第2章 纤维的结构特征教学讲义.ppt

棉纤维纵横向照片 丝光棉纵横向照片 苎麻纤维纵横向照片 亚麻纤维纵横向照片 基原纤、微原纤、原纤结构尺寸与棉纤维接近，但螺旋角较小， 因而取向度，强度比棉纤维高 角蛋白大分子的构成及分子间作用 羊毛纤维的结构特征 1、羊毛纤维的组成 基本组成是α氨基酸螺旋大分子，最为特殊的是胱氨酸，即在羊毛角朊大分子间形成二硫键的氨基酸。 2、羊毛纤维的组织结构 鳞片：角质化细胞，细羊毛的鳞片约60～80个/mm，粗羊毛约40～50/mm 正皮质：基原纤→微原纤→巨原纤→细胞，约55~70％ 。 基原纤：由2～4根α氨基酸螺旋形角朊组成，直径1～3nm。 微原纤：由9＋x(或2)，或7＋x根基原纤组成，直径7～8nm，其中含有1nm左右的缝隙和空穴。 巨原纤：呈环芯分布、堆砌紧密、含硫量低，直径约100 ~ 300nm，长度约为10 ~ 20μm。 副（偏）皮质：基原纤→微原纤→细胞核残留物→细胞 堆砌密度松，含硫量高，微原纤的堆砌时而规整，时而无序，交替出现，为典型的柔性结构 羊毛纤维各层次结构综合示意图 羊毛纤维的天然卷曲 正皮质位于弯曲的外侧；副皮质位于弯曲的内侧。又因为这种双边分布在羊毛纤维的轴向是发生螺旋的，因此，形成了羊毛特有的准二维卷曲 绵羊毛纤维纵横向照片 山羊绒纤维纵横向照片 兔毛纤维纵横向照片 纵向：鳞片大多呈斜条状，有单列或多列毛髓 横向：绒毛为非圆形，有一个中腔；粗毛为腰圆形，有多个中腔 蚕丝的各层次结构综合示意图 蚕丝分子结构 大分子为伸直?折叠链(锯齿)链构象。分子几乎不含胱氨酸，即无二硫键，且侧基简单，分子间主要是氢键作用 。微原纤直径约4～9nm，原纤横向尺寸约25～30nm，结晶度为40％～50％ 桑蚕丝纤维纵横向照片 柞蚕丝纤维纵横向照片 第二节 纤维的结构特征与测量 典型天然纤维的结构与特征 棉纤维 麻纤维 羊毛 蚕丝 典型再生纤维素纤维的结构特征 典型合成纤维的结构 常规合成纤维 差别化纤维 纤维结构特征的测量 几种粘胶纤维的典型结构 富强纤维或Polynosic（虎木棉）为全芯层结构；强力粘胶或粘胶帘子线为全皮层结构；高湿模量或Modal为厚皮层结构 粘胶纤维中微原纤、原纤尺寸大体与棉接近，但排列不及棉纤维中整齐， 取向度低，非晶区多，缝隙孔洞大。 普通粘胶纤维为皮芯结构，皮层大分子取向度较高，结晶区颗粒小，结晶度低，结构均匀，上色慢；芯层大分子取向度较低，结晶区颗粒较大，结晶度较高，上色快。 水中膨润后的Lyocell纤维结构示意图 Lyocell纤维内部结构紧密、为原纤结构，孔隙少。典型代表是英国考陶尔兹公司的Tencel?纤维 纤维 结晶度(%) 聚合度 普通粘胶 30～35 250～300 富强粘胶 45～50 500左右 强力粘胶 50～55 300～350 Modal 42～46 350～450 Tencel? 48～52 500～550 浆粕 55～65 600 再生纤维素纤维的结晶度与聚合度 第二节 纤维的结构特征与测量 典型天然纤维的结构与特征 棉纤维 麻纤维 羊毛 蚕丝 典型再生纤维素纤维的结构特征 典型合成纤维的结构 常规合成纤维 差别化纤维 纤维结构特征的测量 不同晶系及晶格参数表 七大晶系 晶格轴长及夹角关系 三斜 triclinic a≠b≠c；α≠β≠γ 单斜 monoclinic a≠b≠c；α=γ=90o≠β 正交 rthorhombic a≠b≠c；α=β=γ=90o 四方 tetragonal a=b≠c；α=β=γ=90o 三方 trigonal a=b=c；α=β=γ≠90o120 o 六方 hexagonal a=b≠c；α=β=90o；γ=120o 立方 cubic a=b=c；α=β=γ=90o 从点阵中取出一个仍能保持点阵特征的最基本单元叫晶胞。将阵点用一系列平行直线连接起来，构成一空间格架叫晶格。 涤纶或聚酯纤维 (PET) 聚酯纤维分子有刚性链苯环和柔性亚甲基链-CH2-CH2，其间由酯基连接，是典型的刚柔性兼备的线型大分子，且以刚性为主。侧基上没有极性基团，吸湿和染色差。晶胞属于三斜晶系（a≠b≠c；α≠β≠γ）。 涤纶纤维的分子及晶格示意图 涤纶纤维纵横向照片 平滑、圆形 * 第二章 纤维的结构特征 纤维结构： 组成纤维的结构单元相互作用达到平衡时在空间的几何排列。 大分子结构：化学组成、单基结构、端基组成、聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性等； 超分子结构（supermolecular structure ）：晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、取向度、侧序分布等；