標籤: 暫無標籤

人造纖維是用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料,經溶解后製成紡織溶液,然後噴絲紡製成纖維狀的材料。主要是以竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等自然植物而製造出的纖維原料。根據人造纖維的形狀和用途,分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。

 

1 人造纖維 -簡介

人造纖維人造纖維被


人造纖維是用木材、草類的纖維經化學加工製成的粘膠纖維;是一種再生纖維。 根據人造纖維的形狀和用途,分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。 具體又可分為:再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。
  其性能與合成纖維相比,纖維強度稍低,吸濕性好,染色比較容易。產品形式有長絲(人造絲)和短纖維。是由提純得到的某些線型天然高分子物為原料,經直接用溶劑溶解或製備成衍生物後用溶劑溶解,之後再經紡絲加工製得的多種化學纖維的統稱。具體又可分為:再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。其性能與合成纖維相比,纖維強芳稍低,吸濕性好,染色比較容易。產品形式有長絲(人造絲)和短纖維。化學纖維的兩大類之一。用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料,經溶解后製成紡織溶液,然後紡製成纖維,竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等都是製造人造纖維的原料。

2 人造纖維 -發展史

18世紀以前,東方絲綢製造術比歐洲先進得多。東方織物精細、華美,深受歐洲貴族們的喜愛,因此只能大量從東方高價購買。終於,歐洲人決心發明能夠替代絲綢的紡織物。    第一位立志要製造出人造絲的是一位瑞士科學家,名叫喬治.安德瑪斯。

1855年,安德瑪斯使用硝化纖維素溶液模仿蠶吐絲的過程,製取了拉延的纖維。人工抽絲的成功使安德瑪斯獲得了專利。但這種纖維短而脆弱,還不具有實用價值。   

 1884年,著名細菌學家巴斯德的學生,法國化學家查唐納特利用洗照片的溶液,進行小孔擠壓實驗。他把硝化纖維素放在灑精和乙醚里溶解后,製成一種粘稠的,叫作火棉膠的液體、把這種液體從直徑1毫米的小孔中擠壓出來,當灑精和乙醚揮發之後,就凝固成細長而美麗的絲了,這就是最早的人造絲。    

查唐納特的發明在1889年倫敦國際博覽會上展出后,極受好評。然而,那時的人們不了解,硝化纖維素是一種易燃物質,這一點,查唐納特也疏忽了。在一次宴會上,一位婦人穿著人造絲紡制的美麗服裝,博得全場的讚賞。不料,與會者吸煙的火星濺到她的身上,瞬時,衣服燃起火來。在場的人們尚未來得及採取營救措施,那位婦人全身已被烈火吞噬,悲慘地死去了。這一幕使查唐納特受到了沉重的打擊。但他沒有放棄,繼續深入研究,終於從硝化纖維素中把易燃物質提取出來,製成了「保險的絲」。l891年,查唐納特在法國貝桑松建起了人造絲工廠,開始大批生產。但是,由於產品價格較貴,銷路一直不好,原因之一是更廉價的人造絲已經面世。   

 1890年,德國布倫內和弗雷梅利用在銅氨溶液中溶解纖維素的方法,製成銅氨人造絲,並獲得發明專利。用銅氨法要比查唐納特的硝化纖維素法生產成本低得多。 
 1891年,英國化學家克魯斯和貝文將纖維素用強鹼和二硫化碳分解后,製成為易溶於水的粘稠物質,他們把這種物質叫作「粘膠」。然而用此法制出的人造絲永遠帶水而不凝固。兩位科學家又研究出利用旋箱在離心力作用下邊脫水邊紡絲的方法,粘膠法是現在應用最廣的生產人造纖維的方法。粘膠人造絲既安全又便宜,在各類纖維產量中僅次於棉花。
 1865年,德國的秀吉貝爾發明了醋酸纖維素製造法,這也是生產人造絲原料的一種方法。

3 人造纖維 -天然纖維和化學纖維的區別

天然纖維是指自然界中天然的纖維材料,像雪白的棉花、強 韌的苧麻、捲曲的羊毛、光亮的蠶絲等等,都是天然纖維。 
化學纖維是用化學方法加工製成的纖維。按照所用的原料和 化學加工方法的不同,化學纖維又分成人造纖維和合成纖維兩大 類。 
人造纖維一般是用不能直接紡紗的纖維素材料(木材、棉籽 短絨、甘蔗等)作原料,經過化學處理和機械加工而生產出來 的。像粘膠纖維、銅氨纖維、醋酸纖維和富強纖維等,都是人造 纖維。人造纖維實質上都是天然纖維素經過溶解后「再生」的, 所以也稱為「再生」纖維。 
合成纖維是人工合成的高分子物質紡製成的纖維,即先從簡 單的低分子物質,如天然氣、石油、煤、石灰石等物質或棉籽 殼、玉米芯、蓖麻油、糠醛等農副產品中提煉出簡單的有機化合 物,經過複雜的化學「合成」作用,製成高分子物質,再利用紡 絲設備紡成各種纖維。合成纖維品種很多,有滌綸、錦綸、腈 綸、維綸、丙綸、氯綸等等。 
天然纖維、人造纖維、合成纖維不但所用的原料和化學加工 的方法不同,在性質方面也有許多不同之處。 
天然纖維是人類傳統的服用纖維。它們有著許多化學纖維所 沒有的優良品性。像棉花,吸濕性能好,穿著透氣、吸汗、舒 適,所以人們在選購內衣時,都喜歡選擇純棉紡織品。麻沒有棉 花那樣柔軟,但韌性比棉好,是天然纖維中的強者,尤其是苧 麻,品質最好。麻織品一般都是用來做夏季服裝,特別是苧麻。 因為苧麻布具有涼爽、吸濕、透氣的特性,而且強度高、硬挺、 不沾身,所以很受人們歡迎。麻還具有耐磨性和極優良的耐霉抗 蝕性。所以人們用麻來做繩索、織漁網。羊毛的優點也很多,毛 織品堅牢耐穿,保暖性好,隔熱也好。毛料服裝經過熨燙,泥面 平整,褲線摺痕持久挺直。毛織品也有良好的透氣性和吸濕性, 還有手感柔軟和不易沾污等優點。那纖細閃光的蠶絲,有著許多 優異的特性:吸水性和耐熱性較強,保溫性也很好。絲織品精美 華貴,被人們譽為「纖維皇后」。 
但天然纖維也有缺點。棉纖維長期和空氣接觸並受日光照曬 就會逐漸被氧化,強力降低,失去柔軟性而變脆。羊毛怕鹼,遇 鹼會溶解,也怕太陽曬,太陽光中的紫外線可以破壞羊毛的化學 組成,使羊毛強力下降,失去光澤。蠶絲怕鹼、怕陽光,絲製品 在日光下曝晒,易老化脆損。 
人造纖維的性能一般近似天然纖維———棉花,但粘膠纖維 (人們稱為「人造棉」或「人造絲」)最大缺點是受濕后強度降 低,不耐久穿。 
合成纖維可說是方興未艾,天天要和我們打交道。合成纖維 有許多獨到之處:除具有強力高、不霉爛的通性外,還各有特 點,如錦綸耐磨性能特別好,大約要高於棉纖維好幾倍;滌綸纖 維彈性最好,抗皺性和保形性也特別好;維綸纖維性能與棉纖維 相近,但耐磨性能比棉好;腈綸纖維性能與羊毛相近,而耐光性 極好,比羊毛也輕;丙綸輕盈堅牢;氯綸保暖性很好,具有「特 異功能」,若是得了關節炎,在治療的同時,買件氯綸內衣穿上, 有助於健康的恢復。合成纖維的主要缺點是透氣性、吸濕性和耐 熱性都較差。
  

4 人造纖維 -分類

人造纖維人造纖維

根據人造纖維的形狀和用途,分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。人造絲是一種絲質的人造纖維,由纖維素(cellulose)所構成,而纖維素是構成植物主要組成部分的有機化合物。人造棉,棉型人造短纖維的俗稱。主要品種為以纖維素或蛋白質等天然高分子化合物的原料經過化學加工紡制的如棉型黏膠短纖維。其規格與棉纖維相似。長度一般為35mm。纖度為1.5~2.2dtex。可在棉紡機上純紡,也可與棉花或棉型合成纖維(如滌綸、錦綸等)混紡。由天然纖維素紡制的棉型短纖維。主要是粘膠短纖維。其特點是可染性好、鮮艷度和牢度高、穿著舒適、耐稀鹼、吸濕性與棉接近。缺點是不耐酸、回彈性和耐疲勞性差、濕力學強度低。可以純紡,也可以與滌綸等化學纖維混紡。 棉與人造棉都是纖維素,與澱粉的構成是一樣的不同的是分子量更大。人造棉是將纖維素溶解在溶劑中再從很細的噴嘴中噴出形成細絲,類似蜘蛛拉絲。所以用燒是無法區分的,主要靠手感了。人造棉的應該更光滑些。


 

具體又可分為
再生纖維素纖維、用纖維素為原料製成的、結構為纖維素II的再生纖維。由於耕地的減少和石油資源的日益枯竭,天然纖維、合成纖維的產量將會受到越來越多的制約;人們在重視紡織品消費過程中環保性能的同時,對再生纖維素纖維的價值進行了重新認識和發掘。如今再生纖維素纖維的應用已獲得了一個空前的發展機遇。再生纖維素纖維的發展總體上可以分為三個階段,形成了三代產品。第一代是20世紀初為解決棉花短缺而面世的普通粘膠纖維。第二代是20世紀50年代開始實現工業化生產的高濕模量粘膠纖維,其主要產品包括日本研發的虎木棉(后命名為Polynosic)和美國研發的變化型高濕模量纖維HWM以及蘭精公司80年代後期採用新工藝生產的Modal纖維。60年代後期開始,由於合纖生產技術的迅速發展,原料來源充足和成本低廉,合成纖維極大地衝擊了再生纖維素纖維的市場地位。許多研究機構和企業更多地關注了新合纖的開發和應用。在此期間,世界再生纖維素纖維的發展趨於停滯。第三代產品是以20世紀90年代推出的短纖Tencel(天絲)、長絲newcell為代表。受健康環保意識、崇尚自然等因素的影響,人們對再生纖維素纖維有了新的認識,新一代再生纖維素纖維的理化性能也有了充分的改進,因此,再生纖維素纖維的應用重新出現了迅猛的增長。
人造纖維再生纖維素纖維

纖維素酯纖維,從天然蛋白質製成的性質類似羊毛的纖維。羊毛、蠶絲等為天然蛋白質纖維。1866年英國人E.E.休斯首先成功地從動物膠中制出人造蛋白質纖維。他將動物膠溶於乙酸,在硝酸酯的水溶液中凝固抽絲,然後以亞鐵鹽溶液脫硝,進一步加工得到蛋白質纖維,但未工業化。1935年義大利弗雷蒂才用牛乳內提取的乳酪素製成人造羊毛。天然蛋白質製成的蛋白質纖維與羊毛的性質差不多 。基本結構單元都是氨基酸,以醯胺鍵(肽鍵)結合在一起的高分子。比天然羊毛優越之處在於不易皺縮,不易蟲蛀,易保存;缺點是保暖性及柔軟性較天然羊毛差些。工業生產蛋白質纖維的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。指從木材、棉短絨等植物材料中提取得到的纖維素,與有機酸等反應所生成的纖維素衍生物——纖維素酯為原料製得的、最終纖維大分子化學結構仍保持纖維素酯結構的纖維均屬之。
人造纖維纖維素酯纖維

蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。
其性能與合成纖維相比,纖維強度稍低,吸濕性好,染色比較容易。產品形式有長絲(人造絲)和短纖維。

5 人造纖維 -用途

基本化工原料、用於造紙、人造纖維、洗滌劑、醫藥、石油化工、水處理、精細化工、有機合成、紡織工業、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷 ; 性狀:白色或微帶顏色桶裝固鹼或片狀固鹼規 格 品級 優等品 一等品 合格品 指標 NaOH% 96.0 96.0 95.0 Na2CO3 1.3 1.4 1.6 NaCl% 2.7 2.8 3.2 Fe2O3% 0.008 0.01 0.02生產方法 蒸鎦法用途:基本化工原料、用於造紙、人造纖維、洗滌劑、醫藥、石油化工、水處理、精細化工、有機合成、紡織工業、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷用於製作衣著用品和室內裝飾用品,也可用於製作輪胎帘子線、香煙過濾嘴等。

6 人造纖維 -化纖行業的發展


化纖行業的發展主要受下游原材料和上游紡織行業的影響,從上游原料供應看,中國合成纖維的原料進口量隨著經濟的發展不斷下降。這為化學纖維行業的發展帶來了光明。2004年中國紡織品服裝出口額已經達到約900億美元。紡織行業的發展為化纖應用提供了更大的發展空間,且中國在不斷研究開發化學纖維在其他非紡織品的應用。
人造纖維人造纖維製成的衣服

近幾年中國化學纖維出口數量增大,從2002年到2005年中國化學纖維進口的絕對數量下降,出口數量不斷增大。化纖長絲2004年和2005年分別實現貿易順差1358百萬美元和2119百萬美元,化纖短纖2004年和2005年分別實現貿易順差為134百萬美元和1133百萬美元。由此可見,中國化纖行業的發展總體來說是健康的。

7 人造纖維 -工藝 

以天然聚合物(如纖維素、蛋白質等)為原料,經化學處理和機械加工而製得的化學纖維。人造纖維一般具有與天然纖維相似的性能,有良好的吸濕性、透氣性和染色性能,手感柔軟,富有光澤,是一種重要的紡織材料。它可以純紡或與羊毛、絲等天然纖維、合成纖維混紡,製得各種衣料。粘膠纖維中的強力絲因強度高,抗多次變形性好,可用在工業方面。再生蛋白質纖維具有類似羊毛的性質,可代替羊毛。目前,可用蛋白質與其他纖維接枝共聚或共混以改善其他纖維的性質。1984年,人造纖維的產量約為 3.1Mt,占化學纖維總產量的21.3%。

人造纖維人造纖維製品

8 人造纖維 -分類圖表

人造纖維按其化學組成可分為再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、再生蛋白質纖維三類(見表)。再生纖維素纖維以含纖維素的農林產物,如木材、棉短絨、甘蔗粕、蘆葦等為原料製得,纖維的化學組成與原料相同,但物理結構發生變化。纖維素酯纖維也以纖維素為原料,經酯化后紡絲製得纖維,纖維的化學組成與原料不同。再生蛋白質纖維的原料則是玉米、花生、大豆以及牛乳酪素等蛋白質。

人造纖維人造纖維
人造纖維的生產方法,是先將纖維素或蛋白質等天然高分子化合物溶解在一定溶液中,通過不同的方法製成紡絲液后,再進行紡絲。配圖相關連接
上一篇[薩拉曼卡大學]    下一篇 [聲學波]

相關評論

同義詞:暫無同義詞