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紡織原料天然纖維是自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的紡織纖維[1]是紡織工業的重要材料來源。

植物纖維

定義

紡織原料是一個相對概念。

對紗廠來說,紡織原料指的是一切用於紡紗的天然或化學纖維。天然纖維:棉(白棉、彩棉有機棉等)、麻(亞麻苧麻、劍麻等)、絲(桑蠶絲、柞蠶絲等)、毛(羊毛、兔毛、澳毛等)

簡介

天然纖維是自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的紡織纖維,是紡織工業的重要材料來源。儘管20世紀中葉以來合成纖維產量迅速增長,紡織原料的構成發生了很大變化,但是天然纖維在紡織纖維年總產量中仍約占50%。[2]

天然纖維的種類很多﹐長期大量用於紡織的有棉﹑麻﹑毛﹑絲四種。棉和麻是植物纖維,毛和絲是動物纖維。石棉存在於地殼的岩層中,稱礦物纖維,是重要的建築材料,也可以供紡織應用。棉纖維的產量最多,用途很廣,可供縫製衣服、床單、被褥等生活用品,也可用作帆布和傳送帶的材料,或製成胎絮供保溫和作填充材料。麻纖維大部分用於製造包裝用織物和繩索,一部分品質優良的麻纖維可供作衣着。羊毛和蠶絲的產量比棉和麻少得多,但卻是極優良的紡織原料。用毛纖維製成呢絨,用絲纖維製成綢緞,縫製作衣着,華麗莊重,深受人們喜愛。在紡織纖維中中,只有毛纖維具有壓製成氈的性能。毛纖維也是纖制地毯的最好的原料。

發展歷程

春秋戰國時期和西漢初年,紡織技術已達到很高的水平,主要原料為麻和絲。養蠶取絲是舉世公認的偉大發明之一,早在2000多年前就傳往東南亞,1800多年前傳到朝鮮和日本,1600多年前傳到中亞,1400多年前傳到希臘,900年前傳到意大利,意大利人正是受到養蠶吐絲的啟發後發明了化學纖維的生產技術!從漢代到唐代,大量的精美絲織品經由和陸路向外輸出,開拓了歷史上著名的「絲綢之路」,中國因此被歐亞諸國譽為「絲綢之國」。

到了兩宋和元代,隨着棉花在中原地區和長江流域的廣泛種植,手工棉紡織業得到迅速發展,棉花逐漸成為主要的紡織原料。

由於棉花適宜於集中種植,單位產量高,服用性能好,再加上棉紡織加工技術的發展,特別是18世紀中葉開始,以蒸汽機為動力,以棉紡織工業為帶頭產業,兩者的結合率先在英國構成推動世界第一次產業革命的原動力,從此棉花生產登上了世界紡織纖維的主導地位,直至20世紀50年代,棉花及棉紡織工業一直處於世界紡織工業的中心地位。蠶絲、羊毛雖然歷史也很悠久,但是由於養殖條件和地域環境上的種種限制,產量一直處於微弱地位,只能當做一種珍貴紡織原料而存在。因此,從世界第一次產業革命到20世紀中葉,以棉花為基礎的紡織工業先後統治世界紡織工業達200年之久。

第二次世界大戰結束以後,以黏膠纖維為主體的纖維素纖維和以「耐綸、滌綸、腈綸」為三大支柱的合成纖維開始進入工業化大生產。化學纖維的誕生和發展是世界紡織工業史上的一次偉大革命,它正改變着紡織工業的整個面貌。在短短30多年的時間裡,一方面,它從數量上把紡織工業幾千年來依附於農業的一元型屬性推進到以農業和工業加工型為特徵的二元型結構體系上來;另一方面,它從使用性能上可以依靠人們的智慧和力量創造出具備前所未有的特殊功能的纖維,使之成為工業、農業、交通運輸、醫藥衛生和許多高科技領域中的基本原材料,把紡織工業由原來的單純加工業發展成原材料工業+加工工業的複合型產業的地位。

人們生活質量在不斷提高,越來越追求舒適、環保的服飾。天然紡織纖維由於存在穿着舒適、透氣性好、有保健作用、防靜電和抗菌等優點而備受青睞,同時天然紡織纖維具有可生物降解和可再生的特徵,符合清潔環保和可持續發展要求。石油等化石資源在不斷枯竭,可以預見,天然紡織原料將成為紡織產業的主導原料。天然紡織纖維將保持強勁的市場需求態勢,清潔天然原料煉製技術的應用以及新型天然纖維原料開發將取得更大進展。純天然竹原纖維、桑皮纖維、羅布麻纖維、菠蘿葉纖維和椰子殼纖維等將成為紡織業的常用原料。

種類

化纖纖維:滌綸短纖、錦綸短纖、丙綸短纖、腈綸短纖、粘膠短纖

對於織造企業,即織布企業來說,紡織原料則指一切用於織布的紗線和長絲。

紗線類:純棉紗人棉紗、純滌紗、錦綸紗、腈綸紗、丙綸紗、亞麻紗、苧麻紗、以及各種原料的混紡紗和多組分的紗線等

長絲類:滌綸DTY、滌綸FDY、滌綸POY、錦綸DTY、錦綸FDY、錦綸POY、丙綸長絲、粘膠長絲、氨綸絲、醋酸纖維等

對棉紡類企業來說,紡織原料自然是指棉型纖維,

比如:棉花:137級 129級 229級 329級等

滌短:1.4DX38mm等

粘短:1.5DX38mm 1.2DX38mm等

分布

廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細胞細長,兩端尖銳,具有較厚的次生壁,壁上常有單紋孔,成熟時一般沒有活的原生質體。植物纖維在植物體中主要起機械支持作用。

在植物莖稈中,如苧麻大麻亞麻和黃麻的草本莖,具特別發達的韌皮纖維束,可用制各種紡織品。這些纖維沒有或很少木質化,稱軟纖維。在有些植物的木本莖中,韌皮纖維也很發達,它們是製造特種紙張的優良原料,如桑樹、構樹、青檀等。葉子纖維主要存在於單子葉植物的葉脈中,細胞壁木質化程度較高,質地堅硬,稱為硬纖維。這類纖維拉力大,耐腐力強,主要用制繩索,或作粗紡之用,如劍麻、蕉麻等。

簡介

利用

根中纖維一般較少,但有的植物根內纖維也可利用,如馬藺。此外,有些植物果實的果皮中含有纖維,如椰子,或者生長有特殊用途的纖維毛,如吉貝。種子表面生長表皮毛的突出例子是棉花纖維,其他如木棉、楊柳等種子表面也都有纖維。根據纖維在植物體中分布位置的不同,大致可分為木質部外纖維與木質部纖維兩大類。初生纖維在器官延伸之前便已發生,在周圍的細胞仍在分裂的時候,它們還能繼續引伸到相當的長度。苧麻的纖維停止伸長以後,在發生次生壁的沉積時,纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內容物和薄的細胞壁,因此,細胞頂端還可以繼續伸長。

發育過程

棉纖維是棉花胚珠上表皮細胞伸長的部分。它的發育過程是:當棉花胚珠受精以後,胚珠表皮層上產生纖維的生毛細胞迅速伸長。此後,細胞壁也逐漸增厚,即在初生壁裡面不斷沉積含纖維素的次生壁。接近種子成熟時,原來成管狀的纖維細胞,乾癟變扁,並發生扭曲,細胞壁內殘留的原生質體也變干沉積。棉鈴開裂以後,纖維細胞死亡,成為銀白色的棉纖維。

主要組成物質是纖維素,又稱為天然纖維素纖維。是由植物上種籽、果實、莖、葉等處獲得的纖維。根據在植物上成長的部位的不同,分為種子纖維、葉纖維和莖纖維。

1.種子纖維:棉、木棉等;

2.葉纖維:劍麻、蕉麻等;

3.莖纖維:苧麻、亞麻、大麻、黃麻等。

天然纖維

棉:

優點:穿着柔軟、舒適,色澤鮮艷,顏色豐富,耐熱,吸水性強,透氣性好。 缺點:易起皺 ,需整燙,易染色,易發霉,耐酸性較差。  高檔服裝常用棉類:  ① 長絨棉(一般採用埃及棉),棉花纖維細長、潔白、精巧、手感極柔軟、舒適。一般採用特幼紗線織成,手感鬆軟,細緻,懸垂性極佳,但洗後不可用衣架懸掛。  ② 海島棉,產自加勒比海岸的幾個島嶼,因該區域日照時間長,陽光充足,所以其纖維又細又長,光澤亮麗、韌性大、柔軟性好、吸水性大,是夏季服裝的最佳面料。但產量極少,極為珍貴,用海島棉製作的服裝價格一般在2000.00左右,PC及AQ服裝中均有此類產品。  ③ 洗滌中可用各種洗滌劑,可手洗機洗。 白色衣物可用鹼性較強的洗滌劑高溫洗滌,起漂白作用;不要長時間浸泡,貼身內衣不可用熱水浸泡,以免出現黃色汗斑,及時洗滌,深、淺色分置;宜陰乾,避免曝曬,以免深色衣物褪色,在日光下晾曬時,將裡面朝外。不可擰乾。

麻:

特性與棉基本相似,吸水性更強,穿着涼爽。缺點:易皺,布料粗糙,穿着時沒有光滑的感覺。

毛:

主要為羊毛及羊絨,其優點為保暖,輕,穿着時無潮濕感,柔軟而舒適,顏色豐富,遇水不易掉色。缺點:洗水處理難,不能機洗,需平干,易變形,縮水性強。  PC的羊毛服裝是選用羊毛中精選之上品----即「精疏羊毛」,不僅手感佳、質地細緻,品質更有保障。除了保有羊毛特性:保暖、輕柔、透氣之外,更以「可水洗」、「防縮水」等機能性功能,適合一般家庭洗滌方式,可節省經濟,達到節流效果發揮節流效應。其中絲光防縮羊毛服裝甚至可以進行機洗。洗滌時以乾洗為最佳清洗方式,如果標示可用水洗時,禁用熱水、鹼性或濃酸洗滌。在30度的中性洗滌水中溶解後,再放人洗滌,輕輕搓洗,不能用刷子洗,洗後自然平放晾乾,熨燙時,溫度需適中(約l40度),最好能在熨品上墊上一塊布。 紡織原料 初加工設備

羊絨製品:具有穿着舒適、保暖性強、絨面豐滿、手感柔軟、光澤柔和、獨特風格,深受消費者的青睞.羊絨有山羊絨及綿羊絨,山羊絨價值高於綿羊絨,PC服裝均採用山羊絨主要產自于山羊身上的一層細絨毛,山羊絨的產量很低,一般每隻山羊年產絨量僅為150克-250克左右,其質地柔軟、細膩、滑爽,有光澤等被譽為"軟黃金",其織成的面料羊絨含量越高,其價格越昂貴羊絨纖維以其柔、輕、軟、滑的特性,享有「纖維寶石」的盛名。同時它也以所製成的羊絨製品具有穿着舒適絨面豐滿、手感柔軟、光澤柔和的獨特風格,深受消費者的青睞羊絨製品細膩、高雅、華貴、穿着舒適性強。  如:(PAS-PSP-XR05—)。洗滌時一般情況下乾洗,也可手洗;手洗時把專用洗劑放入35oC水中攪勻,將已浸透的羊絨衫放入浸泡15-30分鐘後,在重點髒污處及領口袖口用濃度高的洗劑,採取擠揉的方法洗滌,其餘部位輕輕拍揉(如果沾有咖啡、果汁及血漬等,應送專門洗染店洗滌),花或多色羊絨衫不宜浸泡,不同顏色的羊絨衫也不宜一起洗滌,以免染色。用30oC左右清水漂洗,洗乾淨後,可將配套柔軟劑按說明量放入,手感會更好。將洗後羊絨衫內的水擠出,放入網兜在洗衣機的脫水筒中脫水。將脫水後羊絨衫平鋪在桌子上,用手整理成原型陰乾,切忌懸掛爆曬。陰乾後,可用中溫(140oC左右)蒸汽熨平整燙,熨斗與羊絨衫離開0.5-1cm的距離,切忌壓在上面,如用其它熨斗必須墊濕毛巾。

蠶絲:

是衣料中的高檔品種,蠶絲是世界上最好的紡織原料之一,它絲支纖細,光潔柔軟,耐磨耐拉,富有彈性,而且能夠吸收人體排出的汗濕潮氣。蠶絲是天然纖維中最長、最細、最軟、最光亮的纖維,一個小小的蠶繭 ,把它解開,它的蠶絲可長達一公里以上。蠶絲的彈性好,吸濕性也強。但蠶絲也很嬌貴,不耐日曬,不耐水洗。柞蠶絲比桑蠶絲粗,耐曬力稍強,但由於天然色素的存在,柞蠶絲難以漂白、染色,日 曬後容易返黃、褪色。用蠶絲織成的絲綢給人的印象是輕薄、飄逸,是四季皆宜的服裝面料。洗滌以乾洗為最佳方式,如標明可水洗時,用冷水手洗。洗好撈起後,不要擰去水分,而讓衣物上的水分自然滴干,再掛於通風處陰乾,禁用曝曬。

動物纖維

主要組成物質是蛋白質,又稱為天然蛋白質纖維,分為毛和腺分泌物兩類。

1.毛髮類:綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、氂牛毛等;

2.腺分泌物:桑蠶絲、柞蠶絲等。

礦物纖維

化學纖維

主要成分是無機物,又稱為天然無機纖維,為無機金屬硅酸鹽類,如石棉纖維。

用天然的或人工合成的高分子化合物為原料經化學紡絲而製成的纖維。可分為人造纖維、合成纖維、無機纖維。

用天然的或人工合成的高分子物質為原料、經過化學或物理方法加工而製得的纖維的統稱。因所用高分子化合物來源不同,可分為以天然高分子物質為原料的人造纖維和以合成高分子物質為原料的合成纖維。化學纖維的製備,通常是先把天然的或合成的高分子物質或無機物製成紡絲熔體或溶液,然後經過過濾、計量,由噴絲頭(板)擠出成為液態細流,接着凝固而成纖維。此時的纖維稱為初生纖維,它的力學性能很差,必須經過一系列後加工工序才能符合紡織加工和使用要求。後加工主要針對纖維進行拉伸和熱定形,以提高纖維的力學性能和尺寸穩定性。拉伸是使初生纖維中大分子或結構單元沿着纖維軸取向;熱定形主要是使纖維中內應力鬆弛。濕紡纖維的後加工還包括水洗、上油、乾燥等工序。紡制長絲時,經上述工序即可卷繞成筒;紡制短纖維時還須增加捲曲、切斷和打包等工序。

材料

合成纖維主要有聚酰胺6纖維(中國稱錦綸或尼龍6),聚丙烯腈纖維(中國稱腈綸),聚酯纖維(中國稱滌綸),聚丙烯纖維(中國稱丙綸),聚乙烯醇縮甲醛纖維(中國稱維綸)以及特種纖維(包括用四氟乙烯聚合製成的耐腐蝕纖維,耐200℃以上溫度的耐高溫纖維,強度大於10克/旦、模量大於200克/旦的高強度、高模量纖維,以及難燃纖維、彈性體纖維、功能纖維等)。20世紀50年代開展合成纖維的改性研究,主要是用物理或化學方法改善合成纖維的吸濕、染色、抗靜電、抗燃、抗污、抗起球等性質,同時還增加了化學纖維的品種。

人造纖維

用纖維素、蛋白質等天然高分子物質為原料,經化學加工、紡絲、後處理而製得的紡織纖維。用失去紡織加工價值的纖維原料,經人工溶解或熔融再抽絲而製成,其原始的化學結構不變,纖維成分仍分別為纖維素和蛋白質,而形成的物理結構、化學結構變化的衍生物,組成成分為纖維素醋酸酯纖維。

人造纖維主要有粘膠纖維、硝酸酯纖維、醋酯纖維、銅銨纖維和人造蛋白纖維等,其中粘膠纖維又分普通粘膠纖維和有突出性能的新型粘膠纖維(如高濕模量纖維、超強粘膠纖維和永久捲曲粘膠纖維等)。

1.再生纖維素纖維:粘膠纖維、富強纖維、銅氨纖維等;(其區別為用燒鹼、二氧化硫不同的溶液溶解)

2.纖維素酯纖維:醋酯纖維;

3.再生蛋白質纖維:大豆纖維、花生纖維等。

合成纖維

用人工合成的高分子化合物為原料經紡絲加工製得的纖維。

1.普通合成纖維:滌綸、錦綸、晴綸、丙綸、維綸、氯綸等;

紡織原料

2.特種合成纖維:芳綸、氨綸、碳纖維等。

化學纖維的兩大類之一。用合成高分子化合物做原料而製得的化學纖維的統稱。聚酰胺纖維素、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維是我國合成纖維的四大品種。此外聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維也有一定的產量。

新型材料

新型和功能性合成纖維

紡織原料

1超細纖維

纖維細度達0.5→0.35→0.25→0.27(dpf)的滌綸,規格有:50/144、50/216、50/288超細滌綸。還有杜邦公司生產的超細尼龍Tactel纖維,直徑小於10 µm。做成服裝具有極佳柔軟手感、透氣防水防風效果。

2複合纖維(海島型和分割型)

主要由PET/COPET或PET/PA組成,海島型纖維:細度可達0.04-0.06dpf,還有易收縮海島型複合纖維,可做仿麂皮絨外衣、家紡和工業用布。複合分割型纖維細度為0.15-0.23(dpf),有DTY絲80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮絨紡織品。

3 吸濕排汗纖維

紡織品要達到吸濕排汗功能的方法可採用:

(1)纖維截面異形化:Y字型、十字形、W形和骨頭形等,增加表面積,纖維表面有更多的凹槽,可提高傳遞水氣效果。

(2)中空或多孔纖維:利用毛細管作用和增加表面積原理將汗液迅速擴散出去。

(3)纖維表面化學改性:增加纖維表面親水性基團(接技或交聯方法),達到迅速吸濕的目的。

(4)親水劑整理:直接用親水性助劑在印染後處理過程中賦於織物或纖維紗線親水性。

(5)採用多層織物結構:利用親水性纖維作內層織物,將人體產生之汗液快速吸收,再經外層織物空隙傳導散發至外部,達到舒適涼爽性能。

易染性滌綸纖維

(1)在分子結構中引進可染性基團(第三單體)如:分子中引進陰離子可染基團的陽離子染料可染滌綸CDP或HCDP和分子中引進陽離子基團的酸性染料可染型滌綸;

(2)改變分子規整性的聚對苯二甲酸1,3丙二醇酯(PTT)纖維和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維。

PTT纖維在1941年已有這種聚酯生產專利,由於生產1,3丙二醇(PDO)原料成本很高,一直未實現工業化生產。直到1995年德國 Degussa公司工業化生產了1,3丙二醇,使成本大大降低,隨後美國shell公司在1995年5月推出了Corterra Polymer產品,建成了年產2.2kt丙二醇和年產5.5ktp門生產線,商品名為"Corterra"有長絲和短纖維品種。還有美國杜邦公司生產的 PTT纖維稱"Sorona"、日本旭化成公司的"Solo"、韓國SK化學公司、台灣華隆和中國也有PTT生產。2004年11月加拿大聚合物有限公司建了世界上最大的年產9.5萬噸PTT纖維的生產廠。PTT纖維具有彈性優良、模量較低、手感柔軟、易染色等特點,是一種發展前景很大的聚酯纖維。

聚乳酸纖維

(PLA)

生產原料乳酸是從玉米澱粉製得,故也稱為玉米纖維,PLA纖維是在美國著名的穀物公司Cargill公司研製成功的玉米聚乳酸樹脂的基礎上,在1997年該公司和美國Dow Polymers公司合股成立了 Cargill Dow Polymers公司,全力發展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年產已達14萬噸,生產的PLA纖維商品名為Ingeo。

突出優點

介紹

(1)原料來自於天然植物,容易生物降解,降解產物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代環保型可降解聚酯纖維。

(2)有較好的親水性、毛細管效應和水的擴散性;

(3)模量和彎曲剛度是滌綸一半,故手感柔軟;

(4)有良好的回彈性、抗皺性和保形性;

(5)限氧指數較高(L0I 24-29),點燃後自熄性好、燃燒發煙量低,有較好阻燃性;

(6)有防紫外線能力,紫外線吸收率低;

(7)折射率低、染色製品顯色性好;

(8)易染性,染色溫度低於滌綸。

PLA纖維也存在一些缺點:a.耐磨性差,b.熔點低(約175℃)。

6 其它功能性滌綸

有抗紫外線(Anti-UV)、中空蓄熱纖維、抗菌防臭纖維(Anti-bacterial)、阻燃纖維、遠紅外纖維、負離子纖維等,這裡不再一一介紹了。各種新纖維開發成功拓展了紡織新原料,開發紡織新品種給紡織印染企業帶來了許多挑戰和機遇。

無機纖維

以礦物質為原料製成的纖維,如:玻璃纖維、金屬纖維等。

天然纖維可分為植物纖維素纖維(棉花、木棉、黃麻、亞麻、苧麻、竹纖維等)和動物蛋白質纖維(羊毛、兔毛、蠶絲、鴨絨、鵝絨、駝絨等)及礦石纖維。植物纖維素纖維以棉絮為主,其特性保暖易板結。另有麻纖維,它的品種很多,常使用的為亞麻。人們使用麻纖維的歷史很悠久。麻纖維具有吸濕透氣、抗菌抑菌、保健和抗紫外線輻射的功能。竹纖維在近幾年的開發研究方面取得了很大的進展,它的外觀有絲一般的光澤,其橫截面上布滿了橢圓型的空隙,因此吸濕、排濕和透氣性居各纖維之首,被譽為「會呼吸的生態纖維」,並具有天然抗菌和防臭功能,又可100%降解,為無污染的環抱纖維。還有高科技的大豆纖維、玉米纖維等等。

以礦物質為原料製成的化學纖維。主要品種有玻璃纖維、石英玻璃纖維、硼纖維、陶瓷纖維和金屬纖維等。

玻璃纖維 用玻璃熔體拉製成的纖維。主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣,也可以因改性需要加入一些其他成分。玻璃纖維又分硅酸鹽玻璃纖維和硼硅酸鹽玻璃纖維兩大類。硅酸鹽玻璃纖維又根據特性分為:無鹼電絕緣玻璃(E玻璃)、鹼玻璃(A玻璃)、耐化學玻璃(C玻璃)、高強玻璃(S玻璃)、含鑽玻璃( L玻璃)、高彈性模量玻璃(M玻璃)和低介電玻璃(D玻璃)等。玻璃纖維常用以下兩種方法製造:①玻璃球法,根據要求的配方製成玻璃小球,剔除次品,而後送入坩堝中熔融,使熔態玻璃從坩堝底部的許多小孔中流出形成絲束。此後將絲束上油並集束再送到速度高達 2000~5000米/分的拉絲機卷繞筒上,拉伸而成為玻璃絲;②直接法:即池窯拉絲法。不需要先製成玻璃球,可以直接將各組分按配比同時投入池窯內熔融,熔態玻璃經澄清後通過窯內數十塊拉絲板的小孔流出,再按前述處理工序獲得玻璃長絲。此外,也可以採用高壓蒸汽或壓縮空氣噴吹剛出噴絲板小孔的玻璃流,將其吹拉成12~38厘米長度的短纖維,即玻璃棉。如從快速旋轉的容器四周的小孔中甩出玻璃熔液,則可借離心力使其分散而後凝固為纖維。

玻璃纖維

除有連續的長絲和切成一定長度的短纖維供作織物用之外,又發展了捲曲纖維、空心纖維、麻面纖維和表面塗層纖維等品種。根據用途尚有:有拈紗、無拈紗、膨體紗、混紡紗、染色紗、導電紗、股線、縫紉線、纜線、輪胎帘子線、氈片和各種織物製品。   玻璃纖維的截面呈圓形,直徑在數微米至20微米之間,比重2.4~2.7克/厘米3;拉伸強度可達7克/旦,導熱係數0.03千卡/米·度。有良好的耐熱性、耐濕性、不燃性、耐化學腐蝕性、抗霉、抗蛀、電絕緣性等特點。玻璃纖維廣泛用於裝飾織物、增強複合材料、電絕緣、絕熱、化工過濾和環保工程上的吸音材料。玻璃纖維質輕,強度高,耐腐蝕和耐高溫,還被用來製造高負荷輪胎帘子線和傳送帶,在火箭技術、宇航服和人造衛星外殼等方面也得到廣泛的應用。

石英玻璃纖維

以高純度的晶體石英加工而成的纖維。將石英棒或石英管通過氫氧氣吹管的高溫初步熔融成細絲,再通過一排軸向氫氧細吹管將其在軟化狀態下拉成石英絲,卷繞在金屬圓筒網上。所得纖維的直徑約為0.8微米,最大抗拉強度為650公斤/毫米2。石英纖維耐酸、耐鹼(KOH例外),熔點超過1660℃,有良好的絕緣性和回彈性。常用於 過濾熱酸和腐蝕性氣體,也可用於原子能工廠熱絕緣和防輻射材料、噴氣式飛機機翼和導彈部件等的纖維材料,還可用以製造光導纖維。

硼纖維

一般採用鹵化硼還原生成的元素硼,在連續蒸發裝置中析附於載體纖維(金屬纖維或化學纖維)上生成的包覆纖維。載體纖維在析附室的三氯化硼和氫氣的混合氣流中,於1000~1200℃的溫度下徐徐通過,元素硼的蒸氣即沉積在載體纖維上。通過調節載體纖維經過沉積室的速度,可獲得不同直徑的硼纖維。硼纖維質地柔軟,直徑一般在100微米左右,比重2.62克/厘米3,熔點2050℃。彈性模數比玻璃鋼高5倍,斷裂強度可達280~350公斤/毫米2。幾乎不受酸、鹼和大多數有機溶劑的浸蝕,絕緣性良好,有吸收中子的能力。但硼纖維在高溫下能與大多數金屬起反應而變脆,使用溫度超過1200℃時強力顯著下降。硼纖維除製成紡織材料用作宇航服和防火服外,常與金屬材料或塑料製成增強複合材料,用作航空、航天器中的耐燒蝕材料和防輻射材料等。

陶瓷纖維

主要品種有高嶺土纖維、鐵礬土纖維、藍晶石纖維等。成分均為氧化鋁和二氧化硅。含有氧化鋁和二氧化硅組分的天然礦物在熔爐中熔融後,從爐底小孔中流出,被接近垂直的壓縮空氣吹拉成極細的纖維。這種纖維有突出的耐熱性,在1260℃的高溫下仍保持彈性,能抵抗紅外線的輻射,有極強的過濾能力,可以過濾直徑僅為0.3微米的粒子,特別適用於腐蝕性液體和氣體的過濾,絕緣性能好。用它製成的氈是優良的隔熱材料,可作為內燃機、噴氣發動機和火箭發射台的消音器。

金屬纖維

以金屬或其他合金製成的纖維。早期採用拉細金屬絲或切割滾卷的金屬箔來製造,現已採用熔體紡絲法製取。金屬纖維比重大、質硬、不吸汗、易生鏽,所以不適宜作衣着之用。但可作室內裝飾品、帷帳、掛景等。工業上用作輪胎帘子線、帶電工作服、電工材料等。  此外,尚有石棉纖維、礦渣棉、高硅氧纖維、氧化鋁纖維等其他無機纖維。

動物蛋白質纖維常見的有羊絨、羊毛、兔毛、蠶絲、鴨絨、鵝絨、駝絨等。羊絨的保暖性能特別優良。蠶絲的保暖性佳且柔滑輕盈,有護服的作用。鴨絨和鵝絨輕暖柔軟。要注意動物纖維的等級差,以鴨絨為例,同樣是鴨絨,朵朵絨的價格比普通鴨絨價格高很多;另外含絨量的多少也決定了產品價格的高低。所以同樣是一條鴨絨被,賣價就會相差很大。動物纖維必須經過衛生整理,否則會產生細菌、發霉與蟲蛀。

化學纖維又可分為以天然纖維素為原料通過化學方法溶解後再生的纖維:人造纖維(粘膠人造絲、人造棉、銅氨人造絲等)、醋酯纖維(二醋絲、三醋絲)和以石油為原料合成的纖維(滌綸、氨綸、丙綸、芳綸、腈綸、維綸、錦綸等)。

常見的合成纖維有滌綸、丙綸、腈綸、錦綸(尼龍)等,最多見的是滌綸纖維。一根纖維截面有孔腔的稱為中空(孔)纖維,有四個孔就稱為四孔纖維,以此類推。冬被的填充料多見的為七孔、九孔與單孔的中空纖維配伍,這樣可使被子蓬鬆度適中,貼身性能良好。纖維的捲曲有二維捲曲與三維捲曲,前者形態為波浪形,後者其形態為螺旋形。滌綸纖維的優點:保暖蓬鬆性能好,因為空腔中的空氣能起到良好的隔熱與蓬鬆的作用,另外合成纖維缺少細菌滋生的條件,所以不會發霉蟲蛀,再則價格低廉,被廣泛用於家紡產品的填充料。當然這裡也有纖維的品質問題,比如有的填充料摸上去有一種滑膩滋潤的感覺,這取決於纖維質量的優良與硅油處理比較好。纖維的品質決定了填充料的保暖與蓬鬆性能。

化學纖維的號型簡稱為「旦」,符號為英文字母D,1旦的概念:9000米纖維的重量為1克。因此旦數越高纖維的直徑越大,一般床上用品所用的填充料的旦數在6D-15D之間,纖維的長度約6.4cm。 礦石纖維如石棉等。

鑑別方法

顯微鏡觀察法

纖維種類 / 縱向形態 / 截面形態

Tencel纖維 / 光滑 / 較規則圓形或橢圓形,有皮芯層

Modal纖維 / 縱向有1~2根溝槽 / 不規則類似腰圓形,較圓滑,有皮芯

大豆蛋白纖維 / 表面有不規則溝槽和海島狀凹凸 / 呈扁平狀啞鈴型和腰圓形

竹纖維 / 表面有溝槽 / 鋸齒型,有皮芯層

粘膠基甲殼素纖維 / 表面有明顯溝槽 / 邊緣鋸齒型,芯層有明顯的細小空隙

燃燒法鑑別

定義:將織物放在明火上燒,觀察其纖維受熱後變形情況,火焰狀況,燃燒的難易速度,散發出的氣味和顏色,燃燒後的灰燼和剩餘物的形狀,硬度等到方法進行鑑定。

非常簡易的方法:

棉,遇火即燃,速度快,呈黃色火焰,稍有灰白煙和燃紙的氣味,燒焦類燼細軟,呈深灰色。

麻纖維:與棉相似,但灰燼呈灰白色。

羊毛,不延燃,遇為先捲縮,燃燒後纖維起泡,火焰為桔黃色,在燒蛋白質的味道,燃燒速度較棉快,灰燼多,呈不成型黑褐色形狀,用手一壓即碎,成散粉末。

蠶絲:燃燒形狀與毛纖維相似,先捲成一團,燃燒速度較羊毛快,蛋白質的味道,但氣味要比羊毛小。燒後呈褐色小球狀物。

粘膠纖維:與棉相似,燃燒速度比棉快,黃色火焰,燒紙氣味,灰燼呈灰或淺灰色。

絛綸:燃燒時滴下熔融物,火焰呈藍色。頂端有黑煙,略代芳香氣味,灰燼呈硬塊,手指一壓即碎。

錦綸:不易燃燒,見火先捲縮,熔融物為透明膠狀,趁熱可拉出絲,有芹菜的味道。灰燼不易碎。

參考文獻