纺织材料7常用纤维的结构与性能.ppt

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1、第七章常用纤维的结构与性质第一节纤维素纤维（棉、麻、粘胶）一、结构1.大分子结构（1）化学组成纤维素（C、H、O组成）伴生物-棉：蜡质、糖份、果胶、灰分，占5%左右麻：比棉含量要高（各种麻不同）粘胶：无（2）单基特征基团：氧六环；6个-OH；氧桥-O-单基连接方式：1-4甙键连接，在空间转180°,因为大分子内有氢键。（3）空间形态：椅式结构单基上的21个原子不在一个平面上。1、3、5在下平面，2、4、6在上平面；两平面平行。2.超分子结构大分子间作用力：强大的氢键力，还有范德华力。结晶度：棉-60-70%左右；麻>70%；粘胶-30-40%取向度：棉-20-30°；麻-7

2、-8°；粘胶--看抽伸倍数，可人为控制，普通粘纤30°左右。。缝隙空洞：棉-较小；粘纤-较大3.形态结构棉：腰圆形，有中腔，扁平带状，有天然转曲。苎麻：腰圆形，有中腔裂缝。粘胶：纵向有构槽，截面呈锯齿形，有皮芯层。二.性质1.机械性质棉麻粘纤强度（g/d）3-4.9更高2.5-3.1g/d湿强/干强>1>140-50%伸长率3-7%较小16-22%初始模量较大最大较小2.吸湿染色性20℃,65%20℃,100%公定W棉7-8%23-27%11.1%(纱线8.5%)苎麻7-8%12-14%粘纤13-15%29-35%13%3.耐酸碱性与酸作用—氧桥断裂，氧化裂解；与碱作用—碱

3、纤维素。4.其它易燃烧，150℃分解；棉、麻易霉；5.丝光棉丝光——通常是指棉织品（纱、布）在紧张状态下经浓碱液(NaOH或液氨)处理，以获得持久的光泽，并提高对染料吸附能力的加工过程。结构变化：天然转曲消失成为棒状；无定形区有所增加，结晶区有所下降；取向度视张力变化而定。性能变化：光泽、染色性改善；强力增大，延伸度下降；化学性能活泼。第二节 天然蛋白质纤维一.结构1.大分子结构（1）化学组成羊毛：蛋白质角朊；C、H、O、N、S元素组成。丝：蛋白质丝素（70-80%），少量丝胶（20-30%）；C、H、O、N元素组成。柞蚕丝：丝素85%（2）单基R侧基—羊毛：多、复杂，约2

4、5种氨基酸；蚕丝：少、简单，约18种氨基酸。（3）空间形态：羊毛的稳定结构是α型，α型加外力变为β型，β型去外力变为α型；蚕丝的稳定结构是β型。2.超分子结构分子间力——羊毛：范德华力、盐式键、氢键、硫键力；蚕丝：范德华力、盐式键、氢键结晶、取向——羊毛的结晶度、取向度低，而蚕丝的较大。3.形态结构：羊毛——鳞片层、皮质层、髓质层1)鳞片层：作用如下：①保护纤维，使羊毛内层组织不受外界的生物、化学、机械等作用；②由于鳞片具有方向性，形成差微摩擦效应。鳞片形状：环状、瓦状、龟裂状2)皮质层：羊毛纤维的主体，占90%左右。皮质细胞：正皮质——结构疏松；偏皮质（副皮质）——结构紧

5、密；双边结构：细羊毛的正副皮质细胞（结构与性能不同）分布于纤维的两侧，并在长度方向上不断转换位置，正皮质一般在纤维卷曲处的外侧，而副皮质处于卷曲的内侧，使羊毛具有天然卷曲。这种结构成之。3)髓质层存在于粗羊毛中；羊毛越粗，中腔髓质层的比例越大，羊毛品质越低。蚕丝：丝素外包有丝胶；纵向平滑，截面为不规则三角形。2.性质羊毛蚕丝强度小较大伸长较大（25~-35%）较小（15~25%）初始模量小较大弹性好较差吸湿性好（15%）较好（11%）耐热性较差耐微生物性耐霉不耐蛀化学性质耐酸不耐碱（蚕丝比羊毛稍差）比重（g/cm3）1.321.33~1.45特性缩绒性光泽、悬垂性、丝鸣缩绒

6、性——羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插，纠缠，交编毡化。这一性能称之。利：缩绒使毛织物有独特的风格；弊：缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差（洗涤后易收缩，变形）影响穿着的舒适性与美观（起毛起球）第三节    化学纤维一、涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯）1．结构大分子结构：特征基团：苯环——具有刚性和惰性；酯基-COO-——弱极性基团；脂肪基——柔性基团。大分子无卷曲，基本上带曲折状的直链；超分子结构：大分子间主要是靠范德华力；结晶度较大，取向度也较高。2．性质（1）机械性质断裂强度较高，伸长率大；初始模量高；弹性回复性好；织物挺括，耐磨

7、性较好，尺寸稳定性较好。（2）吸湿染色差W=0.4%；不能采用常温染色。易起静电，耐污性差（3）热学性质熔点高255-265°C；耐热性和热稳定性好（4）光学性质耐光性好，仅次于腈纶（5）耐酸不耐强碱，不霉不蛀（6）密度：1.38g/cm3二、锦纶1、结构分子式：H[NH（CH2）5CO]nOH锦纶6H[NH（CH2）6NHCO（CH2）4CO]nOH锦纶66特征基团：有极性集团-CONH-；-NH2；-COOH；单基较长，无支链，属柔性基团锦纶是柔曲大分子，空间呈平面锯齿形。有范德华力、氢键力；结晶度比涤纶略低2