纺织纤维的
发展及分类
一、纺织纤维的发展
? 麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料。
? 蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维，早在 5000多年前就开始利用蚕
茧缫丝。我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家，大约在
4700年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品。
? 在化学纤维中，最早问世的是碳纤维，是由美国发明家爱迪生于
1880年研制成功的。
? 1887年，法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造
纤维的专利权，并于 1891年建立了世界上第一家人造丝厂。
? 1884年，英国人 Charles,F,Cross 和 Edward,J,Bevan 申请
了第一个醋酯纤维的工业生产专利。
? 1890年，法国 L.H.德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,1891年
开始工业化生产。
? 粘胶纤维是 1891年由英国 Cross,Beran,Beadle三人发明，并于
1904年开始工业化生产。
? 1924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维，在 20世纪 30年代
制成纤维，称为 Synthofil。 由于它溶解于水而不能作为纺织纤维，
主要作为外科的手术线。直至 1939年，日本樱田一郎等人研究成
功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法，使维纶成为耐热水性良好的
纤维，并于 1940年 6月正式投入工业化生产。
? 1940年 1月聚酰胺纤维开始工业化生产。
? 1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先
研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（ Terylene),1950年开始工
业化生产。 1953年，美国开始生产商品名为达可纶（ Dacron)的
聚酯纤维。
? 1941年和 1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明
了丙烯腈溶剂。 1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。
1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。
? 1955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产。
? 1958年，美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维。
二、纺织纤维的分类
种子纤维：棉
植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等
叶纤维：剑麻 等
天然纤维 果纤维：椰子纤维
动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等
分泌液：蚕丝
矿物纤维 石棉
再生纤维素纤维 再生蛋白质纤维
再生纤维 醋酯纤维
聚烯烃类 聚酰胺类 聚酯类
合成纤维
化学纤维
? 环保型纤维
? 包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解
合成纤维
? 差别化纤维
? 指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理，
使其性能获得一定程度改善的纤维。
? 功能性纤维
? 指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维。
? 高性能纤维
? 具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有
优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳
定性。
三、纺织纤维的基本性能
? 1、细度：可以用 3种物理量 来表示。一种是 直径,主
要用于毛类纤维；第二种是 支数,分 英支 和 公支 ；第
三种是 线密度,有 特数 和 旦数,其中 特数 为纤维细度
的 国际法定计量单位 。
? 2、长度
? 3、强伸性：包括强力,强度 ；断裂伸长,断裂伸长率
? 4、弹性：纤维受拉伸后变形，外力去除的回复能力
? 5、初始模量：反映纤维的 刚性
? 6、吸湿性：有 回潮率 和 含水率 两个指标。 回潮率 是试
样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比。 含水率 是
纤维含水量占含水试样重量的百分比。
? 7、化学稳定性：主要是耐酸碱性
特种植物
纤维
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人
们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选
育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
? 目前彩色棉的主要缺陷：
? 1、物理指标：长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差
异大，整齐度较差，短绒含量高，棉结高低不一致。
? 2、产量低，衣分率低；
? 3、外观方面：因纤维色素不稳定，纤维色泽不均匀，
纤维经日晒后色泽变淡或褪色，水洗后色泽变深，部
分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维；
? 4、由于棉花为异花授粉作物，我国棉花种植业大部分
为每户种植，现代化田间集体管理较少，易造成品种
混杂；
? 5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化，
易造成有色棉和白棉混杂现象，给白棉带来色纤维，
给白布生产造成困难。
二、罗布麻
? 罗布麻是一种野生的植物纤维，它具有优良的品质，由于最
早在新疆罗布泊发现，故以罗布麻命名。
? 罗布麻的特性：
? 1、突出的医疗保健功能
? 2、优异的纺织性能。除具有一般麻类纤维的吸湿性好，透
气、透湿性好，强力高等特点外，还具有丝的光泽、麻的风
格和棉的舒适性。
? 3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长，且纤维细度细，
因此它可以单纤维纺纱。
? 4、罗布麻具有很好的吸湿性，标准状态下它的回潮率为 7%
左右，且放湿速度很快。
? 罗布麻的产品与用途：
? 罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、
棉麻等机织物，也可加工成针织物。特别是罗布麻与棉混纺
织物在 8℃ 以下保暖性是棉织物的 2倍，在 21 ℃ 以上透气性
是棉织物的 2.5倍，同等条件下吸湿性是棉织物的 5倍以上。
三、菠萝叶纤维
? （一）、菠萝叶纤维的提取
? 菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学
处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来。
? （二）菠萝叶纤维的性能和应用开发
? 菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。由于它始终含有一定
的果胶和木质素等，因此它的外观略显淡黄色。
? 菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度，断裂伸
长接近于苎麻、亚麻，具有很高的初始模量，因此不
易伸长变形，具有类似丝光亚麻的手感。它还具有很
好的吸湿性能和染色性能。
性 能 菠萝叶 粗羊毛 苎麻
纤维长度（ cm) 10（切断） 8.50 6.2
纤维细度 (dtex) 26.7 9.44 6.39
强度 (cN/tex) 26.1 11.3 53
断裂伸长率（ %） 3.2 43.2 1.9
比重 (g/cm3) 1.45 1.31 1.54
回潮率（ %） 11.5 15.5 13
? 菠萝叶纤维的应用开发：
? 根据以上特性，菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及
其它天然纤维进行混纺。日本钟渊纺织公司经过三年
的研究，终于开发成功能与精细棉 /亚麻织物媲美的菠
萝叶纤维织物。它具有良好的外观和手感，可用作男
西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品。
? 印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺
混纺。纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度
而断裂伸长较小，纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱
好。将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善
纱线的抗变形能力，同时又很好地保留羊毛蓬松、丰
满的风格，因而获得良好的综合性能。这种菠萝叶纤
维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物，
以及服用织物。
特种动物
毛纤维
一、山羊毛
?山羊的毛发一般为内外两层。
?内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛，
称为山羊绒。我国是世界上最大的山羊绒生
产国，年产绒量达 6000~8000吨。
?外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛，叫山羊
毛。
?（一）山羊毛的分类
? 1、剪下山羊毛
?是山羊毛的主要部分。长、粗、硬，强
度比较高。
? 2、分梳下脚毛
?山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛。
粗硬，长度较短，强度较低。
? 3、灰褪山羊毛
?制革时，用化学试剂处理羊皮，在羊皮
上褪下的山羊粗毛。
? （二）山羊毛的结构和性能特点
? 1、山羊绒的纤维细度较细；由鳞片层和皮质
层两部分组成；鳞片呈环状，覆盖密度较稀。
纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点
? 2、山羊毛的细度粗；截面由鳞片层、皮质层、
髓质层三部分组成；鳞片呈龟裂状和瓦片状，
鳞片较薄，常紧贴于毛干。山羊毛表面光滑，
表面摩擦系数较小，纤维间难以抱合，总体光
泽明亮。皮质层呈皮芯结构，正皮质集中在毛
干中心，而偏皮质分布在周围。所以山羊毛无
卷曲。
?（三）山羊毛的变性处理及其利用开发
? 1、未经预处理山羊毛的利用
? （ 1）手工捻线纺制纯山羊毛地毯
? （ 2）针刺成形：针刺地毯和壁毯
? （ 3）以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布：有山羊毛和
粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布，混纺
纱中山羊毛的含量可达 43%。
? 2、化学变性处理
? 运用化学方法使山羊毛变软、细，卷曲度增加，从而
提高山羊毛的可纺性和成纱性能。
? 3、物理处理法
? 利用毛纤维的热定型性，采用物理机械方法提高山羊
毛的卷曲性能，使纤维卷曲程度提高。物理变性的山
羊毛纺纱是可以纯纺成条。产品中的混用比例可达
50%以上甚至高达 96%。。成品手感风格、覆盖性能、
弹性等都有所改善。
山羊毛变性后的物理性能
断裂
强度
cN/te
x
断裂
伸长
%
卷曲
数
个
/cm
卷曲
率
%
卷曲
弹性
率
%
残留
卷曲
率
%
新疆分梳下
脚粗毛
7.1 58.8 0 1.68 92.32 1.55
变性下脚粗
毛
6.9 66.4 0.64 9.31 95.83 8.92
新疆哈密山
羊毛
10.3 48.4 0 1.50 92.29 1.38
变性哈密山
羊毛
6.7 45.4 0.54 9.86 94.88 9.36
? 山羊毛经物理处理后性能的变化
断裂强度
cN/tex
断裂伸
长 %
初始模量
cN/tex
卷曲数
个 /cm
内蒙赤峰山羊毛 8.3 42.6 164 0
变性山羊毛 7.3 44.1 118 5.92
二、改性羊毛
? （一）表面变性羊毛
? 羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感
变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性
等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防
缩羊毛。
? 丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过
化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛
剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防
缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感
更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。
? 用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩
绒性，但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变。
? 这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：
? 浸酸 氯处理（使鳞片膨化溶解） 脱氯处理
? （二）拉细羊毛
? 拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约 20%。拉细羊
毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细
羊毛的断裂伸长率下降。
? 拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下
拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序
区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的
整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变
为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也
变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的
卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减
少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于直
径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝
绸的面料。
羊毛拉细技术的比较
? 澳大利亚
? 将一定质量的毛条经输
理、扭转施以一定的捻
度并拉伸至 160%，然后
进行定形处理成为拉细
毛条。根据报道，该技
术可使直径的 22?m纤维
减小 3~4 ?m,长度增加
15%左右，断裂强度增
加 30%，因大分子链取
向度提高，纤维断裂伸
长率有一定下降。
? 日本
? 从羊毛单纤维拉伸试验
入手，采用各种方法探
索了羊毛拉伸技术，最
后确定了先对羊毛用蛋
白酶脱鳞处理，然后在
蒸汽中机械拉伸的工艺
路线，现已向市场推出
了名为“克拉利纳”的
多种高附加值新型机织、
针织纱和毛织物。
? （三）超卷曲羊毛
? 通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品
的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成
纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。
? 化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双测结构的
毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。
? 机械卷曲主要有两种方法：
? 采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛
卷曲状态稳定下来。
? 国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉
牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中
定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合
具有双侧结构的细羊毛。
拉伸 -松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比
指 标 未处理 处理后 变化率 %
卷曲数（个 /cm） 2.16 2.62 21.3
卷曲率（ %） 3.73 8.54 129.0
剩余卷曲率（ %） 2.89 7.21 149.5
卷曲弹性率（ %） 77.68 84.89 9.3
断裂强度 （ cN/tex) 18.7 20.6 10.2
断裂伸长率（ %） 43.44 40.40 -7.0
初始模量 （ cN/tex) 292 346 18.5
绿色环保
纺织品
一、世界环保纺织品发展现状
与趋势
? 1、环保纺织品的定义
—— 指产品从原料的选择到生产、销售、
使用和废弃处理整个过程中，对环境或人的
伤害影响到最小的纺织产品。
2、绿色消费的兴起
1977年德国首先推出蓝天计划，是世界上
第一个推动全国性环保标准的国家。
三、环保纺织标准简介
? 1、环保纺织标准 100（ Oeko- Tex Standard 100)
? 由 10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保
纺织协会（ Oeko- Tex ） 制定的，用以测试纺织品
和服装中的有害物质，并对这些有害物质定出能用
科学方法测量的限量。
? 1996年欧洲市场采用环保纺织标准 100来测量纺织
品的比率为 10%~15%,2000年增至 70%~80%，这
显示环保纺织标准 100将成为各国销往欧洲纺织品
的必备条件。
生态纺织品标签
? 生态纺织品标签是一个商业标签，生态纺织品标
准 100就是生态纺织品标签的典型代表，如图。
? 生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国
际纺织生态学研究与检测协会的 14个成员单位负
责，其中瑞士纺织测试研究院（ Swiss Textile
Testing Institute)在我国香港和上海设有办事处，
负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证
工作。
其它与生态纺织品有关的标签
世界环保纺织品发展趋势
? 1、开发可回收利用的纺织品
? 2、开发节约能源的纺织品
? 3、开发轻薄的多功能性纺织品
? 4、开发水土保持用纺织品
? 5、开发防治污染用纺织品
? 6、开发环保型新浆料
? 7、开发环保型染整技术
绿 色 纤 维
?天然彩色棉
?Lyocell纤维
?聚乳酸纤维（ PLA）
?甲壳素纤维
?可降解合成纤维
?用回收材料制成的纤维
Lyocell纤维
? Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷
兰 Akzo Nobel公司所有，得到 Akzo Nobel公司短
纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（ Lazing)
公司和英国的考陶尔兹（ Caurtaulds)公司。
? 1993年 Caurtaulds公司生产出商品名为 Tencel的
短纤，开始向世界销售。
? 1997年兰精公司生产出商品名为 Lanzing Lyocell
的短纤维。
Lyocell纤维的生产者、品种及商标
生产者 地点（国别） 商 标 类型 /用途
Acordis Mobile（ 美国） /Grimsby
Mobile/Grimsby（ 英国）
Tencel
Acordis Lyocell
纺织用短纤维
工业用短纤维
Lazing Ag Heiligenkreuz（ 奥地利） Lenzing Lyocell 短纤维
Akozo Nobel Obernburg（ 德国） Newcell 长丝
TITK Rudolstadt（ 德国） Alceru 短纤维 /长丝
俄国研究所 Mytishi（ 俄国） Ocel 试验产品
东华大学 上海（中国） 研究中
Tencel 纤维的命名
? 1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会
BISFA将这种纤维正式命名为 Lyocell纤维。
Lyo来源于希腊文 Lyein(溶解）,Cell来源于
英文的 Cellulose（ 纤维素）
?欧盟（ EU） 97/37EC指令将 Lyocell纤维及其
纺织品的符号规定为 CLY。
Tencell纤维的生产工艺
? 生产原料：针叶树为主的木质浆柏
? 溶剂,NMMNO
?生产工艺流程图
木 浆 NMMNO
混 合
溶 解
纺 丝
水 洗 纯 化
蒸 发
干 躁卷 曲
Lyocell纤维
Tencel纤维特有的性能
? 1、物理机械性能：干湿强都很高，接近与涤
纶，湿态强度可达干强的 80%。模量高，因
而尺寸稳定性好。
Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较
Lyocell 纤
维
普通粘胶
纤维
高湿模量
粘胶纤维
美国中级
棉
涤 纶
干强
（ N/tex)
0.53~0.55 0.27~0.28 0.45~0.48 0.27~0.23 0.53~0.67
干伸（ %） 14~16 20~25 13~15 7~9 44~45
湿强
（ N/tex)
0.47~0.51 0.12~0.19 0.26~0.28 0.34~0.4 0.53~0.67
湿伸（ %） 16~18 25~30 13~15 12~14 44~45
2,原纤化特性
? 原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于 1~4μm
的微纤维，即原纤。
? 原纤化产生的原因是由于 Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时
进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉
和粘胶。（如图）
? 在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的
桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。
? 对一般织物，纤维的原纤化会使织物颜色发灰，不够鲜艳。
要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。
? Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的 Lyocell纤维，品
牌号为,A100”。 其悬垂性极好，染色性能也好。
? 3,吸水性,Lyocell纤维具有比棉还高的膨润
性。当暴露在水中时,Lyocell纤维的横截面
积增加 50，为棉的 2倍多。以重量百分比来计
算,Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可
改善通常的防护性能。
? 4、悬垂性和动感：用 Lyocell纤维织成的织物
具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前
处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的
空间而形成的。
Tencel纤维聚合度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较
纤维名称 聚合度
Tencel纤维 500~550
普通粘胶纤维 250~300
高湿模量纤维 350~450
强力粘胶纤维 300~350
波里诺西克纤维 500左右
Tencel纤维的结晶度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较
纤维名称 结晶度（ %）
Tencel纤维 50
普通粘胶纤维 30
波里诺西克纤维 48
高湿模量粘胶纤维 44
Tencel纤维纱线
Tencel纤维质量检验
检验项目：每包质量（ 270kg）,聚合度、纤维油剂附着
量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、
短纤形状等。
Tencel纤维可纺线密度
棉纺纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱的线密度有 58.3tex、
29.2tex,19.4tex,14.6tex,11.7tex； 纤维线密度
0.11tex,可纺纱有 9.7tex,7.3tex,5.8tex。
精纺毛纱,纤维线密度 0.24tex,可纺纱有 29.4~19.2tex
气流纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱 83.3tex,58.3tex、
36.4tex,29.2tex。
混纺纱,与棉混纺可纺 19.4和 4.6tex纱；与毛混纺可纺
29.4和 19.2tex的精纺纱以及 62.5和 41.7tex的粗纺纱
Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比（ 23页图表）
Modal纤维特性与产品开发
? Modal纤维是奥地利 Lazing公司 生产的新一代纤维素纤
维，由山毛榉木浆粕制成。
? Modal纤维 具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司
还开发了具有新型纤维功能的 Modal纤维，如应用纳米
技术开发的 Modal抗菌纤维,Modal抗紫外线纤维、与
Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色 Modal纤维及
超细 Modal纤维。
? Modal纤维 2000年进入我国市场,2001年上半年原料
进口数量已超过 2000年全年的进口数量总和，开发的
产品也增加到数百种。
? Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水
透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。
再生蛋白
纤维
再生蛋白纤维的发展
? 再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在 19世纪末和 20
世纪初国外就开始了研究。 1894年，在明胶液中加入
甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。 1935年和 936年，意
大利 SNIA公司和英国 Courtaulds公司分别开发了酪素
纤维。 1938年，英国 ICI公司制备了花生蛋白纤维，商
品名为 Ardil。 1938年，日本油脂公司开发了以大豆为
原料的纤维。 1939年,Corn Product Refining 公司制
得玉米蛋白纤维。 1945年左右，美国杜邦、日本研究
了大豆蛋白纤维，商品名分别为 Soylon 和 Sikool。
1948年，美国 Varginia Carol Chemical 公司开发了玉
米蛋白纤维 —— Vicara。 1969年，日本东洋纺公司研
制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为 Chinon（ 希农）
? 牛奶蛋白纤维
? 由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料与丙希
腈接枝聚合物的再生蛋白纤维,Chinon”,它是世界上
唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。
? 牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较
好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但
纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热 120℃ 以上易泛黄。
? 玉米蛋白纤维
? 由美国 DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可
进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加
入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。
? 玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性
能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性
和蚕丝的手感特性。
生物降解性纤维
? 生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物
作用下能自行降解的纤维。
? 按照纤维组成，生物降解性纤维可以分为 生物可降解
的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类 。生物降解
性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点。
? 按照其降解机理的不同，它可分为两大类：
? 一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤
维，如用于外科缝合线的纤维。
? 另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维。
它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳
和水等。适合用作一般生活材料和产业用材料。
生物可降解性纤维的品种和性能
? 一、生物可降解再生纤维
? 以天然聚合物为原料制得的可降解纤维。
? 1、棉粘纤维
? 日本 Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出
微生物可分解的长纤维非织造布，原料为棉短
绒。其方法是先对棉子绒进行精制，再溶于铜
氨溶液中，制成可再生的铜氨人造纺丝液，通
过矩形喷丝板在温水中挤压成丝，然后拉伸、
铺网，制成多孔非织造布。该非织造布轻薄、
强度高。
? 醋酸纤维素纤维
? 为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃
后不损害环境卫生，美国 Eastman Kodak公司
研制了一种环境不稳定纤维素纤维。该纤维综
合了纤维素酶与颜料的优点，颜料起到光氧化
催化的作用，加速了纤维素酯的分解，使这种
醋酯纤维具有生物可降解性。
? 甲壳素纤维
? 甲壳素是一种天然有机高分子多糖，广泛分布
于自然界中。制取甲壳素的主要来源是水生的
贝壳类甲壳纲动物的壳质。
? 甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中，经过纺
丝、凝固、后处理制成的。
甲壳素纤维的性质和指标
? 1、外观、色泽
? 纯甲壳素和纯壳聚糖都是白色或灰白色半透明的片状
或粉状固体，无色、无味、无臭、无毒，壳聚糖略带
珍珠色。
? 2、化学性质
? 在一定条件下，甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基
化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应，从
而生成各种不同性能的甲壳质衍生物，扩大了甲壳质
的应用范围。
? 3、可纺性
? 甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具
有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液，这种溶
液具有良好的成膜或成丝强度，故它们具有良好的可
纺性。
? 4、可生物降解
甲壳质和壳聚糖的质量指标
品种 线密度 （ tex)
强度（ cN/tex) 伸长（ %） 打结强 度
(cN/dt
ex)干强 湿强 干伸 湿伸
甲壳质
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.20
0.35~
0.97 4~8 3~6
0.44~
1.14
壳聚糖
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.73
0.35~
1.23 8~14 6~12
0.44~
1.32
由表中可看出：
4、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性（ 17.2%），用
它制成医用缝纫线，其干燥状态下的线强度
>17.64cN/tex。 在手术缝合后的初始 10~15天有很大的
强度，以后强度迅速下降，有利于生物体吸收。甲壳
素纤维用作医用缝纫线无毒，在生物体内会被酶解并
被组织吸收，无生物排斥性，不会引起过敏，术后无
需拆线，临床上还具有镇痛、止血和治愈效果。
? 5、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能，吸汗保湿，
穿着十分舒适。甲壳素的吸湿率可达 400%~500%，是
纤维素的 2倍多。
? 6、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性，对大肠杆菌、
枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑
菌作用。因此，甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行
抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用。
甲壳素纤维的主要用途
? 1、用作医用缝合线
? 2、甲壳素的非织造布用作医用敷料。上海长海医院烧
伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料，
选择 50例烧伤病员试用。经统计分析论证了该敷料确
有透气透水性能良好的特点，这就保证了敷料下不积
液，为控制感染、促进伤口愈合创造了条件。
? 3、日本尤尼吉卡公司与法国 Roussel Medica 公司于
1998年 4月联合推出甲壳质非织造布，商品名为
Beschitin-W 人造皮肤。 10cm× 12cm的人造皮肤售价
150美圆。
? 4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性，可用作高档内
衣。
蛹蛋白粘胶长丝
? 蛹蛋白粘胶长丝又称为 PPV,是综合利用高分子改性
技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新
技术，将蛹蛋白生化处理成纺丝液，再与粘胶共混处
理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维。它外表
呈淡黄色，有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感。
由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质，其蛋白质含量
为 30%，富含 18种氨基酸，与人体皮肤接触，能有效
促进新陈代谢，防止皮肤衰老。其芯层粘胶纤维是一
种再生纤维素纤维，它吸湿透气性好，服用性能好，
染色性能和棉纤维相似，而且价格便宜。这两种原料
通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的
外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多。
二、生物可降解性的合成纤维
? 1、生物可降解的聚酯纤维
? 用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维。如日
本东京 Showa高聚物有限公司与 Showa Denko
株式会社研制了一种纱线，所用纤维是以脂肪
族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的。该纱
线有较好的热稳定性和机械强度，并具有生物
可降解性。
2、聚乳酸纤维
? 聚乳酸纤维（ polylactic acid,缩写 PLLA） 是 20世纪 90
年代初由日本岛津（ Shimadzu)公司和钟纺 (Kanebo)
公司联合开发的一种可生物降解的纤维,
? 聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经
发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝而成。故又称为
“玉米纤维”，商品名为 Lactron.
? 聚乳酸纤维的熔点高达 170° C以上，具有与聚酯纤维
类似的性质，外观透明。可以用熔融纺丝法加工成丝。
? Lactron纤维有短纤维和长丝两种。它们的线密度范围：
短纤维 0.11~2.22tex,长丝 2.22~111tex。
? 纤维抗拉强度可达 35.25~48.51cN/tex,并具有良好的
耐热性、热定型性，有丝一般的光泽，手感柔软，可
以用分散染料染色，且颜色较深。
聚乳酸纤维和涤纶、锦纶 6的物理性质比较
物理指标 聚乳酸纤维 涤 纶 锦纶 6
断裂强度
（ cN/tex)
39~54 39~54 39~54
断裂伸长
（ %）
20~35 20~35 20~35
初始模量
（ cN/tex)
590~690 880~1100 200~390
熔点（ ° C） 175 256 222
回潮率（ %） 0.6 0.4 4.5
聚乳酸纤维的用途及产品
?聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、
医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农
林、水产、造纸、卫生等行业。
?聚乳酸纤维制品在废弃后，在土壤或水
中微生物的作用下可分解为二氧化碳和
水。
?目前聚乳酸纤维已实现工业化生产，主
要有日本开发的 Lactron和法国 Fiberweb
公司开发的 Deposa等。
3、聚己内酯纤维
? 聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成
高分子纤维。
? 它所用的聚己内酯是环状单体 —— 己内酯。它可以采
用熔融纺丝法制取单丝、复丝和短纤维。
? 聚己内酯纤维的强度和锦纶 6几乎相当，它的拉伸强度
可以达到 70.56cN/tex以上，打结强度也在 44.1 cN/tex
以上；而且湿态下的强度损失很少。
? 聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似。并且，
它不仅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也
有很好的降解性。
? 4、聚乙烯醇纤维
? 聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物。
? 将相对分子质量超过 1000的聚合物充分皂化后同玉米
淀粉以 85,15的比例混合配制成纺丝液，经干法或湿
法纺丝，在 120?C空气条件下拉伸，即可制成可生物
降解的聚乙烯醇纤维。
? 5、聚乙烯纤维
? 日本 Unitika Ltd,公司与 1991年制成了微生物可降解的
聚乙烯纤维。这种纤维采用 97%高密度聚乙烯与 3%含
3%~30%聚己内酯混合制得的切片，在 280 ?C下熔融
纺丝，经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的
聚乙烯纤维。
差别化
纤维
? 差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学
改性处理，使性能上获得一定程度的改善。
? 至 20世纪末，全世界化学纤维差别化率已达 30%，发达国
家化学纤维产量已超过 50%，我国不到 20%，但沿海地区
有的化纤企业差别化纤维产量已占 1/3。
? 一、分类
? 结合纤维改性方法上的某些特征，可以分为：
? 1、异形纤维
? 2、超细纤维：单纤维细度小于 0.44dtex的纤维；细度大于
0.44dtex小于 1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维组成
的长丝称为超复丝，细特纤维组成的长丝称为高复丝。
? 3、易染纤维：又称差别化可染纤维（ DDF)。 所谓“易染
色”是指它可用不同类型的燃料染色，且染色条件温和，
色谱齐全，色泽均匀及坚牢度好。
? 4、阻燃纤维：能满足某些领域所规定的燃烧试验标准。
? 5、高吸湿性纤维
? 6、抗起球性纤维
? 7、抗静电纤维
? 8、自卷曲纤维：又称为三维立体卷曲纤维。
这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等
特点，使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好。
? 9、高收缩纤维：对纤维热处理后收缩率约
15%~40%的纤维称为收缩性纤维。其中收缩
率约 20%的为收缩纤维，收缩率高于
35%~40%的为高收缩纤维。
? 10、有色纤维
二、纤维改性的方法
? 纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能，同时
又对某一方面的性能有所改善。主要有三条途径：
? （一）物理改性
? 采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法。
? 1、改变聚合与纺丝条件
? 2、改变截面
? 3、表面物理改性
? 4、复合
? 5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种或
几种聚合物混合后喷纺成丝。
? （二）化学改性
? 指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法。
? 1、共聚：采用两种或两种以上的单体在一定
条件下进行聚合的方法。由于新单体的加入，
因而改变了原高聚物的性质。例如，丙烯腈与
氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维
的阻燃性能。
? 2、接枝：通过一种化学或物理的方法，使纤
维的大分子链上能接上所需要的基团。
? 3、交联：指控制一定条件使纤维大分子链间
用化学链联接起来，从而形成一个分子量无限
大的三维网状结构。
? （三）工艺改性
? 通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和
过程来达到改性的目的。
? 1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控
制；
? 2、根据新的成形原理采用新的成形方法；
? 3、改进纺丝成形和后加工工艺，如某些抗起
球型聚酯纤维的生产；
? 4、后续工艺过程的联合，如染色与纺丝工艺
的联合，可以生产出有色纤维。
异形纤维
? 天然纤维一般都具有非规则的截面形状，这
一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能
的重要原因。简单地改变合成纤维的截面形状，
就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。
? 1954年，世界上首次发表了关于异形纤维制造
的研究报告。 1959~1960年间，三角形、三叶
形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产。
1960年，相继开发了四叶形、五叶形纤维。
1965年杜邦公司发明了锦纶 -66中空纤维。到
70年代初期，美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤
维产量的 15%左右。
一、异形纤维的分类及制造方法
? 1、喷丝孔异形法
? 2、膨化粘结法：它采用一组距离较近的喷丝孔板，纺
丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，
会发生膨化而相互粘结，在适宜的纺丝速度和冷却条
件下而形成空心或豆形截面的纤维。
? 3、复合纺丝法：先制成复合纤维，再将复合纤维中的
一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。例如,C— 形
纤维的制造方法，就采用了 如图 的一种喷丝板。
? 这种 C— 形纤维具有不规则的截面形状，纵向轮廓也不
规则，表面并非连续光滑，因而纤维不产生极光，且
蓬松、有弹性。可用于双面针织物。
? 4、轧制法：纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固
化时，用特殊热辊挤压成型。
二、异形纤维的性质
? 1、光泽和耐污性
? 异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果。
圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向
无关，而异形纤维表面对光的反射强度随着入
射光的方向而变化。
? 不同截面的异形纤维的光学性质有所不同。从
光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截
面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光
泽。而多叶形截面纤维的光泽较柔和，闪光小。
织物（塔夫绸）的对比光泽度
? 表中织物对比光泽度是指最大反射光强度 Imax 和最小反
射光强度 Imin 之比。织物的对比光泽度愈大，其光泽感
愈强。比较织物的对比光泽度，异形聚酯丝更接近于
蚕丝，说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。
? 由于异形纤维的反射光增强，纤维及其织物的
透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，
这样就提高了织物的耐污性。
织物试样
75° ~45°
Imax Imin 对比光泽度
圆形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 57.5 42.5 1.35
三角形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 77.5 45.0 1.72
蚕丝（ 1.21dtex/1F) 75.0 26.2 2.86
圆形聚酰胺丝
（ 7.7tex/24F) 57.5 38.8 1.48
2、蓬松和透气性
? 一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比
普通合成纤维好，做成的织物手感更厚实、蓬
松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面
越复杂，纤维及织物的蓬松性和透气性越好。
指标
聚酰胺纤维织物
圆形 三角形 菱形 三叶形 豆形
透气性
（ mL/s ·cm2) 36 41 43 47 51
纤维试样
规格
（ dtex× m
m)
蓬松性 /% 保温性 /%
圆形涤纶 2.75× 51 76.64 70.13
圆中空涤纶 2.75 × 51 67.74 81.64
? 3、抗弯曲性和手感
? 在截面相同的情况下，异形截面纤维比同种圆
形纤维难弯曲，从而引起风格手感的改变，使
异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。
而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这
样的规律：
三叶形 >三角形、豆形 >菱形 >圆形
对中空纤维来讲，其硬挺度和手感受到纤维中
空度的影响。一定范围内，中空纤维的硬挺度
随着中空度增加而增大。中空度过大时，纤维
壁会变薄，纤维也会变得易挤压，硬挺度反而
降低。
? 4、抗起球性和耐磨性
? 纤维异化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤
维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。
如图，为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛
球生成量的关系。
? 异形纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，
包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却
明显提高，甚至提高 2~3倍。
? 如图
? 5、抗静电及吸湿性
? 纤维异形化后，表面积和空隙增加，织物的回
潮率增加，且截面越复杂回潮率越高。如六叶
形锦纶长丝回潮率可达 5.2%，而圆形截面织物
只有 4.8%。
? 6、抗折皱及抗抽丝性
? 异形纤维弹性模量比圆形纤维高，因此抗变形
能力较强，抗折皱效果好。
? 7、染色性
? 异形纤维由于表面积大，因而上色速度快。但
由于纤维表面对光的反射率增大，颜色相对显
得较浅，若要获得与圆形纤维同样深度的颜色，
染料要多消耗 10%~20%。
异形纤维的应用
? 目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域。
? 1、涤纶仿真丝产品
? 2、异形变形丝经编针织物，异形锦纶丝袜。多叶形的
锦纶丝是丝袜的一种高级原料，由它制成的袜子不仅
耐磨性好，使用寿命长，且具有抗钩丝性好，透气性
好的特点。
? 3、仿毛、仿麻产品：如三叶形或三角形的异形涤纶纤
维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线
? 4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维
（ ANTRON） 被用作地毯原料。由它制成的地毯具有
抗静电、阻燃性好，强力高、色牢度高、表面光滑不
易藏污等特点。
? 5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料。如
杜邦公司开发的聚酯中空纤维（ DACRON）。
高 功 能
纤 维
High Functional
Fiber
高功能纤维的定义及分类
? （一 ）功能纤维的定义
? 功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维，还包括提供舒
适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在
特殊条件下应用的纤维。
? （二）高功能纤维的分类
? 1、分离功能纤维：
? 膜分离用中空纤维
? 过滤介质用纤维
? 吸附分离用纤维
? 2、传导功能纤维
? 导光纤维
? 导电纤维
? 3、耐热纤维
? 耐热纤维
? 防燃纤维
? 4、屏蔽纤维
? 电磁波屏蔽
? 中子吸收
? 噪音隔绝
? 5、其它
? 发光纤维
? 生物活性纤维
? 超导纤维
? 变色纤维
? 抗菌纤维
导电纤维
? 导电纤维（ Electrical conductivity fiber)指在标准状态
下质量比电阻为 108Ω?g/cm2以下的纤维。
? 导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种：
? 1、均匀型：导电成分均匀地分布在纤维中
? 2、被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表
面；
? 3、复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通过复合纺
丝法得到导电纤维。
? 按纤维材料来分：金属纤维、碳纤维、有机导电纤维
光导纤维
? 光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过
特殊复合技术制成的复合纤维,
? 光导纤维可以分为以下类别,
? 1、按材料组成分为无机纤维和有机纤维。无
机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维。
? 2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导
纤维。
? 3、按传递性能分为光和传象纤维。
? 4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外
线和激光传导纤维。
光导纤维的发展
? 玻璃光纤是 20世纪 60年代开始研究的,60年代后期到
70年代初获得了低光损耗的石英光纤，它可扩大光波
使用范围，在输送紫外、红外光时光损耗小，实现长
距离通讯等优点而成为无机光纤的主导。但其价格昂
贵，不宜弯曲，难加工。有机光纤是 60年代中期进入
使用阶段。 1966年，美国杜邦公司和光学聚合物公司
首先出售了全反射型的有机光纤。以后日本旭化成、
东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤。
1972年，杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光
纤。 70年代末，该公司又开发了一种导光距离提高一
倍的有机光纤。进入 80年代以后，有机光纤又有了新
发展，性能进一步提高。有机光纤的透光率等方面比
石英类无机光纤差，光传输损耗较大，光传导距离较
短，但有机光纤加工容易，轻而柔软、挠曲性好。
光导纤维的制造
? 光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，
直径一般为几十微米或几微米；外面一层成为
包层，为了保护光导纤维，包层外还往往覆盖
一层塑料。
? 制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、
涂层法、双组分挤压法。
? 如图为双坩埚拉丝装置
抗菌纤维
? 一、抗菌纤维的分类
? 1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳
素纤维及金属纤维等。
? 2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐
洗性略差；
? 3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤
维，这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。
? 二、抗菌机理及加工方法
? 目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。
? 有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与
细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的
细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。
? 无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细
菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。
? 目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。
? 三、抗菌纤维的典型品种
? 1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝
经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截
面直径为 2~20μm纤维束。
? 它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也
具有良好的抗菌性。
? 试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，
但镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如
表。
? 用金属纤维与棉按 10,90的比例混纺后，所制
成的金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永
久抗菌针织物。
大肠杆菌 白色葡萄球菌
个 /mL 抑菌率 个 /mL 抑菌率
镍铬合金纤维 3.0× 107 95.6 8.8 × 107 96.9
银纤维 2.8 × 107 95.9 1.04 × 108 96.3
铜纤维 1.6 × 108 76.5 8.4 × 108 70.0
普通棉纤维 6.3 × 108 0 8.3 × 109 -17.9
? 2、丙纶抗菌纤维
? 丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：
? 抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙
纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混
纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装
3、纳米抗菌涤纶
由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选择首先
要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。
为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中，除
将抗菌粉体进行表面处理外，需用共混法制成
的纳米抗菌母粒进行纺丝。
4,Amicor抗菌纤维
Amicor 纤维是 Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列。其
基纤维是聚丙烯腈系纤维。产品主要有 Amicor AB
（ 抗菌型）和 Amicor AF（ 抗霉菌）两种产品。这两种
产品可分别使用。为了赋予双重（抗菌和抗霉）的活
性，也可以作为混纺纱联合使用，称为 Amicor Plus。
Amicor可以和许多其他纤维进行混纺，如棉、毛、尼
龙,Tencel,粘胶及聚酯。其中与棉混纺时纱线既有
棉的吸收能力和手感，又有 Amicor产生的抗微生物保
护作用。由于 Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式
分散于纤维结构中，作为储存器的颗粒将化学品缓慢
释放出来，因此由 Amicor混纺纱制成的织物具有优良
的水洗稳定性。
? 5、天然抗菌纤维
? 甲壳素纤维和竹纤维
? 竹纤维是一种用竹子为原料的新型再生纤维素
纤维，其形态特征和机械性能都与粘胶相似。
? 竹纤维具有独特的天然抗菌性能,24小时内抗
菌率可达到 70%。
四、抗菌纺织品检测方法 —— 振荡烧瓶实验
? 1、实验原理：在液体中通过长时间振荡，增加微生物
与抗菌产品内抑菌药物的接触以显示其抑菌作用。
? 本试验适用于非溶出性抗菌产品。
? 抑菌率的计算
? 评价规定
? 试验样片的抑菌率与对照样片抑菌率的差值 >26，即可
认定该样片或纤维具有抗菌作用。
抑菌率 = 样品振荡前平均菌落数 — 样品振荡后平均菌落数
样品振荡前平均菌落数 *100%
防护功能纤维
? 防护功能纤维指利用现代科技手段制造的，在危害环境中能
对人起防护作用的纤维材料。主要有以下几种。
? 1、抗静电纤维
? 抗静电纤维主要包括 永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维。
? 暂时性抗静电纤维 主要是为了防止合成纤维制造和加工过程
中的静电干扰。所用抗静电剂多为各种表面活性剂。这种抗
静电纤维耐洗和耐久性差。
? 永久性抗静电纤维 是通过树酯整理或特殊加工方法制造，耐
洗涤、耐摩擦。其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、
复合纺丝法、共聚法。其中共混纺丝法较多。
? 如日本东丽公司开发的抗静电尼龙 PARAL就是用聚氧乙烯系
聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。日本
帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺
丝，成功开发抗静电涤纶。
? 2、防辐射纤维
? 防辐射纤维有两种类型：一种是纤维本身耐辐
射，称为 耐辐射纤维 。其代表是 聚酰亚胺纤维 。
由于其分子链全部由芳香环组成，而且芳环中
的碳和氧的结合是双键形式，故有效地增强了
结合能，因此聚酰亚胺纤维具有耐辐射、耐热、
强度高等优点，广泛应用于宇航、电气、原子
能工业方面。
? 另一种是 复合型防辐射纤维,通过向纤维中添
加其他化合物或元素是该纤维具有耐辐射的性
质。主要有防中子纤维和防 r射线纤维。
? 3、防紫外线纤维
? 防紫外线纤维有两种类型,一种是自身具有抗
紫外线破坏能力的纤维，如腈纶。另一类是含
有防紫外线添加剂的纤维。它是先在成纤高聚
物中添加少量防紫外线添加剂，然后纺丝制成
防紫外线纤维。
? 用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有,一
是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物
的单体共聚制成防紫外线纤维。二是将无机物
微粒子与单体混合，然后聚合制成无机物均匀
分布的高聚物，经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维。
如日本的可乐丽公司开发的 Esumo是加入了可
吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维。东丽公司
开发的 Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线
纤维。
? 纺织品防紫外线性能的评定
? 防紫外线的测试方法从大类上分有 直接法 和 仪器法 。
? 直接法客观性不够，可重复性差。
? 仪器法采用光谱辐射，应用测试仪器进行测试计算。
? 国内外防紫外线性能实验方法标准有：
? 澳大利亚 /新西兰标准 AS/ZS4399- 1996日光防护服评
定和分级。
? 美国 AATCC183-1998紫外线透过织物的透射比和阻截
率试验方法。
? 英国标准 BS7914-1998紫外线透过织物的穿透性试验
方法。
? 欧盟标准 PrEN13758-2001纺织品日光紫外线防护性能
? 中国标准 GB/T17032-97纺织品织物紫外线透过率的试
验方法。
? 试验用仪器：
? 分光光度仪和紫外线强度计
? GB/T17032是采用紫外线强度计测定织物紫外线透过
率的。其原理是采用中波段的紫外线光源，测定透过
试样和无试样情况的紫外线的透射强度。
? 分光光度计是采用紫外线作辐射源，经单色器色散后
的光束照射试样，用积分球收集透过织物的各个方向
的辐射通量，计算出紫外线投射比。分光光度计法是
目前国际上最流行和通用的方法。
? 评价防紫外线性能的指标
? 紫外线透射比：有试样时的紫外线透射辐射通
量与无试样时的紫外线透射辐射通量之比。
? 紫外线遮挡率：遮挡率 =1-透射比
? 穿透力：紫外线防护系数（ UPF） 值的倒数。
? 紫外线防护系数（ UPF）,是不使用防护品时
计算的紫外线辐射效应与作用防护品计算的紫
外线辐射效应的比值。
? 阳光防晒因素 SPF（ SUN PROTECTION FACTOR）
? UPF是目前国外采用较多的评价织物防紫外线性能的
指标。如 AS/NZS4399 AATCC183 PREN13758及
ISO提案均采用该指标。
? UPF值和 UVA透射比的确定
? AS/NZS4399将 UPF级进行了分类，并规定了相应的
透射比指标。
? AS/NZS4399的 UPF分类
UPF范围 UV防护分类 UV透射比（％） UPF级数
15～ 24 良好 6.7~4.2 15,20
25～ 39 很好 4.1~2.6 25,30,35
40～ 50,50
＋ 极好 ≤2.5
40,45,50，
50＋
防紫外线纤维性能
? 1、纤维质量
? 抗紫外线涤纶低弹丝的强度较常规丝低，主要由于加
入抗紫外线母粒后，熔体粘度较低所致。
? 2、功能性指标
? 抗紫外线涤纶织物的紫外屏蔽率较高,250～ 390mm
的紫外线屏蔽率在 96.8％以上，尤其是对紫外线 UVB
（ 290～ 320mm） 的屏蔽率达 98.5％以上。
? 3、穿着舒适性分析
? 因纤维中加入的添加剂主要是无机粉末，可在纤维内
部形成微孔，从而使织物具有较好的透气性和导湿性。
但用纯抗紫外线涤纶制成的织物吸湿性较差，而抗紫
外线涤纶与棉纱交织的织物可提高穿着的舒适性。
影响纺织品抗紫外线的因素
? 1、纺织纤维的防紫外辐射性能
? 2、织物厚度的影响
? 织物越厚，防紫外线辐射性能越好。但经防紫外线整
理后厚度增加,UPF(SPF)值 增加不大。
? 3、织物紧密度的影响
? 4、织物质量的影响
? 5、纺织品颜色的影响
? 随着纺织品颜色的加深，织物的紫外线辐射透射率减
小。
? 6、其他因素的影响
? 短纤织物优于长丝织物，加工丝产品好于化纤原丝产
品，细纤维比粗纤维好，扁平异形化纤织物优于圆形
截面化纤织物，机织物好于针织物，紫外辐射防护膜
比透明薄膜好。
? 4、保温纤维
? 80年代，受太阳能的启发，开发了具有吸热、
蓄热特性的碳化锆保温纤维。如日本的尤尼吉
卡公司及德桑特公司开发的 Sora α,被称为太
阳能纤维。
? 80年代后期，人们又开发了一种根据环境变化，
在一定温度范围内可自由调节体温的纤维，称
为温控纤维。现已开发的温控纤维有相变物质
类温控纤维、塑性晶体类温控纤维、添加溶剂
类温控纤维、电发热温控纤维。
负离子纤维
? 负离子是一种对人体健康非常有益的物质。负离子发
生材料是 20世纪 90年代开始受到关注的新产品，在负
离子发生材料中研究最多的是电气石。
? 目前负离子纺织品的生产方法有三种：
? 1、将负离子发生材料超微化，制成纳米 -亚纳米超微
粉体，如纳米负离子远红外粉 SCJ-129,然后加入到
化学纤维纺丝液中。该方法缺点是不适用于天然纤维。
? 2、将负离子材料超微粉体加工成负离子浆，然后通过
成膜物质粘附到织物上。该方法适用于多种纤维，但
影响织物的手感和透气性。
? 3、利用带活性反应基团的新型负离子材料，与纤维上
的羟基、胺基形成共价键，获得耐久、透气、柔软的
负离子织物。
? 负离子材料整理技术的应用
? 日本 Komatsu Seiren 公司成功开发在织物上固着能产
生负离子的特定天然矿物质的整理技术，该技术适用
于所有类型的纺织面料。
? Komatsu Seiren公司的负离子织物以 Verbano命名，
主要有两种类型 （ 1）结合 DIMA超薄膜涂层的
Verbano S织物。（ 2）结合 Mawus用于亲水性聚酯纤
维的接枝聚合技术的 Verbano R织物。
? 日本东丽公司开发了一种新型舒适后整理技术
Aquaheal。 该技术采用海底深处的原料，制成精细微
粒粘附在纤维表面。它具有多孔性，通过物理刺激作
用产生负离子。该织物在家庭洗涤 40多次后仍可产生
负离子。该整理能应用于多种类型的纤维。
高吸湿纤维
? 高吸湿纤维的开发途径 主要有：
? 化学方法，如将吸水性基团接枝到纤维上。
? 物理方法：如采用纤维表面的粗糙化、截面异
形化以及多孔和中空结构等。
? 复合纺丝：与吸湿性聚合物复合纺丝。
? 高吸水的天然纤维和化学纤维的开发和利用。
? 1、高吸放湿聚氨酯纤维
? 日本旭化成公司首创，其特点是吸湿量大，且
放湿速度快。在运动或高湿环境纤维从皮肤吸
收水分，在静止或低湿度环境可以迅速放湿，
因此被称为“能呼吸的纤维”。
? 2、超吸水性纤维,LANSEAL”
? LANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料，占纤维 30％
的表层部分经碱性水解制得。其表层为水溶性高分子
的交联体,具有高吸水性。与水接触吸入大量水，在
纤维直径方向大约 膨胀 12倍 。具有很好的 保温性能 。
? 3、细旦丙纶纤维
?,芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能。因
此这种织物导汗透气，穿着可保持皮肤干爽，提高了
舒适性和卫生性。适用于针织内衣和运动服装。
? 4、高去湿四沟道聚酯纤维
? 杜邦公司用于生产 Cool max织物，具有优良的芯吸能
力。采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维，将皮肤上
的汗液用芯吸导到织物表面蒸发冷却。应用于运动服
装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽，具有优良的
保暖防寒作用。
? （ 5）导湿干爽型涤纶长丝
? 通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大，比表
面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高。
? （ 6）聚酯多孔中空截面纤维,WELLEY”
? 纤维表面有许多贯通到中空部分的细孔，液态水可以
从纤维表面渗透到中空部分，这种结构以最大的吸水
速度和汗水率为目标。
? （ 7）高吸放湿性锦纶,QUUP”
? 日本东丽公司制造。它是在锦纶 6中混入特殊的高吸湿
性聚合物而制得的均匀相溶的聚合物混合体。 QUUP
既保持了原来锦纶的特性，又能使吸湿性提高 2倍。
? （ 8）,HYGRA”纤维
? 日本尤尼契卡公司生产，是把吸湿聚合物作为芯的复
合纤维。纤维表面是常规锦纶，湿润时有滑爽的感觉。
? （ 9）等离子体表面改性
? 利用等离子体技术对材料表面改性，增加了涤纶等合
成纤维及其纺织品的表面吸湿性。
? （ 10）挥汗纤维
? 纤维表面涂有电离子体，并混入一些化学物质，不仅
吸水性强，而且放湿速度快。这种纤维由日本大阪工
业技术研究所等开发。
? （ 11）聚丙烯腈纤维,Colax”和,SWIFT”
? 均为吸水性聚丙稀腈纤维,Colax的截面为菊花形，
具有天然麻的干爽触感。
? （ 12）,Sophista”纤维
? 利用复合纺丝的方法，将 EVOH（乙烯－乙烯醇共聚
物）和聚酯制成双组分皮芯型的复合纤维。
智能纤维
? 从 20世纪 90年代开始发展的智能材料在过去材料包含
的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内
容。智能纤维是智能材料的主要品种之一。
? 智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时，其形状、
温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应。
? 1,PH响应性凝胶纤维 随着 PH值的变化而产生体
积和形态改变的凝胶纤维。
? 2、光敏纤维 在光的作用下，纤维的某些性能，例
如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维。其研究热
点是光致变色纤维。
? 3、温敏纤维 某些性能随温度改变而发生可逆变化
的纤维。其研究热点是温敏变色纤维。
高 性 能
纤 维
? 高性能纤维（ High performance fibers)指具有
比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异
的耐高温性能和难燃性及突出的化学稳定性的
纤维。
? 高性能纤维是本世纪 60年代初发展起来的，它
最初的研究背景是基于军事装备和宇宙开发等
尖端科学的需要，致力于高强度、高弹性模量
和耐高温等研究为目标。目前高性能纤维中有
代表性的是有机刚性链的对位芳纶、有机柔性
链的高强聚乙烯纤维，无机类的碳纤维。
? 常见的高性能纤维分类如下：
碳纤维
? 一、碳纤维定义及制造
? 碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量 90%以上
的纤维。
? 碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原
丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种
高强度、高模量的纤维，它具有很高的化学稳定性和
耐高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材
料。
? 以粘胶为原丝时，粘胶纤维可直接炭化和石墨化。纤
维先进行干燥，然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢
加热到 400 ° C 。 达 400 ° C后，快速升温至
900~1000 ° C,使之完全炭化，可得含碳量达 90%的
碳纤维。若以聚丙烯睛 纤维为原丝，则需先对原丝进
行 180~220 ° C,约 10h的预氧化处理，然后再经过炭
化和石墨化处理，由此制得具有优良性能的碳纤维。
? 二、碳纤维的种类
? 根据炭化温度的不同，碳纤维分为三种类型：
? 1、普通型（ A型）碳纤维：它是在 900~1200 ° C下炭
化得到的碳纤维。这种碳纤维强度和弹性模量都较低，
一般强度小于 107.7cN/tex,模量小于 13462cN/tex。
? 2,高强度型（ C型）碳纤维：它是指在 1300~1700
° C下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度很高，可达
138.4~166.1cN/tex,模量约为 13842~16610cN/tex。
? 3,高模量型（ B型）碳纤维：又称石墨纤维，它是指
在炭化后再经 2500 ° C以上高温石墨化处理所得到的
纤维。这类碳纤维具有较高的强度，约 97.8~ 122.2
cN/tex,模量很高，一般可达 17107cN/tex以上，有的可
高达 31786cN/tex.
? 三、碳纤维的结构和性能
? 碳纤维是由许多微晶体堆砌而成，微晶体的厚
度为 4~10nm,长度为 10~25nm,它由约 12~30
个层面组成。（如图）
? 碳纤维的性能
? 1、碳纤维轴向的强度和模量比径向高，因而碳纤维忌
径向受力，打结强度低。
? 2、碳纤维具有很好的耐高温性和耐热性。
? 3、碳纤维在空气中表面易氧化，因而在空气中使用温
度不易太高，但在隔绝氧的情况下，使用温度可达
1500~2000° C,而且温度约高，纤维强度约大。（如
表）
? 4、碳纤维化学稳定性好，一般的酸碱对它不起作用。
? 5、碳纤维具有自润滑性，在铜中混入 25%的碳纤维后，
可使复合材料的磨损率大大降低。
? 6、碳纤维的密度比一般纤维大，但远比一般金属轻。
四、碳纤维的应用
? 碳纤维的主要用途是作为增强材料，经过一定
的复合工艺制成一种新型复合材料。
子弹打不透、烈火烧不着的芳纶
? 芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维，是以含苯环的二氨基
化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的，属于
聚酰胺纤维。芳纶所用原料不同有多种牌号，如尼龙
6T,芳纶 1414、芳纶 14、芳纶 1313等。其中以芳纶
1414、芳纶 1313最为成熟，产量最大，使用最多。
? 芳纶发明于 20世纪 60年代，由美国和苏联等首先研制
成功，并于 70年代投入工业化生产。目前美、德、日、
俄等国已生产芳纶 1414，总生产能力为 4.1万吨 /年。
美、日、俄等国生产芳纶 1313，总生产能力为 2.4吨年。
? 我国于 20世纪 70年代开始研究芳纶，已基本上掌握了
其生产技术及工艺条件，但这种产品的生产工艺过程
复杂，对技术与设备的条件要求很高，目前只有小规
模生产。
芳纶 1414
? 芳纶 1414的商品名叫凯芙拉（ Kavlar）,所用原料是
对苯二甲酰氯和对苯二胺。
? 芳纶 1414被称作高强度、高模量纤维，其强度是普通
锦纶或涤纶纤维的 4倍，为钢丝的 5倍、铝丝的 10倍。
模量为锦纶的 20倍，比玻璃纤维和碳纤维的模量都高。
长期使用温度为 240℃,在 400 ℃ 以上才开始烧焦。
? 芳纶密度 1.44，比各种金属都要经得多。
? 芳纶的化学性能很稳定。
? 芳纶 1414主要用于航空航天和国防军工领域，主要用
于制作各种复合材料，用于空间飞行器、飞机、直升
飞机等的内部及表面，还可用于宇宙飞船、火箭发动
机外壳、导弹发射系统。可用于制作防弹衣、防弹头
盔、轮胎帘子线和抗冲击织物。
芳纶 1313
? 芳纶 1313的商品名叫诺曼克斯（ Nomex）,由间苯二
甲酰氯和间苯二胺两种原料制成。
? 芳纶 1313主要特点是耐温性能好，可在 260 ℃ 高温下
持续使用 1000小时，在 300 ℃ 下连续使用一星期，还
能保持原有强度的一半。它还具有很好的阻燃性（限
氧指数为 28%），在火焰中不延燃。它还有良好的抗
辐射性能，其强度和伸长与普通涤纶相似，便于加工
与织造。
? 芳纶 1313主要用于制作防火和耐高温材料，如用于制
作防火帘、防燃手套、消防服等。
? 在航空航天方面芳纶 1313可用于制作降落伞、飞行服、
宇宙航行服等，也可用于民用客机的装饰织物。
复合纤维
? 复合纤维是由两种及两种以上的聚合物或性能
不同的同种聚合物按一定方式复合而成的。
? 从 20世纪 50~60年代成功开发复合纤维以来，
已经出现数十种乃至数百种复合纤维。
? 一、复合纤维的分类
? 复合纤维的分类方法很多，按生产方式可分为
复合纺丝和共混纺丝；
? 按复合纤维内部组分的几何特征有如下分类：
? 二、复合纤维的生产方法
? 复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混
纺丝法。
? 复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物，用两
根螺杆分别熔融、计量后，共同进入特殊设计
的纺丝组件，经喷丝孔喷出冷却成形。复合纺
丝是用专用的复合纺丝机生产。
? 共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的
聚合物混合在一起进行纺丝的方法。这种方法
可以用普通纺丝设备。
? 三、复合纤维的性能特点及应用
? 下图为几种双组分复合纤维的基本结构
? （一）并列型复合纤维
? 并列型复合纤维是最早开发并取得成功的复合
纤维（ 1959年）。人们从羊毛的双边结构获得
启发，首先开发了并列型腈纶复合纤维 —— 奥
纶 21。
? 并列型复合纤维最重要的特征是能够产生类似
羊毛的理想的三维卷曲。下表给出了三维复合
腈纶的一些特性。从表中可看出，复合腈纶的
卷曲性能指标远远大于普通腈纶，尤其是湿纺
复合腈纶，其卷曲更突出，且卷曲弹性好。
复合腈纶和普通腈纶的物理机械性能对比
指 标 普通腈纶 湿纺复合腈 纶 干纺复合 腈纶
线密度 (dtex) 3.17~3.50 3.17~3.50 3.33
干强 (cN/dtex) 2.65~3.53 3.0~3.90 3.10~4.0
干伸 (%) 30~42 30~42 30~40
钩强 (cN/dtex) 1.8~207 2.2~3.1 2.2~3.2
钩伸 % 20~30 25~35 22~32
卷曲数（个
/25mm) 9~13 40~60 25~35
卷曲度（ %） 15~25 45~55 35~45
残留卷曲度（ %） 10~20 25~30 20~30
? （二）皮芯型复合纤维
? 皮芯型复合纤维按结构可分为同心皮芯纤维和偏心皮
芯纤维。皮芯型纤维可利用各组分不同性质而产生不
同的形态和效果，它可以在导电纤维、帘子线、热粘
接纤维、自卷曲纤维等方面得到开发利用。
? 例如，日本窒素公司开发的一一种复合型热粘接纤维
（ ES纤维），又称热塑性纤维。这种纤维外层用聚乙
烯（熔点 110~130oC）,内层用聚丙烯（熔点为
160~170oC）。 其特点是经过热处理后，外层部分熔
融而起粘结作用，内层仍保留纤维状态。这种纤维用
于非织造布，做成的产品手感柔软，强度和尺寸稳定
性好，耐水洗和干洗。
? 英国帝国化学工业公司（ ICI） 生产的皮芯型纤维
Heterofil,以及郝斯特 — 塞拉尼斯公司开发的 Cebond T-
254,T-25皮芯纤维也是类似的热粘接纤维。
? 皮芯型复合纤维也可用于制造导电纤维，例如
美国杜邦公司开发的一种有机导电纤维。它由
含碳黑的聚乙烯为芯层，聚酰胺 66为皮层，其
电阻率仅为 10-3~10-5Ω·cm。 它只需按 1%~2%
的比例与聚酰胺丝一起进行变形加工制成
B.C.F膨体纱混纤丝，就能解决锦纶的抗静电
问题，因而在簇绒地毯中得到广泛应用。
? （三）多层型、放射型复合纤维
? 利用多层型、放射型复合纤维进行溶解，剥离
制取超细纤维或极细纤维是超细纤维生产的一
种重要方法。它可以在合成纤维仿真丝、人造
麂皮、超高密织物等领域得到广泛应用。
? （四）共混纤维
? 共混纤维兼有几种高聚物的性能，能够使各组分高聚
物的优良性能得以发挥。同其它类型的复合纤维相比，
共混纤维岛组分布要分散的多，各组分间的接触更完
全。因此，在有均匀性要求的时候（如染色性）和与
整个截面关系较密切的场合（如吸湿性、阻燃性），
采用共混法。
? 例如美国杜邦公司早期开发的一种永久性抗静电锦
纶 — 66纤维，它由 90%聚酰胺 66和 10%的聚乙二醇共
混分散而成。它经拉伸后，抗静电组分以直径约
0.5μm,长度 20~40 μm的原纤形态均匀分散在母体纤维
中。
? 意大利 Sina Fiber 公司开发的,Fiber- S”高吸湿聚酰胺
纤维。
超细纤维
? 线密度小于 0.44dtex为超细纤维。目前世界上已能制
出 0.00009dtex的超细丝。
? 一、超细纤维的性能特点
? （一）优点
? 1、手感柔软、细腻
? 2、柔韧性好
? 3、光泽柔和
? 4、高清洁能力
? 5、高吸水性和吸油性：由于纤维细而比表面积增大使
纤维具有毛细芯吸能力，能吸收和储存更多的液体。
? 6、高密结构使用微细丝进行高密度织造，并进行收缩
处理，可得到不需任何涂层即可防水的织物。高密度
织物能耐 400mm以上水柱的压力。
? 7、高保暖性
? （二）超细纤维的缺点
? 1、单纤维强度变小，摩擦系数增大。在加工
中易出现毛丝、断丝，造成织造加工困难。
? 2、纤维抗弯刚度变小，织物挺括性变差。
? 3、卷缩性下降，变形纱蓬松性降低。
? 4、比表面积增大，上油率、上染率增加，加
工时所需的上油量、上浆量、着色量增加。
? 三、超细纤维的制取
? 1、常规纺丝法：直接用熔纺法、湿法或干法纺丝，通
过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现。
? 2、分裂剥离法：采用性能不同的两种聚合物进行复合
纺丝。复合丝制成织物后采用化学或物理处理使之分
裂和剥离成为细化的长丝。
? 3、溶解去除法：用复合纺丝方法制成复合丝，在织造
前或制成织物后，溶去母丝之外的其余部分。例如日
本钟纺公司使用辐射状复合纺丝法将一种碱性聚合物
（含 50%）与聚酰胺 66聚合物（ 75%）纺成 8瓣复合纤
维，然后溶解可溶部分，就得到超细丝。溶解前复丝
的总线密度为 11 tex/50F。 用苛性钠碱溶液溶解后，复
丝的总线密度降为 8.25 tex/50F,而每一根复合纤维分
离成了 8根微纤维，因此复丝线密度为 8.25 tex/400F，
单纤维线密度只有 0.19dtex.。 （ 插图）
四、超细纤维的应用
? 1、仿真丝织物
? 2、高密度防水透气织物
? 3、仿桃皮绒织物
? 4、洁净布、无尘衣料
? 5、高吸水性材料
? 6、仿麂皮及人造皮革
? 7、过滤材料
独特风格纤维
? 1、超蓬松纤维,把两种收缩率不同的纤维进行混纤，
经纺纱织造后进行热处理，高收缩纤维进行较大收缩，
而低收缩纤维松弛，从而形成具有丰满感的织物。且
具有高悬垂性和回弹性。
? 2、超悬垂纤维,在纤维表面形成大量的微坑，可降低
纤维间的相互摩擦，使织物具有超悬垂性。
? 3、变色纤维,把显色材料封入微胶囊，并分散于聚氨
酯液中再涂于织物表面，从而获得变色织物。
? 4、防水透湿纤维,利用水蒸气微粒（ 0.0004 μm） 和
雨滴或水珠（ 10~3000 μm） 大小的极大差距，在织物
表面形成孔径小于雨滴大于水蒸气微粒的多孔结构。
防水透湿的加工方法有,将超细纤维加工成高密度织
物：在织物上复以微孔膜；用透湿防水树脂涂于织物
上。
仿生纤维
? 1、超微坑纤维,人们发现夜间活动的昆虫的
角膜上，整齐地平行排列着微细圆锥状的突起
结构，它能防止夜间微弱光线的反射损失。模
仿这种结构制成超微坑纤维。
? 由于减少光的反射率，提高黑色感，使色泽的
深色感增强，鲜明度提高。 （插图）
? 形成微坑的方法有 物理法和化学法 。化学法是
把与成纤高聚物折射率类似的平均粒经在 0.1
μm以下的超微粒子，均匀地分散在高聚物熔
体中，纤维成形后，经溶解除去微粒，纤维表
面获得微细凹凸结构。物理法可利用低温等离
子体处理纤维，使纤维表面呈凹凸结构。 （插
图）
? 2、多重螺旋纤维
? 亚马逊河流域的闪蛱蝶，周身散发钴蓝的色彩，具有
金属般的光泽。多重螺旋纤维就是模仿这种闪蛱蝶翅
膀上的鳞片结构制成的。 如图 为闪蛱蝶的鳞片结构的
电镜照片。闪蛱蝶翅膀上的鳞片相距约 0.7 μm,整齐
平行地排列着板状物，板状物高约 2 μm,两侧有蕨类
植物叶状的细小突起。当光线照射在鳞片上，大部分
入射光进入狭缝，在壁内部不断反射、折射、干涉，
并增大幅度，从而产生鲜明的深色光泽。
? 目前的技术还不能制得这种鳞片结构，可用两种收缩
率不同的聚酯切片，经混合熔融后纺丝成纤，然后进
行热处理，纤维每隔 0.2~0.3mm周期地形成一个螺旋
形扭曲。用该纤维织成的织物，光在纤维的平行部和
垂直部来回折射，产生深色感的光泽。 （如图）
? 3、超防水织物
? 人们发现水珠在荷叶表面滚动，叶面不被水湿
润。这是由于荷叶表面呈大量微小凹凸状,其表
面还覆盖着一层表面张力小的蜡状物质,使水不
能进入内部。
? 日本帝人公司开发的,Microfuto Rekutasu”织
物具有类似荷叶的结构，用超细纤维制成织物,
再经防水加工。该织物既可防水，还能透气、
透湿。
? 4、仿皮革材料
? 在人造皮革中首先开发的制品是聚氯乙烯仿皮革，即
在底布上涂以聚氯乙烯，作为仿布或皮革代用品。后
来使用了压型技术和发泡技术，使这些制品外观与皮
革更接近。这种人造皮革在触觉、抗寒能力、透气性
等方面远不及天然皮革。
? 1963年杜邦公司研制成人造麂皮（ Corfan),并投放市
场。它以聚酯纤维作底布，以发泡的聚氨脂海绵体作
涂层，海绵体的孔径为 0.5~1 μm。 粘合剂不布满整个
底布而留有孔隙，使其具有良好的透气性和弹性。之
后，随着超细纤维的发展，制出 0.45dtex以下的超细
丝，为人造麂皮提供了原料。
? 1978年，日本开发的仿麂皮也大受市场欢迎，而价格
仅为一般人造麂皮的 1/5~1/3。
新 型 纱 线
赛 络 纱
?赛络纺工艺是一种 短流程的股线生产工
艺,可由稍经改造的细纱机 一步纺成类
似股线的纱 。它的商品名是 Sirospun or
Csirospun,CSIRO是澳大利亚联邦科学
与工业研究组织的简称，赛络纱是他们
的专利。
? 一、赛络纺纱的特点：
? 1、经济效益显著：工序少，纺纱速度快；
? 2、纱线质量好：纱线结构紧密，毛羽少，较
光洁，耐磨好，起球少，手感柔软光滑。
? 3、适用范围广：适合各种纺纱系统；
? 4、设备改造比较简单
? 5、赛络纺的不足之处,（ 1）赛络纱细节较多；
（ 2）赛络纱单纱与股线捻向相同，造成股线
打结多，回丝较多。
二、赛络纺纱的原理
如图
两根平行的粗纱进入
牵伸区后，经前罗拉
输出，形成一个三角
区，并汇集到一点，
合并加捻卷绕到纱管
上，锭子和钢丝圈给
纱线加捻。
三、赛络纱的结构
? 1、赛络纱两股纤维束
以螺旋状相互捻合在一
起，互不混淆。
? 2、赛络纱两股须条上
的捻度与成纱捻向一致，
表面纤维和纱条轴线的
夹角最大。
? 3、赛络纱两股须条上
的捻度很小，纤维易于
重新分布，因而截面与
单纱一样呈近似圆形。
四、赛络纱与单纱和股线的性能比较
?五、赛络纱的织物开发
? 赛络纱可以开发出多种多样有特色的产品：
? 1、用于织造轻薄织物的细羊毛纱：赛络纺应
用于长纤维（毛型）纺纱，能生产普通纺纱法
不能纺制的细羊毛纱，用于织造轻薄织物。
? 2、装饰织物用纱
? 3、赛络纺中长化纤纱及棉纱
? 4、赛络纺缝纫线
? 5、针织用纱：用赛络纱生产针织物，具有图
案清晰，光泽好的优点。
赛 络 菲 尔 纱
? 一、赛络菲尔纱（ Sirofil） 纺
纱原理特点
? Sirofil纺纱法是在 Sirospun纺
纱法基础上发展的新型纺纱
方法。它将 Sirospun中粗纱
的一根以涤纶或锦纶长丝替
代，用合成纤维优良的性能
和低廉的价格弥补细羊毛纤
维的某些不足。
? 如图
? 二、赛络菲尔纱线的特性
? 1、由于包覆了一根长丝，使纱线条干、纱疵
优于单纱，毛羽减少，纱线表面光洁。
? 2、由于增加了长丝，使纱线的强度、伸长大
幅度增加。
? 3、由于纺纱时毛纱所受张力减小，因此可纺
性显著改善，短头率明显下降，有利于细纱与
络筒车速的提高。
? 4、纱线截面接近圆形，相同线密度下直径小，
纱线交织后空隙大，因此织物透气性较好。
? 5、刚性和弹性均增大，织物抗皱弹性好，有
利于形成产品的挺爽风格。
缆 型 纺 纱 线
? 一、缆型纺纱特点
? 缆型纺是在 Sirospun基础上发展起来的新型纺
纱技术。它是在细纱机前罗拉口有一个缆型纺
专用装置中的一个分割轮将纤维条 分割 成 两股
以上 的纤维束，这些纤维束进入分割轮的分割
槽，槽内的纤维束在纺纱加捻力的作用下，围
绕纤维束自身回转而具有一定捻度；这些带捻
度的纤维束离开分割槽后汇集到一点并围绕纱
线的捻心作回转运动，形成具有特殊结构的缆
型纺纱线。
? 问题：它与 Sirospun的不同之处？
? 二、缆型纺纱线的结构特征
? 如图
? 三、缆型纺纱的物理性能
新 型 复 合 纱 线
? 一、混纤丝和混合丝
? 1、基本概念
? 混纤丝一般为相同的聚合物而线密度不同的单丝的复
丝。通过丝束的不同集聚，不同集束方式达到改变长
丝的各种特性。
? 混合丝指用两种或两种以上不同的单丝混合在一起。
这两种丝可以是同种聚合物，也可以是不同聚合物而
不同特性的。
? 混纤丝和混合丝可以运用不同的复合方法，如：并列、
皮芯、镶嵌、随机分布、特殊结合、合股、交捻、花
式等，获得不同的效果。
? 2、混合丝的效果
? 混合丝的变化主要在于：
? （ 1）改变纤维之间的关系，如排列、间隙、
摩擦、体积、卷曲。
? （ 2）改变丝束的结构：内部和外部、纵向和
横向、芯鞘。
? （ 3）改性：利用不同纤维的组合，达到物理、
机械、化学、几何等性能的改变。
? 混合丝的效果：
? （ 1）外观：通过不同方式的混合可以获得短
纤化、自然化、光泽柔和，有混色纱、花色纱
的效果。
? （ 2）手感：蓬松，柔软，悬垂性好。
? （ 3）性能：可改变吸水透气性、防水性、防
寒保暖性、防静电、防起球等多种性能。
? （ 4）产品风格：运用不同的混纤方式，可获
得不同的风格，如仿真丝、仿毛、茸毛织物、
绉织物、弹性织物等。
? （ 5）品种：混纤丝方法多、品种多、效果好，
可以使产品多样化、多变化、特色化、高档化。
二、多异多重复合变形丝
? 1、多异多重复合变形丝的定义及特性
? 定义,具有异线密度、异截面形状、异弯曲刚
度、异模量、异收缩率等多异特性，经牵伸、
加弹、网络、空气变形等多重复合加工而成的
涤纶长丝。
? 结构特点,具有皮芯结构，外层是具有异形截
面低收缩率的较细长丝，内层是具有不同截面
高收缩率的较粗的长丝。
? 特性,具有 外松内紧、外柔内刚、外细内粗,
外曲内直 的特点。
? 2、变形加工方式
? （ 1）空气变形加工：将原丝超喂入喷嘴，在高速气流
作用下，沿喷嘴行进，从变速端吹出形成空气变形纱
（ ATY）。
? （ 2） 假捻变形：利用合成纤维的热塑性，将复丝加捻，
是各根单丝呈螺旋卷曲状态并进行热定型，然后退捻。
退捻后，单丝仍保留卷曲状态，从而提高丝束的蓬松
性和弹性，成为具有高收缩性、高蓬松性的假捻变形
丝（ DTY）
? （ 3） 空气、假捻复合变形
? （ 4）三异混纤涤纶低弹网络丝：从同一喷丝板纺制异
线密度、异截面、异收缩率的丝束，在进行假捻变形
或与拉伸丝网络形成混纤涤纶低弹网络丝。
? （ 5）假捻法粗细变形纱：在高速牵伸变形机上，经不
均匀拉伸在纤维轴向产生随机分布的粗细节。
? 3、多重变形纱的结构与性能
? 多重变形加工是两种变形方法或多种变形方法
的组合。如 ATY+DTY或 DTY+ATY。
? 4、三异混纤涤纶低弹网络丝结构及织物性能
? 结构特征,截面有细旦圆形、粗旦圆形和三叶
形，大部分细旦圆形纤维处于纱芯部分，而纱
芯由粗旦圆形和三叶形纤维构成。高收缩长丝
趋于纱芯部分，低收缩长丝向外扩张形成弓形。
? 织物服用性能,较粗的纱芯提供足够的挺括性
和折皱回复性；较细的作皮丝提供柔软的手感；
收缩率的差异使纱线蓬松，形成多层次结构，
织物具有凹凸感。
新 型 织 物
? 一、防水透湿织物
? 1、拒水整理的高密织物
? 织物密度是普通织物的 20倍，不经拒水整理可
耐 9.8× 103~1.47 × 104Pa的水压，经过拒水
整理可达到更高要求。目前世界上主要生产公
司及著名商标有：
? 赫司特公司使用 Trevira-Finesse(0.56dtex)聚
酯纤维制造的 CLMAGUARD；
? ICI公司利用 TACTLE微纤（ 0.44dtex） 织造的
MICROSPIRIT；
? BURLINGTON’S公司生产的 VERSATECH；
? YORAY公司生产的织物 H2OFF；
? KURARAY公司生产的 ARCUS织物。
? 2、压层织物
? 其工艺特点是使用一种功能性的隔离层与织物
“胶合”。一般使用圆网印制法、喷涂法和网
状层压法。著名生产商有美国 W.Lgore &
Associates公司开发的 Gore-tex织物； Akzo
Nobel公司的 Sympatex织物；英国 Porvair公
司开发的 Porelle膜等。
? 3、涂层织物
? 涂层技术目前主要使用浆辊涂层法、刮刀涂层
法以及转移涂层法等。
? 防水透湿织物分两种：一种是微孔涂层，另一
种是无孔亲水涂层，主要是涂层剂不同。
?二、新型医用（血液）屏蔽织物
?新型医用屏蔽织物应既有拒血液性，又
有穿着舒适性。因此，要通过特殊织物
结构和原料实现拒液性和透湿性的平衡
和统一。
?设计原则：血液屏蔽织物由 拒液层 （最
外层）,吸湿层 （中间层）,导湿层
（最内层）组成，各层具有不同的功能。
并进行拒液整理和抗菌整理。
? 三、智能型抗浸服面料
? 采用在纤维表面引入刺激响应性高分子凝胶层
是智能型抗浸服面料开发的新途径。
? 刺激响应高分子凝胶在一定条件下可发生体积
相转变，即由膨胀状态转为收缩状态，或由收
缩状态转为膨胀状态。
? 在干燥状态下,接枝凝胶层收缩，织物上大量
的空隙保证人体散发的汗气透过，满足穿着舒
适性的要求； 当浸入水中时,接枝凝胶层快速
溶胀，将孔隙封闭，从而具备良好的抗浸性能。
复 合 材 料
复合材料的定义及其分类
? 一、复合材料的定义
? 复合材料是由两种或两种以上的单一材料，用物理或
化学的方法经人工复合而成的一种固体材料。它具有
成分中任何单一材料所不具备的特性。如果复合材料
中含有纤维、纱线或织物，则称之为纺织复合材料。
? 现代材料学所讨论的复合材料一般指纤维增强、颗粒
物增强或自增强的高分子聚合物基、陶瓷基或金属基
的复合材料。现代复合材料学科包括增强材料、基体
材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能及其测
定等方面，并逐步形成了一门与化学、物理、力学及
各种应用学科有关的跨学科性的材料学科。
? 二、复合材料的命名
? 复合材料的命名习惯上把增强材料的名称放在
前面，基体的名称放在后面。例如，以玻璃纤
维和聚丙烯塑料构成的复合材料称为“玻璃纤
维增强聚丙烯基复合材料”，简称“玻璃纤维
聚丙烯复合材料”或“玻璃纤维 /聚丙烯复合材
料”。我国称为“玻璃钢”的复合材料，一般
是指玻璃纤维和不饱和聚酯树酯构成的复合材
料。
? 三、复合材料的分类
? （一）按用途分类
? 1、结构复合材料
? 利用复合材料各种良好的力学性能，例如比强度高、
比刚度大和抗疲劳性能好等优点，用于建造或构造结
构的材料。结构复合材料由基体和增强材料组成，增
强材料用于增强基体，基体材料起粘结作用。
? 2、功能复合材料
? 利用复合材料的物理、化学和生物学的功能作为主要
用途的，称为功能复合材料。
? （二）按基体材料分类
? 复合材料又可按基体材料的不同而分为聚合物基体复
合材料、金属基体复合材料和陶瓷基体复合材料。
? （三）按增强材料分类
? 1、粒子增强复合材料
? 在粒子增强复合材料中，基体起比较主要的作
用。比基体坚硬的增强微粒，均匀地分散在基
体之中，用以增强基体抗错位的能力，因而提
高了材料的强度和刚度，但同时也增大了脆性。
? 2、薄片增强复合材料
? 在这种复合材料中用以增强基体的薄片，在面
内任意两个方向都起增强作用。由于这种复合
材料的力学性能往往不如纤维增强复合材料，
因此很少用作结构材料。
? 3、纤维增强复合材料
? 这种复合材料由增强纤维和基体组成。
? 纤维增强复合材料由纤维的长短可分为短纤维
增强复合材料和长纤维增强复合材料。
? 纤维增强复合材料可分为单向短纤维复合材料
和杂乱短纤维复合材料。单向短纤维复合材料，
在纤维方向的强度和刚度最大，纤维起决定性
作用；在垂直于纤维的方向的强度和刚度，基
体起主要作用。杂乱短纤维增强复合材料，又
分为短纤维在平面内随即分布和空间随即分布
两种。纤维在材料中杂乱分布，它是准各向异
性。
四、复合材料的特点和性能
? （一）复合材料的特点
? 1、可综合发挥各种组成材料的特点。
? 2、可按对性能的需要进行材料的设计和制造。
? 3、可制成所需的任意形状的产品。
? （二）复合材料的性能
? 1、比强度高比刚度大
? 2、成型工艺性能好
? 3、材料性能可以设计
? 4、抗疲劳性能好
? 5、破损安全性能好
? 6、减振性能好
? 7、热稳定性好
五、纺织复合材料的应用
? 不同的纺织复合材料，造价与性能不同，应用领域也
不同。纺织复合材料率先在航空航天领域应用，并对
其他领域起到启迪与促进作用，到目前为止，纺织复
合材料几乎已渗透到所有的技术领域。
? 一、航空航天工业
? 二、船舶工业
? 三、汽车工业
? 四、体育用品
? 五、军事工业
? 六、医疗卫生
发展及分类
一、纺织纤维的发展
? 麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料。
? 蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维，早在 5000多年前就开始利用蚕
茧缫丝。我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家，大约在
4700年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品。
? 在化学纤维中，最早问世的是碳纤维，是由美国发明家爱迪生于
1880年研制成功的。
? 1887年，法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造
纤维的专利权，并于 1891年建立了世界上第一家人造丝厂。
? 1884年，英国人 Charles,F,Cross 和 Edward,J,Bevan 申请
了第一个醋酯纤维的工业生产专利。
? 1890年，法国 L.H.德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,1891年
开始工业化生产。
? 粘胶纤维是 1891年由英国 Cross,Beran,Beadle三人发明，并于
1904年开始工业化生产。
? 1924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维，在 20世纪 30年代
制成纤维，称为 Synthofil。 由于它溶解于水而不能作为纺织纤维，
主要作为外科的手术线。直至 1939年，日本樱田一郎等人研究成
功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法，使维纶成为耐热水性良好的
纤维，并于 1940年 6月正式投入工业化生产。
? 1940年 1月聚酰胺纤维开始工业化生产。
? 1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先
研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（ Terylene),1950年开始工
业化生产。 1953年，美国开始生产商品名为达可纶（ Dacron)的
聚酯纤维。
? 1941年和 1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明
了丙烯腈溶剂。 1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。
1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。
? 1955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产。
? 1958年，美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维。
二、纺织纤维的分类
种子纤维：棉
植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等
叶纤维：剑麻 等
天然纤维 果纤维：椰子纤维
动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等
分泌液：蚕丝
矿物纤维 石棉
再生纤维素纤维 再生蛋白质纤维
再生纤维 醋酯纤维
聚烯烃类 聚酰胺类 聚酯类
合成纤维
化学纤维
? 环保型纤维
? 包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解
合成纤维
? 差别化纤维
? 指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理，
使其性能获得一定程度改善的纤维。
? 功能性纤维
? 指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维。
? 高性能纤维
? 具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有
优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳
定性。
三、纺织纤维的基本性能
? 1、细度：可以用 3种物理量 来表示。一种是 直径,主
要用于毛类纤维；第二种是 支数,分 英支 和 公支 ；第
三种是 线密度,有 特数 和 旦数,其中 特数 为纤维细度
的 国际法定计量单位 。
? 2、长度
? 3、强伸性：包括强力,强度 ；断裂伸长,断裂伸长率
? 4、弹性：纤维受拉伸后变形，外力去除的回复能力
? 5、初始模量：反映纤维的 刚性
? 6、吸湿性：有 回潮率 和 含水率 两个指标。 回潮率 是试
样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比。 含水率 是
纤维含水量占含水试样重量的百分比。
? 7、化学稳定性：主要是耐酸碱性
特种植物
纤维
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人
们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选
育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
? 目前彩色棉的主要缺陷：
? 1、物理指标：长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差
异大，整齐度较差，短绒含量高，棉结高低不一致。
? 2、产量低，衣分率低；
? 3、外观方面：因纤维色素不稳定，纤维色泽不均匀，
纤维经日晒后色泽变淡或褪色，水洗后色泽变深，部
分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维；
? 4、由于棉花为异花授粉作物，我国棉花种植业大部分
为每户种植，现代化田间集体管理较少，易造成品种
混杂；
? 5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化，
易造成有色棉和白棉混杂现象，给白棉带来色纤维，
给白布生产造成困难。
二、罗布麻
? 罗布麻是一种野生的植物纤维，它具有优良的品质，由于最
早在新疆罗布泊发现，故以罗布麻命名。
? 罗布麻的特性：
? 1、突出的医疗保健功能
? 2、优异的纺织性能。除具有一般麻类纤维的吸湿性好，透
气、透湿性好，强力高等特点外，还具有丝的光泽、麻的风
格和棉的舒适性。
? 3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长，且纤维细度细，
因此它可以单纤维纺纱。
? 4、罗布麻具有很好的吸湿性，标准状态下它的回潮率为 7%
左右，且放湿速度很快。
? 罗布麻的产品与用途：
? 罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、
棉麻等机织物，也可加工成针织物。特别是罗布麻与棉混纺
织物在 8℃ 以下保暖性是棉织物的 2倍，在 21 ℃ 以上透气性
是棉织物的 2.5倍，同等条件下吸湿性是棉织物的 5倍以上。
三、菠萝叶纤维
? （一）、菠萝叶纤维的提取
? 菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学
处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来。
? （二）菠萝叶纤维的性能和应用开发
? 菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。由于它始终含有一定
的果胶和木质素等，因此它的外观略显淡黄色。
? 菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度，断裂伸
长接近于苎麻、亚麻，具有很高的初始模量，因此不
易伸长变形，具有类似丝光亚麻的手感。它还具有很
好的吸湿性能和染色性能。
性 能 菠萝叶 粗羊毛 苎麻
纤维长度（ cm) 10（切断） 8.50 6.2
纤维细度 (dtex) 26.7 9.44 6.39
强度 (cN/tex) 26.1 11.3 53
断裂伸长率（ %） 3.2 43.2 1.9
比重 (g/cm3) 1.45 1.31 1.54
回潮率（ %） 11.5 15.5 13
? 菠萝叶纤维的应用开发：
? 根据以上特性，菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及
其它天然纤维进行混纺。日本钟渊纺织公司经过三年
的研究，终于开发成功能与精细棉 /亚麻织物媲美的菠
萝叶纤维织物。它具有良好的外观和手感，可用作男
西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品。
? 印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺
混纺。纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度
而断裂伸长较小，纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱
好。将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善
纱线的抗变形能力，同时又很好地保留羊毛蓬松、丰
满的风格，因而获得良好的综合性能。这种菠萝叶纤
维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物，
以及服用织物。
特种动物
毛纤维
一、山羊毛
?山羊的毛发一般为内外两层。
?内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛，
称为山羊绒。我国是世界上最大的山羊绒生
产国，年产绒量达 6000~8000吨。
?外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛，叫山羊
毛。
?（一）山羊毛的分类
? 1、剪下山羊毛
?是山羊毛的主要部分。长、粗、硬，强
度比较高。
? 2、分梳下脚毛
?山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛。
粗硬，长度较短，强度较低。
? 3、灰褪山羊毛
?制革时，用化学试剂处理羊皮，在羊皮
上褪下的山羊粗毛。
? （二）山羊毛的结构和性能特点
? 1、山羊绒的纤维细度较细；由鳞片层和皮质
层两部分组成；鳞片呈环状，覆盖密度较稀。
纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点
? 2、山羊毛的细度粗；截面由鳞片层、皮质层、
髓质层三部分组成；鳞片呈龟裂状和瓦片状，
鳞片较薄，常紧贴于毛干。山羊毛表面光滑，
表面摩擦系数较小，纤维间难以抱合，总体光
泽明亮。皮质层呈皮芯结构，正皮质集中在毛
干中心，而偏皮质分布在周围。所以山羊毛无
卷曲。
?（三）山羊毛的变性处理及其利用开发
? 1、未经预处理山羊毛的利用
? （ 1）手工捻线纺制纯山羊毛地毯
? （ 2）针刺成形：针刺地毯和壁毯
? （ 3）以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布：有山羊毛和
粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布，混纺
纱中山羊毛的含量可达 43%。
? 2、化学变性处理
? 运用化学方法使山羊毛变软、细，卷曲度增加，从而
提高山羊毛的可纺性和成纱性能。
? 3、物理处理法
? 利用毛纤维的热定型性，采用物理机械方法提高山羊
毛的卷曲性能，使纤维卷曲程度提高。物理变性的山
羊毛纺纱是可以纯纺成条。产品中的混用比例可达
50%以上甚至高达 96%。。成品手感风格、覆盖性能、
弹性等都有所改善。
山羊毛变性后的物理性能
断裂
强度
cN/te
x
断裂
伸长
%
卷曲
数
个
/cm
卷曲
率
%
卷曲
弹性
率
%
残留
卷曲
率
%
新疆分梳下
脚粗毛
7.1 58.8 0 1.68 92.32 1.55
变性下脚粗
毛
6.9 66.4 0.64 9.31 95.83 8.92
新疆哈密山
羊毛
10.3 48.4 0 1.50 92.29 1.38
变性哈密山
羊毛
6.7 45.4 0.54 9.86 94.88 9.36
? 山羊毛经物理处理后性能的变化
断裂强度
cN/tex
断裂伸
长 %
初始模量
cN/tex
卷曲数
个 /cm
内蒙赤峰山羊毛 8.3 42.6 164 0
变性山羊毛 7.3 44.1 118 5.92
二、改性羊毛
? （一）表面变性羊毛
? 羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感
变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性
等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防
缩羊毛。
? 丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过
化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛
剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防
缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感
更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。
? 用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩
绒性，但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变。
? 这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：
? 浸酸 氯处理（使鳞片膨化溶解） 脱氯处理
? （二）拉细羊毛
? 拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约 20%。拉细羊
毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细
羊毛的断裂伸长率下降。
? 拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下
拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序
区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的
整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变
为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也
变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的
卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减
少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于直
径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝
绸的面料。
羊毛拉细技术的比较
? 澳大利亚
? 将一定质量的毛条经输
理、扭转施以一定的捻
度并拉伸至 160%，然后
进行定形处理成为拉细
毛条。根据报道，该技
术可使直径的 22?m纤维
减小 3~4 ?m,长度增加
15%左右，断裂强度增
加 30%，因大分子链取
向度提高，纤维断裂伸
长率有一定下降。
? 日本
? 从羊毛单纤维拉伸试验
入手，采用各种方法探
索了羊毛拉伸技术，最
后确定了先对羊毛用蛋
白酶脱鳞处理，然后在
蒸汽中机械拉伸的工艺
路线，现已向市场推出
了名为“克拉利纳”的
多种高附加值新型机织、
针织纱和毛织物。
? （三）超卷曲羊毛
? 通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品
的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成
纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。
? 化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双测结构的
毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。
? 机械卷曲主要有两种方法：
? 采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛
卷曲状态稳定下来。
? 国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉
牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中
定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合
具有双侧结构的细羊毛。
拉伸 -松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比
指 标 未处理 处理后 变化率 %
卷曲数（个 /cm） 2.16 2.62 21.3
卷曲率（ %） 3.73 8.54 129.0
剩余卷曲率（ %） 2.89 7.21 149.5
卷曲弹性率（ %） 77.68 84.89 9.3
断裂强度 （ cN/tex) 18.7 20.6 10.2
断裂伸长率（ %） 43.44 40.40 -7.0
初始模量 （ cN/tex) 292 346 18.5
绿色环保
纺织品
一、世界环保纺织品发展现状
与趋势
? 1、环保纺织品的定义
—— 指产品从原料的选择到生产、销售、
使用和废弃处理整个过程中，对环境或人的
伤害影响到最小的纺织产品。
2、绿色消费的兴起
1977年德国首先推出蓝天计划，是世界上
第一个推动全国性环保标准的国家。
三、环保纺织标准简介
? 1、环保纺织标准 100（ Oeko- Tex Standard 100)
? 由 10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保
纺织协会（ Oeko- Tex ） 制定的，用以测试纺织品
和服装中的有害物质，并对这些有害物质定出能用
科学方法测量的限量。
? 1996年欧洲市场采用环保纺织标准 100来测量纺织
品的比率为 10%~15%,2000年增至 70%~80%，这
显示环保纺织标准 100将成为各国销往欧洲纺织品
的必备条件。
生态纺织品标签
? 生态纺织品标签是一个商业标签，生态纺织品标
准 100就是生态纺织品标签的典型代表，如图。
? 生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国
际纺织生态学研究与检测协会的 14个成员单位负
责，其中瑞士纺织测试研究院（ Swiss Textile
Testing Institute)在我国香港和上海设有办事处，
负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证
工作。
其它与生态纺织品有关的标签
世界环保纺织品发展趋势
? 1、开发可回收利用的纺织品
? 2、开发节约能源的纺织品
? 3、开发轻薄的多功能性纺织品
? 4、开发水土保持用纺织品
? 5、开发防治污染用纺织品
? 6、开发环保型新浆料
? 7、开发环保型染整技术
绿 色 纤 维
?天然彩色棉
?Lyocell纤维
?聚乳酸纤维（ PLA）
?甲壳素纤维
?可降解合成纤维
?用回收材料制成的纤维
Lyocell纤维
? Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷
兰 Akzo Nobel公司所有，得到 Akzo Nobel公司短
纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（ Lazing)
公司和英国的考陶尔兹（ Caurtaulds)公司。
? 1993年 Caurtaulds公司生产出商品名为 Tencel的
短纤，开始向世界销售。
? 1997年兰精公司生产出商品名为 Lanzing Lyocell
的短纤维。
Lyocell纤维的生产者、品种及商标
生产者 地点（国别） 商 标 类型 /用途
Acordis Mobile（ 美国） /Grimsby
Mobile/Grimsby（ 英国）
Tencel
Acordis Lyocell
纺织用短纤维
工业用短纤维
Lazing Ag Heiligenkreuz（ 奥地利） Lenzing Lyocell 短纤维
Akozo Nobel Obernburg（ 德国） Newcell 长丝
TITK Rudolstadt（ 德国） Alceru 短纤维 /长丝
俄国研究所 Mytishi（ 俄国） Ocel 试验产品
东华大学 上海（中国） 研究中
Tencel 纤维的命名
? 1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会
BISFA将这种纤维正式命名为 Lyocell纤维。
Lyo来源于希腊文 Lyein(溶解）,Cell来源于
英文的 Cellulose（ 纤维素）
?欧盟（ EU） 97/37EC指令将 Lyocell纤维及其
纺织品的符号规定为 CLY。
Tencell纤维的生产工艺
? 生产原料：针叶树为主的木质浆柏
? 溶剂,NMMNO
?生产工艺流程图
木 浆 NMMNO
混 合
溶 解
纺 丝
水 洗 纯 化
蒸 发
干 躁卷 曲
Lyocell纤维
Tencel纤维特有的性能
? 1、物理机械性能：干湿强都很高，接近与涤
纶，湿态强度可达干强的 80%。模量高，因
而尺寸稳定性好。
Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较
Lyocell 纤
维
普通粘胶
纤维
高湿模量
粘胶纤维
美国中级
棉
涤 纶
干强
（ N/tex)
0.53~0.55 0.27~0.28 0.45~0.48 0.27~0.23 0.53~0.67
干伸（ %） 14~16 20~25 13~15 7~9 44~45
湿强
（ N/tex)
0.47~0.51 0.12~0.19 0.26~0.28 0.34~0.4 0.53~0.67
湿伸（ %） 16~18 25~30 13~15 12~14 44~45
2,原纤化特性
? 原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于 1~4μm
的微纤维，即原纤。
? 原纤化产生的原因是由于 Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时
进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉
和粘胶。（如图）
? 在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的
桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。
? 对一般织物，纤维的原纤化会使织物颜色发灰，不够鲜艳。
要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。
? Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的 Lyocell纤维，品
牌号为,A100”。 其悬垂性极好，染色性能也好。
? 3,吸水性,Lyocell纤维具有比棉还高的膨润
性。当暴露在水中时,Lyocell纤维的横截面
积增加 50，为棉的 2倍多。以重量百分比来计
算,Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可
改善通常的防护性能。
? 4、悬垂性和动感：用 Lyocell纤维织成的织物
具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前
处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的
空间而形成的。
Tencel纤维聚合度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较
纤维名称 聚合度
Tencel纤维 500~550
普通粘胶纤维 250~300
高湿模量纤维 350~450
强力粘胶纤维 300~350
波里诺西克纤维 500左右
Tencel纤维的结晶度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较
纤维名称 结晶度（ %）
Tencel纤维 50
普通粘胶纤维 30
波里诺西克纤维 48
高湿模量粘胶纤维 44
Tencel纤维纱线
Tencel纤维质量检验
检验项目：每包质量（ 270kg）,聚合度、纤维油剂附着
量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、
短纤形状等。
Tencel纤维可纺线密度
棉纺纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱的线密度有 58.3tex、
29.2tex,19.4tex,14.6tex,11.7tex； 纤维线密度
0.11tex,可纺纱有 9.7tex,7.3tex,5.8tex。
精纺毛纱,纤维线密度 0.24tex,可纺纱有 29.4~19.2tex
气流纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱 83.3tex,58.3tex、
36.4tex,29.2tex。
混纺纱,与棉混纺可纺 19.4和 4.6tex纱；与毛混纺可纺
29.4和 19.2tex的精纺纱以及 62.5和 41.7tex的粗纺纱
Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比（ 23页图表）
Modal纤维特性与产品开发
? Modal纤维是奥地利 Lazing公司 生产的新一代纤维素纤
维，由山毛榉木浆粕制成。
? Modal纤维 具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司
还开发了具有新型纤维功能的 Modal纤维，如应用纳米
技术开发的 Modal抗菌纤维,Modal抗紫外线纤维、与
Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色 Modal纤维及
超细 Modal纤维。
? Modal纤维 2000年进入我国市场,2001年上半年原料
进口数量已超过 2000年全年的进口数量总和，开发的
产品也增加到数百种。
? Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水
透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。
再生蛋白
纤维
再生蛋白纤维的发展
? 再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在 19世纪末和 20
世纪初国外就开始了研究。 1894年，在明胶液中加入
甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。 1935年和 936年，意
大利 SNIA公司和英国 Courtaulds公司分别开发了酪素
纤维。 1938年，英国 ICI公司制备了花生蛋白纤维，商
品名为 Ardil。 1938年，日本油脂公司开发了以大豆为
原料的纤维。 1939年,Corn Product Refining 公司制
得玉米蛋白纤维。 1945年左右，美国杜邦、日本研究
了大豆蛋白纤维，商品名分别为 Soylon 和 Sikool。
1948年，美国 Varginia Carol Chemical 公司开发了玉
米蛋白纤维 —— Vicara。 1969年，日本东洋纺公司研
制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为 Chinon（ 希农）
? 牛奶蛋白纤维
? 由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料与丙希
腈接枝聚合物的再生蛋白纤维,Chinon”,它是世界上
唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。
? 牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较
好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但
纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热 120℃ 以上易泛黄。
? 玉米蛋白纤维
? 由美国 DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可
进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加
入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。
? 玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性
能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性
和蚕丝的手感特性。
生物降解性纤维
? 生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物
作用下能自行降解的纤维。
? 按照纤维组成，生物降解性纤维可以分为 生物可降解
的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类 。生物降解
性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点。
? 按照其降解机理的不同，它可分为两大类：
? 一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤
维，如用于外科缝合线的纤维。
? 另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维。
它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳
和水等。适合用作一般生活材料和产业用材料。
生物可降解性纤维的品种和性能
? 一、生物可降解再生纤维
? 以天然聚合物为原料制得的可降解纤维。
? 1、棉粘纤维
? 日本 Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出
微生物可分解的长纤维非织造布，原料为棉短
绒。其方法是先对棉子绒进行精制，再溶于铜
氨溶液中，制成可再生的铜氨人造纺丝液，通
过矩形喷丝板在温水中挤压成丝，然后拉伸、
铺网，制成多孔非织造布。该非织造布轻薄、
强度高。
? 醋酸纤维素纤维
? 为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃
后不损害环境卫生，美国 Eastman Kodak公司
研制了一种环境不稳定纤维素纤维。该纤维综
合了纤维素酶与颜料的优点，颜料起到光氧化
催化的作用，加速了纤维素酯的分解，使这种
醋酯纤维具有生物可降解性。
? 甲壳素纤维
? 甲壳素是一种天然有机高分子多糖，广泛分布
于自然界中。制取甲壳素的主要来源是水生的
贝壳类甲壳纲动物的壳质。
? 甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中，经过纺
丝、凝固、后处理制成的。
甲壳素纤维的性质和指标
? 1、外观、色泽
? 纯甲壳素和纯壳聚糖都是白色或灰白色半透明的片状
或粉状固体，无色、无味、无臭、无毒，壳聚糖略带
珍珠色。
? 2、化学性质
? 在一定条件下，甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基
化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应，从
而生成各种不同性能的甲壳质衍生物，扩大了甲壳质
的应用范围。
? 3、可纺性
? 甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具
有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液，这种溶
液具有良好的成膜或成丝强度，故它们具有良好的可
纺性。
? 4、可生物降解
甲壳质和壳聚糖的质量指标
品种 线密度 （ tex)
强度（ cN/tex) 伸长（ %） 打结强 度
(cN/dt
ex)干强 湿强 干伸 湿伸
甲壳质
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.20
0.35~
0.97 4~8 3~6
0.44~
1.14
壳聚糖
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.73
0.35~
1.23 8~14 6~12
0.44~
1.32
由表中可看出：
4、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性（ 17.2%），用
它制成医用缝纫线，其干燥状态下的线强度
>17.64cN/tex。 在手术缝合后的初始 10~15天有很大的
强度，以后强度迅速下降，有利于生物体吸收。甲壳
素纤维用作医用缝纫线无毒，在生物体内会被酶解并
被组织吸收，无生物排斥性，不会引起过敏，术后无
需拆线，临床上还具有镇痛、止血和治愈效果。
? 5、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能，吸汗保湿，
穿着十分舒适。甲壳素的吸湿率可达 400%~500%，是
纤维素的 2倍多。
? 6、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性，对大肠杆菌、
枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑
菌作用。因此，甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行
抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用。
甲壳素纤维的主要用途
? 1、用作医用缝合线
? 2、甲壳素的非织造布用作医用敷料。上海长海医院烧
伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料，
选择 50例烧伤病员试用。经统计分析论证了该敷料确
有透气透水性能良好的特点，这就保证了敷料下不积
液，为控制感染、促进伤口愈合创造了条件。
? 3、日本尤尼吉卡公司与法国 Roussel Medica 公司于
1998年 4月联合推出甲壳质非织造布，商品名为
Beschitin-W 人造皮肤。 10cm× 12cm的人造皮肤售价
150美圆。
? 4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性，可用作高档内
衣。
蛹蛋白粘胶长丝
? 蛹蛋白粘胶长丝又称为 PPV,是综合利用高分子改性
技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新
技术，将蛹蛋白生化处理成纺丝液，再与粘胶共混处
理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维。它外表
呈淡黄色，有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感。
由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质，其蛋白质含量
为 30%，富含 18种氨基酸，与人体皮肤接触，能有效
促进新陈代谢，防止皮肤衰老。其芯层粘胶纤维是一
种再生纤维素纤维，它吸湿透气性好，服用性能好，
染色性能和棉纤维相似，而且价格便宜。这两种原料
通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的
外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多。
二、生物可降解性的合成纤维
? 1、生物可降解的聚酯纤维
? 用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维。如日
本东京 Showa高聚物有限公司与 Showa Denko
株式会社研制了一种纱线，所用纤维是以脂肪
族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的。该纱
线有较好的热稳定性和机械强度，并具有生物
可降解性。
2、聚乳酸纤维
? 聚乳酸纤维（ polylactic acid,缩写 PLLA） 是 20世纪 90
年代初由日本岛津（ Shimadzu)公司和钟纺 (Kanebo)
公司联合开发的一种可生物降解的纤维,
? 聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经
发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝而成。故又称为
“玉米纤维”，商品名为 Lactron.
? 聚乳酸纤维的熔点高达 170° C以上，具有与聚酯纤维
类似的性质，外观透明。可以用熔融纺丝法加工成丝。
? Lactron纤维有短纤维和长丝两种。它们的线密度范围：
短纤维 0.11~2.22tex,长丝 2.22~111tex。
? 纤维抗拉强度可达 35.25~48.51cN/tex,并具有良好的
耐热性、热定型性，有丝一般的光泽，手感柔软，可
以用分散染料染色，且颜色较深。
聚乳酸纤维和涤纶、锦纶 6的物理性质比较
物理指标 聚乳酸纤维 涤 纶 锦纶 6
断裂强度
（ cN/tex)
39~54 39~54 39~54
断裂伸长
（ %）
20~35 20~35 20~35
初始模量
（ cN/tex)
590~690 880~1100 200~390
熔点（ ° C） 175 256 222
回潮率（ %） 0.6 0.4 4.5
聚乳酸纤维的用途及产品
?聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、
医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农
林、水产、造纸、卫生等行业。
?聚乳酸纤维制品在废弃后，在土壤或水
中微生物的作用下可分解为二氧化碳和
水。
?目前聚乳酸纤维已实现工业化生产，主
要有日本开发的 Lactron和法国 Fiberweb
公司开发的 Deposa等。
3、聚己内酯纤维
? 聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成
高分子纤维。
? 它所用的聚己内酯是环状单体 —— 己内酯。它可以采
用熔融纺丝法制取单丝、复丝和短纤维。
? 聚己内酯纤维的强度和锦纶 6几乎相当，它的拉伸强度
可以达到 70.56cN/tex以上，打结强度也在 44.1 cN/tex
以上；而且湿态下的强度损失很少。
? 聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似。并且，
它不仅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也
有很好的降解性。
? 4、聚乙烯醇纤维
? 聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物。
? 将相对分子质量超过 1000的聚合物充分皂化后同玉米
淀粉以 85,15的比例混合配制成纺丝液，经干法或湿
法纺丝，在 120?C空气条件下拉伸，即可制成可生物
降解的聚乙烯醇纤维。
? 5、聚乙烯纤维
? 日本 Unitika Ltd,公司与 1991年制成了微生物可降解的
聚乙烯纤维。这种纤维采用 97%高密度聚乙烯与 3%含
3%~30%聚己内酯混合制得的切片，在 280 ?C下熔融
纺丝，经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的
聚乙烯纤维。
差别化
纤维
? 差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学
改性处理，使性能上获得一定程度的改善。
? 至 20世纪末，全世界化学纤维差别化率已达 30%，发达国
家化学纤维产量已超过 50%，我国不到 20%，但沿海地区
有的化纤企业差别化纤维产量已占 1/3。
? 一、分类
? 结合纤维改性方法上的某些特征，可以分为：
? 1、异形纤维
? 2、超细纤维：单纤维细度小于 0.44dtex的纤维；细度大于
0.44dtex小于 1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维组成
的长丝称为超复丝，细特纤维组成的长丝称为高复丝。
? 3、易染纤维：又称差别化可染纤维（ DDF)。 所谓“易染
色”是指它可用不同类型的燃料染色，且染色条件温和，
色谱齐全，色泽均匀及坚牢度好。
? 4、阻燃纤维：能满足某些领域所规定的燃烧试验标准。
? 5、高吸湿性纤维
? 6、抗起球性纤维
? 7、抗静电纤维
? 8、自卷曲纤维：又称为三维立体卷曲纤维。
这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等
特点，使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好。
? 9、高收缩纤维：对纤维热处理后收缩率约
15%~40%的纤维称为收缩性纤维。其中收缩
率约 20%的为收缩纤维，收缩率高于
35%~40%的为高收缩纤维。
? 10、有色纤维
二、纤维改性的方法
? 纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能，同时
又对某一方面的性能有所改善。主要有三条途径：
? （一）物理改性
? 采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法。
? 1、改变聚合与纺丝条件
? 2、改变截面
? 3、表面物理改性
? 4、复合
? 5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种或
几种聚合物混合后喷纺成丝。
? （二）化学改性
? 指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法。
? 1、共聚：采用两种或两种以上的单体在一定
条件下进行聚合的方法。由于新单体的加入，
因而改变了原高聚物的性质。例如，丙烯腈与
氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维
的阻燃性能。
? 2、接枝：通过一种化学或物理的方法，使纤
维的大分子链上能接上所需要的基团。
? 3、交联：指控制一定条件使纤维大分子链间
用化学链联接起来，从而形成一个分子量无限
大的三维网状结构。
? （三）工艺改性
? 通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和
过程来达到改性的目的。
? 1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控
制；
? 2、根据新的成形原理采用新的成形方法；
? 3、改进纺丝成形和后加工工艺，如某些抗起
球型聚酯纤维的生产；
? 4、后续工艺过程的联合，如染色与纺丝工艺
的联合，可以生产出有色纤维。
异形纤维
? 天然纤维一般都具有非规则的截面形状，这
一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能
的重要原因。简单地改变合成纤维的截面形状，
就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。
? 1954年，世界上首次发表了关于异形纤维制造
的研究报告。 1959~1960年间，三角形、三叶
形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产。
1960年，相继开发了四叶形、五叶形纤维。
1965年杜邦公司发明了锦纶 -66中空纤维。到
70年代初期，美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤
维产量的 15%左右。
一、异形纤维的分类及制造方法
? 1、喷丝孔异形法
? 2、膨化粘结法：它采用一组距离较近的喷丝孔板，纺
丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，
会发生膨化而相互粘结，在适宜的纺丝速度和冷却条
件下而形成空心或豆形截面的纤维。
? 3、复合纺丝法：先制成复合纤维，再将复合纤维中的
一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。例如,C— 形
纤维的制造方法，就采用了 如图 的一种喷丝板。
? 这种 C— 形纤维具有不规则的截面形状，纵向轮廓也不
规则，表面并非连续光滑，因而纤维不产生极光，且
蓬松、有弹性。可用于双面针织物。
? 4、轧制法：纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固
化时，用特殊热辊挤压成型。
二、异形纤维的性质
? 1、光泽和耐污性
? 异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果。
圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向
无关，而异形纤维表面对光的反射强度随着入
射光的方向而变化。
? 不同截面的异形纤维的光学性质有所不同。从
光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截
面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光
泽。而多叶形截面纤维的光泽较柔和，闪光小。
织物（塔夫绸）的对比光泽度
? 表中织物对比光泽度是指最大反射光强度 Imax 和最小反
射光强度 Imin 之比。织物的对比光泽度愈大，其光泽感
愈强。比较织物的对比光泽度，异形聚酯丝更接近于
蚕丝，说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。
? 由于异形纤维的反射光增强，纤维及其织物的
透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，
这样就提高了织物的耐污性。
织物试样
75° ~45°
Imax Imin 对比光泽度
圆形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 57.5 42.5 1.35
三角形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 77.5 45.0 1.72
蚕丝（ 1.21dtex/1F) 75.0 26.2 2.86
圆形聚酰胺丝
（ 7.7tex/24F) 57.5 38.8 1.48
2、蓬松和透气性
? 一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比
普通合成纤维好，做成的织物手感更厚实、蓬
松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面
越复杂，纤维及织物的蓬松性和透气性越好。
指标
聚酰胺纤维织物
圆形 三角形 菱形 三叶形 豆形
透气性
（ mL/s ·cm2) 36 41 43 47 51
纤维试样
规格
（ dtex× m
m)
蓬松性 /% 保温性 /%
圆形涤纶 2.75× 51 76.64 70.13
圆中空涤纶 2.75 × 51 67.74 81.64
? 3、抗弯曲性和手感
? 在截面相同的情况下，异形截面纤维比同种圆
形纤维难弯曲，从而引起风格手感的改变，使
异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。
而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这
样的规律：
三叶形 >三角形、豆形 >菱形 >圆形
对中空纤维来讲，其硬挺度和手感受到纤维中
空度的影响。一定范围内，中空纤维的硬挺度
随着中空度增加而增大。中空度过大时，纤维
壁会变薄，纤维也会变得易挤压，硬挺度反而
降低。
? 4、抗起球性和耐磨性
? 纤维异化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤
维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。
如图，为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛
球生成量的关系。
? 异形纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，
包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却
明显提高，甚至提高 2~3倍。
? 如图
? 5、抗静电及吸湿性
? 纤维异形化后，表面积和空隙增加，织物的回
潮率增加，且截面越复杂回潮率越高。如六叶
形锦纶长丝回潮率可达 5.2%，而圆形截面织物
只有 4.8%。
? 6、抗折皱及抗抽丝性
? 异形纤维弹性模量比圆形纤维高，因此抗变形
能力较强，抗折皱效果好。
? 7、染色性
? 异形纤维由于表面积大，因而上色速度快。但
由于纤维表面对光的反射率增大，颜色相对显
得较浅，若要获得与圆形纤维同样深度的颜色，
染料要多消耗 10%~20%。
异形纤维的应用
? 目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域。
? 1、涤纶仿真丝产品
? 2、异形变形丝经编针织物，异形锦纶丝袜。多叶形的
锦纶丝是丝袜的一种高级原料，由它制成的袜子不仅
耐磨性好，使用寿命长，且具有抗钩丝性好，透气性
好的特点。
? 3、仿毛、仿麻产品：如三叶形或三角形的异形涤纶纤
维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线
? 4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维
（ ANTRON） 被用作地毯原料。由它制成的地毯具有
抗静电、阻燃性好，强力高、色牢度高、表面光滑不
易藏污等特点。
? 5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料。如
杜邦公司开发的聚酯中空纤维（ DACRON）。
高 功 能
纤 维
High Functional
Fiber
高功能纤维的定义及分类
? （一 ）功能纤维的定义
? 功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维，还包括提供舒
适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在
特殊条件下应用的纤维。
? （二）高功能纤维的分类
? 1、分离功能纤维：
? 膜分离用中空纤维
? 过滤介质用纤维
? 吸附分离用纤维
? 2、传导功能纤维
? 导光纤维
? 导电纤维
? 3、耐热纤维
? 耐热纤维
? 防燃纤维
? 4、屏蔽纤维
? 电磁波屏蔽
? 中子吸收
? 噪音隔绝
? 5、其它
? 发光纤维
? 生物活性纤维
? 超导纤维
? 变色纤维
? 抗菌纤维
导电纤维
? 导电纤维（ Electrical conductivity fiber)指在标准状态
下质量比电阻为 108Ω?g/cm2以下的纤维。
? 导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种：
? 1、均匀型：导电成分均匀地分布在纤维中
? 2、被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表
面；
? 3、复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通过复合纺
丝法得到导电纤维。
? 按纤维材料来分：金属纤维、碳纤维、有机导电纤维
光导纤维
? 光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过
特殊复合技术制成的复合纤维,
? 光导纤维可以分为以下类别,
? 1、按材料组成分为无机纤维和有机纤维。无
机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维。
? 2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导
纤维。
? 3、按传递性能分为光和传象纤维。
? 4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外
线和激光传导纤维。
光导纤维的发展
? 玻璃光纤是 20世纪 60年代开始研究的,60年代后期到
70年代初获得了低光损耗的石英光纤，它可扩大光波
使用范围，在输送紫外、红外光时光损耗小，实现长
距离通讯等优点而成为无机光纤的主导。但其价格昂
贵，不宜弯曲，难加工。有机光纤是 60年代中期进入
使用阶段。 1966年，美国杜邦公司和光学聚合物公司
首先出售了全反射型的有机光纤。以后日本旭化成、
东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤。
1972年，杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光
纤。 70年代末，该公司又开发了一种导光距离提高一
倍的有机光纤。进入 80年代以后，有机光纤又有了新
发展，性能进一步提高。有机光纤的透光率等方面比
石英类无机光纤差，光传输损耗较大，光传导距离较
短，但有机光纤加工容易，轻而柔软、挠曲性好。
光导纤维的制造
? 光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，
直径一般为几十微米或几微米；外面一层成为
包层，为了保护光导纤维，包层外还往往覆盖
一层塑料。
? 制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、
涂层法、双组分挤压法。
? 如图为双坩埚拉丝装置
抗菌纤维
? 一、抗菌纤维的分类
? 1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳
素纤维及金属纤维等。
? 2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐
洗性略差；
? 3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤
维，这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。
? 二、抗菌机理及加工方法
? 目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。
? 有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与
细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的
细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。
? 无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细
菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。
? 目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。
? 三、抗菌纤维的典型品种
? 1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝
经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截
面直径为 2~20μm纤维束。
? 它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也
具有良好的抗菌性。
? 试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，
但镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如
表。
? 用金属纤维与棉按 10,90的比例混纺后，所制
成的金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永
久抗菌针织物。
大肠杆菌 白色葡萄球菌
个 /mL 抑菌率 个 /mL 抑菌率
镍铬合金纤维 3.0× 107 95.6 8.8 × 107 96.9
银纤维 2.8 × 107 95.9 1.04 × 108 96.3
铜纤维 1.6 × 108 76.5 8.4 × 108 70.0
普通棉纤维 6.3 × 108 0 8.3 × 109 -17.9
? 2、丙纶抗菌纤维
? 丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：
? 抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙
纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混
纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装
3、纳米抗菌涤纶
由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选择首先
要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。
为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中，除
将抗菌粉体进行表面处理外，需用共混法制成
的纳米抗菌母粒进行纺丝。
4,Amicor抗菌纤维
Amicor 纤维是 Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列。其
基纤维是聚丙烯腈系纤维。产品主要有 Amicor AB
（ 抗菌型）和 Amicor AF（ 抗霉菌）两种产品。这两种
产品可分别使用。为了赋予双重（抗菌和抗霉）的活
性，也可以作为混纺纱联合使用，称为 Amicor Plus。
Amicor可以和许多其他纤维进行混纺，如棉、毛、尼
龙,Tencel,粘胶及聚酯。其中与棉混纺时纱线既有
棉的吸收能力和手感，又有 Amicor产生的抗微生物保
护作用。由于 Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式
分散于纤维结构中，作为储存器的颗粒将化学品缓慢
释放出来，因此由 Amicor混纺纱制成的织物具有优良
的水洗稳定性。
? 5、天然抗菌纤维
? 甲壳素纤维和竹纤维
? 竹纤维是一种用竹子为原料的新型再生纤维素
纤维，其形态特征和机械性能都与粘胶相似。
? 竹纤维具有独特的天然抗菌性能,24小时内抗
菌率可达到 70%。
四、抗菌纺织品检测方法 —— 振荡烧瓶实验
? 1、实验原理：在液体中通过长时间振荡，增加微生物
与抗菌产品内抑菌药物的接触以显示其抑菌作用。
? 本试验适用于非溶出性抗菌产品。
? 抑菌率的计算
? 评价规定
? 试验样片的抑菌率与对照样片抑菌率的差值 >26，即可
认定该样片或纤维具有抗菌作用。
抑菌率 = 样品振荡前平均菌落数 — 样品振荡后平均菌落数
样品振荡前平均菌落数 *100%
防护功能纤维
? 防护功能纤维指利用现代科技手段制造的，在危害环境中能
对人起防护作用的纤维材料。主要有以下几种。
? 1、抗静电纤维
? 抗静电纤维主要包括 永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维。
? 暂时性抗静电纤维 主要是为了防止合成纤维制造和加工过程
中的静电干扰。所用抗静电剂多为各种表面活性剂。这种抗
静电纤维耐洗和耐久性差。
? 永久性抗静电纤维 是通过树酯整理或特殊加工方法制造，耐
洗涤、耐摩擦。其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、
复合纺丝法、共聚法。其中共混纺丝法较多。
? 如日本东丽公司开发的抗静电尼龙 PARAL就是用聚氧乙烯系
聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。日本
帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺
丝，成功开发抗静电涤纶。
? 2、防辐射纤维
? 防辐射纤维有两种类型：一种是纤维本身耐辐
射，称为 耐辐射纤维 。其代表是 聚酰亚胺纤维 。
由于其分子链全部由芳香环组成，而且芳环中
的碳和氧的结合是双键形式，故有效地增强了
结合能，因此聚酰亚胺纤维具有耐辐射、耐热、
强度高等优点，广泛应用于宇航、电气、原子
能工业方面。
? 另一种是 复合型防辐射纤维,通过向纤维中添
加其他化合物或元素是该纤维具有耐辐射的性
质。主要有防中子纤维和防 r射线纤维。
? 3、防紫外线纤维
? 防紫外线纤维有两种类型,一种是自身具有抗
紫外线破坏能力的纤维，如腈纶。另一类是含
有防紫外线添加剂的纤维。它是先在成纤高聚
物中添加少量防紫外线添加剂，然后纺丝制成
防紫外线纤维。
? 用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有,一
是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物
的单体共聚制成防紫外线纤维。二是将无机物
微粒子与单体混合，然后聚合制成无机物均匀
分布的高聚物，经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维。
如日本的可乐丽公司开发的 Esumo是加入了可
吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维。东丽公司
开发的 Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线
纤维。
? 纺织品防紫外线性能的评定
? 防紫外线的测试方法从大类上分有 直接法 和 仪器法 。
? 直接法客观性不够，可重复性差。
? 仪器法采用光谱辐射，应用测试仪器进行测试计算。
? 国内外防紫外线性能实验方法标准有：
? 澳大利亚 /新西兰标准 AS/ZS4399- 1996日光防护服评
定和分级。
? 美国 AATCC183-1998紫外线透过织物的透射比和阻截
率试验方法。
? 英国标准 BS7914-1998紫外线透过织物的穿透性试验
方法。
? 欧盟标准 PrEN13758-2001纺织品日光紫外线防护性能
? 中国标准 GB/T17032-97纺织品织物紫外线透过率的试
验方法。
? 试验用仪器：
? 分光光度仪和紫外线强度计
? GB/T17032是采用紫外线强度计测定织物紫外线透过
率的。其原理是采用中波段的紫外线光源，测定透过
试样和无试样情况的紫外线的透射强度。
? 分光光度计是采用紫外线作辐射源，经单色器色散后
的光束照射试样，用积分球收集透过织物的各个方向
的辐射通量，计算出紫外线投射比。分光光度计法是
目前国际上最流行和通用的方法。
? 评价防紫外线性能的指标
? 紫外线透射比：有试样时的紫外线透射辐射通
量与无试样时的紫外线透射辐射通量之比。
? 紫外线遮挡率：遮挡率 =1-透射比
? 穿透力：紫外线防护系数（ UPF） 值的倒数。
? 紫外线防护系数（ UPF）,是不使用防护品时
计算的紫外线辐射效应与作用防护品计算的紫
外线辐射效应的比值。
? 阳光防晒因素 SPF（ SUN PROTECTION FACTOR）
? UPF是目前国外采用较多的评价织物防紫外线性能的
指标。如 AS/NZS4399 AATCC183 PREN13758及
ISO提案均采用该指标。
? UPF值和 UVA透射比的确定
? AS/NZS4399将 UPF级进行了分类，并规定了相应的
透射比指标。
? AS/NZS4399的 UPF分类
UPF范围 UV防护分类 UV透射比（％） UPF级数
15～ 24 良好 6.7~4.2 15,20
25～ 39 很好 4.1~2.6 25,30,35
40～ 50,50
＋ 极好 ≤2.5
40,45,50，
50＋
防紫外线纤维性能
? 1、纤维质量
? 抗紫外线涤纶低弹丝的强度较常规丝低，主要由于加
入抗紫外线母粒后，熔体粘度较低所致。
? 2、功能性指标
? 抗紫外线涤纶织物的紫外屏蔽率较高,250～ 390mm
的紫外线屏蔽率在 96.8％以上，尤其是对紫外线 UVB
（ 290～ 320mm） 的屏蔽率达 98.5％以上。
? 3、穿着舒适性分析
? 因纤维中加入的添加剂主要是无机粉末，可在纤维内
部形成微孔，从而使织物具有较好的透气性和导湿性。
但用纯抗紫外线涤纶制成的织物吸湿性较差，而抗紫
外线涤纶与棉纱交织的织物可提高穿着的舒适性。
影响纺织品抗紫外线的因素
? 1、纺织纤维的防紫外辐射性能
? 2、织物厚度的影响
? 织物越厚，防紫外线辐射性能越好。但经防紫外线整
理后厚度增加,UPF(SPF)值 增加不大。
? 3、织物紧密度的影响
? 4、织物质量的影响
? 5、纺织品颜色的影响
? 随着纺织品颜色的加深，织物的紫外线辐射透射率减
小。
? 6、其他因素的影响
? 短纤织物优于长丝织物，加工丝产品好于化纤原丝产
品，细纤维比粗纤维好，扁平异形化纤织物优于圆形
截面化纤织物，机织物好于针织物，紫外辐射防护膜
比透明薄膜好。
? 4、保温纤维
? 80年代，受太阳能的启发，开发了具有吸热、
蓄热特性的碳化锆保温纤维。如日本的尤尼吉
卡公司及德桑特公司开发的 Sora α,被称为太
阳能纤维。
? 80年代后期，人们又开发了一种根据环境变化，
在一定温度范围内可自由调节体温的纤维，称
为温控纤维。现已开发的温控纤维有相变物质
类温控纤维、塑性晶体类温控纤维、添加溶剂
类温控纤维、电发热温控纤维。
负离子纤维
? 负离子是一种对人体健康非常有益的物质。负离子发
生材料是 20世纪 90年代开始受到关注的新产品，在负
离子发生材料中研究最多的是电气石。
? 目前负离子纺织品的生产方法有三种：
? 1、将负离子发生材料超微化，制成纳米 -亚纳米超微
粉体，如纳米负离子远红外粉 SCJ-129,然后加入到
化学纤维纺丝液中。该方法缺点是不适用于天然纤维。
? 2、将负离子材料超微粉体加工成负离子浆，然后通过
成膜物质粘附到织物上。该方法适用于多种纤维，但
影响织物的手感和透气性。
? 3、利用带活性反应基团的新型负离子材料，与纤维上
的羟基、胺基形成共价键，获得耐久、透气、柔软的
负离子织物。
? 负离子材料整理技术的应用
? 日本 Komatsu Seiren 公司成功开发在织物上固着能产
生负离子的特定天然矿物质的整理技术，该技术适用
于所有类型的纺织面料。
? Komatsu Seiren公司的负离子织物以 Verbano命名，
主要有两种类型 （ 1）结合 DIMA超薄膜涂层的
Verbano S织物。（ 2）结合 Mawus用于亲水性聚酯纤
维的接枝聚合技术的 Verbano R织物。
? 日本东丽公司开发了一种新型舒适后整理技术
Aquaheal。 该技术采用海底深处的原料，制成精细微
粒粘附在纤维表面。它具有多孔性，通过物理刺激作
用产生负离子。该织物在家庭洗涤 40多次后仍可产生
负离子。该整理能应用于多种类型的纤维。
高吸湿纤维
? 高吸湿纤维的开发途径 主要有：
? 化学方法，如将吸水性基团接枝到纤维上。
? 物理方法：如采用纤维表面的粗糙化、截面异
形化以及多孔和中空结构等。
? 复合纺丝：与吸湿性聚合物复合纺丝。
? 高吸水的天然纤维和化学纤维的开发和利用。
? 1、高吸放湿聚氨酯纤维
? 日本旭化成公司首创，其特点是吸湿量大，且
放湿速度快。在运动或高湿环境纤维从皮肤吸
收水分，在静止或低湿度环境可以迅速放湿，
因此被称为“能呼吸的纤维”。
? 2、超吸水性纤维,LANSEAL”
? LANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料，占纤维 30％
的表层部分经碱性水解制得。其表层为水溶性高分子
的交联体,具有高吸水性。与水接触吸入大量水，在
纤维直径方向大约 膨胀 12倍 。具有很好的 保温性能 。
? 3、细旦丙纶纤维
?,芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能。因
此这种织物导汗透气，穿着可保持皮肤干爽，提高了
舒适性和卫生性。适用于针织内衣和运动服装。
? 4、高去湿四沟道聚酯纤维
? 杜邦公司用于生产 Cool max织物，具有优良的芯吸能
力。采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维，将皮肤上
的汗液用芯吸导到织物表面蒸发冷却。应用于运动服
装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽，具有优良的
保暖防寒作用。
? （ 5）导湿干爽型涤纶长丝
? 通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大，比表
面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高。
? （ 6）聚酯多孔中空截面纤维,WELLEY”
? 纤维表面有许多贯通到中空部分的细孔，液态水可以
从纤维表面渗透到中空部分，这种结构以最大的吸水
速度和汗水率为目标。
? （ 7）高吸放湿性锦纶,QUUP”
? 日本东丽公司制造。它是在锦纶 6中混入特殊的高吸湿
性聚合物而制得的均匀相溶的聚合物混合体。 QUUP
既保持了原来锦纶的特性，又能使吸湿性提高 2倍。
? （ 8）,HYGRA”纤维
? 日本尤尼契卡公司生产，是把吸湿聚合物作为芯的复
合纤维。纤维表面是常规锦纶，湿润时有滑爽的感觉。
? （ 9）等离子体表面改性
? 利用等离子体技术对材料表面改性，增加了涤纶等合
成纤维及其纺织品的表面吸湿性。
? （ 10）挥汗纤维
? 纤维表面涂有电离子体，并混入一些化学物质，不仅
吸水性强，而且放湿速度快。这种纤维由日本大阪工
业技术研究所等开发。
? （ 11）聚丙烯腈纤维,Colax”和,SWIFT”
? 均为吸水性聚丙稀腈纤维,Colax的截面为菊花形，
具有天然麻的干爽触感。
? （ 12）,Sophista”纤维
? 利用复合纺丝的方法，将 EVOH（乙烯－乙烯醇共聚
物）和聚酯制成双组分皮芯型的复合纤维。
智能纤维
? 从 20世纪 90年代开始发展的智能材料在过去材料包含
的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内
容。智能纤维是智能材料的主要品种之一。
? 智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时，其形状、
温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应。
? 1,PH响应性凝胶纤维 随着 PH值的变化而产生体
积和形态改变的凝胶纤维。
? 2、光敏纤维 在光的作用下，纤维的某些性能，例
如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维。其研究热
点是光致变色纤维。
? 3、温敏纤维 某些性能随温度改变而发生可逆变化
的纤维。其研究热点是温敏变色纤维。
高 性 能
纤 维
? 高性能纤维（ High performance fibers)指具有
比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异
的耐高温性能和难燃性及突出的化学稳定性的
纤维。
? 高性能纤维是本世纪 60年代初发展起来的，它
最初的研究背景是基于军事装备和宇宙开发等
尖端科学的需要，致力于高强度、高弹性模量
和耐高温等研究为目标。目前高性能纤维中有
代表性的是有机刚性链的对位芳纶、有机柔性
链的高强聚乙烯纤维，无机类的碳纤维。
? 常见的高性能纤维分类如下：
碳纤维
? 一、碳纤维定义及制造
? 碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量 90%以上
的纤维。
? 碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原
丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种
高强度、高模量的纤维，它具有很高的化学稳定性和
耐高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材
料。
? 以粘胶为原丝时，粘胶纤维可直接炭化和石墨化。纤
维先进行干燥，然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢
加热到 400 ° C 。 达 400 ° C后，快速升温至
900~1000 ° C,使之完全炭化，可得含碳量达 90%的
碳纤维。若以聚丙烯睛 纤维为原丝，则需先对原丝进
行 180~220 ° C,约 10h的预氧化处理，然后再经过炭
化和石墨化处理，由此制得具有优良性能的碳纤维。
? 二、碳纤维的种类
? 根据炭化温度的不同，碳纤维分为三种类型：
? 1、普通型（ A型）碳纤维：它是在 900~1200 ° C下炭
化得到的碳纤维。这种碳纤维强度和弹性模量都较低，
一般强度小于 107.7cN/tex,模量小于 13462cN/tex。
? 2,高强度型（ C型）碳纤维：它是指在 1300~1700
° C下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度很高，可达
138.4~166.1cN/tex,模量约为 13842~16610cN/tex。
? 3,高模量型（ B型）碳纤维：又称石墨纤维，它是指
在炭化后再经 2500 ° C以上高温石墨化处理所得到的
纤维。这类碳纤维具有较高的强度，约 97.8~ 122.2
cN/tex,模量很高，一般可达 17107cN/tex以上，有的可
高达 31786cN/tex.
? 三、碳纤维的结构和性能
? 碳纤维是由许多微晶体堆砌而成，微晶体的厚
度为 4~10nm,长度为 10~25nm,它由约 12~30
个层面组成。（如图）
? 碳纤维的性能
? 1、碳纤维轴向的强度和模量比径向高，因而碳纤维忌
径向受力，打结强度低。
? 2、碳纤维具有很好的耐高温性和耐热性。
? 3、碳纤维在空气中表面易氧化，因而在空气中使用温
度不易太高，但在隔绝氧的情况下，使用温度可达
1500~2000° C,而且温度约高，纤维强度约大。（如
表）
? 4、碳纤维化学稳定性好，一般的酸碱对它不起作用。
? 5、碳纤维具有自润滑性，在铜中混入 25%的碳纤维后，
可使复合材料的磨损率大大降低。
? 6、碳纤维的密度比一般纤维大，但远比一般金属轻。
四、碳纤维的应用
? 碳纤维的主要用途是作为增强材料，经过一定
的复合工艺制成一种新型复合材料。
子弹打不透、烈火烧不着的芳纶
? 芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维，是以含苯环的二氨基
化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的，属于
聚酰胺纤维。芳纶所用原料不同有多种牌号，如尼龙
6T,芳纶 1414、芳纶 14、芳纶 1313等。其中以芳纶
1414、芳纶 1313最为成熟，产量最大，使用最多。
? 芳纶发明于 20世纪 60年代，由美国和苏联等首先研制
成功，并于 70年代投入工业化生产。目前美、德、日、
俄等国已生产芳纶 1414，总生产能力为 4.1万吨 /年。
美、日、俄等国生产芳纶 1313，总生产能力为 2.4吨年。
? 我国于 20世纪 70年代开始研究芳纶，已基本上掌握了
其生产技术及工艺条件，但这种产品的生产工艺过程
复杂，对技术与设备的条件要求很高，目前只有小规
模生产。
芳纶 1414
? 芳纶 1414的商品名叫凯芙拉（ Kavlar）,所用原料是
对苯二甲酰氯和对苯二胺。
? 芳纶 1414被称作高强度、高模量纤维，其强度是普通
锦纶或涤纶纤维的 4倍，为钢丝的 5倍、铝丝的 10倍。
模量为锦纶的 20倍，比玻璃纤维和碳纤维的模量都高。
长期使用温度为 240℃,在 400 ℃ 以上才开始烧焦。
? 芳纶密度 1.44，比各种金属都要经得多。
? 芳纶的化学性能很稳定。
? 芳纶 1414主要用于航空航天和国防军工领域，主要用
于制作各种复合材料，用于空间飞行器、飞机、直升
飞机等的内部及表面，还可用于宇宙飞船、火箭发动
机外壳、导弹发射系统。可用于制作防弹衣、防弹头
盔、轮胎帘子线和抗冲击织物。
芳纶 1313
? 芳纶 1313的商品名叫诺曼克斯（ Nomex）,由间苯二
甲酰氯和间苯二胺两种原料制成。
? 芳纶 1313主要特点是耐温性能好，可在 260 ℃ 高温下
持续使用 1000小时，在 300 ℃ 下连续使用一星期，还
能保持原有强度的一半。它还具有很好的阻燃性（限
氧指数为 28%），在火焰中不延燃。它还有良好的抗
辐射性能，其强度和伸长与普通涤纶相似，便于加工
与织造。
? 芳纶 1313主要用于制作防火和耐高温材料，如用于制
作防火帘、防燃手套、消防服等。
? 在航空航天方面芳纶 1313可用于制作降落伞、飞行服、
宇宙航行服等，也可用于民用客机的装饰织物。
复合纤维
? 复合纤维是由两种及两种以上的聚合物或性能
不同的同种聚合物按一定方式复合而成的。
? 从 20世纪 50~60年代成功开发复合纤维以来，
已经出现数十种乃至数百种复合纤维。
? 一、复合纤维的分类
? 复合纤维的分类方法很多，按生产方式可分为
复合纺丝和共混纺丝；
? 按复合纤维内部组分的几何特征有如下分类：
? 二、复合纤维的生产方法
? 复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混
纺丝法。
? 复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物，用两
根螺杆分别熔融、计量后，共同进入特殊设计
的纺丝组件，经喷丝孔喷出冷却成形。复合纺
丝是用专用的复合纺丝机生产。
? 共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的
聚合物混合在一起进行纺丝的方法。这种方法
可以用普通纺丝设备。
? 三、复合纤维的性能特点及应用
? 下图为几种双组分复合纤维的基本结构
? （一）并列型复合纤维
? 并列型复合纤维是最早开发并取得成功的复合
纤维（ 1959年）。人们从羊毛的双边结构获得
启发，首先开发了并列型腈纶复合纤维 —— 奥
纶 21。
? 并列型复合纤维最重要的特征是能够产生类似
羊毛的理想的三维卷曲。下表给出了三维复合
腈纶的一些特性。从表中可看出，复合腈纶的
卷曲性能指标远远大于普通腈纶，尤其是湿纺
复合腈纶，其卷曲更突出，且卷曲弹性好。
复合腈纶和普通腈纶的物理机械性能对比
指 标 普通腈纶 湿纺复合腈 纶 干纺复合 腈纶
线密度 (dtex) 3.17~3.50 3.17~3.50 3.33
干强 (cN/dtex) 2.65~3.53 3.0~3.90 3.10~4.0
干伸 (%) 30~42 30~42 30~40
钩强 (cN/dtex) 1.8~207 2.2~3.1 2.2~3.2
钩伸 % 20~30 25~35 22~32
卷曲数（个
/25mm) 9~13 40~60 25~35
卷曲度（ %） 15~25 45~55 35~45
残留卷曲度（ %） 10~20 25~30 20~30
? （二）皮芯型复合纤维
? 皮芯型复合纤维按结构可分为同心皮芯纤维和偏心皮
芯纤维。皮芯型纤维可利用各组分不同性质而产生不
同的形态和效果，它可以在导电纤维、帘子线、热粘
接纤维、自卷曲纤维等方面得到开发利用。
? 例如，日本窒素公司开发的一一种复合型热粘接纤维
（ ES纤维），又称热塑性纤维。这种纤维外层用聚乙
烯（熔点 110~130oC）,内层用聚丙烯（熔点为
160~170oC）。 其特点是经过热处理后，外层部分熔
融而起粘结作用，内层仍保留纤维状态。这种纤维用
于非织造布，做成的产品手感柔软，强度和尺寸稳定
性好，耐水洗和干洗。
? 英国帝国化学工业公司（ ICI） 生产的皮芯型纤维
Heterofil,以及郝斯特 — 塞拉尼斯公司开发的 Cebond T-
254,T-25皮芯纤维也是类似的热粘接纤维。
? 皮芯型复合纤维也可用于制造导电纤维，例如
美国杜邦公司开发的一种有机导电纤维。它由
含碳黑的聚乙烯为芯层，聚酰胺 66为皮层，其
电阻率仅为 10-3~10-5Ω·cm。 它只需按 1%~2%
的比例与聚酰胺丝一起进行变形加工制成
B.C.F膨体纱混纤丝，就能解决锦纶的抗静电
问题，因而在簇绒地毯中得到广泛应用。
? （三）多层型、放射型复合纤维
? 利用多层型、放射型复合纤维进行溶解，剥离
制取超细纤维或极细纤维是超细纤维生产的一
种重要方法。它可以在合成纤维仿真丝、人造
麂皮、超高密织物等领域得到广泛应用。
? （四）共混纤维
? 共混纤维兼有几种高聚物的性能，能够使各组分高聚
物的优良性能得以发挥。同其它类型的复合纤维相比，
共混纤维岛组分布要分散的多，各组分间的接触更完
全。因此，在有均匀性要求的时候（如染色性）和与
整个截面关系较密切的场合（如吸湿性、阻燃性），
采用共混法。
? 例如美国杜邦公司早期开发的一种永久性抗静电锦
纶 — 66纤维，它由 90%聚酰胺 66和 10%的聚乙二醇共
混分散而成。它经拉伸后，抗静电组分以直径约
0.5μm,长度 20~40 μm的原纤形态均匀分散在母体纤维
中。
? 意大利 Sina Fiber 公司开发的,Fiber- S”高吸湿聚酰胺
纤维。
超细纤维
? 线密度小于 0.44dtex为超细纤维。目前世界上已能制
出 0.00009dtex的超细丝。
? 一、超细纤维的性能特点
? （一）优点
? 1、手感柔软、细腻
? 2、柔韧性好
? 3、光泽柔和
? 4、高清洁能力
? 5、高吸水性和吸油性：由于纤维细而比表面积增大使
纤维具有毛细芯吸能力，能吸收和储存更多的液体。
? 6、高密结构使用微细丝进行高密度织造，并进行收缩
处理，可得到不需任何涂层即可防水的织物。高密度
织物能耐 400mm以上水柱的压力。
? 7、高保暖性
? （二）超细纤维的缺点
? 1、单纤维强度变小，摩擦系数增大。在加工
中易出现毛丝、断丝，造成织造加工困难。
? 2、纤维抗弯刚度变小，织物挺括性变差。
? 3、卷缩性下降，变形纱蓬松性降低。
? 4、比表面积增大，上油率、上染率增加，加
工时所需的上油量、上浆量、着色量增加。
? 三、超细纤维的制取
? 1、常规纺丝法：直接用熔纺法、湿法或干法纺丝，通
过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现。
? 2、分裂剥离法：采用性能不同的两种聚合物进行复合
纺丝。复合丝制成织物后采用化学或物理处理使之分
裂和剥离成为细化的长丝。
? 3、溶解去除法：用复合纺丝方法制成复合丝，在织造
前或制成织物后，溶去母丝之外的其余部分。例如日
本钟纺公司使用辐射状复合纺丝法将一种碱性聚合物
（含 50%）与聚酰胺 66聚合物（ 75%）纺成 8瓣复合纤
维，然后溶解可溶部分，就得到超细丝。溶解前复丝
的总线密度为 11 tex/50F。 用苛性钠碱溶液溶解后，复
丝的总线密度降为 8.25 tex/50F,而每一根复合纤维分
离成了 8根微纤维，因此复丝线密度为 8.25 tex/400F，
单纤维线密度只有 0.19dtex.。 （ 插图）
四、超细纤维的应用
? 1、仿真丝织物
? 2、高密度防水透气织物
? 3、仿桃皮绒织物
? 4、洁净布、无尘衣料
? 5、高吸水性材料
? 6、仿麂皮及人造皮革
? 7、过滤材料
独特风格纤维
? 1、超蓬松纤维,把两种收缩率不同的纤维进行混纤，
经纺纱织造后进行热处理，高收缩纤维进行较大收缩，
而低收缩纤维松弛，从而形成具有丰满感的织物。且
具有高悬垂性和回弹性。
? 2、超悬垂纤维,在纤维表面形成大量的微坑，可降低
纤维间的相互摩擦，使织物具有超悬垂性。
? 3、变色纤维,把显色材料封入微胶囊，并分散于聚氨
酯液中再涂于织物表面，从而获得变色织物。
? 4、防水透湿纤维,利用水蒸气微粒（ 0.0004 μm） 和
雨滴或水珠（ 10~3000 μm） 大小的极大差距，在织物
表面形成孔径小于雨滴大于水蒸气微粒的多孔结构。
防水透湿的加工方法有,将超细纤维加工成高密度织
物：在织物上复以微孔膜；用透湿防水树脂涂于织物
上。
仿生纤维
? 1、超微坑纤维,人们发现夜间活动的昆虫的
角膜上，整齐地平行排列着微细圆锥状的突起
结构，它能防止夜间微弱光线的反射损失。模
仿这种结构制成超微坑纤维。
? 由于减少光的反射率，提高黑色感，使色泽的
深色感增强，鲜明度提高。 （插图）
? 形成微坑的方法有 物理法和化学法 。化学法是
把与成纤高聚物折射率类似的平均粒经在 0.1
μm以下的超微粒子，均匀地分散在高聚物熔
体中，纤维成形后，经溶解除去微粒，纤维表
面获得微细凹凸结构。物理法可利用低温等离
子体处理纤维，使纤维表面呈凹凸结构。 （插
图）
? 2、多重螺旋纤维
? 亚马逊河流域的闪蛱蝶，周身散发钴蓝的色彩，具有
金属般的光泽。多重螺旋纤维就是模仿这种闪蛱蝶翅
膀上的鳞片结构制成的。 如图 为闪蛱蝶的鳞片结构的
电镜照片。闪蛱蝶翅膀上的鳞片相距约 0.7 μm,整齐
平行地排列着板状物，板状物高约 2 μm,两侧有蕨类
植物叶状的细小突起。当光线照射在鳞片上，大部分
入射光进入狭缝，在壁内部不断反射、折射、干涉，
并增大幅度，从而产生鲜明的深色光泽。
? 目前的技术还不能制得这种鳞片结构，可用两种收缩
率不同的聚酯切片，经混合熔融后纺丝成纤，然后进
行热处理，纤维每隔 0.2~0.3mm周期地形成一个螺旋
形扭曲。用该纤维织成的织物，光在纤维的平行部和
垂直部来回折射，产生深色感的光泽。 （如图）
? 3、超防水织物
? 人们发现水珠在荷叶表面滚动，叶面不被水湿
润。这是由于荷叶表面呈大量微小凹凸状,其表
面还覆盖着一层表面张力小的蜡状物质,使水不
能进入内部。
? 日本帝人公司开发的,Microfuto Rekutasu”织
物具有类似荷叶的结构，用超细纤维制成织物,
再经防水加工。该织物既可防水，还能透气、
透湿。
? 4、仿皮革材料
? 在人造皮革中首先开发的制品是聚氯乙烯仿皮革，即
在底布上涂以聚氯乙烯，作为仿布或皮革代用品。后
来使用了压型技术和发泡技术，使这些制品外观与皮
革更接近。这种人造皮革在触觉、抗寒能力、透气性
等方面远不及天然皮革。
? 1963年杜邦公司研制成人造麂皮（ Corfan),并投放市
场。它以聚酯纤维作底布，以发泡的聚氨脂海绵体作
涂层，海绵体的孔径为 0.5~1 μm。 粘合剂不布满整个
底布而留有孔隙，使其具有良好的透气性和弹性。之
后，随着超细纤维的发展，制出 0.45dtex以下的超细
丝，为人造麂皮提供了原料。
? 1978年，日本开发的仿麂皮也大受市场欢迎，而价格
仅为一般人造麂皮的 1/5~1/3。
新 型 纱 线
赛 络 纱
?赛络纺工艺是一种 短流程的股线生产工
艺,可由稍经改造的细纱机 一步纺成类
似股线的纱 。它的商品名是 Sirospun or
Csirospun,CSIRO是澳大利亚联邦科学
与工业研究组织的简称，赛络纱是他们
的专利。
? 一、赛络纺纱的特点：
? 1、经济效益显著：工序少，纺纱速度快；
? 2、纱线质量好：纱线结构紧密，毛羽少，较
光洁，耐磨好，起球少，手感柔软光滑。
? 3、适用范围广：适合各种纺纱系统；
? 4、设备改造比较简单
? 5、赛络纺的不足之处,（ 1）赛络纱细节较多；
（ 2）赛络纱单纱与股线捻向相同，造成股线
打结多，回丝较多。
二、赛络纺纱的原理
如图
两根平行的粗纱进入
牵伸区后，经前罗拉
输出，形成一个三角
区，并汇集到一点，
合并加捻卷绕到纱管
上，锭子和钢丝圈给
纱线加捻。
三、赛络纱的结构
? 1、赛络纱两股纤维束
以螺旋状相互捻合在一
起，互不混淆。
? 2、赛络纱两股须条上
的捻度与成纱捻向一致，
表面纤维和纱条轴线的
夹角最大。
? 3、赛络纱两股须条上
的捻度很小，纤维易于
重新分布，因而截面与
单纱一样呈近似圆形。
四、赛络纱与单纱和股线的性能比较
?五、赛络纱的织物开发
? 赛络纱可以开发出多种多样有特色的产品：
? 1、用于织造轻薄织物的细羊毛纱：赛络纺应
用于长纤维（毛型）纺纱，能生产普通纺纱法
不能纺制的细羊毛纱，用于织造轻薄织物。
? 2、装饰织物用纱
? 3、赛络纺中长化纤纱及棉纱
? 4、赛络纺缝纫线
? 5、针织用纱：用赛络纱生产针织物，具有图
案清晰，光泽好的优点。
赛 络 菲 尔 纱
? 一、赛络菲尔纱（ Sirofil） 纺
纱原理特点
? Sirofil纺纱法是在 Sirospun纺
纱法基础上发展的新型纺纱
方法。它将 Sirospun中粗纱
的一根以涤纶或锦纶长丝替
代，用合成纤维优良的性能
和低廉的价格弥补细羊毛纤
维的某些不足。
? 如图
? 二、赛络菲尔纱线的特性
? 1、由于包覆了一根长丝，使纱线条干、纱疵
优于单纱，毛羽减少，纱线表面光洁。
? 2、由于增加了长丝，使纱线的强度、伸长大
幅度增加。
? 3、由于纺纱时毛纱所受张力减小，因此可纺
性显著改善，短头率明显下降，有利于细纱与
络筒车速的提高。
? 4、纱线截面接近圆形，相同线密度下直径小，
纱线交织后空隙大，因此织物透气性较好。
? 5、刚性和弹性均增大，织物抗皱弹性好，有
利于形成产品的挺爽风格。
缆 型 纺 纱 线
? 一、缆型纺纱特点
? 缆型纺是在 Sirospun基础上发展起来的新型纺
纱技术。它是在细纱机前罗拉口有一个缆型纺
专用装置中的一个分割轮将纤维条 分割 成 两股
以上 的纤维束，这些纤维束进入分割轮的分割
槽，槽内的纤维束在纺纱加捻力的作用下，围
绕纤维束自身回转而具有一定捻度；这些带捻
度的纤维束离开分割槽后汇集到一点并围绕纱
线的捻心作回转运动，形成具有特殊结构的缆
型纺纱线。
? 问题：它与 Sirospun的不同之处？
? 二、缆型纺纱线的结构特征
? 如图
? 三、缆型纺纱的物理性能
新 型 复 合 纱 线
? 一、混纤丝和混合丝
? 1、基本概念
? 混纤丝一般为相同的聚合物而线密度不同的单丝的复
丝。通过丝束的不同集聚，不同集束方式达到改变长
丝的各种特性。
? 混合丝指用两种或两种以上不同的单丝混合在一起。
这两种丝可以是同种聚合物，也可以是不同聚合物而
不同特性的。
? 混纤丝和混合丝可以运用不同的复合方法，如：并列、
皮芯、镶嵌、随机分布、特殊结合、合股、交捻、花
式等，获得不同的效果。
? 2、混合丝的效果
? 混合丝的变化主要在于：
? （ 1）改变纤维之间的关系，如排列、间隙、
摩擦、体积、卷曲。
? （ 2）改变丝束的结构：内部和外部、纵向和
横向、芯鞘。
? （ 3）改性：利用不同纤维的组合，达到物理、
机械、化学、几何等性能的改变。
? 混合丝的效果：
? （ 1）外观：通过不同方式的混合可以获得短
纤化、自然化、光泽柔和，有混色纱、花色纱
的效果。
? （ 2）手感：蓬松，柔软，悬垂性好。
? （ 3）性能：可改变吸水透气性、防水性、防
寒保暖性、防静电、防起球等多种性能。
? （ 4）产品风格：运用不同的混纤方式，可获
得不同的风格，如仿真丝、仿毛、茸毛织物、
绉织物、弹性织物等。
? （ 5）品种：混纤丝方法多、品种多、效果好，
可以使产品多样化、多变化、特色化、高档化。
二、多异多重复合变形丝
? 1、多异多重复合变形丝的定义及特性
? 定义,具有异线密度、异截面形状、异弯曲刚
度、异模量、异收缩率等多异特性，经牵伸、
加弹、网络、空气变形等多重复合加工而成的
涤纶长丝。
? 结构特点,具有皮芯结构，外层是具有异形截
面低收缩率的较细长丝，内层是具有不同截面
高收缩率的较粗的长丝。
? 特性,具有 外松内紧、外柔内刚、外细内粗,
外曲内直 的特点。
? 2、变形加工方式
? （ 1）空气变形加工：将原丝超喂入喷嘴，在高速气流
作用下，沿喷嘴行进，从变速端吹出形成空气变形纱
（ ATY）。
? （ 2） 假捻变形：利用合成纤维的热塑性，将复丝加捻，
是各根单丝呈螺旋卷曲状态并进行热定型，然后退捻。
退捻后，单丝仍保留卷曲状态，从而提高丝束的蓬松
性和弹性，成为具有高收缩性、高蓬松性的假捻变形
丝（ DTY）
? （ 3） 空气、假捻复合变形
? （ 4）三异混纤涤纶低弹网络丝：从同一喷丝板纺制异
线密度、异截面、异收缩率的丝束，在进行假捻变形
或与拉伸丝网络形成混纤涤纶低弹网络丝。
? （ 5）假捻法粗细变形纱：在高速牵伸变形机上，经不
均匀拉伸在纤维轴向产生随机分布的粗细节。
? 3、多重变形纱的结构与性能
? 多重变形加工是两种变形方法或多种变形方法
的组合。如 ATY+DTY或 DTY+ATY。
? 4、三异混纤涤纶低弹网络丝结构及织物性能
? 结构特征,截面有细旦圆形、粗旦圆形和三叶
形，大部分细旦圆形纤维处于纱芯部分，而纱
芯由粗旦圆形和三叶形纤维构成。高收缩长丝
趋于纱芯部分，低收缩长丝向外扩张形成弓形。
? 织物服用性能,较粗的纱芯提供足够的挺括性
和折皱回复性；较细的作皮丝提供柔软的手感；
收缩率的差异使纱线蓬松，形成多层次结构，
织物具有凹凸感。
新 型 织 物
? 一、防水透湿织物
? 1、拒水整理的高密织物
? 织物密度是普通织物的 20倍，不经拒水整理可
耐 9.8× 103~1.47 × 104Pa的水压，经过拒水
整理可达到更高要求。目前世界上主要生产公
司及著名商标有：
? 赫司特公司使用 Trevira-Finesse(0.56dtex)聚
酯纤维制造的 CLMAGUARD；
? ICI公司利用 TACTLE微纤（ 0.44dtex） 织造的
MICROSPIRIT；
? BURLINGTON’S公司生产的 VERSATECH；
? YORAY公司生产的织物 H2OFF；
? KURARAY公司生产的 ARCUS织物。
? 2、压层织物
? 其工艺特点是使用一种功能性的隔离层与织物
“胶合”。一般使用圆网印制法、喷涂法和网
状层压法。著名生产商有美国 W.Lgore &
Associates公司开发的 Gore-tex织物； Akzo
Nobel公司的 Sympatex织物；英国 Porvair公
司开发的 Porelle膜等。
? 3、涂层织物
? 涂层技术目前主要使用浆辊涂层法、刮刀涂层
法以及转移涂层法等。
? 防水透湿织物分两种：一种是微孔涂层，另一
种是无孔亲水涂层，主要是涂层剂不同。
?二、新型医用（血液）屏蔽织物
?新型医用屏蔽织物应既有拒血液性，又
有穿着舒适性。因此，要通过特殊织物
结构和原料实现拒液性和透湿性的平衡
和统一。
?设计原则：血液屏蔽织物由 拒液层 （最
外层）,吸湿层 （中间层）,导湿层
（最内层）组成，各层具有不同的功能。
并进行拒液整理和抗菌整理。
? 三、智能型抗浸服面料
? 采用在纤维表面引入刺激响应性高分子凝胶层
是智能型抗浸服面料开发的新途径。
? 刺激响应高分子凝胶在一定条件下可发生体积
相转变，即由膨胀状态转为收缩状态，或由收
缩状态转为膨胀状态。
? 在干燥状态下,接枝凝胶层收缩，织物上大量
的空隙保证人体散发的汗气透过，满足穿着舒
适性的要求； 当浸入水中时,接枝凝胶层快速
溶胀，将孔隙封闭，从而具备良好的抗浸性能。
复 合 材 料
复合材料的定义及其分类
? 一、复合材料的定义
? 复合材料是由两种或两种以上的单一材料，用物理或
化学的方法经人工复合而成的一种固体材料。它具有
成分中任何单一材料所不具备的特性。如果复合材料
中含有纤维、纱线或织物，则称之为纺织复合材料。
? 现代材料学所讨论的复合材料一般指纤维增强、颗粒
物增强或自增强的高分子聚合物基、陶瓷基或金属基
的复合材料。现代复合材料学科包括增强材料、基体
材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能及其测
定等方面，并逐步形成了一门与化学、物理、力学及
各种应用学科有关的跨学科性的材料学科。
? 二、复合材料的命名
? 复合材料的命名习惯上把增强材料的名称放在
前面，基体的名称放在后面。例如，以玻璃纤
维和聚丙烯塑料构成的复合材料称为“玻璃纤
维增强聚丙烯基复合材料”，简称“玻璃纤维
聚丙烯复合材料”或“玻璃纤维 /聚丙烯复合材
料”。我国称为“玻璃钢”的复合材料，一般
是指玻璃纤维和不饱和聚酯树酯构成的复合材
料。
? 三、复合材料的分类
? （一）按用途分类
? 1、结构复合材料
? 利用复合材料各种良好的力学性能，例如比强度高、
比刚度大和抗疲劳性能好等优点，用于建造或构造结
构的材料。结构复合材料由基体和增强材料组成，增
强材料用于增强基体，基体材料起粘结作用。
? 2、功能复合材料
? 利用复合材料的物理、化学和生物学的功能作为主要
用途的，称为功能复合材料。
? （二）按基体材料分类
? 复合材料又可按基体材料的不同而分为聚合物基体复
合材料、金属基体复合材料和陶瓷基体复合材料。
? （三）按增强材料分类
? 1、粒子增强复合材料
? 在粒子增强复合材料中，基体起比较主要的作
用。比基体坚硬的增强微粒，均匀地分散在基
体之中，用以增强基体抗错位的能力，因而提
高了材料的强度和刚度，但同时也增大了脆性。
? 2、薄片增强复合材料
? 在这种复合材料中用以增强基体的薄片，在面
内任意两个方向都起增强作用。由于这种复合
材料的力学性能往往不如纤维增强复合材料，
因此很少用作结构材料。
? 3、纤维增强复合材料
? 这种复合材料由增强纤维和基体组成。
? 纤维增强复合材料由纤维的长短可分为短纤维
增强复合材料和长纤维增强复合材料。
? 纤维增强复合材料可分为单向短纤维复合材料
和杂乱短纤维复合材料。单向短纤维复合材料，
在纤维方向的强度和刚度最大，纤维起决定性
作用；在垂直于纤维的方向的强度和刚度，基
体起主要作用。杂乱短纤维增强复合材料，又
分为短纤维在平面内随即分布和空间随即分布
两种。纤维在材料中杂乱分布，它是准各向异
性。
四、复合材料的特点和性能
? （一）复合材料的特点
? 1、可综合发挥各种组成材料的特点。
? 2、可按对性能的需要进行材料的设计和制造。
? 3、可制成所需的任意形状的产品。
? （二）复合材料的性能
? 1、比强度高比刚度大
? 2、成型工艺性能好
? 3、材料性能可以设计
? 4、抗疲劳性能好
? 5、破损安全性能好
? 6、减振性能好
? 7、热稳定性好
五、纺织复合材料的应用
? 不同的纺织复合材料，造价与性能不同，应用领域也
不同。纺织复合材料率先在航空航天领域应用，并对
其他领域起到启迪与促进作用，到目前为止，纺织复
合材料几乎已渗透到所有的技术领域。
? 一、航空航天工业
? 二、船舶工业
? 三、汽车工业
? 四、体育用品
? 五、军事工业
? 六、医疗卫生
