化學(xué)纖維相關(guān)指標(biāo)

1、1,化學(xué)纖維的主要質(zhì)量指標(biāo),2,物理性能指標(biāo),機(jī)械性能指標(biāo)（力學(xué)性能指標(biāo)）,穩(wěn)定性能指標(biāo),加工性能指標(biāo),,,長(zhǎng)度,細(xì)度,比重,光澤,吸濕性,熱性能,電性能,,斷裂強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng),初始模量,回彈性,耐多次變形性,,高溫和低溫的穩(wěn)定性,對(duì)光－大氣的穩(wěn)定性,化學(xué)試劑的穩(wěn)定性,微生物作用的穩(wěn)定性,抱合性,,起靜電性,染色性,3,一、線密度(纖度）,分特　　 符號(hào)：dtex 定義：10000m長(zhǎng)纖維重量的克數(shù)。

2、 如78dtex/24F 表示每萬(wàn)米的克重為78克 旦尼爾　　　　　符號(hào)：Ｄ 定義：9000m長(zhǎng)纖維重量的克數(shù)。,4,細(xì)度是纖維粗細(xì)的程度。分直接指標(biāo)和間接指標(biāo)兩種。直接指標(biāo)一般用纖維的直徑和截面積表示，由于纖維截面積不規(guī)則，且不易測(cè)量，通常用直接指標(biāo)表示其粗細(xì)的時(shí)候并不多，故常采用間接指標(biāo)表示。間接指標(biāo)是以纖維質(zhì)量或長(zhǎng)度確定，即定長(zhǎng)或定重時(shí)纖維所具有的質(zhì)量（定長(zhǎng)制）或長(zhǎng)度（定重制），在化

3、學(xué)纖維工業(yè)中通常以單位長(zhǎng)度的纖維質(zhì)量，即線密度（舊稱纖度）表示，常用的有以下三種表示方法。,（一）表示方法,1．特（tex）或分特（dtex）,特或分特是國(guó)際單位制（法定計(jì)量單位）。1000米長(zhǎng)的纖維的重量克數(shù)稱為特；其十分之一為分特。由于纖維細(xì)度較細(xì)，用特?cái)?shù)表示細(xì)度時(shí)數(shù)值較小，故通常以分特表示纖維的細(xì)度。 對(duì)同一種纖維來(lái)講（即纖維的比重一定時(shí)），特?cái)?shù)越小，單纖維越細(xì)，手感越柔軟，光澤柔和且易變形加工。,5,2．旦（denier

4、）,9000米長(zhǎng)的纖維的重量克數(shù)稱為旦。對(duì)同一種纖維來(lái)講（即纖維的比重一定時(shí)），旦數(shù)越小，單纖維越細(xì)。旦為線密度的非法定計(jì)量單位，目前已停止使用，而改為國(guó)際單位制。,3．公制支數(shù),公制支數(shù)簡(jiǎn)稱公支，是指單位質(zhì)量（g）的纖維所具有的長(zhǎng)度（m）。對(duì)同一種纖維而言，支數(shù)越高，表示纖維越細(xì)。公制支數(shù)為線密度的非法定計(jì)量單位，目前已停止使用，而改為國(guó)際單位制。 特或分特、旦數(shù)和支數(shù)的數(shù)值可相互換算，關(guān)系如下：,旦數(shù)×支數(shù)=900

5、0特?cái)?shù)×支數(shù)=1000分特?cái)?shù)×支數(shù)=10000旦數(shù)=9×特?cái)?shù)分特?cái)?shù)=10×特?cái)?shù),6,二、斷裂強(qiáng)度,在規(guī)定條件下用強(qiáng)伸儀拉伸試樣，直至斷裂，得出斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)值，由斷裂強(qiáng)力和線密度計(jì)算出斷裂強(qiáng)度。 單位：cN/dtex（相對(duì)強(qiáng)度）絕對(duì)強(qiáng)度與相對(duì)強(qiáng)度濕強(qiáng)度與干強(qiáng)度,7,纖維的強(qiáng)度是指纖維抵抗外力破壞的能力，它在很大程度上決定了紡織商品的耐用程度。  &#

6、160; 纖維的強(qiáng)度可用纖維的絕對(duì)強(qiáng)度來(lái)表示，它是指纖維在連續(xù)增加負(fù)荷的作用下，直至斷裂時(shí)所能承受的最大負(fù)荷。其法定計(jì)算單位為牛頓（N）或厘牛頓（cN）。過(guò)去習(xí)慣用克力或公斤力表示。    由于纖維強(qiáng)度的與纖維的粗細(xì)有關(guān)，所以對(duì)不同粗細(xì)的纖維，絕對(duì)強(qiáng)度無(wú)可比性，因此，常用相對(duì)強(qiáng)度來(lái)表示纖維的強(qiáng)度。相對(duì)強(qiáng)度是指單位線密度（每特或每旦）纖維所能承受的最大拉力。法定計(jì)量單位為牛/特（N/tex）或厘牛/特（c

7、N/tex）。過(guò)去習(xí)慣用克力/旦表示。,8,三、斷裂伸長(zhǎng)率,纖維拉伸時(shí)產(chǎn)生的伸長(zhǎng)占原來(lái)長(zhǎng)度的百分率稱為伸長(zhǎng)率。纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率稱為斷裂伸長(zhǎng)率，它表示纖維承受拉伸變形的能力。 斷裂伸長(zhǎng)率大的纖維手感比較柔軟，在紡織加工時(shí)，可以緩沖所受到的力，毛絲、斷頭較少；但斷裂伸長(zhǎng)率也不宜過(guò)大，否則織物容易變形。普通紡織纖維的斷裂伸長(zhǎng)率在10% ～30%范圍內(nèi)比較合適。但對(duì)于工業(yè)用強(qiáng)力絲，則一般要求斷裂強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率低，使其產(chǎn)品不

8、易變形。,9,纖維的彈性模量也稱“初始模量”，它是指纖維拉伸曲線上開始一段直線部分的應(yīng)力-應(yīng)變比值。在實(shí)際計(jì)算中，一般可取負(fù)荷伸長(zhǎng)曲線上伸長(zhǎng)率為1%時(shí)的一點(diǎn)來(lái)求得纖維的彈性模量。  纖維彈性模量的大小表示纖維在小負(fù)荷作用下的難易程度，它反映了纖維的剛性，并與織物的性能關(guān)系密切。當(dāng)其他條件相同時(shí)，纖維的彈性模量大，則織物硬挺，不易變形（如滌綸）；反之，彈性模量小，則織物柔軟，易變形（如錦綸）。,四、初始模量,10,

9、抗皺性決定于纖維初始模量的大小。初始模量是指較小的拉伸力與變形應(yīng)力之比。初始模量越大，抗皺性越好；初始模量越小，抗皺性越差。天然纖維：以麻纖維的初始模量屬首位，且在所有纖維中其值最大，棉、蠶絲次之，羊毛最差。化學(xué)纖維：初始模量從大到小依次是滌綸、粘膠纖維、腈綸、維綸、丙綸、氯綸、錦綸。,11,各種紡織纖維的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)是不相同的，因此它們的燃燒性能也各不相同。纖維的燃燒性能是指纖維在空氣中燃燒的難易程度。為了測(cè)定和表征纖維及其

10、制品的燃燒性能，國(guó)際規(guī)定采用“極限氧指數(shù)”（Limiting Oxygen Index,簡(jiǎn)稱LOI）法。所謂極限氧指數(shù)，就是使著了火的纖維離開火源，而纖維仍能繼續(xù)燃燒時(shí)，環(huán)境中氮和氧混合氣體中所含氧的最低百分率。 根據(jù)纖維燃燒時(shí)引燃的難易程度、燃燒速度、離開火焰后的續(xù)燃性等特征，可以將紡織纖維分為易燃纖維、可燃纖維、難燃纖維、不燃纖維。,五、燃燒性能,12,纖維燃燒性的分類,13,六、吸濕性,吸濕性是纖維的物理性能指標(biāo)之一，通

11、常把纖維材料從氣態(tài)環(huán)境中吸收水分的能力稱為吸濕性。,（一）吸濕性指標(biāo),1．回潮率與含水率,纖維材料中的水分含量，即吸附水的含量，通常用回潮率或含水率表達(dá)。前者是指纖維所含水分的質(zhì)量與干燥纖維質(zhì)量的百分比，后者是指纖維所含水分質(zhì)量與纖維實(shí)際質(zhì)量的百分比?；w行業(yè)一般用回潮率來(lái)表示材料吸濕性的強(qiáng)弱。,2．標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率與公定回潮率,各種纖維的實(shí)際回潮率隨環(huán)境溫濕度而變，為了比較各種纖維材料的吸濕能力，將其放在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下（20℃

12、、65％相對(duì)濕度）一定時(shí)間后，使它們的回潮率在“吸濕過(guò)程”中達(dá)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)值，這時(shí)的回潮率為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率。,14,（二）吸濕性的檢測(cè)方法,按照吸濕性的測(cè)試特點(diǎn)，大致可分為兩類：直接測(cè)定法和間接測(cè)定法。直接測(cè)定法是直接獲取纖維中水分重量的測(cè)定方法，從而計(jì)算出含水率或回潮率。如烘箱法、紅外線輻射法、吸濕劑干燥法、真空干燥法等。其中烘箱法應(yīng)用最廣。,通風(fēng)式快速八籃烘箱,間接法測(cè)定法是利用纖維材料中含水多少與某些物理性質(zhì)（如電阻、電容、水

13、分子振動(dòng)吸收性能等）密切相關(guān)的原理，通過(guò)測(cè)量這些性質(zhì)來(lái)推測(cè)含水率或回潮率，如電阻測(cè)試法、電容測(cè)試法。這類方法測(cè)量迅速、不損傷纖維、可在線測(cè)量，但干擾因素較多，結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性受到影響。,15,染色性是紡織纖維的一項(xiàng)重要性能，它包含的內(nèi)容有：可采用的合適染料、可染得的色譜是否齊全及深淺程度、染色工藝實(shí)施的難易、染色均勻性及染色后的各項(xiàng)染色牢度等。,七、染色性,16,纖維的染色性與三方面的因素有關(guān)：染色親和力、染色速度及纖維-著色劑的性

14、質(zhì)。 染料與纖維的結(jié)合可通過(guò)離子鍵、氫鍵、偶極的相互作用，對(duì)于活性染料的染色還有共價(jià)鍵的相互作用。纖維的分子結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)對(duì)纖維與染料的親合力有很大影響，采用適當(dāng)?shù)墓簿邸⒐不斓雀男苑椒▽?duì)改進(jìn)染色性是行之有效的，即增大了無(wú)序程度和可及性，有可以引入親染料的基團(tuán)。染色速度也是一個(gè)重要的指標(biāo)。染料從溶液中進(jìn)入纖維是一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，它取決于染浴中的染料向纖維表面擴(kuò)散、染料被纖維表面吸附以及染料從纖維表面向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。纖維-染料復(fù)

15、合體的穩(wěn)定性是決定染色堅(jiān)牢度的結(jié)構(gòu)因素，各種染色牢度主要與纖維-染料復(fù)合體的性質(zhì)有關(guān)，而不僅僅取決于染料本身的性質(zhì)。染色均勻性反映纖維結(jié)構(gòu)的均勻性，它與纖維生產(chǎn)的工藝條件密切相關(guān)。染色均勻性是化學(xué)纖維長(zhǎng)絲的重要質(zhì)量指標(biāo)之一。,17,卷曲的目的：普通合成纖維的表面比較挺直光滑、纖維之間的抱合力較小，不利于紡織加工。對(duì)纖維進(jìn)行化學(xué)、物理或機(jī)械卷曲變形加工、賦予纖維一定的卷曲，可以有效地改善纖維的抱合性，同時(shí)增加纖維的蓬松性和彈性，使其織

16、物具有良好的外觀和保暖性。變形絲的生產(chǎn)是通過(guò)變形技術(shù)，將表面平滑、伸直的長(zhǎng)絲賦予永久的卷曲，使絲束呈卷曲狀態(tài)，具有一定的膨松性和彈性。 變形絲的卷曲特性通常是通過(guò)卷曲收縮率的測(cè)定進(jìn)行評(píng)定的，以明確每一機(jī)臺(tái)的卷曲加工特性和評(píng)定變形絲對(duì)各種用途的適合程度。卷曲性能發(fā)生差異，說(shuō)明工藝條件變動(dòng)或原料使用發(fā)生變化。變形絲卷曲性能的測(cè)試方法很多，但它們都有共同的特點(diǎn)，都是測(cè)量絲絞在不同負(fù)荷下的長(zhǎng)度，根據(jù)長(zhǎng)度值計(jì)算表示卷曲特性的特征值。

17、,八、卷曲度,18,纖維及其制品在加工和使用中，都要經(jīng)受外力的作用，并且產(chǎn)生相應(yīng)的變形。當(dāng)外力的作用去除后，纖維的一部分變形可恢復(fù)，而另一部分變形則不會(huì)恢復(fù)。根據(jù)纖維的這一特性，可將纖維的變形為成三個(gè)部分，即當(dāng)外力去除后能立即恢復(fù)的這部分變形稱急彈性變形；當(dāng)外力去除后，能緩慢地恢復(fù)的這部分變形稱緩彈性變形；當(dāng)外力去除后，不能恢復(fù)的這部分變形稱塑性變形。纖維的彈性就是指纖維變形的恢復(fù)能力。表示纖維彈性大小的常用指標(biāo)是纖維的彈性回復(fù)率或

18、稱回彈率。它是指急彈性變形和一定時(shí)間的緩彈性變形占總變形的百分率。纖維的彈性回復(fù)率高，則纖維的彈性好，變形恢復(fù)的能力強(qiáng)。用彈性好的纖維制成的紡織品尺寸穩(wěn)定性好，服用過(guò)程中不易起皺，并且較為耐磨。如：滌綸具有優(yōu)良的彈性，其制成的服裝具有挺括、耐磨等特性。,19,1、卷曲收縮率 變形絲經(jīng)過(guò)卷縮顯現(xiàn)后，在規(guī)定負(fù)荷下測(cè)得拉直長(zhǎng)度與拉直后又恢復(fù)卷曲狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度之差與拉直后的長(zhǎng)度的比值。它反映的是變形絲被拉直后其卷曲立體結(jié)構(gòu)重新恢復(fù)所產(chǎn)生

19、的收縮率。2、卷曲模量 變形絲經(jīng)過(guò)卷縮顯現(xiàn)后，在規(guī)定負(fù)荷下測(cè)得拉直長(zhǎng)度與在彈性范圍內(nèi)的彈性長(zhǎng)度之差與拉直長(zhǎng)度的比值。它反映的是變形絲的卷曲在彈性伸縮范圍內(nèi)的伸縮性能。,20,3、卷曲穩(wěn)定度 變形絲經(jīng)過(guò)卷縮顯現(xiàn)，加重負(fù)荷后與加重負(fù)荷前的卷曲收縮率的比值。它反映的是變形絲在承受重負(fù)荷之后仍可保留的卷曲收縮量。4、卷曲顯現(xiàn) 變形絲在卷繞過(guò)程中，引起部分卷曲的消失，使?jié)撛诘木砬匦嘛@現(xiàn)，稱卷曲顯現(xiàn)。5、卷曲顯現(xiàn)介

20、質(zhì) 能使被測(cè)試的變形絲形成暫時(shí)卷曲和永久變形的物質(zhì)。如干熱空氣、水蒸氣及熱水等。,21,22,定義：合成纖維試樣經(jīng)沸水收縮處理前后長(zhǎng)度的差數(shù)對(duì)處理前長(zhǎng)度的百分率。,九、沸水收縮率,23,,纖維及其制品在加工和實(shí)際使用過(guò)程中，由于不斷經(jīng)受摩擦而引起磨損。而纖維的耐磨性就是指纖維耐受外力磨損的性能。纖維的耐磨性與其紡織制品的堅(jiān)牢度密切相關(guān)。耐磨性的優(yōu)劣是衣著用織物服用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。纖維的耐磨性與纖維的大分子結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)、

21、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性等因素有關(guān)。常見纖維耐磨性高低的順序如下：錦綸>丙綸>維綸>乙綸>滌綸>腈綸>氯綸>毛>絲>棉>麻>富強(qiáng)纖維>銅氨纖維>粘膠纖維>醋酯纖維>玻璃纖維。,十、纖維的耐磨性（補(bǔ)充）,24,十一、對(duì)化學(xué)試劑及微生物作用的穩(wěn)定性（補(bǔ)充）,對(duì)化學(xué)作用的穩(wěn)定性是材料的穩(wěn)定性能之一，亦稱耐化學(xué)性。它是纖維抵抗化學(xué)試劑作用的能力的量度。對(duì)微生

22、物作用的穩(wěn)定性是指纖維抵抗蛀蟲、霉菌作用的能力，亦稱耐微生物性。 化學(xué)纖維對(duì)化學(xué)試劑作用的穩(wěn)定性主要決定于其聚合物的結(jié)構(gòu)。一般碳鏈化學(xué)纖維比雜鏈化學(xué)纖維對(duì)酸堿的穩(wěn)定性好，但與側(cè)基也有關(guān)系，例如：腈綸纖維的大分子鏈上有氰基，因此不耐強(qiáng)堿。 滌綸纖維化學(xué)穩(wěn)定性主要取決于分子結(jié)構(gòu)。滌綸纖維除耐堿性差以外，耐其它化學(xué)試劑性能均比較優(yōu)良。滌綸纖維耐微生物作用，不受蛀蟲、霉菌等作用。 錦綸纖維耐堿性、耐還原劑作用的能力很好，

23、但耐酸性和耐氧化劑作用性能比較差。錦綸纖維耐微生物作用的能力較好，在淤泥水或堿中，耐微生物作用的能力僅次于氯綸纖維，但有油劑或上漿劑的錦綸纖維，耐微生物作用的能力降低。 腈綸纖維耐酸、堿性好，35%鹽酸、65%硫酸、45%硝酸對(duì)其強(qiáng)度無(wú)影響，在50%苛性鈉和28%氨水中強(qiáng)度幾乎不下降。腈綸纖維耐蟲蛀，耐霉菌性能好。 維綸纖維耐酸性較差，在濃的鹽酸、硝酸和硫酸中發(fā)生溶脹和分解。耐堿性良好。在50%苛性鈉溶液中和濃氨水中強(qiáng)度幾

24、乎沒(méi)有降低。維綸纖維耐蟲蛀、霉菌性良好。,25,十二、耐光性和對(duì)大氣作用的穩(wěn)定性（補(bǔ)充）,對(duì)日光和大氣作用的穩(wěn)定性是纖維的穩(wěn)定性指標(biāo)之一，亦稱耐候性。是纖維抵抗氣候條件引起的性能變化能力的量度。 耐光性是指纖維受光照后其力學(xué)性能保持不變的性能。對(duì)大氣作用的穩(wěn)定性是指纖維受光照射、空氣中的氧氣、熱和水分的長(zhǎng)時(shí)間作用后，不發(fā)生降解或光氧化，不產(chǎn)生色澤變化的性能。 化學(xué)纖維耐光性與纖維分子鏈節(jié)的組成、主鏈鍵和交聯(lián)鍵的形成有關(guān)；

25、與分子基因的振動(dòng)能量和轉(zhuǎn)換有關(guān)，與纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)；與光輻射強(qiáng)度、照射時(shí)間和波長(zhǎng)有關(guān)。 氣候條件引起纖維性能的變化，主要是由于日光和空氣中的氧引起的，因此提高纖維的耐光性和對(duì)大氣作用的穩(wěn)定性是提高其光穩(wěn)定性和氧穩(wěn)定性。,表 2-9 常用纖維日曬后強(qiáng)力損失程度,26,十三、密度（補(bǔ)充）,纖維的密度，是指單位體積纖維的質(zhì)（重）量，常用單位為g/cm3 。由于物質(zhì)組成、大分子排列堆砌以及纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，各種纖維的密度是不同的。