设为首页收藏本页资料仓库证券大数据English Data

纤维

2021-02-26 12:10:17

纤维(英语:Fiber / Fibre)是指由连续或不连续的细丝组成的物质。在植物体内,纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维用途广泛,可织成细线、线头和麻绳,造或织毡时还可以织成纤维层;同时也常用来制造其他物料,及与其他物料共同组成复合材料。

纤维可被分作天然纤维及人造纤维。

天然纤维

天然纤维是在动物、植物和地质过程中形成的。根据来源,天然纤维分为如下几类。

  • 植物纤维:由纤维素和木质素排列组成。出自棉、麻、亚麻、黄麻、苎麻、剑麻等作物。用于造及织
  • 木纤维:出自树木,用于造纸。主要的使用形式有磨木纸浆、预热磨木浆、(未)漂白(亚)硫酸盐纸浆等。
  • 动物纤维:主要由蛋白质组成。如蛛丝、蚕丝、、发、肌腱、羊肠线等。
  • 天然的矿物纤维,例如石棉,由非有机物质组成。石棉是自然存在的矿物中唯一能形成长纤维结构的。另有些矿物呈短的束状结构,如硅灰石、绿坡缕石和多水高岭石。

人造纤维

人造纤维,又称化学纤维,是指经加工过而制成的纤维,包括玻璃纤维、尼龙等。可以由天然原料加工而得,也可以通过化学方法合成

种类

基于天然纤维素的人造纤维有很多种,包括人造丝(嫘萦)、莫代尔纤维以及新近产生的纤维素纤维。这一类纤维又可以分为两类,一是由纯纤维素或再生纤维素形成的,二是由纤维素乙酸酯等衍生物形成的。再生纤维素可用铜氨法制。

最常见的人造矿物纤维是玻璃丝和金属丝,这两种不是合成纤维。

  • 玻璃纤维,又叫玻璃丝,由一种特殊的玻璃制成
  • 金属纤维:铜银金等易延展金属可拉制纤维;镍、铝、铁等较韧性金属可通过挤压或沉积等手段
  • 碳纤维,由碳化高分子形成,属于合成纤维

聚合物纤维也是人造纤维中的一类,通常从石化原料合成得。主要的聚合物纤维有:

  • 聚烯烃
    • 聚乙烯:可形成极长的链,即所谓超高分子量聚乙烯(HMPE)(例如Dyneema、Spectra)
    • 聚丙烯
  • 聚乙烯醇纤维
  • 聚氯乙烯纤维
  • 聚丙烯腈纤维(PAN):传统用作布料,即腈纶。纯的PAN纤维在低氧条件下灼烧可得到碳纤维。
  • 尼龙等聚酰胺
  • 聚对苯二甲酸乙二酯(PET,用作布料即涤纶)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯
  • 芳香聚酰胺:高温下会热解,但不熔化。聚合链间有较强作用力。例如超美斯X-fiper,Twaron、Kevlar、Nomex
  • 弹性纤维,如聚氨酯(氨纶)
  • 酚醛树脂:与碳纤维同为热固性的树脂基纤维,难以熔化

技术

复合挤出纤维(coextruded fiber)由两种不同的聚合物共同形成,一般两种聚合物采用芯鞘型或并排排列。

为提高纤维性能,可以在纤维外层涂一保护层,这样的纤维叫涂层纤维(coated fiber)。如涂镍可防静电,涂银可抗细菌,涂铝以作为防雷达箔条。防雷达箔条以涂铝的玻璃丝绳的形式储存在飞机上,用时将绳切成小段喷出即可挡开雷达信号。

多数合成纤维的截面都是圆的,但有些特别的纤维截面做成了中空、椭圆、三叶形、五星形等,这些改变了截面形状的纤维具有能反射光等光学性质。表面颜色较亮的纤维容易透光,看起来显得透明;较暗的纤维则会阻挡大部分的光。

合成纺织纤维通常做成弯曲的形状,这样织成的衣服体积会增大。

微纤维

微纤维指一类极细的纤维。在织物中,指的是纤度不超过1旦的纤维。聚酯类纤维可拉至0.5鉴别纤维方法旦。在高技术纤维领域中,通常指可以过滤用的极细的玻璃丝或熔喷塑料纤维。一些新型的设计把纤维通过挤出分裂成更细的纤维。

原纤

短的、形状不规则的纤维叫做原纤fibril)。天然纤维素中含有原纤,在棉和牛皮纸中可以看到一些小的原纤突出于主纤维束之外。

鉴别方法

燃烧法是最简单便捷的纤维鉴别方法,各种纤维燃烧特性如下表:

纤维名称接近火焰在火焰中离开火焰燃烧气味燃烧后残渣特征
棉纤维不熔不缩刚近火焰即燃,燃烧迅速,火焰呈黄色继续燃烧,冒蓝烟烧纸气味细柔的少量絮状物,呈黑或灰色
不熔不缩刚近火焰即燃,燃烧迅速,火焰呈黄色继续燃烧,冒蓝烟草木灰气味少量细而柔的灰白色絮状粉末
羊毛卷缩遇火冒烟,燃烧速度较慢,并起泡、卷缩慢慢熄火烧毛发的焦臭味有光泽的黑色球状颗粒,松脆,手指按压即碎。
蚕丝卷缩遇火缩成闭状,燃烧缓慢,伴苻咝咝声缓慢熄火烧毛发烧焦味黑褐色球状灰烬,松脆,手捻即碎
粘胶纤维不熔不缩易燃,燃烧速度很快,火焰呈黄色继续燃烧烧纸味光滑扭曲带状灰白色细粉末
醋酯纤维熔缩熔融燃烧继续燃烧醋味硬而脆黑块
人造蛋白纤维熔缩燃烧缓慢并有响声自熄烧毛发味脆而黑的小珠状
涤沦收缩熔融易点燃,燃烧时边熔化边冒黑烟,滴液, 黄色火焰继续燃烧特殊的芳香味玻璃状黑褐色硬球,用手指可捻碎
锦纶迅速熔缩成白色胶状熔融燃烧,滴落并起泡,燃烧时没有火焰难继续燃烧芹菜味玻璃状淡褐硬球,不易研碎

参见

  • 膳食纤维
  • 纺织品
  • 木纤维
  • 光纤
  • 纤维作物
  • 抗张强度
  • 芳香聚酰胺
  • 合成纤维
  • 纸浆模塑
  • 纤维改性

参考文献

资料专题:纤维参考文献