3 纺织原料及其特性
3.1 纺织原料分类
3.1.1 纺织纤维
可以用来制造纺织品的纤维,称为纺织纤维。为满足纺织加工和使用过程中的要求,纺织纤维必须具备以下物理和化学性质:
①具有一定的长度和整齐度;
②具有一定的强度;
③具有一定的弹性;
④具有一定的亲和力和摩擦力;
⑤具有一定的吸湿性和透气性;
⑥化学稳定性好,对光、热、酸、碱及有机溶剂等具有一定的抵抗能力。
3.1.2 纺织纤维分类
纺织纤维的种类繁多,通常按它的来源划分成两大类,即由自然界直接取得的天然纤维和由人工加工制造成的化学纤维。纺织纤维的分类见图3-1。
图3-1 纺织纤维的分类
3.1.2.1 天然纤维
天然纤维是人类最早利用的纤维材料,可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维,其中植物纤维和动物纤维的品种很多,资源也十分丰富。
(1)植物纤维 植物纤维的主要组成物质是纤维素,又称天然纤维素纤维,在纤维材料中占有重要地位。根据获取纤维的部位不同,植物纤维可分为以下几种:
①种子纤维。是由植物种子上获得的纤维,主要有棉纤维、木棉纤维等。
②韧皮纤维。取自包围双子叶植物茎秆的韧皮,主要有苎麻、亚麻、黄麻、大麻、罗布麻等。
③叶脉纤维。来源于单子叶植物的叶片或叶鞘,主要有剑麻、蕉麻、凤梨麻等。
④果实纤维。由植物果实上获得的纤维,主要有椰壳纤维、香蕉纤维等。
植物纤维主要以棉纤维和麻纤维为主。
(2)动物纤维 动物纤维的主要组成物质都是蛋白质,又称天然蛋白质纤维。包括由动物披毛和被毛的毛发中取得的纤维,如绵羊毛、山羊绒、骆驼绒、牦牛绒、兔毛、马海毛、羊驼毛等,称为毛发纤维;由昆虫腺分泌物取得的纤维,如桑蚕丝、柞蚕丝等,称为丝纤维。动物纤维主要以羊毛和蚕丝为主。
(3) 矿物纤维 其主要组成物质是无机金属硅酸盐类,又称天然无机纤维,是从纤维状结构的矿物岩石中取得的纤维材料,由橄榄石、蛇纹石或角闪石等变化而组成,如各类石棉等。它不燃烧,耐高温,绝热性好,在工业上常作为防火、保温、绝热等材料。
3.1.2.2 化学纤维
化学纤维是指用天然的或合成的聚合物为原料,经过化学合成或机械加工制成的纤维,根据所用原料的不同,可划分为再生纤维和合成纤维两大类。
(1)再生纤维 再生纤维是采用天然聚合物为原料,经过化学处理和机械加工而再生制得的、与原聚合物在化学组成上基本相同的纤维。利用含有天然纤维素高分子的物质如棉短绒、木材、芦苇等制成的纤维称为再生纤维素纤维,主要包括黏胶纤维、Tencel纤维(天丝纤维)、Modal纤维(莫代尔纤维)、铜氨纤维、醋酯纤维、竹纤维等;利用含有天然蛋白质的原料经溶解、提纯、抽丝制成的纤维称为再生蛋白质纤维,主要包括酪素(牛奶)蛋白纤维、丝蛋白纤维、大豆蛋白纤维、花生纤维和仿蜘蛛丝纤维等;此外,还有人造特种有机化合物纤维,如甲壳素纤维、海藻胶纤维、玉米纤维(聚乳酸纤维)等;人造无机纤维,如玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等。
(2)合成纤维 合成纤维是由天然小分子化合物经过化学合成,最后聚合成为高分子化合物后,再溶解或熔融成液体后喷纺拉丝而成的纤维。合成纤维种类繁多,主要有聚酯纤维(如涤纶等)、聚酰胺纤维(如尼龙6、尼龙66等)、聚烯烃类纤维(如丙纶、腈纶、维纶、氯纶等)和其他纤维(例如,具有良好弹性的聚氨酯纤维——氨纶以及耐腐蚀的含氟纤维——氟纶等)。
3.1.2.3 差别化纤维和功能性纤维
(1)差别化纤维 所谓差别化纤维,通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或工艺化学改性处理,使其性能获得一定程度改善的纤维。这类纤维有:异形纤维、复合纤维、超细纤维、易染纤维[包括阳离子染料可染聚酯纤维(CDPET)、常温常压无载体可染聚酯纤维(ECDPET)、常压阳离子染料可染聚酯纤维、酸性染料可染聚酯纤维、酸性染料可染聚丙烯腈纤维、可染深色的聚酯纤维、易染聚内烯纤维等]、阻燃纤维、高吸湿性纤维、抗静电纤维、自卷曲纤维(三维立体卷曲纤维)、高收缩性纤维、有色纤维、PBT纤维等。
(2)功能性纤维 所谓功能性纤维主要是指能传递光、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,还包括能提供舒适性、保健性、安全性等方面特殊功能以及能在特殊条件下应用的纤维,如图3-2所示。
图3-2 功能性纤维的分类及其应用
(3)高性能纤维 所谓高性能纤维是指具有比普通合成纤维高得多的强度和模量,有优异的耐高温性和难燃性以及非常突出的化学稳定性的纤维。高性能纤维一般可分为有机高性能纤维和无机高性能纤维两大类,如图3-3所示。
图3-3 高性能纤维的分类
3.1.2.4 环保型纤维
①环保型天然纤维。主要有彩色棉、彩色羊毛、彩色兔毛和彩色蚕丝等。
②环保型再生纤维。环保型再生纤维有纤维素纤维和蛋白质纤维两种,其品种有:天丝纤维(Tencel纤维)、莫代尔纤维(Modal纤维)、竹纤维、牛奶纤维、大豆纤维、花生纤维、玉米纤维、甲壳素纤维、聚乳酸纤维等。
③环保型合成纤维。环保型可生物降解的合成纤维有:生物可降解的聚酯纤维、聚己内酯纤维、可降解聚乙烯醇纤维、可降解聚乙烯纤维、光热可降解的聚烯烃纤维等。