功能纤维及纺织品.ppt

第一章 总论 本课程内容 第一章：概述 第二章：高感性纺织材料 第三章：防护性纺织材料 第四章：防水透湿性纺织材料 第五章：保温、温控性纺织材料 第六章：抗菌保健性纺织材料 一、材料的发展 石头、木材---金属---高分子材料---复合材料---功能智能化材料。 高分子材料： 纤维、橡胶、塑料 高技术产业部门 高难度技术：航空航天、海洋 高效益技术：微电子、机电一体、新材料、生物技术、新能源 材料? 具有一定性能，可用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。 人类文明、社会进步、科技发展的物质基础和技术先导。 材料与人类文明 历史上人们将当时主导材料作为时代标志 ——“石器时代”、“青铜器时代”和“铁器时代” 。 在近代，很难用一种材料来代表 当今时代特征。 当代文明的三大支柱 材料、能源、信息 全球新技术革命的四大标志 新材料技术、新能源技术、信息技术、 生物技术。 3. 有机高分子材料（高聚物） 由一种或几种简单低分子化合物聚合组成的分子量。 按来源分为天然和合成； 按材料性能和用途可分为橡胶、纤维、塑料和胶粘剂等。 材料按服役领域分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。 材料按材料的尺寸可分为 零维材料； 一维材料； 二维材料； 三维材料。 零维材料即超微粒子，大小1—100nm的纳米微粒。 合成与加工、组成与结构、性质、使用性能——确定了材料学研究的基本内容。 (一) 结构与性能的关系 1. 结构：纤维：内部大分子排列形态，外观形态纱线：纤维在纱中配置和空间形态织物：纱线在织物中排列及本身屈曲2. 性能：性能是结构的产物，结构决定性能工艺——长度、细度、卷曲……物理——热、光、电、吸湿……化学——耐腐蚀（酸碱……）机械——拉、弯、磨、压……服用——起毛起球、折皱、缩水…… (二) 性能与工艺的关系原料性能是制定工艺的依据，工艺是产生结构的手段。 可根据原料性能，采用不同工艺，开发新用途，也可根据用途要求，选取不同原料，或制造新原料。 材料的性质是指材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应，决定于材料组成与结构。 使用性能：材料使用状态下表现的行为。 实用性包括可靠性、耐用性、寿命预测及延寿措施等。 合成与制备包括传统和各种新发展材料加工技术。 二、高科技纤维 天然纤维---化学纤维----高科技纤维 1、高科技纤维 依靠高技术和纤维学科必威体育精装版基础理论概念研发成功的具有高性能和高功能性的新型纤维材料。 2、高科技纤维具备的属性 性能：材料对于来自外部的应力、光、电等物理作用或化学作用的抵抗能力。如：高强度、高模量、耐高温。 功能：纤维受到外部作用时的转变能力。如：导电、传递、转换的能力。 三、纺织纤维的发展 1、纤维的分类 天然纤维 再生纤维 合成纤维 长久以来，为了满足人类穿着日益增长的需要，人们一直在寻找更多的纤维材料来源。蚕丝是自然界唯一可供利用的长丝，而且它的形成独具一格——由液体状变成固体状。我国早在南宋，就有记载，周去非的《岭外代答》一书记述，广西某县枫树上有“食叶之虫”称做“丝虫”，它的外形“似蚕而呈赤黑色”，每当五月（农历）间“虫腹如蚕之熟”，当地人就捉回用醋浸渍，然后剖开虫腹取出丝素，在醋中牵引成丝，一虫可得丝长6-7尺，这种从野蚕身上抽丝的方法，堪称是人类人工制丝技术最早的事实。 到十八世纪人们想到蚕吃了桑叶能吐出丝，那为什么不能用人工方法，把桑叶制成跟蚕丝相似的纤维呢？后来人们测定了蚕丝和桑叶的组成，发现：桑叶中大量含有碳、氢、氧三元素，而蚕丝中除含有上述元素外，还含有氮。这一发现，启发人们用硝酸来处理纤维素来增加氮的部分。1884年在法国制得硝酸纤维。但因其容易燃烧，加上成本贵，又没多少纺用价值，所以问世不久便停产了，但它毕竟是人类历史上第一次人工制造的纤维。 1891年在英国有人将纤维素黄酸酯溶于稀碱中制成很粘的液体纺丝，因其很粘，故称为粘胶，制成的纤维称为粘胶纤维。它在1905年实现工业化生产。从此以后人造纤维开始走上了成功之路，发展到目前这种现状。可以说人造纤维的制造成功是仿生学的应用的成功。 2、普通纤维的缺点 纤维大分子高次结构和理想分子结构模型相差甚远。 性能不能满足舒适、卫生、保健的要求 普通柔性链大分子强度低。 折叠晶片结构的结晶区与无定型区呈无规则线团缠结一起 3、理想分子构造模型 成纤高分子构象线性化—伸直链结构 分子链横截面