纤维结构特征概述.ppt

研究纤维形态结构的意义形态结构与纤维性质密切相关???抱合力、可纺性、摩擦性能、粘合性、光泽、手感、保暖性、吸湿性……第55页，共80页，星期日，2025年，2月5日第五节纤维素纤维的内部结构一、纤维素纤维的大分子结构纤维素大分子的基本链结是?-葡萄糖剩基。第56页，共80页，星期日，2025年，2月5日常用纤维的n：棉麻的聚合度很高，成千→上万；羊毛n＝576；?蚕丝n＝400再生纤维素纤维?300-600涤纶130???晴纶1000－1500?维纶n＝1700?丙纶n＝310-430

一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分布→高聚物大分子的多分散性。第23页，共80页，星期日，2025年，2月5日2)聚合度与力学性质的关系：n→n临，纤维开始具有强力；n↑，纤维强力↑（∵n↑；大分子间的结合键↑结合能量变大）；但n增加至一定程度，强力趋于不变。n低时，一般来说，纤维的强度低些，湿强度也低些，脆性明显些。第24页，共80页，星期日，2025年，2月5日聚合度与力学性质的关系强度P聚合度nno????????制造化纤时，要控制n的大小n太小——强度不好；n太大——纺丝困难第25页，共80页，星期日，2025年，2月5日n的分布：希望n的分布集中些，分散度小些，这对纤维的强度，耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。制造化纤时，要控制n的大小。n太小——强度不好；n太大——纺丝困难。第26页，共80页，星期日，2025年，2月5日三、纤维大分子链的支化、构型纤维大分子的形状由于单基的键接方式的不同，可以分为三种构造形式：线型linear枝型branched网型network(crosslinked)第27页，共80页，星期日，2025年，2月5日第28页，共80页，星期日，2025年，2月5日四、纤维大分子链的内旋性、构象大分子链中的单键能绕着它相邻的键按一定键角旋转，称为键的内旋转。分子链由于围绕单键内旋转而产生的原子在空间的不同排列形式称为构象。纺织纤维大分子一般都呈卷曲着的构象。第29页，共80页，星期日，2025年，2月5日第30页，共80页，星期日，2025年，2月5日五、纤维大分子链的柔曲性1)定义：指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或振动而形成各种形状的难易程度的特性。单键的内旋转是大分子链产生柔曲性的根源。对于高聚物而言，其中的大分子链的内旋转除了受分子内原子或基团相互影响外分子间作用力也有很大影响。第31页，共80页，星期日，2025年，2月5日2)纤维大分子结构与柔曲性的关系主链上原子链弹性好，链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑；侧链较少，链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑主链四周侧基分布对称，链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑；侧基间（大分子间）作用力较少，链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑；温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑。第32页，共80页，星期日，2025年，2月5日大分子的柔曲性是判断高聚物弹性的主要条件之一，长链分子由于热运动而变成弯曲形状使高度柔曲性，这就是高聚物产生弹性的原因。柔顺性好的纤维，受外力易变形，伸长大，弹性较好，结构不易堆砌的十分密集，但在外力作用下，易被拉伸，易形成结晶。第33页，共80页，星期日，2025年，2月5日小结：纤维大分子是由许多个单基通过共价键连接而成的线型大分子。纤维大分子分子量大，分子链长。纤维大分子的主链一般都具有一定的内旋转自由度，使大分子链具有一定的柔曲性。由于热运动，在不同条件下，纤维大分子的构象可以不断改变。第34页，共80页，星期日，2025年，2月5日第三节纺织纤维的聚集态结构一、大分子间作用力（次价键力）?纤维大分子间的作用力与大分子链间的相对位置，链的形状、大分子排列的密度及链的柔曲性等有关。这种作用力使纤维中的大分子形成一种较稳定的相对位置，或较牢固的结合，使纤维具有一定的物理机械性质。第35页，共80页，星期日，2025年，2月5日纤维大分子的次价键力包括范得华力、氢键、盐式键、化学键、其产生的原因及特点如下

第36页，共80页，星期日，2025年，2月5日

名称产生原因特点范得华力定向力产生于极性分子间，是由它们的永久偶极矩作用而产生的作用能量3～5千卡/克分子?????与温度有关诱导力由相邻分子间的诱导电动势产生的，产生于极性分子与非极性分子之间1.5～3千卡/克分子???????????与温度有