素；化纤，与纺丝工艺有关。 2.纤维的光泽
光泽是纺织材料的重要外观性质。光泽取决于对可见光的反射情况。当光线射到纺织材料的表面时，在纤维和空气的界面上同时产生反射和折射，光的一部分被反射，另一部分折射光在纤维部进行，当达到另一界面时，再产生反射和折射。
光泽是正反射光、表面散射反射光和来自部的散射反射光的共同贡献。
光泽分五级：无光泽（如粗绒棉）、弱光泽（如细绒棉）、显著光泽（如丝光棉）、强光泽（精练过的蚕丝）、最强光泽（未消光的粘胶丝）。 丝绸工艺中常用极光和肥光两种光泽感：
极光：反射光量很大，分布不均匀； 肥光：反射光量很大，分布较均匀。 3. 影响光泽的因素
（1）纤维的纵向形态：表面光滑，粗细均匀，光泽好，如丝光棉、没有卷曲的化纤长丝。 （2）截面形态
圆形截面：透光能力强，观感明亮，易形成极光，纤维绕轴心转动光泽不变；
三角形截面：可发生全反射、有闪光效应。 （3）纤维层状结构，使纤维光泽强而不耀眼。
（4）纤维彼此排列的平顺程度纱线表面的纤维沿纱轴向排列，粗细均匀，毛羽少，光泽好。 （5）化纤中加TiO2可消光，TiO2改变光线的反射情况。 二、折射与双折射
双折射：光线投射到纤维上时，除了在界面上产生反射光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光。纺织纤维的这种光学性质，叫双折射。
➢寻常光：遵守折射定律，快光(o)，振动面⊥光轴,折射率n⊥ ➢非寻常光：不遵守折射定律，慢光(e)，振动面‖光轴,折射率n‖ ➢双折射率：△n=n‖- n⊥
纤维双折射率的大小，与分子取向度和分子本身的不对称程度有关。分子与纤维轴平行排列时双折射率大，大分子紊乱排列时双折射等于零，故可利用双折射率来比较同种化纤取向度的高低。 三、纤维的耐光性
1.定义：纺织材料抵抗光照的能力。
纤维因光照发生裂解引起强度下降的现象叫“老化”。可进行“大气老化实验”或若排除风吹雨淋等影响，则为耐光性试验。
2.实验方法：露天曝晒法和人工模拟法。
3.常用纤维耐光性；腈纶>羊毛>麻>棉>粘胶>涤纶>锦纶>蚕丝
紫外线的能量高，对纤维的损伤大，而－CN吸收紫外线的能量后转化为热能释放出来，保护分子不断裂，故腈纶耐光性好。 四、光致发光
纺织纤维在受到紫外线光照射时，材料的分子受到激发，会辐射出一定光谱的光，从而产生不同的颜色，这种现象称光致发光。
不同的纤维光致发光的性质不同，可用于鉴别纤维。 各种纤维荧光颜色如下表： 纤维名称 荧光颜色 纤维名称 荧光颜色 棉纤维 棉（未成熟） 棉（丝光） 丝（脱胶） 羊毛 淡黄色 淡蓝色 淡红色 淡蓝色 淡黄色 黄麻 亚麻（生） 粘胶 锦纶 维纶（有光） 淡黄色 紫褐色 白色带紫 淡蓝色 淡黄色紫阴影 第三节 电学性质 一、介电系数ε 1. 概念
介电现象：指绝缘体材料(也叫电介质) 在外加电场作用下，部分子形成电极化的现象。 由于电介质的极化，材料表面出现感应电荷，感应电荷使原电容器的电场强度减小，容器的电容量增加（右如图）。 介电系数ε（介电常数） －衡量介电现象强弱的物理量，即材料在电场中被极化的程度，反映材料的储电能力。
式中，C－电容极板间填充电介质时的电容量; C＝ C C0－电容器极板间为真空时的电容量。
02. 常见纺织材料的介电常数
工频条件下（50Hz）： 空气，1； 液态水，20； 干纺材料，2～5 3.应用
（1）测试纺织材料的回潮率
水的ε远大于纺织材料ε，纺织材料重量一定回潮率不同，电容器的电容量不同。 （2）测试纱线（条）的均匀性
纺织材料ε大于空气的ε，平行金属板电容器间的纱条粗细变
化（纤维根数变化） ，电容量变化。 4.影响因素
（1）纤维部结构 分子量、极性基团的数量、堆砌密度
（2）外部因素
温度、回潮率、电场频率 二、介电损耗
1.定义：电介质在电场作用下引起发热而消耗能量，称为介电损耗。
成因：在交变电场作用下，纤维材料的极性基团以及纤维部的水分子会发生极化，极化分子部分地沿着电场方向定向排列，并随着电场方向的变换不断地作翻转交变取向运动，分子间发生碰撞、摩擦、生热，消耗能量。 2. 应用
（1）纺材作为电工绝缘材料，介电损耗小为好，以免材料发热引起老化。
（2）利用介电损耗，可对纺材进行烘干。同条件，水的介电损耗大，吸收绝大部分能量而很快
蒸发，材料本身吸收的能量少。
三、导电性能（反映纤维材料导电性质的指标－－比电阻。） 1.指标
（1）体积比电阻ρv（Ω﹡cm）
试样长1cm，截面积为1cm2时的电阻。 vR•S/L R：电流流过材料时的电阻(Ω)；Ｌ：试样的长度（cm）；S：试样截面积（cm2）。 （2）表面比电阻ρS（Ω）
电流流过长、宽都为1cm材料表面时的电阻。 sRsL/bRｓ：电流流过材料表面时的电阻(Ω)；Ｌ：试样的宽度（cm）；ｂ：电极间的距离（cm） （3）质量比电阻ρm（Ω·g/cm2）
试样长1cm，重1g的纤维束时的电阻。 ρm=ρv·γ
γ：纤维的材料的密度；ρv ：体积比电阻； ρm 易测，应用较多。
纺织纤维的质量比电阻因值较大，采用对数表示，比电阻高的易产生静电。（7以下为好） 2.影响纤维比电阻的因素
（1）湿度；湿度升高，电阻减小 （2）温度；温度升高，电阻减小
（3）纤维上的附着物；油剂、棉蜡、油脂的存在，ρ↓。 四、静电
静电现象是指不同纤维材料之间或纤维与其它材料之间由于接触和摩擦作用使纤维或其它材料上
产生电荷积聚的现象。
（一）产生原因：摩擦接触感应起电。 （二）静电电位序列
（三）指标：静电压、静电量、电荷半衰期（静电衰减到原始值一半时所需时间）、比电阻。 （四）影响
1. 应用;静电纺丝、静电纺纱、静电植绒 2. 影响
➢ 在纺织加工过程中，造成条子发毛，纱线毛羽增多，卷装成形不良，缠绕机械元件。 ➢ 服用过程中，衣服易吸灰，缠身。 3.减少或防止静电现象的方法 1）提高空气的相对湿度 2）表面抗静电剂 3）混纺
a.合成纤维与吸湿性好的纤维混纺
b.按电位序列使带正电荷与带负电荷纤维混纺 4） 抗静电纤维：金属、导电纤维 5）织物防静电整理
第三章 新型天然纤维
1.竹纤维的加工方法
原生法生产竹纤维；再生法生产竹纤维 物理加工得到原生竹纤维
特点：不添加化学助剂，完全采用物理的方法进行加工。绿色环保并最大限度保留竹纤维原有的特点。
工艺：经水解，蒸煮，脱胶，软化，分梳等工序，最后得到天然的竹纤维束。 化学法得到再生竹纤维
特点：竹子经过化学变性，克服了原生竹纤维刚性大，硬挺的缺点，但环保和保健功能差于物理法。
工艺：竹子先制成浆柏，再经类似粘胶生产的方法，制胶，纺丝，凝固得到再生竹纤维。 2.天竹纤维纺纱及在各领域的应用 （1）．机织纺织面料
利用纤维初始模较高，耐磨性、色泽亮丽的特点，开发一些织物挺括悬垂性好的产品。 （2）．针织毛衫衣
根据纤维的天然抗菌性、吸湿性、透气性、开发各类大圆机、横机、罗纹机产品。 （3）．医用卫生
由于天竹纤维的天然抗菌抑菌性，可生产医院的护士服，手术服、口罩、纱布、绷带、病人的床被等，能在效防止病菌的传播。
（4）．装饰、日用
利用天竹纤维还可以生产各种装饰用品，如地毯、凉席、玩具、毛巾、浴巾、床单、被罩、窗帘、汽车座垫等。 3.功能性竹纤维
（1）远红外天竹纤维：
采用纺前注射共混纺丝的方法，加入纳米级的远红外粉，随着纺丝成型，该粉均匀地分布在纤维的层及表面，层不受日晒和洗涤的影响，具有永久的远红外发射功能。应用该种纤维的热效应和保健理疗功能，可做衣、袜子、床上用品、冬季服装。 （2）负氧离子天竹纤维：
采用添加剂的办法赋予天竹纤维特殊功能，利用负氧离子的除臭、产生负氧离子等特点，加之天竹纤维本身的特性，更适用于家庭用品，冬季服装、装饰用品，医用卫生、填充物，给人一种心情舒畅的感觉。
（3）芳香天竹纤维：
采用复合法纺丝，将香味损失减少到最少，而且香型剂分布在纤维部缓慢释放，芳香持久，应用于女士用品、家庭用品、装饰用品、给人一种香气溢人的感觉，同时还能达到驱虫效果。 3.存在的问题
竹纤维细化比较困难，特别是原生竹纤维。
竹纤维制品的抗皱性和保形性比较差，下水易发硬。
第四章 新型化学纤维（九种）
一．Lyocell纤维 1.Lyocell概况
Lyocell纤维是以N—甲基氧化吗啉(NMMO)一H20为溶剂、用干湿法纺制的再生纤维素纤维，1980年由德国Akzo-Nobel公司首先取得工艺和产品专利、1989年由国际人造纤维和合成纤维委员会（BISFA）正式命名。Tencel是英国Courtanlds公司生产的Lyocell纤维的商品名称。目前工业化生产的还有奥地利Lenzing公司生产的Lyocell纤维和德国Akzo-Nobel 公司生产的Newcell纤维。Lyocell纤维是人造纤维素纤维6大新品（铜氨、粘胶、高强高湿模量、醋酯、三醋酯纤维及Lyocell）成员之一。奥地利兰精Lenzing公司注册商标Lyocell；英国考尔兹Courtaulds公司注册商标Tencel。（英、美等注册商标Tencel，在我国及地区则俗称为天丝。） 2.Lyocell的优点
•原料丰富，全世界纤维素年产量1000亿吨/年，目前仅200万吨用于纤维生产（0.002%）。 •生产周期短，粘胶投料到纤维需72小时，Lyocell 纤维仅需3小时。（将纤维素浆粕直接溶解在有机溶剂中，纺丝、凝固，无化学反应）。
•生产过程无污染，溶剂N—甲基氧化吗啉(NMMO)一H20 99.7%得到回收。 •可生物降解(成分为天然纤维素)。 •纺织染整加工中可沿用现有设备 •纤维制品强度高、服用性能好 3.Lyocell纤维的性质比较
———————————————————————— 物理性能 Tencel 粘胶 棉 涤纶 高模粘胶 ——————————————————————— 强度cN/tex 42 22-26 20-24 40-52 34-36 伸长率% 14-6 20-25 7-9 40-45 13-15 湿强度cN/tex 34-38 10-15 26-30 40-50 19-21
湿伸长% 16-18 25-30 12-14 44-45 13-15 回潮率% 11.5 13 8 0.5 12.5 ———————————————————————— a.强度很高，与涤纶相近, b.湿强度变化小
4.Tencel 纤维的聚合度 5. Tencel纤维的结晶度 二、Modal纤维
Modal是 奥地利兰精(Lenzing)公司开发的高湿模量的纤维素再生纤维,原料采用欧洲的榉木,先将其制成木浆,再纺丝加工成纤维.因该产品原料全部为天然材料,是100%的天然纤维,对人体无害,并能够自然分解,对环境无害。 主要特点：
1、原料来自于大自然的木材，使用后可以自然降解。 2、柔软顺滑、光洁。
4、具有合成纤维的强力和韧性。
5、吸湿透气性好。吸湿能力比棉高出50%，且吸湿速度极快。 6、与棉相比，其具有良好的形态与尺寸稳定性。 7、染色性能较好，经过多次洗涤仍保持鲜艳如新。 8、频繁洗涤后依然柔顺亮丽。 三、Richcel（丽赛）纤维
Richcel(r)（丽赛(r)）纤维是一种新型的高湿模量再生纤维素纤维。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。因此，Richcel既符合“可持续发展”的要求，又满足人们日益追求自然、舒适、美观和卫生保健的时尚需求，具有很好的市场前景。 纤维性能：
①从根本上克服了粘胶纤维的缺点，秉承了该系列纤维的所有优点，实现了其它高湿模量纤维素纤维所不能突破的优良性能；
②具有较强的耐碱性，与棉混纺时，可做丝光整理，使混纺织物更具有特色； ③具有很高的湿强度使生产与服用更理想；
④良好的干伸与湿伸性能，织物具有良好的尺寸稳定性；
⑤光滑的圆形横截面和全芯结构使纤维光泽好，极富弹性，悬垂性和滑爽感；
⑥高吸湿度和干燥度，使该纤维的织物具有良好的舒适感和身体亲和性，是一种全新的绿色亲肤纤维；
⑦可染性好，鲜艳度极佳，适合所有纤维素纤维的染整工艺和染料应用； ⑧废弃物可自然降解，安全环保。
丽赛、天丝和莫代尔并称为“高档纤维素纤维三剑客”。 四．聚乳酸(PLA)纤维（又叫玉米纤维）
1.聚乳酸（PLA）纤维的历史
1948年至1957年，美国维吉尼亚———卡里罗来纳化学公司批量生产维卡拉纤维。后来，美国知名谷物公司Cargll研发成功玉米聚乳酸纤维，一度使产量由3000吨扩充到6000吨。 1997年，化学公司Dowpolymers看好聚乳酸纤维的后期发展，便与Cargll公司合资组建GDP公司，1999年开始建造年产14万吨的新工厂，现已正式运营。2000年美玉米库存为4500吨，非常需要寻求消化渠道。以玉米制作聚乳酸是最好的途径。GDP公司预计2年后营业额至少达3亿美元，其中30％输往日本。 1989年，日本钟纺公司与岛津制作所合作开发玉米聚乳酸纤维，原料来源于岛津制作所和GDP公司，1994年开发出商品名为Lactron的纤维，1998年又开发出此纤维的系列产品，并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了由Lactron纤维制成的各种服饰。2000年1月，钟纺公司与GDP合作，联合生产聚乳酸纤维树脂。目前，聚乳酸纤维成本过高的问题亦因聚乳酸树脂工厂的投产而得到解决。现在，世界各工厂生产的聚乳酸纤维的原料均来自美国GDP公司，而杜邦公司等也有建厂计划。 2.聚乳酸（PLA）纤维的发展前景
聚乳酸(PLA)纤维是葡萄糖发酵转变而成的乳酸单体经聚合成为高聚物聚乳酸(PLA)，再经成纤而得。PLA最初用于纤维，因为PLA的性能恰好介于合成纤维和天然纤维之间。其它的应用还包括膜、纸、热成形及注射塑膜等方面。在将来、它的应用还将扩展到泡沫注塑容器以及乳液等方面。从环保的观点看来，玉米聚乳酸纤维以其低原料能源取胜于合成纤维，并且在生物降解方面获得极高评价。我国有极其丰富的玉米原料，每年产量在12亿吨以上，占世界总产量的四分之一左右，而且由于世界市场玉米价格低迷，我国不少玉米产区经常发生“卖粮难”的问题。在急需为玉米找到良好消化渠道的我国，生产玉米纤维可谓孕育着极大的商机；尤其在减少污染加强环保方面，生产玉米纤维无疑可造福万代。可持续性:PLA相对于其它的塑料而言更具可持续性。与合成聚合物相比，PLA中的单体来自于可重复使用资源,年复一年生长的农业资源。可以生物降解纤维类似于诸如丝、棉花、羊毛、大麻以及黄麻等等，都属于天然纤维．是可以生物降解的。特殊条件如较高的温度和湿度、尤其是混料环境时,PLA产品将会完全地分解为二氧化碳和水。相信，玉米纤维这种生物降解高分子产品将在21世纪得到广泛应用。 3.聚乳酸（PLA）纤维的结构特点
玉米纤维和涤纶同属聚酯类，但涤纶是芳香玉米纤维侧面及横截面的显微镜照片：其横族聚酯化合物，而玉米纤维属于脂肪族聚酯截面呈非完整的圆形： 化合物。其化学结构如下：
聚乳酸结构式 横向结构 纵向结构 4.聚乳酸（PLA）纤维的生产及加工
玉米纤维的提炼方法是首先把玉米粒粉碎，过滤出淀粉，加入酶等成分，使其变成葡萄糖，再加上乳酸菌发酵成乳酸，并从中生成一种聚合体的物质，再利用熔融纺丝法，可制成长纤及短纤。
目前，聚乳酸的制备方法主要是直接聚合法和丙交酯开环聚合法。 1).直接聚合法主要是指由精制的乳酸直接进行聚合(缩合)的方法。这种方法是最早也是最简单的生产方法。其主要特点是生产工艺流程短，成本低，生产过程对环境友好，具有一定的技术优势，但是得到的分子量较低，难以满足制造高分子材料制品的加工要求。
2).丙交酯开环聚合法是目前合成聚乳酸最常见的方法。该方法生产工序为：首先将乳酸脱水环化制成丙交酯，然后通过将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。丙交酯开环聚合方法还可进一步分为本体聚合和溶液聚合两种。采用该法合成的玉米纤维平均分子量较高，应用围也较广。但是生产工艺流程长，工艺复杂，生产成本较高。
5.聚乳酸（PLA）纤维的特性：
(1）比重；玉米纤维的比重为1.27，在纺织纤维中是较轻的，制成的织物轻盈舒适。 (2）机械性质；玉米纤维的强度、伸长与涤纶和锦纶差不多，但初始模量较低，在小负荷作用下容易变形，具有很好的手感。玉米纤维的回弹性很好，延伸5％时，弹性恢复率为93%，延伸10%时，弹性恢复率为64%，优于涤纶纤维。
(3）吸湿性；玉米纤维的吸湿性优于涤纶纤维，在标准状态下，回潮率为0.4%—0.6%。 (4) 染色性能；玉米纤维的染色以分散性染料为好，能染浅、中或深的色泽，由于其折射率低，能染成深色。染品的耐洗牢度和染料移染速率良好，色牢度高于3级。
(5) 光学性质；玉米纤维具有较低的光折射指数，光泽柔和，其织物具有丝绸般的光泽，比涤纶服装更华丽美观。而且耐紫外线，经日晒500小时后，仍保持90％的强力，在氙弧光下不褪色，洗涤后基本上不变色。
(6) 热学性质；玉米纤维的熔点为175℃，明显低于涤纶纤维和锦纶纤维。玻璃化转变温度适宜，为57℃，介于涤纶和锦纶之间。沸水收缩率为8—15%。
(7) 阻燃性；玉米纤维的极限氧指数是常用纤维中最高的(26％～27％)，和羊毛的极限氧指数(24％～25％)相似，优于涤纶纤维(23％～24％)，接近于国家标准对阻燃纤维极限氧指数的要求(28%～30%)，燃烧时发热量低(只有涤纶纤维的16%)，只有轻微的烟雾释出(只有涤纶纤维的57％)，易自熄，火灾危险性小。 (8).生物降解性;玉米纤维具有良好的生物降解性，在堆肥化或自然环境下，最终降解成CO2和H2O。降解机理：首先是在一定的温湿度和PH值条件下，遇水降解，然后微生物加速降解。其机理为水解降解和生物降解。生物降解方法：降解(也称混中分解)：这种堆肥条件的温度为60℃，相对湿度为90％，其降解的主要机理是水解，通过温度来催化，然后由细菌对残留碎屑进行蚕食。活性污泥中降解：主要是通过大量存在的细菌，使玉米纤维急速分解，一般只需数月，制品强力即丧失。土地埋入降解：将使用过的玉米纤维埋入地下，经过2~3年，在土中微生物的作用下玉米纤维的强力和其它性能基本上全部或大部分损失。 海水浸渍降解：同土地埋入法相仿。 6.开发及其利用
玉米纤维具有以上优越的性能，因此有广泛的应用价值，它可以制成圆截面的单丝或复丝、三叶形截面的异形丝、卷曲或非卷曲的短纤维、双组分纤维、纺粘非织造布和熔喷非织造布等，还可以与棉、羊毛或粘胶等可分解性纤维混纺，是目前完美的环保型、绿色纤维。 主要应用领域：
服装行业：內衣、外衣、运动服、衬衫、T恤、茄克衫、长袜、礼服等 建筑行业：地面覆盖增强材料、防土壤流失土工布、网、垫子、沙袋等
农业、林业：种植类用网和无纺织物、防杂草袋和网、养护薄膜、奶酪包布、绑带、催热膜、种子袋、农用化学品和化肥袋等 渔业：渔网、海带养殖网、鱼线等 食品行业：包装材料、过滤网等
家用制品：抹布、个人卫生用品、室內装饰品、垃圾网、手巾、尿布表层织物、室外休闲用具、防紫外线帐篷、雨伞、窗帘布、罩布等
卫生医疗制品：手术缝合线、卫生纱布和脱脂棉、绷带、一次性卫生用品、一次性工作服、其复合材料可作为骨结合部固定材料等
五．大豆纤维 1.大豆纤维的概述
农民企业家、华康生物化学工程公司董事长官奇，利用大豆榨油下脚料经化学合成，生产出
大豆蛋白纤维。官奇的这项发明，改写了我国化学合成纤维领域原创技术空白的历史,同时也为大豆榨油下脚料找到了更高的利用价值，为农产品深加工开拓了新视野。化学组成：大豆蛋白质成分23％-55％，聚乙烯醇和其它成分77％-45％。柔韧、蓬松、比重轻具有羊绒的手感及外观效果。表面有沟槽，良好导湿性和吸湿放湿性。具有蚕丝般的天然光泽和悬垂感。中国纺织工业协会会长杜钰洲评价这项发明，必将成为中国在世界纤维史上的又一重大贡献。据悉，有关部门已在、、建起了大豆蛋白纤维生产工厂，这项科研发明已转化成商品，由这种纤维织成的面料，已批量供应市场。中国是目前唯一实现大豆纤维工业化生产的国家。
2.大豆纤维简介 实际上，这些服装是用从大豆豆粕中提取的蛋白质，通过高科技手段与其它材料作用后纺出的丝制成的。为什么已经有了种类繁多的天然动植物纤维和人造纤维，人们还要从植物中提取蛋白质做纤维呢？羊毛、蚕丝是人们熟悉和喜爱的天然动物纤维，但数量少，价格高。一般的合成纤维物美价廉，但它是从不可再生的石油中提取出来的。要是能从植物中提取蛋白质做高性能纤维就好了，植物年年种，年年收，不必为原料发愁。早在几十年前，国外就有了从植物中提取蛋白质做纤维的想法。但不是成本过高，就是丝性能不好，一直无法应用。几十年的努力付诸流水。我国的科研人员并没有退却，他们选豆作为突破口。大豆是我国主要的农作物之一，在东北、华北平原广泛种植。大豆不仅产量高，而且富含蛋白质，就连豆粕中也有比较高的蛋白质含量。如果把作为废料的豆粕中的蛋白质提取出来去纺丝，不是可以变废为宝了吗？经过科技人员十年的努力，终于从100公斤豆粕中提取出40公斤蛋白质，并制成可与蚕丝相媲美的大豆纤维。这是唯一一种由中国人自主开发的纤维。大豆蛋白纤维性能优越，具有天然纤维和化学的众多优点，不仅具有单丝细度细，比重轻，强伸度高，耐酸耐碱性好，光泽好，吸湿性好等特点，还具有羊绒般柔软的手感，蚕丝般柔和的光泽，棉纤维的吸湿和导湿性，羊毛的保暖性等优良服用性能． 由于纤维自身的优良性能，可广泛应用于服装领域．大豆蛋白质纤维的纯纺，与毛，丝，棉等混纺，交织的新型服装面料是一既能满足消费者穿着舒适性，又能满足美学特性的高档面料，可生产制作高档衣，羊绒衫，贴身服装以及高档优闲服装，西服，运动服等，有着不同一般产品的独特风格 3.大豆纤维纺丝
大豆纤维利用高新技术，从大豆粕中分离出球蛋白，进行提纯，通过助剂与腈基，羟基高聚物接枝，共聚，共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝溶液，利用现代纺丝设备，经用湿法纺丝工艺纺成单纤0.9～3.0 dtex的丝束，经醛化稳定纤维的性能后，再经过卷曲、热定形、切断，即可生产出各种长度规格的纺织用高档纤维 ． 常用方法有两种，即压榨法和有机溶剂浸提法。采取有机溶剂提取豆油之后剩余物为大豆粕；采用压榨法提取油之后的大豆剩余物，因大多数压制成饼状，所以被称做豆饼。一般大豆粕中油的残留量低，大豆饼中油的残留量较高。浸出大豆粕为大小不一，形状不规则的扁平颗粒，有明显的经液体浸泡后再干燥处理颗粒的特征，颗粒毛糙，但无棱角，一般硬而脆，无油腻感，呈淡黄色或浅黄褐色，豆粕中豆壳碎片通常为卷曲状。豆饼粉有油腻感，豆壳多与豆仁挤压在一起，颜色一般较豆粕深，呈黄褐色。根据这些差异可用感观法，即可区别大豆饼与大豆粕了。
4.大豆蛋白纤维的形态结构
大豆蛋白纤维的纵横截面形态如图1、2所示；其横截面呈扁平状呈哑铃形或腰圆形，具有一定的抗弯性能；纵向形态呈现不规则沟槽和海岛状的凹凸，表面不光滑，这对纤维的光泽、刚度及导湿性能都将有重要影响。
5.大豆蛋白纤维主要性能：
1)大豆蛋白纤维的干态断裂强力接近于涤纶，断裂伸长与蚕丝和粘胶纤维接近，但湿态强力下降27.3%，断裂伸长增加近10%，这说明纤维吸湿后使大分子间结合力减弱，结晶区变得松散。变异系数较大，而且纤维存在较明显的强力不匀，将给纺纱带来一定难度。
2)大豆蛋白纤维的摩攘系数相对其它纤维较低，且动、静摩擦系数的差值较小，纱条抱合力差。
3)吸湿透气性：标准回潮率4％，放湿速率较棉毛快；热阻较大，保暖性优于棉和粘胶纤维。 4)导电性能：电阻率接近于蚕丝，小于合成纤维，在抗静电剂适当时，静电现象不显著。 5)染色性能：本色为淡黄色。可用酸性染料、活性染料染色。 6)卷曲性能：初始模量较小，弹性回复率较低，卷曲回复率也低。 6.大豆蛋白纤维的优缺点
•优点:大豆蛋白纤维集蚕丝、羊绒、羊毛、纤维素纤维等天然纤维的优点,又具有合成纤维的机械性能 ，耐酸碱性优良，是易生物降解、具有保健功能的新型再生纤维，满足了人们对穿着舒适性、美观性的追求，符合服装免烫、洗可穿的潮流,具有广泛的应用前景。
• 缺点:大豆蛋白纤维自身色泽较深、耐热性差、纤维结构不均匀，影响了大豆蛋白纤维的推广应用。通过质子化处理、漂白、增白工艺及严格控制工艺条件来改善各项缺陷，可达到应用要求。 7.大豆纤维应用
（1）纯大豆蛋白纤维
用大豆蛋白纤维纯纺纱或加入少量氨纶的大豆蛋白纤维纱制作的针织面料，手感柔软舒适。 用于制作T恤、衣、海滩装、休闲服、运动服、时尚女装等，颇有休闲风格。 （2）大豆蛋白纤维与羊绒混纺面料
大豆蛋白纤维的手感与羊绒几乎一样。用50%以上的大豆蛋白纤维与羊绒混纺成高支纱，制成春、夏、秋季薄型绒衫，其效果与纯羊绒衫一样滑糯、轻盈、柔软。产品极具高贵气质。
（3）大豆蛋白纤维与羊毛混纺面料
大豆蛋白纤维与羊毛混纺生产精纺类毛织物，能保留精纺面料的光泽和细腻感，增加滑糯手感，是生产时尚的轻薄柔软型高 级西装和大衣的理想面料。外观硬朗潇洒，有种特殊的吸引力。
（4）大豆蛋白纤维与真丝产品混纺面料
大豆蛋白纤维具有桑蚕丝的柔亮光泽，用大豆蛋白纤维与真丝交织或与绢丝混纺制成的面料，既能保持亮泽、飘逸特点，又能改善其悬垂性，并能消除产生汗渍及吸湿后贴肤的缺点。是制作睡衣、衬衫、晚礼服汗渍等高档服装的理想面料。 （5）大豆蛋白纤维与麻亚麻纤维产品
大豆蛋白纤维具有较强的抗菌性能，经市预防医学研究院检验，大豆蛋白纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄念珠菌等致病细菌有明显抑制作用。用大豆蛋白纤维与亚麻等麻纤维制成的面料，是制作功能性衣及夏季服装的理想面料。 （6）大豆蛋白纤维与棉混纺面料
大豆蛋白纤维能有效改善棉织物的手感，增加织物的柔软和滑爽，提高舒适度。用大豆蛋白纤维／棉混纺的高支纱面料，是制作高档衬衫、高级寝卧具的理想材料。其他：与化纤混纺，与棉、麻混纺，与天丝混纺，与其他多种纤维混纺。 8.大豆纤维生产的织物特性介绍： 具有的特点: 四大保健功能： 1、外观华贵。 1、紫外线防护功能 2、舒适性好。 2、负氧离子养护功能 3、染色性好。 3、远红外辐射功能 4、物理机械性能好。 4、抗菌、抑菌功能 5、保健功能性。 大豆纤维生产的织物举例
海霓尚实业是国最大的蛋白纤维生产基地,其主销产品： “丝贝儿”大豆蛋白纤维的针织面料，95/5大豆/氨纶弹力汗布，95/5大豆/氨纶鱼鳞布。50/50大豆/棉单珠地网眼，47.5/47.5/5大豆/棉/氨纶弹力汗布，75/10/12/3棉/粘胶/大豆/氨纶 单位衣拉毛布，50/50棉/大豆棉毛布，罗纹布，80/20大豆/涤纶天鹅绒等 还有彩棉，modal，天丝各种环保型面料。 六 牛奶纤维 再生蛋白质纤维
织物细腻、滑爽、轻盈、透气性好 纤维中遗留的甘油有滋润皮肤的作用 牛奶蛋白对皮肤有营养作用
日本东洋纺公司率先开发了以新西兰牛奶为原料的再生蛋白质纤维“Chin-on”，该纤维可做套衫、衬衫、和服等。 （一）什么是牛奶蛋白纤维
牛奶蛋白纤维是一种有别于天然纤维、再生纤维和合成纤维的新型动物蛋白纤维，人们又叫它牛奶丝、牛奶纤维.它是以牛乳作为基本原料，经过脱水、脱油、脱脂、分离、提纯，使之成为一种具有线型大分子结构的乳酪蛋白；再与聚丙烯腈采用高科技手段进行共混、交联、接枝，制备成纺丝原液；最后通过湿法纺丝成纤、固化、牵伸、干燥、卷曲、定形、短纤维切断(长丝卷绕)而成的。
（二）牛奶蛋白纤维的研究与发展
源自于1935年意大利的SNIA公司和英国的Coutaulds公司，目的是为了人工制造出更精美、更高档的仿真丝纤维。但是当时仅利用牛乳中2.9%的蛋白质作为制取牛奶纤维的原料，不仅成本高，且制造出的纤维性能与天然真丝相比，差距很大，强度太低，没有使用价值。直到1956年，随着合成纤维的产生和发展，日本东洋纺公司发明了用牛乳蛋白溶液与丙烯腈聚合物共混、共聚、接枝的方法，开发了类似于真丝结构的新型牛奶长丝，并于1969年实现工业化生产，商品名为Chino，产品定位是手术缝合线。我国从20世纪60年代开始研究牛奶纤维，如合成纤维研究所、纺织大学与三枪集团、金山石化、蛋白纤维研究所、炭纤维厂等都在这方面有所努力。当时，对蛋白质接枝共聚的各项研究工作是出于对合成纤维的改性、废料的综合利用，希望制取一种手感和性能都优于合成纤维的仿真丝纤维。由于制造纤维的工艺流程复杂，技术条件有限，加之国家食品供应紧缺，不能采用牛乳作为蛋白
质纤维的原材料，所以再生制造纤维被淡化。到上世纪90年代，化学纤维分类更加细化，并向着差别化、个性化方向发展。人们不仅要求纤维手感柔软、光泽柔和、色泽亮丽，更要具有吸湿透气、保湿滋润、抗菌抑菌、防紫外线等功能，而且便于洗涤、容易打理等。正家牛奶丝科技成功研制的牛奶蛋白纤维，使中国人体验穿牛奶的感觉成为可能。该纤维中含有大量动物蛋白的氨基酸，具有良好的亲肤特性，纤维性能和品种可根据需要调整，具有极好的加工性能。
（三）牛奶蛋白纤维的形态结构
横截面呈扁平状，哑铃形或腰圆形，在截面上有细小的微孔，这些细小微孔对纤维的吸湿，透湿性有很大的影响。
纵向表面有不规则的沟槽和海岛状的凹凸，这是由于纺丝过程中纤维的表面脱水，纤维取向较快形成的，它们的存在也使纤维具有优异的吸湿和透湿性能，同时对纤维的光和刚度也有重要影响。
（四）牛奶蛋白纤维的鉴定 1.燃烧法 2.溶解法 靠近火焰：熔融并卷曲 牛奶纤维在2.5%的NaOH溶液中，0℃恒接触火焰：卷曲，融化，燃烧 温加热30min后,即可出现牛奶蛋白纤维特离开火焰：燃烧，有时自灭 有的溶解现象. 燃烧时气味：毛发燃味 状态:纤维溶胀呈冻胶状. 残留物特征：黑色状，基本松脆，但有极微颜色变化:在整个溶解过程中,纤维的颜色从量硬块。 本色逐渐变为深红色,然后再从深红色褪色 至浅黄色.
（五）牛奶纤维的物理性质
牛奶纤维的理化性能既有别于棉、麻、丝、毛等天然纤维，又与锦纶、腈纶、涤纶和丙纶等化纤不一样，因此其性能介于天然纤维与合成纤维之间。 •其物化指标检测值如下：
•干断裂强度≥2.5cN／dtex； 干断裂强力变异系数≤14%； •干断裂伸长率16.0%～25.0%； 干断裂伸长率变异系数≤12%； •线密度偏差率±4.0%； 线密度变异系数≤3.5%； •染色均匀度(灰卡)≥3～4级； 回潮率4%～6%；
牛奶蛋白纤维具有亲肤性强、手感舒适自然、色泽亮丽、易染色等特性，可以纯纺，也可以和羊绒、蚕丝、绢丝、棉、毛、麻等纤维进行混纺，可开发高档衣、衬衫、家居服饰、男女T恤、牛奶羊绒衫、休闲装、高档豪华床上用品等，满足人们对服装舒适化、保健化、高档
化、时尚化的追求。
(七)牛奶纤维的市场开发应用 1.纯牛奶蛋白纤维织物特性：
牛奶蛋白纤维润肌养肤、亲肤保健、抑菌洁肤，是制作衣的极好材料。因为牛奶蛋白纤维的重要原料为牛奶蛋白质，能够起到营养肌肤、润滑肌肤的保健作用。牛奶蛋白质中含有天然保湿因子，能牢牢抓住水分子，保持皮肤水分含量，使皮肤更加柔润光滑、减少皱纹，实现了人们如沐牛奶浴的梦想。 2.纤维与棉纤维混纺特性：
牛奶蛋白纤维与棉纤维混纺制成的产品可提高织物的亲肤保健性和柔软性，增加悬垂性和织物光泽，并且保持了棉纤维的吸湿、透气、保暖等优异特点，提升了产品的档次，可开发衣、家居服饰、休闲服饰、豪华床上用品等，深受用户的青睐。 3.牛奶纤维与羊绒混纺特性：
该混纺纱线强力高于单纯羊绒纱线，提高织物耐磨性、抗起球性，穿着透气、导湿、滑爽、悬垂性好，光泽怡人，同时又保持了羊绒柔软的手感和保暖性，织成的织物具有轻柔、舒适、自然、保暖的独特风格，可与羊绒衫媲美，而成本低于羊绒，扩大了消费人群。 4.牛奶纤维与多种纤维混纺特性：
牛奶纤维还可以与桑蚕丝、竹纤维、天丝、麻等纤维混纺，制成春、夏季T恤、衬衫、衣等服饰。春季穿着具有轻盈、柔软、飘逸、悬垂的风格，夏季穿着具有透气、导湿、爽身的特性。牛奶服饰高贵典雅，深受用户欢迎。 5.功能性纤维特性：
还开发了负离子牛奶纤维、纳米牛奶纤维，纳米材料与纺丝液共聚，从而功能持久。牛奶负离子纤维可调节空气质量，促进人体血液循环，有利于人体身心健康。经专业部门检测，性能达国际同类产品水平，制成的衣具有生物保健功能。 6.家纺产品
以牛奶蛋白纤维绒为填充物制成的牛奶被温顺松软,保温性能良好且富有弹性,具有促进睡眠, 防螨抗菌,有益健康的功能,特别适用于过敏体质的人群。牛奶蛋白纤维家纺用品保管方便，除洗涤时注意不要使用强碱性洗涤剂外，不需要任何特殊处理。它卓越的功能，在日常使用能持久保持亮丽如新，并且容易打理。
七 蚕蛹蛋白纤维 1.概况：
省化学纤维厂研制。以蚕蛹为原料，先提取蚕蛹蛋白，并对蚕蛹蛋白进行化学改性，制成蛋白质纺丝液，与粘胶纺丝液共混在一起纺丝，得到含有蚕蛹蛋白的粘胶纤维长丝。纤维中蛋白质含量为10％- 20％，该纤维已批量生产。 2.蚕蛹蛋白纤维的制备
蚕蛹蛋白粘胶长丝是近年开发的新型蛋白复合纤维。它是采用化学方法提取蚕蛹,制得纺丝用蛋白质,再在一定条件下将其与粘胶纺丝原液共混,经纺丝加工而制得。纤维素形成芯部,蛋白质集中于表面,二者形成分子上的稳定结合,构成了蚕蛹蛋白纤维特定的皮芯结构。 3.制备过程
皮层蛹蛋白的原料为缫丝后的蚕蛹,脱脂后产生蛹粕;将脱脂蛹与1%－1.5%NaOH溶液加热抽提,蛹蛋白随之溶解,得到的蛹酪素抽提液经过滤后,加入一定量硫酸将蛹酪素沉淀,最后
蛹酪素沉淀物用水洗净、脱盐、烘干后得到蛹酪素粉。复合纺丝时粘胶组分液和蛹酪素粉溶解组分液在喷丝口同时喷出,并发生化学结合,形成蛹蛋白粘胶皮芯复合长丝 4. 蚕蛹蛋白纤维的性能
蚕蛹蛋白粘胶纤维的蛋白质集中于纤维表面,其性能与蚕丝相近,且染色性、悬垂性优于蚕丝。纤维中蛋白质含量为10%－20%,是一种新型优质蛋白质复合纤维。 5.蚕蛹蛋白纤维的应用
蚕蛹蛋白粘胶纤维的用途非常广泛,可适用于针织及高速织机,除单独使用外,还可与真丝、人造丝、涤纶、氨纶等多种纤维交织,是制作高档衣、T恤和春夏时装的理想面料 八、 花生蛋白纤维
(一)花生蛋白纤维的生产过程
花生蛋白纤维即花生蛋白改性聚乙烯醇纤维,将花生去衣磨碎,先用有机溶剂萃除其所含的脂肪,从花生粕饼中分离出花生蛋白质,按比例加入NaOH溶液,保温搅拌,使花生蛋白质完全溶解,得到一定浓度的花生蛋白液。加入降解剂巯基乙醇,在一定温度的蛋白质溶液中加入引发剂,再按重量比加入聚乙烯醇,在保温状态下均匀搅拌、接枝,共混或共聚,制备纺丝液,然后经湿法纺丝工艺,制成花生蛋白纤维。 (二)花生蛋白纤维的性能
花生蛋白纤维的理化性能与其他再生蛋白质纤维类同,纤维的断裂强度相对较低,吸湿率很高,故纤维干、湿状态下的强度相差很大。在纤维力学性能方面,花生蛋白纤维的强度较小、伸长较大。此外，花生蛋白纤维还具有蚕丝般的轻柔与光泽，具有棉花纤维的透气舒适，羊毛般的保暖、挺括，切具有染色性能好、吸湿适宜等优点。加工容易，原料丰富，成本低，无三废污染，属于环保型可再生的绿色纺织材料花生蛋白纤维可与羊毛、纤维素纤维等混纺 制作各种穿着用纺织品。
九 再生甲壳质纤维与壳聚糖纤维
该类纤维具有抗菌性、除臭性、促进伤口治愈、卓越的细胞再生效果以及无毒副作用的新产品。将该纤维可与其他纤维混纺成纱，制成机织品及针织品。
甲壳质：由虾、蟹、昆虫的外壳及从菌类、藻类细胞壁中提炼出来的天然高聚物。 壳聚糖：甲壳质经碱处理后脱去乙酰基后的物质。 （一）.甲壳质与壳聚糖的组成 甲壳质又称甲壳素；壳聚糖是甲壳质大分子脱去乙酰基的产物，又称可溶性甲壳质、甲壳胺。 甲壳素、壳聚糖和纤维素的结构十分相似。结构如下：
（二）.甲壳质纤维与壳聚糖纤维的形成 采用湿法纺丝，甲壳质或壳聚糖粉末溶解在适当的溶剂中制得纺丝溶液，然后通过喷丝喷孔入凝固浴，冷却凝固成纤维。
（三）.甲壳质纤维和壳聚糖纤维的性能
（1）强度:两类纤维的强度均低于一般的纺织纤维。 （2）吸湿染色性:吸湿透气，易染且色泽鲜艳。 （3）抗菌性
具有优良的抗菌活性。甲壳素纤维本身带有正电荷，其分子中的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂质阴离子发生离子结合，限制了微生物的生命活动。壳聚糖分子还能分解成低分子，穿入到微生物细胞壁，抑制遗传因子从DNA到RNA的转移而阻止细菌和霉菌的发育，达到天然抑菌的目的。因此，由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，并且可以防治皮肤病。 （4）生物相容性
甲壳素及其衍生物可被生物体的溶菌酶分解而吸收，不会有蓄积作用，产物也不与体液反应其化学和生物性质与生物体的组织相近，对组织无排异反应，因此有良好的生物相容性。 （5）可降解性
甲壳素和纤维素都是天然的高分子材料，具有生物可降解的特性。在酶的作用下，能分解成低分子物质，是真正的绿色环保纺织原料。 （6）安全性
通常使用的抗菌处理剂都不可避免毒性，对皮肤、眼睛也有刺激，经水洗后抗菌作用还会下降，细菌还易产生耐药性。而甲壳素制品作为保健品的原材料，对人体的耐刺激性、急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性和过敏性毒性合格，其持久性强，不存在耐药性等副作用。 （四）.甲壳质纤维和壳聚糖纤维的应用
医用材料：如创可贴、手术缝合线等。手术缝合线可生物降解并可被人体吸收。当伤口愈合后约四个月手术线即可被吸收。甲壳素还可以制成人造皮肤、医用敷料等。
服装等纺织品：如衣、衬衫、袜子、床垫、床上用品、婴儿服和尿布等，符合人们越来越注重健康的生活潮流，利用甲壳素纤维和其他纤维混纺制成的防风运动衣、高尔夫球帽、田径运动袜等，既吸汗又防臭。 十．海藻纤维
海藻纤维的原料来自于天然海藻中提取的海藻多糖。
海藻纤维的主要用途是制备创伤被覆材料，对伤口有亲和性、帮助凝血、吸收伤口的分泌物，促进伤口愈合。
第五章 差别化纤维
差别化纤维通常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改善的纤维。纤维的差别化加工处理是化学纤维发展的需要。在人们充分欣赏合成纤维许多优良性质的同时，合成纤维的一些不足也暴露出来了，这促使人们对化学纤维尤其是合
成纤维进行必要的改性。 差别化纤维的发展 生产差别化纤维，主要目的是为了进一步完善和拓展化学纤维材料的性能与品种，同时提高相应纤维制品的相关性能，开发新产品，提高企业的市场竞争力。主要有如下几个方面的作用：
1.提高适应性、应变性，适用于不同领域、品种、用途的产品；
2.克服常规合成纤维在吸湿、静电、染色、阻燃性能等方面存在的某些缺陷； 3.改善纤维性能；
4.天然化、自然化、仿真化； 5.差异化、特殊化、个性化； 6.增加产品附加值；
7.增加产品花色品种，开发新产品；
8.开发新功能、高功能，获得高感性、超自然效果； 9.提高可纺性、可织性、可染性等加工性能。 差别化纤维的发展
化学纤维的差别化和仿真化研究从20世纪60年代开始到现在已经有40年的历史。 技术、工艺、效果不断变化，由简单到复杂，从单一到多元，自初级到高级渐臻完善。 以涤纶为例介绍差别化纤维的发展
第一代涤纶差别化纤维：纤维差别化的主要特点是改变纤维的形态，特别是截面形态。所以这一阶段的差别化可称为形态差别化，属于初仿真阶段。差别化的主要方法是物理改性，通过异形喷丝板，在喷丝加工中获得各种异形和中空纤维。差别化的容以异形截面和中空为主。第二代涤纶差别化纤维:主要特点是针对纤维的特性改性，称为特性差别化时代，属于多仿真阶段。主要方法是化学改性加物理改性，如采用复合纺丝技术、各种加弹技术、变形技术以及各种化学改性技术。第三代涤纶差别化纤维：这个阶段纤维的差别化可称为多元差别化。差别化纤维被叫做高仿真纤维，因此属于高仿真阶段。差别化的方法可以说是多样化的。差别化手段有聚合工艺、纺丝技术、牵伸技术、加工技术等，通过复合、混纤、交络、变形，加上纤维在纵向形态和表面状态方面的变化。第四代涤纶差别化纤维：这一代差别化纤维日本称为新一代合纤，或新合纤(Shingos-en）。属于超仿真、超感性阶段。并利用多组分混纤和细旦丝。可以说同时运用聚合物改性技术、纺丝技术、丝加工技术、织造技术、染整技术等复合加工技术，使纤维的仿真技术达到了新的高度。差别化的容包括物理方面、结构方面、化学性能方面、集束方面、微旦化方面以及混纤、变形等各种变化。第五代涤纶差别化纤维：这一代差别化纤维的特点是创新。纤维在加工技术上创新，在特性上也创新，因此被称为新一代新合纤或新新合纤.新新合纤在技术上的创新，主要在于利用异聚合物、不规则共扼聚合工艺，超细纺丝技术似及单丝表面改质技术等。 我国差别化纤维的发展
1998年，我国化学纤维的总产量已突破500万吨，居世界第一位。但其中的差别化率仅为15％，与世界先进国家纤维差别化率达40％的水平相去甚远 .1999年7月14日，国家发展计划委员会、科学技术部联合发布了一份《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》
国家出台了一系列的优惠政策和措施，为我国差别化纤维新一轮开发创造了良好的外部环境。
第一节 纤维的差别化主要方法 一、物理改性
采用改变纤维高分子材料的物理结构使纤维性质发生变化的方法，属于物理改性。
1．改进聚合与纺丝条件：如温度、时间、介质、浓度、凝固浴，可改变高聚物聚合度及分布、结晶度及分布、取向度等。
2．改变截面：如采用特殊的喷丝孔形状开发的异形纤维。
3．表面物理改性：如采用高能射线（γ射线等）和低温等离子体进行纤维表面刻蚀、涂抹、以及物理改性接枝共聚、电镀等。
4．复合：即将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。
5．混合：即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
化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交联。
1．共聚：是采用两种或两种以上单体在一定条件下进行聚合的方法。 例如，丙烯睛与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯睛的阻燃性能，而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸磷酸钠或对苯二甲酸磷酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染色性能。
2．接枝：是通过一种化学的或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。接枝可以在聚合体进行也可以在成形纤维表面进行。
3．交联：交联是指使纤维大分子链间用化学链联结起来。当聚合物交联时，所有的单个聚合物链形成一个大的三维网状结构。将使玻璃化温度提高，纤维的耐热性、抗皱性、褶裥保持性、尺寸稳定性、弹性和初始模量获得改善，对纤维拉伸强度和伸长也有一定影响。 工艺变性
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。 4、后续工艺过程的联合。 第二节 变形纱（丝） 一．变形丝的分类 （一）伸缩型 1．扭曲型 2．非扭曲型 （1）加捻-热定型-解捻法 （1）填塞箱法 （2）假捻法 （2）擦边法 （3）复合纤维卷曲法 填塞箱法：
又称压缩卷曲法，原丝由喂入轮送入加热管（填塞箱），受到高度压缩。并在弯曲情况下受热定形，出口处不加热，使纤维形成卷曲形状。填塞法可加工粗旦锦纶和丙纶纱线。 （二）非伸缩型
1．空气喷射法 2．膨体纱加工法
喷气变形
运用空气变形技术，将单根或多根长丝改良成具有毛圈结构的丝线，这些毛圈及其弯曲的状态，通常是不易断裂或改变的。
加捻—热定型—解捻法是最早的一种方法，但消耗大、效率低。假捻法目前是最主要的加工方法。填塞箱法仅次于假捻法，速度高，主要生产
地毯纱等粗特变行纱。空气喷射法设备简单，主要用于长丝仿短纤丝的加工。 二．变形纱的特性
1．变形纱上的波纹、环圈、螺旋和皱曲使其具有良好的膨松性。 2．可提高抗皱性、抗起毛起球性、保形性和耐用性。 3．覆盖性好。
4．良好的挠曲性和延伸性。 各种变形纱如右图： 第三节 异形纤维
一．分类 1．三角形（三叶、T形）
2．多角形（五叶、五星、六角、支形） 3．扁平形（带状、狗骨、豆形） 4．中空（异形、中空、多孔） 二．加工方法
1．异形喷丝孔，最普通
2．膨化粘着法，喷丝孔是相互靠近的圆孔、弧
形孔、狭缝等。纺出的丝膨化相互粘着形成 异形纤维。
3．复合纤维分离法，将可通过机械剥离、溶解其中某些组份等得异形纤维。 4．热塑性挤压法。 三．性能
1．具有优良的光学性能。
2．因丝条的表面积增大，则纤维的覆盖能力增加，透明性减小。 3．纤维间报合力、蓬松性、透气性和丝条的硬挺性增强。 4．改善了纤维的手感。 5．提高了纤维的染色性。 四．异性纤维的几何特征
异形度:指异形纤维截面外接圆半径和切圆半径的差值与外接圆半径的百分比。即纤维异形度 B=(1一r／R)100%
中空度:是指中空纤维径(或空腔截面积)与纤维直径(或纤维截面积)的百分比。 中空纤维的中空度为: H=d／D×100％
四．用途
1．三角形，闪光效应，作为点缀。 5．中空，保暖，做絮片，混纺做毛料。 2．变形三角形，仿丝绸、仿毛织物等。 6．中空异形，中厚花呢，复丝长统袜 3．三叶，强捻做仿麻织物，手感脆爽。 7．扁平丝，刚性好，仿毛皮中的长毛纤维 4．五星，皱织物 8．双十字，袜子（不脱垂、用料省）。
五、异形中空纤维
➢ 有大量的静止空气，很好的蓄热保温材料 ➢ 中空降低了表观密度，实现了材料轻量化 ➢ 截面的异形化中空提高了纤维的刚度 ➢ 对光的漫反射增强了纤维的不透明感 ➢ 织物具有较好的吸湿、透气、保暖功能 六、长度方向随机不匀异形丝
长度方向随机不匀异形丝,如卷缩不匀、热收缩不匀、粗细 、结晶取向不匀、染色吸收不匀等。 第四节 复合纤维 一．复合纤维
复合纤维是将两种或两种以 上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。通过复合，在纤维同一截面上可以获得并联型、皮芯型、海岛型等其它复合方式的复合纤维。
复合纤维截面几何形状的分类
二．复合纤维的生产方法
复合纤维的生产要根据纤维的类型采用不同的纺丝方法和设备。其主要方法有：
1.复合纺丝法:基本原理是将两种性质不同的高聚物，用两根螺杆分别熔融、计量后．共同进入特殊设计的纺丝组件.按照预定的要求在喷丝孔中有规律地排列成熔体流，经喷丝孔喷出冷却成形后，再通过卷绕、拉伸而成为复合长丝。
2.共混纺丝法:将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混合在一起进行纺丝的方法.
三．特性及用途 1、特性
复合纺丝法可以使纤维同时具有所含组分聚合物的特点，且通过截面不同组分的适当配置，使各组分聚合物的优点能得到充分的利用，可制成永久卷曲、易染色、难燃、抗静电、高吸湿等特殊功能的纤维。它是一种目前普遍采用的合成纤维物理改性方法之一。 2．用途
并列：三维自卷曲，膨松、丰满、弹性好。 皮芯：自卷曲纤维、热粘接纤维、导电纤维。 多组分：制取超细纤维。
第五节 超细纤维 一．分类
(一)按照化纤生产技术水平,结合丝的基本性能及应用围分:
1．细旦丝:0.55dtex-1.4dtex (0.5-1.3旦)(涤纶，7.2-11μm)
2．超细旦丝:0.33dtex-0.55dtex(0.3-0.5旦)(涤纶，5.5-7.2μm)。 3．极细旦丝:0.11dtex-0.33dtex(0.1-0.3旦) (涤纶，3.2-5.5μm) 4．超极细旦丝:0.11dtex以下(0.1旦)以下.
(二) 按照合成纤与蚕丝细度接近或超越的程度分为：
(1)细特纤维。线密度大于0.44dtex(0.4旦)而小于1.1dtex(1.o旦)的纤维称为细特纤维，或细旦纤维。细特纤维组成的长丝称为高复丝。
(2)超细纤维。单纤维线密度小于0.44dtex的纤维称为超细纤维。 超细纤维组成的长丝称为超复丝。
二．特点 （一）优点 （二）缺点 1．手感柔软、细腻，抗弯刚度明显降低。 1．单纤维强力小，易出现毛丝，断丝等。 2．柔韧性好，重复弯曲强度提高。 2．抗弯刚度低，织物不硬挺。 3．光泽柔和，漫射光增加。 3．卷缩性低，膨松性差。 4．高清洁能力，接触面积增大。 4．上油、上染率增加，物料消耗量增加。 5．高吸水、吸油性。 6．高密结构。 7．高保暖性，静止空气多。 三．制取方法 1．常规纺丝法
常规纺丝法是直接用熔纺法、湿法或干法纺丝制取细旦或超细旦纤维。它可以通过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现。常规设备、工艺，主要是细旦丝.
2．分裂剥离法，多组分复合丝。两种成分以放射状，多层等形成，然后用化学或物理方法分裂、剥离。
3．溶解去除法，复合纤维中溶去一种成分。 四．应用 1．仿真丝。 4．洁净布。 2．高密防水透气织物。 5．高吸水材料，毛巾、吸水笔芯、卫生巾。 3．桃皮绒织物。 6．仿麂皮。
第六节 其它改性纤维
一 表面微坑、沟槽和高比重纤维
采用无机粒子与有机物共混纺丝可得到高比重纤维，提高织物的悬垂性。 混入无机物粒子的纤维在碱减量时，无机物粒子周围的聚合物被水解，在纤维的表面出现很多喷火口状的微孔口。这种表面能赋予织物清凉感。 二 高收缩纤维 (一)高收缩纤维 1．纤维在热处理时，收缩率在20%--50%（70%）的纤维。（一般纤维的沸水收缩率不>5%,长丝不>9%）。
2．高收缩睛纶，沸水收缩率达15%-45%；高收缩涤纶，沸水收缩率达30%-50% (二)应用
1．晴纶膨体纱 2．毛纺产品的改性
3．交织，形成凹凸不平的效果。
4．立体图形，提花织物，花用普通长丝，底用高收缩纤维，收缩处理，图形有立体感。 5．其他；高密织物、膨体厚织物、人造麂皮。膨体厚织物
三、自伸长丝
指进行热处理时表现出自伸长的特性。其自伸长可达8%-15%。将自伸长丝与高、低收缩丝复合形成高异收缩复合丝，组分之间的收缩率差可达30%-45%。后整理后低收缩丝浮在织物表面，形成致密的超短波丝圈和桃皮绒手感。高收缩丝集中在织物的部作为骨架 四 易染色纤维
易染色是指可用不同染料染色，且色泽鲜艳、色谱齐全、色调均匀、色牢度好、染色条件温和等。涤纶是常用合成纤维中染色最困难的纤维，易染色合成纤维主要是指涤纶的染色改性纤维。易染色合成纤维常见的品种除阳离子染料可染涤纶外，还有常温常压阳离子可染涤纶（ECDP），酸性染料可染涤纶，酸性或碱性染料可染涤纶，酸性染料可染腈纶纤维，可染锦纶纤维，阳离子可染锦纶纤维等 五 吸水吸湿纤维
吸水吸湿纤维是指具有吸收水分并将水分向临近纤维输送能力的纤维。同天然纤维相比，多数合成纤维吸湿性较差，尤其是涤纶与丙纶，改善合成纤维吸湿性与舒适性可以采用化学改性方法和物理改性方法，通过改性提高纤维的润湿与膨胀能力，或者制成多孔纤维使其部形成微孔穴系统来增加纤维的吸水吸湿能力。吸水吸湿纤维主要用于功能性衣、运动服、训练服、运动袜等产品。 微孔型亲水纤维 六 混纤丝
混纤丝是指由几何形态或物理性能不同的单丝组成的复丝。目的在于提高合成纤维的天然感。常见的混纤丝有异收缩、异形、异旦及多异混纤等几种类型。 1.异形混纤丝
由截面形状不同的单丝组成的混纤丝，在纤维之间存在空隙及毛细管结构，可降低纤维间的摩擦系数，其织物具有良好的蓬松性、吸湿性和回弹性。 2.异收缩混纤丝
异收缩混纤丝是由高收缩纤维与普通纤维组成的复合丝，在织物整理及后加工过程中，高收缩纤维因受热发生收缩而成为芯丝，收缩率低的纤维因丝长差而浮出表面，且产生卷曲，同时纤维之间形成空隙，赋予织物蓬松感。 3.异旦混丝
微细纤维织物有良好的柔软性和悬垂性，但往往没有身骨，为了追求柔而不烂的风格，可以采用粗旦纤维与微细纤维混纤的异旦混纤方法。 4.多异混纤丝
是指将具有线密度、截面形状、热收缩率、伸长率、单丝粗细不匀等多种特征差异的纤维，以不同形式相组合的混纤丝，目的是使之更接近天然纤维的风格。
第七章 功能性纤维
功能纤维(functional fiber)主要是指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、反渗透、离于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及适合在特殊条件下应用的纤维。功能纤维分类：第一类是对常规合成纤维改性，克服其固有的缺点。
第二类是针对天然纤维和化学纤维原来没有的性能，通过化学和物理的改性手段赋予其蓄热、导电、吸水、吸湿、抗菌、消臭、芳香、阻燃、紫外线遮蔽等附加性能，使更适合于人类穿着舒适和装饰应用。第三类为具有特殊功能，如高强、高模、耐热、阻燃的高性能纤维。 第一节 导电纤维（Electrical conductivity fiber）
导电纤维:指在标准状态（20℃相对湿度65％)下．质量比电阻为108Ω.g/cm2以下的纤维。 导电纤维品种较多、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;
(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，或通过复合纺丝方法制得导电纤维。 按纤维材料来分
主要品种有：金属纤维、碳纤维和有机导电纤维。有机导电纤维以普通合成纤维为基体、在纤维中添加炭黑、石墨、金属或金属氧化物等导电性微粒或微细纤维制得。 导电纤维通常用于制成抗静电织物，它的导电性能要比抗静电纤维更好，所发生的静电能更快地泄漏，有效地防止静电的局部蓄集。同时，导电纤维还具有电晕放电能力，能达到向大气放掉电荷的效果。 一 导电纤维的作用机理
•不接地的导电纤维消除静电的过程可分为以下几个步骤； (1)含导电纤维的织物因摩擦而带上静电；
(2)织物(带电体)中产生的电荷向导电纤维汇集，导电纤维中诱导与织物电荷符号相反的电荷；
(3)导电纤维附近诱发产生强电场，使其周围的空气受此电场作用而电离；
(4)电晕放电产生的正、负离子中，与织物所带电荷性质相反的离子向织物移动，与织物所带电荷中和，从而消除静电。 二 导电纤维的制成方法
三 导电纤维的应用
导电纤维包括金属纤维、金属镀层纤维、导电性树脂涂层纤维、导电性树脂复合纤维等。这类纤维有比较低的电阻率，电阻率约在 107Ω.cm以下。通常的做法是把导电纤维的短纤维以一定的百分比（约0.1% - 5%）混入需要改性的短纤维中，或把导电纤维的长丝等间隔的编入织物中。实践证明，通过混用导电纤维防止纤维制品带电，其抗静电效果的可靠性和耐久性高，特别是在低湿度下也显示出优良的抗静电性能。
第二节 变色纤维
变色纤维是指在光线变化或温度变化或湿度变化的条件下颜色发生变化的纤维。 光敏变色纤维使用光致变色显色剂，温敏变色纤维使用热致变色显色剂。根据所用高聚物种类，可以直接共混于聚合物中纺丝，也可将微胶囊与低熔点的聚合物共混作为芯部，以成纤高聚物为鞘部复合纺丝。变色纤维多用于登山、滑雪、游泳、滑冰等运动员的着装。由于制品的色彩变化会给人以赏心悦目的效果，因此这类纤维又被称之为“趣味纤维”。 一、变色功能原理
一种服装叫液晶时装，属于最新的科技合成材料。
现已制成的液晶达3000种以上，都具有液体的流动性与晶体的化学性，而受磁、电、声、光、热、力等外在因素的影响，其分子排列即发生变化，出现不同的折射率，使服装变换出多种色彩。现在，科学家们已研究和掌握了一些精细地调整热敏变色材料的技术，使这种面料能够在常温环境下，显示出五彩缤纷的色彩。 二、变色整理的纤维纺织品 1、随时间变色
这类服装的奇特之处在于，一天中至少可以变三次颜色。如在酷暑呈现纯白色，可以很好的反射热量；若在室时它又会变成浅兰色，给人一种朴实淡雅的感觉；到傍晚时，它又会变成漂亮迷人的红或紫色，是出席晚宴的理想时装。 2、随温度变色
这类变色服装采用的是热敏变色材料。这种材料就是将热敏化合物掺到染料中去，再印染到织物上。染料由黏合剂树脂的微小胶囊组成，每个胶囊都有液晶，液晶能随温度的变化而出现不同的折射率，使服装变换出多种色彩。
英国伦敦的一家时装公司曾举办过一次别开生面的时装表演，台上女模特的各种时装不断改变色彩，有如彩虹飞舞。原来这些时装都是用一种含液晶的感温变色纺织面料制造的，在28℃时，面料是红色；到33℃时，又变成黄色；28℃~33℃之间，还可以变出其他各种色彩。
3、随湿度变色
另据报道，还有一种“水现织物”他看起来与普通面料没有差异，但是，当它潮湿时就会显示出花纹、图案。这种织物非常适合游泳衣或雨衣、雨伞。当穿上这种游泳衣，一头扎进清波碧水的游泳池中，泳衣上斑斓的图案渐渐显示出来，那有多么引人注目啊！ 4、随光线变色
人们利用动物特性并以仿生学的原理与高新技术研制成功一种能自动变色的化学纤维，称为光敏变色纤维。它是采用纤维中引入具有光敏变色性化合物，或合成能变色的聚合物纺丝的方法。如将能在可见光下发生氧化一还原反应物的、色泽变化可逆的硫堇衍生物导入聚合物，然后纺成纤维。该纤维制品不仅对光线十分敏感，而且湿度变化也能够引起颜色变化。 第三节 纤维和远红外纤维 一、纤维
纤维能将转换为远红外线。能高效率地将太阳能转换为远红外辐射的物质等。
碳化物能吸收中高能波长段(<2μm)。中波长0.3 -0.2μm的能量占总能量的95%以上，因此纤维具有很好的蓄热保温效果。 二、远红外纤维
远红外纤维是低温(接近体温)下辐射远红外线的纤维称之为。医学领域，一般把3μm以上的红外线作为远红外波段看待。远红外线具有增强人体新代射、促进血液循环、提高免疫功能、消炎、消肿、镇痛等作用。远红外纤维和众多的远红外治疗仪不同，不需要热源，对时间和场所都没有限制；远红外纤维可将保健结合在使用中，作用时间长。 第四节 防紫外线纤维
紫外线（UV）是波长为200 - 400 nm的电磁波。按波长围区分，紫外线又可分为紫外线A、B、C。到达地面的主要为紫外线A。紫外线能促进维生素D的合成、杀菌与光合作用。有害方面表现在损害皮肤、降低免疫功能和不利于植物及海洋生物的发育等。紫外线遮断纤维是在成纤聚合物中掺入防紫外线物质。目前的防紫外线纺织品包括衬衫、运动服、工作服、制服、窗帘以及遮阳伞等。其紫外线遮挡率可达95%以上。 第五节 阻燃纤维
表示纤维及其制品的可燃性通常采用极限氧指数。阻燃粘胶纤维的极限氧指数一般可达到27% - 30%。阻燃腈纶的极限氧指数一般在26% - 30%之间。腈氯纶的极限氧指数可达到28%以上，适于制作高贵裘皮服装、地毯、毛毯、长毛绒、空气过滤布等。阻燃聚酯纤维的物理性质与普通聚酯纤维基本相同，可用于装饰布、睡衣、工作服和床上用品等。丙纶阻燃改性，极限氧指数达26% - 28%，主要用于室装饰织物，也可以把它用于工业用途。 第六节 弹性纤维
弹性纤维是指具有很高的断裂伸长率、很高的弹性恢复能力、很低的弹性模量的纤维。弹性纤维分为橡胶弹性纤维和聚氨酯弹性纤维。橡胶弹性纤维由橡胶乳液纺丝或橡胶膜切割制得，只有单丝，有极好的弹性恢复能力。聚氨酯弹性纤维是指以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维，我国简称氨纶。国外商品名有Lycra(美国)、Neolon(日本)、Dorlastan(德国)等。 第七节 抗菌防臭纤维
抗菌防臭纤维是指具有除菌、抑菌作用的纤维。细菌以汗水中的尿素等人体排泄物为营养源，不断进行繁殖，同时排放出臭味很浓的氨，并且会引起皮肤瘙痒和病变。抗菌纤维大致有二类，一种是本身带有抗菌功能的纤维，如大麻、罗布麻、甲壳素纤维及金属纤维等；另一类是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。抗菌纤维可制作各种衣、床上用品、袜子、护士服及公用纺织品等。 第八节 香味纤维
香味纤维是在纤维中添加香料，使纤维具有香味的纤维。香味纤维能持久地散发天然芳香，产生自然清新的气息。制作这类芳香纤维多为皮芯复合结构，皮层为聚酯，芯层为掺有天然香精的聚合物，所用香精以唇形科熏衣香油精或柏木精油为主。这类芳香类纤维产生一种自然清新的感觉，同时具有去臭、安神等作用。可以制成絮棉、地毯、窗帘和睡衣等。 第九节 空调相变纤维
空调相变纤维是指能起到调温节作用的纤维。相转变材料在相转变过程中，温度恒定，起到缓冲温度变化得作用。将相转变材料加进中空纤维中，或制成微胶囊，混入纺丝液中纺丝。可以制作空调鞋、空调服、空调手套，也可制成床上用品、毯子、窗帘、汽车装饰、帐篷等。
第六章 高性能纤维
高性能纤维为力学性能同时具有强度为18 cN/dtex(20 g/D)、初始模量为441 cN/dtex(500g/D)的特种纤维。 第一节 对位芳纶纤维
凡是由酰胺键互相连接的芳基所构成的合成线型大分子，其中至少有85％的酰胺键直接连接在两个芳基环上，而有50％以下的酰胺键可被亚胺键所取代者都称之为芳族聚酰胺。由芳族酰胺键长链大分子制成的纤维叫芳族聚酰胺纤维，我国简称芳纶。象锦纶这样的脂肪族聚酰胺纤维具有某些缺点，如模量低，尺寸稳定性较差，在温度较高时的化学稳定性差以及耐高温性差等。芳族聚酰胺纤维中，由于在大分子长链中用芳基取代了一般聚酰胺中的脂肪基，分子链的柔性减小，闭性增大，使所得纤维的玻璃化温度，耐热性能以及模量等都显著提高。
一 凯夫拉纤维的发展
凯夫拉（Kevlar)纤维由美国杜邦公司于1972年开始工业化生产，是芳香族聚酰胺( Aramid）纤维的一个品种。我国于20世纪80年代初研制的两种纤维与凯夫拉纤维结构一致．命名为芳纶1414和芳纶14,总称为芳纶纤维。
用湿法纺出纤维，其纤维强伸模量达353 cN/dtex以上，比玻璃纤维高二倍半，在相同质量下，比玻璃纤维更刚硬。
1970年杜邦公司着手芳香族聚酰胺纤维工业化；1971年建立了一个工厂，以B纤维命名发表了专利并提供产品，之后商业命名为凯夫拉。生产能力分别在1978年为6 810 t,1982年2X104 t以上。目前凯夫拉纤维在美国和英国生产。日本帝人1974年工业化生产Technora。
二．对位芳香族聚酞胺纤维及其产品 美国杜邦： Twaron 1000 标准模量(SM)，用于织凯夫拉 帘子线 造、编织 凯夫拉29 各种用途的纱 Twaron 1010 标准模量can）增强复凯夫拉49 高模量纱 合材料（缠绕成形） 凯夫拉68 中等模量纱 Twaron 1111 中等模量(IM)增强复合凯夫拉100 各种色纱 材料(缠绕成形、拉制成凯夫拉119 高伸长纱 形)，织造、编织 凯夫拉129 高强度纱 Twaron 1055 高模量（HM)，用于织凯夫拉149 超高模量纱 造、编织 Twaron 1056 高模量（HM）增强复合 材料（缠绕成形、拉制成 形）荷兰阿克：
日本帝人：
Technora 200 高强，橡胶基增强材料Technora 210高强，绳索 Technora 240 高强，机织、针织物 三 凯夫拉纤维化学与物理性质 1.强度高、质量轻
大部分短纤维产品其密度为1. 43-1. 44 g/cm3，而凯夫拉49为1. 44-1. 45 g/cm3，凯夫拉149为1. 47 g/cm3，与常规合纤相比，锦纶为1. 14 g/cm3，聚酯为1.38 g/cm3，碳纤维为1. 8 g/cm3，玻璃纤维为2. 25 g/cm3，钢丝为7. 9 /cm3。因此凯夫拉纤维密度比锦纶、聚酯大，而比碳纤维、玻璃纤维和钢丝小，在基本相同强度下，凯夫拉具有较轻
的特点。 2.强伸性能
凯夫拉纤维具有较高的强度和模量。另外，它的强伸性能对于温度是不敏感的，一直到玻璃化温度以上。凯夫拉纤维其单丝强度为22. 9-26. 5 cN/dtex。凯夫拉纱最佳捻系数为1. 1。凯夫拉长丝有一较宽的强伸围；强度15.9-23. 8 cN/dtex；断裂伸长1.5%-4.4％；模量379. 5-970. 9 cN/dtex。凯夫拉纤维的高结晶和各向异性使得其具有非常低的蠕变，但在较高的应力下，产生蠕变。一般来讲，蠕变随着应力和温度的增加而增加。 3.压缩性能
在轴向和径向具有较低的压缩性能，这主要由于它的高结晶和高取向。 4.剪切性能
凯夫拉纤维具有较低的剪切性能，因为它具有较高的各向异性。 5.耐磨性能
由于凯夫拉纤维较弱的横向结合力，因此具有较低的耐磨性能，当纤维之间摩擦或与金属表面摩擦，易原纤化。这种情况在纤维表面区域，易纤维劈裂或原纤化，以致形成断裂。为了保护其表面，大部分凯夫拉纤维制品上油剂，增加耐磨性 6.抗燃性能
凯夫拉纤维在4270C时炭化。它的氧指数为28.5-29，与诺梅克斯（Nomex)基本相同 。 7.降解温度
凯夫拉纤维具有极好的热稳定性，这是芳香族聚酞胺固有的特性。在500℃以上产生急剧的降解 . 四 纺丝方法
五 应用
用于轮胎工业；高压水龙带、三角皮带、运输带中的增强纤维；生产电缆(如深海电缆)、腰带和防弹背心等。
第二节碳纤维
一． 碳纤维的品种分类
聚丙烯睛（PAN）基碳纤维； 粘胶基碳纤维； 沥青基碳纤维；
木质素纤维基碳纤维；
其他有机纤维基（各种天然纤维、再生纤维、缩合多环芳香族等合成纤维）碳纤维。
根据碳纤维的性能分类如下：
高性能碳纤维：有高强度碳纤维、高模量碳纤维、中模量碳纤维等。 低性能碳纤维：耐火纤维、碳质纤维、石墨纤维等。
根据碳纤维的用途，碳纤维品种规格分为通用型GP和高性能型HP。
高性能型又分高强型HT和高模型HM,根据复合材料工程需要又开发了超高强型UHT和超高模型UTM 二．碳纤维性能
1.碳纤维的应力-应变曲线是一条直线，纤维在断裂前是弹性体，断裂是瞬间开始和完成的。高模量碳纤维的最大延伸率是0. 35％，高强度碳纤维为1%，据报道已有延伸率为1. 5％的碳纤维商品。碳纤维的弹性回复为100％。缺陷在碳纤维是随机分布的。纤维长度增长，不仅包含裂纹数目增多，而且包含大裂纹、大空穴的几率也增大，并导致强度下降；同理碳纤维直径越粗，由于缺陷的存在，不仅承载的有效面积减小，而且易造成应力集中，导致强度下降。强度随试样长度和直径的变化称之为“体积效应”或“尺寸效应”。 2.碳纤维的物理性能
碳纤维的密度在1. 5-2. 0 g/cm3之间，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温(3000℃）石墨化处理，密度可达2. 0 g/cm3 。碳纤维的热膨胀系数与其他类型纤维不同，它有各向异性的特点。平行纤维方向是负值，而垂直于纤维方向是正值。 碳纤维的热导率随温度升高而下降。 碳纤维的比电阻与纤维的类型有关。 具有很好的耐热性和耐高温性。 3.碳纤维的化学性能
碳纤维的化学性能与碳很相似。它除能被氧化剂氧化外，对一般酸碱是惰性的。在空气中，温度高于4000C时则出现明显的氧化，生成CO和CO2。在不接触空气或氧化气氛时，碳纤维具有突出的耐热性，与其他材料比较，碳纤维温度要高于1 500℃时强度才开始下降。 碳纤维还有良好的耐低温性能.如在液氮温度下，也不脆化，它还有耐油、抗放射、抗辐射、吸收有毒气体和减速中子等特性· 三．碳纤维的结构（如右图）
碳纤维是由许多微晶体堆砌而成的．微晶体的厚度为4-10nm，长度为10—25nm，它由约12—30个层面组成。
四． 碳纤维的应用 1.土木建筑
2.航空、汽车复合材料的应用
3.工业上的应用 碳纤维结构 4.医疗卫生、体育用具
第三节超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维由超高分子量聚乙烯(UHMW—PE)制备，具有高强度、高模量纤维强度：265cN／tex,；模量:9354.8cN／tex以上，模量及耐冲击性均高于芳纶，它密度小，耐化学试剂及紫外线性能优良．
聚乙烯有三个品级,低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。超高分子量聚乙烯的结构与高密度聚乙烯相似，但相对分子质量高达5x105一5x106 。 一．超高分子量聚乙烯纤维的制造 ➢ 冻胶纺丝-超拉伸法。
该方法先把超高分子量聚乙烯溶解在萘烷或液体石蜡等溶剂中，制成稀溶液(0.5％-10％)，脱泡后经喷丝头挤出，骤冷成冻胶丝．然后加热到结晶温度(90—150℃)以上，进行超倍拉伸，使分子链重排，形成伸直链结晶，得到高强度和高模量纤维．
二．超高分子量聚乙烯纤维的性质
1．强度和模量 2．耐冲击性和比能量吸收能力高
3．电性能：适合于在高频电波下使用。 4．可加工性 5．热性能 6.其它性质
三．超高分子量聚乙烯纤维的用途
滤材、降落伞、装 甲板、防弹背心和服装、子弹防护罩、增强复合材料、高模量织物、船用绳索、电缆、帆船篷布、医用材料及防身服装等。
第四节 其它高性能纤维
一 高性能聚丙烯腈纤维（PAN）
高性能聚丙烯腈纤维(PAN)对日光和其他大气条件 的耐受力极高， 同时也有极高的耐酸碱和某些有机溶剂的能力．以及较高的热稳定性 ．
应用：替代石棉；制作防水篷帆布、篷帆 、遮盖布、防护遮盖布、帐篷，以及绳索、渔网和风帆布；过滤材料等。 二 聚苯硫醚纤维（PPS）
聚苯硫醚纤维具有独特的阻燃性、很好的抗化学性和热稳定性。
在工业烟道气过滤、特殊的熟介质过滤、造纸工业中干燥带、电缆包胶层和防火织物等方面获得应用 。
三 聚醚醚酮（PEEK）
是一种综合性能优良的热塑性工程塑料。 1、PEEK的性能
(1)耐热性：其熔点为335℃，可在245-250 ℃连续使用。
(2)耐热水性：耐热水性是其最大特点之一。在80 ℃的水中漫泡800h，拉伸强度和 断 裂伸长率基本没有变化
(3)耐疲劳性和耐磨性：在高交变应力下具有很好的耐疲劳性，并有长期的耐负荷性。 (4)化学稳定性：除可溶于浓硫酸和浓硝酸中变黄外 ，对其他溶剂均很稳定。
(5)耐燃性：PEEK本身具有耐燃性 ，氧指数为35％，使燃烧时，它的挥发物量也很少，
腐蚀性气体少。
(6)PEEK具有根高的机械强度。 (7)良好的耐辐射性。
(8)PEEK的耐热氧老化性能好。 2、应用
在波音机上，PEEK取代铝；熔融纺丝法制造PEEK纤维，织造 耐腐蚀性传送带和滤布。PEEK的应用 中最引人注 目的是用碳纤维和PEEK基材制成的碳纤维增强复合材料； 特别值得注意的是PEEK正在开发 中的用途，如粘合剂、涂料和纺成高强度 的纤维在某些特殊环境中的应用。 四 几种常见耐高温纤维 耐高温纤维
耐高温纤维是指温度在200℃以上具有足够抗热性能的纤维，它可以连续使用而不会分解，而且保留着主要物理性能。 应具有以下条件：
(1)在高温下保持常温时的力学性能； (2)长时间暴露在高温中，不发生热裂解； (3) 应具有一般纤维材料的加工性能。 （一）聚四氟乙烯纤维 1.聚四氟乙烯纤维的性能
(1)具有较宽的使用温度围(120—250℃)，在310 ℃开始强力失效，瞬时可耐1000 ℃以上的高温火焰。
(2)最难以燃烧，限氧指数LOI高达95。
(3)优良的化学稳定性。对酸、碱及其它几乎所有的化学药品都有很好的抵抗能力。 (4)具有十分良好的耐气候性，是现有化学纤维中耐气候性最好的一种。 (5)其它．如还有极好的电绝缘性，良好的非粘着性，吸湿率为零。 2.聚四氟乙烯纤维的应用
常用作外层保护服，如字宙压力服，人工操作火箭燃料和其它有害化学品的防护服。高侵蚀液体和气体在升温情况下的过滤材料，医学上的人造血管和心脏隔膜。 （二） 聚间苯二甲酰间苯二胺纤维 1.纤维性能
(1)都具有较好的阻燃能力。Nomex的限氧指数为29—30，Connex和Tenilon也都难燃。 (2)长期在高温下使用，不损伤其性能。Nomex在220℃温度下长期使用可达10年之久。 (3)均具有较好的耐辐射性。 (4)均具优良的耐化学药品性能。 2.应用
首要用途是制作易燃、易爆环境中的工作服，已广泛应用于铁矿、金属、化学、石油及石油化工诸领域中。也用作赛车服、宇宙服和消防服。 其次，是公共建筑室和交通运输工具中的装饰用品。 第三类是工业滤材填料及高温输送带。 （三） 聚酰胺——酰亚胺纤维 1.纤维性能
(1)Kermel具有特殊的耐高温性能，可耐260 ℃ 。暴露在高温和火焰下不收缩，其分解温度为380—400 ℃ 。
(2)Kermel既不熔融也难燃，仅发生少量收缩。
(3)Kermel染色性与芳香聚酰胺纤维相仿。
(4)Kermel可耐一般的酸和碱，但在冷酸中略有分解，在热的强碱液中部分分解。 2.应用
常用来做高温防火保护服，装甲部队的防护服。良好的绝热性使之可作为强热源辐射热屏地毯。工业用之做滤布，高温焦炉气的滤材，高温输送带，电绝缘纸，研磨布等。 （四） 酚醛纤维 1.纤维性能
(1)酚醛三维交联结构，使其具有较好的阻燃性，短时250℃不燃、不熔也不收缩，极限氧指数为36。
(2)具有良好的纺织加工性能。
(3)150 ℃以下具有好的耐热性。 2.应用
制作飞行员、地勤、船员的消防防燃服装以及航空工业绝缘材料，医院、宾馆中的家具装饰物等。
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