纖維
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/Carbon_fiber.jpg/220px-Carbon_fiber.jpg)
纖維(英語:fiber)是指由連續或不連續的細絲組成的物質。在動植物體內,纖維在維繫組織方面起到重要作用。纖維用途廣泛,可織成細線、線頭和麻繩,造紙或織氈時還可以織成纖維層;同時也常用來製造其他物料,及與其他物料共同組成複合材料。
纖維可被分作天然纖維及人造纖維。
天然纖維
天然纖維是在動物、植物和地質過程中形成的。根據來源,天然纖維分為如下幾類。
- 植物纖維:由纖維素和木質素排列組成。出自棉、麻、亞麻、黃麻、苧麻、劍麻等作物。用於造紙及織布。
- 木纖維:出自樹木,用於造紙。主要的使用形式有磨木紙漿、預熱磨木漿、(未)漂白(亞)硫酸鹽[1]紙漿等。
- 動物纖維:主要由蛋白質組成。如蛛絲、蠶絲、毛、髮、肌腱、羊腸線等。
- 礦物纖維:例如石棉,由非有機物質組成。石棉是自然存在的礦物中唯一能形成長纖維結構的。另有些礦物呈短的束狀結構,如矽灰石、綠坡縷石和多水高嶺石。
人造纖維
人造纖維,又稱化學纖維,是指經加工過而製成的纖維,包括玻璃纖維、尼龍等。可以由天然原料加工而得,也可以通過化學方法合成。
種類
基於天然纖維素的人造纖維有很多種,包括人造絲(嫘縈)、莫代爾纖維以及新近產生的纖維素纖維。這一類纖維又可以分為兩類,一是由純纖維素或再生纖維素形成的,二是由纖維素乙酸酯等衍生物形成的。再生纖維素可用銅氨法制。
最常見的人造礦物纖維是玻璃絲和金屬絲,這兩種不是合成纖維。
聚合物纖維也是人造纖維中的一類,通常從石化原料合成得。主要的聚合物纖維有:
- 聚烯烴
- 聚乙烯醇纖維
- 聚氯乙烯纖維
- 聚丙烯腈纖維(PAN):傳統用作布料,即腈綸。純的PAN纖維在低氧條件下灼燒可得到碳纖維。
- 尼龍等聚醯胺
- 聚對苯二甲酸乙二酯(PET,用作布料即滌綸)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯
- 芳香聚醯胺:高溫下會熱解,但不熔化。聚合鏈間有較強作用力。例如超美斯X-fiper,Twaron、Kevlar、Nomex
- 彈性纖維,如聚氨酯(氨綸)
- 酚醛樹脂:與碳纖維同為熱固性的樹脂基纖維,難以熔化
技術
複合擠出纖維(coextruded fiber)由兩種不同的聚合物共同形成,一般兩種聚合物採用芯鞘型或並排排列。
為提高纖維性能,可以在纖維外層塗一保護層,這樣的纖維叫塗層纖維(coated fiber)。如塗鎳可防靜電,塗銀可抗細菌,塗鋁以作為防雷達箔條。防雷達箔條以塗鋁的玻璃絲繩的形式儲存在飛機上,用時將繩切成小段噴出即可擋開雷達信號。
多數合成纖維的截面都是圓的,但有些特別的纖維截面做成了中空、橢圓、三葉形、五星形等,這些改變了截面形狀的纖維具有能反射光等光學性質。表面顏色較亮的纖維容易透光,看起來顯得透明;較暗的纖維則會阻擋大部分的光。
合成紡織纖維通常做成彎曲的形狀,這樣織成的衣服體積會增大。
微纖維
微纖維指一類極細的纖維。在織物中,指的是纖度不超過1旦的纖維。聚酯類纖維可拉至0.5鑑別纖維方法旦。在高技術纖維領域中,通常指可以過濾用的極細的玻璃絲或熔噴塑料纖維。一些新型的設計把纖維通過擠出分裂成更細的纖維。
原纖
短的、形狀不規則的纖維叫做原纖(fibril)。天然纖維素中含有原纖,在棉和牛皮紙中可以看到一些小的原纖突出於主纖維束之外。
鑑別方法
燃燒法是最簡單便捷的纖維鑑別方法,各種纖維燃燒特性如下表:[2]
纖維名稱 | 接近火焰 | 在火焰中 | 離開火焰 | 燃燒氣味 | 燃燒後殘渣特徵 |
---|---|---|---|---|---|
棉纖維 | 不熔不縮 | 剛近火焰即燃,燃燒迅速,火焰呈黃色 | 繼續燃燒,冒藍煙 | 燒紙氣味 | 細柔的少量絮狀物,呈黑或灰色 |
麻 | 不熔不縮 | 剛近火焰即燃,燃燒迅速,火焰呈黃色 | 繼續燃燒,冒藍煙 | 草木灰氣味 | 少量細而柔的灰白色絮狀粉末 |
羊毛 | 捲縮 | 遇火冒煙,燃燒速度較慢,並起泡、捲縮 | 慢慢熄火 | 燒毛髮的焦臭味 | 有光澤的黑色球狀顆粒,鬆脆,手指按壓即碎。 |
蠶絲 | 捲縮 | 遇火縮成閉狀,燃燒緩慢,伴苻噝噝聲 | 緩慢熄火 | 燒毛髮燒焦味 | 黑褐色球狀灰燼,鬆脆,手捻即碎 |
粘膠纖維 | 不熔不縮 | 易燃,燃燒速度很快,火焰呈黃色 | 繼續燃燒 | 燒紙味 | 光滑扭曲帶狀灰白色細粉末 |
醋酯纖維 | 熔縮 | 熔融燃燒 | 繼續燃燒 | 醋味 | 硬而脆黑塊 |
人造蛋白纖維 | 熔縮 | 燃燒緩慢並有響聲 | 自熄 | 燒毛髮味 | 脆而黑的小珠狀 |
滌淪 | 收縮熔融 | 易點燃,燃燒時邊熔化邊冒黑煙,滴液, 黃色火焰 | 繼續燃燒 | 特殊的芳香味 | 玻璃狀黑褐色硬球,用手指可捻碎 |
錦綸 | 迅速熔縮成白色膠狀 | 熔融燃燒,滴落並起泡,燃燒時沒有火焰 | 難繼續燃燒 | 芹菜味 | 玻璃狀淡褐硬球,不易研碎 |
參見
參考文獻
- ^ 在木材的打漿過程中需要加入硫酸鹽或亞硫酸鹽以除去木質素,故得此名。
- ^ Fiber Identification Methods. pandasilk.com. [4 March 2017]. (原始內容存檔於2021-04-03).
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