江南大学纺织材料学考研资料汇总doc(5)

2019-02-16 14:36

(3)热学性质

耐干热而不耐湿热(收缩)。耐热水性差,115℃以上收缩变形,煮沸3~4小时,织物变形或

部分溶解。(耐湿热性能和缩醛化的程度有关) (4)染色性

染色性差,色泽不鲜艳,因纤维皮层结构紧密,影响染料向纤维内部的扩散。 (5)化学稳定性

较好,较耐碱不耐强酸;耐腐蚀,不怕霉蛀。长期放于海水或土中均无影响,棉浸渍海水中20

天,强力消失,维纶仅损失12%。 (6)耐日晒性能

较好,棉和维纶织物同晒6个月,棉强力下降48%,维纶强力下降23%。 (7)保暖性

热传导系数低,保暖性较好。

可溶性维纶:不缩醛化的聚乙烯醇纤维可溶于温水,称可溶性维纶。可用于纺制超细纱 线(与普通纤维混纺成纱后将维纶溶解掉) 4.应用

多和棉花混纺:细布,府绸,灯芯绒,内衣,帆布,防水布,包装材料,劳动服等。

新型纤维的概念:

○1差别化纤维:物理特性 ○2功能纤维:添加某种物质 ○3高技术纤维:强度有特殊要求

eg.超细、异性??

eg.阻燃、抗静电、导电

差别化纤维

1.基本定义

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,使性状上获得一定程度改善的纤维。 2.获得方法 1)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。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。 2)化学改性:【共聚、接枝、交联、溶蚀、电镀等】

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。

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,丙烯腈与氯乙烯 或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈的阻燃性能,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。

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 枝可以在聚合体内进行也可以在成形纤维表面进行。

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。

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。

3.种类 (1)超细纤维

定义:细度小于0.9dtex的纤维,可直接纺丝,如熔喷纺丝、静电纺丝;分裂剥离法和

溶解去除法等方法得到。

特点:抗弯刚度小, 织物手感柔软、细腻、具有良好的悬垂性、保暖性和覆盖性,但回

弹性低、膨松性差。比表面积大,吸附性和除污能力强,消耗的染料多,且染色不易均匀。

(2)变形丝

变形加工:一般是指通过机械作用给予长丝(或纤维)二度或三度空间的卷曲变形,并用

适当的方法(如热定形)加以固定,使原有的长丝(或纤维)获得永久、牢固的卷曲形态。 (3)异形纤维(profile fiber)

定义:指纤维截面形状不是实心圆形的纤维。一般采用非圆形孔眼喷丝板纺丝制得,

或膨化粘着法、复合纤维分离法、热塑性挤压法和变形加工法等。 目的:改善合成纤维的手感、光泽、抗起毛起球性、蓬松性等特性 (4)复合纤维 (composite fiber)

定义: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的纤维。 目的:可解决纤维的永久卷曲和弹性,可通过多组分的连续覆盖作用,提供纤维易染色、

难燃、抗静电、高吸湿等特性。 (5)高收缩纤维

定义:在热或热湿作用下的长度有规律弯曲收缩或复合收缩的纤维。 (6)易染色纤维

异染色:是指用不同染料染色,且色泽鲜艳,色谱齐全、色调均匀、色牢度好、染色条

件温和等。易染色合成纤维主要是指涤纶的染色改性纤 (7)吸水吸湿纤维

定义:具有吸收水分并将水分向临近纤维输送能力的纤维 用途:主要用于功能性内衣、运动服、训练服、运动袜等 (8)混合纤维

定义:在纤维的横截面上有两种及两种以上的相混合的组分或成分的纤维。 (9)混纤丝

定义:由几何形态或物理性能不同的单丝组成的复丝。常见的有:异收缩、异截面形状、

异线密度等(三异)。

功能纤维

1、定义

具有特定功能(如吸水、高弹、防紫外、抗菌、抗静电等性能)的纤维 2、种类

(1)对常规合成纤维改性,克服其固有的缺点。

(2)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。

(3)具有特殊功能,如高强、高模、耐热、阻燃的高性能纤维。

3、具体种类 (1)阻燃纤维

从提高纤维材料的热稳定性、改变热分解产物、阻隔和稀释氧气、吸收或降低燃烧热等方面着手来达到阻燃目的。 (2)导电纤维

包括金属纤维,金属镀层纤维,炭粉、金属氧化、硫化、碘化物掺杂纤维,络合物导电纤维,导电性树脂涂层与复合纤维,本征导电高聚物纤维等 (3)光导纤维(optical fiber)

简称光纤:石英光纤;氟化物玻璃光纤;高聚物光纤 (4)弹性纤维(elastic fiber)

400~700%的断裂伸长率,接近100%的弹性恢复能力,初始模量很低。 分为橡胶弹性纤维和聚氨酯弹性纤维。 (5)抗静电(antistatic fiber)

主要指通过提高纤维表面的吸湿性来改善其导电性的纤维。

高性能纤维

1、定义

主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维,是高承载能力和高耐久性的功能纤维。 高的温度(200-300℃)高聚物 高强、高模、低伸长性、脆性、耐高温(>600℃)无机物 1)基本分类与构成

2)典型种类

芳纶

1.结构特征:芳纶是一种新型的合成纤维,它和聚酰胺纤维一样,在构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基 —CO—NH—,因此其属于聚酰胺纤维。但其又不同于普通的聚酰胺纤维,其构成纤维的大分子长链中,连接酰胺基间的是芳香环或其衍生物,所以把这类纤维统称为芳香族聚酰胺纤维,简称芳纶。

芳纶在化学结构上与锦纶类相似,都含酰胺基团,它们的区别在于分隔基团的不同。结构的不同使芳纶具有极高的拉伸强度(仅次于玻璃纤维、石墨纤维和FBI纤维)和耐热性,具有固有的阻燃性以及优异的耐干热性和良好的韧性,芳纶纤维的相对密度大于锦纶但小于棉纤维,其开发的初衷是用于航天,但现在已广泛用于消费纺织品和产业用纺织品。 芳香族聚酰胺纤维即芳纶性能特征 2.性能

芳纶1313——耐高温纤维

——机械性质:强度较高。在通常情况下,强度为48.4cN/tex,断裂伸长率为17%。 ——纤维密度:为1.38g/cm3。

——热学性质:芳纶1313具有良好的耐热性,其耐腐蚀性和防燃性。如在260℃的高温下连续使用1000h,其强度仍能保持原强度的65%;在300℃的高温下连续使用一周,仍可保持原强度的50%。

——化学性能:具有良好的耐碱性,耐酸性好于锦纶,具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。

芳纶1414——高强度纤维

——机械性质:芳纶1414是目前使用的有机纤维中强度最高的,其强度可达193.6cN/tex,断裂伸长率为4%。初始模量远高于其它纤维,其初始模量为4400 CN/tex,为聚酰胺纤维的11倍,为涤纶六倍左右。

——纤维密度:为1.43~1.44g/cm3。

——热学性质:纤维的热稳定性远高于其它纤维,在150℃下纤维的收缩率为0,在较高的温度下仍能保持很高的强度。熔点为600℃,最高使用温度为232℃。

——化学性能:具有良好的耐碱性,耐酸性好于锦纶,具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。对橡胶具有良好的粘附性。 3.用途 ——芳纶1414

主要用于高速行驶或重载汽车和飞机的轮胎帘子线。由于其强度高,密度小,因此用它制成的轮胎重量大大减轻,轮胎层薄,热容易散发,轮胎的使用寿命将延长。

此外,还可用作:皮带、软胶管;绳索、绳缆;防护、防弹材料;摩擦材料;复合材料的增强材料。 ——芳纶1313

由于该纤维性能优良,其产品主要用于航空飞行服、宇宙航行服、原子能工业的防护服以及绝缘服、消防服等。

另外,它也用于制作防火帘、防燃手套、高温下化工过滤布和气体滤袋、高温运输带、机电高温绝缘材料以及民航飞机中的装饰织物等。


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