纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。1/182第一章第一节化学纤维的分类第一章第二节化学纤维发展概述第一章第三节化学纤维的生产方法概述第二章化学纤维质量指标及其检测方法第三章第一节粘胶纤维概论第三章第二节粘胶纤维生产用原料第三章第三节粘胶的制备第三章第三节粘胶短纤维的纺丝及拉伸第三章第三节粘胶短纤维的后加工第三章第四节粘胶的制备第三章第四节粘胶长丝的纺丝第三章第四节后处理第三章第四节普通粘胶长丝后加工第三章第四节普通粘胶长丝生产设备第三章第五节工艺流程第三章第五节成形工艺第三章第五节玻璃纸的后处理第四章第一节聚对苯二甲酸乙二酯的制备第四章第一节铸带和切粒(切片纺丝)第四章第一节聚对苯二甲酸乙二酯的结构和性质第四章第一节聚酯切片质量指标第四章第二节切片干燥目的第四章第二节切片干燥原理第四章第二节工艺控制第四章第二节设备第四章第三节概述第四章第三节纺丝机第四章第三节纺丝工艺控制第四章第四节概述第四章第四节POY生产(预取向丝)第四章第四节FDY(全拉伸丝)第四章第五节聚酯短纤维后加工第四章第五节聚酯长丝后加工第四章第六节聚酯纤维性能第五章第一节聚酰胺纤维概论第五章第二节聚酰胺原料的制备纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。2/182第五章第三节聚酰胺的结构和性质第五章第四节聚酰胺6的纺丝(高速)第五章第五节聚酰胺纤维的后加工第一章:概论第一节化学纤维的分类纤维(Fibre)是一种柔软而细长的物质,其长度与直径之比至少为10﹕1,其截面积小于0.05mm2。对于供纺织用的纤维,其长度与直径之比一般大于1000﹕1。在纺织纤维中,一类是天然纤维(Naturalfiber),如棉、麻、羊毛、蚕丝等;另一类为化学纤维(Chemicalfiber)。化学纤维是指用天然的或合成的高聚物为原料,经过化学方法和机械加工制成的纤维。化学纤维的问世使纺织工业出现了突飞猛进的发展,经过100多年的历程,今天的化学纤维不论是产量、品种,还是性能与使用领域都已超过了天然纤维,而且化学纤维生产的新技术、新设备、新工艺、新材料、新品种、新性能不断涌现,呈现出蓬勃发展的趋势[1]。按照化学纤维天然化、功能化和绿色环保的发展思路,化学纤维的新品种、差别化纤维和功能化纤维层出不穷,改善了化学纤维的使用性能,扩大了化学纤维的应用领域,为纺织工业的发展开创了广阔的前景。一、化学纤维的分类化学纤维的种类繁多,分类方法也有很多种,根据原料来源、化学组成、形态结构(一)按原料来源分类分为再生纤维(Regeneratedfibre)和合成纤维(Syntheticfibres)两大类。1.再生纤维再生纤维也称人造纤维,是利用天然聚合物或失去纺织加工价值的和纤维性能差别等分类如下:纤维原料经过一系列化学处理和机械加工而制得的纤维,其纤维的化学组成与原高聚物基本相同。包括再生纤维素纤维(Regeneratedcellulosefibre)(如粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维)、再生蛋白质纤维(Regeneratedproteinfibre)(如大豆纤维、花生纤维)、再生无机纤维(如玻璃纤维、金属纤维、碳纤维)和再生有机纤维(如甲壳素纤维,海藻胶纤维)。2.合成纤维合成纤维是以石油、煤、石灰石、天然气、食盐、空气、水以及某些农副产品等天然的低分子化合物作原料,经化学合成和加工制得的纤维。常见的合成纤维有七大类品种:聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)和聚氨酯弹性纤维(氨纶)等。图1-1列出纺织纤维分类及其品种。纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。3/182图1-1纺织纤维的分类(二)按形态结构分类按照化学纤维的形态结构特征,通常分成长丝(Continuousfilament)和短纤维(staplefibre)两大类。1.长丝在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(Monofils)、复丝(Multi-filament)、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Texturedfilament)。单丝:长度很长的连续单根纤维。复丝:两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。化学纤维的复丝一般由8~100根以下单纤维组成。纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。4/182捻丝:复丝加捻成为捻丝。复捻丝:两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。帘线丝:由一百多根到几百根单纤维组成,用于制造轮胎帘子布的丝条。变形丝:化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝称为变形丝。2.短纤维化学纤维的产品被切断成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。根据切断长度的不同,短纤维可分成棉型、毛型和中长型短纤维。棉型纤维(Cottontypefibre)的长度约为30~40mm,线密度为1.67dtex左右,纤维较细,类似棉花;毛型纤维(Wooltypefibre)的长度约为70~150mm,线密度为3.3~7.7dtex,纤维较粗,类似羊毛;中长纤维(Midfibre)的长度约到51~76mm,线密度约为2.2~3.3dtex,介于棉型和毛型之间。(三)按纤维制造方法分类化学纤维按基本的制造方法不同,可分为两类,即熔体纺丝纤维、溶液纺丝纤维(即干法纺丝纤维、湿法纺丝纤维)。熔体纺丝(meltspinning)是高分子熔体从喷丝孔压出,熔体细流在周围空气(或水)中凝固成丝的方法;干法纺丝(dry-spinning)是高分子浓溶液从喷丝孔压出,形成细流,在热空气中溶剂迅速挥发而凝固成丝的方法;湿法纺丝(wet-spinning)是高分子浓溶液由喷丝孔压出,在凝固浴中固化成丝的方法。(四)按照单根纤维内的组成分类按照单根纤维内的组成分为单组分纤维和多组分纤维。由同一种高聚物组成的纤维称单组分纤维,大多数常规纤维为单组分纤维,如涤纶;由两种或两种以上高聚物组成的纤维称多组分纤维,如腈纶。如各组分沿纤维轴向有规则地排列并形成连续的界面的纤维,称为复合纤维;如各组分随机分散或较均匀混合的纤维,则称为共混纤维。(五)按纤维性能差别分类近年来,随着化学纤维的天然化、功能化进程的加快以及绿色环保的迫切要求,具有特殊结构、形态和性能的化学纤维已逐渐得到发展与普遍使用。这一类化学纤维主要有三类:差别化纤维(differentialfibre)、功能纤维(functionalfibre)和高性能纤维(high-performancefibre)。1.差别化纤维差别化纤维是指经过化学或物理变化从而不同于常规纤维的化学纤维。如异形纤维、复合纤维、超细纤维、易染纤维、阻燃纤维、亲水性合成纤维、着色纤维和抗起球纤维等。纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。5/1822.功能纤维功能纤维是指在纤维现有的性能之外,再同时附加上某些特殊功能的纤维。如导电纤维、光导纤维、离子交换纤维、含陶瓷粒子纤维、调温保温纤维、防辐射纤维、生物活性纤维、生物降解性纤维、可产生负离子纤维、抗菌除臭纤维及变色纤维等。3.高性能纤维高性能纤维是指强度17.7cN/dtex,模量441.5cN/dtex以上的特种纤维。如碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚对苯二甲酸丙二酯纤维、Tactel纤维、聚苯硫醚纤维及超高分子量聚乙烯纤维等。二、化学纤维命名根据我国有关部门规定,人造纤维的短纤维一律叫“纤”(如粘纤、富纤),合成纤维的短纤维一律叫“纶”(如锦纶、涤纶)。如果是长纤维,就在名称末尾加“丝”或“长丝”(如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝)。三、化学纤维的主要品种目前世界上生产的化学纤维品种繁多,据统计有几十种,一些新品种还在陆续问世。主要产品见表1-1。表1-1化学纤维主要品种[2]学名、英文名分子结构中国商品名代号再生纤维素纤维viscose粘胶纤维聚酯系聚对苯二甲酸乙二酯纤维polyester涤纶PET脂肪族聚酰胺系聚酰胺6纤维nylon6锦纶6PA6聚酰胺66纤维nylon66锦纶66PA66聚丙烯腈系聚丙烯腈纤维acrylic腈纶PAN聚乙烯醇系聚乙烯醇缩甲醛纤维vinylon维纶PVA聚烯烃系聚丙烯纤维propylene丙纶PP超膏分子量聚乙烯纤维乙纶UHMWPE含氯纤维聚氯乙烯纤维chlorofibre氯纶PVC纺织化纤专业资料整理化纤工作者化学纤维工艺学电子教材电邮fibrecn@gmail.comQQ872445748化纤工作者、专业文章、行业视频、电子书籍等。6/182聚氨酯系聚氨基甲酸酯纤维spandex氨纶PU芳香族聚酰胺系聚间苯二甲酰间苯二胺Nomex芳纶1313PMIA聚对苯二甲酰对苯二胺Kevlar芳纶1414PPTA第二节化学纤维发展概述一、世界化学纤维工业的发展概况1884年,法国H.B.Chardonnet将硝酸纤维素,溶解在乙醇或乙醚中制成粘稠液,再通过细管吹到空气中凝固而成细丝,这是最早的人造纤维——硝酸酯纤维。该纤维于1891年在法国贝桑松建厂进行工业生产,由于硝酸酯纤维易燃,生产中使用的溶剂易爆,纤维质量差,未能大量发展,但从此开始了化学纤维工业的历史;1899年,由纤维素的铜氨溶液为纺丝液,经化学处理和机械加工制得的铜氨纤维实现工业生产;1905年粘胶纤维问世,因原料(纤维素)来源充分、辅助材料价廉、穿着性能优良,而发展成为人造纤维的最主要品种。其间,1900年英国托珀姆还开发了金属喷丝头、离心式纺丝罐、纺丝泵等,从而完善了粘胶纤维的加工设备。继粘胶纤维之后,又实现了醋酯纤维(1916年)、再生蛋白质纤维(1933年)等人造纤维的工业生产。合成纤维的起步较晚,1935年,美国W.Carothers等研究成功第一种合成纤维——聚酰胺66(尼龙66),并于1939年在美国实现工业化生产。1941年由德国Schlack发明的聚己内酰胺纤维(尼龙6)在德国实现了工业化生产。在其后的二三十年内,合成了数十种成纤高聚物,并采用熔体纺丝和溶液纺丝法纺丝,其中最成功、最重要的品种有聚丙烯腈纤维(1950年,又称腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(1950年,又称维纶)、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(1953年,又称涤纶)和聚丙烯纤维(1957年,又称丙纶)。60年代,石油化学工业的迅猛发展促进了合成纤维工业的发展,其产量远远超过了天然高分子纤维。1956~1960年,发展了第二代化学纤维——改性纤维,通过改性使原有化学纤维的染色、光热稳定、抗静电、防污、阻燃、抗起球、蓬松、手感、吸湿等性能都有较大改进,有改变纤维性能的抗静电、吸湿、吸汗、抗起球、耐热、阻燃、高卷曲、高收缩、高蓬松纤维;有改变纤维形状的异形、中空、超细、特殊立体卷曲纤维,还有仿棉、仿毛、仿麻、仿丝类纤维;还有异形纤维、复合纤维、超细纤维、易染纤维、阻燃纤维、亲水性合成纤维、着色纤维和抗起球纤维等。19