各种差别化长丝的性能和用途

    差别化纤维一般是指经化学改性或物理变形的化学纤维。在聚合及纺丝工序中改性的有：共聚型、超有光型、超高收缩型、异染速染型、抗静电型、抗起毛起球型、防霉、防菌、防污、防臭型、吸湿吸汗防水型、荧光变色型等。在纺丝、拉伸和变形工序中变形的有共混、复合、中空、异形、异缩、异材、异色、细旦、超细旦、特粗旦、粗细节、三维卷曲、交络、混纤、混络、混色、包复（松包、双包、单包）、起毛起绒的花色丝、纱或纤维条等纤维都属于差别化的范畴。现将其中几种常用的差别化纤维作一概略介绍。

锦纶长丝

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性能

    聚酰胺6纤维的软化点为180℃、熔点为215～220℃，聚酰胺66纤维的软化点为235℃、熔点为245℃。采用Dsc测得聚酰胺6的玻璃化温度为48℃，聚酰胺66为50℃。

    聚酰胺纤维的结晶度、取向度以及分子间作用力大，强度较高。一般纺织用聚酰胺长丝的断裂强度为4.4～5.7cN/dtex，湿态强度是干态的85%～90%。断裂伸长率随品种而异，强力丝要低一些，约为20%～30%，普通长丝为25%～40%。聚酰胺纤维的初始模量为17.6～44.1cN/dtex，低于其他大多数纤维，使用过程中容易变形。

    聚酰胺纤维是所有纺织纤维中耐磨性最好的纤维，它的耐磨性为棉的10倍、羊毛的20倍、粘胶纤维的50倍。

    聚酰胺纤维的吸湿性比天然纤维和人造纤维低，但在合成纤维中(除维纶外)，它的吸湿性是较高的。聚酰胺6纤维由于单体和低分子物的存在，其吸湿性略高于聚酰胺66纤维。在标准状态下，聚酰胺6纤维的回潮率为3.5%～5.0%，聚酰胺66纤维为3.4%～3.8%。

    聚酰胺纤维的密度为1.14g/cm3，在所有纤维中，仅高于聚丙烯和聚乙烯纤维。聚酰胺纤维的染色性虽然不及天然纤维和人造纤维，但在合成纤维中是较容易染色的，一般可用酸性染料、分散染料及其他染料染色。

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用途

    聚酰胺纤维的用途有民用和工业用。

    民用包括衣着用及家用，一般可分为机织、针织、经编织物等。聚酰胺纤维可用来制作袜子、内衣、衬衣、运动衫、地毯等，并可和棉、毛、粘胶等纤维混纺，使混纺织物具有很好的耐磨性，还可制成寝具及室外饰物、家具用布等。

在工业用途方面，聚酰胺纤维主要用于制作轮胎帘子线、传动带、运输带、渔网、缆绳、篷帆基布、缝纫线、过滤布、不织布等，涉及交通运输、渔业、军工等领域。

丙纶长丝

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性能

    等规聚丙烯的玻璃化温度约在-30~25℃之间，熔点为164~176℃，高于聚乙烯而低于聚酰胺。常温时，聚丙烯长丝的强度为3.1～4.5cN/dtex，断裂伸长率依品种而异；工业丝的强度为6.6～7.9cN/dtex，断裂伸长率为15％～20％。聚丙烯纤维长丝的初始模量为35.3～105.8cN/dtex，优于聚酰胺纤维而劣于聚酯纤维。聚丙烯纤维的瞬时回弹性介于聚酰胺纤维和聚酯纤维之间，当伸长为5％时，其回弹率为88％～98％。聚丙烯纤维的吸湿性和密度是常规合成纤维中最小的，其回潮率为0.03％，密度为0.90～0.92g/cm3。聚丙烯分子中不含极性基团或反应性官能团，纤维结构中又缺乏适当容纳染料分子的位置，故聚丙烯纤维染色非常困难，一般用纺前着色法制取有色纤维。

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用途

    聚丙烯纤维具有高强度、高韧度、良好的耐化学性以及价格低廉等特点，因此在产业和装饰领域有广泛的用途。

    聚丙烯纤维可用于针织，其织物可制成内衣、滑雪衫、袜子及童装。聚丙烯纤维与羊毛混纺后可用于制作耐寒室外服装、摩托车运动服、登山服、航海服及飞行服等。细线密度聚丙烯纤维具有优异的芯吸效应，透气、导湿性能极好，贴身穿着时能保持皮肤干燥，无闷热感，用其制作的服装比纯棉服装轻2/5，保暖性胜似羊毛，因此可用于针织内衣、运动衣、游泳衣、仿麂皮织物、仿桃皮织物及仿丝绸织物。地毯是当今聚丙烯纤维的重要应用领域，高耐磨性、抗污、易洗是丙纶地毯的重要特点。在各种非织造布中，纺粘法发展最快，而纺粘非织造布大部分是丙纶。

    在土木工程中使用的纺织品统称土工布。利用聚丙烯纤维强度高、耐酸碱、抗微生物、干湿强相同等优良特性制造的聚丙烯机织土工布，对建造在软土地基上的土建工程(如堤坝、水库、高速公路、铁路等)起到加固作用，并使承载负荷均匀分配，使路基沉降均匀，减少地面龟裂。

    聚丙烯纤维还可用于装饰织物、毡、帆布、包装袋、烟用过滤嘴、人造草坪和医疗卫生用品等。

腈纶长丝

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性能

    腈纶很像羊毛，故以“人造羊毛”著称，其主要特点是质轻保暖、染色鲜艳而牢固、防蛀、防霉、耐日晒。

    聚丙烯腈有两个玻璃化温度，80～100℃和140～150℃，分别对应于非晶相低序区和非晶相中序区。聚丙烯腈在加热条件下既不软化又不熔融，在280～300℃温度下分解。聚丙烯腈主链呈螺旋状的空间立体构象，主要由极性较强、体积较大的侧基——氰基(cN)所决定。氰基中碳和氮原子间以三价键连接(一个σ键和两个π键)，这种结构可吸收能量较多的光子(紫外光)，并能转化为热能，从而保护主键，使其不易发生降解。所以腈纶对日光及大气作用的稳定性很好。经日光和大气作用一年后，大多数纤维均损失原强度的90%～95%，而腈纶的强度仅下降20%左右。

    腈纶的断裂强度为3～4.8cN/dtex，断裂伸长率为12%～20%，初始模量为33．5～75cN/dtex。羊毛在2%伸长时的回弹率为99%。腈纶与其相差不大，为92%～99%。但在服用试验中，两种纤维的弹性差异较大，这是由于羊毛的多次循环负荷弹性优于腈纶所致。

     聚丙烯腈具有较高的热稳定性，加热到170～180℃时，其纤维的颜色不应有变化。聚丙烯腈纤维在空气或氧存在的条件下加热时会发生环化，使聚合物颜色转变成黄色，最后变成褐色直至黑色。在更高温度下热处理可制成碳纤维，腈纶纤维是重要的碳纤维原丝。

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用途

    腈纶具有很多优良性能，广泛用于混纺或纯纺，制成哔叽、华达呢、大衣呢、运动衫、针织衫、毛毯、长绒织物以及缩绒拉毛织物等。

    腈纶作为碳纤维原丝，经过预氧化、碳化和石墨化等过程制成的碳纤维，可用于军工、航天航空等高科技领域。

氨纶能和用途

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性能

    氨纶纤维有很大的弹性，其伸长率可大于400%，甚至高达800%，伸长500%时其回弹率为95%～99%。一般来说，氨纶纤维的分子结构中，软链段部分的相对分子质量越大，纤维的弹性和回弹率越高。聚醚型氨纶的弹性和回弹率比聚酯型氨纶高。

    氨纶长丝的断裂强度为0.35～1.05cN/dtex；氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性好，如杜邦公司的莱卡(聚醚型)，弹性模量仅为O.11cN/dtex；氨纶的密度为1～1.25g/cm3，由于成分和软硬链段的比例不同而有些差异；不同品种氨纶的耐热性差异较大，大多数纤维在95～150℃时短时间存放无损伤；氨纶的吸湿率一般为0.3%～1.3%；氨纶的耐久性强，即耐疲劳性好，在50%～300%伸长范围内，做每分钟220次的拉伸收缩疲劳试验，氨纶可耐100万次而不断裂，橡胶丝只耐2.4万次；氨纶能耐多数的酸、碱和化学溶剂，但有些品种的耐热碱性较差，如聚酯型在热碱中会发生分解，次氯酸钠等漂白剂会使纤维变黄、强力下降。

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用途

    提供给纺织厂织造弹性织物的氨纶丝(纱)有裸丝、包覆纱、包芯混纺纱及合捻纱(如图18—4)。

  1．氨纶裸丝

    即氨纶原丝，可制造延伸率范围很宽的针织物，如服装用的弹力网、服装和泳衣用的弹性筒形针织物、女用袜子(长筒)、短袜口部分、编织带和带子。

    2．包覆纱

    是指外层包覆其他品种长丝的氨纶纱。包覆纱有单层包覆纱和双层覆纱之分。包覆纱的弹性伸长率为300％～400％，氨纶含量为20％～25％。与氨纶裸丝相比，包覆纱有低的滑移性和良好的触感。包覆纱主要用于服装底衬，如腰带、胸罩、外科手术用的针织品、袜子的上部、带状织物和鞋带等。

    3．包芯混纺纱

    又叫芯纺纱，由氨纶经其他品种短纤维纱线包裹而成(如图18—5)。经拉伸的氨纶丝进入精纺机，短纤维纱线也经拉伸和加捻进入精纺机，从而在纺成的纱线中心形成一连续的纱芯，并在紧张的状态下将包芯混纺纱卷绕成筒。芯纺纱可以制作有广泛用途的性能优良、款式美观的针织品和纺织品。

    4．合捻纱

    又称并捻纱，由1～2根普通棉纱、毛纱或锦纶与氨纶合并加捻而成，常用来织造弹力劳动布。合捻纱是在捻线机上生产的，通常将氨纶在拉伸2.5～4倍的条件下与其他纤维进行加捻。

    利用这些纱可以制成机织织物、针织织物(经编和纬编)、窄幅织物(即带类织物)等品种。

维纶长丝

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性能

    普通维纶长丝的干态断裂强度为2.6～3.5cN/dtex，湿态强度为1.9～2.8cN/dtex；强力丝的干态强度为5.3～10.6cN/dtex，湿态强度为4.4～9.3cN/dtex；密度为1.26～1.30g/cm3。

    维纶的主要优点是吸湿性好，标准状态下(20℃，RH 65％)的回潮率为2.5％～4.5％，是常规合成纤维品种中最好的。

    维纶具有较好的耐腐蚀性和耐日光性，长时间放置在海水中或埋于地下，强度均无明显下降，其耐日光性优于聚酰胺纤维、棉和粘胶纤维。

维纶的主要缺点是染色性差，一方面是染着量不高，另一方面是色泽不鲜艳。这是由于纤维具有皮芯层结构以及缩醛化后部分羟基被封闭。其次，维纶的耐热水性稍差，在湿态时温度超过110～115℃，就会发生显著的收缩和变形。维纶织物在沸水中放置2～4h，部分发生溶解。

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用途

    维纶长丝的性能和外观与天然蚕丝非常相似，可以织造绸缎衣料。但是，维纶的弹性差，不易染色，故一般不用于高级衣料。随着聚乙烯醇缩醛纤维生产的发展，它在工业、农业、渔业等方面的应用日见扩大。其中一个重要用途是维纶增强材料，主要用于两方面，一是塑料的增强，二是水泥、石棉板和陶瓷的增强。维纶纤维还可用于渔网、缆绳、帆布、帘子线和包装材料等。

粘胶纤维

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性能

    粘胶纤维中的主要成分，即纤维素，是自然界中广泛存在的、石油无法与其相比的、可更新的重大天然资源。因其原材料是木材浆粕、棉短绒等天然资源，它具有生物分解性，在环境中不蓄积，燃烧后无毒气发生，是对资源环境极为有利的纤维材料。在人类日益重视可持续发展的今天，像粘胶纤维这样的再生纤维越来越受到关注。

    粘胶纤维具有许多优异性能，其突出优点是：吸湿性优良，在标准状态(20℃，RH 65%)下，粘胶纤维的回潮率为12%～14%，仅次于羊毛(14%)而优于棉(6%～7%)；染色性优良，粘胶纤维和棉相似，能用直接染料、硫化染料、活性染料及其他多种染料染色，色谱齐全，色泽牢固，色彩鲜艳；具有较高耐热性，且优于棉；因纤维素纤维没有热塑性，当温度升高时，不变软、不粘连；当温度从20℃升高至100℃时其强力无明显变化，在140～150℃时强力开始下降，在260～300℃时变色分解；纤维素大分子上的羟基易于发生多种化学反应，因此，可通过接枝等方法对粘胶纤维进行改性，提高粘胶纤维性能，并生产出各种特殊用途的纤维。粘胶纤维的缺点是尺寸稳定性差、湿强度低。

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用途

    1．民用

    粘胶纤维可以纯纺，也可与棉、毛、麻、丝以及各种合成纤维混纺或交织，其织物质地细密柔软、手感光滑、透气性好、穿着舒适、染色后色彩鲜艳，宜用作内衣、外衣及各种装饰材料。此外，亦广泛用于非织造织物。

    粘胶纤维可与常规合成纤维(涤纶、锦纶、丙纶等)混用，其织物既具有合成纤维织物的特点，又改善了合成纤维织物的穿着舒适性和卫生性，并在一定程度上改善了纺织加工性。

    2．产业和其他应用

    粘胶纤维强力丝的强度高、耐热性好、价格较低，在轮胎、耐压胶管、输送带、帆布、涂层织物等方面有广泛应用。

    粘胶纤维在3000℃下碳化可制得高强高模碳纤维，是宇航、军工和许多高新技术领域重要的增强材料。

用粘胶纤维制成的止血纤维、纱布、绷带及医用床单、被服等，在医疗卫生部门有着广泛用途。

PBT纤维

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性能

    PBT与PET同属聚酯高聚物。与PET相比，由于PBT大分子基于链节上的柔性部分较长，因而熔点降低，但大分子链的柔性和弹性提高。若以PBT的弹性恢复率为100%，锦纶（PA）仅为70%；PET则为55%。另外，与PET相比，PBT染色无需染色载体即可沸染；与锦纶相比，改善了锦纶易发黄和不耐氯的缺点。

    PBT大分子链中具有酯基和苯环结构，这是使它具有优良的弹性回复性和强度，以及类似于涤纶的染色牢度、耐光性、耐热性、耐化学品性和尺寸稳定性的原因。

    因PBT分子链节长度及杨氏模量与PA6相近，故其纤维容易进行微卷曲，且卷曲时分子能较自由地运动。这就使它的变形丝及其织物显示出极好的压缩弹性和拉伸弹性。

    PBT纤维的结晶结构中具有结晶变体，彩伸长热处理，分子链成伸长的β型结晶变体，彩松驰热处理，分子链则成为α型结晶变体。由于这种变体在室温下也容易产生，所以PBT纤维的热定型性能不太好，编织物的尺寸稳定性劣于PET纤维。

    PBT纤维的强度比PET纤维和PA纤维低，杨氏模量（约300kg/mm2）与PA6纤维相近，伸长弹必恢复率在伸度3%时，为99%，伸度10%时，为80%，与PA6纤维相同。变形好的卷曲特性比PET和PA6好，比PA6的卷曲小，而弹性好。

    PBT纤维具有易染性，使用分散染料时，吸色详率约为75%，比PET纤维好；但牢度、光黄变、湿润污染等性能不如PET纤维。

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用途

    PBT纤维具有良好的弹性和分散性染料常压沸染性，同时保持了涤纶所具有的洗可穿、挺括和尺寸稳定性，弹性介于氨纶和锦纶之间。通过共混、共聚、复合等手段改性的PBT长丝可进一步改善其性能、降低成本。它主要可用于加工丝绸型织物、色织布、经编织物及装饰布；高弹丝用于制作运动服、弹性绷带、袜类及弹力劳动布。

阳离子染料可染型聚酯长丝

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性能

    涤纶具有高模量、高强度，弹性、保形性好，不易起皱等特点，是一种较理想的纺织材料。由于涤纶大分子中缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团，虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基，但涤纶的结晶度高、结构紧密、染料分子不易进入纤维内部，使染色困难、色泽单调。为此，可彩强酸性的磺酸基团或酸度较小的磷酸基团的化合物与PET进行共聚，从而获得良好的阳离子染料可染的共聚酯（CDP）。通过化学改性能用阳离子染料在常压或加压条件下染色的涤纶称为阳离子可染涤纶。

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用途

    阳离子可染涤纶的长丝和腈纶、常夫涤纶、羊毛、粘胶混纺交织一浴染色（同浴染色），可达到留白、深浅异色等特殊效果。产品风格独异、品种敏多，适用于毛纺、色织、针织、丝绸等行业。

异形长丝

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性能

    随着涤纶长丝及其织物新品种的不断开发，异形长丝的发展前景广阔。异形长丝是用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的长丝，在纤维横截面积相等时，异形长丝比圆形长丝具有更大的抗弯刚度，故纤维的抗起球性优良、弹性较好；且表面有纵向凹凸，织造时纤维的抱合力增加，并具有特殊的光泽。三叶型长丝具有与真丝相似的横截面，它的纵向表面对光线呈平面反射，而使织物具有特异的金属光泽。六叶、八叶形丝因对光线反射分散，故可起消光作用。一般来说，只要异形喷丝板的制作符合要求，异形涤纶长丝的纺丝、后加工技术难度并不大。

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用途

    根据品种和截面形状的不同，主要用于（1）缎型织物和绉型织物，制作高档女式服装。（2）丝绸型织物，如乔其纱贤能皱、派力司、府绸等。（3）毛型织物。（4）麻型织物。（5）类似羚羊毛、兔毛、马海毛及其他特种动物纤维的制品等。