化学纤维的分类与命名

纤维(Fibre)是一种柔软而细长的物质，其长度与直径之比至少为10﹕1，其截面积小于0.05mm2。对于供纺织用的纤维，其长度与直径之比一般大于1000﹕1。在纺织纤维中，一类是天然纤维(Natural fiber)，如棉、麻、羊毛、蚕丝等；另一类为化学纤维(Chemical fiber)。化学纤维是指用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学方法和机械加工制成的纤维。化学纤维的问世使纺织工业出现了突飞猛进的发展，经过100多年的历程，今天的化学纤维无论是产量、品种，还是性能与使用领域都已超过了天然纤维，而且化学纤维生产的新技术、新设备、新工艺、新材料、新品种、新性能不断涌现，呈现出蓬勃发展的趋势[1]。

一、化学纤维的分类
化学纤维的种类繁多，分类方法也有很多种，根据原料来源、化学组成、形态结构和纤维性能差别等分类如下：
（一）按原料来源分类
分为再生纤维(Regenerated fibre)和合成纤维(Synthetic fibres)两大类。
1．再生纤维 再生纤维也称人造纤维，是利用天然聚合物或失去纺织加工价值的纤维原料经过一系列化学处理和机械加工而制得的纤维，其纤维的化学组成与原高聚物基本相同。包括再生纤维素纤维(Regenerated cellulose fibre)（如粘胶纤维、铜氨纤维）、再生蛋白质纤维(Regenerated protein fibre)（如大豆蛋白纤维、花生蛋白纤维）、再生无机纤维（如玻璃纤维、金属纤维）和再生有机纤维（如甲壳素纤维，海藻胶纤维）。
2．合成纤维 合成纤维是以石油、煤、石灰石、天然气、食盐、空气、水以及某些农副产品等天然的低分子化合物作原料，经化学合成和加工制得的纤维。常见的合成纤维有七大类品种：聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）和聚氨酯弹性纤维（氨纶）等。图1-1列出纺织纤维分类及其品种。

图1-1 纺织纤维的分类
（二）按形态结构分类
按照化学纤维的形态结构特征，通常分成长丝(Continuous filament)和短纤维(Staple fibre)两大类。
1．长丝 在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成形和后加工工后，得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(monofil)、复丝(multifilaments)、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Textured filament)。
单丝：长度很长的连续单根纤维。
复丝：两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。化学纤维的复丝一般由8～100根以下单纤维组成。
捻丝：复丝加捻成为捻丝。
复捻丝：两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。
帘线丝：由一百多根到几百根单纤维组成，用于制造轮胎帘子布的丝条。
变形丝：化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝。
2．短纤维 化学纤维的产品被切断成几厘米至十几厘米的长度，这种长度的纤维称为短纤维。根据切断长度的不同，短纤维可分成棉型、毛型和中长型短纤维。
棉型纤维(Cotton type fibre)的长度为30～40mm，线密度为1.67dtex左右，纤维较细，类似棉花；毛型纤维(Wool type fibre)的长度为70～150mm，线密度为3.3～7.7dtex，纤维较粗，类似羊毛；中长纤维(Mid fibre)的长度为51～65mm，线密度为2.2～3.3dtex，介于棉型和毛型之间。
（三）按纤维制造方法分类
化学纤维按基本的制造方法不同，可分为两类，即熔体纺丝纤维、溶液纺丝纤维（即干法纺丝纤维、湿法纺丝纤维）。
熔体纺丝(Melt spinning)是高分子熔体从喷丝孔压出，熔体细流在周围空气（或水）中凝固成丝的方法；干法纺丝(Dry-spinning)是高分子浓溶液从喷丝孔压出，形成细流，在热介质中溶剂迅速挥发而凝固成丝的方法；湿法纺丝(Wet-spinning)是高分子浓溶液由喷丝孔压出，在凝固浴中固化成丝的方法。
（四）按单根纤维内的组成分类
按照单根纤维内的组成分为单组分纤维和多组分纤维。
由同一种高聚物组成的纤维称单组分纤维，大多数常规纤维为单组分纤维，如涤纶。
由两种或两种以上高聚物组成的纤维称多组分纤维，如腈纶。若各组分沿纤维轴向有规则地排列并形成连续的界面的纤维，称为复合纤维。若各组分随机分散或较均匀混合的纤维，则称为共混纤维。
（五）按纤维性能差别分类
这一类化学纤维主要有三类：差别化纤维(Differential fibre)、功能纤维(Functional fibre)和高性能纤维(High-performance fibre)。
1．差别化纤维 指经过化学或物理变化从而不同于常规纤维的化学纤维。如异形纤维、复合纤维、超细纤维、易染纤维、阻燃纤维、亲水性合成纤维、着色纤维和抗起球纤维等。
2．功能纤维 指在纤维现有的性能之外，再同时附加上某些特殊功能的纤维。如导电纤维、光导纤维、离子交换纤维、含陶瓷粒子纤维、调温保温纤维、防辐射纤维、生物活性纤维、生物降解性纤维、可产生负离子纤维、抗菌除臭纤维等。
3．高性能纤维 指强度17.7cN/dtex，模量441.5cN/dtex以上的特种纤维。如碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯硫醚纤维及超高分子量聚乙烯纤维等。

二、化学纤维命名
人造纤维的短纤维一律叫“纤”（如粘纤、富纤），合成纤维的短纤维一律叫“纶”（如锦纶、涤纶）。如果是长纤维，就在名称末尾加“丝”或“长丝”（如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝）。

三、化学纤维的主要品种
目前世界上生产的化学纤维品种繁多，据统计有几十种，一些新品种还在陆续问世。主要产品见表1-1。
表1-1 化学纤维主要品种[2]