新型纺织纤维系列知识-1芳香族聚酯纤维

高性能纤维是指对来自外部的力、热、光、电等物理作用和酸、碱、氧化剂等化学作用具有特殊耐受能力的一种材料，包括：高强度、高模量、耐高温、阻燃、抗电子束辐射、抗射线辐射、耐酸、耐碱、耐腐蚀等的纤维。这类纤维具有比普通纤维更高的机械强度和弹性模量（强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上），更好的热稳定性、耐酸耐碱性及耐候性，国外又称作超级纤维，我国过去常称之为特种纤维。

高性能纤维按其化学组成可分为有机高性能纤维、无机高性能纤维。

有机高性能纤维是由有机聚合物制成的高性能纤维或利用天然聚合物经化学处理而制成的高性能纤维。有机高性能纤维按其大分子刚柔性可分为刚性类和柔性类。刚性链有机高性能纤维是由芳香族大分子构成，大分子柔软度较差，而柔性链有机高性能纤维大分子不含有芳香环，柔软度较好。（注：大分子的刚柔性不直接决定纤维刚柔性，纤维的刚柔性受纺丝加工工艺影响甚于大分子结构。）刚性链有机高性能纤维包括芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、芳香族杂环纤维等；而柔性链有机高性能纤维包括高强高模聚乙烯、高强聚乙烯醇纤维、高强聚丙烯腈纤维等。

无机纤维一般以矿物质或金属为原料制成，主要品种有碳纤维、玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维等，此外尚有石棉纤维、矿渣棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等其他无机纤维。无机纤维同样具有不同的分子构象或结构，如无定形纤维、多晶纤维和单晶纤维等。

2.1.1 芳香族聚酰胺纤维

国内称芳纶。芳香族聚酰胺纤维是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。该类纤维的共同结构特点是构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基；大分子长链中连接酰胺基的是芳香环或其衍生物。芳香族聚酰胺纤维化学结构与锦纶相似，大分子链中以芳香基取代脂肪基，链的柔性减小，刚性增大，反映在纤维性能上其耐热性和初始模量显著增大，具有阻燃性、优异的耐干热性和良好的韧性。主要品种有芳纶1313（间位全芳香族聚酰胺纤维，即PMLA纤维，杜邦公司面向中国市场的商品名为Metamax）、芳纶1414（对位全芳香族聚酰胺纤维，即PPTA纤维，杜邦公司商品名为Kevlar）、芳纶14（聚对苯甲酰胺纤维，或称聚对氨基苯甲酰纤维）。

2.1.1.1 芳纶1313

芳纶1313纤维强度为44.1~48.5cN/dtex，延伸度为30%~50%，手感柔软，属柔性链纤维。耐磨牢度好，与其他无机耐高温纤维比较，纺织加工性能好，穿着舒适耐用。有良好的绝缘性能，在火焰中难燃、不熔滴，移开火源因表面碳化而具有自熄作用，且这一性能不受洗涤或干洗的影响。其织物有较好的化学稳定性，在250℃的腐蚀性气体（含二氧化硫、三氧化硫等）作用下，强度仍能保持室温时的60%，良好的耐碱性，耐酸性优于锦纶，耐水解和蒸汽作用，耐有机溶剂，耐辐射性能优于涤纶和锦纶。缺点是耐光性差，在日光下曝晒一年，强度下降50%，通常需加入耐光剂。

芳纶1313是优秀的耐高温纤维，用途非常广泛，用于生产耐高温纺织品，高温下使用的过滤材料，防火材料，高级大型运输工具内的结构材料等。具体用途包括高温过滤袋和过滤毡，用于金属冶炼、水泥和石灰等生产、炼焦、发电、化工等行业；耐高温防护服装：消防服、军服、宇航股、原子能工业防护服、绝缘服、防燃手套；工业耐高温产品部件：高温运输带、机电高温绝缘材料；高级航空器内装饰板材，高速列车的内部构件：降低列车总质量，有利提高车速；高层建筑、民航飞机中的阻燃纺织装饰材料。