第2章 纤维结构特征.ppt

原纤： 纤维微观结构的基本组成单元为细长纤维状物质，统称为原纤。 羊毛纤维大分子结构图 H COOH C NH2 R α 氨基酸分子式 羊毛纤维大分子结构图 多肽长链分子的空间结构 直线状曲折链（?型） 螺旋线链（α 型） 纤维素纤维化学结构式 羊毛纤维的双边结构 丙纶分子螺旋构型 聚丙烯纤维构型 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；决定纤维的表面光泽和表面性质。 ②由于鳞片具有方向性，形成差微摩擦效应。? 鳞片排列形状： 环状、瓦状、龟裂状 图 鳞片层 皮质层：由皮质细胞构成。是羊毛纤维的主体，占  90%左右。决定羊毛纤维的物理化学性质。 ? 皮质细胞：正皮质——结构疏松； 偏皮质（副皮质）——结构紧密； 正、偏皮质细胞分布形式有“双边结构”和“皮芯结构”。 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。图 正皮质细胞：胱氨酸含量少，结构松散，吸湿性 强，化学试剂易侵入，强度弱。 偏皮质细胞：胱氨酸含量多，结构紧密，吸湿 低，化学试剂不易侵入， 髓质层： 由结构松散和充满空气的胞壁细胞组成。它的存在影响纤维强力、弹性和卷曲，细羊毛中几乎没有髓质层。 三、合成纤维结构特征 1、涤纶 大分子结构 单体：对苯二甲酸乙二酯 HO [CH2CH2OOC COO ]n CH2CH2OH 大分子结构特点； 存在酯基，涤纶耐碱性较差，耐酸性较好。 大分子上缺乏与染料分子结合的官能团，所以染色性能差。 大分子链上有刚性链苯环和柔性链亚甲基链，为刚柔兼备的线型大分子结构，使涤纶具有较好的弹性、挺括性和尺寸稳定性。 超分子结构： 大分子间依靠范德华力结合，结晶度、取向度都较高。 2、锦纶 大分子结构 主价键为酰胺键（—CONH—） 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； —NH2和—COOH对光、热、氧较为敏感，所以锦纶不耐晒；亚氨基—NH—存在使纤维易染色。 酰胺键为极性基团，能形成氢键作用，且具有一定的吸湿性。耐碱不耐酸。 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。纤维弹性好。 大分子结构特点： 超分子结构： 分子间有范德华力、氢键力； 结晶度比涤纶略低 。 3、腈纶 大分子结构： 单体： 第一单体：丙烯腈（超过85%），纯丙烯腈纤维脆 第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等，改善弹性和手感。 第三单体：引入一定量带有酸性或碱性亲染料的基团，改善纤维的染色性能。 聚丙烯腈为碳链结构，化学稳定性好，对酸及氧化剂较稳定。存在—CN，耐光性好。 大分子空间结构为不规则的螺旋形构象。 超分子结构： 大分子间作用力：范德华力、氰基间结合力。 结晶结构：侧向有序，轴向无序的准结晶结构。 4、丙纶 大分子结构： 单体：丙烯（等规聚丙烯） 丙纶为碳链纤维，没有极性基团，化学稳定性好，耐酸耐碱。大分子上没有亲水基团，几乎不吸湿，染色性能差，静电现象严重。丙纶耐晒性差。大分子柔曲性较好，大分子呈螺旋形构象 超分子结构： 大分子间作用力：范德华力。 结晶度：等规聚丙烯大分子具有较高的立体规整性，没有 大的侧基，排列紧密易结晶。 5、氨纶 大分子结构： 氨纶是嵌段共聚物制成的纤维。由具有柔性的不结晶的低分子软链段（如聚酯或聚醚链段）和具有刚性的结晶的硬链段（如二异氰酸酯）共聚而成。 聚氨酯弹性纤维有两种交联形式： 物理交联： 化学交联：化学交联的弹性和稳定性都很好。 微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构 宏形态结构：用光学显微镜能观察到的结构 第五节 纤维结构特征与测量 纤维化学结构的测量 1、质谱分析 2、红外光谱分析 3、紫外—可见光谱分析 4、核磁共振光谱分析 纤维聚集态结构的测量 1、结晶结构与非结晶结构测量 2、取向结构测量 纤维形态结构测量 质谱法 　 用电场和磁场将运