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文檔簡介
1、纖維的分類及其用途摘要:纖維(美:Fiber;英:Fibre)是指由連續(xù)或不連續(xù)的細(xì)絲組成的物質(zhì)。在動植物體內(nèi),纖維在維系組織方面起到重要作用。纖維用途廣泛,可織成細(xì)線、線頭和麻繩,造紙或織氈時還可以織成纖維層;同時也常用來制造其他物料,及與其他物料共同組成復(fù)合材料。纖維性能非常高,為人類提供了很多幫助。Abstract: fiber (Fiber; Fibre) is a substance that is composed of continuous or discontinuous filaments. In plants and animals, the fibers play an
2、important role in maintaining the organization. Extensive use of fiber, woven into a string, thread and rope, paper or woven felts can also woven fiber layer; also commonly used to manufacture other materials, and composed of composite materials and other materials.關(guān)鍵詞:纖維 用途 分類 Key words: fiber clas
3、sification performance正文:一丶纖維的分類天然纖維 天然纖維是自然界存在的,可以直接取得纖維,根據(jù)其來源分成植物纖維、動物纖維和礦物纖維三類。植物纖維 植物纖維是由植物的種籽、果實、莖、葉等處得到的纖維,是天然纖維素纖維。從植物韌皮得到的纖維如亞麻、黃麻、羅布麻等;從植物葉上得到的纖維如劍麻、蕉麻等。植物纖維的主要化學(xué)成分是纖維素,故也稱纖維素纖維。植物纖維包括:種子纖維、韌皮纖維、葉纖維、果實纖維。種子纖維:是指一些植物種子表皮細(xì)胞生長成的單細(xì)胞纖維。如棉、木棉。韌皮纖維:是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝?yán)w維。如:亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維。葉纖維:是從一些植物的葉子
4、或葉鞘取得的工藝?yán)w維。如:劍麻、蕉麻。果實纖維:是從一些植物的果實取得的纖維。如:椰子纖維。動物纖維 動物纖維是由動物的毛或昆蟲的腺分泌物中得到的纖維。從動物毛發(fā)得到的纖維有羊毛、兔毛、駱駝毛、山羊毛、牦牛絨等;從動物腺分泌物得到的纖維有蠶絲等。動物纖維的主要化學(xué)成分是蛋白質(zhì),故也稱蛋白質(zhì)纖維。動物纖維 (天然蛋白質(zhì)纖維) 包括:毛發(fā)纖維和腺體纖維。毛發(fā)纖維:動物毛囊生長具有多細(xì)胞結(jié)構(gòu)由角蛋白組成的纖維。 如:綿羊毛、山羊絨、駱駝毛、兔毛、馬海毛。絲纖維:由一些昆蟲絲腺所分泌的,特別是由鱗翅目幼蟲所分泌的物質(zhì)形成的纖維,此外還有由一些軟體動物的分泌物形成的纖維。如:蠶絲。礦物纖維 礦物纖維是從
5、纖維狀結(jié)構(gòu)的礦物巖石中獲得的纖維,主要組成物質(zhì)為各種氧化物,如二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂等,其主要來源為各類石棉,如溫石棉,青石棉等。化學(xué)纖維 化學(xué)纖維是經(jīng)過化學(xué)處理加工而制成的纖維??煞譃槿嗽炖w維(再生纖維),合成纖維和無機纖維。人造纖維 人造纖維也稱再生纖維。人造纖維是用含有天然纖維或蛋白纖維的物質(zhì),如木材、甘蔗、蘆葦、大豆蛋白質(zhì)纖維等及其他失去紡織加工價值的纖維原料,經(jīng)過化學(xué)加工后制成的紡織纖維。主要用于紡織的人造纖維有:黏膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維。再生纖維是指將天然高聚物制成的漿液高度純凈化后制成的纖維,如再生纖維素纖維、再生蛋白質(zhì)纖維、再生淀粉纖維以及再生合成纖維。合成纖維 合成纖維
6、的化學(xué)組成和天然纖維完全不同,是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)品,先合成單位,再用化學(xué)合成與機械加工的方法制成纖維。如聚酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸或尼龍)、聚乙烯醇纖維(維綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚丙烯纖維(丙綸)、聚氯乙烯纖維(氯綸)等。無機纖維 無機纖維是以天然無機物或含碳高聚物纖維為原料,經(jīng)人工抽絲或直接碳化制成。包括玻璃纖維,金屬纖維和碳纖維。其他 度與細(xì)度有棉型(38 51mm)、毛型(64 114mm)、絲型(長絲)、中長型(51 76mm)、超細(xì)型(<0.9dtex)之分。面形態(tài)有普通圓形、中空和異形纖維以及環(huán)狀或皮芯纖維
7、。曲有高卷曲、低卷曲、異卷曲、無卷曲之分?;w維;高性能纖維;功能或智能纖維。工方式對天然纖維有不同初加工和改性的纖維。纖維有高速紡絲、牽伸絲(DTY)、預(yù)或全取向絲(POY或FOY)、變形絲等。維資源狀態(tài)可分為大宗纖維和特種纖維。二丶纖維的用途纖維的充填能有效地提高塑料的強度和剛度。纖維增強塑料屬剛性結(jié)構(gòu)材料。纖維增強塑料主要有兩個組分?;w是熱固性塑料或熱塑性塑料,用纖維材料充填。通?;w的強度較低,而纖維填料具有較高的剛性但呈脆性。兩者復(fù)合得到的增強塑料中,纖維承受很大的載荷應(yīng)力,基體樹脂通過與纖維界面上的剪切應(yīng)力,支撐了纖維傳遞了外載荷。熱固性塑料纖維增強塑料略寫成FRP(fiber
8、reinforced plastics),熱塑性纖維增強塑料略寫成FRTP(fiber reinforced thermoplastics).若用玻璃纖維增強則前綴G,如GFRP、GFRTP;如用碳纖維增強前綴C;用硼纖維則前綴B;用芳綸聚酰胺纖維(Kevlar)增強則前綴K。增強塑料以玻璃纖維使用占優(yōu)勢,其品種很多,無堿玻璃(E-glass)為常用普通纖維,堿金屬氧化物含量很低,漢密哈頓具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性。高強度玻璃纖維(S-glass)含有鎂鋁硅酸鹽等成分,具有比E-glass纖維高10%-50%的強度。由于化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝的不同,還有高模量、中堿和高堿等各種玻璃纖維。碳纖維
9、具有較大的剛性和優(yōu)良的耐腐性纖維特性 ,常用于增強熱固性塑料。硼纖維本身是鎢絲和硼的復(fù)合材料,具有較高的彈性模量,但纖維較粗且制造成本高。常用環(huán)氧樹脂作基體。低密度的芳綸纖維國內(nèi)已經(jīng)躬行并使用,它用于承受拉應(yīng)力的纜繩和承力構(gòu)件。表面處理是在纖維表面涂覆表面處理劑,表面處理劑包括浸潤劑及一系列偶聯(lián)劑和助劑。偶聯(lián)劑能在纖維與基體樹脂間形成一個良好黏合界面,從而有效提高兩者的黏結(jié)強度,也提高了增強塑料的防水、絕緣和耐磨等性能三丶應(yīng)用領(lǐng)域紡織 纖維是天然或人工合成的細(xì)絲狀物質(zhì)在現(xiàn)代生活中,纖維的應(yīng)用無處不在,而且其中蘊含的高科技還不少呢。導(dǎo)彈需要防高溫,江堤需要防垮塌,水泥需要防開裂,血管和神經(jīng)需要修
10、補,這些都離不開纖維這個小身材的“神奇小子”。穿得舒服, 御寒防曬,是我們對衣服的最初要求,如今這個要求已很容易達到。海藻碳纖維做成衣服后,穿著時能長期使人體分子摩擦產(chǎn)生熱反應(yīng),促進身體血液循環(huán),因此能蓄熱保溫,而防紫外線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩。不過人們不僅要求穿得暖和,還增加了許多新要求,纖維都能一一滿足:過去的年代曾經(jīng)流行過 “滌蓋棉”、“丙蓋棉”,面料外滌里棉,是因為棉和肌膚的親和性好,而滌與丙綸結(jié)實耐磨,方便洗滌。新材料有了顛覆性的轉(zhuǎn)變,可以“棉蓋滌”、“棉蓋丙”,新型的抗菌導(dǎo)濕纖維,織成的面料可以使汗液透過,卻不附著,這樣汗液便被排到外層的棉布層,衣服貼身面便可
11、隨時保持干爽千變?nèi)f化,只為了幫我們穿著更舒適。阻燃纖維是在國家“863”計劃研究成果基礎(chǔ)上開發(fā)的一種具有阻燃抗熔滴性能的高技術(shù)纖維新材料。該產(chǎn)品采用新一代纖維阻燃技術(shù)溶膠凝膠技術(shù),使無機高分子阻燃劑在粘膠纖維有機大分子中以納米狀態(tài)或以互穿網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)存在,既保證了纖維優(yōu)良的物理性能,又實現(xiàn)了低煙、無毒、無異味、不熔融滴落等特性。該纖維及紡織品同時具有阻燃、隔熱和抗熔滴的效果,其應(yīng)用性能、安全性能和附加值大大提高,可廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)以及軍事等領(lǐng)域。1 軍事 而纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著了,粘膠基碳纖維幫導(dǎo)彈穿上“防熱衣”,可以耐幾萬度的高溫;無機陶瓷纖維耐氧化性好,且化學(xué)穩(wěn)
12、定性高,還有耐腐蝕性和電絕緣性,航空航天、軍工領(lǐng)域都用得著;聚酰亞胺纖維可以做高溫防火保護服、賽車防燃服、裝甲部隊的防護服和飛行服;碳納米管可用作電磁波吸收材料,用于制作隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護材料和“暗室”(吸波)材料。環(huán)保 聚乳酸作為可完全生物降解性塑料,越來越受到人們重視。可將聚乳酸制成農(nóng)用薄膜、紙代用品、紙張塑膜、包裝薄膜、食品容器、生活垃圾袋、農(nóng)藥化肥緩釋材料、化妝品的添加成分等。醫(yī)藥 方面的應(yīng)用已非常廣泛。甲殼素纖維做成醫(yī)用紡織品,具有抑菌除臭、消炎止癢、保濕防燥、護理肌膚等功能,因此可以制成各種止血棉、繃帶和紗布,廢棄后還會自然降解,不污染環(huán)境;聚丙烯酰胺類水凝
13、膠可能控制藥物釋放;聚乳酸或者脫乙酰甲殼素纖維制成的外科縫合線,在傷口愈合后自動降解并吸收,病人就不用再動手術(shù)拆線了。建筑 防滲防裂纖維可以增強混凝土的強度和防滲性能,纖維技術(shù)與混凝土技術(shù)相結(jié)合,可研制出能改善混凝土性能,提高土建工程質(zhì)量的鋼纖維以及合成纖維,前者對于大壩、機場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能,后者可以起到預(yù)防混凝土早期開裂,在混凝土材料制造初期起到表面保護。在公路、水電、橋梁、國家大劇院、上海市公安局指揮中心屋頂停機坪、上海虹口足球場等大型工程中已露了一手。生物 隨著生物科技的發(fā)展,一些纖維的特性可以派上用場。類似肌肉的纖維可制成“人工肌肉”、“人體器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性,一直是人體組織良好的替代材料,聚丙烯酰胺水凝膠能夠有規(guī)律地收縮和溶脹,這些特性正可以模擬人體肌肉的運動。膠原是人體中最多的蛋白質(zhì),人體心臟、眼球、血管、皮膚、軟骨及骨路中都有它的存在,并為這些人體組織提供強度支撐。合成納米纖維能在骨折處形成一種類似膠質(zhì)的凝膠,引導(dǎo)骨骼礦質(zhì)在膠原纖維周圍生成一個類似于天然骨骼的結(jié)構(gòu)排列,修補骨骼于無形之中。蜘蛛絲一直是人
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