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紡織纖維概述

城南二哥 復(fù)合知識 2021-03-19 13:31:05 423 0
布料纖維是一種較柔軟、細(xì)而長并具有可紡性的物質(zhì)??晒┎剂嫌玫睦w維,其長度和直徑之比一般應(yīng)大于1000:1。作為面料纖維還應(yīng)具有良好的物理機(jī)械性能,如有肯定的強度、彈性以及比較好的化學(xué)穩(wěn)定性。自然界中的棉、毛、絲、麻是比較理想的天然面料纖維,此外用化學(xué)方法制造出來的化學(xué)纖維,在面料纖維中已占有重要地位,它們又可分成再生纖維和合成纖維兩大類。再生纖維包含再生纖維素纖維(粘膠、銅氨、富強、Tencel纖維等),纖維素酯(醋酯纖維),再生蛋白質(zhì)纖維(酪素纖維、大豆蛋白質(zhì)纖維等)。合成纖維包含錦綸、滌綸、聚丙烯腈纖維、維綸、丙綸、氯綸、氨綸等。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,這些纖維的品種正在不斷擴(kuò)大,科研人員正在開發(fā)新型的再生纖維和合成纖維。
  一切面料纖維的基本組成物質(zhì)都是高分子化合物,包含天然高分子化合物(纖維素、蛋白質(zhì))和人工合成的高分子化合物。人工合成的高分子化合物,按所用原材料的名稱來命名,并在前面加“聚”字。如聚丙烯腈纖維是以丙烯腈為原材料聚合而成的。高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大,一般在104~107之間。由于高分子化合物的基本組成是以其大分子某一單元組成的重復(fù)出現(xiàn),并以主價鍵形式聯(lián)結(jié)而成的,其重復(fù)次數(shù)稱作聚合度(以面表示),如構(gòu)成棉纖維的纖維大分子可簡單表示為(C6H1005)n。n值為聚合度。不同高分子化合物具有不同的聚合度,各種布料纖維的聚合度也不同,如棉纖維的DP=2500~10000,粘膠纖維的DP=250~500。不論相對分子質(zhì)量或聚合度,都可表示高分子化合物分子鏈的大小,是鑒別纖維損傷程度的重要指標(biāo)之一。
  高分子化合物和低分子化合物問明顯的差別就是相對分子質(zhì)量及大分子所引起的分子間力的大小不同。高分子化合物分子間作用力,包含范德華力、氫鍵等,這些作用力對纖維問分子發(fā)生變形或斷裂、改變彈性以及對各種染料的上色性能都有很大影響。高分子化合物由于大分子主鏈的構(gòu)造不同,其物化性能也不同,表現(xiàn)在強力、彈性、伸長、耐酸、耐堿和耐氧化、還原等性能的不同,這些不同特性,對制訂染整整理工藝非常重要。高分子化合物的分子鏈很長,分子間結(jié)合力很高,所以只有固態(tài)和液態(tài),沒有氣態(tài)。固態(tài)高分子化合物中大分子有肯定的幾何排列,分子有序排列并規(guī)整地堆砌的稱為晶態(tài);沒有晶格結(jié)構(gòu)的稱為非晶態(tài),又稱無定形結(jié)構(gòu)。上色時染料一般只能進(jìn)入無定形區(qū)或結(jié)晶區(qū)邊緣。過高的外力和過高的溫度可使纖維大分子鏈晶體結(jié)構(gòu)受到破壞或發(fā)生晶體熔融。非晶線型高分子化合物,在所受外力不變的情況下,隨溫度變化呈現(xiàn)三種狀態(tài),即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和黏流態(tài)。高分子化合物的這三種狀態(tài)和兩個轉(zhuǎn)變溫度(T9為玻璃態(tài)溫度、Tf為黏流態(tài)溫度)的確定,對高分子整理和應(yīng)用具有有用意義。如錦綸的T為50°C,上色時溫度只有超過Tg染料方可上染;又如滌綸的Tf為240°C左右,因此定形溫度不能超過Tf,若超過此溫度,纖維發(fā)生形變以致不能回復(fù)。
  各種面料纖維都有肯定的外觀形態(tài)和截面形態(tài),如棉纖維的外觀呈天然卷曲,截面呈腰子形;蠶絲的主體是絲朊,外面被絲膠包圍;羊毛有鱗片層和皮質(zhì)層。錦綸、滌綸、聚丙烯腈纖維、維綸俗稱四大綸,它們的截面有的相似,如錦綸、滌綸的截面幾乎都呈圓形;維綸的截面呈腰子形,有明顯的皮芯結(jié)構(gòu),這些形態(tài)對鑒別布料纖維、開發(fā)面料新品種都有很大的援助。此外,纖維的改性技術(shù)也在日新月異。物理改性如制成異形纖維、彈性纖維、松散纖維等;化學(xué)改性如棉纖維陽離子化,滌綸的酸改性、丙綸的有機(jī)金屬化合物改性以及等離子改性等,都極大地增加了新型纖維的品種和改進(jìn)了纖維的上色性能,使人們的衣著、裝飾更加豐富多彩。
  近年來,隨著環(huán)保意識的增強,生物可降解的合成纖維的研究和開發(fā)已引起全球的足夠重視。生物可降解纖維是對環(huán)境友好的材料,它援助人類減少環(huán)境負(fù)擔(dān),并在現(xiàn)代文明和自然界之間達(dá)到良好的平衡關(guān)系。
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