化学纤维特点篇1

【摘要】本文主要制备了一种钴酞菁，并负载到纳米纤维素材料实现它的功能化，然后将其应用在活性染料废水脱色处理。实验采用紫外-可见光谱研究负载温度和负载时间对负载效率的影响。结果表明：当负载温度为50℃，负载时间为8小时负载效率最好。负载后制得的新型材料能使染料废水脱色。

【关键词】纳米纤维，钴酞菁，制备，应用，染料废水

纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。纳米纤维主要包括两个概念：一是严格意义上的纳米纤维，是指纤维直径小于100nm的超细纤维。另一概念是将纳米粒子填充到纤维中，对纤维进行改性。制造纳米纤维的方法有很多，如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝等。其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用。

纳米纤维具有极大的表面积，它在成型的网毡上有很多的微孔，因此有很强的吸附力以良好的过滤性，阻隔性，粘合性和保温性。针对纳米纤维的独特性能，科研人员在以下领域展开了对其应用的研究：复合增强；过滤阻隔；生物医学；防护服；光电材料；声学材料以及航天航空等方面。复合增强主要是指用静电纺丝法制备的纳米纤维增强高分子复合材料，使高分子材料保持机械性能的同时增强它们的物理和化学性质。过滤阻隔是指静电纺丝制得的超细纳米纤维薄膜具有比表面积大的孔径尺寸小的特点，因此有很强的吸附力以及良好的过滤性，阻隔性，粘合性和保温性。采用特种材料制备的静电纺丝军用防护服，既能有效的扩散潮湿蒸汽，捕获浮质颗粒，还具有质高量轻，不溶于有机溶剂以及抵抗神经毒气等有害化学气体的特点。纳米纤维用于生物医学领域也是目前的研究热点，主要用于细胞支架，仿生材料和细胞载体。纳米纤维具有高的表面积。因此用纳米纤维膜做传感器感知膜，可以提高灵敏度，用于传感器。纳米纤维具有特有的小尺寸效应而表现出优良的声学和吸音特性，因此可作为吸音材料，应用于汽车，航空，建筑，音乐厅，剧院，电影院以及体育场馆等设施中。

金属酞菁是一种平面大环化合物，类似金属卟啉的分子结构，金属酞菁的催化作用是以金属原子和配体组成的体系中的电子转移为条件的，由于氮原子的电负性大于碳原子的电负性，金属酞菁衍生物的稳定性较好一些，这就使得金属酞菁能够得到更广泛的应用。金属酞菁可催化的有机反应有氧化反应、过氧化氢分解反应、羰基化反应、傅克反应、氢交换反应、聚合反应、芳烃的羟基化反应、脱氢反应、电化学反应等等。金属酞菁在参与催化反应的过程中，是通过中心金属原子与反应物之间进行轴向配合，发生电子授受而进行的，酞菁环既有电子给体的性质，又有电子受体的性质。金属酞菁改变中心金属原子，可以表现出不同的催化活性，金属酞菁的周边异吲哚环上可以引入各种取代基，可以改善其催化性能。在金属酞菁的催化应用过程中，铁酞菁和镍酞菁常用于模拟过氧化氢酶，他们的结构和过氧化氢酶中的铁卟啉环相似，表现出了很好的催化活性，然而铁酞菁稳定性较差，容易失去活性，而把铁酞菁负载到载体上，他们的催化活性也不能很好的体现。钴酞菁

化学纤维特点篇2

产品是指能够提供给市场，被人们使用和消费，并能满足人们某种需求的任何东西。产品一般分为核心产品、产品、延伸产品。核心产品是企业的主打产品，是为企业创造更多价值利润的主营收入。企业是否具有竞争力就是看其核心产品的市场占有率、持续时间、客户的认可度等。纺织产业是21世纪人们公认的传统行业，然而对于民生不可缺少的纺织产业怎样突破传统的工艺、技术，是每个企业求生存、求发展的关键所在。尤其在当前国际经济形势不容乐观，国内经济面临减速，多数企业开工率不足50%的情况下，企业必须通过自主创新，独辟蹊径地研究纺织新技术、开发新产品，应用新材料，使企业立于不败之地度过目前的难关，长久持续的生存与发展下去，是当前每一个企业都必须直面的重要课题。

新产品开发的思路。以新型纤维为主线，通过开发纺、织、染、整、印、服装的新产品。在各个环节产生新技术、新工艺，建立技术合作联盟，共同推动上游企业新材料的推广应用，为下游产业链提供更多可选择的新品种、新面料。以传统天然纤维、化学纤维与新材料结合，扬长避短、多种纤维混纺，开发与众不同的新产品。以改进传统工艺技术为主线，从减少排放、节约用能、用水，废水、废气、废热再回收利用方面，创造新技术和新工艺。采用新型助剂，缩短传统工艺、提高生产效率，完成节能减排的新技术。以功能性新材料或者功能整理为突破点，开发多功能的新产品。围绕《纺织行业“十二五”规划》重点支持的产业政策，结合企业自身的条件，寻找边缘学科的新技术进行突破。在技术创新过程中，善于总结发现，对于新的、以往没有的东西，及时总结，运用知识产权保护的杠杆作用，申请发明专利、实用新型专利、外观专利。

模式创新的关键节点

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的概念化过程。它具有3层含义，第一，更新；第二，创造新的东西；第三，改变。创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式，是推动民族进步和社会发展的不竭动力。一个民族要想走在时代前列，就一刻也不能没有理论思维，一刻也不能停止理论创新。根据美籍奥地利经济学家约瑟夫•阿罗斯提出的“创新理论”主要包括5个方面的内容：一是产品创新，开发新产品或提品的新质量；二是工艺创新，在生产过程中采用新技术和新的生产方法；三是市场创新，开辟新的市场，实现技术与市场新的结合；四是供给创新，通过占有或控制原材料或半成品的一种新的供应来源；五是管理创新，实行新型的组织形式，改变生产要素的组合方式。由此可见，技术创新就是与技术直接相关的创新。模式创新就是企业在开展创新过程中，形成规律性的模型，而这种模型可以复制，推广、广泛应用。

案例分析

以新型纤维为例，发现其自身的特点，开发新型纱线、面料，使纺纱、织造、染整阶段分别产生新技术、新工艺、新产品。

在人们十分关注创新与新材料研发的时代，纺织用新型纤维品种及命名琳琅满目，层出不穷，往往使研发人员在开发新产品时无处下手。笔者认为在看到任何一种新型纤维的时候，必须抓住其根本，了解新型纤维原材料的本质，从最原始的、基础的性能入手，结合新材料、新元素赋予的新概念、新功能，再分析其中的技术关键，采取合理的技术措施。从而自如地完成新产品的研究、开发与推广。下面针对近年出现的新型纤维材料从性能入手分析如下。赛帛尔纤维俗称木棉，是攀枝花树、英雄树、烽火树等木本植物果实的纤维，是一种天然野生的纤维素纤维。赛帛尔纤维自应用以来，曾经作为填充纤维。由于该纤维具有堪比羊绒品质的美誉，被誉为生态纤维中的软黄金而近年被纺织行业所利用。赛帛尔的突出优点是用赛帛尔纱线制成的面料及服装保留了木棉纤维轻、柔、细、软、中空、生态、抗菌、抗静电、不起球、吸湿导湿、防霉不蛀等全部天然纤维的特性。缺点是纤维长短不齐，纯纺纱线条干质量差，相比不如棉花，因此更适合于不同比例的混纺产品。该纤维具有五大特点：①野生；②抗菌；③保暖：木棉纤维有着高达80%～90%的中空度，是天然生态纤维中最轻、中空度最高的纤维材质，是目前世界上最佳的天然保暖纤维材料，图1和图2分别比较了无风条件和60cm/s的风速下木棉、全棉、涤棉等3种纤维的单位克重的保温率；④超轻：木棉纤维的线密度0.4～0.8dtex，仅为棉纤维的1/2，是目前生态纤维中最细、最轻的纤维；⑤不起球：经试验，赛帛尔纤维制成的织物表面比电阻低，抗静电效果好，不起球。

椰壳纤维顾名思义是椰子壳产生的纤维，主要由纤维素、木质素、半纤维素以及果胶物质等组成，其中纤维素含量占46%～63%，木质素31%～36%，半纤维素0.15%～0.25%，果胶3%～4%以及其他杂糖、矿物质类等。该纤维中纤维素含量较高，半纤维素含量很少。该纤维具有优良的力学性能，耐湿性、耐热性也比较优异。该纤维呈淡黄色，直径一般为100～450μm，长度10～25cm，密度1.12g/cm3，是具有多细胞聚集结构的长纤维，一束椰壳纤维包含30～300根甚至更多的纤维细胞，呈圆形。从椰壳纤维横截面结构的聚集态结构看，椰壳纤维中结晶化的纤维呈螺旋状潜在不定形的木质素与半纤维素中。②椰壳纤维的开发应用椰壳纤维的成纤过程：椰子壳浸泡脱脂机械打松挑选成纤。目前只有一小部分椰壳纤维用于工业生产，主要用来生产小地毯、垫席、绳索及滤布等；由于椰壳纤维具有可降解性，对生态环境不会造成危害，故可用于加工控制土壤的非织造布；此外，椰壳纤维韧性强，还可替代合成纤维用作复合材料的增强基等。③椰壳纤维开发存在的问题印度、斯里兰卡、菲律宾等国家是椰子生产大国，也是椰壳纤维的主要供应国，我国也具有丰富的椰壳资源，但对椰壳纤维的应用几近空白。传统提取、加工椰壳纤维的工艺过程使制得的纤维粗、重、不均匀，导致其最终用途十分有限，因而开发合适的纤维提取加工工艺将是首要需解决的问题。

利用废弃的芭蕉茎杆，采用全新的生物酶，经氧化脱胶处理工艺，获得纤维细度达到0.6tex以上的可以纺成100%的芭蕉纤维细支纱。为了增加芭蕉纤维可纺性，减少加工过程中对纤维的损伤，采用牵切的方法，使纤维长度更适合纺纱加工的要求。该纤维具有强度高、伸长小、质量轻、吸水性强、吸湿放湿快、易降解等特点，纤维的物理机械性能满足纺织加工的要求。纯纺或混纺织物的服用性能好，面料风格近似于麻织物，但是没有麻的刺痒感。目前已经引起人们的极大兴趣。

菠萝叶纤维，习惯叫做菠萝麻，属于叶脉纤维。是菠萝叶脉去其两侧锐刺及胶质后，取出的纤维。每根长度约为80～100cm，直径仅为真丝直径的1/4。纤维质软、强度较低，无法满足纺织的要求，因此以往只能将菠萝纤维与其他纤维混纺。近来随着纺织技术的进步对菠萝纤维化学处理已有很大改善，对纺织加工的流程和技术也具备一定水平，已经成功地利用不同的纺织技术纺制出菠萝麻的纯纺纱与混纺纱。这种纤维可以做成衣服，也可以制成绳索、缝线、绢丝、纸张等多种产品。菠萝麻织成的织物易于印染、吸汗透气、挺括不起皱、抗湿性强、颜色稍黄带有光泽。更值得注意的是，它还具有良好的抑菌防臭性能，是功能性生态纺织品。据中国纺织科学院测试中心报告，菠萝麻含有天然杀菌、抑菌物质，可有效杀灭细菌，并且抑制真菌和微生物的生长，适宜制作袜子、内衣、衬衫、T恤、床上用品及装饰织物等。

摩维纤维是以槿麻为原料，与麻同价，与棉同质的天然植物纤维。适合它的主要有环锭纺和气流纺两种纺纱方式。其纱线主要有以下几种系列：①摩维与棉系列；②摩维与毛系列；③摩维与涤纶系列；④摩维与粘胶系列；⑤摩维与丽赛系列。

彩色兔绒由蛋白质组成，含有多种氨基酸，其织物适合贴身穿着；它还属于髓腔纤维，因而密度小、比重轻，保暖效果好，吸湿性能强；毛鳞片少，且多为斜条状，所以滑爽而且光泽度好。彩色兔绒还有其他动物纤维不可比拟的特性，那就是色彩天然，不含化学有害元素，具有天然的保健作用，能够很好地保护肌肤。目前彩色兔绒的主导颜色有黑灰色、米黄色、棕色。在纺织过程中，如果需要其他颜色，可以相互搭配。彩色兔绒是绿色环保纤维，其本身具有颜色，在产品生产过程中无需染色，既节省了在印染过程中所需的人力、物力、财力，又免除了因染色工艺流程中产生的化学废液对人类生活环境造成的污染和破坏。这是彩色兔绒得天独厚的优势。

自木代尔（Modal）纤维被广泛应用之后，新型再生纤维素纤维层出不穷。常见的木浆纤维有天丝纤维、丽赛纤维，竹浆纤维有天竹纤维、云竹纤维，黄麻和大麻再生的圣麻纤维；还有功能性再生纤维，如利用纳米技术添加功能性颗粒的再生纤维素纤维有珍珠纤维（如立肯诺纤维）、玉石粘胶纤维、竹炭粘胶纤维、防螨粘胶纤维；竹棉再生（如幕赛尔（Mulcel）纤维）；甲壳素粘胶纤维（如康特丝（Chitcel）纤维），麦饭石粘胶纤维、芦荟营养粘胶纤维、空调粘胶纤维（Outlast）；另有佛莱赛（Foresse）粘胶纤维（东丽公司用熔融纺丝法制得的纤维素系纤维），酷桑丝（Lyocell）粘胶，彩色负离子多功能粘胶纤维等。包括牛奶蛋白纤维、蛹蛋白长丝（波特丝）、大豆蛋白纤维、聚乳酸蛋白（PLA）纤维、甲壳素蛋白纤维、海藻复合纤维等。包括中空保暖纤维（如葆莱绒中空纤维）、蓄光发热纤维、导电纤维（如埃匹克纤维）、玉石纤维、吸湿排汗纤维（如CoolDry纤维）、银系抗菌纤维、腈纶基Outlast空调纤维、可染色丙纶（如波斯纶纤维）、阻燃纤维（如安芙赛），芳砜纶阻燃纤维、醋酸长丝（赛拉尼斯），以及吸湿排汗的锦纶纤维（如杜邦公司新推出的Tactel）等等。

纺纱厂是新型纤维生产厂的下游企业，又是织造厂的上游企业。所以纺纱厂的新产品开发对织造和染整厂是至关重要的。合理的纤维组合、合理的成分组合和合理的混纺比、优质纱线的条干、不同用途的捻度、单位纱线的质量及质量偏差，纱支的细度及均匀度、纱线的断裂强力及拉伸强度、强不匀率等，对于下游能否顺利生产是十分重要的。纺纱对于终端新产品的开发是第一道关键工序。主要包括紧密纺、喷气纺、赛络纺、集聚纺、复全纺、花色纺、自由端喷气纺以及特殊的弹力包芯纱、包缠纱、包复纱等。

对于纺纱厂来说，在开发新品种纱线方面，经常是根据自己所掌握的新纤维材料性能进行搭配和排列组合，没有考虑到织造和染整的难易程度，经常给织造和染整企业带来很多麻烦，最终导致纱线无法销售，产品也达不到客户要求。在开发新型纱线时，首先应对各种新型纤维给予分类，了解其中的关键化学成分和染色所需要的基本染料。采取性能相似、相近的纤维互相配伍，原则上主原料搭配不超过3种纤维，尤其对于染色性能和耐酸碱环境完全不同的纤维组合时，更需要注意综合性能和染色的一致性、同色性和色牢度。不同混纺纱线的配比原则常规产品的两种纤维配比一般是：55/45、65/35、70/30、80/20。但是，对于消费者追求新奇特和公司为防止模仿抄袭的今天，又不得不打破常规，选取多种纤维不同混纺比，体现多种性能，回避和补充各种纤维之间的不足，表现综合风格之优点，发挥多种纤维之特点，来研究开发难以仿造的新产品。如果采用3种或多种以上不同性能纤维混纺时，建议混纺比一定注意相似、相近，主次之分。不同支数的生产工艺要求纺纱支数的粗细关键是由设备决定的。在实际生产中，对于不同强度的纤维采用不同的梳理和打击方法是十分重要的。对于下游使用纱线的企业来说，纱线条干不匀率、毛羽大小、断裂强力、强力不匀率、百米质量偏差等，直接影响到上机质量、织造顺利与否、成品质量和布面平整度、门幅克重等。不同捻度生产不同的产品的要求捻度的大小主要是根据开发的最终产品要求所决定的，一般来说，针织用纱的捻度小于机织纱，地纱捻度小于面纱，起毛织物地纱捻度小于等于毛圈织物的地纱。特殊的强捻仿麻织物，不同于常规品种，要求高捻度。因此，在设计纱线产品的技术参数时，一定知道其用途才能纺制出合理、合格、合适的纱线。

无论纱线染色还是面料染色，对于染色厂最头痛的是不知道纱线或面料中纤维原材料的成分、混纺比。目前，国内外客户对于染色企业的最终成品质量要求越来越严，考核的色牢度指标，禁限的化学物质要求也越来越高。因此，对于纱线和面料采用多种纤维组分混纺时，上染率不同、染色的酸碱环境不同、染料自身的先天牢度达不到要求等问题，往往会造成染色质量不稳定、上色率不均匀、颜色跳灯、色花等结果。此外新型纤维还存在着批与批之间质量不稳定，造成客户续单时批差过大而引起客户不满意或者退货。不管怎样，新产品的开发既可增加产品附加值，又可提高企业的经济效益，永远是生产企业追逐的目标。面对诸多问题，研发人员还是要不断地研究新技术、应用新材料、开发新产品。

高支高密纺织产品是生产高档面料的充分条件，对于以天丝、木代尔高比例或者是纯纺的产品来说控制缩水率、保证尺寸稳定性是关键的必要条件。由于生产这类纤维采用的是湿法纺丝，纤维内部留有大量蜂窝而导致缩水率大是关键。多数采用与棉、毛、涤混纺，或者加入氨纶（如XLA/MS弹性纤维）提高稳定性。竹浆纤维和竹炭纤维同样是采用湿法纺丝，这两类纤维缩水率更大，在采用以上措施的同时，还要加大织物密度、紧度和纱线捻度，目的尽量减少起毛起球。采用PTT系列纱线开发新产品的应对措施PTT纤维属于聚酯家族中的新品，是涤纶PET的同族产品。PTT学名为聚对苯二甲酸丙二酯，是由对苯二甲酸（PTA）和1.3－丙二醇（PDO）经过酯化、缩聚而得到的。与PET涤纶、PBT改性涤纶不同的是分子结构内部有奇数的3个亚甲基－CH2－（PET2个、PBT4个）产生Z字结构的三维斜晶椅式结构。因此，比PET、PBT表现出较大的伸长、较低的初始模量、较好的拉伸弹性和回复弹性。PTT纤维综合了尼龙的弹性、耐磨性和耐疲劳性；腈纶的膨松性、柔软性、染色性和优良的色牢度；涤纶的抗皱性、尺寸稳定性和良好的耐热性；加上本身固有的三维拉伸回复弹性的特点；把各种合成纤维的优良性能集于一身，成为当前国际纺织品市场上最新开发的热门高分子纤维新材料之一，分子结构式见图3。

以PTT/棉（混纺30/70），染中深色的纱线和织物的工艺曲线举例如下：PTT纤维具有奇碳的3个亚甲基，在湿态下达到玻璃化温度46～62℃时大分子将发生旋转性重新排列，形成类似于弹簧式的椅式结构而产生“记忆性”的拉伸弹性和恢复弹性。在采用筒纱染色时，必须预留足够松的卷绕密度，在染色前进行充分收缩定型、去除纺丝油剂之后，再完成下一步的染色。无论纱线和面料染色时，都要采用分步升温、70℃以下低温排放残液的方法，才能够保证最终产品产生良好的拉伸弹性和永久的回复弹性。PTT产品采用分散染料低温染色（100～118℃），得色量高，色牢度好。需要根据纱线的组分，选择不同的染料染色。但必须注意升温工艺和染色温度（含毛100～105℃），以及各道工序排液时要先循环降温至70℃以下再排液，否则，将影响纱线的弹性、手感，严重时可能会失去其弹性和柔软的风格。筒纱染色的卷绕密度并不是越小越好，最佳的卷绕密度来自于试验。一般为0.25～0.34g/cm3。，具体决定于PTT含量和要求的弹性。PTT纤维具有多种优点于一身，可生产高档的休闲面料、针织运动服、T恤衫等。从节能减排角度看，PTT纤维系列产品染色，降低了染色温度，节约了能源和生产成本，减少高温排放，有助于实现节约型生产技术的创新。目前，从纤维生产到织造、染色、后整理等上下游行业的技术已经成熟，是十分值得推广应用的新材料、新技术、新产品，其发展前景十分广阔。

聚烯烃弹性长丝、包芯（包缠纱）纱开发面料新产品的亮点陶氏化学XLA纤维是一种用熔融纺丝法生产的具有柔软的伸缩性和良好的耐热、耐强酸强碱化学性能的新型弹性纤维。由于陶氏化学的XLA生产线已经停产，核心技术转移给上海一家公司，目前的产品叫做“MS舒弹纤维（MicroStretchTM）”。MS舒弹纤维与其他合成纤维一样，具有结晶区和非结晶区。所不同的是：非结晶区的柔性大分子链节链段，由于受到极性的作用，呈特殊的、无规则的点状交联网络结构。与大分子结晶体共存起着物理连接作用。MS舒弹纤维的弹性是由大分子的结晶度、非结晶柔链的长度与交联网络点的多少而决定的。MS舒弹纤维与常规的热塑性弹性聚合物不同，是由共价网络点起决定作用的。随着染色温度升高，交联网络结晶点逐渐熔化，大约在80℃时完全消失。当温度达到220℃时由于整个分子网络存在着共价键的交联结构，仍可保证其完整性（图5、图6）。同时结晶体的网络可逆向变化，当温度降至周围环境温度时，又重新形成新的交联结晶体网络。经过织造染整处理之后的MS舒弹纤维所形成的点状网络结构仍然保留于产品之中，一般是不能重新拉出或拆出单丝或复丝，烧棉后可以看出，形成了弹性网状结构。由此可见，对于需要高温预定形的氨纶（如莱卡）面料，因温度控制不当，穿用一段时间就会失去弹性。所以，对于不需要预定形的MS舒弹长丝非常适合与羊毛、羊绒、牛奶纤维、腈纶、锦纶等对高温敏感的纤维进行混纺或交织，也更适合需要经过高温达到尺寸稳定的芳砜纶耐热纤维。

记忆型PTT/PET同属于聚酯纤维，可以采用分散染料染色。但是PTT/PET由于具有不同的化学结构，决定了不同的上染率，采用115℃以下染色工艺，主要上染的是PTT纤维，在染色还原之后PET不上色可以留白，形成花色纱线或者麻灰色风格。如果采用电脑大提花，可以根据花型使用PTT或者PET长丝，在110～118℃染色还原之后出现不同的深浅或者留白的花型。这充分说明了，了解新纤维材料性能之后，开发新产品的秘诀和关键技术的创新点。

大豆蛋白复合纤维和牛奶蛋白复合纤维同属于再生的多组分蛋白纤维，主要是大豆蛋白、乳酸络蛋白与聚乙烯醇或聚丙烯腈共混、共溶、共聚的高分子化合物，再经过纺丝而得的纤维。这类纤维的共同优点是：含有多种人体所需的氨基酸和保湿因子，具有护肤养肤的作用。缺点是收缩率大，不能生产特白、颜色特鲜艳的产品。以上海题桥纺织染纱有限公司（简称题桥公司）实际开发的产品，即“32S/1纯牛奶纤维＋40DXLA弹力色织汗布”作为案例分析。该面料的主要特点是：不需要预定型解决牛奶纤维不耐高温的特性。具有弹性适中，手感柔软，细腻滑爽，糯性十足的特点。牛奶蛋白复合纤维含有多种人体必须的氨基酸和保湿因子，护肤养肤保健。XLA纤维具有柔软舒适的弹性，柔软度，伸缩自然，穿着更贴身舒适。加入XLA弹性长丝解决了牛奶蛋白复合纤维尺寸的稳定性，保持了吸湿透气性。有很强的耐化学性，属于耐强化学性能的弹性面料。具有对氙光和紫外线等的抗降解能力——氨纶对氙光和紫外线的抵抗时波长一般为XLA纤维的2/4～3/4。吸湿透气不沾身。适合各种高档运动衫，滑雪服，贴身内衣等。微胶囊调温纤维是将一种在不同的环境下吸热放热的相变材料，做成足够小的微胶囊，加入到高分子聚丙烯腈或者再生纤维素粘胶的纺丝液中，经过纺丝成为微胶囊空调纤维。在采用微胶囊纤维纺纱、织造、染色和后整理的过程中，最关键的是防止微胶囊的破裂，一旦产生破裂，其不但会失去发热、吸热作用，而且带来色纱、面料上油状物等不上色的小白点。在新产品开发时，多数采用与棉混纺开发吸湿透气、保暖发热的袜子、保暖裤、内衣等冬季产品。甲壳素纤维是一种抗菌防臭的新型纤维，主要由虾蟹的贝壳提炼出甲壳质融入或者共混到PET聚酯纤维中，起到抗菌、抑菌的作用。但是，由于甲壳素的提炼是溶解到酸液中，所以抗菌性决定于纺丝时加入的甲壳素百分量的同时，关键是染整加工过程中，经常遇到酸洗中和，醋酸含量的高低直接影响到抗菌性能。目前抗菌防臭、抗菌抑菌纤维最优良的当属天然亚麻、大麻、黄麻纤维。附加抗菌功能的纤维主要由纺丝过程中加入无机银系抗菌剂、有机抗菌剂、甲壳素抗菌剂等。在开发新产品过程中，必须以不破坏功能性为主进行工艺技术的选定和执行。了解染整工艺的同时，必须了解这些功能性的主要来源。吸湿排汗纤维主要是指合成纤维中的异性纤维，由于纤维表面具有沟槽，纤维截面具有通气孔才能将汗液排出体外，穿着不感到闷热。因此，在染整加工过程中必须注意，使用的柔软剂一定要是亲水性好、透气性优良的助剂。

阻燃纤维主要是合成纤维的特殊品种，是由高分子结构决定或是加入阻燃剂再进行纺丝。但是，阻燃纤维由于加入异性物或者特殊的芳砜纶结构，对染色技术要求更高，有的采用载体染色、或者加入特殊的助染剂才能染出深浓艳的颜色。4.3.12新型天然纤维木棉（如赛帛尔）纱线开发染整技术措施天然纤维赛帛尔是木棉花的果实，赛帛尔纤维含有约占64%左右的纤维素，约占13%的木质素，此外还含有8.6%的水分、1.4%～3.5%的灰分、4.7%～9.7%的水溶性物质和2.3%～2.5%的木聚糖以及0.8%的蜡质。赛帛尔纤维可用直接染料、活性染料染色。但由于赛帛尔纤维含有大量木质素和半纤维素，而且比表面积大、吸色快等特性，赛帛尔纤维的染色工艺技术与棉有一定差异。赛帛尔纤维溶解于30℃下75%的硫酸、100℃下65%的硝酸、部分溶解于100℃下的35%的盐酸。赛帛尔纤维具有良好的化学性能，其耐酸性好，常温下稀酸对其没有影响，醋酸等弱酸对其也没有影响，且赛帛尔纤维耐碱性能良好，常温下NaOH溶液对赛帛尔纤维没有影响。赛帛尔保暖内衣比普通保暖内衣的保暖率高1.56倍，创造了保暖内衣新指标。赛帛尔高效保暖内衣，是采用赛帛尔针织、梭织纱线制成的一类纺织新产品，具有五大特点：①保暖效果好（传导热阻比全棉产品高20%以上，对流热阻为全棉产品的2～3倍）。②触感柔软舒适。③吸湿导湿。④舒适抗菌。⑤防霉防蛀。⑥保温率高：与全棉和涤棉产品相比，赛帛尔保暖内衣的保温率高，保暖效果出众。⑦挡风性能优异。⑧舒适性与全棉织物相当。有些技术人员喜欢用透气量反映织物的湿舒适性，实际上透气量与热湿舒适性不能直接对应，例如很多涤纶织物透气量高，但湿舒适性还是不好，人会感觉闷。相反透气量过大保暖效果降低。⑨超细超轻。⑩赛帛尔纤维缺点是：纤维细而短，为此题桥公司第一次将膜技术应用于木棉混纺纱线的染色技术中，解决了木棉纤维毛羽大、条干差、强力低、难以上机织造关键技术。

化学纤维特点篇3

粘胶纤维主要是以棉或木等天然纤维素为原料生产的再生纤维素纤维，其最大特点是与天然棉纤维的某些服用性能极为相似，如吸湿、透气、易染色、抗静电和易纺等性能。但粘纤较天然棉纤维的本质更纯正。粘纤的纤维素含量在99.5％以上，而棉纤维在95％～97笼；粘纤的脂肪和蜡质占0.2％～0.3％，棉纤维占0.5～0.6％；粘纤无含氯物质，棉纤维中含氯物质占1％～1.1％；粘纤不含果胶及多缩戌糖，而棉纤维含1.2％；粘纤其它灰份的含量为微量，棉纤维灰份的含量达1.14％。粘纤耐日光、抗虫蛀、耐热、耐化学药品、耐融剂、耐霉菌，在主要纺织纤维中，它的优良性能较为全面。因此，粘纤具有“棉的本质，丝的品质”，是地道的生态纤维。它源于天然而优于天然。

尽管粘纤性能与天然棉纤维的性质极为相似，但粘胶纤维的应用更广泛。目前，粘纤被广泛应用于丝绸、织造、针织、编织与制线、制绒行业，既可单独织成美丽绸、富春纺和各种丝绸被面等，又可与毛、麻、丝等纤维进行交织，也可与棉纱、蚕丝、合成纤维交织成羽纱、软缎和留香绉等。由于其穿着舒适，特适合制作内衣。

粘胶纤维的性能

从事纤维特性分析的有关专家在全国性科学技术核心期刊撰文称：人体皮肤表层水份在12％～15％时，皮肤光滑而有弹性，一旦皮肤缺水就会变得干燥，继之粗燥，久之就会出现皱纹。因此，要求纺织品必须具备一定的吸湿性、透气性，用纤维12％～14笼的回潮率来保证皮肤表层122～15％的含水率。我国主要纺织纤维的标准平衡回潮率为棉花7％～8.5％、羊毛14％～16％、蚕丝9％～11％、粘胶纤维12％～14％、丙纶和氯纶为0、氦纶0.42～1.3％、涤纶纤维为0.42～0.5％、苎麻7.0％～10.0％等。由此可见，粘纤的回潮率最符合人体皮肤含湿的要求。天热时透气、吸汗；天冷时能保湿，不产生静电，柔软舒适，特别符合人体皮肤生理科学。粘纤的这主要特点是因为含有大量亲水基团[－羟基(－OH)]的纤维素大量分子，能吸附水分子和起水化作用，同时，粘纤的结晶度比其它纺织纤维低特性所决定的。由于粘纤具有使人体皮肤直处于最滋润的特性，因此，被大量用于制作内衣、睡衣、T恤、衬衣，也用于旗袍、唐装等的制作。

众所周知，合成纤维衣服与皮肤相互摩擦易产生静电，静电的电压在瞬间超过4000伏，静电改变了体表电位差，妨碍了正常的心电传导，于是诱发室性早搏等心律失常。由此可见要消除人体带静电，最重要的是不要穿合成纤维内衣，也不要让合成纤维的面料与皮肤接触。从纤维电阻值来看，应该穿粘胶纤维、棉和麻。可是，用麻纤维做内衣夏天穿还可以，若要在其它季节显然并不舒服。因此一般穿棉的比较多，但是棉纤维的含湿性远不及粘胶纤维，而且粘胶纤维的柔软性也要比棉纤维还好。因此从人体皮肤保湿和穿着柔软舒适，以及纤维的电阻值来看，科学健康的消费观念是选择穿粘胶纤维，用粘胶纤维面料做内衣是最合适的。而粘纤含湿性能出色，具有超强的抗静电性能，不会产生附着在身体上的感觉，因而十分滑爽，这是其它纤维所无法比拟的。

当前，追求着装更休闲、更舒适已成为一种时尚。其中对内衣的柔软性就是重要的一条。一些国家还规定婴儿服装和床上用品禁用合成纤维面料，为的是保护皮肤和服用性更舒适。

目前，日本、欧盟等发达国家都对婴儿服装有严格要求，都要遵从国际纺织标准Oko-Tex100，在我国则要遵从HJB30-2000生态纺织品标准。对于婴儿服装一般都以简单、温暖、柔软为主要原则。

而粘胶纤维的柔软性要优于棉和Lyocell以及其它化学纤维。正因为粘胶纤维的吸湿性和柔软性好，所以广泛被加工成水刺无纺布，用于卫生领域和各种一次性擦拭用布。

粘胶纤维纺织工艺流程

纺织用国产棉与部分进口棉，由于皮辊轧工，棉籽、籽棉、棉结、并丝等大杂质多，含杂率较高，短绒率较高。开清棉处理为了能全面的清理原棉杂质就以增加落杂，排除短绒为主，故工艺处理措施：开棉机多采用单轴流开棉机或混开棉机、六滚筒开棉机和豪猪式开棉机，纤维的开松打击点多，机械也要求配置适当速度，增加开松除杂效能，对纤维采用薄喂细打和自由打击，适当放大落杂区尘棒隔距，主要打手与尘棒间隔距放大，增加落杂。

枯胶纤维含杂很少，只有少量并丝，胶块，因此对粘纤纺织工艺以“多松少打，少落多梳、充分混合”为原则，根据纤维的线密度、单强和包装松紧度配置打手速度，一般比纯棉纺纱机器速度减慢15％～30％。打手形式采用梳针式，单辊锯齿式；清棉机采用梳针或综合式打手，以求轻打多梳。

目前，由于国内棉花存在巨大的供需缺口，粘胶纤维的纺织生产不但开松打击点比棉纤维少，原料成本低，纺织工艺流程也比棉纤维的工艺流程短，今天，在纺织行业原料短缺的情况下，粘胶纤维的生产对纺织工业来说既填补丁原料短缺的能源危机，又使原棉废料、杂质再利用保护了环境。

当代纺纱工艺技术目前发展有：环锭纺、紧密纺、赛络纺、转杯纺、涡流纺等。这几种纺纱体系它们所具有不同的特征，不同的纺纱结构，可纺纱支数范国、自动化程度、费用结构、最终产品外观等的优缺点，结合粘胶纤维以上所述的本质特性与棉纤维相比，粘胶纤维不管是纯纺还是混纺，可纺性比棉纤维要好。

粘纤适用的染料

粘纤的染色性能是常用10种主要纺织纤维中最优良的纤维，这一特性满足了人们追求国际流行色的需求。无论是染整的物理处理和化学处理，还是漂、染、印和整理，各种纤维的染料对粘纤都适合，下面是各种纤维的适用染料表：

化学纤维特点篇4

根据纤维的外观特性及化学溶解性鉴别甲壳素纤维，同时利用甲壳素纤维溶解于稀冰乙酸的性质分析各种试验条件下纤维的溶解性，筛选出最佳的甲壳素纤维与其他纤维混纺的定量方法。

关键词：甲壳素纤维；冰乙酸；定性定量方法

Abstract:Identifyingthechitosanfibersaccordingtotheappearanceorsolubilityandusingthecharacteristicsthatchitosanfiberscanbedissolvedbythedilutedaceticacidtoanalysethefiberssolubilityundervariousexperimentalconditionstosieveoutthebestquantitativemethodforthemixtures.

KeyWords:ChitosanFibers；AceticAcid；ThemethodforIdentificationandQuantitativeAnalysis

甲壳素纤维是我国自主研发的具有自主知识产权的新型纤维，目前已经实现工业化大规模生产，由于其特有的抗菌性特点，被广泛应用于功能性纺织品中，尤其用来生产内衣、袜子等产品，但因其产量相对较少，价格比较昂贵，多用于其他纤维素纤维，如棉、莱赛尔、粘胶、竹浆纤维等混纺产品，本文旨在研究探讨甲壳素纤维与其他纤维混纺产品的定性定量方法。

目前市场上存在两种甲壳素纤维，一种是完全由甲壳质(甲壳胺)经纺丝工艺生产的纯甲壳素纤维，另一种是由甲壳质(甲壳胺)与再生纤维素纤维纺丝液共混生产的纤维，严格来讲，后一种纤维不是真正的甲壳素纤维。对甲壳素纤维抗菌等特性研究也是基于前一种甲壳素纤维，而后一种甲壳素纤维性质基本相同于粘胶纤维，显微镜观察形态也类似于粘胶纤维，其相关的抗菌特性也未见研究报道。本文只对前一种甲壳素纤维进行定性定量研究探讨。

1定性方法

甲壳素纤维属再生纤维，是阳离子型天然聚合物，化学名为乙酰胺基葡萄糖[1]。显微镜观察纵向表面光滑，有少量的不规则纵向类似树皮的条纹，粗细稍显不均匀，横截面为不规则多边形，因此会有部分产生扭曲（如图1、图2）。燃烧有特异芳香气味（有明显烧焦味），能够自灭，残留物呈黑色絮状，不结球，可捻成粉末，熔点不明显。化学溶解性见表1。

以上溶解性显示，由于甲壳素纤维不溶于浓冰乙酸，但溶于稀的冰乙酸，又溶于次氯酸钠，不溶于2.5%氢氧化钠，因此可以通过这一性质结合显微镜观察来鉴别甲壳素纤维与其他纤维。

甲壳素纤维红外光谱图见图3。[化学名称：（1-4）-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，使用仪器：ThermoNICOLET380FT-IR]

图1甲壳素纤维的纵向表面

图2甲壳素纤维的横截面

图3甲壳素纤维红外光谱图

2标准回潮率

甲壳素回潮率一般为12%～16%，表2是二级标准大气条件（20±2℃，65±2%）下测得的回潮值。

表2二级标准大气条件下测得的甲壳素纤维回潮率值

目前甲壳素纤维主要用于与其他纤维混纺以改善织物的性能，因此在结合回潮率计算混纺比时，建议取14.9%作为甲壳素纤维标准回潮率。

3定量方法

利用甲壳素纤维易溶于冰乙酸的特性，通过试验将各种已知比例的甲壳素纤维与其他纤维混合，在不同浓度的冰乙酸溶液，不同溶解温度，不同溶解时间进行试验对比，找出最佳溶解方法。以下是不同方法对比数据。

1）室温下不同浓度冰乙酸溶解性的对比，试验结果见表3(溶解时间30min，浴比1g∶200mL，为使甲壳素纤维充分水解采用大浴比)。

表3甲壳素纤维在室温下不同浓度的冰乙酸中的溶解性

通过以上试验数据对比推荐选用冰乙酸与水体积比为1:4。

2)室温下同一浓度冰乙酸不同时间的对比，试验结果见表4(冰乙酸与水体积比为1:4)。

表4甲壳素纤维在室温下相同浓度的冰乙酸中

不同时间的溶解性

试验数据显示20min为最短，考虑实际溶解时受其他纤维影响选择30min。

3)相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、不同溶解温度的对比，试验结果见表5（冰乙酸与水体积比为1:4；溶解时间：30min）。

表5甲壳素纤维在相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、

不同溶解温度的溶解性

试验数据显示在浓度、溶解时间相同情况下温度对试验结果影响不大，因此选用室温条件。

4）在一定试验条件（25℃；浴比1∶200；冰乙酸与水的体积比为1:4；时间30min），选取有代表性的棉、羊毛以不同比例与甲壳素纤维混纺，测得已知各种不同纤维与甲壳素纤维以不同比例混纺的试验数据如表6、表7。

参照FZ/T01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法第4部分：溶解法》[2]，常用纤维棉、羊毛、涤纶、腈纶、粘纤、锦纶在冰乙酸中不溶，因此可采用此法定量这些纤维与甲壳素纤维混纺比。另外，参照GB/T 2910―2009系列标准[3]，这些纤维在冰乙酸中的d值为1.00。

4结论

目前甲壳素纤维多与纤维素纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维混纺产品居多，根据甲壳素纤维与其他纤维的溶解性，可以有多种定量方法选择，我们希望选择比较简单实用、毒性较小的试验方法，通过比较，我们认为稀冰乙酸法操作简单，方法有效可行。

参考文献:

[1]SN/T 1901―2007《七种纺织纤维的系列鉴别方法》[S].

[2]FZ/T01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法第4部分：溶解法》[S].

化学纤维特点篇5

【关键词】玄武岩纤维；菱镁复合管材；纤维缠绕

1.引言

纤维缠绕技术通常是纤维和树脂基制作复合材料的一种工艺方法。随着新型材料的出现，科学技术的发展，纤维和树脂基都被其他材料取代过。玄武岩纤维是一种近几年在国内才兴起的绿色、无污染的材料，菱镁也被称为是新型水泥，两种新材料在纤维缠绕工艺的作用下，制造生成了玄武岩纤维菱镁复合管材。

2.玄武岩纤维菱镁复合材料管材成型的基本原理

玄武岩纤维菱镁复合材料管材的制作是借助于缠绕技术[1]，把一定股数的玄武岩纤维浸入穿过配置好的改性后的菱镁无机材料中，将菱镁无机稀料包裹在纤维束上，纤维束绕在芯膜上，通过芯膜的转动带动纤维行走，把菱镁材料充填到纤维的孔隙中，缠绕在芯膜上，缠绕结束后把表面休整光滑，缠绕过程按照工艺设置操作，通过一定时间的固化，便可退下管材，修整使用。图1为缠绕过程简图。

下面是缠绕过程所用原理[2]：

原理1总体缠绕线型决定于缠绕速比

原理2缠绕对象局部几何尺寸、局部缠绕角与切点数决定局部线型

原理3固定的总体线型与所缠绕的对象之几何形状无关

原理4纤维排布决定于微速比

原理5缠绕速比决定于缠绕中心角总和

原理6测地线缠绕纤维之位置最稳定

原理7“相当圆”原理

原理8非测地线缠绕稳定原理

原理9不等缠绕角原理

原理10凹曲面缠绕“架空”原理（略去推理）

3.玄武岩纤维菱镁复合材料管材特点

菱镁材料在新型复合材料行业中又称为无机树脂，是以轻烧镁粉为胶凝材料，以氯化镁溶液为伴合剂经改性后的胶体材料，固化后具有不燃烧、耐高温、强度好、密度小、亲合性好、化学稳定性好等特点，成本较低，制作工艺简单，物理性质类似陶瓷。玄武岩纤维增强菱镁材料正好将其强度发挥到最大，即便主体被破坏也只是裂纹，不会整体破碎掉落。

玄武岩纤维和菱镁材料制作出产品性能的好坏，与玄武岩纤维的断裂强度、菱镁料浆的流动性[3]、菱镁材料的性能、菱镁材料与纤维结合的好坏等因素有关。菱镁材料能否很好的填满纤维束中的孔隙，是玄武岩纤维菱镁复合材料管材是否漏气，是否强度达到最高的关键。许多时候管材在固化时流失大量水分，使管材的内部出现细小的孔隙，这些孔隙就足以断送掉管子的“性命”。纤维浸胶技术[4]还需不断发展更新。

玄武岩纤维菱镁复合材料管材的性能有好有坏，其特点十分鲜明。玄武岩纤维菱镁复合材料管材的优点：①能够按产品的受力状况设计缠绕规律，使能充分发挥纤维的强度，使菱镁制品强度增大；②管材硬度大，可靠性高：纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产，工艺条件确定后，缠出来的产品质量稳定，精确；③产品防火、抗静电、高温无毒害、耐腐蚀，可用于消防、化工等行业；④生产效率高：采用机械化或自动化生产，需要操作工人少，缠绕速度快（240m/min），故劳动生产率高；⑤成本低、重量轻、安装简易快捷：在同一产品上，菱镁材料的成本非常低，使其再复合，达到最佳的技术经济效果。

玄武岩纤维菱镁复合材料管材的缺点：①缠绕成型适应性小，不能缠任意结构形式的制品，特别是像弯头、法兰等很难制作；②管材制作要求高，工艺不合理时纤维与菱镁材料结合困难；③缠绕成型需要有缠绕机，芯模，固化加热，脱模机及熟练的技术工人，需要的投资大，技术要求高，因此，只有大批量生产时才能降低成本，才能获得较高的技术经济效益。

4.玄武岩纤维菱镁复合材料管材应用方向

玄武岩纤维菱镁复合材料管材采用玄武岩纤维与无机材料复合，通过缠绕工艺固化形成，管材基于自身的性能，应用方向也十分广阔。可用于矿山送风，管道外防护罩，也可和其他管材、辅材配合使用，制作成新型管材，还可用于运输、消防、电力、化工等行业。这一新型管材可以替代钢制管道，具有显著的性能及价格优势。

5.结束语

总之，科学技术的发展是日新月异的.我们有理由相信复合材料发展会越加迅速的，随着缠绕机向着高自动化、高集成化、高产量的方向发展[5]，和菱镁材料的不断研发，玄武岩纤维菱镁复合材料管材技术也会不断进步，争取能更大的提高生产效率，制作管材形状更繁多，使管材的用途更广。

参考文献：

[1]谢霞，邱冠雄，姜亚明.纤维缠绕技术的发展及研究现状.天津工业大学学报，2004年12月

[2]冷兴武.纤维缠绕原理.山东科学技术出版社，1990年2月第一次印刷

[3]曹永敏，王自福，张兴福，宋建华，张春山，王翔.菱镁胶凝材料改性剂的试验研究.玻璃钢复合材料，2001年11月