什么叫复合材料

问题一：复合材料是什么意思？ 复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料，从而满足各种不同的要求。

问题二：什么是功能材料？什么是复合材料？ （2）功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能互相转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。

（3）复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料既保留原组分材料的特性，又具有原单一组分材料所无法获得的或更优异的特性。

问题三：什么是复合材料？ 复合材料(posite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要础玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的

壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

问题四：什么是复合材料？ 复合材料目录[隐藏]

概念

分类

性能

成型方法

应用

江苏新型复合材料产业园

复合材料

[编辑本段]概念

复合材料(posite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。

[编辑本段]分类

复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。

60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。

[编辑本段]性能

复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃>>

问题五：ALCAR复合材料的定义是什么 20分 ALCAR复合材料属于一种聚合物材料

它使用新型均聚物材料共聚而成

该材料不会粘附模具

模具表面有无涂层均可使用

但是磨擦系数较高

会使模具的龚计复杂化

多谢

问题六：合成材料与复合材料的区别是什么？ 我来接着说，复合材料(posite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

问题七：什么是复合材料和高性能复合材料 先来看看什么是复合材料和高性能复合材料？

复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料应用广泛，主要在基础建设和建筑工程领域、交通运输领域、汽车复合材料、能源与环保领域、航空航天领域。其中，风电、高铁和汽车、高温气脱硫、军工用复合材料是发展热点领域。

高性能复合材料顾名思义，就是性能较高的复合材料。

按照合成的原料不同，高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等，其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维，而碳纤维尤其值得关注。

据美国市场研究机构提供的数字，2015年前，全球碳纤维市场需求将保持13%的增长，而我国对碳纤维的需求增速却明显快于全球。据估计，至2015年，我国对碳纤维总体需求将达16万吨。而根据新材料产业规划，“十二五”末我国碳纤维产能为12万吨。

而目前碳纤维新材料已进入快速扩张期，未来航天航空、油气开发、汽车、电子等领域将带动碳纤维材料需求大幅增长。据了解，日、美、德等国技术垄断集中度较高，原丝、炭化等关键环节由日、美等国控制，其中，小丝束碳纤维生产基本上被东丽、东邦和三菱等日本企业所控制，三者市场占有率达到70%左右，大丝束则主要由美国卓尔泰克、德国西格里和日本东邦控制，市场占有率为80%左右。

和其他的新材料面临的“技术壁垒”一样，从2000年开始，中国 投入专项资金推动碳纤维技术的研发，目前利用自主技术研制的少数国产碳纤维产品已经达到了国际同类产品水平，但中国碳纤维产品数量的国有化率却依然不高。

树脂基复合材料以有机聚合物为基体，添加相应的纤维增强体构成，也称纤维增强塑料，是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。

单一材料是日常生活中使用最多的物质，无论有机物还是无机物。随着科学技术的不断革新，人们对物质性能的要求越来越高。因此，复合材料的出现，受到了市场极大的欢迎。

复合材料是由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的，能够融合和发挥各种材料的优点，扩大材料的应用范围。而树脂基复合材料就是其中的一大类。

树脂基复合材料以有机聚合物为基体，添加相应的纤维增强体构成，也称纤维增强塑料，是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。根据纤维增强体的不同，树脂基复合材料可划分为玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料、芳纶纤维增强塑料等。

“玻璃纤维增强塑料在我国的市场、产值、应用都已达世界先进水平，各品种都能满足市场需求。而碳纤维复合材料则主要运用于航空航天领域，在国内发展很快。”中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授。

复合材料横跨航天能源多领域

树脂基复合材料早在1932年就出现在了美国，主要用于航空航天方面，直到第二次世界大战结束后，这种材料才开始扩展运用到民用领域。它的生产工艺也从最初的手糊成型技术，发展到目前纤维缠绕成型技术、真空袋和压力带成型技术、喷射成型技术多种工艺并存，树脂>>

问题八：复合材料是什么？有哪些用途？ 复合材料 是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料分类：复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。

非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。

增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须，金属丝和硬质细粒等。复合材料的主要应用领域有：1航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。2汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。3化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。4医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。

问题九：什么是复合材料的基体，其作用是什么 合材料基体即复合材料中作为连续相的材料，分为聚合物基体，金属基体，无机非金属基体。

作用：基体材料起到粘结作用，均衡载荷，分散载荷，保护纤维的作用。复合材料分为两相，另一项为分散相，称为增强材料。

简介：

复合材料按照基体材料可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料这三大类。

1金属基复合材料

在使用金属基复合材料时，不同领域要求迥异。举例来说，航天、航空领域对比强度、比模量、尺寸稳定性有严格的要求，因此会选择密度小的轻金属合金作为基体。而高性能发动机使用的复合材料不仅需要具备高比强度、比模量，还对其耐高温、耐氧化性能提出了要求，一般使用钛基、镍基合金以及金属间化合物做基体材料。普通汽车发动机对材料的耐热、耐磨、导热性能、高温强度有一定的考量，同时又要求成本低，适合批量生产，通常用铝合金材料做基体。而工业集成电路基板和散热元件，必须具有高导热、低膨胀特性，一般使用铜、铝等仅是作为基体。

如果想要增强金属基复合材料的强度，添加连续纤维增强材料可以有效达到这个目的。因为纤维作为增强材料，它的强度和模量都要高于金属基体。而在以颗粒、晶须、短纤维为增强材料的非连续增强金属基复合材料中，增强材料的强度和模量均要低于金属基体。选择增强材料时，还必须充分考虑其与金属基体的相容性，尤其是化学相容性。保证在金属基复合材料高温成型过程中，增强材料不会与基体发生化学反应，而影响复合材料的物理化学功能。当复合材料中含多种物质的时候，这一点就显得更加重要。

2无机非金属基复合材料

无机非金属基复合材料的基体材料主要包括水泥、石膏和水玻璃等。我们以应用最广泛的水泥材料为例，水泥材料是多孔体系，这一特征不仅会影响基体本身的性能，也会影响纤维与基体的界面粘接。纤维与水泥的弹性模量比不大，应力的传递效应远不如纤维增强树脂。水泥基材的断裂延伸率较低，在受到强力拉伸时，水泥基体会先于纤维发生开裂。水泥基材中含有粉末或颗粒状的物料，与纤维成点接触，因此纤维的掺量受到很大的限制。水泥基材呈碱性，对金属纤维可起到一定的保护作用，但对大多数矿物纤维不利。

3聚合物基复合材料

作为基体材料的复合物包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂及各种热塑性聚合物，这也是一种非常重要的复合材料。在聚合物基复合材料中添加纤维增强材料，可以起到增加强度的作用，所用的纤维种类有玻璃纤维、碳纤维、有机纤维和其他纤维等。

玻璃纤维具有很高的拉伸强度，而且防火、防霉、防蛀、耐高温，电绝缘性能也非常出色。其化学稳定性良好，除了HF、浓碱、浓磷酸外，与其他所有化学药品和有机溶剂都不会发生化学反应。但玻璃纤维也有缺点，那就是具有脆性、不耐磨、对人的皮肤有 性等。

碳纤维具有良好的耐高低温性能，其比重在15到2之间，热膨胀系数有各向异性的特点，导热有方向性，比电阻与纤维类型有关。化学性质较为稳定，除了能被强氧化剂氧化以外，与一般酸碱均不会发生反应，还具有耐油、抗辐射、吸收有毒气体和减速中子等性能。

有机纤维具有很高的拉伸强度以及弹性模量，它的密度小，热稳定性高，热膨胀系数各向异性，有良好的耐介质性能，但容易被各种酸碱腐蚀，耐水性不好。

问题十：简述什么是复合材料及未来研究方向 复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。

从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达148万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达105万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达75万吨，汽车等领域的用量仅为24万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。

另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。

长丝基础知识

一）纤维分类：

1 纤维的概念：纤维是一种细而长的物质，其长度与直径之比在1000以上，并具有一定的强度和柔软性。

2 纤维的分类： ① 天然纤维：天然生成的纤维 a 植物纤维：以植物上采集的纤维。如：棉花、麻等。 b 动物纤维：以动物上采集的纤维。如：羊毛、蚕丝、兔毛等。 ② 化学纤维：用化学方法制造出来的纤维。 a 再生纤维：用天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工而制得的纤维。如：粘胶纤维、醋酸纤维。 b 合成纤维：用石油、天然气和煤为原料，经一系列的化学反应制成高分子化合物再加工制得的纤维。如：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等，以涤纶、锦纶、腈纶为代表，成为化学纤维的主力军。

（二）涤纶：涤纶是我国聚酯产品的商品名称。其化学名称为：聚对苯二甲酸乙二酯（简称PET）。它是由对苯二甲酸（简称PTA）和乙二醇（简称EG）在一定温度、压力和催化剂（三氧化二锑或乙二醇锑或醋酸锑）作用下，经酯化、缩聚反应而制得。即：PTA+EG→PET 我公司聚酯为五釜缩聚(二道酯化、三道缩聚)，其特点是稳定性好。涤纶产品可分为涤纶长丝和涤纶短纤维。

（三）涤纶长丝的性能

1 模量高：在温度（干态或湿态）增高时，涤纶的模量更优于锦纶。

2 强度较高：约在45-8CN/dtex，且在95℃水中的保留强度达73%，而锦纶只有51%，这能满足大多数服装和产业用。

3 折皱恢复性好：这一特点可能来源于纤维的内部刚性。

4 吸水性差：故其回潮率低。

5 易起球：主要是因为其强度高，纤维单丝短裂后，其纤维球被保留在织物上。

6 玻璃化温度低：在干态时，玻璃化温度为80℃，此特点有利于进行纱线的卷曲及变形、织物热定形。

7 不易沾污：但其亲油性使人体油脂、油性洗涤剂和油污不易脱去。

8 吸色性差。

（四）涤纶长丝的分类：

1．初生丝：a 未拉伸丝或未取向丝（常规纺丝）——UDY或UOY b 半取向丝（中速纺丝）——MOY c 预取向丝（高速纺丝）——POY d 高取向丝（超高速纺丝）——FOY、HOY 2．拉伸丝：a 拉伸丝（二步法拉伸丝）——DY b 全拉伸丝（纺丝拉伸一步法）——FDY c 常规变形丝——TY 3．变形丝： 拉伸变形丝——DTY b 空气变形丝——ATY

（五）涤纶长丝的应用：

1 服装：可生产仿真丝、仿麂皮、桃皮绒、长毛绒、短毛绒、超柔、等服装面料、 里料和其他服装辅料。

2 床上用品：如被面、枕套、床单、床罩等。

3 装饰用：如沙发布、窗帘布、地毯、汽车装饰布、伞布等。

4 产业用：如玩具、缝纫线、帘子线、帆布、工业用布等。

5 非化纤用；如用超细纤维生产的人造麂皮，可用于加工皮大衣、皮夹克等。

（六）常见概念：

1 POY：高速纺丝的初生丝（亦即卷绕丝）称为预取向丝或部分取向丝；或只要能直接进行拉伸变形加工的原丝，且加工前放置时间对原丝的性质无大影响，并在加工过程中不会出现生头困难，不会造成成品毛丝、强度偏低、染色不匀的未拉伸丝，均可称为POY。

2 DTY：即假捻变形丝，POY经过拉伸、假捻变形而制得的具有一定强度、一定卷曲度的丝。 DTY 假捻变形的种类从变形机构分 ①皮圈夹持式变形 ②叠盘摩擦式变形从变形方法分： ①内拉伸法：拉伸的同时进行假捻 ②外拉伸法；拉伸之后进行假捻一般采用内拉伸法

3 FDY：即全拉伸丝，它可采用低速纺丝（纺速900-1500m/min），高速拉伸卷绕（卷绕速度3200-

4200m/min），两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成，可生成55-165dtex的拉伸丝，也有将高速纺丝（纺丝速度2600-3500m/min）和超高速拉伸卷绕（卷绕速度5100-5500m/min）合并成一步生产拉伸丝。

4 旦：9000米长纤维所具有的克重（den）分特：10000米长纤维所具有的克重（dtex）分特数=旦数×11

5 批号：涤纶长丝生产中，将原料、规格品种、生产工艺和质量性能完全相同的丝划为同一批丝，并给这一批丝的一个代号

6 规格：长丝的规格是以整束丝的纤度及组成这束丝的单丝根数来表示的

7 CV值的含义：表示某项指标的离散程度。

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（七）涤纶长丝的生产流程（本公司） PTA+EG→PTA熔体→熔体过滤器→增压泵→五通阀→冷却器→纺丝箱体→纺丝组件→冷却上油→卷绕成型（POY）→平衡→分级包装（八）POY的几项重要的物性指标及对后加工成品丝的影响

1 线密度的定义：表示纤维的粗细程度，其单位用分特（dtex）旦（den）表示 CV值的影响：过大，说明POY生产不稳定，其内在质量不佳，不仅影响DTE产品的纤度不匀，而且能影响DTY内在质量，产生染色不匀。

2 断裂强度：纤维被拉伸到断裂时所承受的负荷其单位为：CN/dtex POY一般在22以上。 ①断裂强度高，长丝在加工过程中不易断头，绕辊和织物的强力也高。 ②太高，后加工拉伸张力太高，也极易造成拉伸不匀和单丝断裂而产生毛丝，且织物的手质变差。 ③过低，拉伸张力太低，从而造成DTY加工不稳定，也容易被损伤。

3 断裂伸长：纤维被拉伸到断裂时伸长的程度，用%表示。断裂伸长在70-180%，最好为100-150% ①断裂伸长率是一种反映纤维韧性的指标 ②伸长愈大，后加工毛丝断头较少，且织物手感柔软。伸长过大，后加工拉伸倍数高，致使POY变形加工的适应性变差，尤为重要的是伸长不匀率。 ③伸长过低，纤维的自然拉伸倍数也低，拉伸性能不好，成品毛丝多和易断头。

4 条干不匀率：是一种表示长丝条干均匀度的指标，用CV值（变异系数）或U值（uster%）表示。要求U%在12%以下，CV%在145%以下。太高，会造成DTY加工不稳定，使成品丝的不匀率增加，僵丝和毛丝增多，尤其使匀染率（M率）降低。

5上油率：表示长丝含油多少的指标，用%表示。 ①太高，加工中增多，且加捻过程中丝易打滑，产生僵丝。 ②过低，POY集束性平滑性差，加工易断头，POY表现为低强低伸现象。 ③上油率CV值高，成品丝易产生僵丝、染色不匀等。 ④油剂类型的选择，应适应后加工不同形式摩擦盘或皮圈式加工的要求，并根据产生的疏松性和黏结性来选择，同时油剂应不污染加弹机上的加热器、导丝器，具有抗静电性，并与弹力丝油剂，直至织造油剂有亲和性，不使机械部件生锈，不影响丝条的染色均匀性等。

注：POY最重要的物理指标为强度、伸度及纤度不匀率，不匀率高的POY后加工稳定性差。在上面三个不匀率中，影响产品质量最主要的不匀率为纤度不匀率，其次强度、伸度不匀率。因为纤度不匀率高的纤维往往其强度伸度不匀率也会随之升高，并且当纤度不匀率高时，在后加工过程中容易造成张力波动。

（九）DTY丝的品质标准

（1）物理指标 1 线密度（即纤度）:同POY

2 断裂强度:同POY

3 断裂伸长:同POY

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4 沸水收缩率：定长的长丝放在沸水中煮沸一定时间后，其收缩的长度与原来长度的比值，单位%，它是一种反映长丝热定型和尺寸稳定性的指标与染色性能有一定关系。

5 卷曲收缩率和卷曲稳定度：这两项指标只适用于变形丝。

卷曲收缩率：是变形丝在热空气中于轻负荷下的收缩过程度，用百分数表示 卷曲稳定度：是变形丝在热空气中在轻负荷下卷曲收缩率损失的程度，用白分数表示。

6 含油率：同POY （一） 染色均匀性： 它分为深色、浅色、条纹、厚薄、透明丝。

（二） 外观指标

1 僵丝：变形丝特有的某一段呈现竹节状的丝条。有单纤维粘连、丝条细瘦、或是缺乏卷曲弹性与蓬松性，以及丝条僵直发亮等均属于僵丝。

产生僵丝的原因：

①POY原因： a POY伸长不匀率高 b POY条干不匀率高 c POY纤度不匀率高 d POY上油不匀

②操作原因：a 丝路不正，丝从罗拉皮圈、热箱、生头杆、假捻器逃出 b 进丝罗拉、中间罗拉上有缠丝 c POY尾丝打结长度偏长

③工艺原因：a 拉伸倍数过低 b 后加工速度过高 c 第一热箱温度过高 d 解捻张力过低

④设备原因：a 进、出罗拉损伤或摩擦 b 假捻器工作盘有损伤 c 热箱丝道， 捻盘表面有沾污现象

2 毛丝：复丝中单根纤维受擦伤呈毛茸或单丝断裂，其丝头超出复丝表面的称为毛丝。毛丝类别有毛刺、毛丝团、毛圈。毛丝产生原因： ①POY原因：a POY毛丝 b POY条干不匀率太高 c POY无油丝 d POY伸长偏低 ②工艺原因：a 拉伸比太高 b 后加工速度偏高 c 解捻张力高 ③操作原因：a 丝路不正，使丝与非接触部件接触 b 处理废丝时产生假毛丝 ④设备原因：a 各导丝器损坏或脱落 b 第一加热箱严重结焦 c 摩擦辊有损伤 d 假捻器导出盘有损伤 3 绊丝：是指丝条在筒子两端脱离正常卷绕轨道明显地绊在筒子端面上而呈直线状。 绊丝产生的原因：主要是后加工所造成 ①工艺原因：a 卷绕张力太高 b 动程太长 ②操作原因：a 丝路不正，造成DTY呈现全僵丝 b 丝条未进入卷绕导丝器 ③设备原因：a 摇架不水平或松

动 b 横动导丝器不在导丝杆中央 c 摩擦辊抖动 d 兔子头松脱或兔子头座磨损 ④辅料原因：a DTY纸管强度低 b DTY纸管园整度不好 4 油污丝：有机械油污和人为油污。 5 网络

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牢度：网络牢度不够是指丝条在单位长度上网络结点不够，不牢或无网络点现象，它分为网络不匀和无网络两种。网络点不牢产生的原因有： ①POY原因：a POY含油偏高或偏低 ②工艺原因: a 网络气压偏

低 b 假捻张力太高或太低 ③操作原因：a 网络喷嘴未压到位 b 喷嘴方向错误 ④设备原因：a 网络喷嘴底座堵塞 b 网络喷嘴堵塞 6 成型不良 7 尾丝 8 色泽 9 筒重（十）DTY生产工艺流程及各部件作用： POY原丝→原丝架→切丝器→第一微动导丝器→第一罗拉→止捻器→第一热箱顶部导丝器→第一热箱→冷却板→假捻器→第二罗拉→第二热箱→第三罗拉→上油轮→卷绕导丝器→摇架进行卷绕

1 原丝架：安装在主机两侧，以便于POY原丝的顺利退绕。可装前、后两饼丝，以供POY丝卷结尾。注意：POY筒管中心是否对准丝架导丝器入口。 2 喂丝系统：包括一、二、三罗拉。有皮圈式和皮辊式两种。其作用：① 输送丝条 ②根据各罗拉的速度不同来调整生产所需的工艺参数，其中第二罗拉和第一罗拉控制拉伸比，第二罗拉和第三罗拉控制第二超喂。 3 第一热箱：有接触式和非接触式作用：对丝条进行加热，使丝条处于塑化状态，以便于丝条拉伸和通过假捻器传递的捻度使纤维变形。 4 冷却板：作用；将丝条冷却至约80℃，以便之具有足够的刚性，保证加捻的正常进行。 5 假捻器：有摩擦盘假捻器和皮圈式假捻器两种。作用：使丝条具有一定卷曲性，它分为“S捻”和“Z捻”。 6 第二热箱：作用：对丝条进行热定型处理，消除纤维的内应力，提高纤维卷曲稳定性，以减少纤维的沸水收缩率。 7 上油系统：作用：① 提高丝条的抱合性 ② 提高丝条的平滑性 ③ 提高丝条的抗静电性 8 卷绕系统作用：将丝卷绕成一定形状，一定重量的锭子，便于包装和运输。（十一）纺丝流程工艺介绍: （3） 熔体分配管道:熔体分配管道是将聚酯熔体输送分配到各纺丝箱体的管道。要求它尽可能短，送至各箱体的时间均一，管道中熔体散热少，且不存在熔体死角。（4） 纺丝组件:纺丝组件由喷丝板、分配板、熔体过滤材料等组成。它的作用是过滤熔体，除去熔体中夹带的机械杂质与凝胶粒子，防止堵塞喷丝孔；使熔体充分混合，防止熔体之间存在粘度差异；将熔体均匀地分配到喷丝板的每一小孔中去。由于高速纺丝的挤出量大、流动阻力大，因而要求过滤材料的粒度比常规纺略大些。同时，因在纺丝时有高的剪切应力，所以喷丝孔的长径比高于常规纺丝。（5） 冷却成形：由喷丝孔喷出的熔体细流经纺丝侧吹风窗，在熔体凝固和丝条降温的过程中，向周围空气放出大量的热。这些热量主要是通过与流动的空气（侧吹风）进行对流传热而被带走。生产上要求丝条的冷却速度均匀，凝固点位置固定，不受周围空气流的影响而产生剧烈的晃动。由于高速纺的吐出量大，放出热量也多，故需要冷却吹风的风速及风的湿度较高，风温较低。（6） 熔体细流在冷却成行过程中，由于受卷绕牵引力的作用，受到

100~250倍的纺丝拉伸，比常规约大2-4倍。（7） 集束上油：纤维冷却成形后。在进入纺丝甬道之前，进行集束上油，这可降低卷绕张力。上油的方式由油盘上油和油嘴上油。因高速纺丝丝条进行速度高，用油盘上油，需用两个以上的油盘才能确保上油量；而用油嘴上油，计量准确，可保持油剂的新鲜和清洁，故目前使用计量泵定量供给油嘴上油的方法居多。（8） POY的卷绕：高速纺丝的关键是高速卷绕。在高速条件下，设备运转是否平稳、丝条筒子成型的好坏、操作是否方便等问题比常规纺丝突出。要求卷绕张力、卷绕速度及导丝盘、摩擦辊、横动导丝器往复速度、线速度等在运转过程中保持稳定，以保证初生纤维的结构和纤度的均匀。

区别一、制作原料不同

再生纤维一般是利用不能或不宜直接纺织的天然高聚物作原料；

合成纤维是利用人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶（或可熔）性的线型聚合物制得。

区别二、制作方式不同

再生纤维是经过化学加工、提纯、去除杂质后制成；

合成纤维是经纺丝成形和后处理而制得。

再生纤维是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。也可使用含有蛋白质的原料制造再生纤维。再生纤维素纤维，主要包括粘胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维。

扩展资料：

1、研发背景：

100多年前，纺织用的材料全部来自于天然物质。为了种植棉、麻，养蚕，牧羊，要占用大量土地，消耗许多人力物力。化学纤维出现以后，纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况才开始发生变化。

2、发展历程：

20世纪初为解决棉花短缺制作了普通粘胶纤维；

20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维；60年代后期开始，由于合纤生产技术的迅速发展，原料来源充足和成本低廉，合成纤维极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位；

20世纪90年代推出系列再生纤维，受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响，人们对再生纤维素纤维有了新的认识，新一代再生纤维素纤维的理化性能也有了充分的改进，因此，再生纤维素纤维的应用重新出现了迅猛的增长。

——再生纤维

——合成纤维

　　新型面料是指具有抗菌、除臭、促进人体微循环等功能的各类面料，逐渐成为各国尤其是日本、东南亚地区以及我国大陆和台湾等地纺织企业新产品开发的重点。

　　山东云龙集团推出层压复合织物新型纺织品，具有防水、防污、防液体、透气/湿、抗菌功能。昆山华成织染公司生产了会呼吸、阻燃、超泼水性、中空保暖、高透湿/气、防静电/尘等系列产品。

　　韩国一家公司采用微细纤维生产了防水透气中空棉复合产品。

　　江苏、浙江等企业针对真丝绸开发的防皱抗缩面料，采用绿色环保助剂经过化学处理和物理复合的方法，使产品免烫等级达到了35级，且保持了真丝绸的良好手感、光泽、透气性和悬垂性等优良的服用性能。

　　利用天然纤维的功能性进行新产品开发。如山东烟台新潮实业有限公司开发的罗布麻纺织品可以降低高血压，山西绿洲纺织品有限公司开发的大麻及大麻混纺产品具有抗菌效果。还有利用蟹壳物质加工而成的甲克素纤维纺织品也具有良好的抗菌、保健功能。防紫外线面料的开发不仅有助于防止皮肤癌的产生，还拓宽了纺织品的用途。浙江绍兴豪语纺织有限公司开发的抗紫外线的面料除了具有对紫外线的遮蔽性，还具有防止透明、触感疏松柔软和高度清凉性。

一、纤维作为非织造材料的主体成分

在粘合法非织造材料、针刺法非织造材料、水刺法非织造材料、纺丝成网法等非织造材料中，纤维以网状构成非织造材料的主体，纤维在这些非织造材料中的比重要占到一半以上甚至百分之百。

二、纤维作为非织造材料的缠结成分

在针刺法非织造材料、水刺法非织造材料以及无纱线纤网型缝编法非织造材料中，部分纤维以纤维束锲柱形式或线圈状结构起加固纤网的作用。

三、纤维作为非织造材料的粘合成分

在大多数热粘合非织造材料中，加入纤网的热熔性纤维在热粘合时全部或部分熔融，形成纤网中的热熔粘合加固成分。

在溶剂粘合法非织造材料中，部分纤维在溶剂作用下溶解或膨润，起到与其它纤维相互粘合的作用。

四、纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的热 熔粘合成分

一、纤维表观性状对非织造材料性能的影响

1、纤维长度及长度分布

2、纤维线密度

3、纤维卷曲度

4、纤维截面形状

5、纤维表面摩擦系数

二、纤维的物理机械性能、化学性能对非织造材料性能的影响

纤维的机械性能(包括断裂强力和伸长、初始模量、弹性恢复性等)

纤维的吸湿性

纤维的热学性能

纤维的化学性能

1、纤维的物理机械性能

浸渍粘合法非织造材料与其采用纤维的应力－应变曲线相似。

浸渍粘合法非织造材料应力－应变曲线与粘合剂应力－应变曲线的比较。

纤维强度利用系数可用下式来表示：

2、纤维的吸湿性

3、纤维的热学性能

二、纤维特性对非织造材料性能的影响规律

(一)细度和长度

细度↓长度↑→非织造材料强度↑

(二)卷曲度

纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性。

(三)纤维截面形状

过滤材料采用多叶截面，孔径↓，表面积↑，非织造材料强度↑。

(四)表面光滑程度

影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。

(五)吸湿性

影响加工工艺性，如静电、粘合剂扩散等。

纤维截面形状

一、天然纤维与化学纤维的比较：

多数化学纤维的物理机械性能高于天然纤维。

天然纤维和部分化学纤维具有可降解性。

化学纤维含杂少，可简化纤维准备工序。

差别化、功能性的化学纤维可满足非织造材料的特殊要求。

化学纤维细度、长度的一致性较好，并可按非织造生产工艺的要求进行控制。

纤维原料对非织造材料性能的影响

二、纤维选用的原则

(一)非织造材料的性能要求

如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。

(二)工艺与设备的适应性

包括气流成网、梳理机、热粘合工艺等。

纤维静电电位序列：

羊毛、聚酰胺、粘胶、棉、丝、醋酸纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维。

静电电位差别大的纤维相混，可减少静电。

(三)产品的成本

采用价值工程原理，以最小的成本实现产品的功能。

三、按非织造材料的用途选择纤维原料

服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶

保暖絮片：聚酯(中空，三维卷曲)，聚丙烯腈

服装面料：聚酯

人造毛皮：聚丙烯腈

毛毯：羊毛，聚丙烯腈

窗帘：聚酯

地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺

墙布：聚酯

卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纤维，棉

手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶

绷带和敷料：棉，粘胶

合成革基布：聚酯，聚酰胺

内底革：聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维

土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，

聚乙烯醇

过滤材料：聚酯，聚丙烯，棉，耐高温纤维等

吸油材料：聚丙烯，天然秸杆材料

电器绝缘材料：聚酯，聚丙烯

隔音材料：聚丙烯，聚乙烯醇，废纤维

隔热材料：棉，粘胶，麻纤维，废纤维

包装材料：聚乙烯，废纤维，聚酯，聚酰胺

抛光材料：聚酰胺，麻纤维

书籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯

造纸毛毯：聚酰胺，羊毛

纤维的分类

一般分为以下三大类：

(1)天然纤维

包括棉、木棉、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、苎麻、黄麻、亚麻、羊毛、丝等。

(2)化学纤维

包括粘胶、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈及其它纤维。

(3)无机纤维

包括玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、石棉纤维等。

一、聚丙烯纤维

定义：

由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为PP。

性能：

断裂强度26~57cN/dtex，断裂伸长20~80%，初始模量18~35cN/dtex，密度为090~091g/cm3(相当聚酰胺的80%，聚酯的70%)，软化点140~150℃，熔点163~175℃左右，制成产品后比较厚实，干和湿强度好，耐磨性好，不起球，变形回复性好，耐化学品好，耐霉性好，绝缘性好，吸湿性极低，无毒性，表面虹吸作用强，不耐日晒。

用途较广，如土工合成材料、地毯、手术衣、手术罩布、婴儿尿片和妇女卫生巾包覆材料、吸油材料、过滤材料、保暖材料、隔音材料、揩布等。

二、聚酯纤维

定义：

化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯，又称涤纶，简写为PET或PES。

性能：

断裂强度42~57cN/dtex，断裂伸长35~50%，初始模量22~44cN/dtex，密度为138g/cm3，软化点235~240℃，熔点256℃左右，变形回复性好，耐磨性好，弹性好，强力高，绝缘性好，易起球，易产生静电，耐酸不耐强碱，老化性能较好。

非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆形等，通常适用于绝缘材料、保暖絮片、墙布、服装衬基布、屋顶防水材料、土工合成材料等。

高收缩聚酯纤维

三、聚酰胺纤维

定义：

通常由聚酰胺6熔融纺丝制得，又称尼龙纤维，简写为PA。

性能：

断裂强度38~62cN/dtex，断裂伸长25~60%，湿态断裂强度32~55cN/dtex，湿态断裂伸长27~63%，初始模量7~26cN/dtex，密度为114g/cm3，软化点180℃，熔点220℃左右，综合性能良好，弹性好，悬垂性好，价格高，易起球起毛，耐日晒牢度差，耐碱不耐强酸，摩擦系数大。

主要用于服装衬基布、造纸毛毯、地毯、合成革基布、抛光材料等。

四、聚乙烯醇纤维

定义：

湿纺制得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，又称维纶。

性能：

断裂强度40~57cN/dtex，断裂伸长12~26%，湿态断裂强度28~46cN/dtex，湿态断裂伸长12~26%，初始模量22~62cN/dtex，密度为126~130g/cm3，干态软化点220~230℃，水中软化点110℃左右，干强好，湿强低，耐磨性好，耐碱性好，吸湿性较好，弹性较差，染色较困难，不耐强酸。

与聚丙烯纤维混和后可生产土工合成材料，水溶性纤维可用于绣花基布、用即弃材料等。

五、聚丙烯腈纤维

定义：

由丙烯腈和其它单体共聚而成，湿纺或干纺成形。

性能：

断裂强度25~40cN/dtex，断裂伸长25~50%，湿态断裂强度19~55cN/dtex，湿态断裂伸长25~60%，初始模量22~55cN/dtex，密度为117g/cm3，软化点190~240℃，分解点280~300 ℃，强力较高，弹性好，耐光性好，染色性好，蓬松性较好，易起毛起球，耐磨性较差。

主要用于生产保暖絮片、人造毛皮、毛毯等。

六、棉纤维

性能：

纤维细度一般为1~2dtex，长度为25~36mm，断裂强度26~43cN/dtex，断裂伸长7~12%，湿态断裂强度29~56cN/dtex，初始模量60~82cN/dtex，分解点150℃，截面为中空肾状，纵向自然卷曲，吸湿性很好，湿强力比干强力高10%左右。

棉纤维含有较多的杂质，除杂脱漂后可用于医卫非织造材料，白度应大于80%，残硫量应小于8mg/100g。

七、粘胶纤维

定义：

由纤维素组成，湿纺成形，简写为VIS。

性能：

断裂强度22~27cN/dtex，断裂伸长16~22%，湿态断裂强度12~18cN/dtex，湿态断裂伸长21~29%，初始模量26~62cN/dtex，密度为15~152g/cm3，分解点150℃，强力较低，吸湿性良好，不起球，湿强力更低，耐磨性差，弹性较差，手感较差。

粘胶纤维已开发出许多新品种，如高卷曲、高湿强、高吸湿等，常用于医卫材料，和其它纤维混和后用于服装衬基布、合成革基布、食品过滤材料等。

奥地利Lenzing公司粘胶纤维生产流程

八、麻纤维

苎麻纤维

性能：

纤维细长，断裂强度49~57cN/dtex，断裂伸长15~23%，湿态断裂强度51~68cN/dtex，湿态断裂伸长20~24%，初始模量176~220cN/dtex，吸湿性很好，刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。

主要用于生产地毯基布、抛光材料、衬里和建筑用隔音隔热材料等。

黄麻纤维

大麻纤维

九、羊毛纤维

性能：

断裂强度09~15cN/dtex，断裂伸长25~35%，湿态断裂强度067~143cN/dtex，湿态断裂伸长25~50%，初始模量85~22cN/dtex，分解点135℃，天然卷曲，弹性好，手感丰满，保暖性好，吸湿性强，光泽柔和，染色性好，具有独特的缩绒性，但价格高。

主要用于生产高级地毯、造纸毛毯等。

十、Lyocell纤维

采用溶剂法生产的一种新型的纤维素纤维，纤维素直接溶解在有机溶剂中，经过滤、脱泡等工序后挤压纺丝，凝固后成为纤维素纤维，具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，具有较高的聚合度。

Lyocell纤维既具有纤维素的优点，如吸湿性、抗静电性和染色性，又具有普通合成纤维的强力和韧性。其干强达到42cN/dtex，与普通聚酯纤维相近，湿强仅比干强低15%左右，仍保持较高的强度。

该纤维生产时不污染环境，自身可生物降解，故可称为“绿色纤维”。

Lyocell纤维的性能对比

Lyocell纤维非织造材料的性能对比。

十一、 椰壳纤维

长度为15~33cm，直径为005~03mm，刚度大，弹性好。

采用针刺工艺可以加工成用于沙发、汽车座垫及弹簧软垫、厚床垫、运动垫的填料。

十二、蚕丝

具有良好的伸长、弹性和吸湿性，细而柔软、平滑、光泽好等优点。

非织造工业中仅用其丝绢下脚料生产一些特殊的湿法和水刺非织造材料。

十三、废纤维

包括棉纺厂的皮辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳落棉、短绒，毛纺厂的落毛、精梳短毛，麻纺厂的苎麻落麻以及化纤厂的废丝、再纺纤维等，还包括服装裁剪边角料与旧衣等进行布开花处理形成的废纤维。

废纤维主要用于填料、包装材料、隔音隔热材料、絮垫等产品。

一、可溶性粘结纤维

可溶性粘结纤维在热水或水蒸汽中产生软化、熔融现象，干燥后使纤网内纤维之间粘合。

该类纤维通常由多种聚合物共聚而成，如日本开发的Efpakal L90纤维为50%聚氯乙烯与50%聚乙烯醇共聚，在90℃热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。德国Enka公司的N40纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或190 ℃干燥热风中可熔融。

二、热熔粘结纤维

熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘结纤维用于热粘合法非织造材料的生产。但某些纤维的熔点较高，生产能耗大，热收缩大，不适合作热熔粘结纤维。由此国内外先后开发了一些低熔点的热熔粘结纤维。

对低熔点的热熔粘结纤维的要求：

熔点低

软化温度范围大

热收缩小

三、双组份纤维

双组份纤维又称复合纤维，采用两种聚合物同时通过复合纺丝孔成形。常见结构形式有4种：

并列式(side by side)

芯壳式(mantle/core)

非连续纤维芯壳式(short fibres in a matrix)

长丝芯壳式(fibres of unlimited length)

非织造工艺中使用的双组份纤维有ES纤维、海岛型纤维和桔瓣型纤维。 ES纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤网中既作主体纤维，又作粘合纤维，由日本Chisso公司开发，国内已有生产。海岛型纤维和桔瓣型纤维经化学或机械的方法可形成超细纤维。

ES纤维由聚丙烯和高密度聚乙烯复合而成，其中高密度聚乙烯作为热熔粘结成分，有芯壳式和并列式两种结构，常用结构为芯壳式，主要性能如下：

细度 15d

组份分离特性 不可分离

断裂强度 25~35g/d

断裂伸长 40~120%

卷曲度 01~13转/英寸

含湿率 ＜ 1%(RH60%，20℃)

软化点 110~120 ℃(HDPE)/150~160 ℃(PP)

熔点 130 ℃(HDPE)/163 ℃(PP)

热收缩率 ＜ 5%

热熔粘合非织造材料采用ES纤维的优点为：

改善非织造材料的结构，纤网内纤维交接点产生有效、均匀的粘合作用

非织造材料强力高

热熔粘合的温度范围宽，生产过程容易控制

产品手感柔软

能耗低，生产率高

ES纤维生产的非织造材料的用途

热熔粘合时，纤网中的 ES纤维含量必须超过50%，薄型产品可采用100%的ES纤维。

四、超细纤维

超细纤维通常是指纤维细度在044dtex(04d)以下的纤维。超细纤维生产方法主要有：

采用复合纺丝技术先制得双组份复合纤维，通常为海岛型纤维和桔瓣型纤维，然后分离双组份，形成超细纤维。

对于海岛型纤维，采用溶解法溶去“海”组份，留下的“岛”组份即为超细纤维，细度可达到：00011~011dtex(0001~01d)

对于桔瓣型纤维，可采用机械方法分离两组份，分离后两组份均为超细纤维，细度可达到：

011~044dtex(01~04d)

桔瓣型纤维也可采用碱减量处理方法，其中一个组份(通常是聚酯)被溶去。

采用熔喷非织造技术，直接得到由超细纤维构成的非织造材料，平均纤维直径为2~5μm。

桔瓣型纤维

机械分裂桔瓣型纤维

海岛型纤维

五、高性能纤维

具有高性能的特种纤维，如碳纤维、芳纶等。

芳纶1313，商品名Nomex，强度484cN/dtex，模量132cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度204℃。

芳纶1414，商品名Kevlar，强度1936cN/dtex，模量440cN/dtex，断裂伸长4%，最高使用温度232℃。

聚苯并咪唑纤维，商品名PBI，强度427cN/dtex，模量137cN/dtex，断裂伸长10%，最高使用温度560℃。

聚砜酰胺纤维，商品名芳砜纶，强度38cN/dtex，模量54cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度200℃。

聚四氟乙烯纤维，商品名氟纶，强度175cN/dtex，模量132cN/dtex，断裂伸长25%，最高使用温度280℃。

碳纤维(PAN)，强度1961~7061N/mm2，模量226~686kN/mm2，断裂伸长25%，熔点或分解点为2000～3500 ℃。

六、功能性纤维

与高性能纤维不同之处是，高性能纤维强调耐高温、热稳定性以及高强度等性能，而功能性纤维强调使用功能，如：

导电

抗紫外线

抗菌

除臭

吸收太阳能

具有抗菌性能

七、无机纤维

(一)玻璃纤维

圆截面，最大直径为18μm，实际应用主要为8～12 μm，相当于12~28dtex。生产超细过滤材料时，可采用1～3 μm的玻璃纤维。

玻璃纤维表面光滑，刚性大，易断，碎屑会引起人体皮肤过敏，因此要注意生产劳动保护。

玻璃纤维非织造材料常用于过滤材料、隔音材料、绝热材料以及复合材料的基材等。

玻璃纤维纤网结构

纤维细度的比较

玻璃纤维非织造材料的过滤效率

熔喷非织造材料的过滤效率

梳理成网非织造材料的过滤效率

纤维素纤维非织造材料的过滤效率

(二)陶瓷纤维

即硅酸盐纤维，其特点是强力高，具有优良的耐热性，耐化学性，较柔软，有可纺性。

目前已商业化生产的陶瓷纤维主要有碳化硅(SiC)和Si-Ti-C-O两种。

陶瓷纤维梳理成网比较困难，通常采用湿法成网＋针刺或水刺等方法加固。

(三)金属纤维

由金属棒拉伸而成，生产成本极高。常用碳钢纤维的直径为75～250μm。

不锈钢纤维制成的非织造材料可用作耐高温过滤材料。纤网中混入少量的金属纤维(占纤维总重的05～10%)，可获得永久的抗静电效果。

不锈钢纤维毡与不锈钢粉末烧结材料、青铜粉末烧结材料的结构比较

不锈钢纤维毡的性能

导电性

耐高温

耐腐蚀

高温过滤

防静电

电磁屏蔽

八、木浆纤维

木浆纤维系来自木材的天然纤维素纤维。

70年代初美国首先利用木浆纤维中的绒毛浆短纤维制造一次性卫生用品(妇女卫生巾、婴儿尿片)，因吸湿性良好和成本较低，产量急剧上升。干法造纸和水刺非织造工艺近年来发展迅速，也采用了大量的木浆纤维。

木浆纤维的原料为原木，其中含有43～45％的纤维素，27～30％半纤维素，20～28％木质素与3～5％的天然可提取物。

绒毛浆纤维与造纸用木浆纤维的主要差别：

绒毛浆纤维平均长度为2mm，造纸用木浆纤维平均长度为1mm。

造纸用木浆纤维中可提取物的残留量较大，影响其吸湿性。

造纸用木浆纤维通常含水率较大，而且湿度变化较大，由此造成相应的非织造工艺不稳定。

九、卷曲中空纤维

轴向有管状空腔的化学纤维称为中空纤维。按卷曲特征分为二维卷曲和三维卷曲。按组分多少分为单一型中空纤维，如涤纶中空纤维和双组分复合型中空纤维，如涤/丙复合中空纤维。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如4孔、6孔和9孔中空纤维。中空纤维的中空度越大，材料滞留的空气量越大，使非织造产品更轻便、更保暖。

最常用的是涤纶三维立体卷曲中空纤维，具有弹性好、蓬松、保暖、透气等优点，是喷胶棉、仿丝面、仿羽绒等保暖絮片的主要原料。

四孔中空纤维

十、聚乳酸纤维(PLA)

聚乳酸纤维是一种使用玉米作为原料，从中提取淀粉，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变为乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸，再通过熔融纺丝等加工技术生产出纤维 ，再经干法或湿法成网制得非织造材料，也可由纺粘法或熔喷法直接制成非织造材料。

美国CDP公司是现今全球最大的聚乳酸原料制造公司。钟纺公司与岛津制作所合作，于1994年发表了商品名为Lactron的纤维。1998年又发表了一系列以Lactron纤维为原料的制成品，并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了各式服饰。

聚乳酸纤维(PLA)的自然循环过程

聚乳酸纤维(PLA)的应用

聚乳酸(PLA)长丝的性能对比

聚乳酸纤维(PLA)的性能对比

聚乳酸纺丝成网非织造材料的性能

聚乳酸纤维的降解性能

1、试述纤维在非织造材料中的作用。

2、试述纤维性能对非织造材料性能的影响。

3、非织造材料选用纤维原料的原则是什么？

4、从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面，列举几种非织造常用纤维和特种纤维，根据它们的性能讨论其在非织造中的用途。

第一章 绪论 §1-2 非织造基本原理及发展简史

一、非织造基本原理

不同的非织造工艺技术具有各自对应的工艺原理。但从宏观上来说，非织造技术的基本原理是一致的，可用其工艺过程来描述，一般可分为以下四个过程：(1)纤维准备；(2)成网；(3)加固；(4)后整理。

二、非织造材料的发展简史

(一)非织造材料的起源

非织造材料的起源可追溯到几千年前的中国古代。

(二)现代非织造工艺技术发展

(三)世界非织造材料工业的发展概况

第一阶段：二十世纪40年代初~50年代中，萌芽期。

第二阶段：二十世纪50年代末~60年代末，商业化生产。

第三阶段：二十世纪70年代初~80年代末，发展重要时期。

第四阶段：90年代初至今，全球发展期。

非织造材料的发展原因：

1 传统纺织工艺与设备复杂化，生产成本不断上升，促使人们寻找新技术。

2 化纤工业的迅速发展，为非织造技术的发展提供了丰富的原料，拓宽了产品开发的可能性。

世界非织造布产量发展趋势

2000年世界各地区非织造材料产量比例

玻璃纤维的粉尘污染主要来自于加工时产生的废丝，由于这种废丝纤维极其细小，直径只有3到20微米，运输过程中极易扬起造成粉尘污染。

粉尘是如何产生？

在生产过程中，固体物料的破碎、研磨、熔融，粉料的装 卸、运输、搅拌，液态物质的升华，物质的氧化等，均会产生粉 尘。如防护措施不健全，会有大量粉尘逸散到作业环境空气中， 危害人体健康。

产生粉尘的主要作业有：

采矿业的凿岩、爆破、采矿、运输；基建业的隧道开凿、采石、筑路；金属冶炼业的原料破碎、 筛分、选矿、冶炼；耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥业的原料准 备、加工；机器制造业的铸造、淸砂、表面处理；化工、轻纺业 的原料加工、包装等。

按粉尘的来源，还可分为机械过程产尘和物理化学过程产尘 两类。

机械过程产尘主要包括以下几个方面。

(1)固体的机械破碎如矿石经颚式破碎机、干碾机等进行 破碎和碾碎时产生的粉尘。

(2)固体的表面加工如工件经砂轮机、抛光机等进行研磨 时产生的粉尘。

(3)物料的筛分碎物料在筛分过程中产生粉尘。

(4)物料的转运和装卸细碎物料经皮带机、提升机等进行 运输和装卸转动过程中产生的粉尘。

(5)容器装料如各种细碎物料的储料槽、料仓、料斗等在进料时产生的粉尘。

(6)细碎物料的散放和清扫如干燥坑的垫砂、窑砂清理以 及打扫卫生等发生的粉尘。

(7)粉料成型如压砖机对模具中的物料进行冲压的过程中 产生的粉尘。物理化学过程产尘，即物料在发生物理、化学变化过程中产生的粉尘。例如，冶炼过程、燃料燃烧过程、金属焊接过程等。 这些过程产生的粉尘，直径一般在3pm以下。

意思是这件衣服的填充物材质是使用聚酯纤维制作而成的。羽绒服，棉服等厚的衣服通常是三层的，最外面的一层叫“面料”，贴身的那一层叫“里料”，中间填的是“填充物”，常见的有羽绒棉，棉，PP棉，水洗棉等材料。

聚酯纤维，俗称“涤纶”。是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。于1941年发明，是当前合成纤维的第一大品种。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛。

随着有机合成、高分子科学和工业的发展，近年研制开发出多种具有不同特性的实用性PET纤维。如具有高伸缩弹性的聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）纤维及聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）纤维，具有超高强度、高模量的全芳香族聚酯纤维等：所谓的“聚酯纤维”通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维。

聚酯纤维具有一系列优良性能，如断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型效果优异，耐热和耐光性好。聚酯纤维的熔点为255℃左右，玻璃化温度约70℃，在广泛的最终用途条件下形状稳定，织物具有洗可穿性，另外，还具有优秀的阻抗性（诸如抗有机溶剂、肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂）以及较好的耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定，故有着广泛的服用和产业用途。

摘要：碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料，具有高强度、高模量等特点，一般是采用一些含碳的有机纤维原料，经多道工序处理制作而成的。碳纤维的制作过程分为选取有机纤维、纤维纺丝、预氧化处理和炭化处理四个步骤，下面一起来了解一下碳纤维是什么材料以及碳纤维是怎么制造出来的吧。一、碳纤维是什么材料

纤维材料是纤维状物质通过纺织加工工艺形成的结构化材料，可以制作纤维材料的材质众多，如常见的玻璃纤维、石棉纤维、聚酯纤维等，碳纤维也是纤维材料的一种。

碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量在90%以上，是一种高强度、高模量纤维，用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。和其他纤维材料相比，碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。

二、碳纤维是怎么制造出来的

碳纤维主要由碳组成，不过它并不是直接用碳或石墨来制取的，而是采用一些含碳的有机纤维原料，将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维，具体的制作过程是：

1、选取有机纤维

被选用来制备碳纤维的有机纤维主要包括：聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维等，其中应用较普遍的是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。选用不同的有机纤维作为原料，对具体的工艺参数会有不同的要求，制备出来的碳纤维的性能也会有一定的差异。

2、纤维纺丝

以聚丙烯腈碳纤维为例，聚丙烯腈以水溶剂制得15%的纺丝液，水溶剂一般为硫氰酸钠或硝酸、二甲基亚砜等，经过湿法纺丝或者干喷纺丝等纺丝工艺既可制得原丝；制得的原丝于纬织机中织成布，然后送预氧化处理器进行预氧化处理。

3、预氧化处理

预氧化处理分两段进行，聚丙烯腈纤维布先在催化剂存在于200~220℃及张力状态条件下用空气（或氧化）进行氧化处理10~30min，并在220~330℃及张力状态条件下继续氧化处理30~100min，使纤维的颜色逐渐由白变黄，最后变成铜褐色。预氧化处理中产生的废气由处理装置中排出，处理的纤维送炭化处理器进行炭化处理。

4、炭化处理

炭化过程在纯氮气流（或真空）保护下进行，经过低温炭化（300~1000℃）和高温炭化（1000~1800℃）转化成具有乱层结构的碳纤维。炭化过程中产生的氮氢分解气体及炭化分解气体先后由炭化处理装置中排出。