合成纤维介绍概要优秀PPT.ppt

第六章第六章 合成纤维合成纤维 聚聚聚聚酯酯酯酯（涤纶涤纶涤纶涤纶，PETPETPETPET）、）、）、）、聚聚聚聚酰酰酰酰胺（胺（胺（胺（锦纶锦纶锦纶锦纶6 6 6 6，锦纶锦纶锦纶锦纶66666666，PAPAPAPA）、）、）、）、聚丙聚丙聚丙聚丙烯腈烯腈烯腈烯腈（腈纶腈纶腈纶腈纶，PANPANPANPAN）、）、）、）、聚丙聚丙聚丙聚丙烯烯烯烯（丙丙丙丙纶纶纶纶，PPPPPPPP）、）、）、）、聚氨聚氨聚氨聚氨酯酯酯酯（氨（氨（氨（氨纶纶纶纶，PUPUPUPU）、）、）、）、聚乙聚乙聚乙聚乙烯烯烯烯醇醇醇醇缩醛缩醛缩醛缩醛化化化化纤纤纤纤维维维维（维纶维纶维纶维纶，PVAPVAPVAPVA）、）、）、）、聚聚聚聚氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯（氯纶氯纶氯纶氯纶，PVC)PVC)PVC)PVC)等合等合等合等合成成成成纤维纤维纤维纤维的生的生的生的生产产产产原理及性能原理及性能原理及性能原理及性能基本要求基本要求主要参考书主要参考书1）王菊生，）王菊生，孙铠孙铠.染整工染整工艺艺原理（一），原理（一），北京：北京：纺织纺织工工业业出版社，出版社，1990.2）詹）詹怀怀宇主宇主编编.纤维纤维化学与物理，化学与物理，北京：北京：科学出版社，科学出版社，2005.3）肖）肖长发长发，尹翠玉等，尹翠玉等编编.化学化学纤维纤维概概论论，北京：中国北京：中国纺织纺织出版社，出版社，1997.1 1、合成、合成纤维纤维的起始原料的起始原料石油、自然气、煤、石油、自然气、煤、农农副副产产品品2 2、合成、合成纤维纤维的加工的加工过过程程低分子低分子单单体体 聚合反聚合反应应 纺丝纺丝成形成形 后加工后加工3 3、合成、合成纤维纤维的特点的特点强强度高，度高，弹弹性好，比重小，保暖性好，耐磨，性好，比重小，保暖性好，耐磨，耐化学耐化学药药品腐品腐蚀蚀，不易霉，不易霉变变和虫蛀等和虫蛀等其混其混纺织纺织物具有挺括、滑爽、免物具有挺括、滑爽、免烫烫、快干等、快干等特点特点4 4、发发展概况展概况第一节第一节 合成纤维的基础学问合成纤维的基础学问合成合成纤维纤维的共性的共性1 1 1 1、相、相、相、相对对对对密度密度密度密度可确定可确定纺织纺织品的性能和品的性能和经济经济性性相相对对密度低：密度低：服用服用纤维纤维材料，有利于服装的材料，有利于服装的舒适性舒适性 高：高：产业产业用用纤维纤维材料，可削减材料，可削减负负荷荷2 2 2 2、机械性能、机械性能、机械性能、机械性能（1）合成）合成纤维纤维强强度通常度通常较较高，高，处处于于纤维纤维材料材料中上等水平，是具中上等水平，是具强强韧韧性的性的纤维纤维材料材料（2）耐磨性高）耐磨性高3 3 3 3、光学性能、光学性能、光学性能、光学性能耐光性比耐光性比较较：聚丙：聚丙烯腈烯腈聚聚酯酯聚聚酰酰胺，聚丙胺，聚丙烯烯，聚，聚氯氯乙乙烯烯4 4 4 4、电电电电学性能学性能学性能学性能合成合成纤维纤维的比的比电电阻高于自然阻高于自然纤维纤维和再生和再生纤维纤维（与吸湿性有关）（与吸湿性有关）聚聚酯酯和聚丙和聚丙烯纤维烯纤维比比电电阻最高阻最高 合成合成纤维纤维生生产产和运用易引起静和运用易引起静电电5 5 5 5、耐、耐、耐、耐热热热热性和性和性和性和热热热热收收收收缩缩缩缩 温度上升，合成温度上升，合成纤维纤维断裂断裂强强度度渐渐渐渐下降，断裂延下降，断裂延长长度增加度增加（1）吸湿性好的合成）吸湿性好的合成纤维纤维 湿湿热热收收缩缩率率干干热热收收缩缩率率 吸湿性差的合成吸湿性差的合成纤维纤维 干干热热收收缩缩率率湿湿热热收收缩缩率率（2）长丝长丝拉伸倍数高，拉伸倍数高，热热收收缩缩率大；率大；短短纤维纤维拉伸倍数低，拉伸倍数低，热热收收缩缩率小率小6 6 6 6、染色性能、染色性能、染色性能、染色性能合成合成纤维纤维的主要的主要质质量指量指标标1 1 1 1、线线线线密度密度密度密度单纤维单纤维越越细细，手感越松，手感越松软软，光，光泽泽柔柔软软且易且易变变形加工形加工2 2 2 2、断裂、断裂、断裂、断裂强强强强度度度度纤维纤维在在连续连续增加增加负负荷的作用下，直至断裂所能承受的最大荷的作用下，直至断裂所能承受的最大负负荷与荷与纤维线纤维线密度之比（牛密度之比（牛/特）特）3 3 3 3、断裂伸、断裂伸、断裂伸、断裂伸长长长长率率率率纤维纤维在伸在伸长长至断裂至断裂时时的的长长度与原有度与原有长长度增加的百分数度增加的百分数4 4 4 4、初始模量、初始模量、初始模量、初始模量合成合成纤维纤维中中涤纶涤纶的初始模量最大，其次的初始模量最大，其次为腈纶为腈纶，锦纶较锦纶较小小5 5 5 5、燃、燃、燃、燃烧烧烧烧性能性能性能性能6 6 6 6、吸湿性、吸湿性、吸湿性、吸湿性吸湿性好的吸湿性好的纤维纤维摩擦和静摩擦和静电电作用小，穿着舒适作用小，穿着舒适7 7 7 7、染色性、染色性、染色性、染色性与三因素有关与三因素有关染色染色亲亲和力，染色速度，染料和力，染色速度，染料纤维纤维复合物的性复合物的性质质8 8 8 8、卷曲度、卷曲度、卷曲度、卷曲度9 9 9 9、沸水收、沸水收、沸水收、沸水收缩缩缩缩率率率率将将纤维纤维放在沸水中煮沸放在沸水中煮沸30min后，其收后，其收缩缩后的后的长长度与原来度与原来长长度之比，用于反映度之比，用于反映纤维热纤维热定型程度和尺寸定型程度和尺寸稳稳定性的指定性的指标标纤维纤维确定的卷曲，可以有效的改善确定的卷曲，可以有效的改善纤维纤维的抱合性，同的抱合性，同时时增增加加纤维纤维的蓬松性和的蓬松性和弹弹性，使性，使织织物具有良好的外物具有良好的外观观和保暖性和保暖性常用基本概念常用基本概念1 1 1 1、长丝长丝长丝长丝长长度以千米度以千米计计的的纤维纤维（1）单丝单丝：用：用单单孔孔喷丝头纺喷丝头纺制而成的一根制而成的一根连续单纤维连续单纤维（2）复复丝丝：数十根：数十根单纤维组单纤维组成的成的丝丝条条（3）帘帘线丝线丝：由一百多根至：由一百多根至几百根几百根单纤维组单纤维组成的用于制成的用于制造造轮轮胎帘子布的胎帘子布的丝丝条条喷丝头喷丝头聚聚酯酯（聚（聚对对苯二甲酸苯二甲酸乙二乙二酯酯）长丝长丝聚聚酰酰胺胺长丝长丝2 2 2 2、短、短、短、短纤维纤维纤维纤维被切成几厘米至十几厘米被切成几厘米至十几厘米长长度的化度的化纤纤（1）棉型短棉型短纤维纤维：长长度度为为25-38mm，dtex)，类类似棉似棉纤维纤维，主要用于与棉主要用于与棉纤维纤维混混纺纺（2）毛型短毛型短纤维纤维：长长度度为为70-150mm，dtex)，类类似羊毛，主似羊毛，主要用于与羊毛混要用于与羊毛混纺纺（3）中中长纤维长纤维：纤维纤维的的长长度度为为51-76mm，dtex，介于棉型和介于棉型和毛型之毛型之间间。用于制造中用于制造中长纤维织长纤维织物物短短纤维纤维可与自然可与自然纤维纤维及其他化学及其他化学纤维纤维的短的短纤维纤维混混纺纺，可得到，可得到具有良好具有良好综综合性能的混合性能的混纺织纺织物物3 3 3 3、粗、粗、粗、粗细细细细微微微微环节环节环节环节丝丝丝丝4 4 4 4、变变变变形形形形纱纱纱纱5 5 5 5、差、差、差、差别别别别化化化化纤维纤维纤维纤维纺丝纺丝成形不匀整拉伸成形不匀整拉伸 交替出交替出现现粗粗节节和和细细微微环节环节部分部分 染染色后交替出色后交替出现现深浅色深浅色变变更更全部全部经过变经过变形加工的形加工的丝丝和和纱纱（1）弹弹力力丝丝 变变形形长丝长丝，分高，分高弹丝弹丝和低和低弹丝弹丝。其伸。其伸缩缩性、性、蓬松性良好，蓬松性良好，织织物厚度、重量、不透亮性、覆盖性和外物厚度、重量、不透亮性、覆盖性和外观观特征等方面接近毛特征等方面接近毛织织品、品、丝织丝织品和棉品和棉织织品品（2）膨体）膨体纱纱 利用高分子的利用高分子的热热可塑性，将两种收可塑性，将两种收缩缩性能不性能不同的合成同的合成纤维纤维毛条按比例混合，毛条按比例混合，经热处经热处理后，高收理后，高收缩缩性毛性毛条迫使低收条迫使低收缩缩性毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸性毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸缩缩性和性和蓬松性，成蓬松性，成为类为类似毛似毛线线的的变变形形纱纱在原有化在原有化纤纤基基础础上上经经物理物理变变形或化学改性而得到的形或化学改性而得到的纤维纤维材料材料6 6 6 6、异形（截面）、异形（截面）、异形（截面）、异形（截面）纤维纤维纤维纤维 接受异形接受异形接受异形接受异形喷丝喷丝喷丝喷丝孔孔孔孔纺纺纺纺制的具制的具制的具制的具有非有非有非有非圆圆圆圆形横截面的形横截面的形横截面的形横截面的纤维纤维纤维纤维或中空或中空或中空或中空纤维纤维纤维纤维特性特性特性特性 （1 1 1 1）光）光）光）光泽泽泽泽性和手感性和手感性和手感性和手感 （2 2 2 2）机械性能、吸水性和染色性）机械性能、吸水性和染色性）机械性能、吸水性和染色性）机械性能、吸水性和染色性 （3 3 3 3）抗起球性、蓬松性和透气性）抗起球性、蓬松性和透气性）抗起球性、蓬松性和透气性）抗起球性、蓬松性和透气性 （4 4 4 4）中空）中空）中空）中空纤维纤维纤维纤维的特异性：保暖性和蓬松的特异性：保暖性和蓬松的特异性：保暖性和蓬松的特异性：保暖性和蓬松性性性性优优优优良良良良7 7 7 7、复合、复合、复合、复合纤维纤维纤维纤维 截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物物种种类类：（1）（）（2）并列型）并列型（3）（）（4）皮芯型）皮芯型（5）（）（6）裂离型）裂离型（7）海）海岛岛型型8 8 8 8、超、超、超、超细纤维细纤维细纤维细纤维常常常常规纤维规纤维规纤维规纤维的的的的线线线线密度密度密度密度为为为为1.4-7dtex1.4-7dtex1.4-7dtex1.4-7dtex细细细细旦旦旦旦纤维纤维纤维纤维的的的的线线线线密度密度密度密度为为为为0.55-1.3dtex0.55-1.3dtex0.55-1.3dtex0.55-1.3dtex，主要用于仿真，主要用于仿真，主要用于仿真，主要用于仿真丝类丝类丝类丝类的的的的轻轻轻轻薄型或中厚型薄型或中厚型薄型或中厚型薄型或中厚型织织织织物物物物超超超超细纤维细纤维细纤维细纤维的的的的线线线线密度密度密度密度为为为为0.11-0.55dtex0.11-0.55dtex0.11-0.55dtex0.11-0.55dtex，可以用双，可以用双，可以用双，可以用双组组组组分复合裂离法生分复合裂离法生分复合裂离法生分复合裂离法生产产产产，主要用于高密度防水透气，主要用于高密度防水透气，主要用于高密度防水透气，主要用于高密度防水透气织织织织物物物物和人造皮革、仿桃皮和人造皮革、仿桃皮和人造皮革、仿桃皮和人造皮革、仿桃皮绒织绒织绒织绒织物等物等物等物等极极极极细纤维细纤维细纤维细纤维的的的的线线线线密度在密度在密度在密度在0.11dtex0.11dtex0.11dtex0.11dtex以下，可通以下，可通以下，可通以下，可通过过过过海海海海岛纺岛纺岛纺岛纺丝丝丝丝法生法生法生法生产产产产，主要用于人造皮革和医学，主要用于人造皮革和医学，主要用于人造皮革和医学，主要用于人造皮革和医学滤滤滤滤材等特殊材等特殊材等特殊材等特殊领领领领域域域域9 9 9 9、新合、新合、新合、新合纤纤纤纤 按商品形式分按商品形式分按商品形式分按商品形式分 1 1 1 1）超蓬松型）超蓬松型）超蓬松型）超蓬松型 接受异收接受异收接受异收接受异收缩缩缩缩混合混合混合混合纤维纤维纤维纤维或或或或多相混合技多相混合技多相混合技多相混合技术术术术制成制成制成制成 2 2 2 2）超）超）超）超细细细细型型型型 接受复合接受复合接受复合接受复合纺纺纺纺极极极极细细细细化技化技化技化技术术术术制成制成制成制成 3 3 3 3）超）超）超）超悬悬悬悬垂型垂型垂型垂型 按手感分按手感分按手感分按手感分 蚕蚕蚕蚕丝丝丝丝手感，桃皮手感，超微手感，桃皮手感，超微手感，桃皮手感，超微手感，桃皮手感，超微细细细细粉末手粉末手粉末手粉末手感和新羊毛手感感和新羊毛手感感和新羊毛手感感和新羊毛手感10101010、易染性合成、易染性合成、易染性合成、易染性合成纤维纤维纤维纤维 如化学改性改善和提高聚如化学改性改善和提高聚酯纤维酯纤维的可染性和染深性的可染性和染深性11111111、高性能、高性能、高性能、高性能纤维纤维纤维纤维 具有特殊的物理化学具有特殊的物理化学具有特殊的物理化学具有特殊的物理化学结结结结构，其某一构，其某一构，其某一构，其某一项项项项或多或多或多或多项项项项性能指性能指性能指性能指标标标标高于一般高于一般高于一般高于一般纤维纤维纤维纤维。主要用于。主要用于。主要用于。主要用于产业产业产业产业用用用用纺织纺织纺织纺织品的制造品的制造品的制造品的制造12121212、纳纳纳纳米米米米纤维纤维纤维纤维 直径小于直径小于直径小于直径小于100100100100纳纳纳纳米的米的米的米的纤维纤维纤维纤维或添加了或添加了或添加了或添加了纳纳纳纳米米米米级级级级粉末填充物粉末填充物粉末填充物粉末填充物的的的的纤维纤维纤维纤维合成合成纤维纤维与与纺织纺织品品聚聚酯纤维酯纤维：具有：具有较较高的高的强强度、度、弹弹性和耐磨性，而且形性和耐磨性，而且形态稳态稳定定性好，易于水洗性好，易于水洗聚聚酰酰胺胺纤维纤维：具有：具有优优异的异的强强度和耐磨性，制成的度和耐磨性，制成的纺织纺织品品经热经热定型后有良好的形定型后有良好的形态稳态稳定性和抗定性和抗皱皱性性聚丙聚丙烯腈纤维烯腈纤维：具有：具有类类似羊毛的手感，似羊毛的手感，质轻质轻而蓬松，耐光性而蓬松，耐光性和耐气候性佳和耐气候性佳合成合成纤维纤维生生产产方法方法简简述述1 1 1 1、原料制、原料制、原料制、原料制备备备备 高分子化合物的合成（聚合）和机械高分子化合物的合成（聚合）和机械高分子化合物的合成（聚合）和机械高分子化合物的合成（聚合）和机械处处处处理理理理2 2 2 2、纺纺纺纺前准前准前准前准备备备备 纺丝纺丝纺丝纺丝熔体或熔体或熔体或熔体或纺丝纺丝纺丝纺丝溶液的制溶液的制溶液的制溶液的制备备备备 3 3 3 3、纺丝纺丝纺丝纺丝 纤维纤维纤维纤维的成形的成形的成形的成形4 4 4 4、后加工、后加工、后加工、后加工 拉伸、拉伸、拉伸、拉伸、热热热热定型定型定型定型成成纤纤高聚物的要求高聚物的要求 1、必需是必需是线线型的，能伸直型的，能伸直的分子，支的分子，支链链尽可能少，尽可能少，无浩大无浩大侧侧基；基；2、高分子、高分子分子分子间间有适当的相互作有适当的相互作用力，或具有确定用力，或具有确定规规律律性的化学性的化学结结构和空构和空间结间结构；构；3、具有合适的分子、具有合适的分子量和量和较较窄的分子量分布；窄的分子量分布；4、具确定的、具确定的热稳热稳定性，定性，其熔点或其熔点或软软化点比允化点比允许许运用温度高很多运用温度高很多纺丝纺丝方法方法常常规纺丝规纺丝方法方法熔体熔体纺丝纺丝：丙丙纶纶、涤纶涤纶短短纤维纤维、锦纶锦纶溶液溶液纺丝纺丝湿法湿法纺丝纺丝：腈纶腈纶、维纶维纶、氯纶氯纶干法干法纺丝纺丝：特殊特殊纺丝纺丝方法方法乳液乳液纺丝纺丝悬悬浮浮纺丝纺丝干湿法干湿法纺丝纺丝冻冻胶胶纺丝纺丝液晶液晶纺丝纺丝相分相分别纺丝别纺丝反反应纺丝应纺丝法法化学化学纤维长丝纤维长丝，如：如：锦纶锦纶、醋、醋酯酯、氯纶氯纶、氨、氨纶纶其次节其次节 聚酯纤维聚酯纤维概述概述聚聚酯酯通常是指以二元酸和二元醇通常是指以二元酸和二元醇缩缩聚而得的高分子物，其基本聚而得的高分子物，其基本链节链节之之间间以以酯键联结酯键联结而得名。聚而得名。聚酯纤维酯纤维品种很多，其中以聚品种很多，其中以聚对对苯二甲酸乙二苯二甲酸乙二酯酯（PET）含量在）含量在85以上的以上的纤维为纤维为主，分子量一主，分子量一般限制在般限制在1800025000之之间间。优优点：断裂点：断裂强强度高，度高，弹弹性模量高，回性模量高，回弹弹性适中，性适中，热热定型定型优优良，良，耐耐热热性和耐光性好。其性和耐光性好。其织织物具物具优优良的洗可穿性，即良的洗可穿性，即优优良的抗有良的抗有机溶机溶剂剂，肥皂，洗，肥皂，洗涤剂涤剂，漂白液，氧化，漂白液，氧化剂剂性能以及性能以及较较好的耐腐好的耐腐蚀蚀性，性，对对弱酸碱等弱酸碱等稳稳定。定。缺点：吸湿性低，染色性缺点：吸湿性低，染色性较较差，静差，静电现电现象象严严峻，峻，织织物易起球物易起球由英国由英国Whinfield和和Dickson等人独等人独创创，1953年起先工年起先工业业化生化生产产，商品名称美国商品名称美国“Dacron”，日本，日本“Tetoron”，英国，英国“Terlenka”等等涤纶涤纶1 1 1 1、涤纶涤纶涤纶涤纶的生的生的生的生产产产产原理原理原理原理（1）酯酯交交换换法法对对苯二甲酸二甲苯二甲酸二甲酯酯与与乙二醇乙二醇在催化在催化剂剂条件下条件下酯酯交交换换生成生成对对苯苯二甲酸双二甲酸双羟羟乙乙酯酯对对苯二甲酸双苯二甲酸双羟羟乙乙酯酯缩缩聚聚释释出出乙二醇乙二醇（2）干脆）干脆酯酯化法化法对对苯二甲酸与乙二醇干脆苯二甲酸与乙二醇干脆酯酯化化2 2 2 2、涤纶涤纶涤纶涤纶的的的的结结结结构特征构特征构特征构特征（1）分子）分子结结构构A、是具有是具有对对称性苯称性苯环结环结构的构的线线型大分子，无大的支型大分子，无大的支链链，其分子，其分子线线型好，型好，易于沿易于沿纤维纤维拉伸方向取向而平行排列拉伸方向取向而平行排列B、分子分子链链中的中的phCOO基基团刚团刚性性较较大，使得大，使得纯净纯净的的PET熔点熔点较较高高C、分子内的分子内的C-C链链内旋内旋转转，分子存在两种空，分子存在两种空间间构象构象D、分子分子链结链结构具有高度立体构具有高度立体规规整性整性E、分子分子间间无无强强大定向作用力，相大定向作用力，相邻邻分子的原子分子的原子间间距距为为正常的范德正常的范德华华距距离。离。单单元晶格元晶格为为三斜晶系，大分子几乎呈平面构型三斜晶系，大分子几乎呈平面构型（2）形）形态结态结构和聚集构和聚集态结态结构构缚结缚结分子分子 微原微原纤纤 原原纤纤 涤纶涤纶3 3 3 3、涤纶涤纶涤纶涤纶的性能的性能的性能的性能（1）吸湿性）吸湿性PET大分子除两端的大分子除两端的羟羟基外，无其他基外，无其他亲亲水性基水性基团团，结结晶度高，晶度高，分子分子链链排列排列紧紧密，所以吸湿性差，在水中溶密，所以吸湿性差，在水中溶胀胀度小，干、湿度小，干、湿强强度和干、湿延度和干、湿延长长度基本相同，度基本相同，导电导电性差，易性差，易产产生静生静电电和沾和沾污现污现象，染色困象，染色困难难（2）热热性能性能A、受、受热热性能性能 （PET为结为结晶型和非晶型两者混合的高分子化晶型和非晶型两者混合的高分子化合物）合物）温度在玻璃化温度和温度在玻璃化温度和软软化点之化点之间时间时，非晶区内某些分子，非晶区内某些分子链链间间作用力小的作用力小的链链段可运段可运动动，分字，分字链间链间作用力大的作用力大的链链段段难难运运动动，晶区分子晶区分子链链不运不运动动 纤维纤维柔柔韧韧，但无高，但无高弹态弹态的的弹弹性性 温度大于温度大于软软化点化点时时，非晶区分子，非晶区分子链链运运动动加加剧剧，分子，分子间间相互相互作用力被拆开，作用力被拆开，类类似粘流似粘流态态。但晶区。但晶区链链段仍未被拆开段仍未被拆开 纤维纤维软软化不熔融，化不熔融，丢丢失失纤维纤维运用价运用价值值 温度高于熔点温度高于熔点时时，晶区分子，晶区分子链链起先运起先运动动，纤维纤维熔融，熔点熔融，熔点约为约为255 涤纶涤纶的耐的耐热热性、性、热稳热稳定性是合定性是合纤纤中最好的中最好的B、玻璃化温度玻璃化温度 完全无定形完全无定形 部分部分结结晶晶 取向且取向且结结晶晶Tg 67 81 125（3）物理机械性能）物理机械性能A、强强度和延度和延长长度度 涤纶涤纶是合是合纤纤中干中干强强度最高的一种度最高的一种纤维纤维B、弹弹性和耐磨性性和耐磨性 涤纶弹涤纶弹性高于其他性高于其他纤维纤维C、”洗可穿洗可穿”性性 涤纶涤纶具有具有优优异的抗异的抗皱皱性和保形性性和保形性（4）化学）化学稳稳定性定性A、涤纶对涤纶对碱的碱的稳稳定性比定性比对对酸的酸的稳稳定性差（碱减量仿定性差（碱减量仿丝绸丝绸）B、涤纶对涤纶对氧化氧化剂剂和和还还原原剂剂的的稳稳定性很好定性很好C、耐溶、耐溶剂剂性性 （CDT）（5）染色性能）染色性能PET分子分子结结构中缺少活性基构中缺少活性基团团PET分子排列分子排列紧紧密，密，纤维纤维只存在只存在较较小空隙小空隙（6）起毛、起球）起毛、起球现现象象涤纶织涤纶织物表面易起球物表面易起球（7）静）静电现电现象象 涤纶涤纶吸湿性差，表面具有吸湿性差，表面具有较较高比高比电电阻，与其他阻，与其他物体摩擦物体摩擦时时，表面聚集大量，表面聚集大量电电荷而不易逸散，荷而不易逸散，产产生静生静电电（8）低聚物及其）低聚物及其对对染色性能的影响染色性能的影响（9）其他理化性能）其他理化性能A、燃燃烧烧性性 涤纶涤纶可燃可燃烧烧，纤维纤维卷卷缩缩并熔融成珠并熔融成珠B、对对微生物作用的微生物作用的稳稳定性定性C、耐光性耐光性 涤纶涤纶耐光性好耐光性好涤纶涤纶染色困染色困难难其他聚其他聚酯纤维酯纤维1 1、阳离子染料可染聚、阳离子染料可染聚酯纤维酯纤维2 2、常温常常温常压压可染聚可染聚酯纤维酯纤维3 3、PPTPPT纤维纤维4 4、PBTPBT纤维纤维5 5、PENPEN纤维纤维6 6、导导湿干爽型聚湿干爽型聚酯长丝酯长丝7 7、高去湿四通道聚、高去湿四通道聚酯纤维酯纤维8 8、聚、聚酯酯多孔中空截面多孔中空截面纤维纤维9 9、三、三维维卷曲中空聚卷曲中空聚酯纤维酯纤维第三节第三节 聚酰胺纤维聚酰胺纤维概述概述世界上最早世界上最早实现实现工工业业化生化生产产的合成的合成纤维纤维。1935年，年，Carothers等人在等人在试验试验室合成了室合成了锦纶锦纶66，1937年年实现实现熔体熔体纺丝纺丝制造制造锦纶锦纶66的技的技术术，1939年年实现实现工工业业化生化生产产。1938年，德国年，德国Schlack合成合成锦纶锦纶6，独，独创创其生其生产纤维产纤维的技的技术术，1941年年实现实现工工业业化生化生产产。美国称美国称为为尼尼龙龙（Nylon），德国称），德国称为贝纶为贝纶（Perlon），日本称），日本称为为阿米阿米纶纶（Amilan）聚聚酰酰胺胺纤维纤维 分子主分子主链链由由酰酰胺胺键键(-(-CONH-)CONH-)连连接起来的一接起来的一类类合成合成纤维纤维1 1、脂肪族聚、脂肪族聚酰酰胺胺纤维纤维（1 1）二元酸和二元胺）二元酸和二元胺缩缩聚聚（2 2）-氨基酸氨基酸缩缩聚或内聚或内酰酰胺开胺开环环聚合聚合2 2、芳香族聚、芳香族聚酰酰胺胺纤维纤维聚聚酰酰胺胺纤维纤维具有一系列具有一系列优优良性能良性能其耐磨性居其耐磨性居纺织纤维纺织纤维中最好的；中最好的；断裂断裂强强度度较较高；回高；回弹弹性和耐疲性和耐疲惫惫性性优优良；良；聚聚酰酰胺胺纤维纤维比重小，是除乙比重小，是除乙纶纶和丙和丙纶纶外的最外的最轻轻的的纤维纤维；吸湿性低于自然吸湿性低于自然纤维纤维和再生和再生纤维纤维，但在合成，但在合成纤维纤维中其吸湿中其吸湿性性仅仅次于次于维纶维纶；染色性能好等。染色性能好等。聚聚酰酰胺胺纤维纤维也有一些缺点也有一些缺点耐光性耐光性较较差，在差，在长时间长时间的日光或紫外光照射下，的日光或紫外光照射下，强强度下降，度下降，颜颜色色发发黄；黄；聚聚酰酰胺胺纤维纤维的耐的耐热热性也性也较较差；差；另外，聚另外，聚酰酰胺胺纤维纤维的初始模量比其它大多数的初始模量比其它大多数纤维纤维都低，因都低，因此在运用此在运用过过程中程中简洁变简洁变形。形。改性制成的聚改性制成的聚酰酰胺差胺差别别化化纤维纤维有：有：可可赐赐予予织织物特殊光物特殊光泽泽、手感及、手感及弹弹性的异形截面性的异形截面纤维纤维；异收异收缩缩混混纤丝纤丝和不同截面、不同和不同截面、不同线线密度的混密度的混纤丝纤丝；抗静抗静电电和和导电纤维导电纤维；高吸湿；高吸湿纤维纤维；耐光、耐耐光、耐热纤维热纤维；抗菌防臭；抗菌防臭纤维纤维；可改善可改善“平点平点”效效应应的聚的聚酰酰胺帘子胺帘子线线等等锦纶锦纶锦纶锦纶66666666和和和和锦纶锦纶锦纶锦纶6 6 6 61 1、生、生产产原理原理聚聚酰酰胺胺66的制的制备备 a.a.聚聚酰酰胺胺6666盐盐的制的制备备 己二酸己二酸20%20%甲醇溶液和己二胺甲醇溶液和己二胺50%50%甲醇溶液甲醇溶液中和，或者以水中和，或者以水为为溶溶剂剂，水溶，水溶剂剂法法（单单体的制体的制备备）b.b.聚聚酰酰胺胺6666盐盐缩缩聚聚反反应应 聚聚酰酰胺胺6666盐盐在适当条件下，脱水在适当条件下，脱水缩缩聚逐步聚逐步形成大量形成大量酰酰胺胺键键，生成聚己二，生成聚己二酰酰己己二胺二胺聚聚酰酰胺胺6的制的制备备 常用己内常用己内酰酰胺开胺开环环聚合聚合a.a.己内己内酰酰胺水解开胺水解开环环，生成氨基己酸，生成氨基己酸b.b.氨基己酸与己内氨基己酸与己内酰酰胺胺进进行加成聚合行加成聚合c.c.大分子官能大分子官能团团之之间间的的缩缩聚聚试验试验室合成尼室合成尼龙龙2 2、结结构特征构特征分子分子结结构构 聚聚酰酰胺分子是由很多重复胺分子是由很多重复结结构构单单元通元通过酰过酰胺胺键连键连接起来的接起来的线线型型长链长链分子。在晶体中分子。在晶体中为为完全伸展的平面完全伸展的平面锯齿锯齿形形结结构构形形态结态结构与聚集构与聚集态结态结构构 锦纶锦纶截面接近截面接近圆圆形，形，纵纵向无特殊向无特殊结结构。构。聚聚酰酰胺的聚集胺的聚集态结态结构与构与涤纶涤纶相像，相像，都是折叠都是折叠链链和伸直和伸直链链晶体共存的晶体共存的体系。分子体系。分子链间链间相相邻酰邻酰胺基可定胺基可定向形成向形成氢键氢键，使聚，使聚酰酰胺胺倾倾向于形向于形成成结结晶晶放大后的尼放大后的尼龙纤维龙纤维3 3、聚、聚酰酰胺胺纤维纤维的主要性的主要性质质（1）密度）密度 聚聚酰酰胺的密度随内部胺的密度随内部结结构和制造条件不同而有构和制造条件不同而有差异差异（2）热热性能性能热转变热转变点点 聚聚酰酰胺有胺有较较高的物理性能和熔点高的物理性能和熔点（锦纶锦纶6666的的熔点比熔点比锦纶锦纶6 6的高的高4040）A A、具二具二酰酰二胺的熔点高于相二胺的熔点高于相应应的聚的聚-氨基酸氨基酸B B、酰酰胺基胺基团间团间碳原子数少的聚碳原子数少的聚酰酰胺熔点高于碳原子数多的胺熔点高于碳原子数多的C C、将聚将聚酰酰胺相胺相邻邻两两酰酰胺基胺基间间碳原子数分碳原子数分为为偶系列和奇系列偶系列和奇系列 对对于聚二于聚二酰酰二胺，偶系列的熔点高于相二胺，偶系列的熔点高于相应应的奇系列的奇系列 对对于聚于聚-氨基酸奇系列的熔点高于相氨基酸奇系列的熔点高于相应应的偶系列的偶系列耐耐热热性性 聚聚酰酰胺的耐胺的耐热热性能差性能差（3）机械性能）机械性能 锦纶锦纶初始模量接近羊毛，比初始模量接近羊毛，比涤纶涤纶低很多，低很多，其手感松其手感松软软，易，易变变形。形。聚聚酰酰胺大分子柔胺大分子柔顺顺性高，分子性高，分子间间又有确定量的又有确定量的氢键氢键，易于，易于结结晶，晶，纺丝过纺丝过程中程中经经拉伸，其取向度和拉伸，其取向度和结结晶度都比晶度都比较较高，高，强强度比度比涤纶涤纶高，断裂延高，断裂延长长度高，回度高，回弹弹性最高，是全部性最高，是全部纤维纤维中耐中耐磨性最好的磨性最好的纤维纤维（4）耐光性）耐光性 聚聚酰酰胺耐光性差，胺耐光性差，仅仅优仅仅优于蚕于蚕丝丝（5）吸湿与染色性能）吸湿与染色性能 聚聚酰酰胺具有中等吸湿性，可用酸性，胺具有中等吸湿性，可用酸性，碱性和分散染料染色碱性和分散染料染色（6）化学性能）化学性能 聚聚酰酰胺含胺含酰酰胺胺键键，易，易发发生水解，生水解，对对酸不酸不稳稳定，定，对对碱碱稳稳定，定，对对氧化氧化剂稳剂稳定性定性较较差差 由芳香族二元胺和芳香族二元由芳香族二元胺和芳香族二元羧羧酸或芳香族氨基苯甲酸酸或芳香族氨基苯甲酸经缩经缩聚反聚反应应所的聚合物所的聚合物纺纺成的成的纤维纤维材料材料芳香族聚芳香族聚芳香族聚芳香族聚酰酰酰酰胺胺胺胺纤维纤维纤维纤维（芳（芳（芳（芳纶纶纶纶）1、芳、芳纶纶1414 聚聚对对苯二甲苯二甲酰对酰对苯二胺苯二胺 聚超聚超刚刚硬分子硬分子链链，超，超高模量高模量2、芳、芳纶纶1313 聚聚间间二苯甲二苯甲酰间酰间二胺二胺 具具优优异的耐异的耐热热性，阻性，阻燃性和高湿下的尺寸燃性和高湿下的尺寸稳稳定性，定性，电绝缘电绝缘性，耐老化性和防性，耐老化性和防辐辐射射性性3、芳、芳纶纶14 聚聚对对苯甲苯甲酰酰胺胺 强强度略低于芳度略低于芳纶纶14141414，模量，模量较较高，高，耐高温性、耐酸、耐碱和阻燃性良好，相耐高温性、耐酸、耐碱和阻燃性良好，相对对密度很低密度很低4、芳、芳砜纶砜纶 聚聚砜酰砜酰胺胺 具具优优良的良的电绝缘电绝缘性和耐性和耐热热性，且阻性，且阻燃性好，耐化学燃性好，耐化学稳稳定性好定性好