纤维

纤维材料包括两大类：一类是天然纤维，包括植物纤维棉、麻等和动物纤维羊毛、蚕丝等;另一类是化学纤维，包括人造纤维和合成纤维。

我国的丝绸很早就闻名于世。从公元前2世纪起，我国的丝绸沿着横贯中亚的丝绸之路出口到欧、亚、非洲，促进了我国和世界各国的交往和交流。到了北宋时期，著名的女纺织革新家黄道婆改进了纺织技术，使棉纺织业在我国得到了发展。

天然纤维资源有限，每亩良田年产皮棉不过50公斤左右，一只蚕茧只能抽生丝0.5克左右，而世界人口不断增加，对纤维的需求也在增加，但又不能用大量的良田去种植桑麻棉，因为人们要种粮吃饭。解决粮棉争地矛盾的出路就在于发展化学纤维。现代的合成纤维工业以石油、天然气为原料，产品性能优异，花样繁多，深受广大消费者喜爱。

(1)人造纤维

人造纤维也叫再生纤维，是用一些本身含有纤维的物质，如木材、棉籽短绒、棉秆、甘蔗渣等，或含有蛋白质的物质，如大豆、花生、玉米等，经过化学处理和一系列的机械加工制成的。人造纤维具体指人造棉、人造丝、人造毛等。

最早出现的人造纤维是粘胶纤维，它是1891年人们用木材、棉绒等为原料加工得来的。用它制成的衣服穿着舒服，透气性好，但缩水率大，不耐磨也不耐晒。

后来人们又研制出铜氨纤维、醋酸纤维等，但人造纤维原料有限，产品性能不太优越，因而逐步让位于后起之秀合成纤维。

(2)合成纤维

合成纤维是把一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质，如煤、石油、天然气、水、空气、食盐、石灰石等，经过化学处理制成的纤维。合成纤维跟橡胶、塑料同属高分子化合物，不同之处表现在：

作纤维的树脂多属线型分子链，没有或少有支链。

这类树脂能溶于溶剂而抽成丝，或者能加热熔融而抽丝，但加热时其结构并不被破坏。这类树脂的分子间内聚力是所有高分子中最大的。

合成纤维生产的第一道工序是纺丝。纺丝工序的关键是喷丝头，它一般采用耐高温耐磨的材料制成。在一个喷丝头上钻有几十个到几万个直径为0.04～1毫米的小孔。熔融纤维从小孔喷出经冷却就得到很细的丝，抽出的丝再经过牵伸和热定型工序就可用于生产各种产品。

合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能。它强度高，耐磨、耐虫蛀，比重轻，保暖性好，一般能耐酸碱腐蚀。

合成纤维以六大纶为主：

①聚酰胺纤维。我国称为锦纶，是最早上市的合成纤维。主要品种有尼龙66，尼龙6，尼龙610等。1940年第一批尼龙丝袜上市，就震动了纺织市场。锦纶纤维耐磨，强度大，回弹性能好，但耐热耐光性能差。锦纶大多用于制造袜子、衬衫等。工业上用作重型汽车和飞机轮胎的帘子线、绝缘材料，也用于制造缆绳、渔网、降落伞、高级地毯等。

②聚脂纤维。我国又称为涤纶(的确良)，早在1940年英国就已能合成，但直到1946年才实现工业生产。涤纶纤维强度高、耐磨，混纺后制成的衣服耐穿，抗皱好洗，因而发展迅速。到70年代初，产量居合成纤维第一位。

③聚丙烯腈纤维。我国又称为腈纶、合成羊毛。它是1950年问世的，它的耐光性、保温性、弹性都很好，手感柔软，强度比羊毛高，价格比羊毛低，不怕虫蛀，耐晒又耐洗，适宜于制作衣料，针织外衣、毛毯、工业用织物等。

④聚乙烯醇纤维。我国又称为维纶，它的性能近似于棉纤维，耐磨性强于棉纤维，是合成纤维中吸水性最高的一种，但耐热性和弹性较差。

⑤聚丙烯纤维。又叫丙纶，比重小，强度较高，耐光照。

⑥聚氯乙烯纤维。又称氯纶，它耐化学腐蚀力强，保暖性好，难燃烧。

合成纤维主要用于民用消费品，但也有一部分用于工程技术。宇航、冶金、化工等部门，不仅要求纤维综合性能优良，而且需要耐高温和抗强腐蚀。合成纤维的出现，正好填补了这一空缺。人们经过多年研究，已取得不少成果。

芳纶1313纤维，能在200℃下长期使用，它的强度是强力锦纶的2倍。它首先被用于制造宇航服，还大量用作登山索具、高温过滤袋、飞机轮胎帘子线等。

芳纶1414纤维，能在290℃下长期使用，560℃才分解。它的强度是合成纤维中的冠军，断裂强度是锦纶的3倍，手指粗的一条纤维绳，就可以吊起两辆解放牌汽车。因此多采用它作复合材料的增强纤维，特别适合于生产飞机、导弹的雷达罩。

聚酰亚胺纤维能在-273℃的超低温下使用，也能在400℃的高温中正常工作，能承受冷热剧变而不影响强度。

用聚皿氟乙烯抽丝制得的氟纶纤维，能耐王水的腐蚀。在-160℃～280℃的温度范围内都可使用，用它增强的复合材料作自润滑轴承在飞机上使用非常合适。

(3)合成皮革和合成纸

从显微结构看，皮革和纸张都属于平面型的纤维交织物。皮革纤维是强韧的胶原蛋白纤维，经鞣革剂作用而形成强固的网状结构。纸张的纤维是植物性纤维，在造纸过程中，这些植物纤维互相纠结而形成网络结构。

合成革就是把树脂涂在底物布上制造出来的树脂薄膜。但它没有微气孔，不透汗，穿起来不舒服。后来人们在合成革中加入聚氨脂，聚氨脂在凝固过程中就会产生微气孔。这种合成皮革具有像天然皮革一样的透气性，但比天然皮革耐用得多，它又可装饰成各式各样的真皮外表，因而很受欢迎。

普通纸的强度一般不高，且易被虫蛀，又不耐酸碱。人们用人造纤维为原料制成聚合薄膜，再经纸化工艺，就可得到合成纸。目前已有用于描图的描图纸，用于印刷制版的铜版纸，不怕日晒雨淋的广告纸问世，用这种纸生产的军用地图和防水海图，抗折抗皱，不怕水，战场使用很方便。如果用合成纤维为原料，按传统的造纸法就可造出合成纤维纸，它强度高，抗腐蚀，抗撕折，抗霉蛀，用作电池隔膜纸，既能提高电池寿命，又能改进电池性能。