纺织新纤维与产品开发

纤维纺织研究所目录一、各种纺织纤维的性能二、产品开发的途径和方法三、产品开发实例介绍一、各种纤维分类：1、纤维素纤维分类2、化学纤维人造纤维合成纤维粘胶纤维、天丝纤维、富强纤维铜氨纤维、醋酯纤维聚酯纤维（涤纶）聚酰胺纤维（锦纶）聚丙烯纤维（丙纶）聚丙烯腈纤维（腈纶）聚氯乙烯纤维（氯纶）聚氨脂弹性纤维（氨纶）聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）3、人造纤维（一）、棉Cotton1、原棉的分类（1）细绒棉：又称陆地棉，长度为25-31毫米，色泽洁白或乳白，有丝光。目前世界上的产量85%为细绒棉，我国种植细绒棉的棉田面积占棉田面积的93%。有新疆细绒棉、美国SJV细绒棉、印度棉等。（2）长绒棉：又称海岛棉，品质优良，其纤维柔长，一般为33～39毫米,最长可达64毫米；细度为7000～8500公支，宽度15～16微米；强度较高,为4～5克力/根，断裂长度33～40千米；转曲较多，为80～120个/厘米。有新疆长绒棉、美国PINA棉、埃及GA88、86。机械采棉9（3）、彩色棉彩色棉是天然生长的非白色的棉花。1982年美国南部地区研究中心改良了彩色棉花的性能，已拥有棕、绿、紫、灰、橙等色泽品种。1994年我国开始彩色棉花的引进与种植研究，彩色棉花的产量已居世界第二位。彩色棉附加价值高（是白棉的3-5倍），加工成本低，代表纤维发展的方向。（4）有机棉有机棉这一名词是从英文OrganicCotton直译过来的。在国外其他语言中也有叫生态棉或生物棉的。有机棉生产中，以有机肥生物防治病量虫害，自然耕作管理为主，不许使用化学制品，从种子到农产品全天然无污染生产。种植要求农场及土地要求：1）环境要求：有机基地必须选择在大气、水、土壤未受到污染，周边无工厂或其他污染源的地区，同时避免转基因作物的污染。有的还提出：在种植有机作物方圆200平方公里内要无工业污染存在。2）认证范围：需经认证的土地。3）转换期：由常规生产过渡到有机生产需要经过转换期，一般为首次申请认证的作物收获前3年时间。转换期内必须完全按有机生产要求操作。经1年有机转换后田块中生长的作物，可以获得有机转换作物的认证，其产品可以冠以有机转换期产品销售[2]2、主要棉花品种的品质品种长度（mm）线密度（dtex）适合纺纱细度（tex）细绒棉（陆地棉）25~311.5~210~100长绒棉（海岛棉）33以上1~1.94~12粗绒棉（亚洲棉）13~252.5~4283、棉花的特性（1）化学定义：高聚合度（2000-3000）纤维素；棉属种籽的绒毛。化学结构：棉纤维纵、横截面（2）棉纤维性质密度（g/cm3）：1.5-1.55熔化温度（℃）：160-180，分解软化温度（℃）：-熨烫温度（℃）：180强力：公定（cN/tex）：22-53湿（cN/tex）：25-70断裂伸长：公定（%）：3-7湿（%）：3.2-7.4公定初始强性模量（N/tex）：3.5-7回潮率（%）：7-9常规湿度（%，BISFA）：8.5限氧指数（LOI，%）：18-20单体单元：2000-3000酸的作用：在加热条件下能被稀矿物酸攻击并降解，在冷的条件下也能被浓酸攻击并降解。碱的作用：在冷和热的条件下都可耐受碳酸盐和碱性水溶液。氧化剂和还原剂的作用：弱的氧化剂只会作用于纤维中的非纤维素组分；强氧化剂会攻击纤维素。对还原剂不敏感。有机溶剂的作用：不敏感。染色性能：可使用除了酸性和分散染料以外的所有类别染料染色。（3）棉纤维的优缺点优点：1、吸汗透气，手感柔软，穿着舒适；2、耐漂白剂，方便洗涤；3、染色性能好，光泽柔软；4、耐穿经济实惠、耐碱；缺点：1、弹性不足，变形后很难回复原状，易皱；2、会缩水，淡色衣服不能与深色衣服同洗会沾色；3、不耐酸，遇酸会受腐蚀而出现破洞；4、长时间日晒会产生氧化褪色而牢度下降；5、不易虫蛀，但易受微生物的侵蚀而霉变；熨烫标准：熨烫温度为160℃-180℃（热熨）17（二）、木棉纤维木棉树木棉花木棉又称英雄树、攀枝花。木棉纤维181、木棉纤维由木棉蒴果壳体内壁细胞发育、生长而成。严格讲木棉属果实纤维，不必经轧棉加工去除棉籽。纤维与蒴果壳体内壁的附着力也比较小，易于分离。192、木棉纤维的主要性能（1）.纤维规格长度8-34mm。（2）.密度中空度高（80％-90％），密度0.05-0.06g/cm3。木棉纤维是目前天然纤维中最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质。纤维块体在水中可承受相当于自身20～36倍的负荷而不致下沉。（3）.强度与伸长强力低伸长小。单纤1.4-1.7cN，断裂伸长1.5％-3％。203、木棉纤维的形态与结构纵向：圆柱形，无转曲，两端封闭；中段较粗，根端钝圆，梢端较细。横向：圆形或椭圆形，中空，壁薄。未破裂时呈气囊结构，破裂后纤维呈扁带状。木棉的主要组成为纤维素，结晶度为33％，聚合度为10000。（棉：结晶度为65％-72％，聚合度为6000-15000）（三）、亚麻纤维亚麻是古老的韧皮纤维作物和油料作物。亚麻起源于近东、地中海沿岸。早在5000多年前的新石器时代。亚麻是一种植物纤维，亚麻本身主要是纤维素，呈天然浅棕、长度约在2～36英寸之间（平均6～20英寸）的中重纤维。在显微镜下观察，亚麻纤维形状似竹子亚麻主要产于俄罗斯、法国、比利时和爱尔兰等地。我国的亚麻主要产区为黑龙江省和吉林省。1、亚麻纤维的形态特征亚麻纤维的截面呈不规则的多角形，中间有空腔，纤维纵向表面有条纹，且在某些部位有横节。化学定义：高聚合度（2500-3500）纤维素，来自亚麻茎组织。化学结构：(C6H10O5)n,n=2500-3500密度（g/cm3）：1.4-1.5熔化温度（℃）：160-180，分解软化温度（℃）：-熨烫温度（℃）：-强力：公定（cN/tex）：26-70湿（cN/tex）：32-1002、麻纤维性能断裂伸长：公定（%）：2-5湿（%）：3-6公定初始强性模量（N/tex）：4-4.9回潮率（%）：12-15常规湿度（%，BISFA）：12.0限氧指数（LOI，%）：-单体单元：2500-3500酸的作用：在加热条件下能被稀矿物酸攻击并降解，在冷的条件下也能被浓酸攻击并降解。碱的作用：纤维原料比棉更为敏感；煮练与漂白过的纤维具有良好抵抗力（性能与棉类似）。氧化剂和还原剂的作用：弱的氧化剂只会作用于纤维中的非纤维素组分；强氧化剂会攻击纤维素。对还原剂不敏感。有机溶剂的作用：不敏感。染色性能：可使用除了酸性和分散染料以外的所有类别染料染色。优点：1、天然纤维中强度最高、有美丽的光泽、有较好的耐感性；2、吸湿、导热性优良、干爽利汗、穿着舒适，适合夏季穿着、耐腐蚀性好，且不虫蛀；抗菌性。缺点：1、易褪色、易缩水、易霉烂、在热酸中易损坏；2、弹性恢复率低，折皱回复性差，穿时易皱、耐热性差，不易暴晒及高温熨烫；熨烫标准：熨烫温度为160℃-180℃（热熨）3、亚麻纤维的优缺点（四）羊毛羊毛纤维是羊的皮肤的变形物，保暖性极佳，多用于秋冬季节的服装，但极易虫蛀。纺织用毛纤维最主要是绵羊毛，通常称作羊毛，或称毛纤维，或简称毛。是重要的外衣用纤维原料。精纺呢绒：一般纱支30~100公支（10～33.3tex），有全毛、毛混纺、纯化纤三大类。克重范围100~380g/m2，内销幅宽144cm，外销幅宽149cm。粗纺呢绒：一般纱支2~20公支（50～500tex），按整理后成品织纹的清晰度和表面毛绒的状态，可分纹面、呢面、绒面织物三类。克重范围180~840g/m2，织物幅宽143、145、150cm。化学定义：蛋白质。化学结构：(C42H152O15N5S)n密度（g/cm3）：1.32熔化温度（℃）：300，分解软化温度（℃）：-熨烫温度（℃）：110长度：强力：公定（cN/tex）：8.8-15湿（cN/tex）：7-14断裂伸长：公定（%）：30-50湿（%）：36-70公定初始强性模量（N/tex）：2.2-3.5回潮率：15%---17%2、羊毛的性能缩绒性是羊毛重要特性之一，毛织物通过缩绒，可提高织物厚度和紧度，产生整齐的绒面，外观优美，手感丰满，提高保暖性。常规湿度（%，BISFA）：精纺：18.25粗纺：17限氧指数（LOI，%）：25-57单体单元：-酸的作用：冷态矿物酸（除硝酸）对其无改变，稀酸无论在冷态下还是在热态下都不会对它有改变。碱的作用：煮沸条件下易溶于5%碱性水溶液。会被碱性溶液和碳酸盐攻击，攻击程度随温度和碱液浓度决定。氧化剂和还原剂的作用：通常在一般的浓度下不会受到损伤；随温度和浓度的不同，碱性次氯酸盐会不同程度地攻击和改变纤维。有机溶剂的作用：不敏感。染色性能：可使用除了分散染料，硫化染料和不溶性偶氮染料以外的所有类别的染料染色。优点：1、有良好的保暖作用、耐酸、不易燃烧；2、有较好的弹性、抗折皱性；缺点：1、耐热及耐光性较差，日照时间长强力下降；2、不耐碱、碱对毛纤维有腐蚀作用、强度比丝织物差；3、受潮后特别容易霉变、虫蛀熨烫标准：熨烫温度为120℃-160℃（中温熨）3、羊毛纤维优缺点33（五）羊驼毛羊驼属于骆驼科，主要产于秘鲁。羊驼毛粗细毛混杂。粗毛长度达200mm，平均直径为150μm左右。细毛长50mm左右，平均直径为20～25μm左右。羊驼毛比马海毛更柔软而富有光泽，手感特别滑糯，毛的鳞片紧贴在毛干上，多用于织制夏季服装和衣里料等。34羊驼alpaca（六）牦牛绒YarkHair牦牛绒多为黑、深褐或黑白混色，纯白色很少，光泽最差，保暖性与羊绒相当，优于羊毛。（七）骆驼绒Camelcashmere骆驼绒的光泽与兔毛相当，比羊绒差，其压缩性优于羊毛，不易缩绒，保暖性较好,耐酸、碱、氧化剂和还原剂能力较强。以桑蚕丝为原料，将若干根茧丝抱合胶着缫制而成长丝，又称真丝。桑蚕丝从栽桑养蚕至缫丝织绸的生产过程中未受到污染，因此是世界推崇的绿色产品。桑蚕丝素有“纤维皇后”美誉，真丝可制成的布料有雪纺、绉丝等。具有飘逸滑爽、轻柔透气、高雅华丽、色彩鲜艳、光彩夺目等优良特性（八）天然动物纤维---真丝化学定义：丝心蛋白（+占大约25%质量的丝胶）。化学结构：密度（g/cm3）：1.25-1.37熔化温度（℃）：180，分解软化温度（℃）：-熨烫温度（℃）：110强力：公定（cN/tex）：24-45湿（cN/tex）：18-451、蚕丝的性质1、蚕丝的性质断裂伸长：公定（%）：13-25湿（%）：25-30公定初始强性模量（N/tex）：6.6-10.2回潮率（%）：9.5-11常规湿度（%，BISFA）：11.0限氧指数（LOI，%）：-单体单元：-酸的作用：冷态下被浓矿物酸攻击和损坏，加热时被中等浓度的矿物酸攻击和损坏。碱的作用：煮沸条件下溶于5%碱性水溶液。会被烧碱降解；但一般对于碱处理没有羊毛敏感。氧化剂和还原剂的作用：用于漂白的浓度有限的氧化剂和还原剂溶液一般不会构成损伤。。有机溶剂的作用：不敏感。染色性能：可使用除了分散染料以外的所有类别的染料染色。2、蚕丝的优缺点优点：1、特别幼细，手感爽滑柔软，光泽柔和明亮，穿着舒适、贴身；2、容易染色、吸湿力强，回潮率好，耐热性较好、有较好的耐酸性；3、透气性优良和良好悬垂性，同时还具有护肤保健、预防皮肤过敏瘙痒之缺点。缺点：1、强度一般，抗皱性不好，易缩水3-5%、不耐碱；2、耐光性较差，日光对它起脆化破坏作用；3、对盐的抵抗力较差，汗水中的盐会腐蚀它熨压温度：为120℃-140℃（中温熨）其中：人造丝的熨压温度为100℃-120℃（微温熨）43（九）竹纤维主要来自于各种性能优良、风格独特的竹纤维。竹速生、丰产、易活。我国种植面积最广，对竹资源在纺织领域的开发走在了世界前列，竹纤维是我国自主研发的天然植物纤维。44以竹为原料开发的纺织产品：原生竹纤维：又称竹原纤维。是将天然的竹材通过机械、物理的方法去除竹子中的木质素、果胶等杂质，从竹材中直接分离出来的纤维。其生产工艺与麻纤维相类似。再生竹纤维：又称竹浆纤维，有时企业中常称为竹纤维。属于化学纤维中的再生纤维素纤维，竹子先制成浆粕，再经类似粘