4差別化、功能化纖維

第五章其他化學(xué)纖維

（chemicalfiber）第一節(jié)差別化纖維（一）定義和制備定義：差別化纖維是相對于常規(guī)纖維具有某些性能、獲得改進(jìn)及具有某些特點(diǎn)的纖維，主要通過物理方法或化學(xué)方法改性以改善常規(guī)化學(xué)纖維的服用性能。差別化的途徑：物理方法、化學(xué)方法采用改變纖維高分子材料的物理結(jié)構(gòu)使纖維性質(zhì)發(fā)生變化的方法，屬于物理改性。復(fù)合：即將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合物通過一個(gè)噴絲孔紡成一根纖維的技術(shù)。混合（或共混）法：即利用聚合物的可混溶性和溶解性，將兩種或幾種聚合物混合后噴紡成絲。改進(jìn)聚合與紡絲條件：如溫度、時(shí)間、介質(zhì)、濃度、凝固浴，可改變高聚物聚合度及分布、結(jié)晶度及分布、取向度等。物理改性改變截面：如采用特殊的噴絲孔形狀開發(fā)的異形纖維。表面物理改性：如采用高能射線（γ射線等）和低溫等離子體進(jìn)行纖維表面刻蝕、涂抹、以及物理改性接枝共聚、電鍍等。

化學(xué)改性化學(xué)改性是指通過改變纖維原來的化學(xué)結(jié)構(gòu)來達(dá)到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交聯(lián)。共聚：是采用兩種或兩種以上單體在一定條件下進(jìn)行聚合的方法。例如，丙烯腈與氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈的阻燃性能，而對苯二甲酸乙二酯與間苯二甲酸磷酸鈉或?qū)Ρ蕉姿崃姿徕c共聚則可以改善聚酯纖維的染色性能。

接枝：是通過一種化學(xué)的或物理的方法，使纖維的大分子鏈上能接上所需要的基團(tuán)。接枝可以在聚合體內(nèi)進(jìn)行也可以在成形纖維表面進(jìn)行。交聯(lián)：是指使纖維大分子鏈間用化學(xué)鏈聯(lián)結(jié)起來。當(dāng)聚合物交聯(lián)時(shí)，所有的單個(gè)聚合物鏈形成一個(gè)大的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。將使玻璃化溫度提高，纖維的耐熱性、抗皺性、褶裥保持性、尺寸穩(wěn)定性、彈性和初始模量獲得改善，對纖維拉伸強(qiáng)度和伸長也有一定影響。（二）差別化纖維的分類1、變形絲：使原有平直的長絲（或短纖維）獲得永久、牢固的卷曲形態(tài)的過程，常稱卷曲變形加工，簡稱變形加工。主要有填塞箱法、刀刃卷曲變形法、加捻變形法、空氣變形法、網(wǎng)絡(luò)變形法。

8假捻法

原理：如果把兩端固定的絲條在中間加捻，則加捻點(diǎn)上、下兩段形成捻向相反、捻度相同的捻回。當(dāng)把絲條由下向上移動(dòng)到加捻點(diǎn)以上時(shí)，則所得的捻度便退到零，絲條上并不存在真正的捻度。9刀刃擦過法(刮擦法)1932年英國人發(fā)明。將加熱的單絲或復(fù)絲以緊張狀態(tài)擦過曲率很小的刀刃，纖維貼近刀邊一面受壓縮，另一面受拉伸，從而形成卷曲。10填塞箱法又稱壓縮卷曲法，原絲由喂入輪送入加熱管（填塞箱）內(nèi)，受到高度壓縮。并在彎曲情況下受熱定形，使纖維形成卷曲形狀。填塞箱法可加工粗旦錦綸和丙綸紗線。11噴氣變形法利用噴氣方法，使受到?jīng)_擊的絲條中各跟長絲產(chǎn)生彎曲形成隨機(jī)的環(huán)圈，借纖維之間的摩擦而使環(huán)圈固定在一定位置上，這種變形加工不需加熱定型，可用于不具有熱塑性的纖維的加工。12復(fù)合纖維卷曲法選用兩種不同收縮性的聚合物復(fù)合紡絲，在熱處理中因兩種組分收縮程度不同而產(chǎn)生卷曲。變形纖維的卷曲形態(tài)2、異形纖維指經(jīng)一定幾何形狀（非圓形）噴絲孔紡制的具有特殊截面形狀的化學(xué)纖維。

異形纖維14異形噴絲孔噴絲孔形狀纖維截面形狀噴絲孔形狀纖維截面形狀153、復(fù)合纖維在纖維的橫截面上有兩種或兩種以上的不相混合的組分或成分的纖維。常用的為雙組分復(fù)合纖維，有并列型、皮芯型和海島型等。模仿羊毛正皮質(zhì)、偏皮質(zhì)雙邊分布可形成永久卷曲的性能。16復(fù)合纖維17184、粗、細(xì)、超細(xì)纖維粗特纖維:1.1或1.65tex以上(滌綸，31.86、39μm)細(xì)特纖維:0.044~0.11tex(滌綸，6.37-10μm)超細(xì)纖維:0.044tex(滌綸，6.37μm)以下，特點(diǎn)：織物柔軟、細(xì)膩、懸垂性好，吸附性和去污能力強(qiáng)。應(yīng)用：制造人造麂皮、高級清潔布。

超細(xì)纖維5、高收縮纖維：纖維在熱或濕熱環(huán)境下，長度有規(guī)律彎曲收縮或復(fù)合收縮的纖維6、易染色纖維：經(jīng)過改性具有良好染色性能的纖維，滌綸是常用合成纖維中染色最困難的纖維，易染色合成纖維主要是指滌綸的染色改性纖維7、吸水吸濕纖維：具有吸收水分并將水分向臨近纖維輸送能力的纖維8、混纖絲：由幾何形態(tài)或物理性能不同的單絲組成的復(fù)絲。常見的有：異收縮、異截面形狀、異線密度等

第二節(jié)功能纖維（1）對常規(guī)合成纖維改性，克服其固有的缺點(diǎn)。（2）針對天然纖維和化學(xué)纖維原來沒有的性能，通過化學(xué)和物理的改性手段賦予其蓄熱、導(dǎo)電、吸水、吸濕、抗菌、消臭、芳香、阻燃、紫外線遮蔽等附加性能，使更適合于人類穿著舒適和裝飾應(yīng)用。（3）具有特殊功能，如高強(qiáng)、高模、耐熱、阻燃的高性能纖維。無機(jī)纖維天然無機(jī)纖維（石棉）無機(jī)纖維人造無機(jī)纖維玻璃纖維碳纖維金屬纖維其他221.石棉（1）成分屬天然礦物質(zhì)纖維，主要組成是鎂、鈉、鐵、鈣、鋁的硅酸鹽或鋁硅酸鹽。（2）性能石棉纖維可耐300℃的高溫。（3）應(yīng)用耐熱、隔熱、保溫、耐酸堿的服裝、手套；化工過濾材料；鍋爐、烘箱等的熱保溫材料石棉瓦、石棉板等建筑材料石棉短纖維末吸入肺部會(huì)引起硅沉著病，生成規(guī)模近年來明顯萎縮。石棉瓦242.玻璃纖維性質(zhì)：耐高溫、絕緣性好用途：過濾材料復(fù)合材料中玻璃纖維(增強(qiáng)材料)+高聚物（基體），組成稱為“玻璃鋼”的復(fù)合材料，其具有強(qiáng)度高、密度低、耐腐蝕、隔熱等特點(diǎn)。用作撐竿、浴具、廚房用具，宇航員用微氧氣瓶。

光導(dǎo)纖維材料作為通訊信號傳輸材料。玻璃鋼還為提高體育運(yùn)動(dòng)的水乎立下了汗馬功勞。自從有撐竿跳高這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)以來，運(yùn)動(dòng)員使用木制撐竿創(chuàng)造的最高紀(jì)錄是3.05米。后來使用了竹竿。到一九四二年，把紀(jì)錄提高到了4.77米。竹竿的優(yōu)點(diǎn)是輕而富有彈性，欠缺之處是下端粗而上端細(xì)，再要提高記錄有很大困難，于是人們又用鋁合金竿代替竹竿，它雖然輕而牢固，但彈性不足。這樣，從一九四二年到一九五七年，十五年時(shí)間，撐竿跳高的最高紀(jì)錄僅僅提高了1厘米。但自從新的玻璃鋼撐竿出現(xiàn)以后，由于它輕而富于彈性，紀(jì)錄飛速上升，如今的撐桿跳高紀(jì)錄已經(jīng)超過了6米大關(guān)。光纖：光導(dǎo)纖維，多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。光纜玻璃鋼帆船模型玻璃鋼貨架283.碳纖維纖維材料（如粘膠纖維、聚丙烯腈纖維）碳化后形成的纖維。強(qiáng)度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。碳纖維主要用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料?？芍谱黠w