7常用纤维的结构与性质

null第七章 常用纤维的结构与性质 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、糖粉、果胶、灰分，占5%左右    麻：比棉含量要高（各种麻不同） 粘胶：无null（2）单基     特征基团有：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°，∵大分子内有氢键。（3）空间形态：椅式结构null2.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：棉是60～70%左右；麻>70%； 粘胶是30～40%   取向度：棉是20～30°；麻是7～8°；      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null3.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。 nullnullnull二、性质 机械性质 null3.耐酸碱性 与酸作用……氧桥断裂，氧化裂解； （酸对纤维素大分子中甙键的水解起催化作用，使聚合度下降，不耐硫酸、盐酸等）      与碱作用……形成碱纤维素。 4.其它      易燃烧，不熔融，150℃分解； 棉、麻易霉；null* 粘胶另有品种：富纤、强力粘胶。 　 * 醋酯纤维（acetate)   纤维素+醋酐——醋酸酯——纺丝成纤维   —OH被—COOCH3取代；   截面呈梅花状，无皮芯结构；   强力较小，伸长较大，柔软，弹性比粘胶好。 　 * 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。   丝光后的结构变化：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。null 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25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——β型，β型去外力——α型； 蚕丝的稳定结构是β。nullnull2.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。null3. 形态结构：    羊毛由鳞片层、皮质层、髓质层组成。null1)鳞片层：        作用—— 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。     缩绒性：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）null蚕丝：丝素外包有丝胶；      纵向平滑，截面为不规则三角形。null2.性质 第三节     化学纤维 第三节     化学纤维 涤纶 锦纶 腈纶 维纶 丙纶 氨纶 null1．结构    大分子结构： 　 特征基团有：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，基本上书带曲折状的直链 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。null2．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，达255-265℃；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： 1.38 g/cm3 Backnull1. 结构 分子式：H [ NH（CH2）5CO] n OH              锦纶6 　         H [ NH（CH2）6NHCO（CH2）4 CO] n OH   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。 null2.性质 （1）机械性质       断裂强度、屈曲强度较高，伸长大；       初始模量较低，断裂功大；       弹性好，耐磨性好，织物的保形性和挺括性较差。 （2）吸湿染色性      W=4.5%，比涤纶好 （3）热学性质      耐热性差；      安全使用温度：低于93°C（锦纶6），低于130°C（锦纶66）；           熔点：215°C（锦纶6），250°C（锦纶66） （4）耐光性差 （5）耐碱不耐酸 （6）密度较小：1.14 g/cm3 Backnull第一单体：丙烯腈（超过85%） 第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等 第三单体：引入一定量带有酸性或碱性亲染料的基团null1.结构   准结晶结构 2.性质     强度较低，伸长较大；     初始模量：E锦纶