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读音:xiān wéi 纤维(Fiber): 聚合物经一定[[地机]]械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软地细丝,形成纤维。纤维具有弹性模量大,受力时形变小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。 ==纤维分类== ===一、天然纤维=== 天然纤维是自然界存在的,可以直接取得纤维,根据其来源分成[[植物纤维]]和动物纤维两类。 <b> (一)植物纤维</b> 植物纤维是由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维,是天然纤维素纤维。从植物韧皮得到的纤维如[[亚麻]]、黄麻、[[罗布麻]]等;从植物叶上得到的纤维如[[剑麻]]、蕉麻等。植物纤维的主要[[化学]]成分是纤维素,故也称纤维素纤维。 <b>植物纤维包括:</b>种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。 <b>种子纤维:</b>是指一些植物种子[[表皮细胞]]生长成的单细胞纤维。如棉、木棉。 <b>韧皮纤维:</b>是从一些植物[[韧皮部]]取得的单纤维或工艺纤维。如:亚麻、[[苎麻]]、黄麻、竹纤维。 <b>叶纤维:</b>是从一些植物的叶子或[[叶鞘]]取得的工艺纤维。如:剑麻、蕉麻。 <b>果实纤维:</b>是从一些植物的果实取得的纤维。如:[[椰子]]纤维。 <b>(二)动物纤维</b> 动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。从动物[[毛发]]得到的纤维有羊毛、兔毛、[[骆驼毛]]、山羊毛、牦牛绒等;从动物腺分泌物得到的纤维有[[蚕丝]]等。动物纤维的主要化学成分是[[蛋白质]],故也称蛋白质纤维。 <b>动物纤维 (天然蛋白质纤维) 包括:</b>毛发纤维和腺体纤维。 <b> 毛发纤维:</b> 动物[[毛囊]]生长具有多细胞结构由[[角蛋白]]组成的纤维。 如:绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛。 <b> 丝纤维: </b>由一些昆虫[[丝腺]]所分泌的,特别是由[[鳞翅目幼虫]]所分泌的物质形成的纤维,此外还有由一些软体动物的分泌物形成的纤维。如:蚕丝。 ===二、化学纤维=== 化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。可分为人造纤维和合成纤维两类。 <b>(一)人造纤维</b> 人造纤维是用含有天然纤维或[[蛋白]]纤维的物质,如木材、[[甘蔗]]、芦苇、[[大豆]]蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料,经过化学加工后制成的纺织纤维。人造纤维也称再生纤维。主要的用于纺织的人造纤维有:[[黏胶]]纤维、醋酸纤维、铜氨纤维。 <b>(二)合成纤维</b> 合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同,是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如[[石油]]、煤、天然气、石灰石或农副产品,先合成单位,再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如聚酯纤维、聚酰胺纤维、[[聚乙烯醇]]纤维、聚丙燃腈纤维、聚丙燃纤维、[[聚氯乙烯]]纤维、涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。 ==纤维在各行各业中== ===纤维在纺织业=== 纤维是天然或人工合成的细丝状物质.在现代生活中,纤维的应用无处不在,而且其中蕴含的高科技还不少呢。导弹需要防高温,江堤需要防垮塌,水泥需要防开裂,[[血管]]和[[神经]]需要修补,这些都离不开纤维这个小身材的“神奇小子”。{{百科小图片|bkj5j.jpg|[[聚丙烯]]晴纤维}}穿得舒服, 御寒防晒,是我们对衣服的最初要求,如今这个要求已很容易达到。[[海藻]]碳纤维做成衣服后,穿着时能长期使人体[[分子]]摩擦产生热反应,促进身体[[血液循环]],因此能蓄热保温,而防[[紫外线]][[辐射]]的纤维制成衣服便可减少我们夏日撑伞的麻烦。 不过现在人们不仅要求穿得暖和,还增加了许多新要求,纤维都能一一满足:过去的年代曾经流行过 “涤盖棉”、“丙盖棉”,面料外涤里棉,是因为棉和肌肤的亲和性好,而涤与丙纶结实耐磨,方便洗涤。现在的新材料有了颠覆性的转变,可以“棉盖涤”、“棉盖丙”,新型的[[抗菌]]导湿纤维,比通常的纤维直径?穴10μm一100μm?雪要小,织成的面料可以使汗液透过,却不附着,这样汗液便被排到外层的棉布层,衣服贴身面便可随时保持干爽……千变万化,只为了帮我们穿着[[更舒]]适。 ===纤维在军事=== 而纤维更大的作用早已不仅停留在日常穿着了,粘胶基碳纤维帮导弹穿上“防热衣”,可以耐几万{{百科小图片|bkj5k.jpg|丝绸纤维}}度的高温;无机陶瓷纤维耐氧化性好,且[[化学稳定性]]高,还有耐[[腐蚀性]]和电绝缘性,航空航天、军工领域都用得着;聚酰[[亚胺]]纤维可以做高温防火保护服、赛车防燃服、装甲部队的[[防护服]]和飞行服;碳纳米管可用作[[电磁波]]吸收材料,用于制作隐形材料、电磁屏蔽材料、电磁波辐射污染防护材料和“暗室”(吸波)材料。 ===纤维在环保=== [[聚乳酸]]作为可完全生物降解性塑料,越来越受到人们重视。可将聚乳酸制成农用薄膜、纸代用品、纸张塑膜、包装薄膜、食品容器、生活垃圾袋、农药化肥缓释材料、[[化妆品]]的添加成分等。 ===纤维在医药=== 方面的应用已非常广泛。甲壳素纤维做成医用纺织品,具有[[抑菌]]除臭、[[消炎]][[止痒]]{{百科小图片|bkj5l.jpg|纤维织物}}、保湿防燥、护理肌肤等功能,因此可以制成各种[[止血]]棉、[[绷带]]和[[纱布]],废弃后还会自然降解,不污染环境;[[聚丙烯酰胺]]类[[水凝胶]]可能控制药物释放;聚乳酸或者脱[[乙酰]]甲壳素纤维制成的[[外科]][[缝合线]],在伤口愈合后自动降解并吸收,病人就不用再动手术[[拆线]]了。 ===纤维在建筑领域=== 防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能,纤维技术与混凝土技术相结合,可研制出能改善混凝土性能,提高土建工程质量的钢纤维以及合成纤维,前者对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能,后者可以起到预防混凝土早期开裂,在混凝土材料制造初期起到表面保护。在公路、水电、桥梁、国家大剧院、上海市公安局指挥中心屋顶停机坪、上海虹口足球场等大型工程中已露了一手。 ===纤维在[[生物科技]]=== 随着生物科技的发展,一些纤维的特性可以派上用场。类似[[肌肉]]的纤维可制成“人工肌肉”、“人体器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性,一直是人体组织良好的替代材料,聚丙烯酰胺水凝胶{{百科小图片|bkj5m.jpg|高吸水吸湿纤维}}能够有规律地收缩和溶胀,这些特性正可以模拟人体肌肉的运动。 [[胶原]]是人体中最多的蛋白质,人体[[心脏]]、[[眼球]]、血管、[[皮肤]]、[[软骨]]及骨路中都有它的存在,并为这些人体组织提供强度支撑。合成纳米纤维能在[[骨折]]处形成一种类似胶质的[[凝胶]],引导[[骨骼]]矿质在[[胶原纤维]]周围生成一个类似于天然骨骼的结构排列,修补骨骼于无形之中。 [[蜘蛛]]丝一直是人类想要模仿制造的,天然蜘蛛丝的直径为4微米左右,而它的牵引强度相当于钢的5倍,还具有卓越的防水和伸缩功能。如果制造出一种具有天然蜘蛛丝特点的人造蜘蛛丝,将会具有广泛的用途。它不仅可以成为降落伞和汽车安全带的理想材料,而且可以用作易于被人体吸收的[[外科手术]]缝合线。 ===纤维在塑料=== 纤维的充填能有效地提高塑料的强度和刚度。纤维增强塑料属刚性结构材料。 纤维增强塑料主要有两个组分。基体是热固性塑料或热塑性塑料,用纤维材料充填。通{{百科小图片|bkj5n.jpg|聚丙烯晴纤维}}常基体的强度较低,而纤维填料具有较高的刚性但呈脆性。两者复合得到的增强塑料中,纤维承受很大的载荷应力,基体树脂通过与纤维界面上的剪切应力,支撑了纤维传递了外载荷。 热固性塑料纤维增强塑料略写成FRP(fiber reinforced plastics),热塑性纤维增强塑料略写成FRTP(fiber reinforced thermoplastics).若用玻璃纤维增强则前缀G,如GFRP、GFRTP;如用碳纤维增强前缀C;用硼纤维则前缀B;用芳纶聚酰胺纤维(Kevlar)增强则前缀K。 增强塑料以玻璃纤维使用占优势,其品种很多,无碱玻璃(E-glass)为常用普通纤维,碱金属氧化物含量很低,具有优良的化学稳定性和电绝缘性。高强度玻璃纤维(S-glass)含有镁铝[[硅酸盐]]等成分,具有比E-glass纤维高10%-50%的强度。由于化学成分和生产工艺的不同,还有高模量、中碱和高碱等各种玻璃纤维。碳纤维具有较大的刚性和优良的耐腐性,常用于增强热固性塑料。硼纤维本身是钨丝和硼的复合材料,具有较高的弹性模量,但纤维较粗且制造成本高。常用[[环氧树脂]]作基体。低密度的芳纶纤维国内已经躬行并使用,它用于承受拉应力的缆绳和承力构件。 表面处理是在纤维表面涂覆表面处理剂,表面处理剂包括[[浸润]]剂及一系列[[偶联]]剂和助剂。偶联剂能在纤维与基体树脂间形成一个良好黏合界面,从而有效提高两者的黏结强度,也提{{百科小图片|bkj5o.jpg|纤维特性}}高了增强塑料的防水、绝缘和耐磨等性能。 __________ 注记:在数学里也有类似的“纤维”的概念,详见词条“曲面[[纤维化]]”。实际上,这一概念与日常生活中的“纤维”概念完全一致。 ==纤维实验== 纤维:21或22号切片 胶原纤维被[[伊红]]染成粉红色,为粗细不等的束状结构,交叉排列,有的较直或呈波浪形,其中的[[原纤维]]大多看不清。 [[弹性纤维]]染成蓝紫色,单条分布而不成束,纤维粗细不等,有分支,并交织成网。 高倍镜下绘图,显示部分[[疏松结缔组织]]。 注解:胶原纤维、弹性纤维、[[成纤维细胞]]、[[巨噬细胞]]、[[肥大细胞]]和[[浆细胞]]。 ==纤维鉴别== 各种纤维织品的燃烧特性: 1、 棉、麻、竹等植物纤维和黏胶纤维(主要成分是纤维素):容易燃烧,产生黄色及蓝色火焰,有烧纸或草的气味。灰烬呈灰色,易飞扬。 2、羊毛、蚕丝(蛋白质):燃烧缓慢,徐徐冒烟;燃烧时缩成一团,有特殊的焦臭味;灰烬呈小球状,一压即碎。 3、合成纤维: ⑴ [[尼龙]]:边燃烧边熔化,无烟或略有白烟。火焰小,呈蓝色。有烧焦的[[芹菜]]味,灰烬为浅褐色小硬珠,不易捻碎。 ⑵ 涤纶:燃烧时边卷缩边熔化边冒烟,火焰为黄白色,有芳香味,灰烬为褐色小珠,可以用手捻碎。 ⑶ 腈纶:一边缓慢燃烧,一边熔化,火焰为亮白色,有时略有黑烟,有鱼腥味,灰烬为黑色小珠,脆而易碎。 ⑷ 维尼纶:缓慢燃烧并迅速收缩,火焰小,呈红色,,有黑烟和特殊气味,灰烬为褐色小珠,可用手捻碎。 ⑸ 氯纶:难于燃烧,当接近火焰时边收缩边燃烧,离火即灭,有[[氯气]]的气味,灰烬为黑色硬块。 ⑹ 丙纶:燃烧时边卷缩边熔化,火焰明亮,呈蓝色,有燃烧蜡质的气味,灰烬为硬块,但可以捻碎。 ⑺ 玻璃纤维:不燃烧,熔融不变色,灰烬为本色,小玻璃珠状。 [[分类:生物]][[分类:物理学]][[分类:药学]] ==参看== *[[组织学/纤维|《组织学》- 纤维]] {{导航板-肌肉组织}}
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