第章纺织纤维的基础知识

天然纤维
动物纤维 (天然蛋白质纤维)
种子纤维：棉 韧皮(叶子)纤维：麻
果实纤维：木棉、椰子纤维
茎秆纤维：竹纤维 动物毛发：羊毛、羊绒
分泌物：蚕丝、蜘蛛丝
纤维
化学纤维
矿物纤维
石棉
(无机纤维)
再生纤维：粘胶
合成纤维：七大纶
以天然高聚物为原料
以石油等中所提取的小分子 为原料
人工制造
无机纤维：玻璃纤维、碳纤维
一、纤维的定义与要求
3.纺织纤维应具备的基本性能
具有适当的长度和细度 具有一定的强伸度 具有一定的柔软性和弹性 具有一定的吸湿性和染色性 具有一定的保暖性 具有一定的化学稳定性
二、纤维的分类
1.按纤维来源 2.按纤维长度
二、纤维的分类
1.按纤维来源
植物纤维
自然界物质
(天然纤维素纤维)
纤维来源
天然纤维：自然界里原有的或从人工种 植的植物中、人工饲养的动物的毛发和 分泌液中直接获取的纤维。
化学纤维：以天然的或合成的高聚物以 及无机物为原料，经过人工加工的纤维。
天然纤维
植物纤维：取自于植物种子、韧皮、 叶子、果实或茎秆的纤维。（纤维素 纤维）
动物纤维：取自于动物的毛发或分泌 液的纤维。（蛋白质纤维）
（3）取向结构
A. 定义：指大分子排列方向与纤维轴向符合的程度 B. 表征
生纤维、合成纤维？ 3、列表简述纤维的分类？
三、纤维的结构
（一）定义
是指构成纤维的长链分子的组成以及它们在 空间的排列位置和纤维的宏观形状。
（二）分类
1.大分子结构 2.超分子结构（凝聚态结构） 3.形态结构
1.纤维的大分子结构
（1） 链原子的类型与排列
A. 均链大分子
主链都是靠相同的碳原子以共价键形式相联结的（C-C) 可塑性比较好，服用纤维有一定缺点
（3）聚合度 （DP)
构成纤维大分子的单基的数目，或一个大分子 中的单基重复的次数。
影响：强度
1.纤维的大分子结构
（4） 侧基
分布在大分子主链两侧并通过化学键与主链连 接的化学基团
影响：热学性质、力学性质和耐化学性质
（5）端基
大分子两端的结构单元 影响：纤维的光、热稳定性
1.纤维的大分子结构
度有关
在部分大分子侧基上，某些成对基团之 间接近时，产生能级跃迁的原子转移， 从而基团间形成相互结合的化学键。
是化学键中作用力较弱的一 种，能量30～50千卡/克 分子
少数纤维的大分子之间存在着桥式侧基。
能量50～200千卡/克分 子
2、纤维的超分子结构
（2） 聚集态结构（结晶态和非晶态）
A. 结晶态和结晶区
应，改变组成成分，再生成天然高分子的衍生物而制成的纤维。
无机纤维：以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料，经人工抽
丝或直接碳化制成的纤维。
二、纤维的分类
2、按纤维长度
(1) 长丝：长度达几十米或上百米 天然长丝 化纤长丝
(2) 短纤维 ：长度较短的纤维
(1) 天然短纤维
棉：<40mm 毛：50-75mm 苎麻：120-250mm 亚麻：25-30mm
矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石 中获得的纤维。（无机纤维）
化学纤维
再生纤维：以天然高聚物为原料，制成浆液的化学组成基本不
变并高纯净后制成的纤维。
合成纤维：以煤、石油、天然气、农副产品等低分子化合物为
原料，先制成单体，再经过化学合成为高聚物，纺制的纤维。
半合成纤维：以天然高聚物为骨架，通过与其他化学物质反
大分子链段排列规整； 结构紧密，缝隙孔洞较少； 相互间结合力强，互相接近的基团结合力互相饱和。
B. 非晶态和非晶区
大分子链段排列混乱，无规律； 结构松散，有较多的缝隙、孔洞； 相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。
C. 大小表征：结晶度 D. 影响：吸湿性和染色性
2、 纤维的超分子结构
B. 杂链大分子
主链是由两种或两种以上的原子所构成的（C-O、C-N、N-S） 可塑性和服用性能都较好
C. 元素有机高分子
主链上含有磷、硼、硅、铝、钛等元素，侧链上含有有机基团 有机物的弹性和韧性，无机物的高耐热性
1.纤维的大分子结构
（2）单基（链节）
构成纤维大分子的基本化学结构单元 影响：耐酸、耐碱、耐光、吸湿性、染色性
(2) 化纤短纤维
棉型化纤： 33-51 mm 毛型化纤 ：64-114 mm 中长型化纤 ：51-76 mm
化纤长丝 化学纤维加工中不经切断的纤 维称为长丝。
化纤短纤维 化学纤维在纺丝后加工中， 可以切断成各种长度规格的短纤维，有 棉型、毛型和中长型三种类型。
课后作业（二）
1、纺织纤维的定义及其具备的性质？ 2、名词解释：天然纤维、化学纤维、再
（1） 大分子间的作用力
A. 原因及类型
范德华力 氢键 盐式键 化学键
B. 影响：强度
名称
定
向
力
范 德 华 力
诱 导 力
色
散
力
氢键
盐式键 化学键
产生原因
特点
产生于极性分子间，是由它们的永久偶 作用能量3～5千卡/克分子；
极矩作用而产生的
与温度有关
由相邻分子间的诱导电动势产生的，产 1.5～3千卡/克分子；与温
第一章 纺织纤维的基本知识
第一节 纺织纤维定义、要求与分类
一、纤维的定义与要求 二、纤维的分类
一、纤维的定义与要求
1.纤维：直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径 大百倍、千倍以上的细长物质，如棉花、肌肉、毛发 等。
2.纺织纤维：纤维长度达到数十毫米以上，具有一定的 强度、一定的可挠曲性和互相纠缠抱合性能和其它服 用性能而可以用来制造纺织制品（如纱、线、绳带、 机织物、针织物、非织造布等）的纤维。
生于极性分子与非极性分子之间
度有关
由相邻原子上的电子云旋转引起瞬时的 偶极矩而产生的。产生一切非极性分子 中。
0.2～2千卡/克分子；与温 度无关
大分子侧基（或部分主链上）极性基团 能量1.3～10.2千卡/克分
之间的静电吸引力（如－NH2，－COOH，子距离2ห้องสมุดไป่ตู้3～3.2A ；与温
－OH，－CONH等）
（6） 大分子链的柔曲性
A. 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。
B. 因素
a. 温度 b. 纤维大分子结构
主链上原子价键的旋转性 侧基的大小和极性
c. 影响：弹性
2.纤维的超分子结构
----在分子间作用力下，纤维内大分子之间的排 列和堆砌结构称为纤维的凝聚态结构也称超分 子结构。