纖維的分類與內(nèi)部結(jié)構(gòu)（課堂PPT）

1、1第一章第一章 纖維的分類與內(nèi)部結(jié)構(gòu)纖維的分類與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2一、紡織纖維一、紡織纖維 纖維：指長寬比在纖維：指長寬比在10103 3數(shù)量級以上、粗細(xì)為幾微數(shù)量級以上、粗細(xì)為幾微米到上百微米的柔軟細(xì)長體，有連續(xù)長絲和短米到上百微米的柔軟細(xì)長體，有連續(xù)長絲和短纖之分。纖之分。2.2.紡織纖維：必須具有一定的物理、化學(xué)和生理紡織纖維：必須具有一定的物理、化學(xué)和生理性質(zhì)，以滿足工藝加工和人類使用時的要求。性質(zhì)，以滿足工藝加工和人類使用時的要求。3二、纖維的分類二、纖維的分類1 1天然纖維天然纖維2 2化學(xué)纖維化學(xué)纖維3 3其他分類其他分類4563 3其他分類其他分類（1 1）按纖維的外觀形態(tài)分類）按纖

2、維的外觀形態(tài)分類按長度分：棉型、毛型、中長型、絲型；按長度分：棉型、毛型、中長型、絲型；按截面形態(tài)分：普通圓形、中空和異形纖維；按截面形態(tài)分：普通圓形、中空和異形纖維；按卷曲狀態(tài)分：高卷曲、低卷曲、無卷曲等；按卷曲狀態(tài)分：高卷曲、低卷曲、無卷曲等；（2 2）按纖維的性能和功能分類）按纖維的性能和功能分類性能差別化纖維：依據(jù)纖維力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、染色性性能差別化纖維：依據(jù)纖維力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、染色性能的差異能的差異高性能纖維：具有高強(qiáng)、高模量、耐高溫或耐化學(xué)作用高性能纖維：具有高強(qiáng)、高模量、耐高溫或耐化學(xué)作用功能或智能纖維：具有特殊功能，甚至具有智能或自適應(yīng)作用功能或智能纖維：具有特

3、殊功能，甚至具有智能或自適應(yīng)作用78 1)1)聚合度定義：聚合度定義： 構(gòu)成纖維大分子的單基的數(shù)目，或一個構(gòu)成纖維大分子的單基的數(shù)目，或一個 大分子中的單基重復(fù)的次數(shù)（大分子中的單基重復(fù)的次數(shù)（n n）。）。 大分子的分子量單基的分子量大分子的分子量單基的分子量聚合度聚合度1.1.纖維的大分子結(jié)構(gòu)纖維的大分子結(jié)構(gòu)9lnn，纖維強(qiáng)力，纖維強(qiáng)力（nn；大分子間的結(jié)；大分子間的結(jié)合鍵合鍵結(jié)合能量變大）；結(jié)合能量變大）；l但但n n增加至一定程度，強(qiáng)力趨于不變。增加至一定程度，強(qiáng)力趨于不變。102.2.纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)11 1)1)大分子鏈段排列規(guī)整大分子鏈段排列規(guī)整 2)2)結(jié)構(gòu)緊密

4、，縫隙，孔洞較少結(jié)構(gòu)緊密，縫隙，孔洞較少 3)3)相互間結(jié)合力強(qiáng)，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力飽和相互間結(jié)合力強(qiáng)，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力飽和 結(jié)晶度結(jié)晶度 纖維的拉伸強(qiáng)度、初始模量、硬度、纖維的拉伸強(qiáng)度、初始模量、硬度、尺寸穩(wěn)定性、密度尺寸穩(wěn)定性、密度，纖維的吸濕性、染料吸著，纖維的吸濕性、染料吸著性、柔軟性、化學(xué)活潑性性、柔軟性、化學(xué)活潑性。12 1)1)大分子鏈段排列混亂，無規(guī)律；大分子鏈段排列混亂，無規(guī)律；2)2)結(jié)構(gòu)松散，有較多的縫隙，孔洞；結(jié)構(gòu)松散，有較多的縫隙，孔洞；3)3)相互間結(jié)合力小，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力沒相互間結(jié)合力小，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力沒 飽和。飽和。 結(jié)晶度結(jié)晶度纖維吸濕性纖維

5、吸濕性；容易染色；拉伸強(qiáng)；容易染色；拉伸強(qiáng)度較小，變形較大，纖維較柔軟，彈性有所改度較小，變形較大，纖維較柔軟，彈性有所改善，密度較小，化學(xué)反應(yīng)性比較活潑善，密度較小，化學(xué)反應(yīng)性比較活潑 。13纖維的取向結(jié)構(gòu)纖維的取向結(jié)構(gòu) 纖維大分子排列方向與纖維軸向吻合的程度纖維大分子排列方向與纖維軸向吻合的程度稱為取向度。一般將這一特征明顯的結(jié)構(gòu)稱為取稱為取向度。一般將這一特征明顯的結(jié)構(gòu)稱為取向結(jié)構(gòu)。向結(jié)構(gòu)。 取向度與纖維性能間的關(guān)系：纖維的取向度取向度與纖維性能間的關(guān)系：纖維的取向度大，大分子可能承受的軸向拉力也大，拉伸強(qiáng)度大，大分子可能承受的軸向拉力也大，拉伸強(qiáng)度較大，伸長較小。較大，伸長較小。144

6、.4.纖維的結(jié)構(gòu)層次纖維的結(jié)構(gòu)層次基原纖基原纖微原纖微原纖原纖原纖巨原纖巨原纖細(xì)胞細(xì)胞（1 1）基原纖）基原纖 由幾根以至十幾根長鏈分子，相互平行或螺由幾根以至十幾根長鏈分子，相互平行或螺旋狀地按一定距離、相對穩(wěn)定地結(jié)合在一起的大旋狀地按一定距離、相對穩(wěn)定地結(jié)合在一起的大分子束組成，直徑分子束組成，直徑1-3nm1-3nm，并具有一定的柔曲性。，并具有一定的柔曲性。（2 2）微原纖）微原纖 由若干根基原纖平行排列組合在一起的大分由若干根基原纖平行排列組合在一起的大分子束，直徑子束，直徑4-8nm4-8nm，也有高達(dá)，也有高達(dá)100nm100nm。15（3 3）原纖）原纖 由若干基原纖或含若干根微原纖大致平行組由若干基原纖或含若干根微原纖大致平行組合在一起的更為粗大的大分子束，直徑合在一起的更為粗大的大分子束，直徑10-30nm10-30nm。（4 4）巨原纖）巨原纖 由多個微原纖或原纖堆砌而成的結(jié)構(gòu)體，直由多個