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【资料】服装中的化学知识.2
yf717774149
2008/04/24
私聊
分析化学
(续)
4.1.3 合成纤维
合成纤维是用石油、煤、天然气、石油废气、石灰石、空气、水等非纤维类的化工原料合成的纺织品(通常成丝状,如为片状或块状者则为树脂,合成树脂添加各种助剂后的制成品称为塑料)做原料,经过化学合成和机械加工制成的,这种纤维才是真正的“人造纤维”。合成纤维为重要的高分子聚含物,有优异的化学性能和机械强度,在生活中应用极广。
1000吨石油炼出汽油以后,分离出的乙烯和丙烯,可以制造合成纤维1.5吨,用它可织20万米布,做10万件衬衫。
合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能,如强度高、耐磨、耐虫蛀、比重轻、保温性好,并且还耐酸碱的腐蚀。合成纤维中主要有锦纶、涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、氨纶、芳纶、氟纶等。其中锦纶、涤纶、腈纶被称为现代化纤的三大支柱。
⑴锦纶,即尼龙,化学名叫“聚酰胺纤维”。锦纶的种类五花八门,为区分锦纶的不同品种,人们在锦纶后面加上阿拉伯数字,如锦纶-6、锦纶-66、锦纶-610,其中前面一个数字表示胺中的碳原子数,后面一个数字表示酸中的碳原子数。锦纶-610是由6个碳原子的己二胺和10个碳原子的癸二酸制成。制造锦纶的基本原料是苯、苯酚或环己烷,可大量从石油及蓖麻油、鲸鱼油中得到。锦纶的最大优点是耐磨性比一般纤维好得多,强度高、耐疲劳、耐腐蚀。其缺点是吸湿性较差,不透气,表面容易起球。人们用锦纶与粘胶、羊毛等吸水较好的纤维混纺成华达呢、粘锦哔叽、锦纶花呢等织品,彼此取长补短。
⑵涤纶,即的确良,是从石油或煤的焦化产品二甲苯、萘中制得对苯二甲酸,从乙烯中得到乙二醇,经适当化学加工得到涤纶树脂,在经由各种处理而得缩聚成聚酯纤维。涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种,价格比较便宜,再加上有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点,为人们所喜爱。的确良(的确凉)织物颜色雪白、光洁、质地柔软、耐热性好,虽经多次蒸煮也不会减低强度。的确良主要用作衣料,但不适合作内衣,因为它不吸水,出了汗,衬衣就湿漉漉的,而且很闷气。但只要把它同适量的棉花混纺,就可弥补这些缺点。近年来,市场上出现了针织的纯的确良衣料,利用针孔有较大空隙的特点来增强它的透气性,效果很好,很受欢迎。
⑶腈纶,是聚丙烯腈的简称,它的外貌统羊毛非常相似,故俗称“人造羊毛”,具有质地轻、弹性强、耐腐蚀和不霉不蛀、蓬松耐晒的特点,在这方面羊毛也有点逊色。但是,腈纶的耐污性和尺寸稳定性以及保暖耐穿就不及羊毛了。
4.1.4 新型的化学纤维
⑴异形纤维 今天,锦纶等原有的化纤品种已经不能满足人类日益增长的需要了,要求有更多、更好的合成纤维问世。研制新型的化学纤维,不外两条途径:一是采用物理改性技术,用原有材料经过特种喷丝法,制成异形纤维、中空纤维,使之产生新的性能;二是改变纤维的高分子结构,或采用新的化合物,聚合成新的合成纤维。
所谓异形纤维是把原来一模一样的合成纤维制成截面畸形的纤维,象天然纤维那样呈现下角形、星型、多叶型等,异形纤维的截面远远不限于天然纤维那么儿种,五花八门,种类繁多,甚至可以随心所欲地生产各种截面的化学纤维。归纳起来,可以分为四类:异形截面纤维、中空纤维、异形中空纤维、复合异形纤维。这些纤维同一般断面圆形的纤维相比,具有柔和、素雅、光泽好,纤维的合抱力提高,更蓬松、柔软,性能更加优良的特点。
异形纤维的制造并不复杂,只要把各种高分子聚合物通过特别的畸形喷丝头,就可以喷出异型纤维了。各种化学纤维,无论采用什么纺丝形式,都能制成异型纤维。
⑵复合纤维(混纺)
混纺纤维是在合成纤维的基础上为改善纺织品的功能,将多种纤维混合,利用不同纤维的特点,优势互补,制成各种混纺制品。混纺织物的命名为纺织成布的所用原料名称,如两种以上按比例混纺,比例大者放在前面如25 %锦纶~75%粘丝混纺华达呢,称粘/锦华达呢,50%粘胶~40%羊毛10%锦纶混纺凡立丁,称粘/毛锦呢或三合一等。
复合纤维是由一种原料做纱芯,另一种原料做包芯纱粘合而成单丝的化纤。例如,涤纶和锦纶,各有优缺点,涤纶挺括却不易染色;锦纶染色性好,却容易起皱。如果以涤纶做纱芯,锦纶做包芯纱,复合成为锦-涤纤维,就可以兼有两者的优点。
用特种喷丝工艺,把两种不同的原液分别输进同一只喷丝头,在同一喷丝孔前方一齐压喷出来,就可以成为左右不同,或外周同内芯不同的复合纤维。如果用腈纶和蛋白质人造纤维制成复合纤维,它的编织物的弹性、手感可同羊毛媲美,能保持永久卷曲,尺寸不走样,蓬松柔软度超过羊毛衫,洗后不易松散,也不易起毛结球。人们还可以根据需要,采用不问的化纤组成,制成各种复合纤维,来改进纤维的卷曲性、蓬松性、手感、吸湿性、耐磨性、染色性和抗静电性等性能。
4.1.5 合成纤维的改性及特殊功能
近年来.化纤新产品日新月异,复合纤维、超细纤维、高缩纤维、有色纤维、变色纤维等层出不穷。
超细纤维 现在,合成纤维己进入超细纤维时代。通常,化学纤维般在1.5~15旦(“旦尼尔”的简称,是表示纤维粗细的一种单位,直径大致为10~50微米)。粗细在0.6~l旦之间的化纤叫做细旦纤维,常常用来制造较精细的织物。超细纤维就更细了,通常在0.1~0.5旦之问,200根超细纤维并列排紧一起,还不到1毫米宽。特殊用途的超细纤维甚至只有0.001旦细。锦纶、涤纶、腈纶、氯纶、过氯纶、特氟纶等,都能纺成超细纤维,用它们编织的织物特别柔软光滑,精巧细致,还有美丽的光泽。
高缩纤维 是一种受热后收缩力特别强的化纤,常规涤纶受热后的收缩率为10%.而涤纶高缩纤维的收缩率达25%以上。这种纤维经加热处理后,由于纤维收缩,织物显得丰满致密。它同别的纤维组成复合纤维,热处理收缩后,类似泡泡纱,或出现立体感很强的浮雕花纹。它还可用做化纤平绒、灯芯绒、花色起圈呢绒的底布,用来制作仿鹿皮、花色丝绸。
有色纤维 合成纤维中,像丙纶、氯纶等染色比较困难,至今还缺少理想的染料;而涤纶、维纶等虽有染料可染,却要耗用很多能源,还会污染环境。人们在化纤喷纺以前的原液中,添加各种着色剂,再用这种有色原液喷纺出五颜六色的有色纤维,纺织成布后就不必再染色了,一举数得。
网络丝 是20世纪70年代的新品种,这是以15~100根很细的单丝相互平行并合而成的复丝。在喷丝过程中,用压缩空气将丝条吹松,相互旋转扭合而成。用这种丝制成的织物,表面有一定的毛感,不用上浆,它又叫“免浆丝”。
空气变形纱 又叫ATY,是20世纪80年代国际上崛起的一种长丝新品种。它是利用压缩空气对化纤长丝作喷气变形处理,并使丝束外圈局部起小圈,将它断裂成许多露头。这样,就省却过去化纤生产过程中将化纤长丝切短后再纺成长纱的工序。用这种纱线织出的织物,十分接近用短纤织出的纱和布。目前,涤纶、锦纶、丙纶、粘胶纤维、醋酸纤维和玻璃纤维等,都有了空气变形纱,可用来制作仿绢丝、仿棉、仿毛型织物,可以做衣料、家具布、毡毯、汽车用布等,前程似锦。
防火纤维 棉、毛、麻、丝,都经不起火烧,化纤一般也难以防燃。石棉纤维虽能防火.却穿着不舒服;碳纤维也能防火,可是价格太贵。目前的防火衣服,多数是采用防火的粘合剂、特种树脂等喷涂在织物表而制成的。这种防火服虽能防火,却太笨重。新型的防火纤维是在化纤内添加限燃剂制成的。例如在涤纶中加进金属离子阻燃剂,这种防火纤维制成的衣服,像普通衣服一样轻盈柔软,遇上烈火却不会燃烧起来。
改性纤维 合成纤维的主要缺点之一是吸湿性能差,夏天穿这种衣服,感到湿热闷粘。人们采用化学改性的方法,在纤维分子长链中接入亲水性基因(羟基、磺酸基等)或掺入吸水性盐类等成分,制成具有良好吸湿性的涤纶、锦纶、腈纶等织物,可用来制作运动衣和贴身内衣。
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