纤维表征

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纤维细度、成熟度、异形度的表征指标与测试

第三章
纤维细度(fiber fineness)、成熟度(maturity)和异形度(degree of profiled cross section)测试
摘要：1、纤维细度的基本指标及细度的测试方法、原理 2、棉纤维成熟度的基本指标及测试方法 3、重点掌握纤维成熟度测试仪器的纱的公称支数除以股数来表示，如 26/2,50/2 等。如果组成股线的单纱的支数不同，如股线中各根单纱的公制支数 N1，N2……Nn 不同时，股线的公制支数 Nm(不计捻缩)按下式计算：
3、英制支数 Ne（English yarn count）定义：在英制公定回潮率时，一磅重的纱线所具有的长度的 840 码的倍数。英制支数属定重制，纱线越细，支数越高。计算式为 N = 股线英制支数的表示方法与计算方法，和公制支数相同。 4、线密度指标的关系（1）特数 Ntex 与英制支数 Ne N =590.5
一、纤维细度与纱线质量之间的关系 1、成纱强力（yarn strength）:其它条件相同，纤维愈细，成纱强力高 2、纺纱支数（yarn count）：其它条件相同，纤维愈细，可纺纱支高 3、纱条干均匀度（yarn evenness）：纤维愈细，可纺纱条干均匀度好二、细度表达指标 1、特克斯（tex）定义：公定回潮率时，1000m 长的纱线的重量克数。对于棉纱线俗称为号数。特克斯属定长制，纱线越粗，特数越大。设纱线试样的长度为 L(m)，在公定回潮率时的重量为 Gk(g)，则特克斯 Ntex 的基本公式为：
股线特数=单纱特数×股数，如 14×2。当单纱特数不同时，股线特数=单纱特数之和，如 l6+18。数。 2、公制支数 Nm（metric count）
定义：公定回潮率时，一克重的纱线(或纤维)所具有的长度的米数。公制支数属定重型，纱线越细，支数越高。设纱线(或纤维)的长度为 L(m)，公定回潮率时的标准重量为 Gk(g)，则公制支数 Nm 的基本公式为： N = 100%

醋酸纤维短纤的纤维结构表征

醋酸纤维短纤的纤维结构表征摘要：醋酸纤维短纤是一种常用的合成纤维，在纺织行业广泛应用。

了解其纤维结构特征对于优化纤维的性能具有重要意义。

本文通过综合分析纤维的化学组成、形貌特征以及纤维结晶性等方面，对醋酸纤维短纤的纤维结构进行了详细的表征，以期为纤维材料的研发和应用提供理论基础。

1. 引言醋酸纤维短纤是一种由纯纤维素醋酸酯合成的合成纤维，具有良好的抗拉强度、耐磨损和低收缩性能。

其广泛应用于纺织、造纸、非织造布等领域。

了解纤维的结构特征有助于理解其性能来源和性能优化。

2. 纤维化学组成表征醋酸纤维短纤的化学组成是了解其结构特征的第一步。

醋酸纤维短纤主要由纤维素醋酸酯组成，具有高度合成度、晶状结构和无定形结构。

通过红外光谱分析，可以确定纤维中酯基和醛基的存在，其特征吸收峰分别在1730 cm^-1和2850 cm^-1处。

同时，通过核磁共振波谱（NMR）可以得到纤维中醛基和酯基的相对含量，进一步确定纤维的化学组成。

3. 纤维形貌特征表征纤维的形貌特征对于了解纤维的微观结构有重要意义。

通过扫描电子显微镜（SEM）观察，可以得到醋酸纤维短纤的表面形貌。

一般而言，醋酸纤维短纤表面平整，没有明显的凹凸不平和纤维疙瘩。

其纤维直径均匀，纤维断面呈圆形或近似圆形。

4. 纤维结晶性表征纤维结晶性是纤维材料的重要性能之一。

X射线衍射（XRD）是一种常用的纤维结晶性表征方法。

通过XRD分析，可以获得纤维的结晶度以及晶面间距。

对于醋酸纤维短纤而言，其结晶度较高，晶面间距约为3.7-3.8Å。

此外，热差示扫描（DSC）也能够对纤维的熔点进行测定，醋酸纤维短纤的熔点一般在220-230℃之间。

5. 纤维分子链结构表征纤维分子链结构是纤维性能的重要因素之一。

拉曼光谱是一种能够对纤维分子链进行非破坏性分析的方法。

通过拉曼光谱分析，可以得到醋酸纤维短纤的分子链取向以及结构特征。

醋酸纤维短纤的链取向主要是沿纤维的轴向排列，呈现高度有序性。

纤维大分子取向度、结晶度与分子结构的表征方法

度也减小。因此，原丝的取向是影响原丝强度的最主要因素。比较PAN原丝的双折射率与应力一应变曲线图可以发现，双折射率的变化与纤维的强
度变化是一一对应的。双折射率绝对值大的，原丝的强度也大，断裂伸长率小。
2.1结晶度的定义
纤维中结晶部分占纤维整体的百分比例，它只反应结晶成分的均值，不讨论晶区的形式与分布，可分为体积结晶度Xv和质量结晶度Xw。取结晶度介于0~1 之间，纤维全结晶时为1，反之，全无序时，结晶度为0。
以 PAN 纺丝过程为例，纺丝过程中原丝始终受到
外力作用，故取向结构也
在整个过程中不断的变化。纺丝过程中纤维的双折射
率的总趋势是变大的。也
就意昧着 PAN 大分子主链上极性基团排列的有序程
度增加，大分子链段沿纤
维轴平行排列的程度增加，又因为纤维极性基团的排
列和大分子构象本身也能
反映分子的取向，所以得出纤维的取向增大。
1.2双折射法测纤维大分子取向度原理
如上图所示
纤维
1.2双折射法测纤维大分子取向度原理
在纤维大分子中，纤维双折射率的增加意味着大分子主链上极性基团排列的有序程度增加，大分子链段沿纤维轴平行排列的程度增加，又因为纤维极性基团的排列和大分子构象本身也能反映分子的取向，所以得出纤维的取向增大。
1.3原丝拉伸过程中取向的变化规律
3.3NMR谱实例展示
（1）样品制备
测试时，样品必须配成溶液，才能得到高分辨率的NMR谱。若直接用固体测定，所得的共振峰往往非常宽，没有精细结构，被称为宽线NMR，主要用于研究分子运动，对鉴定未知物用处不大。选用溶剂时要避免试样的吸收峰与溶剂峰相重合。常用聚合物溶剂如四氢呋喃、二甲苯、二氧杂环已烷、环己烷、石油醚等均不能用于NMR的溶液制备，因为均含有1H。而CCL4 ,CS2 等对高分子的溶液能力又很有限。因此，常需要用氘代溶剂，如氘代氯仿、氘代丙酮、氘代二甲亚砜等。

纺织材料学第三章纤维形态的表征-细度

d 11.28 Ndt
d 1128
Nm
纤维细度值相同，其直径可能不同，其换算关系为：
d1 2
d2
1
直径细度指标（直径）与间接细度指标的换算：
式中：d----纤维直径（mm）
δ----纤维密度（g/cm3)
二、纤维细度不匀指标
纤维的细度不匀主要包括两层含义：
➢ 纤维之间的粗细不匀； ➢ 纤维本身沿长度方向上的粗细不匀。
为显微镜法和气流仪法； ➢ 麻纤维：主要采用切断称重法，其次为显微镜法或
OFDA法； ➢ 丝纤维：主要采用绞丝称重法其次为显微镜法； ➢ 化纤短纤：根据毛型、棉型分别采用相应的测试方
法； ➢ 化纤长丝：一般采用绞丝称重法或显微镜法，其次
为振动法。
2．细度及其不匀对纤维集合体性质的影响
（1）对纤维本身的影响
ε——空隙率，未被纤维占据的体积的比率 S0——纤维的比表面积（单位体积纤维的表面积）
μ：空气粘滞系数粘滞系数（与环境温湿度有关可通过温湿度修正使其保持一致） ε：样筒内纤维的空隙率（即纤维集合体内的空间体积与纤维集合体总体积之比）；
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在纤维塞质量M和测量参数（A,L,u）不变的情况下：
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2．细度不匀指标及分布
（1）不匀率指标
直径不匀是纤维细度不匀的最主要和最有效的指标，包括：
➢ 直径均方差和变异系数 ➢ 直径平均差和平均差系数
偏差是衡量测量精密度的尺度，它表示一组平行测量数据之间相互接近的程度。在实际测量中，偏差的大小比误差的大小更重要
(极差，平均差，标准差）。
➢ 细纤维(比表面积增大）：吸湿性好，染色性好，纤维柔软，色泽乳白化，纤维成形后结构均匀、力学性能提高；

纤维的表征-王安怡

优：细度评定Hale Waihona Puke 起源，是其他间接纤称重法
指标测量的校验基础。
维
缺：耗时长，易出错。
细
度
的
表征
直径测量法
传统显微镜观测法：是其他测量的基础但速度慢人工干预较多。
OFDA法：快速、大样本、准确、干扰因素少、适合几乎所有纤维。
激光纤维直径测量法：是羊毛的标准
测量法但不适用于化学纤维。
谢谢！
纤维的外观形态与表征
---王安怡
纤维的外观形态
一、概念：纤维的外观形态包括纤维长短、粗细、截面形态和卷曲及转曲。二、显微镜下各种纤维的纵、横向形态特征：
图1-1棉纤维纵横向照片
图1-2丝光棉纤维纵横向照片
图2-1黄麻纤维纵横向照片
图2-2 大麻纤维纵横向照片
图2-3 苎麻纤维纵横向照片
图2-4 亚麻纤维纵横向照片
度及其分布特征的长度。缺：纤维的逐跟点数和测量相当
困难复杂，且受纤维自然状
长
态的长度和拽直状态下的影响。
度
的表
质量加权长度
优：对应各长度组纤维的称重较容易。缺：会受纤维形态、密度不匀的影响。
征
截面加权长度
优：最接近根数加权长度。缺：会受纤维形态、密度不匀的影响。
纤维外观形态的表征方法及优缺点
图3-1 绵羊毛纤维纵横向照片
图3-2 兔毛
图3-3 山羊绒纤维纵横向照片
图3-4 骆驼毛纤维纵横向照片
图4-1桑蚕丝纤维纵横向照片
图4-2 柞蚕丝纤维纵横向照片
图5-1涤纶纤维纵横向照片
图5-2 粘胶纤维纤维纵横向照片
纤维外观形态的表征方法及优缺点
优：最为直接准确的表达纤维长

聚丙烯腈碳纤维性能表征规范

聚丙烯腈碳纤维性能表征规范聚丙烯腈碳纤维的性能主要有力学性能、热物理性能和电学性能。

对于碳纤维材料来说，拉伸力学性能，包括拉伸强度、拉伸模量以及断裂伸长率是其主要力学性能指标。

由于纤维材料本身的特点，很难对其压缩力学性能进行有效的表征，因此基本不考虑纤维本身的压缩性能。

碳纤维的热物理性能包括热容、导热系数、线膨胀系数等，也是材料应用的重要指标。

电性能主要为体积电阻率以及电磁屏蔽方面的性能。

对于碳纤维的拉伸力学性能测试，各国都已经基本形成了相应的测试标准系列，这些标准系列同时包括了在力学性能测试时需要的线密度、体密度、上浆量等相关的测试。

对于热物理性能，相关的测试标准较少。

5.5.1 碳纤维性能测试标准序号标准号标准名称1 JIS R7601-1986 碳纤维试验方法2 JIS R7602-1995 碳纤维织物试验方法3 JIS R7603-1999 碳纤维-密度的试验方法4 JIS R7604-1999 碳纤维-上浆剂附着率的试验方法5 JIS R7605-1999 碳纤维-线密度的试验方法6 JIS R7606-2000 碳纤维单纤维拉伸性能试验方法7 JIS R7607-2000 碳纤维单纤维直径及断面面积试验方法8 JIS R7608-2007 碳纤维-树脂浸渍丝拉伸性能测试方法9 JIS R7609-2007 碳纤维体积电阻率测试方法10 JIS R7601-2006 碳纤维试验方法（修正1）日本东丽公司作为世界聚丙烯腈基碳纤维生产能力和水平最高的企业，也有自己的碳纤维力学性能测试内部规范，测试规范号和名称为TY-030B-01《碳纤维拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂延伸率测试方法》。

序号标准号中文标准名称1 ASTM D4018-2011 连续碳纤维和石墨纤维束性能的测试方法2 ASTM D1505-2010 采用密度梯度法测试塑料密度的测试方法3 ASTM D1577-2007 纺织纤维线密度的测试方法4 ASTM D7633-2013 炭黑碳含量的测试方法5 ASTM D482-2007 石油产品灰分的测试方法6 ASTM D2257-1998 纺织品中可萃取物的测试方法7 ASTMD4102-1982 碳纤维的耐热氧化性的试验方法序号标准号中文标准名称1 ISO10618-2004 碳纤维.树脂浸渍纱线拉伸特性测定2 ISO10548-2003 碳纤维.尺寸的测定3 ISO10119-1992 碳纤维.密度测定4 ISO10120-1991 碳纤维.线性密度的测定5 ISO10548-2003 碳纤维.胶料含量的测定6 ISO11567-1996 碳纤维.长丝直经和横截面积的测定7 ISO11566-1996 碳纤维.单丝样品抗拉性能的测定8 ISO 碳纤维长丝纱.试验方法和通用规范序号标准号标准名称1 GB/T3362-1982 碳纤维复丝拉伸性能试验方法2 GB/T3362-2005 碳纤维复丝拉伸性能试验方法3 GB/T3364-2008 碳纤维直径和根数试验方法4 GB/T3366-1996 碳纤维增强塑料纤维体积含量试验方法5 GB/T3855-2005 碳纤维增强塑料树脂含量试验方法6 GB/T26749-2011 碳纤维浸胶纱拉伸性能的测定7 GB/T30019-2013 碳纤维密度的测定8 GB/T29762-2013 碳纤维纤维直径和横截面积的测定9 GB/T29761-2013 碳纤维浸润剂含量的测定10 GB/T23442-2009 聚丙烯腈基碳纤维原丝结构和形态的测定11 GB/T26752-2011 聚丙烯腈基碳纤维12 QJ3074-1998 碳纤维及其复合材料电阻率测试方法13 GB18530-2001 车间空气中碳纤维粉尘职业接触限值碳纤维单丝力学性能测试单丝力学性能测试可以较为简单快速的得到碳纤维拉伸力学性能，需要样品量少，通常十厘米左右的纤维样品就可以完成对碳纤维的力学性能表征，因此在早期应用较为普遍。

纱线结构中纤维形态的数学表征

摘
要
根据空间几何学基本原理，用曲率、率以及相对转角对纤维的形态结构进行表征，于衡量纤维的弯采挠用
曲变形和扭转变形，变了以往纤维形态研究只考虑其空间曲线特性的局限，而建立了纤维的空问弹性曲杆模改从
文献标志码：Ａ
中图分类号：Ｓ１１２Ｔ０．
Ｍａｈｅａｉａｈａａｔｒｚｔｏｆｆｂｅｏｐｏｏｙｉａｎａｓｍｂｌｔｍｔｃｌｃｒｃｅｉａｉｎｏｉｒｍｒｈｌｇｎｙｒｓｅｙ
纱线结构中纤维形态的数学表征
薛文良，魏孟媛，陈革，程隆棣
（．华大学纺织面料技术教育部重点实验室，海１东上２上海出人境检验检疫局，海．上２０３）０１５２１２；０６０
型。分别对纱线捻回角与纤维扭转数进行数学推导，分析了二者之间的统一关系。指出纱线捻回角是纤维弯曲变形和扭转变形的综合反映，而纤维扭转数则可以将纤维的弯曲变形和扭转变形加以区别，而能够突出纤维本身从扭转性能的重要性。关键词纱线结构；纤维形态；捻；转变形；曲变形加扭弯
Ｃｉａ；２Ｓａｇａｔ — ｘｔｎｐｃｉｎａｄＱａａｔｅＢｒａｈｎ．ｈｎｈｉｒＥｉＩｓｅｔｎｕｒｎｉｕｅｕ，Ｓａｇａ２０５，ＣｉａＥｎｙｏｎｈｎｈｉ０３１ｈｎ）

第三章纤维的形态尺寸及表征

2.化学纤维 2.化学纤维化学短纤维为了改善其可纺性和织物性能，一般都要人为赋予卷曲，化学长丝（大部分）也不例外。赋予化纤卷曲的方法有机械卷曲法、复合纺丝法、三维卷曲纺丝法以及各种变形加工方法等。（1）复合纺丝法（是永久卷曲）：利用纤维的内部结构的不对称而在热空气、热水等处理后产生的。（2）机械卷曲法（是暂时卷曲）：利用纤维的热塑性采用机械方法挤压而成。
第三章纤维的形态尺寸及表征
第一节纤维的长度纤维长度：指纤维伸直而未伸长时两端的距离。（伸直长度）天然纤维：长度随动物、植物的种类、品系与生天然纤维：长度随动物、植物的种类、品系与生长条件等而不同; 长条件等而不同;品种不同，差异很大；同品种的天然纤维，长度离散也很大。棉、麻、毛 —— 短纤维，长度一般为 25~250mm
二表示纤维卷曲性能的指标
1.卷曲数：指每厘米长纤维内的卷曲个数。是反映卷曲多少的指标。 1.卷曲数：指每厘米长纤维内的卷曲个数。是反映卷曲多少的指标。一般化学短纤维的卷曲数的卷曲数为12～14个/25cm，一般化学短纤维的卷曲数的卷曲数为12～14个/25cm，羊毛的卷曲数随羊毛细度和生长部位而异。 2.卷曲率：指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分率。或 2.卷曲率：指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分率。或表示卷曲后纤维的缩短程度。卷曲率的大小与卷曲数及卷曲波幅形态有关。一般短化纤的卷曲率在10～15%为宜。一般短化纤的卷曲率在10～15%为宜。 3.卷曲回复率：指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度对卷曲伸直长度 3.卷曲回复率：的百分率。反映卷曲牢度的指标。数值越大，表示回缩后剩余的波纹越深，即波纹不易消失，卷曲耐久。一般短化纤的该值约为70～80%。一般短化纤的该值约为70～80%。 4.卷曲弹性率：指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对伸直长度的 4.卷曲弹性率：指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对伸直长度的百分率。反映卷曲牢度的指标。数值越大，表示卷曲容易恢复，卷曲弹性越好，卷曲耐久牢度越好。一般短化纤的该值约为10%。一般短化纤的该值约为10%。

纤维的截面形状及表征课件(共19张PPT)《纺织材料学(第2版)》

R00
Ar
R 2 - r 2
A0
R
D =rS =r
截面异形度
径向异形度
R - r
A -
0
0
式中， R0和Ri ，A0和Ai分别为最多接触点的外接圆和内切圆半径，截面积，见下图左图； r为一可替换半径； Ndt 为线密度； γ为纤维的密度。其中Dr较多地强调径向的波动；而Sr 则偏重异形使截面积的变化。显然，以r=Ri 的敏感性最大，以r=R0可作理论估算。对于多叶形异形，除异形度外，造型系数π是表达其叶瓣数n 的特
δt = tn - DitnδA = 1 -
P = Pf - Pos Pos
1．空心截面的特征中空截面也是一种异形，即纤维内部空缺异形，与前面轮廓相对圆的空缺是对仗的。天然棉、麻不仅轮廓内空缺，而且异形，是典型的复合异形截面；兔毛不仅椭圆和单孔中腔，而且有异形和多孔中腔，还带有竹腔层节结构，是合纤至今无法实现的复合异形结构；木棉巨大的中腔、超薄的胞壁，同样也是合纤加工梦寐以求的中控纤维形态。有关截面形状异形的表达见前，本节表达纤维截面的空缺部分，即中空度和中腔率的表达。
非圆形截面纤维的表观特征会随截面形状的不同而变，其力学、表观物理和表面吸附性质，也都会随纤维截面的异形化而变。即便是圆形纤维，也会随内部的中空及复合产生形态、线密度和结构的变化，使纤维的空间造型多样化、表观占有空间变大。中空使纤维弯曲、扭转刚度增大，纤维变粗；中空可含静止空气或相变材料，使纤维的隔热性增大，透气性不变或略增。复合使纤维结构不均匀和非对称，使各组分功能分担与互补，而获得皮芯结构的高强舒适或高强可粘结纤维；双边或偏心分布的高弹、空间卷曲与螺旋和形状记忆纤维；海岛型或海绵多孔型功能纤维或超细纤维等。纤维的异形化即截面非实心圆变化，主要有两类形式，一是截面形状的非圆形化，下又分为轮廓波动的异形化和直径不对称的异形化；一是截面的中空和复合化。

纳米纤维材料的制备和表征技术

纳米纤维材料的制备和表征技术纳米纤维材料（nanofiber materials）具有超细纤维结构和巨大的比表面积，被广泛应用于过滤、吸附、传感、医疗、能源等领域。

制备和表征纳米纤维材料的技术是实现纳米纤维材料应用的基础，本文将介绍常见的纳米纤维材料制备技术和表征方法。

纳米纤维材料的制备技术有多种，其中最常见且成熟的方法是静电纺丝（electrospinning）技术。

静电纺丝是一种利用高压电场将聚合物溶液或熔体从尖端喷出，形成纳米级连续纤维的方法。

这种方法制备的纳米纤维具有连续性、纤维直径可调、制备工艺简单等优点。

静电纺丝制备纳米纤维的关键是选择合适的聚合物溶液、调整电场参数和纺丝条件。

此外，还有其他方法如喷雾旋转真空沉积法、力臂纺丝法等也可以用于制备纳米纤维材料。

制备纳米纤维材料后，需要进行其表征以评估其性能。

纳米纤维材料的表征通常包括形貌、微观结构、化学成分和物理性能等方面的分析。

形貌观察可以通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）来实现，这些显微镜能够提供纳米级别的分辨率。

SEM可以显示纳米纤维的表面形貌以及纤维间的空隙结构，而TEM可以提供关于纳米纤维内部结构的更详细信息。

除了形貌观察外，纳米纤维材料的微观结构和化学成分分析也是十分重要的表征内容。

X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）是常用的分析方法。

XRD可以确定纳米纤维材料的结晶性质，而FTIR可以确定纳米纤维材料中的化学成分和官能团。

此外，物理性能的表征对于纳米纤维材料的实际应用也非常重要。

纳米纤维材料的力学性能通常通过拉伸测试来评估，这需要使用纳米拉伸仪等设备。

纳米纤维材料的热性能可以通过热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DSC）来研究，这些方法可以测量纳米纤维材料在不同温度下的质量损失和热反应。

最后，纳米纤维材料的应用需要考虑材料的表面性质。

表面性质的表征主要包括表面形貌、表面能和表面化学组成等方面的研究。

纤维外观形态表征

，品质愈高，可挠度愈大，可提高成纱时纤维的强力利用系数，并减少毛羽，增加可纺支数和纱的柔软性。（2）线密度：一般为0.4～0.9tex 。优良品种的苎麻纤维，平均线密度在0.5tex或以下；中质苎麻的线密度应为0.67~0.56tex。
• 苎麻的截面形状
• 纤维的外观形态表征方法
纤维长度纤维卷曲
纤维细度
纤维截面形状
此处以苎麻纤维为例子进行讲述
苎麻——中国草
• 苎麻纤维的长度
单纤维长度为20~250mm
苎麻单纤维较长，可直接单纤维纺纱，苎麻纤维长度的整齐度差，长度变异系数约为80%，较其他天然纤维大。苎麻纤维的长度随品种、生长条件而变化。
苎麻纤维的截面大都呈腰圆形，内有中腔，胞壁有裂纹；纵向大都较平直，有横节、竖纹。

大豆蛋白纤维的结构表征及功能性质

大豆蛋白纤维的结构表征及功能性质大豆蛋白纤维是一种来源于大豆的天然蛋白质材料，其具有丰富的营养价值和广泛的应用前景。

在研究和开发大豆蛋白纤维之前，了解其结构表征和功能性质对于深入认识其特点和应用潜力至关重要。

大豆蛋白纤维的结构通常由多种蛋白小分子组成，包括大豆球蛋白、大豆隐球蛋白、大豆凝集素等。

这些蛋白小分子通过非共价键和共价键相互作用形成聚合物结构，进一步形成固态材料。

其主要结构特点包括分子量分布广泛、亲水性较强、组成成分多样等。

一种常用的表征大豆蛋白纤维结构的方法是扫描电子显微镜（SEM）。

使用SEM，我们可以观察到大豆蛋白纤维的表面形貌，并进一步分析纤维的形状、大小和表面特征。

另外，X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）也是常用的结构表征方法。

XRD可以用来确定大豆蛋白纤维的晶型结构，而FTIR可以提供有关纤维中化学键和功能基团的信息。

大豆蛋白纤维的功能性质是指其在应用中所具备的特定功能。

首先，大豆蛋白纤维具有良好的亲水性和吸水性。

这使得它在食品工业中可以用作增稠剂、乳化剂和击剪剂等功能性成分。

其次，大豆蛋白纤维还具有优异的弹性和可塑性。

这使得它成为一种理想的材料用于制备肉制品、鱼糜和素肉等替代性食品。

此外，大豆蛋白纤维还具有生物降解性和生物相容性，使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。

除此之外，大豆蛋白纤维还具有一定的保健功能。

研究表明，大豆蛋白纤维富含多种必需氨基酸、植物甾醇和多种维生素。

这些活性成分可以促进人体的新陈代谢和免疫功能，并具有降低血脂、抗氧化和抗炎作用。

根据以上的结构表征和功能性质分析，我们可以看出大豆蛋白纤维具有广泛的应用潜力。

在食品工业中，它可以用于替代动物性蛋白制备各类食品，如肉制品、乳制品和面制品等。

在纺织工业中，大豆蛋白纤维也可以用于制备环保纺织品，如服装和家居纺织品等。

此外，大豆蛋白纤维还可以应用于制备保健品、医用材料和化妆品等。

总之，大豆蛋白纤维作为一种天然的蛋白质材料，其结构表征和功能性质的研究对于深入了解其特点、优势和应用潜力至关重要。

纳米纤维材料的制备和表征

纳米纤维材料的制备和表征纳米纤维材料属于功能性材料的一种，具有较高的强度、韧性、导热性等特性，并在多领域得到了广泛应用。

在过去的几十年中，研究者们对纳米纤维材料进行了一系列的研究，不断探索其制备方法及性质表征方法。

一、纳米纤维材料的制备方法1. 电纺法电纺法是目前应用最为广泛的一种制备纳米纤维材料的方法。

该方法利用电场作用于高分子溶液中的聚合物分子，使其形成带电的液滴，进而拉伸和喷射成纳米级纤维。

电纺法操作简便，成本较低，制备速度较快，可以制备各种形状和类型的纳米纤维材料。

2. 模板法模板法是一种基于纳米模板的制备方法。

研究者们采用模板材料如金属、陶瓷、聚合物等，通过控制模板孔隙大小及模板表面性质来制备纳米材料。

该方法可以制备出高纯度和高度有序的纳米纤维材料。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将各种金属、陶瓷、聚合物预聚体以水溶液或有机溶液溶胶态悬浮，并在某些条件下使其先碳化或烧结，再热处理得到的纳米材料的制备方法。

该方法可以制备出高度纯净、高比表面积的纳米纤维材料。

4. 气相沉积法气相沉积法是利用化学气相沉积技术制备纳米材料的一种方法。

该方法可以在较低的温度下高效地制备出高质量的纳米纤维材料。

二、纳米纤维材料的表征方法1. 扫描电子显微镜扫描电子显微镜（SEM）是一种通过高压电子束扫描材料表面来获得表面形貌和结构的方法。

SEM可以对纳米纤维的直径、长度、形态、孔隙分布等表征，是表征纳米纤维材料的重要手段。

2. 透射电子显微镜透射电子显微镜（TEM）是一种运用电子束，使其透过材料薄片来获得材料内部结构的方法。

TEM可以对各种材料的微观结构进行分析和观察，并能够获得精确的纳米纤维直径和形态信息。

3. 红外光谱法红外光谱法（IR）是利用物质对红外辐射的吸收来分析样品的成分及其结构的方法，具有快速、准确、非破坏性等优点。

IR可以通过分析纳米纤维中特殊的结构和化学键信息来表征其结构和组成。

4. X射线衍射法X射线衍射法（XRD）是一种通过强制X射线入射材料的方法，通过衍射效应分析物质的晶体结构、晶格常数、晶胞参数等信息的方法。

天然竹纤维的固态核磁共振谱表征

天然竹纤维的固态核磁共振谱表征
固态核磁共振（NMR）是一种非常有用的技术来表征天然竹纤维。

它提供了强有力的证据
来鉴定纤维中存在的化学结构，从而有助于深入了解竹纤维的细节。

关于天然竹纤维NMR的研究已经在最近几年取得了显著的进展。

研究表明，NMR技术可以
很好地描述天然竹纤维结构。

其中最重要的是可以测定竹纤维中存在的含水量以及化学组成。

天然竹纤维NMR特性可以用谱表表示给出来。

在这种情况下，由多样性谱图引起的峰反映
了不同组分的原子。

比如，甲烷纤维中存在的CH2组份由双重峰表示，而CH组分被双重
峰表示，以此类推。

此外，NMR技术还可以用来描述竹纤维中的水合氢键。

该抓取是由两种耦合核磁共振的真
实的线结构体示，其中可以发现一对交替的杂化组成，表示竹纤维中的水合氢键。

此外，NMR技术还可以用来测定竹纤维的含水量。

由于NMR技术可以指示水的数量和分布，因此可以用来定性和定量地测定天然竹纤维中的水含量。

同时，根据NMR获得的信息，可
以进一步评估天然竹纤维在环境变化（如气候变暖等）下的受力情况。

总之，NMR技术是一种极为有用的技术，可以用来表征天然竹纤维，从而为深入了解竹纤
维的细节、评价含水量以及研究竹纤维在环境变化下的受力情况提供有用的参考数据和参
考资料。

化学纤维异形度指标的表征方法

化学纤维异形度指标的表征方法
化学纤维异形度指标（abbreviated as CFA)是衡量特定拉维分散体系中纤维异形度的常用
指标。

它是依据表面几何形态学原理，基于研究流变学特性，或者基于分散体系改良粉状溶液稳定性的基础上，来测量纤维的分布状况的指标。

化学纤维异形度指标是通过采用一系列测定参数来建立的，不同的参数会给出不同的纤维异形度指标值。

其主要参数包括：细度（用布尔系数和颗粒度指数来衡量），粒径（采用均匀和不均匀度指标），形貌（粒度统计、微结构、长纤维比例和极限纤维长度）。

化学纤维异形度指标的表征方法有两种：一种是以颗粒度指数增加，以粒度均匀度下降的模式来表示；另一种是以其余参数的增加或下降来表征。

以异形度从低到高为例，以前者表征则为：颗粒度指数增加，粒度均匀度下降；以后者表征则为：细度降低，粒径增大，形貌上极限纤维长度增加，数量分布发生剧变等。

因此，化学纤维异形度指标可以有效地表征不同拉维分散体系中纤维形貌和粒度结构特征，为拉维分散体系的配方优化和性能预测提供依据，从而更好地提高拉维分散体系的稳定性。

改性聚酯(PET)纤维的制备与表征

1#样品，COPET 切片为国产 2＃样品，COPET 切片为进口 3＃样品，常规PET
从图可得，1＃的直线斜率最大，其次是 2＃，3＃的斜率最小，斜率的大小，意味着高聚物的表观粘度表现出不同的温度敏感性。直线斜率△Eη/R 较大，则流动活化能△Eη较高，即粘度对温度变化较敏感。1#与2#样品为COPET，对温度变化比较敏感。
大而避免液滴细流出现。
漫流型：漫流型虽然因表面积比液滴型小20%而能形成连续细流，但由于纺丝液体在挤出喷丝孔后即沿喷丝板表面漫流，从而细流间易相互粘连，会引起丝条的周期性断裂或毛丝，因此仍然不是正常细流。通常在喷丝板表面喷洒硅油或降低流体的温度，以提高其粘度。
胀大型：胀大型与漫流型不同，纺丝流体在孔口发生胀大，但不流附于喷丝板表面。只要胀大比控制在适当的范围，细流是连续稳定的，因此是纺丝中正常的细流类型。纺丝流体出现孔口胀大现象的根源是纺丝流体的弹性。
王芳.阳离子海岛型复合纤维生产工艺技术研究[D].苏州大学
2.3 挤出熔体细流类型对纺丝成型的影响
液滴型
漫流型
胀大型
破裂型
液滴型：液滴型不能成为连续细流，无法形成纤维。流体表面张力越大，则细流缩小其表面积成为液滴的倾向也越大，此外，温度过高，聚合物降解，粘度下降也促使
液滴的生产。在实际纺丝中，通常通过降低温度使粘度增大，或增加泵供量使纺速增
PET、ECDP、CDP、PARSTER热分解温度(Td)
当温度热分解温度时，聚合物大分子链发生断裂，分解为低聚物，分子量降低，不利
于纺丝。
PET的几种转变温度
名称
Tg
Tc（冷结晶温度Tc1与热结晶温度Tc2）
Tm Td（起始分解温度）
PET 70-80℃

几种碳纤维的表面状态表征与分析

文章编号:1000-3851(2001)03-0038-05收稿日期:2000-10-13;收修改稿日期:2000-11-03作者介绍:张佐光(1952),男,博士,教授,主要从事高性能树脂基复合材料方面的研究。

几种碳纤维的表面状态表征与分析郭慧玲1,仲伟虹1,张佐光1,张宝艳2,益小苏2(1.北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083;2.北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要: 使用扫描电镜、原子力显微镜与X 射线光电子能谱仪,对T300,T700,T800,AS4四种碳纤维的表面进行物理与化学表征和分析。

用扫描电镜观察得出T 300,T 800表面物理形态相近,T 700表面较光滑但有絮状浆料,AS 4表面极光滑且直径较大。

原子力显微镜揭示了碳纤维更微观的形貌,T 300与T 800的形貌差别清晰可见。

XPS 定量分析技术表明,T 300,T700,T800表面的活性基本相同,AS4则较差。

纤维表面状态的这些差异体现在其复合材料的界面力学性能上。

关键词: 碳纤维;表面状态;表征中图分类号: TB 332 文献标识码:ACHARACTERIZATION AND ANALYS IS ON SEVERAL CARBON FIBERSGUO Hui -ling ,ZHONG Wei -hong ,ZHANG Zuo -guang ,ZHANG Bao -ya n ,YI Xiao -su(1.College of Materials Science and Engineering,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100083,China;2.The National Key Laboratory of Advanced Composites ,Beijing Institute of Aeronautica l Ma terials ,Beijing 100095,China )Abstract : The physical and chemical chara cteriza tion a nd a nalysis on the surfa ce of four ca rbon fibers (T300,T700,T800and A S4)were performed by SEM,AFM and XPS.Observed by SEM,the surface physica l morphology of T 300a nd T 800wa s similar ,the surfa ce of T 700wa s glossier a nd ha d floccules a nd the surface of AS4was most glossy and ha d la rger dia meter.More micromorphology of ca rbon fibers were revealed ,the difference on surfa ce sta te of T 300a nd T 800were great .Qua nti-ta tive ana lysis by XPS,the surface activity of T300,T700and T800were materia lized on the me-cha nica l property of composites'interface .Key words: ca rbon fibers;surfa ce sta te;characteriza tion 随着航空航天领域对材料性能要求的提高,高性能碳纤维T 700,T 800,A S 4复合材料的应用越来越广泛。