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第四章_化学纤维(2).ppt

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第四章 合成纤维,,2,第二节 合成纤维,合成纤维(synthetic fiber):由低分子物质经化学合成为高分子聚合物,再经纺丝而成的纤维。 一、合成纤维的种类 (一)按分子结构分 1、碳链合成纤维:聚乙烯纤维、聚丙烯腈纤维等2、杂链合成纤维:聚酰胺纤维、聚酯纤维等,(二)按纤维的纵向形态分长丝、短纤维 (三)按截面形态分异形纤维、复合纤维 (四)按加工和性能特点分普通纤维、差别化纤维、功能纤维,二、聚酰胺纤维--锦纶(nylon 6,PA6,结实耐磨)大分子链上有酰胺键-(CONH)-。 1. 概况1935年,杜邦公司首次合成了聚酰胺纤维(尼龙66),并于1938年开始工业化生产。同年,德国化学家P.Schlack制成了尼龙6,并于1941年实现工业化生产。我国聚酰胺纤维的商品名称为锦纶。锦纶也称耐纶、尼龙、卡普隆。,5,一种单体缩聚而成,单体含有一个端氨基和一个端羧基。用单体中含有的碳原子数来命名。,锦纶6:,锦纶66:,两种单体缩聚而成,一种单体含有两个端氨基,另一种含有两个端羧基。 命名:前一数字表示二元胺的碳原子数,后一数字表示二元酸的碳原子数。,普通锦纶纵、横向形态,2. 形态,锦纶由熔体纺丝制成,截面近似圆形,纵向无特殊结构。,根据纺丝孔的形状可制成异形锦纶:,异形锦纶纵、横向形态,7,3.性质(1)密度较小,1.14 g/cm3,服装制品穿着轻便,且有良好的防水防风性能。 (2)热学性质耐热性差,随温度的升高强力下降,收缩率增大。安全使用温度:低于93℃(PA6),低于130 ℃(锦纶66)。,8,(3)机械性质 强伸性:强度是普通纤维中最大的,手指粗的一根丝可吊起一辆大卡车;断裂伸长率较高; 回弹性:在普通纤维中最好,拉伸3%完全回复,拉伸10%回复90%(涤纶67%,粘胶32%)。 耐磨性:六大纶中最好(棉的10倍,羊毛的20倍),可做袜子、刷子。 初始模量:初始模量低,故手感柔软,但织物保形性差。,9,(4)耐光性耐光性差(端基对光、热、氧敏感),久晒变黄,强度下降。日晒16周后强度有光锦纶下降23%,无光锦纶下降50%。 有光锦纶:光泽强,发亮,长丝一般是有光的。 无光锦纶:添加消光剂(二氧化钛),减少或消除过强的光泽。,10,(5)吸湿染色性因大分子链上含有亲水基团,具有中等的回潮率,(在合纤中位居第二,回潮率4.5%),染色性能好。 (6)化学性质耐碱性优良但不耐酸。,11,4、锦纶的应用服装:袜子、羽绒服面料等产业用:轮胎帘子线、鱼网、运输带。,,,,12,三、聚酯纤维(涤纶polyester, PET)--挺括不皱,(一)概况涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的中国商品名,英国的商品名为Terylene,美国商品名为Dacron。涤纶是合成纤维的一大类属和主要品种,其产量居所有化学纤维之首。涤纶的发展最快,可仿各种天然纤维。,13,普通涤纶纵、横向形态,14,(二)制造1.纺丝液的制备切片(聚对苯二甲酸乙二酯)干燥→加热熔融 2.纺丝和后加工 短纤维初生丝(空气固化)→集束→拉伸(4-4.5倍,取向度↑)→热定形(消除内应力)→卷曲→切断 长丝:初生丝→拉伸→定形→加捻(或变形)→打包,15,(三)涤纶的分子结构特征聚对苯二甲酸乙二酯,涤纶,polyester,PET。 线性分子链,没有大的侧基和支链,故涤纶大分子间相互结合紧密。,16,(四)性质1、吸湿染色性分子中几乎没有亲水基团,结晶度高,因此 吸湿性差(W=0.4%):染色困难;湿、干态性质接近;易洗快干;紧密织物穿着闷热。 2、热学性质耐热性好,150度处理1000h强度下降50%,其它普通纤维200~300h完全破坏。,17,3、机械性质 (1)强度和伸长强度高伸长大,干湿强度相当。根据工艺条件可生产出:高强低伸型、低强高伸型、中强中伸型。 (2)弹性和耐磨性苯环的存在,使弹性好于其它合成纤维,与羊毛接近,因此织物挺括抗皱,尺寸稳定。耐磨性仅次于锦纶。,18,4、洗可穿性洗可穿性好体现在:易洗、快干、免烫。涤纶织物吸湿率性低、不易变形、弹性回复率高,因此洗可穿性好。 5、化学性质对无机酸和有机酸都较稳定,70%的硫酸处理72小时,强度基本不变。用酸处理涤棉包芯纱可制成涤棉烂花织物。耐弱碱不耐强碱。热碱使大分子水解,纤维水解由表及里,一层层剥落,用于仿丝绸加工(即碱减量处理)。,19,碱减量处理:在较高的温度下利用浓碱腐蚀涤纶表面,纤维细度变细,织物重量减轻(失重20%~25%),光泽柔和,重量减轻,从而形成真丝绸的外观和手感的工艺过程。对氧化剂、还原剂和常用的有机溶剂稳定。 6、起毛起球现象纤维抱合力差,易从短纤维织物中抽出,摩擦成球后,因涤纶强度大而难以脱落,故织物起球现像严重。,20,7、静电现象吸湿性差,易积聚静电荷,易吸灰
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