琳琅满目的化学纤维

化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。常见的纺织品，如粘胶布、 涤纶卡其、 锦纶丝袜、腈纶毛线以及丙纶地毯等，都是用化学纤维制成的。

自从18世纪抽出第一根人工丝以来，化学纤维品种、成纤方法和纺丝工艺技术都有了很大的进展。广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。

人造纤维的短纤维一律喊"纤"(如粘纤、富纤)，合成短纤维一律喊"纶"(如锦纶、涤纶)。假如是长丝则在末尾加"丝"或"长丝"(如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝)。或将"纶"、"纤"、改为"丝"。

人造纤维

以天然高分子化合物(如纤维素)为原料制成的化学纤维。人造纤维主要有粘胶纤维、硝酸酯纤维、醋酯纤维、铜铵纤维和人造蛋白纤维等。

人造纤维的主要品种有:

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⑴ 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化解性纤维素黄酸酯，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。

⑵ 新型粘胶纤维 随着科学技术的发展，人造纤维的产量不断增加、质量不断提高。此后，又发展出几种有突出性能的新型粘胶纤维。其中有:

① 高湿模量纤维 结构接近于棉纤维，截面外形接近于羊毛，湿态与干态的强度比达70%，吸水量小碱溶性低。50年代初，日本石川正之改良粘胶纤维制备工艺条件，并将初生的湿丝条进行高倍拉伸，获得高强度的粘胶纤维，取名为"虎木棉"。这种纤维兼具棉和粘胶纤维的优点。

② 超强粘胶纤维 是一系列具有高强度、高韧性和抗疲惫等性能的粘胶纤维。这种纤维晶粒小、横截面上皮层结构占60%以上，有的甚至达100%。因此，纤维的强度和抗疲惫性能都很高，可用于制造汽车轮胎帘子线。

③ 永久卷曲粘胶纤维 利用粘胶纤维具有皮芯结构的特征，摘用适当的工艺条件，使纤维横截面外形不对称和皮层厚度分布不均匀，在横截面上产生不同的内应力，从而使纤维形成卷曲形态。

⑶ 硝酸酯纤维 又称硝酸人造丝。1855年，英国人将纤维素硝化后化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。

⑷ 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，化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。

⑸ 铜铵纤维 摘用氢氧化四氨铜溶液作溶剂，将棉短绒化解成浆液纺丝制得的人造丝。丝质精美美丽，但成本较高。

⑹ 人造蛋白质纤维 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。

二、合成纤维

合成纤维是以人工合成的高分子化合物为原料制成的化学纤维，常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶、聚烯烃弹力丝等。合成纤维具有强度高、耐磨、密度小、弹性好、不发霉、不怕虫蛀、易洗快干等优点，但其缺点是染色性较差、静电大、耐光和耐候性差、吸水性差。

合成纤维的品种很多，重要的有:

⒈ 涤纶: 涤纶的学名喊聚对苯二甲酸乙二酯，简称聚酯纤维。涤纶是中国的商品名称，国外又称"大可纶"，"特利纶"，"帝特纶"等。

涤纶的最大特征是质量稳定、强度和耐磨性较好，拉伸性、回弹性和化学稳定性都很好。由它制造的面料挺括和易洗快干的优点。不易变形，涤纶的耐热性也是较强的；具有较好的化学稳定性，在正常温度下，不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。

涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速，产量已居化学纤维的首位。

涤纶的耐晒强度比锦纶好，能抗微生物和霉烂，耐虫蛀。但吸湿性不及锦纶且染色困难，由它纺织的面料穿在身上发闷、不透气。由于表面光滑，纤维之间的抱合力差，经常摩擦之处易起毛、结球。

⒉ 锦纶: 它的学名喊聚酰胺纤维，又称"尼龙"，"耐纶"，"卡普纶"，"阿米纶"等。有锦纶-66，锦纶-1010，锦纶-6等不同品种。

1939年美国人首先研制成功。由己二酸和己二胺缩水成盐，再经缩聚、熔纺而成纤维。

锦纶是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰盛，因此一度是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后，由于聚酯纤维的迅速发展，才退居合成纤维的第二位。

锦纶的最大特征是强度高、耐磨性好。回弹性和耐多次变形性能广泛用于制造袜子、内衣、运动衣、轮胎帘子线、工业带材、渔网、军用织物等。

锦纶的缺点与涤纶一样，吸湿性和通透性都较差。在干燥环境下，锦纶易产生静电，短纤维织物也易起毛、起球。锦纶的耐热、耐光性都不够好，熨烫承担温度应掌握在140℃以下。此外，锦纶的保形性差，用其做成的衣服不如涤纶挺括，易变形。但它可以随身附体，是制造各种体形衫的好素材。

3.腈纶: 其学名为聚丙烯腈纤维。又称"奥纶"，"考特尔"，"德拉纶"等。

1950年工业化生产的产品为纯聚丙烯腈长丝，因吸湿性差，染色困难，后经改良与烯基衍生物形成2元或3元共聚物，其中90%左右为丙烯腈，染色性能大为改良。腈纶的外看呈白色、卷曲、蓬松、手感柔软，酷似羊毛，多用来和羊毛混纺或作为羊毛的代用品，故又被称为"合成羊毛"。腈纶的吸湿性不够好，但润湿性却比羊毛、丝纤维好。它的耐磨性是合成纤维中较差的，腈纶纤维的熨烫承担温度在130℃以下。

腈纶广泛用于制造绒线、针织物和毛毯。腈纶纺织物轻、松、柔软、美看，能长期经受较强紫外线集中照射和烟气污染，是目前最耐气候老化的一种合成纤维织物，适用于作船篷、帐篷、船舱和露天堆置物的盖布等。

4.维纶: 维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维。又称"维尼纶"，"维纳尔"等。是以醋酸乙烯为原料进行聚合、醇解、纺丝，然后经缩甲醛而制得。维纶性质接近于棉，吸湿性比其他合成纤维高。维纶雪白如雪，柔软似棉，因而常被用作天然棉花的代用品，人称"合成棉花"。维纶的吸湿性能是合成纤维中吸湿性能最好的。另外，维纶的耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。

主要产品为短纤维，用于制造渔网、 滤布、帆布、轮胎帘子线、软管织物、传动带以及工作服等。

5.氯纶 维纶与聚氯乙烯纤维混纺的产品称为维氯纶。氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。国外有"天美龙"，"罗维尔"之称。

氯纶的优点较多，耐化学腐蚀性强；导热性能比羊毛还差，因此，保温性强，电绝缘性较高，难燃。氯纶的缺点也比较突出，即耐热性极差。

6.氨纶 氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维，又称"莱克拉"，"斯潘齐尔"等。它是一种具有特殊的弹性性能的化学纤维，已工业化生产，并成为发展最快的一种弹性纤维。

氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2-3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。

氨纶纤维一般不单独使用，而是少量地掺进织物中，如与其它纤维合股或制成包芯纱，用于织制弹力织物。

⒎ 乙纶 又名聚烯烃弹力纤维，是50年代发展的纤维，其中重要品种聚乙烯纤维是用石油裂解所得的乙烯副气为原料制成的，乙纶织物可用作汽车装饰布、家具布、工厂滤布、船篷、绳索和渔网等。

聚烯烃弹力纤维是摘用热塑性弹性体经熔融纺丝而成的，能耐220℃的高温，具有耐氯漂及强酸强碱处理，具有极强的抗紫外线降解等特性。

⒏ 丙纶 等规聚丙烯纤维是聚烯烃纤维中一个出色的品种简称聚丙烯纤维，又名丙纶。聚丙烯纤维吸湿率低，不能用常规方法染色常在聚合物里掺进颜料,熔态时捏和纺制成有色纤维。丙纶耐老化性能很差，必须添加防老化剂以改良其耐日光性能。丙纶可用作地毯、大面积的人工草坪、工业用滤布、工作服以及家用织物如蚊帐等，还可与其他纤维混纺制成各种针织物和机织物。

三、再生纤维

再生纤维的生产是受了蚕吐丝的启发，用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料，经化学加工制成高分子浓溶液，再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维

用天然纤维素为原料的再生纤维，由于它的化学组成和天然纤维素相同而物理结构已经改变，所以称再生纤维素纤维。

⒈ 粘胶纤维 是以天然棉短绒、木材为原料制成的，它具有以下几个突出的优点。

⑴ 手感柔软光泽好，粘胶纤维像棉纤维一样柔软，丝纤维一样光滑。

⑵ 吸湿性、透气性良好，粘胶纤维的基本化学成分与棉纤维相同，因此，它的一些性能和棉纤维接近，不同的是它的吸湿性与透气性比棉纤维好，可以说它是所有化学纤维中吸湿性与透气性最好的一种。

⑶ 染色性能好，由于粘胶纤维吸湿性较强，所以粘胶纤维比棉纤维更轻易上色，色彩纯正、艳丽，色谱也最齐备。

⑷ 粘胶纤维最大的缺点是湿牢度差，弹性也较差，织物易折皱且不易恢复；耐酸、耐碱性也不如棉纤维。

2.富强纤维 俗称虎木棉、强力人造棉。它是变性的粘胶纤维。

富强纤维同普通粘胶纤维(即人造棉、人造毛、人造丝)比较起来，有以下几个主要特征:

⑴ 强度大，富强纤维织物比粘胶纤维织物坚固耐穿。

⑵ 缩水率小，富强纤维的缩水率是粘胶纤维的一半。

⑶ 弹性好，用富强纤维制造的衣服比较板整，耐折皱性比粘胶纤维好。

⑷ 耐碱性好，由于富强纤维的耐碱性比粘胶纤维好，因此富强纤维织物在洗涤中对肥皂等洗涤剂的抉择就不像粘胶纤维那样严厉。

四、特种纤维

指具有耐腐蚀、耐高温、难燃、高强度、高模量、耐辐射等一些特殊性能的新型合成纤维。特种纤维除作为纺织素材外，广泛用于国防工业、航空航天、交通运输、医疗卫生、海洋水产和通信等部门。

依据原料来源的不同可以分为：

⒈ 耐腐蚀纤维： 是用四氟乙烯聚合制成的含氟纤维，1954年在美国试制成功，商品名特氟纶。聚四氟乙烯熔点327℃，极难化解，化学稳定性极好，在王水、酸液和浓碱液中沸煮而不分解，除在高温下经过高度氟化过的试剂外，几乎不溶于任何溶剂。氟纶织物主要用作工业填料和滤布。

⒉ 耐高温纤维：有聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰亚胺纤维等种类，其熔点和软化点高，长期使用温度在200℃以上能保持良好的性能。

⒊ 高强度高模量纤维：指强度大于10克/旦、模量大于200克/旦的合成纤维。如1968年美国研制的凯夫拉尔，是将聚对苯二甲酰对苯二胺制成液晶溶液，通过干-湿法纺丝制成的纤维，中国称芳纶1414，可用作飞机轮胎帘子线和航天、航空器材的增强素材。以粘胶纤维、腈纶纤维、沥青为原料经高温碳化、石墨化可以得到高强度、高模量碳纤维。用碳纤维制成的复合素材，是制造宇宙飞船、火箭、导弹、飞机的结构素材，在原子能、冶金、化工等工业部门和体育运动器材方面也有广泛的使用。

⒋ 难燃纤维：如酚醛纤维、PTO纤维等在火焰中难燃，可用作防火耐热帘子布、绝热素材和滤材等。

⒌ 弹性体纤维：断裂伸长率在400%以上，拉伸外力除往后能快速恢复原来长度。弹性纤维的代表品种是聚氨酯纤维，又称氨纶。弹性纤维是由硬链段和软链段嵌段共聚物制成的。软链段赋予纤维高的伸长率，硬链段不发生形变，阻止分子间的相对滑移，因而赋予纤维较高的回弹性。弹性纤维可制紧身衣、游泳衣、松紧带、袜子罗口、外科手术用袜等。

⒍ 功能纤维：改变纤维外形和结构使其具有某种特殊功能，例如将铜铵纤维或聚丙烯腈纤维制成中空形式，在医疗上可用作人工肾透析血液病毒的素材。聚酰胺66中空纤维用作海水淡化透析器，聚酯中空纤维用作浓缩、纯化和分别各种气体的反渗透器材等。

⒎ 无机纤维：近代工业的发展需要耐高温、高强度、电绝缘、耐腐蚀的特种素材，为此人们试制出一系列无机物纤维，如玻璃纤维、硅酸铝纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、陶瓷纤维、石英纤维、硅氧纤维等。玻璃纤维可用作防火焰、防腐蚀、防辐射以及塑料增强素材，也是优良的电绝缘素材。钛酸钾、硅酸铝纤维是1200℃高温下的绝缘素材。

五、改性纤维

合成纤维虽然有良好的物理机械性质，但是由于表面光滑，吸水性、染色性差，织物的使用性能不及天然纤维织物。为使合成纤维具有天然纤维特色，50年代开展合成纤维改性研究，主要是用物理方法或化学方法改良合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质，同时还增加了化学纤维的品种。

⑴ 化学改性:主要有接枝变性、共聚变性以及将原纤维经过化学处理变性等三种方法。

⑵ 物理改性:主要有通过改变喷丝孔外形纺制的异形纤维；利用合成纤维的热塑性，将伸直的纤维变为卷曲的变形纤维(如膨体纱和弹力丝)；将两类性质不同的高聚物流体从同一喷丝孔挤出而制成的复合纤维。