纤维的结构特征课件_1

第二章 纤维的结构特征 第一节 纤维基本结构 一. 形态结构 1.定义: 纤维在光学、电子乃至原子力显微镜下能被直接观察到的结构 影响力学性质、 光泽、 手感、 保暧性、 吸湿性等,二. 聚集态结构(超分子结构) 定义: 纤维大分子链间的作用形式与堆砌方式 影响吸湿性、力学性能、双折射等性质 .大分子之间的作用力 范德华力、氢键、盐式键、共价键 .结晶结构: 纤维大分子以三维有序方式排列的点阵结构,结晶度: 纺织纤维中结晶部分占纤维整体的比率 影响: 强力、伸长、吸湿、染色性能、,缨状微胞结构,折叠链片晶,缨状原纤结构,.取向结构: 大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度 影响: 强力、伸长、 光学和力学各向异性 三. 大分子结构 定义: 单个分子的结构，也是大分子的化学结构 1.单基: 纺织纤维大分子中完全相同或基本相同的链节 影响: 吸湿性、染色性、耐酸碱性、化学稳定性 2. 聚合度: 一根大分子中具有单基的数量 影响: 强度,3. 大分子的柔曲性: 大分子长链在一定条件下发生旋转的难易程度 决定 弹性、模量（柔软性）热性能 大分子: 折曲形、波浪形、螺旋形、折叠形,大分子柔曲性 示意图,四. 纤维的原纤结构 基原纤: 几根大分子相对稳定地结合在一起的大分子束 大分子基原纤微原纤原纤巨原纤细胞,微原纤的堆砌形式示意图,第二节 典型纤维的结构与特征 一 纤维素纤维 (一) 大分子结构 1.单基: 葡萄糖剩基, 主链价键: 1,4 甙键 官能团: 三个羟基， 甙键 空间构型: 椅式结构,2 聚合度 棉600015000，麻 10000以上 粘 300 左右；富纤 300500 3 大分子柔曲性 甙键- 柔曲性； 氧六环-刚性 4 大分子构象 棉-僵直的直链状； 粘胶-折叠链,(二) 超分子结构 1 大分子间作用力: 范德华力、 氢键 2 结晶度: 麻 棉 富纤 粘胶 3 取向度: 麻 棉 富纤 粘胶 (三) 形态结构: 外皮 由蜡质、脂肪和果胶组成 初生层 初生胞壁 由网状原纤组成 S1 棉纤维横截面 次生层 S2 S3 中腔,棉纤维横、纵向,截面结构,双边结构: 棉纤维干涸后，次生胞壁的各个部位在断面结构上有显著不同的现象. 化学反应性从C区至A区递减，B区中等。,棉截面,天然转曲: 正常成熟的棉纤维在棉铃裂开、纤维干涸后,胞壁产生忽而左旋,忽而右旋的转曲 分布: 中部最多,根部较少,梢部最少 形成的原因: 棉纤维次生层中,同层微原纤方向周期地改变,棉纵向,棉纤维天然转曲,棉纵、横向形态结构,苎麻纤维,苎麻纵、横向形态结构,亚麻纵、横向形态结构,亚麻纤维,富强纤维,Tencel 纤维,普通粘胶纤维,二. 蛋白质纤维 (一) 大分子结构 1 单基: 氨基酸基, 主链价键: 酰胺键 CO-NH 官能团: -COOH, -NH2, -S-S-, -CO-NH-。 2 聚合度: 角朊 500600, 丝朊 400左右 3 大分子柔曲性: 好 角朊蛋白质主要呈螺旋链, 拉伸后转变为 直线曲折链 丝朊蛋白质呈直线曲折链,直线曲折链,螺旋链,(二) 超分子结构 1. 分子间作用力: 毛: 范德华力、氢键、盐式键、二硫键 丝: 横向间结合的化学键很少 2.结晶度: 丝 毛 正皮质结晶区较小, 吸湿性较高, 较柔软 偏皮质结晶区较大, 吸湿性较小, 较坚硬 3. 取向度: 丝毛,(三) 形态结构 1. 毛纤维纵向：鳞片覆盖的圆柱体,具有天然卷曲 （羊毛沿长度方向具有的周期性自然卷曲 ） 2. 横向： 鳞片层 皮质层 正皮质 偏皮质 间皮质 髓质层 双侧结构: 在细羊毛中正偏皮质分别位于纤维的两侧,并在长度方向上不断转换位置.,羊毛纵、横向形态结构,细羊毛 环状鳞片,细羊毛 环状鳞片,细羊毛 典型环状鳞片,粗羊毛 龟裂状鳞片,半细毛 瓦状鳞片,羊毛横截面 光学显微镜照片,粗羊毛,细羊毛,羊毛横截面 扫描电镜照片,细羊毛纤维结构示意图,羊毛纤维结构层次示意图,绒毛、两型毛、粗毛、死毛,山羊绒 Cashmere,山羊绒 鳞片呈环状,山羊绒横截面,马海毛 鳞片呈镶嵌状,马海毛横截面,兔毛 Rabbit fibers,横截面,纵向,兔 毛,细兔毛 鳞片呈斜条状,粗、细兔毛横截面,兔毛纵、横向形态结构,驼绒 Camel fibers,纵向 鳞片呈斜条状,横截面,骆驼毛,纵向 鳞片呈不规则状,牦牛绒、毛横截面,牦牛毛,羊驼毛 鳞片呈环状（含斜条状）,3. 蚕丝横截面： 桑蚕丝: 半椭圆形或略呈三角形 柞蚕丝: 扁平三角形,丝素周围附有很多丝胶颗粒. 丝素 两根平行粘合 丝胶 由丝胶1,2,3,4 组成