纤维化学与物理知识点.docx

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1、什么是原纤化，微纤化原纤化、微原纤是纺织纤维微观构造的不同级别。 纺织纤维从大分子排列到堆砌组合成纤维，其间有很多的微观构造。一般为单分子结合成基原纤，基原纤平行排列结合成微原纤， 微原纤排列成原纤，原纤堆砌成巨原纤，巨原纤堆砌成纤维。原纤化、微原纤化是说某种纤维在摩擦或其他物理、化学处理，纤维外表呈现原纤、微原纤的趋向。天丝存在原纤化现象，所谓“原纤化”是指沿着纤维长度方向在纤维外表分裂出更细小的原 纤，这些原纤一端固定在纤维本体上，另一端暴露在纤维外表形成很多微小绒毛。天丝是由 微原纤构成的取向度格外高的纤维素分子的集合体，纤维大分子之间纵向结合力较强，而横 向结合力较弱，这种明显的各向异

2、构特征使得纤维可以沿纵向将更细的纤维逐层剖离出来， 尤其是在湿态下经机械外力摩擦作用，天丝的原纤化现象更为明显，在极度原纤化作用下， 原纤相互缠结使织物外表产生起球现象。天丝的原纤化性能具有双重效应：一方面对于要求 外表光滑的纺织品来说，纤维原纤化会影响织物的外观；另一方面可利用纤维易原纤化的倾 向，可以获得具有“桃皮绒”松软舒适风格的织物。对于前者，可利用经过交联处理的天丝 或通过染整化学加工来防止原纤化的产生。什么是羟基？羟基-OH又称氢氧基。是由一个氧原子和一个氢原子相连组成的一价原子团，构造式为HO-。例: 乙醇 C2H5OH，羟基-OH此原子团在有机化合物中称为羟基，是醇ROH、酚A

3、rOH等分子中的官能团；在无机化合物水溶液中以带负电荷的离子形式存在-OH-，称为氢氧根。无机化合物中的氢氧化物如氢氧化钠以及有机化合物中的醇如乙醇、酚如苯酚和羧酸如乙酸等的分子中都含有这种原子团。高分子材料的松软性高分子链具有柔顺性的本质缘由是其分子链内单键内旋转，影响高分子柔顺性的因素包括主 链构造，侧基，氢键等。相比 C-C 这样的碳链高分子，当主链中含 C-O 键时，由于 O 原子四周的原子比 C 原子少，内旋转的位阻小，柔顺性好。对于有取代基的高分子，取代基的极性越大，极性基团数目越多，相互作用越强，单键内旋转越困难，分子链柔顺性越差。推断高分子松软性大小主要看其单键旋转的简洁程度，

4、综合考虑键能以及空间位阻等信息。非晶态高分子物的温度形变曲线（1） 玻璃态：温度TTg。大分子运动特点单元：链段及大分子不能运动，处于“冻结”状态，只有分子中原子或原子团在平衡位置上转动和摇摆，受外力作用只能使键长、键角产生变化。力学性质形变特点：弹性模量很高，形变很小，形变与外力成正比，外力去除后，形变能马上回复，普弹形变。（2） 高弹态：温度介于 Tg 和 Tf 之间。大分子运动特点单元：在外力作用下，链段运动，分子链的伸长和卷曲可以通过链段的运动而实现。形变特点：弹性模量小，受外力作用，形变很大，形变包括普弹形变和高弹形变，形变与外力不成正比，外力去除后，普弹形变可马上回复，高弹形变需要

5、肯定的时间才能回复。力学 性能依靠于链段的性质。（3） 粘流态：温度Tf。大分子运动机理单元：在外力作用下整个大分子发生相对滑移，分子的质量重心发生位移。形变特点：弹性模量很小，受外力作用，形变很大，外力去除后形变不行回复，为塑性形变。力学性能依靠于整个分子链的性质。高分子有几种运动单元？整个分子链的运动：即大分子与大分子间产生相对滑移，大分子的质量重心发生移动，即发生流淌。温度TTf。链段运动：高分子质量重心不发生位移，是分子链中一局部相对于其他局部的运动。温度范围：TgTTf。支链、链节、侧基等尺寸小的运动单元的运动。晶区的运动：包括晶型的转变、晶区缺陷的运动，折叠链的“手风琴式”运动等。

6、原子在平衡位置四周的振动，键长、键角的变化。永定和过缩现象的原理过缩：将受到拉伸应力的羊毛在热水或蒸汽中处理很短时间，然后出去外力并在蒸汽中任其收缩，纤维能够收缩到比原来的长度还短，这种现象称为“过缩”。缘由：外力和湿热作用使肽链的构象发生了变化，原来的次价键被拆散，但因处理时间过短，尚未在的位置上建立起的次价键，多肽链可以自由收缩。永定：假设将伸长的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理的时间足够长，则外力去除后，即使再经 蒸汽处理，也仅能使纤维略微收缩，这种现象称为永定。缘由：由于处理时间较长，次价键被拆散后，在的位置上又建立起的、稳固的次价键，使多肽链的构象稳定下来，从而能阻挡羊毛纤维从形变中恢复原

7、状。纤维的疲乏性与哪些因素有关？外因：所发生的形变或所加外力的大小、作用时间的长短。内因：分子流淌和次价键的断裂、分子链受力断裂、老化而产生的分子链断裂、链的取向、结晶度和晶体大小、结晶的形态、玻璃化转变等。线密度和纤维的构造，一般地说，但纤维线密度降低时，纤维的耐疲乏性高；分子量的大小，分子量增大，耐疲乏性提高；晶粒小， 晶区分布均匀，耐疲乏性提高；取向度过高时，耐疲乏性低；疲乏寿命还和温度及施加应力 或应变的振幅与频率等条件有关。什么是应力松弛？为什么未硫化橡胶应力可松弛到零，而经硫化的橡胶不能松 弛到零？在肯定温度下，使高分子试样快速产生形变，试样内产生与外力向抗衡的内应力，在保持形变不

8、变的状况下，随时间延长，应力不断衰减的现象，叫应力松弛。应力松弛与分子构造有关，分子链柔性越大，应力松弛愈快；反之愈慢；交联后应力只能松弛到肯定值，不能松弛到零。硫化后的橡胶发生交联，交联点不能在应力作用下通过分子热运动而解开，交联键力图使高分子保持肯定的外形，因而必定存在着与外力相抗衡的内部应力，所以应力不能松弛到零。结晶和取向有什么不同？非晶态高聚物取向后有什么变化？结晶和取向两者都是高分子的排列有序，但取向只是一维或二维有序，是被动过程；结晶是 三维有序，是自发过程，结晶时要释放出晶格能而是分子链趋于稳定。能结晶的高分子一般 都能取向，能取向的高分子不肯定都能结晶。取向态的高分子又分为结

9、晶取向和非结晶取向。非晶态高聚物取向按取向单元大小可分为整链取向和链段取向。前者整个分子链沿外力方向 取向，但链段不肯定取向，在高弹态时就能实现；后者分子链的链段取向，整个分子链的排 列是无规的，在粘流态时才能实现。取向后分子变得有序。亲水涤纶与易染涤纶分子构造一样吗？亲水涤纶与易染涤纶在构造方面有一样之处，比方可能在两种纤维中含有一样的基团，既具有亲水性，又可以与染料结合，具体还要看其制备方法，以及分子链中所含基团的差异。亲水涤纶：亲水涤纶的制备方法一般为两种，为物理改性和化学改性。物理改性可以从纤维横截面的大小、外形及纤维的平直度、容积等方面进展改性，以增加纤维的内外外表积来提高亲水性。从

10、化学改性上讲，可以通过化学处理来转变纤维的超分子构造，或对纤维上的羟基进展酸化或醚化，以增加或转变纤维的生物活性物质来提高亲水性。具体方法为：（1） 用亲水性基团接枝共聚此法是在涤纶分子的构造中，引人醚键、经基、磺酸基等亲水性基团，在大分子上进展接枝共聚，从而增加涤纶纤维的吸湿性。（2） 用亲水性化合物进展涂层处理用亲水性整理剂对纤维进展涂层处理以转变涤纶的疏水外表层性能。（3） 超细涤纶纤维在同样线密度的丝束中，由于超细纤维单丝根数比一般纤维多，从而转变了织物密度。超细涤纶织物比一般涤纶织物构造细密，纤维间间隙多，所以极易形成毛细现象而吸水。（4） 中空微孔纤维中空微孔纤维通常是指芯部有中孔

11、、皮层有微孔的差异化纤维，其中有局部微孔成为从外表到中空局部的贯穿孔。当涤纶织物与汗水接触时，在毛细效应作用下，一面从内侧贯穿孔将汗水输向中孔并沿中空局部分布，一面又通过外侧微孔向空气中蒸发，因而吸水快速，保水率和输水率都高，透气性好，较好地满足了穿着舒适性的要求。（5） 异形截面纤维几乎全部的自然纤维都属于非标准圆形截面。在化学纤维生产中，承受转变喷丝板孔形及纺丝工艺条件等方法制造出的各种非圆形截面外形纤维，统称异形纤维。由于纤维的截面外形与纤维的特性亲热相关，借助纤维截面外形的转变可获得人们所需要的各种特性。故承受异形截面的涤纶纤维可增加涤纶纤维的吸湿性。（6） 与其他纤维共纺在制作涤纶纤

12、维时，参加亲水性的纤维，比方粘胶纤维、棉纤维、蛋白质纤维等，以改善涤纶的亲水性。易染涤纶：主要是对涤纶进展化学改性，在分子链中引入其他单体，如阳离子可染涤纶， 既是在涤纶分子链中引进能结合阳离子染料的酸性基团，制得能用阳离子染料染色的涤纶。氢键氢原子与电负性大、半径小的原子X氟、氧、氮等以共价键结合，假设与电负性大的原子Y与 X 一样的也可以接近，在 X 与 Y 之间以氢为媒介，生成 X-HY 形式的一种特别的分子间相互作用，称为氢键。X 与 Y 可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键锦纶6、锦纶66、锦纶610形态一样吗？分别有什么性质、用途？锦纶的主要品种为脂肪族聚酰胺纤维，它可以用一种单

13、体合成，如内酰胺或氨基酸。此时锦纶名称后的阿拉伯数字即说明所用内酰胺或氨基酸的碳原子数目，如锦纶 6、锦纶 11 等；亦可以用两种单体合成，即一种二元胺与一种二元酸。此时锦纶名称后的两组阿拉伯数字中，第一组代表二元胺的碳原子数目，其次组代表二元酸的碳原子数目，如锦纶 66，锦纶 610，锦纶 1010 等。一般说来锦纶 66 的手感比锦纶 6 好，另外锦纶 66 的舒适性也比锦纶 6 好， 但从外表上很难区分锦纶 6 和锦纶 66。锦纶纺织品特点：良好的外形稳定性和抗皱性，锦纶有优异的强度和耐磨性。锦纶特点长丝：大局部以变形丝的形式制造各种袜子、内外衣料、手套及装饰织物等。短纤维：通常以低于

14、20%的比例与其他纤维混纺，以提高织物的耐磨性，也可以与自然纤维等交织聚酰胺 6（1） 学名：聚己内酰胺。（2） 分子构造：广泛用于化工机械，防腐设备的制齿轮及零件坏料。耐磨零件，传动构造件， 家用电器零件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件，化工设备等 。聚酰胺 66（1） 学名：聚己二酰己二胺。（2） 分子构造：尼龙 66 主要用于汽车、机械工业、电子电器、周密仪器等领域。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙 66 占第一位，电子电器占其次位。大约有 88%的尼龙 66 通过注射成型加工成各种制件，约 12%的尼龙 66 则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。尼龙-6101学名：聚

15、癸二酰己二胺用途:用于制机械、交通业的零部件，电子工业中的绝缘材料、仪表壳体。三者构造特征1. 分子构造线型长链分子，柔性较好，晶体中分子链为完全伸展的平面锯齿形构造。聚拢态构造初生丝：局部结晶，无取向。因分子链较松软，易结晶。拉伸后处理后：有结晶及取向，有皮芯层构造。结晶度：5060%，有的甚至高达 70%。超分子构造：涤纶相像，折叠链晶体和伸直链晶体共存。拉伸的作用：能提高取向度、结晶度，且取向度提高的程度结晶度的提高。超分子构造模型：折叠链樱状微原纤模型。晶系锦纶 6： 、 、 三种晶体， 晶体最稳定，单斜晶系。晶体中大分子呈完全伸展的平面锯齿构象，相邻分子链以反平行方式排列。锦纶 66

16、： 、 两种晶体，三斜晶系。晶体中分子链构象：完全伸展平面锯齿构象。形态构造似涤纶 截面：圆形。纵向：光滑平直的圆柱体。2. 机械性能（1） 初始模量：接近羊毛，涤，手感松软，易变形。（2） 断裂强度和断裂延长度：与生产时拉伸比有关，拉伸比，纤维结晶度及取向度，断强，断延。（3） 锦纶的韧性较大：断裂功较大。（4） 温、湿度的影响温度：断强，初始模量，断延。 湿度：初始模量，断强，断延。 缘由：分子构造中有酰胺键，吸湿性较好。（5） 弹性：具有超群的弹性，在全部纤维中最高。分子链中有大量的亚甲基，大分子柔性好，构造较疏松，在松弛状态下，纤维大分子易处于无规卷曲状态，当受外力拉伸时，分子链被拉直，长度明显增加。外力去除后，分子链又可通过内旋转转变成卷曲状态，使形变回复。分子中有酰胺键，分子间可形成氢键，氢键既可防止纤维分子链之间发生相对滑移，又可促使形变的回复。（6） 耐磨性表现：是全部纤维中最好的。耐磨性比棉和蚕丝高 10 倍，为羊毛的 45 倍， 耐磨性好的用途：特适合做袜子。与其他纤维混纺，可提高织物耐磨性。耐磨性好的 缘由：强度高，延长性及弹性好。