第五章合成纤维.ppt

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第一节 合成纤维的概况
合成纤维是以简单的低分子化合物（来源于煤、石油、天然气等）为原料，经过一系列的化学反应，成为高分子化合物，再经抽丝加工而成的纤维。
合成纤维的原料来源广泛，生在玻璃化温度以下，大分子链段活动能力小，受外力不易变形，有利于正常使用；涤纶的软化点温度为230～240℃，超过此温度，涤纶纤维开始解取向，分子链段发生运动产生形变，且形变不能回复。
在染整加工中，温度要控制在玻璃化温度以上，软化点温度以下。印染厂的热定型温度一般为180～220℃，染色、整理及成衣熨烫的温度均应低于热定型温度，否则会因分子链段活动加剧而破坏定形效果。
（2）耐热性
在几种主要合成纤维中，涤纶的耐热性最好。涤纶的热稳定性在几种主要的合成纤维中也是最好的。
耐热性好——熔点高。
热稳定性好——温度升高时，涤纶的强度损失小，且不易收缩变形。
2．机械性能
（1）强度和断裂伸长率
涤纶的强度和断裂伸长率不仅与其分子结构有关，还与纤维纺丝过程中的拉伸和热处理工艺密切相关。经拉伸后，大分子链按一定方向排列，取向度提高，使其能均匀承受外力，故强度提高。
在适当的热处理条件下，涤纶在纺丝过程中拉伸程度愈高，则纤维的取向度愈高，纤维的断裂强度也愈高，而断裂伸长率却较低；反之，则可能获得低强高伸的纤维。即改变拉伸和热处理条件，可制成高强低伸或低强高伸等不同品种的纤维。
图5-7 部分纤维的强度-伸长率曲线
1-羊毛 2-***纶 3-黏胶纤维 4-锦纶 5-涤纶 6-棉
（2）弹性
涤纶具有优良的弹性，在较小的外力作用下不易变形，当受到较大外力作用而产生形变时，取消外力后，其回复原状的能力也较强，其形变回复能力与羊毛相近。
涤纶弹性好的原因有两方面：
一方面涤纶具有较大的弹性模量，这表明纤维的刚性强，受外力时不易产生形变；一旦产生形变，由于回弹率较高，又易回复。
另一方面，从涤纶的微结构来看，存在无定形区、结晶区和取向度高的部位，分子间有比较牢固的联结点，分子间作用力较大，受外力时不易产生形变。涤纶在一定外力作用下产生的形变是可复形变，但在高度拉伸时，回复性能显著变差。
具有“洗可穿”性能
（3）耐磨性
涤纶的耐磨性仅次于锦纶而超过其他纤维。
黏
3．化学性能
耐酸性较好
对碱的稳定性稍差
“剥皮现象” ——利用这一方法处理涤纶织物，可使纤维变得细而柔软，增加了纤维在纱线中的活动性，使涤纶织物获得仿真丝效果。
涤纶对氧化剂和还原剂均具有良好的稳定性。
涤纶的耐溶剂性较好。酚类化合物常用作涤纶染色的载体。
涤纶的吸湿性低，染色困难，易起球，易产生静电。
涤纶靠近火焰时会收缩熔化为黏流状，接触火焰即燃烧，并形成熔珠而滴落，熔珠为硬的黑色小球。燃烧时有芳香气味并产生黑烟。离开火焰后能继续燃烧，但易熄灭。
四、改性涤纶
1．涤纶的改性原理
涤纶具有高度的紧密结构和较高的结晶度；此外，大分子中缺乏吸水性基团。这些因素导致了纤维刚性较强，吸湿性小，染色困难。
为了改善涤纶的性能，必须从改变其大分子链结构着手，一般方法有：
（1）引入有空间阻碍的基团，降低大分子的结晶度。
（2）引入第三单体，使涤纶分子结构的规整性下降，改变其紧密堆砌的状况，使结构变得较疏松。
（3）引入可与染料分子结合的基团，以提高其对染料的亲和力。
（4）引入一定的吸水性基团，改善其吸湿性。
（5）改变工艺条件，增加纤维中无定形区的含量。
2．改性涤纶品种
（1）易染改性涤纶
（2）抗静电改性涤纶
（3）抗起球涤纶
（4）吸水吸湿性涤纶
第三节 锦纶（PA）
锦纶是合成纤维的主要品种之一，学名叫聚酰***纤维（Polyamide Fiber， PA Fiber），其大分子主链上含有酰***键（—CONH—）。国外名称有耐纶、尼龙、卡普隆等。
锦纶是合成纤维中第一个实现工业化生产的品种。
锦纶一般分为两大类
一类由二元***和二元酸缩聚制成，可分别用两个数字表示两者所含的碳原子数，前者代表二***的碳原子数，后者代表二酸的碳原子数，如锦纶66、锦纶1010；
另一类是由ε-氨基酸缩聚或由己内酰***开环聚合而得，其数字表示氨基酸或己内酰***的碳原子数，如锦纶6。
一、锦纶生产简介
1．锦纶6的生产
2．锦纶66的生产
锦纶生产以长丝为主，锦纶长丝经拉伸加捻后，可制成弹力丝。生产弹力丝采用假捻法，锦纶长丝在一台机器上一次完成加捻、热定型、退捻三个过程，制得弹力丝。
用弹力丝制成的弹力纱具有很高的弹性和耐磨性，主要用于针织品，如手套、袜子、运动衣、弹力衫等。
图5-