天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维,是纺织工业的重要材料来源。
对纱厂来说,纺织原料指的是一切用于纺纱的天然或化学纤维。天然纤维:棉(白棉、彩棉、有机棉等)、麻(亚麻、苎麻、剑麻等)、丝(桑蚕丝、柞蚕丝等)、毛(羊毛、兔毛、澳毛等)
天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维,是纺织工业的重要材料来源。尽管20世纪中叶以来合成纤维产量迅速增长,纺织原料的构成发生了很大变化,但是天然纤维在纺织纤维年总产量中仍约占50%。
天然纤维的种类很多﹐长期大量用于纺织的有棉﹑麻﹑毛﹑丝四种。棉和麻是植物纤维,毛和丝是动物纤维。石棉存在于地壳的岩层中,称矿物纤维,是重要的建筑材料,也可以供纺织应用。棉纤维的产量最多,用途很广,可供缝制衣服、床单、被褥等生活用品,也可用作帆布和传送带的材料,或制成胎絮供保温和作填充材料。麻纤维大部分用于制造包装用织物和绳索,一部分品质优良的麻纤维可供作衣着。羊毛和蚕丝的产量比棉和麻少得多,但却是极优良的纺织原料。用毛纤维制成呢绒,用丝纤维制成绸缎,缝制作衣着,华丽庄重,深受人们喜爱。在纺织纤维中中,只有毛纤维具有压制成毡的性能。毛纤维也是纤制地毯的最好的原料。
(1)原料来自于天然植物,容易生物降解,降解产物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代环保型可降解聚酯纤维。
(5)限氧指数较高(L0I 24-29),点燃后自熄性好、燃烧发烟量低,有较好阻燃性;
有抗紫外线(Anti-UV)、中空蓄热纤维、抗菌防臭纤维(Anti-bacterial)、阻燃纤维、远红外纤维、负离子纤维等,这里不再一一介绍了。各种新纤维开发成功拓展了纺织新原料,开发纺织新品种给纺织印染企业带来了许多挑战和机遇。
天然纤维可分为植物纤维素纤维(棉花、木棉、黄麻、亚麻、苎麻、竹纤维等)和动物蛋白质纤维(羊毛、兔毛、蚕丝、鸭绒、鹅绒、驼绒等)及矿石纤维。植物纤维素纤维以棉絮为主,其特性保暖易板结。另有麻纤维,它的品种很多,常使用的为亚麻。人们使用麻纤维的历史很悠久。麻纤维具有吸湿透气、抗菌抑菌、保健和抗紫外线辐射的功能。竹纤维在近几年的开发研究方面取得了很大的进展,它的外观有丝一般的光泽,其横截面上布满了椭圆型的空隙,因此吸湿、排湿和透气性居各纤维之首,被誉为“会呼吸的生态纤维”,并具有天然抗菌和防臭功能,又可100%降解,为无污染的环抱纤维。还有高科技的大豆纤维、玉米纤维等等。
以矿物质为原料制成的化学纤维。主要品种有玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维和金属纤维等。
玻璃纤维用玻璃熔体拉制成的纤维。主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙,也可以因改性需要加入一些其他成分。玻璃纤维又分硅酸盐玻璃纤维和硼硅酸盐玻璃纤维两大类。硅酸盐玻璃纤维又根据特性分为:无碱电绝缘玻璃(E玻璃)、碱玻璃(A玻璃)、耐化学玻璃(C玻璃)、高强玻璃(S玻璃)、含钻玻璃( L玻璃)、高弹性模量玻璃(M玻璃)和低介电玻璃(D玻璃)等。玻璃纤维常用以下两种方法制造:①玻璃球法,根据要求的配方制成玻璃小球,剔除次品,而后送入坩埚中熔融,使熔态玻璃从坩埚底部的许多小孔中流出形成丝束。此后将丝束上油并集束再送到速度高达 2000~5000米/分的拉丝机卷绕筒上,拉伸而成为玻璃丝;②直接法:即池窑拉丝法。不需要先制成玻璃球,可以直接将各组分按配比同时投入池窑内熔融,熔态玻璃经澄清后通过窑内数十块拉丝板的小孔流出,再按前述处理工序获得玻璃长丝。此外,也可以采用高压蒸汽或压缩空气喷吹刚出喷丝板小孔的玻璃流,将其吹拉成12~38厘米长度的短纤维,即玻璃棉。如从快速旋转的容器四周的小孔中甩出玻璃熔液,则可借离心力使其分散而后凝固为纤维。
除有连续的长丝和切成一定长度的短纤维供作织物用之外,又发展了卷曲纤维、空心纤维、麻面纤维和表面涂层纤维等品种。根据用途尚有:有拈纱、无拈纱、膨体纱、混纺纱、染色纱、导电纱、股线、缝纫线、缆线、轮胎帘子线、毡片和各种织物制品。 玻璃纤维的截面呈圆形,直径在数微米至20微米之间,比重2.4~2.7克/厘米3;拉伸强度可达7克/旦,导热系数0.03千卡/米·度。有良好的耐热性、耐湿性、不燃性、耐化学腐蚀性、抗霉、抗蛀、电绝缘性等特点。玻璃纤维广泛用于装饰织物、增强复合材料、电绝缘、绝热、化工过滤和环保工程上的吸音材料。玻璃纤维质轻,强度高,耐腐蚀和耐高温,还被用来制造高负荷轮胎帘子线和传送带,在火箭技术、宇航服和人造卫星外壳等方面也得到广泛的应用。
以高纯度的晶体石英加工而成的纤维。将石英棒或石英管通过氢氧气吹管的高温初步熔融成细丝,再通过一排轴向氢氧细吹管将其在软化状态下拉成石英丝,卷绕在金属圆筒网上。所得纤维的直径约为0.8微米,最大抗拉强度为650公斤/毫米2。石英纤维耐酸、耐碱(KOH例外),熔点超过1660℃,有良好的绝缘性和回弹性。常用于 过滤热酸和腐蚀性气体,也可用于原子能工厂热绝缘和防辐射材料、喷气式飞机机翼和导弹部件等的纤维材料,还可用以制造光导纤维。
一般采用卤化硼还原生成的元素硼,在连续蒸发装置中析附于载体纤维(金属纤维或化学纤维)上生成的包覆纤维。载体纤维在析附室的三氯化硼和氢气的混合气流中,于1000~1200℃的温度下徐徐通过,元素硼的蒸气即沉积在载体纤维上。通过调节载体纤维经过沉积室的速度,可获得不同直径的硼纤维。硼纤维质地柔软,直径一般在100微米左右,比重2.62克/厘米3,熔点2050℃。弹性模数比玻璃钢高5倍,断裂强度可达280~350公斤/毫米2。几乎不受酸、碱和大多数有机溶剂的浸蚀,绝缘性良好,有吸收中子的能力。但硼纤维在高温下能与大多数金属起反应而变脆,使用温度超过1200℃时强力显著下降。硼纤维除制成纺织材料用作宇航服和防火服外,常与金属材料或塑料制成增强复合材料,用作航空、航天器中的耐烧蚀材料和防辐射材料等。
主要品种有高岭土纤维、铁矾土纤维、蓝晶石纤维等。成分均为氧化铝和二氧化硅。含有氧化铝和二氧化硅组分的天然矿物在熔炉中熔融后,从炉底小孔中流出,被接近垂直的压缩空气吹拉成极细的纤维。这种纤维有突出的耐热性,在1260℃的高温下仍保持弹性,能抵抗红外线的辐射,有极强的过滤能力,可以过滤直径仅为0.3微米的粒子,特别适用于腐蚀性液体和气体的过滤,绝缘性能好。用它制成的毡是优良的隔热材料,可作为内燃机、喷气发动机和火箭发射台的消音器。
以金属或其他合金制成的纤维。早期采用拉细金属丝或切割滚卷的金属箔来制造,现已采用熔体纺丝法制取。金属纤维比重大、质硬、不吸汗、易生锈,所以不适宜作衣着之用。但可作室内装饰品、帷帐、挂景等。工业上用作轮胎帘子线、带电工作服、电工材料等。 此外,尚有石棉纤维、矿渣棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维等其他无机纤维。
动物蛋白质纤维常见的有羊绒、羊毛、兔毛、蚕丝、鸭绒、鹅绒、驼绒等。羊绒的保暖性能特别优良。蚕丝的保暖性佳且柔滑轻盈,有护服的作用。鸭绒和鹅绒轻暖柔软。要注意动物纤维的等级差,以鸭绒为例,同样是鸭绒,朵朵绒的价格比普通鸭绒价格高很多;另外含绒量的多少也决定了产品价格的高低。所以同样是一条鸭绒被,卖价就会相差很大。动物纤维必须经过卫生整理,否则会产生细菌、发霉与虫蛀。
化学纤维又可分为以天然纤维素为原料通过化学方法溶解后再生的纤维:人造纤维(粘胶人造丝、人造棉、铜氨人造丝等)、醋酯纤维(二醋丝、三醋丝)和以石油为原料合成的纤维(涤纶、氨纶、丙纶、芳纶、腈纶、维纶、锦纶等)。
常见的合成纤维有涤纶、丙纶、腈纶、锦纶(尼龙)等,最多见的是涤纶纤维。一根纤维截面有孔腔的称为中空(孔)纤维,有四个孔就称为四孔纤维,以此类推。冬被的填充料多见的为七孔、九孔与单孔的中空纤维配伍,这样可使被子蓬松度适中,贴身性能良好。纤维的卷曲有二维卷曲与三维卷曲,前者形态为波浪形,后者其形态为螺旋形。涤纶纤维的优点:保暖蓬松性能好,因为空腔中的空气能起到良好的隔热与蓬松的作用,另外合成纤维缺少细菌滋生的条件,所以不会发霉虫蛀,再则价格低廉,被广泛用于家纺产品的填充料。当然这里也有纤维的品质问题,比如有的填充料摸上去有一种滑腻滋润的感觉,这取决于纤维质量的优良与硅油处理比较好。纤维的品质决定了填充料的保暖与蓬松性能。
化学纤维的号型简称为“旦”,符号为英文字母D,1旦的概念:9000米纤维的重量为1克。因此旦数越高纤维的直径越大,一般床上用品所用的填充料的旦数在6D-15D之间,纤维的长度约6.4cm。


