纖維
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讀音：xiān wéi
纖維（Fiber）： 聚合物經(jīng)一定地機(jī)械加工（牽引、拉伸、定型等）后形成細(xì)而柔軟地細(xì)絲,形成纖維。纖維具有彈性模量大,受力時(shí)形變小，強(qiáng)度高等特點(diǎn)，有很高的結(jié)晶能力，分子量小，一般為幾萬。
目錄 |
纖維分類
一、天然纖維
天然纖維是自然界存在的，可以直接取得纖維，根據(jù)其來源分成植物纖維和動(dòng)物纖維兩類。
(一)植物纖維
植物纖維是由植物的種籽、果實(shí)、莖、葉等處得到的纖維，是天然纖維素纖維。從植物韌皮得到的纖維如亞麻、黃麻、羅布麻等；從植物葉上得到的纖維如劍麻、蕉麻等。植物纖維的主要化學(xué)成分是纖維素，故也稱纖維素纖維。
植物纖維包括：種子纖維、韌皮纖維、葉纖維、果實(shí)纖維。
種子纖維：是指一些植物種子表皮細(xì)胞生長成的單細(xì)胞纖維。如棉、木棉。
韌皮纖維：是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝?yán)w維。如：亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維。
葉纖維：是從一些植物的葉子或葉鞘取得的工藝?yán)w維。如：劍麻、蕉麻。
果實(shí)纖維：是從一些植物的果實(shí)取得的纖維。如：椰子纖維。
(二)動(dòng)物纖維
動(dòng)物纖維是由動(dòng)物的毛或昆蟲的腺分泌物中得到的纖維。從動(dòng)物毛發(fā)得到的纖維有羊毛、兔毛、駱駝毛、山羊毛、牦牛絨等；從動(dòng)物腺分泌物得到的纖維有蠶絲等。動(dòng)物纖維的主要化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，故也稱蛋白質(zhì)纖維。
動(dòng)物纖維 (天然蛋白質(zhì)纖維) 包括：毛發(fā)纖維和腺體纖維。
毛發(fā)纖維: 動(dòng)物毛囊生長具有多細(xì)胞結(jié)構(gòu)由角蛋白組成的纖維。 如：綿羊毛、山羊絨、駱駝毛、兔毛、馬海毛。
絲纖維: 由一些昆蟲絲腺所分泌的，特別是由鱗翅目幼蟲所分泌的物質(zhì)形成的纖維，此外還有由一些軟體動(dòng)物的分泌物形成的纖維。如：蠶絲?！ ?/p>
二、化學(xué)纖維
化學(xué)纖維是經(jīng)過化學(xué)處理加工而制成的纖維?？煞譃槿嗽炖w維和合成纖維兩類。
(一)人造纖維
人造纖維是用含有天然纖維或蛋白纖維的物質(zhì)，如木材、甘蔗、蘆葦、大豆蛋白質(zhì)纖維等及其他失去紡織加工價(jià)值的纖維原料，經(jīng)過化學(xué)加工后制成的紡織纖維。人造纖維也稱再生纖維。主要的用于紡織的人造纖維有：黏膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維。
(二)合成纖維
合成纖維的化學(xué)組成和天然纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)品，先合成單位，再用化學(xué)合成與機(jī)械加工的方法制成纖維。如聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙燃腈纖維、聚丙燃纖維、聚氯乙烯纖維、滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、氯綸等。
纖維在各行各業(yè)中
纖維在紡織業(yè)
纖維是天然或人工合成的細(xì)絲狀物質(zhì)．在現(xiàn)代生活中，纖維的應(yīng)用無處不在，而且其中蘊(yùn)含的高科技還不少呢。導(dǎo)彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開裂，血管和神經(jīng)需要修補(bǔ)，這些都離不開纖維這個(gè)小身材的“神奇小子”。
穿得舒服, 御寒防曬，是我們對(duì)衣服的最初要求，如今這個(gè)要求已很容易達(dá)到。海藻碳纖維做成衣服后，穿著時(shí)能長期使人體分子摩擦產(chǎn)生熱反應(yīng)，促進(jìn)身體血液循環(huán)，因此能蓄熱保溫，而防紫外線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩。
不過現(xiàn)在人們不僅要求穿得暖和，還增加了許多新要求，纖維都能一一滿足：過去的年代曾經(jīng)流行過 “滌蓋棉”、“丙蓋棉”，面料外滌里棉，是因?yàn)槊藓图∧w的親和性好，而滌與丙綸結(jié)實(shí)耐磨，方便洗滌?，F(xiàn)在的新材料有了顛覆性的轉(zhuǎn)變，可以“棉蓋滌”、“棉蓋丙”，新型的抗菌導(dǎo)濕纖維，比通常的纖維直徑?穴10μm一100μm?雪要小，織成的面料可以使汗液透過，卻不附著，這樣汗液便被排到外層的棉布層，衣服貼身面便可隨時(shí)保持干爽……千變?nèi)f化，只為了幫我們穿著更舒適?！ ?/p>
纖維在軍事
而纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著了，粘膠基碳纖維幫導(dǎo)彈穿上“防熱衣”，可以耐幾萬
度的高溫；無機(jī)陶瓷纖維耐氧化性好，且化學(xué)穩(wěn)定性高，還有耐腐蝕性和電絕緣性，航空航天、軍工領(lǐng)域都用得著；聚酰亞胺纖維可以做高溫防火保護(hù)服、賽車防燃服、裝甲部隊(duì)的防護(hù)服和飛行服；碳納米管可用作電磁波吸收材料，用于制作隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護(hù)材料和“暗室”（吸波）材料?！ ?/p>
纖維在環(huán)保
聚乳酸作為可完全生物降解性塑料，越來越受到人們重視?？蓪⒕廴樗嶂瞥赊r(nóng)用薄膜、紙代用品、紙張塑膜、包裝薄膜、食品容器、生活垃圾袋、農(nóng)藥化肥緩釋材料、化妝品的添加成分等。
纖維在醫(yī)藥
方面的應(yīng)用已非常廣泛。甲殼素纖維做成醫(yī)用紡織品，具有抑菌除臭、消炎止癢
、保濕防燥、護(hù)理肌膚等功能，因此可以制成各種止血棉、繃帶和紗布，廢棄后還會(huì)自然降解，不污染環(huán)境；聚丙烯酰胺類水凝膠可能控制藥物釋放；聚乳酸或者脫乙酰甲殼素纖維制成的外科縫合線，在傷口愈合后自動(dòng)降解并吸收，病人就不用再動(dòng)手術(shù)拆線了。
纖維在建筑領(lǐng)域
防滲防裂纖維可以增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和防滲性能，纖維技術(shù)與混凝土技術(shù)相結(jié)合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程質(zhì)量的鋼纖維以及合成纖維，前者對(duì)于大壩、機(jī)場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能，后者可以起到預(yù)防混凝土早期開裂，在混凝土材料制造初期起到表面保護(hù)。在公路、水電、橋梁、國家大劇院、上海市公安局指揮中心屋頂停機(jī)坪、上海虹口足球場等大型工程中已露了一手?！ ?/p>
纖維在生物科技
隨著生物科技的發(fā)展，一些纖維的特性可以派上用場。類似肌肉的纖維可制成“人工肌肉”、“人體器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性，一直是人體組織良好的替代材料，聚丙烯酰胺水凝膠
能夠有規(guī)律地收縮和溶脹，這些特性正可以模擬人體肌肉的運(yùn)動(dòng)。
膠原是人體中最多的蛋白質(zhì)，人體心臟、眼球、血管、皮膚、軟骨及骨路中都有它的存在，并為這些人體組織提供強(qiáng)度支撐。合成納米纖維能在骨折處形成一種類似膠質(zhì)的凝膠，引導(dǎo)骨骼礦質(zhì)在膠原纖維周圍生成一個(gè)類似于天然骨骼的結(jié)構(gòu)排列，修補(bǔ)骨骼于無形之中。
蜘蛛絲一直是人類想要模仿制造的，天然蜘蛛絲的直徑為4微米左右，而它的牽引強(qiáng)度相當(dāng)于鋼的5倍，還具有卓越的防水和伸縮功能。如果制造出一種具有天然蜘蛛絲特點(diǎn)的人造蜘蛛絲，將會(huì)具有廣泛的用途。它不僅可以成為降落傘和汽車安全帶的理想材料，而且可以用作易于被人體吸收的外科手術(shù)縫合線?！ ?/p>
纖維在塑料
纖維的充填能有效地提高塑料的強(qiáng)度和剛度。纖維增強(qiáng)塑料屬剛性結(jié)構(gòu)材料。
纖維增強(qiáng)塑料主要有兩個(gè)組分?；w是熱固性塑料或熱塑性塑料，用纖維材料充填。通
常基體的強(qiáng)度較低，而纖維填料具有較高的剛性但呈脆性。兩者復(fù)合得到的增強(qiáng)塑料中，纖維承受很大的載荷應(yīng)力，基體樹脂通過與纖維界面上的剪切應(yīng)力，支撐了纖維傳遞了外載荷。
熱固性塑料纖維增強(qiáng)塑料略寫成FRP（fiber reinforced plastics）,熱塑性纖維增強(qiáng)塑料略寫成FRTP（fiber reinforced thermoplastics）.若用玻璃纖維增強(qiáng)則前綴G，如GFRP、GFRTP；如用碳纖維增強(qiáng)前綴C；用硼纖維則前綴B；用芳綸聚酰胺纖維（Kevlar）增強(qiáng)則前綴K。
增強(qiáng)塑料以玻璃纖維使用占優(yōu)勢(shì)，其品種很多，無堿玻璃（E-glass）為常用普通纖維，堿金屬氧化物含量很低，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性。高強(qiáng)度玻璃纖維（S-glass）含有鎂鋁硅酸鹽等成分，具有比E-glass纖維高10%-50%的強(qiáng)度。由于化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝的不同，還有高模量、中堿和高堿等各種玻璃纖維。碳纖維具有較大的剛性和優(yōu)良的耐腐性，常用于增強(qiáng)熱固性塑料。硼纖維本身是鎢絲和硼的復(fù)合材料，具有較高的彈性模量，但纖維較粗且制造成本高。常用環(huán)氧樹脂作基體。低密度的芳綸纖維國內(nèi)已經(jīng)躬行并使用，它用于承受拉應(yīng)力的纜繩和承力構(gòu)件。
表面處理是在纖維表面涂覆表面處理劑，表面處理劑包括浸潤劑及一系列偶聯(lián)劑和助劑。偶聯(lián)劑能在纖維與基體樹脂間形成一個(gè)良好黏合界面，從而有效提高兩者的黏結(jié)強(qiáng)度，也提
高了增強(qiáng)塑料的防水、絕緣和耐磨等性能。
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注記：在數(shù)學(xué)里也有類似的“纖維”的概念，詳見詞條“曲面纖維化”。實(shí)際上，這一概念與日常生活中的“纖維”概念完全一致?！ ?/p>
纖維實(shí)驗(yàn)
纖維：21或22號(hào)切片
膠原纖維被伊紅染成粉紅色，為粗細(xì)不等的束狀結(jié)構(gòu)，交叉排列，有的較直或呈波浪形，其中的原纖維大多看不清。
彈性纖維染成藍(lán)紫色，單條分布而不成束，纖維粗細(xì)不等，有分支，并交織成網(wǎng)。
高倍鏡下繪圖，顯示部分疏松結(jié)締組織。
注解：膠原纖維、彈性纖維、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞和漿細(xì)胞。
纖維鑒別
各種纖維織品的燃燒特性：
1、 棉、麻、竹等植物纖維和黏膠纖維（主要成分是纖維素）：容易燃燒，產(chǎn)生黃色及藍(lán)色火焰，有燒紙或草的氣味?；覡a呈灰色，易飛揚(yáng)。
2、羊毛、蠶絲（蛋白質(zhì)）：燃燒緩慢，徐徐冒煙；燃燒時(shí)縮成一團(tuán)，有特殊的焦臭味；灰燼呈小球狀，一壓即碎。
3、合成纖維：
⑴ 尼龍：邊燃燒邊熔化，無煙或略有白煙?；鹧嫘?，呈藍(lán)色。有燒焦的芹菜味，灰燼為淺褐色小硬珠，不易捻碎。
⑵ 滌綸：燃燒時(shí)邊卷縮邊熔化邊冒煙，火焰為黃白色，有芳香味，灰燼為褐色小珠，可以用手捻碎。
⑶ 腈綸：一邊緩慢燃燒，一邊熔化，火焰為亮白色，有時(shí)略有黑煙，有魚腥味，灰燼為黑色小珠，脆而易碎。
⑷ 維尼綸：緩慢燃燒并迅速收縮，火焰小，呈紅色，，有黑煙和特殊氣味，灰燼為褐色小珠，可用手捻碎。
⑸ 氯綸：難于燃燒，當(dāng)接近火焰時(shí)邊收縮邊燃燒，離火即滅，有氯氣的氣味，灰燼為黑色硬塊。
⑹ 丙綸：燃燒時(shí)邊卷縮邊熔化，火焰明亮，呈藍(lán)色，有燃燒蠟質(zhì)的氣味，灰燼為硬塊，但可以捻碎。
⑺ 玻璃纖維：不燃燒，熔融不變色，灰燼為本色，小玻璃珠狀。
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