《认识常见合成纤维》教学设计

德州二中  王康

【教学思路】

这节课是高中化学系列校本课程的其中之一，通过介绍常见的合成纤维，让学生了解化工产品的生产过程，感受化学在社会中的应用。

【教学目标】

1、了解合成纤维的生产方法；

2、知道各种合成纤维的特点和应用。

【教学过程】

导入：化学纤维是指天然或者人工高分子物质为原料制成的纤维。

化学纤维可以根据原料来源不同，分为再生纤维和合成纤维。

1、合成纤维：以石油、天然气、煤和石灰石等为原料，经过提炼和化学反应合成高分子化合物，再经过熔融或溶解后纺丝制得的纤维。

2、合成纤维的特点：

（1）强度高、密度小、弹性好；

（2） 耐磨、耐酸碱性好

（3）不霉烂、不怕虫蛀等特点。

3、合成纤维的应用：

用作衣料等生活用品；用于汽车、飞机轮胎帘子线；渔网、索桥、船缆、降落伞及绝缘布。

一、合成纤维的生产方法

1、单体的制备和聚合

（1）原料:石油、天然气、煤和石灰石

（2）单体制备：分馏、裂化和分离得到有机低分子化合物，如苯、乙烯、丙烯、苯酚等。

（3）聚合：在一定温度、压力和催化剂作用下，聚合成高聚物，又称成纤高聚物。

2、纺丝：

（1）原理：将成纤高聚物的熔体或浓溶液, 用纺丝泵连续从喷丝头的毛细孔中挤出，成为细流。

        在空气、水或特定的凝固溶中固化成为初生纤维。

（2）分类：熔体纺丝法和溶液纺丝法   

3、后加工：

（1）原理：纺丝成形后的初生纤维结构不完善，物理、机械性能较差，如强度低、尺寸稳定性差，不能直接用于纺织加工，必须经过一系列的后加工。

（2）后加工的工序：拉伸和热定型

二、常用合成纤维

合成纤维主要有： 涤纶    锦纶    腈纶    维纶   丙纶    氯纶

其中最主要的是涤纶、锦纶和腈纶三个品种，它们的产品占合成纤维总产量的90％以上。

■1．涤纶　涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯，简称聚酯纤维。涤纶是我国的商品名称，国外有称“大可纶”，“特利纶”，“帝特纶”等。

　　涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速，现在的产量已居化学纤维的首位。

　　涤纶最大的特点是它的弹性比任何纤维都强；强度和耐磨性较好，由它纺织的面料不但牢度比其它纤维高出3～4倍，而且挺括、不易变形，有“免烫”的美称；涤纶的耐热性也是较强的；具有较好的化学稳定性，在正常温度下，都不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。

　　缺点是吸湿性极差，由它纺织的面料穿在身上发闷、不透气。另外，由于纤维表面光滑，纤维之间的抱合力差，经常摩擦之处易起毛、结球。

　　■2．锦纶　锦纶是我国的商品名称，它的学名叫聚酰胺纤维；有锦纶－66，锦纶－1010，锦纶－6等不同品种。锦纶在国外的商品名又称“尼龙”，“耐纶”，“卡普纶”，“阿米纶”等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰富，因此一直是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后，由于聚酯纤维的迅速发展，才退居合成纤维的第二位。

　　锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好，它的强度及耐磨性居所有纤维之首。

　　锦纶的缺点与涤纶一样，吸湿性和通透性都较差。在干燥环境下，锦纶易产生静电，短纤维织物也易起毛、起球。锦纶的耐热、耐光性都不够好，熨烫承受温度应控制在140℃以下。此外，锦纶的保形性差，用其做成的衣服不如涤纶挺括，易变形。但它可以随身附体，是制做各种体形衫的好材料。

　　■3．腈纶　腈纶是国内的商品名称，其学名为聚丙烯腈纤维。国外又称“奥纶”，“考特尔”，“德拉纶”等。

　　腈纶的外观呈白色、卷曲、蓬松、手感柔软，酷似羊毛，多用来和羊毛混纺或作为羊毛的代用品，故又被称为“合成羊毛”。

　　腈纶的吸湿性不够好，但润湿性却比羊毛、丝纤维好。它的耐磨性是合成纤维中较差的，腈纶纤维的熨烫承受温度在130℃以下。

　　■4．维纶　维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维。国外又称“维尼纶”，“维纳尔”等。

　　维纶洁白如雪，柔软似棉，因而常被用作天然棉花的代用品，人称“合成棉花”。维纶的吸湿性能是合成纤维中吸湿性能最好的。另外，维纶的耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。

■5.丙纶纤维

丙纶的质地特别轻，密度仅为0.91g/cm3，是目前合成纤维中最轻的纤维。丙纶的强伸性、弹性、耐磨性均好，强度较高，具有较好的耐化学腐蚀性，但丙纶的耐热性、耐光性、染色性较差。常规丙纶织物手感发硬，有蜡状感，几乎不吸湿。

丙纶纤维具有一种独特性能——“芯吸”作用，本身不吸湿，但水汽可通过毛细效应传递，具有良好的导湿性。

普通丙纶作为服用纤维，保暖性好，导湿性好，作为内衣穿着没有冷感，大多数作为内衣和可弃的卫生产品。

■6．氯纶　氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。国外有“天美龙”，“罗维尔”之称。

　　氯纶的优点较多，耐化学腐蚀性强；导热性能比羊毛还差，因此，保温性强；电绝缘性较高，难燃。另外，它还有一个突出的优点，即用它织成的内衣裤可治疗风湿性关节炎或其它伤痛，而对皮肤无刺激性或损伤。

　　氯纶的缺点也比较突出，即耐热性极差。

　　■7．氨纶　氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维，国外又称“莱克拉”，“斯潘齐尔”等。它是一种具有特别的弹性性能的化学纤维，目前已工业化生产，并成为发展最快的一种弹性纤维。

　　氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2～3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。

　　氨纶纤维一般不单独使用，而是少量地掺入织物中，如与其它纤维合股或制成包芯纱，用于织制弹力织物。

【教学反思】教学中有课本上的少量知识，又延伸到生产生活中接触的化工产品，让学生们既兴奋又渴望新知识的学习，感觉到学习化学的应用，激发学生求知欲。