第一章纺织纤维的基础知识

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 纺,织,织纤维的基,本,本知识,第一节 纺,织,织纤维定义,、,、要求与分,类,类,一、纤维的,定,定义与要求,二、纤维的,分,分类,一、纤维的,定,定义与要求,1.纤维,：直径一般为,几,几微米到几,十,十微米，而,长,长度比直径,大,大百倍、千,倍,倍以上的细,长,长物质，如,棉,棉花、肌肉,、,、毛发等。,2.纺织纤,维,维,：纤维长度达,到,到数十毫米,以,以上，具有,一,一定的强度,、,、一定的可,挠,挠曲性和互,相,相纠缠抱合,性,性能和其它,服,服用性能而,可,可以用来制,造,造纺织

2、制品,（,（如纱、线,、,、绳带、机,织,织物、针织,物,物、非织造,布,布等）的纤,维,维。,一、纤维的,定,定义与要求,3.纺织纤,维,维应具备的,基,基本性能,具有适当的,长,长度和细度,具有一定的,强,强伸度,具有一定的,柔,柔软性和弹,性,性,具有一定的,吸,吸湿性和染,色,色性,具有一定的,保,保暖性,具有一定的,化,化学稳定性,二、纤维的,分,分类,1.按纤维,来,来源,2.按纤维,长,长度,种子纤维：,棉,棉,韧皮(叶子)纤维：麻,植物纤维,(,天然纤维素,纤,纤维,),动物纤维,(,天然蛋白质,纤,纤维,),动物毛发：,羊,羊,毛,、羊,绒,分泌物：蚕,丝,、蜘蛛,丝,化学纤

3、维,天然纤维,再生纤维：,粘,粘胶,合成纤维：,七,七大纶,纤维,矿物纤维,(无机纤维),自然界物质,人工制造,以天然高聚,物,物为原料,以石油等中,所,所提取的小,分,分子为原料,1.按纤维,来,来源,无机纤维：,玻,玻璃纤维、,碳,碳纤维,果实纤维：,木,木棉、椰子,纤,纤维,茎秆纤维：,竹,竹纤维,石棉,二、纤维的,分,分类,纤维来源,天然纤维：自然界里原,有,有的或从人,工,工种植的植,物,物中、人工,饲,饲养的动物,的,的毛发和分,泌,泌液中直接获取的纤维。,化学纤维：以天然的,或,或合成的高,聚,聚物以及无,机,机物为原料,，,，经过人工加工的纤维。,天然纤维,植物纤维：取自于植物

4、种子、韧皮,、,、叶子、果,实,实或茎秆的,纤,纤维。（纤维素,纤,纤维）,动物纤维：取自于动物的毛发或分,泌,泌液的纤维,。,。（蛋白质纤,维,维）,矿物纤维：从纤维状结,构,构的矿物岩石中获得,的,的纤维。（无机纤维,）,）,化学纤维,再生纤维：,以天然高聚物为原料，制,成,成浆液的化学组成基,本,本不变并高纯净后,制,制成的纤维,。,。,合成纤维：,以煤、石油,、,、天然气、,农,农副产品等低分子化合,物,物为原料，先,制,制成单体，,再,再经过化学,合,合成为高聚,物,物，纺制的,纤,纤维。,半合成纤维,：,：,以天然高聚,物,物为骨架，,通,通过与其他,化,化学物质反,应,应，改变组

5、成成,分,分，再生成天,然,然高分子的,衍,衍生物而制,成,成的纤维。,无机纤维：,以天然无机物,或,或含碳高聚,物,物纤维为原料，经,人,人工抽丝或直接碳化制成的纤维,。,。,2、按纤维,长,长度,(1)长,丝,丝：长度达,几,几十米或上,百,百米,天然长丝,化纤长丝,(2)短,纤,纤维：长,度,度较短的纤,维,维,(1)天,然,然短纤维,棉：40mm,毛：50-75mm,苎麻：120-250mm,亚麻：25-30mm,(2)化,纤,纤短纤维,棉型化纤：33-51 mm,毛型化纤,：,：64-114 mm,中长型化纤,：,：51-76 mm,二、纤维的,分,分类,化纤长丝化学纤维加,工,工中

6、不经切,断,断的纤维称,为,为长丝。,化纤短纤维化学纤维在,纺,纺丝后加工,中,中，可以切,断,断成各种长,度,度规格的短,纤,纤维，有棉,型,型、毛型和,中,中长型三种,类,类型。,课后作业（,二,二）,1、纺织纤,维,维的定义及,其,其具备的性,质,质？,2、名词解,释,释：天然纤,维,维、化学纤,维,维、再生纤,维,维、合成纤,维,维？,3、列表简,述,述纤维的分,类,类？,三、纤维的,结,结构,（一）定义,是指构成纤,维,维的长链分,子,子的组成以及它们在,空,空间的排列位置和纤维的宏观形状。,（二）分类,1.大分子,结,结构,2.超分子,结,结构（凝聚,态,态结构）,3.形态结,构,

7、构,1.纤维的,大,大分子结构,（1）链,原,原子的类型,与,与排列,A.均链,大,大分子,主链都是靠,相,相同的碳原,子,子以共价键,形,形式相联结,的,的（C-C),可塑性比较,好,好，服用纤,维,维有一定缺,点,点,B.杂链,大,大分子,主链是由两,种,种或两种以,上,上的原子所,构,构成的（C-O、C-N、N-S,）,）,可塑性和服,用,用性能都较,好,好,C.元素,有,有机高分子,主链上含有,磷,磷、硼、硅,、,、铝、钛等,元,元素，侧链,上,上含有有机,基,基团,有机物的弹,性,性和韧性，,无,无机物的高,耐,耐热性,1.纤维的,大,大分子结构,（2）单基（链节）,构成纤维大,分,

8、分子的基本,化,化学结构单,元,元,影响：耐酸,、,、耐碱、耐,光,光、吸湿性,、,、染色性,（3）聚合度（DP),构成纤维大,分,分子的单基,的,的数目，或,一,一个大分子,中,中的单基重,复,复的次数。,影响：强度,1.纤维的,大,大分子结构,（4）侧,基,基,分布在大分,子,子主链两侧,并,并通过化学,键,键与主链连,接,接的化学基,团,团,影响：热学,性,性质、力学,性,性质和耐化,学,学性质,（5）端基,大分子两端,的,的结构单元,影响：纤维,的,的光、热稳,定,定性,1.纤维的,大,大分子结构,（6）大,分,分子链的柔,曲,曲性,A.定义,：,：指纤维大,分,分子在一定,条,条件下

9、，通,过,过内旋转或,振,振动而形成,各,各种形状的,难,难易程度的,特,特性。,B.因素,a.温度,b.纤维,大,大分子结构,主链上原子,价,价键的旋转,性,性,侧基的大小,和,和极性,c.影响,：,：弹性,2.纤维的,超,超分子结构,-在,分,分子间作用,力,力下，纤维,内,内大分子之,间,间的排列和,堆,堆砌结构称,为,为纤维的凝聚态结构也称超分子,结,结构。,（1）大,分,分子间的作,用,用力,A.原因,及,及类型,范德华力,氢键,盐式键,化学键,B.影响,：,：强度,名称,产生原因,特点,范德华力,定向力,产生于极性分子间，是由它们的永久偶极矩作用而产生的,作用能量,3,5,千卡,/

10、,克分子；与温度有关,诱导力,由相邻分子间的诱导电动势产生的，产生于极性分子与非极性分子之间,1.5,3,千卡,/,克分子；与温度有关,色散力,由相邻原子上的电子云旋转引起瞬时的偶极矩而产生的。产生一切非极性分子中。,0.2,2,千卡,/,克分子；与温度无关,氢键,大分子侧基（或部分主链上）极性基团之间的静电吸引力（如,NH,2,，,COOH,，,OH,，,CONH,等）,能量,1.3,10.2,千卡,/,克分子距离,2.3,3.2A,；与温度有关,盐式键,在部分大分子侧基上，某些成对基团之间接近时，产生能级跃迁的原子转移，从而基团间形成相互结合的化学键。,是化学键中作用力较弱的一种，能量,3

11、0,50,千卡,/,克分子,化学键,少数纤维的大分子之间存在着桥式侧基。,能量,50,200,千卡,/,克分子,2、纤维的,超,超分子结构,（2,）,）,聚,聚集,态,态结,构,构（,结,结晶,态,态和,非,非晶,态,态）,A.,结,结,晶,晶态,和,和结,晶,晶区,大分,子,子链,段,段排,列,列规,整,整；,结,结构,紧,紧密,，,，缝,隙,隙孔,洞,洞较,少,少；,相互,间,间结,合,合力,强,强，,互,互相,接,接近,的,的基,团,团结,合,合力,互,互相,饱,饱和,。,。,B.,非,非,晶,晶态,和,和非,晶,晶区,大分,子,子链,段,段排,列,列混,乱,乱，,无,无规,律,律；,结

12、,结构,松,松散,，,，有,较,较多,的,的缝,隙,隙、,孔,孔洞,；,；相,互,互间,结,结合,力,力小,，,，互,相,相接,近,近的,基,基团,结,结合,力,力没,饱,饱和,。,。,C.,大,大,小,小表,征,征：结晶,度,度,(,结晶,区,区重,量,量占,纤,纤维,总,总重,量,量的,百,百分,率,率，,主,主要,指,指结,晶,晶区,的,的体,积,积占,纤,纤维,总,总体,积,积的,百,百分,率,率。),D.,影,影,响,响：,吸,吸湿,性,性和,染,染色,性,性,2、,纤,纤,维,维的,超,超分,子,子结,构,构,（3,）,）取,向,向结,构,构,A.,定,定,义,义：,指,指大,分,

13、分子,排,排列,方,方向,与,与纤,维,维轴,向,向符,合,合的,程,程度,B.,影,影响,强度,各向,异,异性,C.,化,化学,纤,纤维,的,的取,向,向度,主,主要,取,取决,于,于制,造,造过,程,程中,对,对纤,维,维的,拉,拉伸,，,，拉,伸,伸倍,数,数较,大,大时,，,，纤,维,维中,分,分子,的,的取,向,向度,就,就较,高,高。,2、,纤,纤,维,维的,超,超分,子,子结,构,构,（4,）,）纤,维,维的,原,原纤,结,结构,A.,基,基,原,原纤,B.,微,微,原,原纤,C.,原,原,纤,纤,D.,巨,巨,原,原纤,E.,细,细,胞,胞,不同,种,种类,的,的纺,织,织纤,

14、维,维，,其,其结,构,构层,次,次并,不,不相,同,同，,有,有的,纤,纤维,可,可能,经,经历,以,以上,各,各个,层,层次,，,，有,的,的纤,维,维可,能,能不,经,经历,某,某个,层,层次,。,。一般,来,来说,，,，经,历,历层,次,次越,多,多的,纤,纤维,，,，其,结,结构,较,较为,疏,疏松,，,，而,经,经历,层,层次,越,越少,的,的纤,维,维，,其,其结,构,构较,为,为紧,密,密。,3、,纤,纤维,的,的形,态,态结,构,构,（1,）,）长,度,度,（2,）,）细,度,度(,基,基本,概,概念,：,：,特克,斯,斯、,旦,旦尼,尔,尔、,公,公制,支,支数,）,（3,）,）卷,曲,曲和,转,转曲,课后,作,作业,（,（三,）,）,1、,名,名词,解,解释,：,：单,基,基、,聚,聚合,度,度、,结,结晶,度,度、,取,取向,度,度。,2、,试,试述,纤,纤维,的,的结,构,构及,其,其对,纤,纤维,性,性能,的,的影,响,响。,3、,纤,纤维,的,的原,纤,纤结,构,构有,哪,哪些,？,？,棉,麻,丝,毛,石棉,常用,纺,纺织,纤,纤维,的,的单,基,基化,学,学组,成,成,