纤维化学与物理复习题.doc

纤维重点提纲 玻璃化温度：非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转化温度 柔顺性：高分子内各个“环节”在不断地运动，各个化学键和各个原子也在不停地转动和振动，所以高分子的形状不单是弯弯曲曲或卷曲成无规线团状，而且是瞬息万变的，这种特性称为高分子的柔顺性。 促使高分子具有柔顺性的根本原因：分子内单键的内旋转。 刚性：高分子链中的σ单键受到阻碍，可旋转性降低，柔性减小，并表现为刚性。 结晶：高分子链从无序转变为有序的过程 结晶度：结晶高分子中,晶相部分所占的百分率，它反映了高分子链聚集时形成结晶的程度 取向：在外力作用下，高分子链沿外力场方向舒展并有序排列的现象叫高分子取向（被动） 表示纤维细度的指标及相互转换： A.特[克斯]（tex）：俗称号数，指纤维在公定回潮率下，1000m长度所具有的质量（克） 分特[克斯] ：1 tex=10 dtex=0.000001kg/m=1mg/m B.旦[尼尔]（denier，D）（习惯，渐遭淘汰）：指 纤维在公定回潮率下，9000m长度所具有的质量（克），蚕丝和化纤常用。 1 tex= 9 denier 1 dtex= 0.9 denier C.公制支数（Nm）——非法定单位,指纤维在公定回潮率下，1g重纤维所具有的长度（m）,支数越大，纱线越细。1Nm=0.001tex D.英制支数（Ne）------(S)指纤维在公定回潮率下，公定质量为1磅（1b）的纤维（或纱线）所具有的长度码（yd）数。棉纺行业常用支数表示。1Ne=840Nm 7.纤维截面形状： 8.纤维变形难易(拉伸曲线图、模量)：P122 应力：外力使材料发生形变，同时在材料内部产生相等的反作用力抵抗外力，单位面积上产生的反作用力即为应力。 变形: 物体在平衡的力作用下,发生形状或尺寸的变化。 张应变ε（伸长率）：单位长度上的伸长。 弹性模量E（杨氏模量）：产生单位张应变所需的张应力。 E= σ/ ε E表征材料抵抗变形能力的大小。模量越大，材料越不容易变形，表示材料刚度越大。 抗张强度（抗拉强度、断裂强度、极限强度）：使单位面积材料断裂所需的最大张力。 材料破坏有二种方式，可从拉伸应力~应变曲线的形状和破坏的断面形状来区分： ? 脆性破坏:①试样在出现屈服点之前断裂，σ～ε的关系是线性（或微曲），断裂应变低５％② 断裂表面光滑 ? 韧性破坏:①试样在拉伸过程中有明显屈服点和“细颈”现象， σ～ε关系非线性，断裂前形变大得多②断裂表面粗糙 由应力～应变曲线上可获得的反映破坏过程的力学量: 杨氏模量、屈服应力、屈服伸长、 断裂强度（抗拉强度）、断裂伸长 ? 软（柔）和硬（刚）区分模量的低或高。 ? 弱和强是指强度的大小。 ? 脆指无屈服现象，而且断裂伸长很小。 ? 韧指断裂功的大小，一般为断裂伸长和断裂应力都较高的情况。 ? 断裂功：到B点处纤维应力-应变曲线下的面积，韧性的标志。 ?判断高聚物软硬、强弱、脆嫩的方法 模量----软硬 拉伸强度------强弱 断裂功--------脆韧 几种纤维分析： 棉：刚而脆，初始模量较高，断裂强度中等，断裂伸长和断裂功较低，无屈服应力 蚕丝：刚而强，断裂强度和初始模量较高，断裂伸长和断裂功中等。 涤纶：刚而韧，初始模量、断裂强度、断裂伸长和断裂功较高。 羊毛：柔而弱，断裂强度、初始模量和断裂功较低，断裂伸长中等。 锦纶：柔而韧，初始模量较低，断裂强度、断裂伸长和断裂功较高。 9.合成纤维的纺丝方法: 常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类。 1、熔体纺丝 是将熔融的成纤高聚物熔体从喷丝头的喷丝孔中压出，在周围空气（或水）中冷却凝固成丝的方法。 2、溶液纺丝 根据凝固方法的不同分为湿法纺丝和干法纺丝 （1）湿法纺丝：将高聚物溶解所制得的纺丝液从喷丝孔中压出，在凝固液中固化成丝的方法。 （2）干法纺丝：将用溶液法所制得的纺丝液从喷丝孔中压出，形成细流，在空气中迅速挥发而凝固成丝的方法。 特殊纺丝方法 静电纺丝：聚合物熔体或其在挥发性溶剂中的溶 液在静电场中形成纤维。目前新技术：气泡静电 纺丝 冻胶纺丝：将浓聚合物溶液或塑化的冻胶从喷丝 头细孔挤出到某气体介质中，细流冷却，伴随溶 剂挥发，聚合物固化得到纤维，又称半熔体纺丝 乳液纺丝、悬浮纺丝、干湿法纺丝、液丝纺丝、相分离纺丝、反应纺丝 蛋白质纤维的两性性质，蚕丝、羊毛的等电点，什么时候带正电/负电？ 两性性质：蛋白质分子中除末端的氨基与羧基外，侧链上还含有许多酸、碱性基团，因而蛋白质具有既像酸又像碱一样的性能，是典型的两性高分子电解质（P202反应式） 等电点（PI）：把蛋白质纤维放在溶液中，调节溶液的pH值，使蛋白 质分子的正、负离子数目相等，此时溶液的pH值称为等电点。 羊毛 PI＝4.2－4.8 桑蚕丝 PI＝3