2019-08-23 15:20:20

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化学纤维的两大类之一。用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料,经溶解后制成纺织溶液,然后纺制成纤维,竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等都是制造人造纤维的原料。根据人造纤维的形状和用途,分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。

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基本信息

  • 中文名

    人造纤维

  • 类型

    化学纤维的两大类之一

  • 溶解

    纺织溶液

  • 品种

    醋酸纤维、铜氨纤维

折叠 编辑本段 简介

英文名称:

人造纤维人造纤维artificial fiber;fiber made from natural polymers

人造纤维是化学纤维的两大类之一。人造纤维是用某些线型天然高分子化合物或其衍生物做原料,直接溶解于溶剂或制备成衍生物后溶解于溶剂生成纺织溶液,之后再经纺丝加工制得的多种化学纤维的统称。

竹子木材、甘蔗渣、棉子绒等都是制造人造纤维的原料。

人造纤维可用于制作衣着用品和室内装饰用品,也可用于制作轮胎帘子线、香烟过滤嘴等。

折叠 编辑本段 分类

人造纤维分为再生纤维和化学纤维两种,其中再生纤维是用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维;化学纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成的合成纤维。

根据人造纤维的形状和用途,分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。

再生纤维可分为:再生纤维素纤维纤维素酯纤维、蛋白质纤维和其他天然高分子物纤维。

其性能与化学纤维相比,短纤维

再生纤维

再生纤维素纤维、用纤维素为原料制成的、结构为纤维素II的再生纤维。由于耕地的减少和石油资源的日益枯竭,天然纤维、合成纤维的产量将会受到越来越多的制约;人们在重视纺织品消费过程中环保性能的同时,对再生纤维素纤维的价值进行了重新认识和发掘。如今再生纤维素纤维的应用已获得了一个空前的发展机遇。再生纤维素纤维的发展总体上可以分为三个阶段,形成了三代产品。第一代是20世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维。第二代是20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维,其主要产品包括日本研发的虎木棉(后命名为Polynosic)和美国研发的变化型高湿模量纤维HWM以及兰精公司80年代后期采用新工艺生产的Modal纤维。60年代后期开始,由于合纤生产技术的迅速发展,原料来源充足和成本低廉,合成纤维极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位。许多研究机构和企业更多地关注了新合纤的开发和应用。在此期间,世界再生纤维素纤维的发展趋于停滞。第三代产品是以20世纪90年代推出的短纤Tencel(天丝)、长丝Newcell为代表。受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响,人们对再生纤维素纤维有了新的认识,新一代再生纤维素纤维的理化性能也有了充分的改进,因此,再生纤维素纤维的应用重新出现了迅猛的增长。

纤维素酯纤维纤维素酯纤维从天然蛋白质制成的性质类似羊毛的纤维。羊毛、蚕丝等为天然蛋白质纤维。1866年英国人E.E.休斯首先成功地从动物胶中制出人造蛋白质纤维。他将动物胶溶于乙酸,在硝酸酯的水溶液中凝固抽丝,然后以亚铁盐溶液脱硝,进一步加工得到蛋白质纤维,但未工业化。1935年意大利弗雷蒂才用牛乳内提取的奶酪素制成人造羊毛。天然蛋白质制成的蛋白质纤维与羊毛的性质差不多 。基本结构单元都是氨基酸,以酰胺键(肽键)结合在一起的高分子。比天然羊毛优越之处在于不易皱缩,不易虫蛀,易保存;缺点是保暖性及柔软性较天然羊毛差些。工业生产蛋白质纤维的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。

纤维素酯纤维,指从木材、短绒等植物材料中提取得到的纤维素,与有机酸等反应所生成的纤维素衍生物--纤维素酯为原料制得的、最终纤维大分子化学结构仍保持纤维素酯结构的纤维均属之。 蛋白质纤维和其他天然高分子物纤维。

折叠 编辑本段 品种

折叠 粘胶纤维

1848年J.默塞发现棉纤维素被浓碱液浸渍后,化学反应灵敏性增加。此后英国人C.克罗斯和E.贝文用二硫化碳与碱纤维作用获得溶解性纤维素黄酸酯,从而制得粘胶纤维。后来出现了离心罐式绕丝器,使粘胶纤维有了工业化生产的条件。

折叠 硝酸酯纤维

又称硝酸人造丝。1855年,英国人将纤维素硝化后溶解成胶液并挤压成丝。1884年,脱硝方法研究成功,硝酸法制造人造丝正式投产。

折叠 醋酯纤维

将棉短绒在以冰醋酸为主的试剂中醋化形成纤维素醋酸酯,溶解在三氯甲烷的浆液中经过纺丝获得三醋酯纤维。如将纤维素醋酸酯局部皂化,则获得溶于丙酮的纤维素醋酸酯,纺丝后所得纤维称二醋酯纤维。

折叠 铜氨纤维

采用氢氧化四氨合铜溶液作溶剂,将棉短绒溶解成浆液纺丝制得的人造丝。丝质精细优美,但成本较高。

折叠 人造蛋白纤维

英国人最早研究从动物胶中提取蛋白制造人造蛋白纤维。1935年意大利有人试验从牛乳中提取乳酪素,制成人造羊毛。此后,一些国家相继以大豆蛋白、花生蛋白制取人造纤维获得成功。由于这类纤维的实用性能和制造成本存在问题,产量极少。

折叠 编辑本段 纤维面料

(一) 人纤织物的特点

人造纤维被人造纤维被人造纤维织物基本上是指粘胶纤维长丝和短纤维织物,即人们所熟知的人造棉、人造丝等。此外,也包含部分富纤织物和介与长丝与短纤维间的中长纤维织物。因此,人纤织物的性能主要由粘胶纤维特性决定。

1. 人造棉、人造丝织物具有手感柔软、穿着透气舒适、染色鲜艳等特点。

2. 人造纤维织物具有很好的吸湿性能,其吸湿性在化纤中最佳。但其湿强很低,仅为干强的50%左右,且织物缩水率较大,因此在裁剪前应预先缩水为好。

3. 普通粘胶织物具有悬垂性好,刚度、回弹性及抗皱性差的特点,因此其服装保形性差,容易产生折皱。

4. 粘胶纤维织品的耐酸碱性、耐日光性及耐其它药品性能均较好。

(二) 人纤织物的品种

人造纤维织物的品种很多,除自身的纯纺外,还有许多品种属于粘胶纤维与其它纤维的混纺织物或交织物。

如:涤粘混纺织品、高卷曲粘胶纺毛织物、中空粘胶针织物等。它们均以高比例的粘纤混合低比例的涤纶纤维而制得,或各占50%的比例制成。象高卷曲粘胶仿毛织物是用67%的细旦高卷曲粘胶与33%涤纶混纺高支纱加工而成,具有手感丰润、毛感强、类似于凡立丁的外观风格,适合制作女用衣裙、便衣等。羽纱、富春纺则属人丝与人纤纱或棉纱的交织产品,具有质地坚牢,布面柔滑挺实,价格便宜等特点,常可用做服装里料。

总之,人造纤维面料以其优良的吸湿性取胜于其它化纤面料,但由于其织物下水后会变硬、强力变差,因此洗涤时须注意不要用力揉搓。此外,在裁剪时要将折边留的宽一些,并需码边,以免纱线滑脱,出现"扒丝"现象。

折叠 编辑本段 工艺

人造纤维制品人造纤维制品以天然聚合物(如纤维素、蛋白质等)为原料,经化学处理和机械加工而制得的化学纤维。人造纤维一般具有与天然纤维相似的性能,有良好的吸湿性、透气性和染色性能,手感柔软,富有光泽,是一种重要的纺织材料。它可以纯纺或与羊毛、丝等天然纤维、合成纤维混纺,制得各种衣料。粘胶纤维中的强力丝因强度高,抗多次变形性好,可用在工业方面。再生蛋白质纤维具有类似羊毛的性质,可代替羊毛。可用蛋白质与其他纤维接枝共聚或共混以改善其他纤维的性质。1984年,人造纤维的产量约为 3.1Mt,占化学纤维总产量的21.3%。

折叠 编辑本段 行业发展

人造纤维制成的衣服人造纤维制成的衣服化纤行业的发展主要受上游原材料和下游纺织行业的影响,从上游原料供应看,我国合成纤维的原料进口量随着经济的发展不断下降。这为化学纤维行业的发展带来了光明。2004年我国纺织品服装出口额已经达到约900亿美元。纺织行业的发展为化纤应用提供了更大的发展空间,且我国在不断研究开发化学纤维在其他非纺织品的应用。

近几年我国化学纤维出口数量增大,从2002年到2005年我国化学纤维进口的绝对数量下降,出口数量不断增大。化纤长丝2004年和2005年分别实现贸易顺差1358百万美元和2119百万美元,化纤短纤2004年和2005年分别实现贸易顺差为134百万美元和1133百万美元。由此可见,我国化纤行业的发展总体来说是健康的。

折叠 编辑本段 印花技巧

(一)乙酸酯纤维

乙酸酯纤维是由纤维素与乙酸酐反应,得到在一个葡萄糖单元导航具有2-3个乙酰基团的产品,硫酸作为反应的催化剂,加入过量水终止反应,而使乙酸纤维沉淀下来。所得到的片状物质溶于丙酮或乙酸甲酯,这就是所谓的"干抻拉",即当溶解蒸发时,纤维就形成了。对于合成纤维,其交联链段和形状,可以进行控制。再抻拉可以增加强度,纤维可以得到所需要的扭曲性能。

乙酸酯纤维的密度很大,没有空隙,抻拉纺织可能使纤维产生许多交联结,纤维的抻拉可得到高结晶度,因此增加了强度。添加剂可混入粘性溶液,以增加不透明性,同样,颜料也可以加入到"干纺"纤维中。

(二)粘胶纤维

粘胶纤维的产量在人造纤维中居首位。它的原料是木材,在中国则以棉短绒占较大比例,其他还有竹、甘蔗渣、麦秆、和芦苇等。

例如将木材除去非纤维成分制的的纤维素浆,先用18%的氢氧化钠溶液处理生产碱纤维素,再在密闭容器中以二硫化碳处理,形成磺酸纤维素钠,溶于4%-6%可行钠溶液中成为粘液,将此粘液压过喷丝头抽丝,从喷丝头形成的粘胶细流进入含有无机酸、电解质的凝固浴中变成粘胶纤维

普通粘胶纤维的性能与棉纤维相比,除吸湿性高、耐磨性好以外,其他如强度、延伸、耐光与耐化学性等匀较差。

在显微镜下,粘胶纤维的纵向剖面一般呈圆形,也有特别制成竹节状和麦秆状的。截面有各种形状,普通粘胶纤维为锯齿形,强力胶纤维等呈圆形或接近圆形或腰子型。

(三)铜氨纤维

铜氨纤维的制法是将由天然纤维溶于铜氨溶液中,制成浓度很高的纤维素浆,采用漏斗式拉伸纺丝法,溶液从喷丝头喷出与水溶液一起从纺丝漏斗中流下,大约拉伸至400倍,逐渐固化为丝条。

铜氨纤维的截面不分皮芯层,可将二根或多跟单丝沾在一起,制成无捻丝。其截面呈圆形。铜氨纤维的外观和手感与蚕丝类似,赋予柔韧性,弹性和悬垂性,其他性质类似于粘胶纤维。随着粘胶纤维的兴起,铜氨纤维曾一度失去竞争能力,因为铜和氨的回收有较大的改进,又重新引起人们认识。

人造纤维可以用于棉花相同的染料进行染色。乙酸酯纤维常用分散染料来染,对于人造纤维,印花时非常普遍的事。根据极性溶解,因为这些溶剂对这些纤维有一定的溶解性,此外,强酸和强碱也使纤维降解。对于碱性溶液,三乙酸酯纤维是最稳定的,在室温下可容许PH值到9.5。在干洗中,如用三氯乙烯可能引起纤维降解。

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