纤维（Fiber）：一般是指细而长的材料。纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。
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纤维一般分为天然纤维和化学纤维，天然纤维是指自然界中天然的纤维材料，像雪白的棉花、强 韧的苎麻、卷曲的羊毛、光亮的蚕丝等等，都是天然纤维。天然纤维是人类传统的服用纤维。它们有着许多化学纤维所 没有的优良品性。像棉花，吸湿性能好，穿着透气、吸汗、舒 适，所以人们在选购内衣时，都喜欢选择纯棉纺织品。麻没有棉 花那样柔软，但韧性比棉好，是天然纤维中的强者，尤其是苎 麻，品质最好。麻织品一般都是用来做夏季服装，特别是苎麻。 因为苎麻布具有凉爽、吸湿、透气的特性，而且强度高、硬挺、 不沾身，所以很受人们欢迎。麻还具有耐磨性和极优良的耐霉抗 蚀性。所以人们用麻来做绳索、织渔网。羊毛的优点也很多，毛 织品坚牢耐穿，保暖性好，隔热也好。毛料服装经过熨烫，泥面 平整，裤线折痕持久挺直。毛织品也有良好的透气性和吸湿性， 还有手感柔软和不易沾污等优点。那纤细闪光的蚕丝，有着许多 优异的特性：吸水性和耐热性较强，保温性也很好。丝织品精美 华贵，被人们誉为“纤维皇后”。 但天然纤维也有缺点。棉纤维长自行车儿童座椅
期和空气接触并受日光照晒 就会逐渐被氧化，强力降低，失去柔软性而变脆。羊毛怕碱，遇 碱会溶解，也怕太阳晒，太阳光中的紫外线可以破坏羊毛的化学 组成，使羊毛强力下降，失去光泽。蚕丝怕碱、怕阳光，丝制品 在日光下曝晒，易老化脆损。
化学纤维是用化学方法加工制成的纤维。按照所用的原料和化学加工方法的不同，化学纤维又分成人造纤维和合成纤维两大类。人造纤维一般是用不能直接纺纱的纤维素材料（木材、棉籽 短绒、甘蔗等）作原料，经过化学处理和机械加工而生产出来的，人造纤维的短纤维一律称为“纤”，如粘胶纤维、铜氨纤维、醋酸纤维和富强纤维等，都是人造纤维。人造纤维实质上都是天然纤维素经过溶解后“再生”的， 所以也称为“再生”纤维，人造纤维的性能一般近似天然纤维—棉花，但粘胶纤维 （人们称为“人造棉”或“人造丝”）最大缺点是受湿后强度降低，不耐久穿。
合成纤维是人工合成的高分子物质纺制成的纤维，即先从简单的低分子物质，如天然气、石油、煤、石灰石等物质或棉籽 壳、玉米芯、蓖麻油、糠醛等农副产品中提炼出简单的有机化合物，经过复杂的化学“合成”作用，制成高分子物质，再利用纺丝设备纺成各种纤维。合成纤维的短纤维一律称为“纶”，如涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等等。合 成纤维有许多独到之处，机械强度高、弹性模量大；伸长率适当；耐热性、耐老化性优良；溶液纺丝时，有适当溶剂、粘度适当；熔点和软化点应比允许的使用温度高；染性、对水及化学物质的稳定性好，不霉烂，还各有特点，如锦纶耐磨性能特别好，大约要高于棉纤维好几倍；涤纶纤 维弹性最好，抗皱性和保形性也特别好；维纶纤维性能与棉纤维 相近，但耐磨性能比棉好；腈纶纤维性能与羊毛相近，而耐光性极好，比羊毛也轻；丙纶轻盈坚牢；氯纶保暖性很好，具有“特 异功能”，若是得了关节炎，在的同时，买件氯纶内衣穿上，有助于健康的恢复。合成纤维的主要缺点是透气性、吸湿性和耐热性都较差。为改善纤维的手感、回弹性、起球性和光泽等性能，制得各种不同截形状的纤维或中空纤维。 一、合成纤维性能
1、合成纤维结构特征:应是线形高分子，支链尽量少、无交联，没大侧基；分子链上应有极性基团（氢键）（不是必要条件，如聚丙烯等）；分子量高，分子量分布应窄；化学和空间结构规整；非结晶成纤高聚物的玻璃化转变温度应高于使用温度，最好能结晶；具有一定的亲水基团等。
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2、合成纤维的温度特性：纤维的使用温度范围：一般纤维的使用温度使用范围：-50℃～50℃，国防及特殊用途的纤维：100℃以上；主要成型加工温度范围，一般在高于玻璃化温度条件下进行，纺丝过程一般在粘流态进行，纺丝成型过程在粘流态向高弹态转化的过程，纤维的取向过程和松弛热处理一般在Tg～Tm之间进行。合成纤维在无氧高温情况可发生大分子链断裂，分子量降低；有可能脱去小分子物质，然后进一步交联，如聚氯乙烯脱出氯化氢、醋酸纤维脱出醋酸或。在热作用下，有些大分子链会产生分子内的环化反应生成环状大分子。对杂链高聚物可能产生大分子链段的交换反应，分子量分布更均匀；高温下，可能发生水解、酸解、醇解、胺解等；更高温度下，可能产生更深裂解，产生低分子挥发物。
在氧气作用下，可产生热氧化降解、分子量降低、产生含氧化合物。这些都会影响高聚物的成型加工性能和使用性能。
3、合成纤维多为结晶性的，因为纺丝成型和拉伸取向后，结晶度高，分子结构较稳定，耐热性高，纤维形状稳定；分子链间相互作用力较大，所以取向结晶后纤维强度高，模量高，同时具有较好的耐磨性及其它综合性能。一般无定型合成纤维模量和强度较低，变形5g怎么做
较大，耐热性差，尤其玻璃化转变温度低于40～60℃时无使用价值；当玻璃化转变温度超过60～80℃时，才有使用价值。
4、合成纤维分子链上的羟基和酰胺基等具有吸附性能，含有极性基团的比例越大，对水蒸气的吸附能力越大，力学性能降低越多，如纤维素吸附能力最强，吸水后分子间的作用力明显消弱。因为合成纤维分子结构和基团的性能，具有电阻高，在纺纱中因摩擦产生电荷，给纺纱带来困难电性能。
5、合成纤维染性能主要取决于分子链上的极性基团，如聚酯、聚酰胺、纤维素纤维、聚乙烯醇等有极性基团，所以容易染。但聚丙烯腈不易染，通过共聚可以解决。
二、合成纤维纺丝工艺
合成纤维纺丝一般常用的是熔体纺丝和溶液纺丝两类，最近还有新型纺丝方法，如干喷湿纺法、乳液或悬浮液纺丝法、膜裂纺丝法。通常在熔融状态下不发生显著分解的成纤聚合物采用熔体纺丝，例如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。熔体纺丝过程简单，纺丝速度高。溶液纺丝法适用于熔融时要分解的成纤聚合物,将成纤聚合物溶解在溶剂中制得粘稠的纺丝液,然
后进行纺丝。一般按从喷丝孔挤出的纺丝液细流的凝固方式，溶液纺丝又分为湿法纺丝和干法纺丝两种。溶液纺丝纺速较低，尤其是湿法纺丝，为提高纺丝能力，需采用孔数很多的喷丝头。干法纺丝的纺速高于湿法纺丝，但远低于熔体纺丝。
1、聚酯短纤维的熔融纺丝：纤维切片在螺杆式纺丝机中熔融塑化为熔体后，在压力下熔体通过喷丝头小孔而形成液体细流，经冷却、卷绕等处理而成为初生纤维的纺丝。其设备结构简单，可分段加热；树脂熔融均匀，加热熔融高聚物时间短；生产效率高；纤维细度可达0.25～20特等优点。纺丝工艺过程：切片熔融塑化---计量泵---纺丝箱体---喷丝头组件---恒温恒湿丝室---冷却套筒---给油给湿---牵引辊---收丝筒 ---后处理。
（1）纺丝工艺条件：纺丝温度一般为290～300℃，箱体温度为285～290℃。 纺丝温度过高时，导致热降解，熔体黏度下降，造成气泡丝；纺丝温度过低时，熔体粘度增高，熔体输送困难，组件内压力升高而出现漏浆现象；纺丝温度过高或过低，均会出现异常丝。纺丝压力一般有低压纺丝和高压纺丝，低压纺丝在0.5～0.9MPa，但需要升高纺丝温度，改善熔体流变性能，易引起热降解。高压纺丝一般在15MPa以上，组件内滤层厚而密，熔体在高压下强制通过滤层会产生大的压力降，使熔体温度升高，在纺丝过程中高压纺丝可降
低纺丝箱体的温度。丝条的冷却固化温度一般为30±2℃，因为丝经不起拉伸，在温度过高时，冷却时间延长，断头增多，在温度过低时，冷却时间缩短，外层急冷变硬，内层冷却收缩，中心出现“空心”增多。冷却风的湿度一般为70～80%， 吹风速度一般为0.3～0.4m/s ，纺丝速度提高或孔数增多，吹风速度应增大。因为大分子受拉伸而取向，此种取向大部分为可逆的，但取向度不大，所以一般拉伸倍数则取决于纺丝速度，纺丝速度1000m/min时，后拉伸倍数约4倍，纺丝速度1700m/min时，后拉伸倍数约3.5倍，拉伸倍数太大时，过程不易控。为提高丝束的集束性、抗静电性和平滑性，以满足纺丝、拉伸和后加工的要求，经过润滑剂、抗静电剂、集束剂、乳化剂和调整剂等给油给湿处理，含油率一般为0.3%～0.4%。
一般卷绕车间的温湿度冬天为20℃，夏天为25～27℃，湿度60%～70%。
（2）一般后聚酯短纤维的熔融纺丝之后要经过后加工工艺流程，主要有集束、拉伸、热定型、加捻、卷曲、变形加、切断、打包。集束是将若干个盛丝筒的丝条合并，集中成工艺规定粗度的大股丝束。在集束前为使纤维的内应力减小或消除、予取向度降低致平衡值、油剂扩散均匀、改善纤维的拉伸性能需在恒温恒湿下存放一段时间。拉伸经过两次拉伸，
在以三台七辊机进行。第一次拉伸温度一般在70～90℃（Tg以上），拉伸温度升高，丝条屈服应力和拉伸应力减小，有利拉伸，但温度太高，会发生流动形变。二次拉伸温度一般在150℃～180℃，一般纤维的取向度高，结晶度高，Tg 提高，温度应提高。拉伸温度太低，会加大拉伸应力，使纤维断头增多。一次拉伸速度一般为30～45m/min,二次拉伸速度一般为140～180m/min毛型则低些，纤维在拉伸过程发热，使拉伸纤维的实际温度升高，从而应力减小，有时会通过提高拉伸速度，降低拉伸应力。一般拉伸倍数4.0～4.4倍，第一次拉伸倍数为其85%左右为好。拉伸倍数小于自然拉伸倍数时，纤维中细径没有扩展到整个纤维，未拉伸丝较多，没有使用价值。在拉伸过程中出现细径的位置叫做控制点拉伸点进行控制。一般通过加热，使纤维内部形成稳定的温度梯度，当实际温度达到在响应拉伸应力能发生屈服变形时，出现细径，因为在加热拉伸时屈服应力明显降低，纤维生热减小，加之热传导，实际温升明显减低，近似等温拉伸，拉伸均匀性大大改善。卷曲为了改善纤维的纺织性能，提高短纤维与棉、毛之间的混纺抱合力。为消除纤维在拉伸时产生的内应力，使大分子发生一定程度的松弛，提高纤维的结晶度，改善纤维的弹性，降低纤维的热收缩率，使其尺寸稳定，经过热定型。热定型机有链板式热定型机、圆网式热定型机、热辊式热定型机等。经过切断和打包。倒挂器
2、聚丙烯腈纤维的湿法成型：将适当浓度的纺丝浓溶液由喷丝头喷出黏液细流，进入凝固浴；黏液细流中的溶剂向凝固浴中扩散，同时凝固剂则向粘液细流中渗透，因而黏液细流凝固形成初生纤维，这种方法称为湿法纺丝。常用的溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、硫氰酸钠的水溶液等。
（1）纺丝工艺：先配制纺丝溶液，纺丝液浓度PAN含量为12～14%，NaSCN含量为44%，余为水，脱单体、脱气泡、过滤。纺丝液浓度提高，初生纤维密度增大，结构均一性提高，机械强度提高，生产效率提高，浓度太高时，机械性能变化不明显，而黏度明显提高，流动性不良；浓度太低时，无法形成具有一定强度的冻胶体，因而不能形成纤维。再纺丝，纺丝是用计量泵定量地将纺丝溶液压入烛形过滤器过滤，将溶液经鹅颈管有喷丝头喷出黏液细流（孔径为0.08mm,2～6孔），粘液细流经凝固浴凝固成丝。凝固浴浓度一般为9 ～14%硫氰酸钠的水溶液，浓度太低时双扩散速度提高，表层凝固过于激烈，皮层厚度增加，导致拉伸性能变坏，皮层影响原液和凝固浴间的双扩散，内凝固变慢，皮芯层结构差异变大，收缩不均，内应力不均，产生孔洞，结构疏松，光泽下降，初生纤维经拉伸时，易拉断，产生毛丝，手感变硬，泽变白，强度和伸度都很差；浓度太高时，扩散速度太慢，造成凝固难和不易生头，初生纤维过分溶胀导致出浴处发生坠荡现象，易断裂，
并丝等。凝固浴温度一般为10～12℃，凝固温度降，扩散速度减慢，凝固过程均匀，初生纤维结构紧密，纤维网络骨架较细，而且网络结点的密集度较大，微纤间连接点密度高，纤维的结构加强，强度和勾强提高；凝固浴温度升高，纤维的强度和延伸度下降，尤其是强度更为敏感；凝固浴温度太高时，凝固过快，纤维的截面由圆形变为不规则的肾形，并有空洞出现，纤维严重失透、泛白，形成皮芯结构，内外层差别增大，内应力增大，强度降低；凝固浴温度太低时，凝固速度慢，芯层凝固不充分，易产生毛丝等。为了减小凝固浴的浓度差及减小凝固浴的温度差，对凝固浴的循环量控制，循环量太小时，浓度和温度的差别大，可能使部分凝固不良，易造成断头，波浪形差和丝束饶辊等；循环量太大时，会造成丝条周围形成流体力学状态不稳定，产生毛丝等。
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