前言

地球上的人无一例外地都在享受着纤维的恩惠。几千年来，人们一直在享用着棉、毛、麻、丝等为织物的原料。18世纪末人们受蚕食桑叶，又在腹内“加工”后从口中吐出蚕丝的启迪，开启了以天然纤维素为原料，制造再生纤维素纤维的艰难历程。此后，硝酸纤维素纤维、醋酸纤维素纤维、铜氨人造丝、粘胶纤维相继开发问世。1904年又发明了牛乳酪蛋白纤维、玉蜀黍和花生蛋白纤维。伴随它们的开发成功，诞生了溶液法纺丝技术。

此后，以人类生活需求为动力，加之科学技术的进步，特别是高分子科学的不断进步推动着成纤高聚物合成及其纤维化的发展。这当中，1930年W.H.Carothers合成了可以制成纤维的脂肪族系聚己二酸乙二醇酯，但由于其熔点太低（65℃），在当时被认为不具有使用价值而被搁置，而如今脂肪族聚酯纤维却被用于可吸收性外科手术缝合线。当前有利于环保的可天然降解性成为一个热门研究课题。这可谓科学领域里的十年河东，十年河西吧！1935年合成了聚酰胺66并实现了纤维化，1939年实现了聚酰胺6纤维化。基于有机高分子结构理论的研究成果，1941年以刚性苯环结构的对苯二甲酸取代了脂肪族己二酸合成了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），大大地提高了聚酯的熔融温度（260℃），并纺制成纤维。它如今成为世界第一大化学纤维品种，也充实了有机高分子结构与性能的理论与实践。此后的聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及其他诸多耐高温高分子材料的开发成功，不能不说受其益。聚酰胺、聚酯类高分子材料的纤维化开辟了熔体纺丝技术的成功。

1930年代初期人们已经知晓聚丙烯腈可以制成纤维，但因其分解温度低于熔融温度，无法熔融纺丝成纤。直到1942年终于找到了适合它的溶剂，实现了溶液纺丝法成纤。1954年Ziegler-Natta催化剂的研制成功，推动了聚丙烯纤维的产业化。此后，为改进已有纤维功能的不足和挖掘它更多的功能与应用，令人眼花缭乱的功能性改性纤维层出不穷。

化学纤维不仅在服用领域里快速发展，而且向家纺及产业用领域拓展着。产业领域、国防领域的需求也推动着人们朝着耐高温、高强度、高模量等高性能纤维的开发，碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、高强高模聚乙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维、聚酰亚胺纤维、聚对亚苯基苯并双唑纤维等成为航空、航天、建筑、汽车等行业技术进步的不可或缺的新材料。

近年来，发现了天然纤维素可直接溶解于无毒的N-甲基氧化吗啉（NMMO）制成纺丝溶液，并得到了莱赛尔（Lyocell）纤维；以植物类可再生资源为原料的聚乳酸纤维，以天然甲壳素为原料的甲壳素及壳聚糖纤维等生物质纤维都已经实现了产业化。

多年来，编著者一直很想将历经约十年点滴积累的知识编篡成一个小册子与各位读者共享，如今终于得以实现，取名为《图解纤维材料》。本书由张大省、付中玉、周静宜策划，文字部分主要由张大省、周静宜整理成文；书中90%以上的扫描电镜照片都是由付中玉和赵莉拍摄完成，还选用了一些前人的成果。第一部分是关于纤维的基础知识，介绍纤维材料的分类、命名、性能；几种主要化学纤维的化学结构、化学纤维的主要名词解释及其主要生产方法。第二部分则是以扫描电镜、光学显微镜等照片形式介绍一些纤维的微观与宏观形态结构、生产基本原理及其应用实例，同时使用了简要的文字对图片加以说明。谈不上图文并茂，只觉得单靠文字叙述很难用简要的文字将纤维的结构说得明白，特别是对初入门者更难于理解。而“看图识字”的形式会更加直观地对它们加以认识，读者能够节约许多宝贵的时间。本书的编写也是受相关书籍的启发，又介绍了一些新的内容，并将自身的一些工作所得融入其中，自认为还是有意义的。

在这里要感谢为本书的成书指导和提供了各类宝贵资料、样品，协助制作电子显微镜、光学显微镜等图像的东华大学王庆瑞、陈雪英，我们的老师和同事郭英、、李燕立、王锐、王建明、陈放、陈玉顺、朱志国、董振峰、耿景萍及宁波纺专的杨乐芳等老师，还要特别感谢江苏聚杰微纤纺织科技集团有限公司、山东同大海岛新材料股份有限公司、上海华锋超纤材料有限公司为本书的出版所做的热心支持以及中国化学纤维工业协会、中国产业用纺织品协会、国家纤维检验局、北京市纤维检验所、国家亚麻产品质量监督检验中心胡正明先生、江苏三房巷集团有限公司、苏州吴江赴东舜星合成纤维有限公司、苏州龙杰化纤有限公司、北京中纺优丝特种纤维科技有限公司、山东烟台泰和新材公司、鄂尔多斯集团有限公司、苏州盛虹集团、总后勤部军需装备研究所军用汉麻材料研究中心、山东联友金浩新型材料有限公司、桐昆集团股份有限公司、杭州华欣化纤纺织有限公司、浙江华欣控股集团、浙江石金玄武岩纤维有限公司、山东即发集团股份有限公司、青岛大学夏延致教授、苏州兆达特纤科技有限公司、吉安三江超纤无纺有限公司、北京京棉集团、海斯摩尔生物科技有限公司、中纺优丝特种纤维科技有限公司及中纺新元无纺材料有限公司等诸位同志和单位提供的样品和资料，感谢多年来支持和鼓励编著者克服困难的朋友们。

最后，特别要感谢的是中国工程院蒋士成院士在非常认真地审阅了本书的部分内容后，为鼓励作者并支持本书的出版，为推动中国化纤事业的发展，特别为本书撰写了序言。

在编写本书的过程中，由于编著者水平有限，时间仓促，书中难免存在疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。

编著者

2014年9月