最早造出化學纖維的是哪個國家

⑴ 化學纖維的種類

（一）再生纖維
再生纖維的生產是受了蠶吐絲的啟發，用纖維素和蛋白質等天然高分子化合物為原料，經化學加工製成高分子濃溶液，再經紡絲和後處理而製得的紡織纖維。
1．再生纖維素纖維用天然纖維素為原料的再生纖維，由於它的化學組成和天然纖維素相同而物理結構已經改變，所以稱再生纖維素纖維。
粘膠纖維是以天然棉短絨、木材為原料製成的，它具有以下幾個突出的優點。
(1)手感柔軟光澤好，粘膠纖維像棉纖維一樣柔軟，絲纖維一樣光滑。
(2)吸濕性、透氣性良好，粘膠纖維的基本化學成份與棉纖維相同，因此，它的一些性能和棉纖維接近，不同的是它的吸濕性與透氣性比棉纖維好，可以說它是所有化學纖維中吸濕性與透氣性最好的一種。
(3)染色性能好，由於粘膠纖維吸濕性較強，所以粘膠纖維比棉纖維更容易上色，色彩純正、艷麗，色譜也最齊全。
粘膠纖維最大的缺點是濕牢度差，彈性也較差，織物易折皺且不易恢復；耐酸、耐鹼性也不如棉纖維。
2．富強纖維俗稱虎木棉、強力人造棉。它是變性的粘膠纖維。
富強纖維同普通粘膠纖維（即人造棉、人造毛、人造絲）比較起來，有以下幾個主要特點：
(1)強度大，也就是說富強纖維織物比粘膠纖維織物結實耐穿。
(2)縮水率小，富強纖維的縮水率是粘膠纖維的一半。
(3)彈性好，用富強纖維製做的衣服比較板整，耐折皺性比粘膠纖維好。
(4)耐鹼性好，由於富強纖維的耐鹼性比粘膠纖維好，因此富強纖維織物在洗滌中對肥皂等洗滌劑的選擇就不像粘膠纖維那樣嚴格。
(二）合成纖維
合成纖維是由合成的高分子化合物製成的，常用的合成纖維有滌綸、錦綸、腈綸、氯綸、維綸、氨綸、聚烯烴彈力絲等
1．滌綸滌綸的學名叫聚對苯二甲酸乙二酯，簡稱聚酯纖維。滌綸是中國的商品名稱，國外有稱「大可綸」，「特利綸」，「帝特綸」等。
滌綸由於原料易得、性能優異、用途廣泛、發展非常迅速，產量已居化學纖維的首位。滌綸的最大特點是質量穩定、強度和耐磨性較好，由它製造的面料挺括、不易變形，滌綸的耐熱性也是較強的；具有較好的化學穩定性，在正常溫度下，都不會與弱酸、弱鹼、氧化劑發生作用。
缺點是吸濕性極差，由它紡織的面料穿在身上發悶、不透氣。另外，由於纖維表面光滑，纖維之間的抱合力差，經常摩擦之處易起毛、結球。
2．錦綸錦綸是中國的商品名稱，它的學名叫聚醯胺纖維；有錦綸－66，錦綸－1010，錦綸－6等不同品種。錦綸在國外的商品名又稱「尼龍」，「耐綸」，「卡普綸」，「阿米綸」等。錦綸是世界上最早的合成纖維品種，由於性能優良，原料資源豐富，因此一度是合成纖維產量最高的品種。直到1970年以後，由於聚酯纖維的迅速發展，才退居合成纖維的第二位。
錦綸的最大特點是強度高、耐磨性好。
錦綸的缺點與滌綸一樣，吸濕性和通透性都較差。在乾燥環境下，錦綸易產生靜電，短纖維織物也易起毛、起球。錦綸的耐熱、耐光性都不夠好，熨燙承受溫度應控制在140℃以下。此外，錦綸的保形性差，用其做成的衣服不如滌綸挺括，易變形。但它可以隨身附體，是製做各種體形衫的好材料。
3．腈綸腈綸是國內的商品名稱，其學名為聚丙烯腈纖維。國外又稱「奧綸」，「考特爾」，「德拉綸」等。
腈綸的外觀呈白色、捲曲、蓬鬆、手感柔軟，酷似羊毛，多用來和羊毛混紡或作為羊毛的代用品，故又被稱為「合成羊毛」。腈綸的吸濕性不夠好，但潤濕性卻比羊毛、絲纖維好。它的耐磨性是合成纖維中較差的，腈綸纖維的熨燙承受溫度在130℃以下。
4．維綸維綸的學名為聚乙烯醇縮甲醛纖維。國外又稱「維尼綸」，「維納爾」等。
維綸潔白如雪，柔軟似棉，因而常被用作天然棉花的代用品，人稱「合成棉花」。維綸的吸濕性能是合成纖維中吸濕性能最好的。另外，維綸的耐磨性、耐光性、耐腐蝕性都較好。
5．氯綸氯綸的學名為聚氯乙烯纖維。國外有「天美龍」，「羅維爾」之稱。
氯綸的優點較多，耐化學腐蝕性強；導熱性能比羊毛還差，因此，保溫性強；電絕緣性較高，難燃。另外，它還有一個突出的優點，即用它織成的內衣褲可治療風濕性關節炎或其它傷痛，而對皮膚無刺激性或損傷。
氯綸的缺點也比較突出，即耐熱性極差。
6．氨綸氨綸的學名為聚氨酯彈性纖維，國外又稱「萊克拉」，「斯潘齊爾」等。它是一種具有特別的彈性性能的化學纖維，已工業化生產，並成為發展最快的一種彈性纖維。
氨綸彈性優異。而強度比乳膠絲高2～3倍，線密度也更細，並且更耐化學降解。氨綸的耐酸鹼性、耐汗、耐海水性、耐乾洗性、耐磨性均較好。
氨綸纖維一般不單獨使用，而是少量地摻入織物中，如與其它纖維合股或製成包芯紗，用於織制彈力織物。
7. 聚烯烴彈力纖維，聚烯烴彈力纖維是採用熱塑性彈性體經熔融紡絲而成的，能耐220℃的高溫，具有耐氯漂及強酸強鹼處理，具有極強的抗紫外線降解等特性的新型彈力絲。 （1）長絲：化學纖維加工中不切斷的纖維。長絲又分為單絲和復絲。
單絲：只有一根絲，透明、均勻、薄。
復絲：幾根單絲並合成絲條。
（2）短纖維：化學纖維在紡絲後加工中可以切斷成各種長度規格的纖維。
（3）異形纖維：改變噴絲頭形狀而製得的不同截面或空心的纖維。
①、改變纖維彈性，抱合性與覆蓋能力，增加表面積，對光線的反射性增強。
②、特殊光澤。如五葉形、三角形。
③、質輕、保暖、吸濕性好。如中空。
④、減少靜電。
⑤、改善起毛、起球性能，提高纖維摩擦系數，改善手感。
（4）復合纖維：將兩種或兩種以上的聚合體，以熔體或溶液的方式分別輸入同一噴絲頭，從同一紡絲孔中噴出而形成的纖維。又稱為雙組分或多組分纖維。復合纖維一般都具有三度空間的立體捲曲，體積高度蓬鬆，彈性好，抱合好，覆蓋能力好。特點是：
①、結構不均勻。
②、組分不均勻。
③、膨脹不均勻。
（5）變形絲：經過變形加工的化纖紗或化纖絲。
①、高彈滌綸絲：利用合纖的熱塑性加工，50~300%的伸長率。
②、低彈滌綸絲：伸長率控制在35%以下。
③、腈綸膨體紗；利用腈綸的熱彈性。熱拉伸——高收縮，收縮可達45~53%，與低收縮纖維混合紡紗，經蒸汽處理。 （1）普通纖維：再生纖維與合成纖維。
（2）特種纖維：耐高溫纖維、高強力纖維、高模量纖維、耐輻射纖維。
huɑxue xiɑnwei
化學纖維
chemical fiber
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化學纖維的種類
人造纖維
合成纖維
普通合成纖維
特種纖維
改性纖維
無機纖維
化學纖維的結構
大分子結構
織態結構
序態
結晶形態
側序分布
取向
表徵化學纖維性質的參數
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用天然的或人工合成的高分子物質為原料製成的纖維。常見的紡織品，如粘膠布、 滌綸卡其、 錦綸絲襪、腈綸毛線以及丙綸地毯等，都是用化學纖維製成的。根據原料來源的不同化學纖維可以分為：①人造纖維，以天然高分子物質（如纖維素等）為原料，有粘膠纖維等；②合成纖維，以合成高分子物為原料，有滌綸等；③無機纖維，以無機物為原料，有玻璃纖維等。自從18世紀抽出第一根人工絲以來，化學纖維品種、成纖方法和紡絲工藝技術都有了很大的進展。
化學纖維的種類
人造纖維 中國不僅是飼蠶制絲的發源地，從歷史記載看也是人工製造纖維最早的國家（參見中國化學纖維生產史）。人造纖維的主要品種有：①粘膠纖維1848年J.默塞發現棉纖維素被濃鹼液浸漬後，化學反應靈敏性增加。此後英國人C.克羅斯和E.貝文用二硫化碳與鹼纖維作用獲得溶解性纖維素黃酸酯，從而製得粘膠纖維。後來出現了離心罐式繞絲器，使粘膠纖維有了工業化生產的條件。②硝酸酯纖維，又稱硝酸人造絲。1855年，英國人將纖維素硝化後溶解成膠液並擠壓成絲。1884年，脫硝方法研究成功，硝酸法製造人造絲正式投產。③醋酯纖維，將棉短絨在以冰醋酸為主的試劑中醋化形成纖維素醋酸酯，溶解在三氯甲烷的漿液中經過紡絲獲得三醋酯纖維。如將纖維素醋酸酯局部皂化，則獲得溶於丙酮的纖維素醋酸酯，紡絲後所得纖維稱二醋酯纖維。④銅銨纖維，採用氫氧化四氨銅溶液作溶劑，將棉短絨溶解成漿液紡絲製得的人造絲。絲質精細優美，但成本較高。⑤人造蛋白質纖維，英國人最早研究從動物膠中提取蛋白製造人造蛋白纖維。1935年義大利有人試驗從牛乳中提取乳酪素，製成人造羊毛。此後，一些國家相繼以大豆蛋白、花生蛋白製取人造纖維獲得成功。由於這類纖維的實用性能和製造成本存在問題，產量極少。
自從粘膠纖維工業化生產以來，隨著科學技術的發展，人造纖維的產量不斷增加、質量不斷提高。到了40年代末，各種人造纖維的世界總年產量已超過60萬噸其中粘膠纖維佔84%。此後，又發展出幾種有突出性能的新型粘膠纖維。其中有：
①高濕模量纖維：結構接近於棉纖維，截面形狀接近於羊毛，濕態與干態的強度比達70%，吸水量小鹼溶性低。50年代初，日本石川正之改進粘膠纖維制備工藝條件，並將初生的濕絲條進行高倍拉伸，獲得高強度的粘膠纖維，取名為「虎木棉」。此後，比利時、瑞士和法國等相繼生產，製得一系列高強度、低延伸度和高濕模量的粘膠纖維，統稱波里諾西克。這種纖維兼具棉和粘膠纖維的優點。
②超強粘膠纖維：是一系列具有高強度、高韌性和抗疲勞等性能的粘膠纖維。這種纖維晶粒小、橫截面上皮層結構佔60%以上，有的甚至達100%。因此，纖維的強度和抗疲勞性能都很高，可用於製造汽車輪胎簾子線。
③永久捲曲粘膠纖維：利用粘膠纖維具有皮芯結構的特點，採用適當的工藝條件，使纖維橫截面形狀不對稱和皮層厚度分布不均勻，在橫截面上產生不同的內應力，從而使纖維形成捲曲形態。
合成纖維 普通合成纖維 20世紀30年代中期合成纖維開始興起。聚氯乙烯纖維是最早的合成纖維（見含氯纖維）。以乙炔和鹽酸合成氯乙烯，然後經過聚合、紡絲製成纖維。德國最早的產品稱配采烏（PCU)。纖維的斷裂強度和延伸度近似於棉，干態和濕態的強度幾乎相等，耐水，抗腐蝕而且不易霉爛，對各種化學葯品的反應很穩定。耐燃燒是聚氯乙烯纖維的一個突出性質，但在75～80℃時易變形。聚氯乙烯纖維可以用作工業濾布、薄膜、包裝布、航海服以及游泳衣等。將聚氯乙烯繼續氯化，可使含氯量升至64%，這類高氯纖維商品名叫配采（PC)，中國稱過氯乙烯纖維。其軟化點高於純聚氯乙烯纖維，短纖維適用於製做飛行員和消防員的防火服裝。普通合成纖維的品種很多，重要的有：
①聚醯胺纖維：中國稱錦綸，又稱尼龍。1939年美國人首先研製成功。由己二酸和己二胺縮水成鹽，再經縮聚、熔紡而成纖維。根據單體分子上碳原子的數目，這種纖維稱為聚醯胺66。由氨基己酸縮水生成己內醯胺，進一步開環聚合獲得的纖維稱聚醯胺6。這兩種纖維都具有優異的耐磨性，回彈性和耐多次變形性能廣泛用於製做襪子、內衣、運動衣、輪胎簾子線、工業帶材、漁網、軍用織物等。
②聚丙烯腈纖維：中國稱腈綸。50年代初出現以來發展很快。1950年工業化生產的產品為純聚丙烯腈長絲，因吸濕性差而染色困難，後經改進與烯基衍生物形成2元或3元共聚物，其中90%左右為丙烯腈，染色性能大為改善。腈綸廣泛用於製做絨線、針織物和毛毯。腈綸紡織物輕、松、柔軟、美觀，能長期經受較強紫外線集中照射和煙氣污染，是目前最耐氣候老化的一種合成纖維織物，適用於作船篷、賬篷、船艙和露天堆置物的蓋布等。
③聚酯纖維：中國稱滌綸。1940年由英國人J.溫菲爾德和J.迪克遜用對苯二甲酸和乙二醇為原料，在實驗室內研製成功，1941年正式生產。滌綸的拉伸性、回彈性和化學穩定性都很好。滌綸織物具有挺刮和易洗快乾的優點。滌綸的耐曬強度比錦綸好，能抗微生物和霉爛，耐蟲蛀，但吸濕性不及錦綸且染色困難。滌綸採用熔體紡絲,紡絲速度在1300米/分以下。後來有一種高速紡滌綸長絲紡速在3500米/分以上，不僅產量增加，而且由於纖維中大分子部分取向而使結構比較穩定，纖維便於運輸和貯藏。
④聚烯烴纖維:是50年代發展的纖維，其中重要品種聚乙烯纖維是用石油裂解所得的乙烯副氣為原料製成的，中國商品名乙綸。乙綸織物可用作汽車裝飾布、傢具布、工廠濾布、船篷、繩索和漁網等。等規聚丙烯纖維是聚烯烴纖維中一個出色的品種簡稱聚丙烯纖維，中國商品名丙綸。義大利人G.納塔以三乙基鋁及四氯化鈦溶於四氫化萘中作為催化劑將丙烯進行聚合，使大分子具有立體規整性，由此獲得固體高結晶性的聚丙烯，可以製成性能優越的纖維。聚丙烯纖維吸濕率低，不能用常規方法染色常在聚合物里摻入顏料,熔態時捏和紡製成有色纖維。丙綸耐老化性能很差，必須添加防老化劑以改善其耐日光性能。丙綸可用作地毯、大面積的人工草坪、工業用濾布、工作服以及家用織物如蚊帳等，還可與其他纖維混紡製成各種針織物和機織物。
⑤聚乙烯醇纖維：中國稱維綸。是以醋酸乙烯為原料進行聚合、醇解、紡絲，然後經縮甲醛而製得。維綸性質接近於棉，吸濕性比其他合成纖維高。主要產品為短纖維，用於製做漁網、 濾布、帆布、輪胎簾子線、軟管織物、傳動帶以及工作服等。生產維綸的主要國家有日本、朝鮮和中國。維綸與聚氯乙烯纖維混紡的產品稱為維氯綸。
特種纖維 指具有耐腐蝕、耐高溫、難燃、高強度、高模量等一些特殊性能的新型合成纖維。特種纖維除作為紡織材料外，廣泛用於國防工業、航空航天、交通運輸、醫療衛生、海洋水產和通信等部門。主要品種有：
①耐腐蝕纖維：是用四氟乙烯聚合製成的含氟纖維1954年在美國試製成功，商品名特氟綸（Teflon),中國稱氟綸。聚四氟乙烯熔點327℃極難溶解，化學穩定性極好，在王水、酸液和濃鹼液中沸煮而不分解，除在高溫下經過高度氟化過的試劑外，幾乎不溶於任何溶劑。氟綸織物主要用作工業填料和濾布。
②耐高溫纖維：有聚間苯二甲醯間苯二胺纖維、聚醯亞胺纖維等種類，其熔點和軟化點高，長期使用溫度在200℃以上能保持良好的性能。
③高強度高模量纖維:指強度大於10克/旦、模量大於200克/旦的合成纖維。如1968年美國研製的凱夫拉爾，是將聚對苯二甲醯對苯二胺製成液晶溶液，通過干－濕法紡絲製成的纖維，中國稱芳綸1414，可用作飛機輪胎簾子線和航天、航空器材的增強材料。以粘膠纖維、腈綸纖維、瀝青為原料經高溫碳化、石墨化可以得到高強度、高模量碳纖維。用碳纖維製成的復合材料，是製造宇宙飛船、火箭、導彈、飛機的結構材料，在原子能、冶金、化工等工業部門和體育運動器材方面也有廣泛的應用。
④難燃纖維：如酚醛纖維、PTO纖維等在火焰中難燃，可用作防火耐熱簾子布、絕熱材料和濾材等。
⑤彈性體纖維：斷裂伸長率在400%以上，拉伸外力除去後能快速恢復原來長度。彈性纖維的代表品種是聚氨酯纖維，中國稱氨綸。彈性纖維是由硬鏈段和軟鏈段嵌段共聚物製成的。軟鏈段賦予纖維高的伸長率，硬鏈段不發生形變，阻止分子間的相對滑移，因而賦予纖維較高的回彈性。彈性纖維可制緊身衣、游泳衣、松緊帶、襪子羅口、外科手術用襪等。
⑥功能纖維：改變纖維形狀和結構使其具有某種特殊功能，例如將銅銨纖維或聚丙烯腈纖維製成中空形式，在醫療上可用作人工腎透析血液病毒的材料。聚醯胺66中空纖維用作海水淡化透析器，聚酯中空纖維用作濃縮、純化和分離各種氣體的反滲透器材等。
改性纖維 合成纖維雖然有良好的物理機械性質，但是由於表面光滑，吸水性、染色性差，織物的服用性能不及天然纖維織物。為使合成纖維具有天然纖維特色，50年代開展合成纖維改性研究，主要是用物理方法或化學方法改善合成纖維的吸濕、染色、抗靜電、抗燃、抗污、抗起球等性質，同時還增加了化學纖維的品種。
①化學改性：主要有接枝變性、共聚變性以及將原纖維經過化學處理變性等三種方法。
②物理改性：主要有通過改變噴絲孔形狀紡制的異形纖維；利用合成纖維的熱塑性，將伸直的纖維變為捲曲的變形纖維（如膨體紗和彈力絲）；將兩類性質不同的高聚物流體從同一噴絲孔擠出而製成的復合纖維。
無機纖維 近代工業的發展需要耐高溫、高強度、電絕緣、耐腐蝕的特種材料，為此人們試制出一系列無機物纖維，如玻璃纖維、硅酸鋁纖維、硼纖維、鈦酸鉀纖維、陶瓷纖維、石英纖維、硅氧纖維等。玻璃纖維可用作防火焰、防腐蝕、防輻射以及塑料增強材料，也是優良的電絕緣材料。鈦酸鉀、硅酸鋁纖維是1200℃高溫下的絕緣材料。
化學纖維的結構
大分子結構 化學纖維大多由分子量很高的高聚物製成，許多分子量不大、化學結構相同或不同的小分子稱為單體，經過縮聚或聚合反應串連成線形高聚物，就象一根有許多環節的鏈條，即為高分子：
A′-A-A……-A-A-A-A……-A-A-A″鏈中A為單體，A′及A″為末端基團。由A、B兩種或A、B、C三種化學組成不同的單體構成的高聚物稱作二元或三元共聚物。用二元或三元共聚物製成的纖維又稱做二元或三元共聚纖維。高分子的特徵是分子量很高，但其分子量W是一系列不同分子量的平均值。大分子中重復單元稱為鏈節，可以由一個或一個以上單體組成。構成分子鏈的鏈節的重復數目稱聚合度DP。纖維的平均分子量是鏈節的分子量A與聚合度的乘積，即W=A×DP。
由化學結構不同的高聚物制備的化學纖維，其分子量也不相同。如聚醯胺 6分子量為16000～22000，是由130～180多個己內醯胺單體組成的，DP=130～180。丙綸的分子量為180000～300000，是由4000個以上丙烯單體組成的DP=4000～7000。化學纖維中大分子伸展的平均長度為200～400毫微米。分子量越高，纖維的強度也越高。
製造化學纖維的大分子的一般要求是：線形能伸直，支鏈盡可能少，沒有龐大的側基，大分子間無化學鍵具有一定規律的化學結構和空間結構。大分子的化學結構對纖維性能有一定的影響。例如：大分子中含有共軛體系的纖維，其熔點高；含有鹵素的纖維難燃；含有親水基團的纖維吸濕性好。
織態結構 纖維是高分子物質，在空間構型上常是一個方向的長度大於其他兩向長度好多倍。集合幾個這樣的大分子構成一個組織單元，既可能成為晶體，也可能是無定形區。大分子長度可以貫穿一個或數個晶體組織和無定形區。連接多個分子的單元組織的集合體，稱做超分子，又名織態結構。纖維的各種性質和特徵，既和大分子的化學結構有聯系，也在較大程度上和它的超分子結構有關。表徵纖維織態結構的因素有多種，重要的有：序態、結晶形態、側序分布和取向。
序態 纖維中相鄰大分子的聚集狀態稱為序態。這種序態可以由紊亂的無定形態直到三維有序的結晶態，兩者在纖維中常同時存在。晶區由許多更小的微晶體構成，微晶體中最小的重復單位為晶胞。晶體的存在和它的特徵可以從 X射線的衍射圖譜中得到證實和說明。纖維中結晶與無定形的分布形態及其對纖維宏觀性質的影響，是一個復雜而且尚不能十分肯定的問題，較有重要影響的學說有：
①兩相結構：它的基本概念是一些大分子的長度可以遠超過晶區或無定形區各自的長度，足夠把若干個晶區和無定形區串連起來形成網路結構。粘膠人造纖維在溶液中的溶脹行為支持了這種論點，它是屬於分散的晶相和連續的無定形相所組成的例子。其他纖維如棉及薴麻等則屬於連續晶相和分散的無定形相的兩相結構。圖1 表示兩相結構的兩種模型，纓狀微胞模型中大分子可以穿過若干晶區和無定形區，而折疊鏈纓狀微胞模型中大分子可以折疊在一個晶區內，也可以穿過無定形區進入另一晶區折疊。連結二個晶區的分子稱為縛結分子，它們的數量和形態對纖維的物理機械性質有重要的影響。
②單相結構：認為實際上有一些纖維的結晶不夠規整，不能視作真正的結晶，屬於過渡態的蘊晶（准晶），它們與以島嶼形式分散在無定形基質中的兩相結構不同，兩相不能截然分開，故稱單相結構。它們的實際結晶度和密度都低於理想結晶性纖維的結晶度和密度。染料和水的吸附作用都發生在無定形區內。
結晶形態 晶區在整個纖維中的百分含量為結晶度，結晶度的大小與纖維性質有直接關系，對纖維的物理機械和熱學性質影響尤大。纖維中結晶有多種不同形態。例如在聚醯胺、聚烯烴纖維的初生纖維中常出現球狀晶。這種初生纖維經過拉伸以後，球狀晶常被破壞變成其他晶型。纖維中晶型可能是單晶，例如在聚乙烯中以折疊鏈狀組成的單晶型；也可能是由條帶狀折疊鏈盤旋成的串晶；還可能是柱狀晶。
纖維中的晶區大小並不均衡一致，常呈一定的分布。長度可由數十至一、二百埃，寬度則甚小。檢測晶體的X射線衍射譜上的衍射點的寬度直接與晶區的寬度相關。
側序分布 分子聚集成序垂直於大分子軸向的形狀稱為側序。側序最高的部分是微晶體，最低的部分是無定形。各種纖維的側序分布都不相同。有些纖維的晶相和無定形相不能截然分離，應看作是由無定形到結晶同時存在的連續相。用這樣的側序分布圖譜闡述它們的性質很容易理解。
通常測定側序分布的方法是將試樣置於逐漸增加濃度或溫度的溶劑內，依次測定各物理量，如溶脹、溶解、收縮、吸附或吸收等性質的變化。凡側序較低的部分首先受到溶劑的影響而發生相應的變化。圖3 是纖維側序分布的例子。
取向 以特定方向（如纖維軸向）為基準的纖維大分子作有序的排列狀態，稱為取向。纖維在成形拉伸過程中所形成的平行於軸向的取向稱單軸取向，纖維的性質在平行和垂直於軸向的兩個方向呈各向異性，例如偏振光在纖維上的折射率、用直接染料染色的纖維的光吸收率和聲波傳播速度都呈各向異性。根據光折射原理所測定的平行於纖維軸的折射率與垂直於纖維軸的折射率之差（即雙折射），是表示纖維取向度的一個重要指標。薄膜則可以兼有平行和垂直於軸的雙取向。
表徵化學纖維性質的參數 屬於形態方面的有：纖度(見支數）、截面形狀、長度、捲曲和折皺、光澤；屬於機械性質方面的有：斷裂強度和繼裂伸長度、彈性模量、耐疲勞性、耐磨性；屬於物理方面的有：耐熱性、耐光性、導電性、難燃或抗燃性、比重；屬於化學方面的有：纖維和水、酸、鹼、有機溶劑以及微生物等的作用性能。各種化學纖維分子結構和織態結構不同，反映化學纖維各方面性質的參數也不相同。
按制備方法分
化學纖維又分為兩大類：①人造纖維，以天然高分子化合物（如纖維素）為原料製成的化學纖維，如粘膠纖維、醋酯纖維。②合成纖維，以人工合成的高分子化合物為原料製成的化學纖維，如聚酯纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯腈纖維。化學纖維具有強度高、耐磨、密度小、彈性好、不發霉、不怕蟲蛀、易洗快乾等優點，但其缺點是染色性較差、靜電大、耐光和耐候性差、吸水性差。 耐磨性、耐熱性、吸濕性、透氣性較差，遇熱容易變形，容易產生靜電。

⑵ 什麼是世界上最早的人工合成纖維

錦綸是世界上最早的人工合成纖維。
（錦綸）尼龍是美國傑出的科學家卡羅瑟斯(Carothers)及其領導下的一個科研小組研製出來的，是世界上出現的第一種合成纖維。尼龍的出現使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業的重大突破，同時也是高分子化學的一個非常重要里程碑。

⑶ 天然纖維、橡膠的發展歷史

1.天然纖維是自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的紡織纖維，是紡織工業的重要材料來源。人類使用天然纖維的歷史可以追溯到遠古時代，據中國科學技術史記載，我國於4000-5000年前已出現蠶絲及麻類織物，3000年前出現毛布，2000年前出現棉類織物。天然界除棉花、麻類外，樹木、草類也大量生長著纖維素高分子，然而樹木、草類生長的纖維素，不是呈長纖維狀態存在，不能直接當作纖維來應用。將這些天然纖維素高分子經過化學處理，不改變它的化學結構，僅僅改變天然纖維素的物理結構，從而製造出來可以作為纖維應用的而且性能更好的纖維素纖維，這個技術稱為人造纖維技術。人造纖維是化學纖維的一種，合成纖維是化學纖維的另一種。目前的人造纖維僅有「粘膠絲」（稱人造棉）一個種類，它的化學成份是纖維素高分子。 以造紙漿粕的纖維素高分子為原料的 「人造纖維」最早出現於19世紀未葉，1890年出現了將纖維素分子硝化改性後溶於乙醇或乙醚做成溶液，而後經噴絲板擠出成絲，在凝固浴中凝固成型的濕法紡絲「人造纖維」技術。1905年進一步改進成將纖維素分子直接溶於鹼性二硫化碳溶液，然後再濕法紡絲的技術，這種纖維稱為粘膠絲。之後又出現銅氨溶液技術。以二硫化碳為溶劑的紡絲技術和銅氨溶液技術一直應用到上世紀60～70年代，後因所用溶劑的環境污染問題，而漸漸被淘汰。上世紀80年代初，歐洲出現了可溶解纖維素高分子的「N-甲基嗎啉氮氧化合物」的新溶劑，這種溶劑無毒而且可以回收，因此出現了對環境無污染的「綠色粘膠絲」新工藝（Lyocell）的研發，並於90年代初工業化。我國的綠色粘膠絲技術（Lyocell），從2000年起開始逐步產業化。
2.天然橡膠發現很早，考古發掘表明，遠在11世紀，南美洲人民就已使用橡膠球做游戲和祭品。1493年，義大利航海家哥倫布第二次航行探險到美洲時，看到印第安人手拿一種黑色的球在玩，球落在地上彈的很高，它是由從樹中取出的乳汁製成的。此後，西班牙和葡萄牙在征服黑西哥和南美洲的過程中，將橡膠知識陸續帶到了歐洲。
進入18 世紀，法國連續派遣科學考察隊奔赴南美洲。1736 年法國科學家康達明（Charles de Condamine）參加了南美洲科學考察隊，從秘魯將一些橡膠製品及記載橡膠樹的有關資料帶回法國，出版了《南美洲內地旅行紀略》。該書詳述了橡膠樹的產地、當地居民採集膠乳的方法和利用橡膠製成壺和鞋的過程，引起了人們的重視。
1768年，法國人麥加（P. J. Macquer）發現可用溶劑軟化橡膠，製成醫療用品和軟管。1770年，英國化學家J.普里斯特利發現橡膠可用來擦去鉛筆字跡，當時將這種用途的材料稱為rubber，此詞一直沿用至今。1828年英國人馬琴托士（C. Mackintosh）用膠乳製成防雨布，但製品熱天發粘，冷天變脆，質量很差。
天然橡膠的工業研究和應用始於19世紀初。1819年蘇格蘭化學家馬金托希發現橡膠能被煤焦油溶解，此後人們開始把橡膠用煤焦油、松節油等溶解，製造防水布。從此，世界上第一個橡膠工廠於1820年在英國哥拉斯格（GLASGOW）建立。為使橡膠便於加工，1826年漢考克（Hancock）發明了用機械使天然橡膠獲得塑性的方法。1839年美國人固特異（Charles Goodyear）發明了橡膠的硫化法，解決了生膠變粘發脆問題，使橡膠具有較高的彈性和韌性，橡膠才真正進入工業實用階段。因此，天然橡膠才成為重要的工業原料，橡膠的需要量亦隨之急劇上升。
在19世紀80年代西方國家的第二次產業革命過程中，1888年英國醫生鄧錄普（Dunlop）發明了充氣輪胎。隨著橡膠用途的開發，英國政府考慮到巴西野生橡膠樹生產的橡膠終究不能滿足工業的需要，決定在遠東建立人工栽培橡膠樹的基地。1876年英國人魏克漢（H. A. Wickham）把橡膠樹的種子和幼苗從巴西運回倫敦皇家植物園邱園（Kew Garden）繁殖，然後將培育的橡膠苗運往錫蘭（即現在的斯里蘭卡）、馬來亞、印度尼西亞等地種植均獲成功，至此完成了將野生的橡膠樹變成人工栽培種植的十分艱難的工作。
此後，馬來西亞、斯里蘭卡、印度尼西亞擴種建立膠園。1887年，新加坡植物園主任芮德勒（H. N. Ridley）發明了不傷橡膠樹形成層組織的在原割口上重復切割的連續割膠法，糾正了橡膠樹原產地用斧頭砍樹取膠因而傷樹、不能持久產膠的舊方法，使橡膠樹能幾十年連續割膠。
1904年，雲南省德宏傣族景頗族自治州的土司刀印生由日本返國，途經新加坡（馬來西亞的一個州，1965年8月9日獨立）時，購買膠苗8000多株，帶回國種植於北緯24度50分、海拔960米的雲南省盈江縣新城鳳凰山東南坡，從此開始了中國的橡膠種植歷史。 1888年英國人J.B.鄧錄普製造出第一條充氣自行車胎。1895年第一條充氣汽車輪胎問世。不久，汽車輪胎開始了商品生產。為了改進輪胎及其他橡膠製品的使用性能,1893年J.F.帕爾默將簾布(見簾子線)用於自行車胎。1900年簾布開始在汽車輪胎上應用。1906年，美國人G.厄諾拉格用苯胺作硫化促進劑。1912年S.C.莫特發現了炭黑的補強效果。不久，防老劑也應用於橡膠加工。1916年F.H.班伯里提出了橡膠密煉機（見塑煉）專利，橡膠加工機械相應得到了完善和發展。橡膠加工技術在這一時期中有了很大的進步。
隨著橡膠工業的迅速發展，原用野生的天然橡膠在性能和產量方面已不能滿足需要，19世紀中後期開始了天然橡膠的人工栽培。到20世紀20～30年代人工栽培的天然橡膠已經逐步取代野生橡膠，成為天然橡膠的主要來源。第一次世界大戰期間,由於天然橡膠供不應求,德國開始了甲基橡膠的小批量生產，主要用於製造硬質橡膠製品。這種合成橡膠質次價高，戰後即停止了生產。30年代開始了合成橡膠商品化的生產,聚丁二烯橡膠(即丁鈉橡膠)、氯丁橡膠、丁苯橡膠、 丁腈橡膠、丁基橡膠等相繼投產。在第二次世界大戰期間，由於對戰略物資的需求，合成橡膠及與戰爭相關的橡膠製品如汽車輪胎、飛機輪胎、各種軍車用輪胎的生產均得到了很大的發展。
繁榮時期 第二次世界大戰以後，發達國家中的汽車等工業蓬勃興起,推動了世界橡膠工業的大發展。1943年鋼絲簾布輪胎問世,1948年,法國米什林公司試製成功子午線輪胎。同年，無內胎輪胎也問世。20世紀60年代開發的熱塑性橡膠，無需化學硫化，而採用熱塑性塑料的加工方法成形。1953年有規立構合成橡膠研製成功。1956年，有規立構合成橡膠開始在輪胎中應用，在一定程度上可代替部分天然橡膠使用。1965年，熱塑性橡膠開始應用於膠鞋及膠粘劑。1970年，首批澆注輪胎（用聚氨酯橡膠）誕生。1972年，芳綸簾子線開始投產。這一系列重大的技術突破，為橡膠工業的大發展提供了原料和技術基礎。70年代初期，橡膠加工及橡膠合成的生產技術達到了空前未有的高度。從橡膠的耗量看，1950年世界耗膠量為2.3Mt,1973年達到了10.89Mt。1950年世界輪胎總產量為1.4億套，而1973年猛增到6.5億套。其他各類橡膠製品的生產量在 70年代初期都達到了很高的水平。這是世界橡膠工業發展速度最快的時期。
穩定發展時期 70年代中期，石油漲價，嚴重沖擊汽車工業及石油化學工業,橡膠工業隨之出現了危機,不景氣的局面一直持續到80年代初期。世界耗膠量1979年為13.0Mt，1982年下降到11.6Mt，1982年以後開始緩慢回升。世界橡膠工業開始進入了較為緩慢的增長時期。橡膠企業的主要注意力由擴大產量轉移到努力提高產品質量及技術水平，努力開發新產品、新技術。隨著世界范圍內新技術革命的興起，電子計算機的廣泛應用，大大提高了橡膠生產的技術水平。橡膠製品的電子計算機輔助設計促進了橡膠應用技術從技藝向科學的過渡。輪胎澆注工藝突破了原有的輪胎製造技術。熱塑性橡膠的廣泛應用促進了傳統橡膠工藝的根本性變革。
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⑷ 化學纖維的發展歷程

纖維素纖維產業是化纖行業的重要分支，但與其他化學纖維不同，粘膠纖維以天然棉短絨為原料的一種優良再生纖維素纖維，除了保留棉纖維的吸濕、透氣等優良性能外，粘膠纖維在染色性、抗皺性和後道可紡性等方面優於棉纖維，是棉纖維的一個良好替代品種。
(1)市場需求穩定增長
前瞻產業研究院分析，由於城市化進程加快，土地資源的稀缺、糧棉爭地的矛盾，決定了化纖仍將長期作為最主要的紡織原料在紡織加工鏈中佔有較大比重，國內需求的持續增長仍是化纖工業發展的主要動力。具體來看，每年全國紗線產量的不斷提高增加了粘膠短纖的剛性需求，同時近年來技術的進步提升了粘膠短纖產品的性能、擴大了粘膠短纖產品的應用范圍，在棉紡織原材料中的用粘比不斷提高。
前瞻產業研究院《2014-2018年 中國纖維素纖維原料及纖維製造行業產銷需求與投資預測分析報告》數據顯示，2005年以來我國纖維素纖維行業增長速度較為波動，復合增長率在20%左右，但隨著中國經濟的持續快速發展，人民的生活水平逐步改善，對服裝及家紡用品的需求將不斷上升，2013-2015年行業將保持15%左右的年均增長速度。

⑸ 最早出現的化學纖維是什麼

錦綸，學名聚醯胺纖維，我國稱尼龍(Nylon)，英文名是Polyamide。
錦綸是世界上出現的第一種合成纖維，是美國的一位化學家卡羅瑟斯主持研究出來的，它的出現是一次重大的突破，是高分子化學的一個很重要的里程牌，為合成纖維工業奠定了基礎，讓紡織品面目一新。

⑹ 人造纖維第一發現者是

人造纖維第一發現者是
最初，人們獲得纖維的途徑極其有限，無外乎絲、麻、木棉、棉花甚至動物毛發。人類使用棉花的歷史悠長久遠，最早的棉織物可以追溯到公元前幾千年；而棉花傳到中國的時間則相當晚，唐朝時中國還沒有能用來織布的棉花。「開軒面場圃，把酒話桑麻」，那時中國人衣用纖維的主要來源是蠶絲和麻，直到宋朝才大面積種植。
動物的毛發是稀缺資源，並且由於是蛋白質，也容易蟲蛀和腐爛；一條蠶一生只能結一個繭，能獲得的纖維重量1g都不到；一畝亞麻最多能收獲幾十公斤纖維，一畝棉田即便現在也只能收獲大約200kg籽棉。在溫飽線上掙扎的從前，普通人家添置衣服即使逢年過節，也不一定能有。
1、人造纖維誕生人類為滿滿足穿衣的需求，開始了纖維的探索歷程。1891年，英國科學家查理斯·克洛斯（CharlesFrederickCross）和愛德華·比文（EdwardJohnBevan）以棉纖維為原料，製成了纖維素黃原酸鈉溶液。這種溶液在酸的作用下，能重新析出纖維素，如果用很細的噴頭把纖維素黃原酸鈉溶液噴出的液柱，引入酸的環境，就能獲得纖維細絲。
纖維素黃原酸鈉溶液的粘度很大，因此被命名為粘膠（Viscose），由它製得的人造纖維被稱為粘膠纖維。這種生產纖維的方法可以將以前難以利用的纖維素，比如碎木屑、稻草、棉短絨等利用起來製成纖維。用粘膠纖維製成的紡織品，手感柔軟舒適，透氣性、吸濕性、可染性都與棉花相似。
1905年，粘膠纖維進入工業化生產階段，開始被大量製造，纖維的來源擴大了。隨後，又出現了另一種與粘膠纖維類似的再生纖維素纖維——銅氨纖維，它的質量更好、檔次更高，用它製成的紡織品具有更良好的觸感，被用於製造高檔面料。人們還把纖維素的醋酸酯也製成纖維，稱作醋酸纖維，除了製造香煙的過濾嘴和撲克牌，還和其他纖維製成混紡面料。
動物的毛發由蛋白質構成，撫摸起來光滑、柔軟、舒適。羊毛等動物毛發用於紡織雖有悠久的歷史，但是動物毛發相對於天然植物纖維來說更加稀少，更難以獲得。於是人們開發出了蛋白質纖維——從牛奶、玉米、大豆中提取蛋白質，溶解於適當的溶劑中，再製成纖維，用它們來模仿動物的毛發。比如酪素纖維和玉米蛋白纖維都屬於人造蛋白質纖維。
2、合成纖維技術的誕生上述各種纖維所使用的生產原料，全都屬於自然界中天然存在的高分子，但人們直接利用這些高分子，通過物理和化學的方法製成纖維，因此把它們統稱為人造纖維。粘膠纖維、銅氨纖維、醋酸纖維、蛋白質纖維都是人造纖維。然而天然存在的高分子受到各種自然條件的限制，產量依然是十分有限的，世界上2.5%的可耕地被用於種植棉花，目前的年產量也只有大約2500萬噸。中國是世界上最大的產棉國，棉花仍然需要大量進口，在中國，「糧棉爭地」已經成為一個重大的社會問題。
自己動手彌補自然界的不足，人為製造更多的高分子纖維——人類對豐衣足食的追求和對科學的探索，促成了一系列合成纖維技術的誕生。

⑺ 化纖面料有哪些

一、化學纖維

用天然的或人工合成的高分子物質為原料製成的纖維。常見的紡織品，如粘膠布、 滌綸卡其、 錦綸絲襪、腈綸毛線以及丙綸地毯等，都是用化學纖維製成的。

根據原料來源的不同，化學纖維可以分為：人造纖維,以天然高分子物質（如纖維素等）為原料，有粘膠纖維等；合成纖維，以合成高分子物為原料，有滌綸等；無機纖維，以無機物為原料，有玻璃纖維等。

二、人造纖維

中國不僅是飼蠶制絲的發源地，從歷史記載看也是人工製造纖維最早的國家。人造纖維的主要品種有：

1、粘膠纖維，1848年J.默塞發現棉纖維素被濃鹼液浸漬後，化學反應靈敏性增加。此後英國人C.克羅斯和E.貝文用二硫化碳與鹼纖維作用獲得溶解性纖維素黃酸酯，從而製得粘膠纖維。

2、硝酸酯纖維，又稱硝酸人造絲。1855年，英國人將纖維素硝化後溶解成膠液並擠壓成絲。 1884年，脫硝方法研究成功，硝酸法製造人造絲正式投產。

3、醋酯纖維，將棉短絨在以冰醋酸為主的試劑中醋化形成纖維素醋酸酯,溶解在三氯甲烷的漿液中, 經過紡絲獲得三醋酯纖維。如將纖維素醋酸酯局部皂化，則獲得溶於丙酮的纖維素醋酸酯，紡絲後所得纖維稱二醋酯纖維。

4、銅銨纖維，採用氫氧化四氨銅溶液作溶劑，將棉短絨溶解成漿液紡絲製得的人造絲。絲質精細優美，但成本較高。

5、人造蛋白質纖維，英國人最早研究從動物膠中提取蛋白製造人造蛋白纖維。1935年義大利有人試驗從牛乳中提取乳酪素，製成人造羊毛。此後，一些國家相繼以大豆蛋白、花生蛋白製取人造纖維獲得成功。由於這類纖維的實用性能和製造成本存在問題，產量極少。

三、合成纖維

普通合成纖維 20世紀30年代中期合成纖維開始興起。聚氯乙烯纖維是最早的合成纖維（見含氯纖維）。以乙炔和鹽酸合成氯乙烯，然後經過聚合、紡絲製成纖維。德國最早的產品稱配采烏(PCU)。

纖維的斷裂強度和延伸度近似於棉，干態和濕態的強度幾乎相等，耐水，抗腐蝕而且不易霉爛，對各種化學葯品的反應很穩定。耐燃燒是聚氯乙烯纖維的一個突出性質，但在75～80℃時易變形。聚氯乙烯纖維可以用作工業濾布、薄膜、包裝布、航海服以及游泳衣等。

四、特種纖維

指具有耐腐蝕、耐高溫、難燃、高強度、高模量等一些特殊性能的新型合成纖維。特種纖維除作為紡織材料外，廣泛用於國防工業、航空航天、交通運輸、醫療衛生、海洋水產和通信等部門。

(7)最早造出化學纖維的是哪個國家擴展閱讀：

舒適性

化纖在發展初期擁有三大優勢：一是結實耐用；二是易打理，具有抗皺免燙特性；三是可進行工業化大規模生產，而不像天然纖維佔用土地，加工費時費力、產量有限。但化纖的這些傳統優勢已「風光」不再。

一是如今人們穿衣講究舒適性和時尚化，隨著消費觀念改變，化纖的結實耐用變得毫無用處。二是隨著紡織技術的發展，天然纖維經過後整理，一樣能具有易打理的性能。三是人們已經認識到，石油資源不可再生，依賴石油資源而發展起來的化纖產業總有一天會面臨「滅頂」之災。

⑻ 法國誰發明了人造纖維

1884年，法國著名化學家夏爾多內(Chardonnet)發明了人造纖維

⑼ 人造纖維是怎樣發明的

1644年，英國科學家羅伯特。胡克撰文說人類應該能夠仿效蠶蛾產絲的工序。但是，胡克並沒有沿著這一思路繼續深入下去。

走近這一問題的發明家是英國科學家約瑟夫。斯旺。1883年，他正在進行那項令人們日後回想起他的發明—電燈泡。他嘗試種種供燈泡發電用的燈絲材料。他得出結論，如果把硝酸纖維素和醋酸混合，然後將混合物從一系列微小孔眼中「擠壓出來」，或者說強迫其流出，就能製造出纖維。

斯旺本人並沒有認識到他的新纖維的重要性，仍繼續自己在燈泡發明方面的研究。但與此，法國的坎特•希拉勒•德•查東內特也在通過孔眼擠出硝酸纖維素，來製造一種連續的細絲。查東內特稱他的纖維是「人造絲」。後來它以「人造纖維」而聞名於世。