纤维的基础知识
纤维知识小常识
纤维知识小常识
纤维是人们日常生活中不可或缺的一部分，它存在于我们的衣物、家居用品、食品等多个领域。
了解纤维的基本知识，对于我们更好地选择和使用纤维制品具有重要意义。
一、纤维的分类
纤维主要分为天然纤维和合成纤维两大类。
天然纤维包括棉、麻、丝、毛等，它们具有吸湿性好、透气性好、弹性好等优点。
合成纤维则是由石油化工原料经过聚合反应制成的，常见的有涤纶、尼龙、腈纶等。
二、纤维的特性
1.吸湿性：纤维的吸湿性是指纤维吸收空气中水蒸气的能力。
吸湿性好的纤
维能够保持皮肤的干爽，减少过敏和皮肤疾病的发生。
2.透气性：纤维的透气性是指纤维让空气通过的能力。
透气性好的纤维能够
保持皮肤的呼吸畅通，避免汗液滞留在皮肤上。
3.弹性：纤维的弹性是指纤维在受到外力作用后恢复原状的能力。
弹性好的
纤维能够提供更好的穿着舒适度和耐用性。
三、纤维的应用
1.纺织品：纤维是纺织品的主要原料，包括衣物、床品、家纺等。
不同的纤
维具有不同的特性，因此适用于不同的纺织品。
2.建筑材料：纤维可以用于制造建筑材料，如玻璃纤维增强混凝土、碳纤维
增强塑料等，具有轻质、高强、耐久等优点。
3.食品加工：纤维可以用于制作食品，如膳食纤维、可溶性膳食纤维等，具
有改善肠道健康、降低胆固醇等作用。
4.医疗卫生：纤维在医疗卫生领域也有广泛应用，如用于制造医疗器械、药
物载体等。
总之，了解纤维的基本知识对于我们更好地选择和使用纤维制品具有重要意义。
纤维基础知识
纤维基础知识简介纤维是一种细长的物质，通常由连续排列的分子或纤维束组成。
在各种材料中，纤维具有广泛的应用，包括纺织品、复合材料、生物医学材料等领域。
本文将介绍纤维的基础知识，包括纤维的分类、结构、制备方法和应用。
纤维的分类根据纤维的来源和化学组成，纤维可以分为天然纤维和人造纤维两大类。
天然纤维天然纤维是指从植物、动物或矿物中提取的纤维。
常见的天然纤维包括棉纤维、羊毛、丝、亚麻等。
这些纤维具有天然的纤维结构和特性。
•棉纤维：棉纤维是从棉花中提取的纤维，具有柔软、透气和吸湿性良好的特点。
棉纤维广泛用于纺织品行业，如纺织品、衣物等。
•羊毛：羊毛是从绵羊身上剪下的纤维，具有保暖性能和柔软的触感。
羊毛通常用于制作毯子、衣物等冬季用品。
•丝：丝是蚕茧中提取的纤维，具有光泽和柔软的特点，常用于制作高档的织物、丝绸制品等。
•亚麻：亚麻纤维是从亚麻植物的茎中提取的，具有天然的纹理和透气性，常用于制作床上用品、装饰品等。
人造纤维人造纤维是通过化学合成或纤维素的加工得到的纤维。
人造纤维可以根据生产方法分为合成纤维和再生纤维。
•合成纤维：合成纤维是通过合成聚合物得到的纤维，具有优异的机械性能和化学稳定性。
常见的合成纤维包括聚酯纤维、尼龙纤维等，广泛应用于纺织、建筑、汽车等领域。
•再生纤维：再生纤维是通过废纸、废棉等再生材料制得的纤维。
常见的再生纤维包括再生棉纤维、再生聚酯纤维等，具有环保和可再生的特点。
纤维的结构纤维的结构对其性能和用途有重要影响。
纤维的结构可分为微观结构和宏观结构两个层面。
微观结构纤维的微观结构包括分子结构和晶体结构。
•分子结构：纤维由多个分子通过化学键连接而成，分子结构决定了纤维的化学性质和机械性能。
•晶体结构：纤维的分子排列形成晶体结构，晶体结构对纤维的强度和刚度有重要影响。
宏观结构纤维的宏观结构包括直径、长度和形态等特征。
•直径：纤维的直径影响着纤维的柔软性、抗张强度和透气性能。
•长度：纤维的长度决定了纤维的纺纱、织造和纺织等工艺特性。
纺织基础知识：基础概念｜纤维｜纱线
⑤卫生性：棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践，织品与肌肤接触无任何刺激，无负作用，久穿对人体有益无害，卫生性能良好。
1、衣物的关键部位要注意保型，如肩、衣领、袖口等处，尤其是经树脂整理的硬衣领，一定要采用刷洗。
2、具有典型风格的面料，要注意保护其特有的外型内格，如灯蕊绒、平绒等。拧绞时，要将绒面包在里面，晾晒时拉平掉开，避免绒面变形。对于提花织品，不可用硬刷子猛力洗刷，防止断纱起毛。
3、棉织品具良好的理化性能，然而也不宜在洗涤液中浸泡过久，曝晒时间亦不可过长，防止颜色受到破坏。
式中：G为丝的重量（克），L为丝的长度（米）
②定重制：
A.公支数（公支）：1克纱（丝）所具有的长度米数。
公式：NM(N)=L/G
式中：1为纱（丝）的长度（米），G为纱（丝）的重量（克）
B.英支数（英支）：1磅纱线所具有的840码长度的个数。
公式：NE(S)=L/(G×840)
式中：L为纱（丝）的长度（码），G为纱（丝）的重量（磅）。
七、怎样识别织物：
织物的手感是人们用来鉴别织物的品质质量的一项重要内容。具体地说，用手触摸织物的感觉在心理上的反应，由于织物的品种不同，质量高低也各有差异，织物的手感效果，也就有较大区别。手感有以下几个方面：
①织物身骨是否挺括和松弛；②织物表面的光滑与粗糙；③织物的柔软与坚硬；④织物的薄与厚；⑤织物的冷与暖；⑥织物对皮肤有刺激与无刺少激的感觉。例如：手抚摸着真丝纺品有凉的感觉；纯毛织物有暖的感觉；手感细而平滑的确良棉织品多是高支纱织拷制成燃烧法鉴别出天然纤维和化学纤维。
纤维基础知识
生产技术科培训资料一、纤维基础知识（一）、纤维素纤维(棉)的性能浓碱对天然纤维素纤维的作用：常温下，浓的氢氧化钠溶液会使天然纤维素纤维发生不可逆各向异性溶胀，纤维纵向收缩而直径增大，若施加一定的张力防止其收缩，并及时洗碱，可使纤维获得丝一样的光泽，这就是丝光。
在显微镜下观察可发现，溶胀了的纤维的横截面，原有胞腔几乎完全消失，长度方向缩短，并由原来扭曲的扁平带状变为平滑的圆柱状。
棉纤维若在无张力下与浓碱作用，结果得不到丝光效果，却得到另一种有实用价值的碱缩效果，尤其是棉针织物经浓碱处理，纱线膨胀，织物的线圈组织密度和弹性增加，织物发生皱缩。
酸与纤维素作用的一般规律是酸性愈强，水解速率愈快。
强无机酸如盐酸、硫酸、硝酸等对纤维素纤维水解特别强烈，弱酸如磷酸、硼酸催化活性较弱，有机酸则更比较缓和。
酸的浓度愈大，水解速率愈快。
温度对纤维素的水解影响很大，温度愈高水解速率愈快，当酸的浓度恒定时，温度每升高10°，纤维素水解速率增加2～3倍。
在其他条件相同的情况下，纤维素水解的程度与时间成正比，作用时间愈长，水解愈严重。
此外，纤维素水解速率的快慢还与纤维素的种类有关，例如麻、棉、丝光棉、粘胶纤维，它们的水解速率依次递增，这主要是它们的纤维结构中无定形部分依次增加。
实际生产中一般只用很稀的酸处理棉织物，而且温度不超过50℃，处理后还必须彻底洗净，尤其要避免带酸情况下干燥。
纤维素与氧化剂的作用纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧化纤维素，使纤维变性、受损。
纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所以高温碱煮时应尽量避免与空气接触。
在应用次氯酸钠、亚氯酸钠、过氧化氢等氧化剂漂白时，必须严格控制工艺条件，以保证织物或纱线应有的强度。
（二）粘胶（人造棉）的性能同其他纤维素纤维一样，粘胶纤维对酸和氧化剂比较敏感，但粘胶纤维结构松散，聚合度、结晶度和取向度低，有较多的空隙和内表面积，暴露的羟基比棉多，因此化学活泼性比棉大，对酸和氧化剂的敏感性大于棉。
纤维素基础知识
纤维聚丙烯晴纤维纤维（Fiber ）：一般是指细而长的材料。
纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。
一、天然纤维天然纤维是自然界存在的，可以直接取得纤维，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。
(一)植物纤维植物纤维是由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维，是天然纤维素纤维。
从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等；从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等。
植物纤维的主要化学成分是纤维素，故也称纤维素纤维。
植物纤维包括：种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。
种子纤维：是指一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。
如棉、木棉。
韧皮纤维：是从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。
如：亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维。
叶纤维：是从一些植物的叶子或叶鞘取得的工艺纤维。
如：剑麻、蕉麻。
果实纤维：是从一些植物的果实取得的纤维。
如：椰子纤维。
(二)动物纤维动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。
从动物毛发得到的纤维有羊毛、兔毛、骆驼毛、山羊毛、牦牛绒等；从动物腺分泌物得到的纤维有蚕丝等。
动物纤维的主要化学成分是蛋白质，故也称蛋白质纤维。
动物纤维 (天然蛋白质纤维) 包括：毛发纤维和腺体纤维。
毛发纤维: 动物毛囊生长具有多细胞结构由角蛋白组成的纤维。
如：绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛。
丝纤维: 由一些昆虫丝腺所分泌的，特别是由鳞翅目幼虫所分泌的物质形成的纤维，此外还有由一些软体动物的分泌物形成的纤维。
如：蚕丝。
(三)矿物纤维矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，其主要来源为各类石棉，如温石棉，青石棉等。
二、化学纤维化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。
可分为人造纤维和合成纤维两类。
(一)人造纤维人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料，经过化学加工后制成的纺织纤维。
纺织纤维分类及鉴别基础知识
(2) 、麻纤维手感较粗硬。
(5) 、化学纤维中只有粘胶纤维的干、湿状态强力差异大。
(1) 、棉纤维：横截面形态：腰圆形，有中腰；纵面形态：扁平带状，有天然转曲。
(4) 、兔毛纤维：横截面形态：哑铃型，有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。
(5) 、桑蚕丝纤维：横截面形态：不规则三角形；纵面形态：光滑平直，纵向有条纹。
(6) 、普通粘纤：横截面形态：锯齿形，皮芯结构；纵面形态：纵向有沟槽。
(7) 、富强纤维：横截面形态：较少齿形，或圆形，椭圆形；纵面形态：表面平滑。
不清晰骨形条纹。
(5) 、粘胶纤维：白色紫阴影(6) 、有光粘胶纤维：淡黄色紫阴影(7) 、涤纶纤维：白光青天光很亮(8) 、维纶有光纤维：淡黄色紫阴影。
5、燃烧法：根据纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分岀纤维的大类。
儿种常见纤维的燃烧特征判别对照如下:(1) 、棉、麻、粘纤、铜氨纤维：靠近火焰：不缩不熔;接触火焰：迅速燃烧;离开火焰:继续燃烧；气味：烧纸的气味；残留物特征：少量灰黑或灰白色灰烬。
靠近火焰：卷曲且熔；接触火焰：卷曲，熔化，燃烧；离燃烧；气味：石蜡味；残留物特征：灰白色硬透明圆珠。
气味：特异味；残留物特征：白色胶状。
焰：自行熄灭；气味：刺鼻气味；残留物特征：深棕色硬块。
靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：继续燃烧，冒黑烟；气味：特有香味；残留物特征：不规则焦茶色硬块。
(2)、蚕丝、毛纤维:开火焰：缓慢燃烧有时自行熄灭; 气味：烧毛发的气味; 残留物特征：松而脆黑色颗粒或焦炭状。
(3)、涤纶纤维: 靠近火焰：熔缩; 接触火焰：熔融，冒烟，缓慢燃烧；离开火焰：继续燃烧，有时白行熄灭；气味：特殊芳香甜味;残留物特征：硬的黑色圆珠。
(4)、锦纶纤维: 靠近火焰：熔缩; 接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：白灭；气味：氨基味；残留物特征：坚硬淡棕透明圆珠。
(5)、膳纶纤维: 靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：继续燃饶，冒黑烟；气味：辛辣味；残留物特征：黑色不规则小珠，易碎。
服装纤维知识点总结图
服装纤维知识点总结图一、纤维的分类1.1 植物纤维植物纤维是指从植物中提取的纤维，主要包括棉、麻、竹、木质纤维等。
其中，棉纤维是最常见的植物纤维，具有柔软、吸湿性好、透气性好等特点，适合用于制作夏季服装。
麻纤维具有耐磨损、透气性好、吸湿性强等特点，适合用于制作夏季服装。
竹纤维具有抗菌、防臭、吸湿性强等特点，适合用于制作内衣等服装。
木质纤维具有光滑、柔软、透气性好等特点，适合用于制作贴身服装。
1.2 动物纤维动物纤维是指从动物身上提取的纤维，主要包括羊毛、丝绸、羊绒等。
其中，羊毛具有保暖性好、弹性好、吸湿性强等特点，适合用于制作冬季服装。
丝绸具有光滑、柔软、透气性好等特点，适合用于制作高档礼服等服装。
羊绒具有保暖性好、柔软、舒适性好等特点，适合用于制作冬季外套等服装。
1.3 化学纤维化学纤维是通过化学方法合成的纤维，主要包括涤纶、锦纶、腈纶等。
其中，涤纶具有耐磨损、易清洗、抗皱性好等特点，适合用于制作运动服、工作服等服装。
锦纶具有弹性好、耐磨损、不易变形等特点，适合用于制作内衣、泳衣等紧身服装。
腈纶具有保暖性好、弹性好、耐磨损等特点，适合用于制作冬季外套等服装。
1.4 矿物纤维矿物纤维是由矿物质加工而成的纤维，主要包括玻璃纤维、石棉纤维等。
其中，玻璃纤维具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等特点，适合用于制作防护服等特种服装。
石棉纤维具有耐高温、耐磨损、防火性能好等特点，适合用于制作特种防护服等服装。
二、纤维的性能2.1 强度纤维的强度是指纤维在拉伸时承受的力量大小。
通常情况下，纤维的强度越高，其耐磨损性和耐拉伸性就越好，适合用于制作耐磨损、耐拉伸的服装。
2.2 弹性纤维的弹性是指纤维在拉伸后能否恢复原状的能力。
通常情况下，纤维的弹性越好，其服装在使用过程中不易变形，给人穿着舒适的感觉。
2.3 吸湿性纤维的吸湿性是指纤维吸取水分的能力。
通常情况下，纤维的吸湿性越好，其服装在夏季穿着时不易粘身，给人带来凉爽的感觉。
纺纱原料基础知识
纺纱原料基础知识一、什么是纤维？1、一般而言，直径几微米或几十微米，长度比直径大许多倍的物体，称之为纤维，凡纺纱使用的原料统称为纤维。
2、纺织纤维：具有一定强度、可绕曲性或具有一定包缠性和其他服用性能，可以用来生产纺织制品的纤维。
3、具备条件：1、具有可纺性：是指纤维在进行纺纱加工时，能纺制成具备一定性能的纱的性能，需要纤维需要10mm以上的长度和一定细度，柔软度、卷曲度、使纤维相互抱和，并依赖纤维之间的摩擦力纺制成纱。
2、具有一定的物理机械性能：是指纺织纤维能够承受一定的拉伸、扭曲、摩擦及冲击等机械外力的作用。
3、具有一定化学稳定性：印染整理剂4、具有一定吸湿性能5、具有一定的热学性能：不同温度的处理，上浆、烘干、后整理6、具有一定耐气候性二、纤维如何分类(天然纤维、化学纤维)1、天然纤维：一般把自然界生长的或形成的可以用于纺织的纤维材料称之为天然纤维。
2、化学纤维：用天然的或人工合成的高聚物为原料经过化学和机械加工制得的纤维称之为化学纤维。
※天然纤维1植物纤维（纤维素纤维）：①种子纤维：棉花、木棉、彩棉等②韧皮纤维：苎麻、亚麻、黄麻、罗布麻等③果实纤维：椰子纤维等④叶脉纤维：剑麻、蕉麻、菠萝麻等2动物纤维（蛋白质纤维）：①兽毛纤维：绵羊毛、山羊毛、兔毛等②丝纤维：桑蚕丝、柞蚕丝等3矿物纤维（矿物质纤维）：石棉等※化学纤维（长丝）（单位D、旦数越小，细度越细）公定回潮率下，9000长的纤维所具有的重量克数。
1再生纤维：①再生纤维素纤维：粘胶、莫代尔纤维、竹浆纤维等②再生蛋白质纤维：牛奶纤维、大豆纤维、花生纤维等③纤维素纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维等2合成纤维：涤纶（聚酯纤维）T、锦纶P、腈纶A、氨纶SP、维纶V、丙纶PP3无机纤维：玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、碳纤维等※新型纤维：新型植物纤维、新型再生纤维素纤维、功能性纤维、差别化纤维。
像彩棉、异性纤维、复合纤维、超细纤维、高吸湿性纤维、抗静电纤维。
第1章-纤维结构基础知识
键 能 （kJ/mol）
范德华力
2.1-23.0 0.3-0.5
氢键
5.4-42.7 0.23-0.32
盐式键
125.6-209.3 0.09-0.27
化学键
209.3-837.4 0.09-0.19
熵联
31.0-48.6 0.44-0.49
作用距离 （nm）
第二节 纤维的凝聚态结构
范德华力：范德华力包括取向力、诱导力和色散力三 种作用形式，其特点是普遍存在于大分子之间，没有 方向性和饱和性。 • 取向力，也叫静电力，存在于极性分子间，作用的能 量为12-20kJ/mol； • 诱导力，存在于极性分子与非极性分子之间； • 色散力，比取向力和诱导力小得多，只有在非极性分 子之间才能表现出来。
认为在无规线团中存在局部有序的大分子排列。
第二节 纤维的凝聚态结构
4 纤维的取向结构 纤维中大分子链、链段和晶体的长度方向沿着纤维 的几何轴向呈现一定夹角排列，即取向排列。
棉纤维微观结构示意图
第二节 纤维的凝聚态结构
取向度：大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度，
用f表达，定义为
f=(3cos2θ -1)/2
第一节 纤维大分子结构
二、侧基与端基
侧基：分布在大分子主链两侧并通过化学键与大分 子主链连接的化学基团，通常会影响大分子的柔顺 性和凝聚态结构。
端基：大分子两端的结构单元，对纤维的光、热稳 定性影响较大。 O H H R
2
NH2
C
C R1
N C
N C OOH n O H H 2 C
侧基和端基对纤维的功能化和改性处理尤为重要。
溶剂的内聚能密度估计纤维的内聚能密度。
部分纤维的内聚能密度
纤维结构基础知识
第一节
纤维大分子结构
1、均链大分子（homochain polymer） 主链均由一种原子以共价键组成的大分子链，通常是以碳-碳共价键 相连而成，这类大分子一般由加聚反应制得。 该类纤维品种如聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维等。
第一节
纤维大分子结构
2、杂链高分子（heterochain polymer）
键 能 2.1-23.0 （kJ/mol）
作用距离 （nm）
5.4-42.7
125.6-209.3
209.3-837.4
31.0-48.6
0.3-0.5
0.23-0.32
0.09-0.27
0.09-0.19
0.44-0.49
范德华力（Van der Waal’s force）
范德华力（Van der Waal’s force）：范德华力包括静电力、诱导力 和色散力三种作用形式，其特点是普遍存在于大分子之间，没有方向 性和饱和性。
氢键：是氢原子与其他电负性很强的原子之间形成的一种较强的相互 作用，具有方向性和饱和性。
氢键的作用能强度与其他原子的电负性和原子半径有关，电负性越大， 原子半径越小，则氢键的作用强度越强。
一些分子中含有极性基团（如羧基、羟基等）的纤维如聚酰胺、纤维 素、蛋白质纤维中都可形成分子间的氢键。
诱导力主要存在于极性分子与非极性分子之间，是由极性分子的永久 偶极与其他分子的诱导偶极之间的相互作用，其大小与分子偶极距的 平方和极化率的乘积成正比，与分子间距离的六次方成反比。
色散力是由于分子间的瞬间偶极引起的相互作用，其作用能大小与两 种分子的电离能、分子极化率和分子间的距离有关。
氢键
化纤生产基础知识(最强整理)
• 纤维在干燥状态下测定的强度称干强度；纤维在润湿状态下测定的强度称湿强度。回潮率较高的纤 维，湿强度比干强度低，粘胶纤维湿强度要比干强度低30％~50％。大多数合成纤维的回潮率很低， 湿强度接近或等于干强度。
• 特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学纤维，如高性能纤维、 功能纤维等。
• 耐高温、耐腐蚀、耐辐射、高强高模、反渗透、导光、导电等特性、主要用于产业及 尖端技术等领域。
• 高技术纤维在神舟五号飞船上的应用 1. 非电传爆导爆索——高强纤维 2. 宇航服——高强、阻燃、抗静电纤维 3. 引导伞、减速伞、主伞、备份伞及伞索—高强、阻燃、抗静电纤维 4. 舱内装饰织物——阻燃纤维 5. 复合材料——高强高模纤维
几种非圆形喷丝孔形状及相应纤维横截面形状
5、复合纤维 • 复合纤维是将两种或两种以上成纤高聚物的熔体或浓溶液，
利用组分、配比、粘度或品种的不同，分别输入同一纺丝组 件，在组件中的适当部位汇合，在同一纺丝孔中喷出而成为 一根纤维，称为复合纤维。 • 复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、散布型（海岛型） 等。 • 并列型复合和偏皮芯型复合，由于两种聚合物热塑性不同或 在纤维横截面上不对称分布，在后处理过程中产生收缩差， 从而使纤维产生螺旋状卷曲，有类似羊毛弹性和蓬松性。
7、断裂伸长
• 纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率，即纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百 分数表示：
• Y=[（L-L0）/L0]*100% （式中：L0—纤维原长；L—纤维伸长至断裂时的强度。） • 纤维的断裂伸长率是决定纤维加工条件及其制品使用性能的重要指标之一。对于衣着用长丝，断裂
第1章纤维结构的基础知识(纺织材料学)
l α
α 转动锥角
β 键角
l
βlΒιβλιοθήκη 链段长分子的内旋转示意图14
8. 纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
2、构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 称为构象(或内旋转异构体)
构象与构型的根本区别在于，构象通过单键内旋转可以改变， 而构型无法通过内旋转改变。
15
蛋白质的两种二次结构（构象）
单基的定义：构成纤维大分子主链的基本结构单元称为“单
基”。
侧基的定义：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。 端基的定义：指大分子主链两端的结构单元，且与主链单基结构有很大差别的基团。
8
单基的化学结构、官能团的种类决定了该材料的最基本的物质属 性，即耐酸、耐碱、耐光以及染色等化学性能。
第一章 纤维结构基础知识
1
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式 二、纤维高分子材料的聚集态结构 三．线型非晶态高聚物的物理形态
2
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式
1. 纤维大分子结构
3
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式
2. 纤维大分子链的支化、构型：
纤维大分子是由许多结构相同或相近的结构单元（单基）以化学健的 方式连接而成的线型长链分子。由于纤维材料的分子量很大，约在一万以 上，因而被称为“大分子”或“高分子”。
侧基的结构、性能对于大分子的柔顺性、凝聚态和功能化都具有 重要影响。
端基对于纤维的热、光学的稳定能等性能具有重要影响。
聚合度对于聚合物的加工型、最终纤维的性能等都具有较大 的影响，棉、麻的聚合度高，成千上万；羊毛576；蚕丝400；粘 胶300－600；化学纤维聚合度不宜过高。同时一根纤维中各个大 分子的n不尽相同，具有一定的分布。
第一章 纤维结构基础知识
6
三、纤维大分子链的内旋性及柔曲性 1、内旋性：纤维大分子内的单基之间在键长、键角 保持不变条件下，相邻单基可绕单键旋转的特性。
单键内旋示意图
7
2. 柔曲性：指纤维大分子在一定条件下，通过内 旋转或振动而可形成各种形状的性质。
分子链柔曲性示意图
8
纤维大分子结构与柔曲性的关系: � 1)主链上原子价键的旋转性：旋转性较好如C-C 键、C-O键，柔曲性↑;含共轭双键时，如-C=C-, 或芳杂环时，柔性↓； � 2) 侧基较少，柔曲性↑； � 3) 主链四周侧基分布对称，柔曲性↑； � 4) 侧基的极性（作用力）和体积大，柔曲性↓； � 5) 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑；
2
第一节
纤维大分子结构
一、纤维大分子主链的化学组成 纤维大分子主链是由某个结构单元以化学键的 方式重复连接而成的线型长链分子。主要由碳和 氢两元素构成，还可有氧、氮、硫等。
聚氯乙烯结构式:
（1）单基（链节）：构成纤维大分子的基本化学 结构单元。
聚氯乙烯单基:
（2）聚合度 n ：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。
12一纤维大分子间的作用力纤维大分子间的作用力使纤维中的大分子形成一种较稳定的相对位置或较牢固的结合使纤维具有一定的物理机械性质
第一章 纤维结构基础知识
1
纺织纤维的分子都很大，常由数百至数万原子 组成，称为大分子或高分子，纺织纤维则由成千 上万个大分子组成。 纤维的结构，即纤维的大分子的组成、大分子 的排列方式等影响了纤维的性能。 纤维结构主要包括高分子链的结构和高分子的 凝聚态结构（又称聚集态结构、超分子结构）及 其形态结构。
如聚酯纤维：
3.元素有机高分子：主链上含有磷、硼、铝、硅等 元素，并且侧链上含有有机基团。如碳化硅纤维等。
纺织材料学 1 纤维结构基本知识
2021/5/4
精品文档
8
第一节 纤维大分子结构
四、相对分子质量及其分布 为了保证纤维的使用性能要求，纤维中的线性大分子链必须具有一定的
长度，通常大分子链的长短可用单基的重复次数表示，也就是所谓 的聚合度。聚合度是指大分链中单基的重复次数，即分子式中的n值， 可有大分子相对分子量和单基相对分子量的比值求得，且单基相对 分子量可依据单基结构式的元素构成计算求得。 大分子的相对分子量可通过化学法、光学法等方法测得。但纤维大分子 的相对分子量并不是一个定值，而是呈现一个分布，隐藏其相对分 子量是一个统计平均值。根据测试统计方式，一般有下面几种方法： 数均摩尔质量法、重均相对分子量法和粘均相对分子量法。纤维大 分子相对质量的大小，对纤维的拉伸、弯曲、模量、热学、光学、 耐化学药品等性能有较大影响，同时也对纤维的加工性能具有相当 大的影响。
一、纤维大分子主链的化学组成及连接方式 纤维大分子主链是有某个结构单元一化学键的方式重复连接而成的
线性长链分子。链结构主要是有碳和氢两元素构成，还可以有氧、 氮、氯、硫等元素。这些元素是构成纤维的基础物质，他们之间 爱你通常是一共价键的刑事连接。按主链构成的化学组成，纤维 大分子可以分为以下三种：
102 105
第一章 纤维结构基础知识
第一节 纤维大分子结构 第二节 纤维的凝聚态结构 第三节 纤维结构测试分析方法
2021/5/4
第一章 纤维结构的基础知识
纤维： 通过自然生物合成或人工制造的方法形成的，有成千上万的大分子组成。 这些大分子的组成元素或基团、排列方式以及它们质检的相互作用构成
了纤维的各项内在性能，另外它们又受到纤维加工工艺的影响。 纤维内的大分子根据加工不同，按照一定规律排列构成纤维的整体结构
第1章纤维结构基础知识
同纤维的衍射图不同。
扫描法：可以较为方便地计算纤维中的结晶度
以及晶粒的取向度。
三、红外光谱分析法 一般在波数1300—4000波/厘米区域的谱带有 比较明确的基团与频率的对应关系，可以根据这 种对应关系，鉴别纤维品种，还可以测定纤维的结晶度Leabharlann 结晶形态等信息。四、核磁共振法
利用核磁共振现象获取分子结构、纤维内部结构
信息的技术。核磁共振可以测定纤维大分子的相对分 子质量、高聚物的空间结构及结构规整性等方面内容。
思考题： 1、名词解释：单基、聚合度、结晶度、取向度。
2、纤维结构常用的测试方法有哪些？
凝聚态结构：晶态、非晶态、结晶度、取向度等。
形态结构：纵横向几何形态、表面结构、孔洞结构等。
纺织纤维都是高分子化合物。
高分子化合物：由千百个原子以共价键相互联接
起来的大分子组成分子量很大的物质。也称高聚物。
纺织纤维的分子都很大，常由数百个、数千万个
原子组成，故称大分子。
第一节
纤维大分子结构
主要包括主链的化学组成及连接方式、侧基和端基结构、
取向度高，纤维的强度高、伸长小。
取向度和结晶度较低纤维结构
取向度和结晶度较高纤维结构
三、纺织纤维的形态结构
指测试手段能够看到的结构。
１、微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构。
如微纤、微孔、裂缝。
２、宏观形态结构：用光学显微镜观察到的结构。
如皮芯结构，表面形态等。
棉纤维纵、横截面
绵羊毛纵、横截面
纤维的强度随着增加，聚合度低时，纤维强度低些，湿强度
也低些。
第二节 纤维的凝聚态结构（纤维内大分子的排列和堆砌）
第一章纤维结构基础知识
1>-4> 链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑
5> 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑
大分子的柔曲性与纤维性能之间的关系
是判断高聚物弹性的主要条件之一，柔性 好的纤维，受外力易变形，伸长大，弹性 较好
结构不易堆砌的十分密集，但在外力作用 下，易被拉伸，易形成结晶。
5相对分子质量 纺织纤维除了无机纤维（玻纤、石棉纤维、
聚合度与纤维力学性质的关系： n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强
力↑（∵n↑,大分子间的结合键↑结合能量变大）； 但增加的速率减小；n至一定程度，强力趋于不变。 n低时，一般来说，纤维的强度低些，湿强度 也低些，脆性明显些。 n的分布：希望n的分布集中些，分散度小些， 这对纤维的强度，耐磨性、耐疲劳性、弹性都有 好处。
体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤 维总体积的百分率。
测试方法 ：密度法、红外光谱法、X射线衍 射法等
结晶度对纤维结构与性能的影响：
结晶度↑ 纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺 寸稳定性、密度↑；纤维的吸湿性、染料吸着性、 润胀性、柔软性、化学活泼性↓。
结晶度↓ 纤维吸湿性↑；容易染色；拉伸强度较小， 变形较大，纤维较柔软，耐冲击性，弹性有所改 善，密度较小，化学反应性比较活泼
良的力学、热学性能和热稳定性，例如芳纶1414.
第三节纤维的形态结构
1.宏形态结构：用光学显微镜能观察到的结构。
如：纵、横向形态、皮芯结构等。
2.微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构。
如：微纤、缝隙、孔洞等。
一、研究纤维形态结构的意义
1.形态结构与 纤维性质 密切相关
纤维性质包括：
纤维基础知识
生产技术科培训资料一、纤维基础知识（一）、纤维素纤维(棉)的性能浓碱对天然纤维素纤维的作用：常温下，浓的氢氧化钠溶液会使天然纤维素纤维发生不可逆各向异性溶胀，纤维纵向收缩而直径增大，若施加一定的张力防止其收缩，并及时洗碱，可使纤维获得丝一样的光泽，这就是丝光。
在显微镜下观察可发现，溶胀了的纤维的横截面，原有胞腔几乎完全消失，长度方向缩短，并由原来扭曲的扁平带状变为平滑的圆柱状。
棉纤维若在无张力下与浓碱作用，结果得不到丝光效果，却得到另一种有实用价值的碱缩效果，尤其是棉针织物经浓碱处理，纱线膨胀，织物的线圈组织密度和弹性增加，织物发生皱缩。
酸与纤维素作用的一般规律是酸性愈强，水解速率愈快。
强无机酸如盐酸、硫酸、硝酸等对纤维素纤维水解特别强烈，弱酸如磷酸、硼酸催化活性较弱，有机酸则更比较缓和。
酸的浓度愈大，水解速率愈快。
温度对纤维素的水解影响很大，温度愈高水解速率愈快，当酸的浓度恒定时，温度每升高10°，纤维素水解速率增加2～3倍。
在其他条件相同的情况下，纤维素水解的程度与时间成正比，作用时间愈长，水解愈严重。
此外，纤维素水解速率的快慢还与纤维素的种类有关，例如麻、棉、丝光棉、粘胶纤维，它们的水解速率依次递增，这主要是它们的纤维结构中无定形部分依次增加。
实际生产中一般只用很稀的酸处理棉织物，而且温度不超过50℃，处理后还必须彻底洗净，尤其要避免带酸情况下干燥。
纤维素与氧化剂的作用纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧化纤维素，使纤维变性、受损。
纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所以高温碱煮时应尽量避免与空气接触。
在应用次氯酸钠、亚氯酸钠、过氧化氢等氧化剂漂白时，必须严格控制工艺条件，以保证织物或纱线应有的强度。
（二）粘胶（人造棉）的性能同其他纤维素纤维一样，粘胶纤维对酸和氧化剂比较敏感，但粘胶纤维结构松散，聚合度、结晶度和取向度低，有较多的空隙和内表面积，暴露的羟基比棉多，因此化学活泼性比棉大，对酸和氧化剂的敏感性大于棉。
纤维的基础知识ppt课件
纤维的概念
通常将长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和 强力的纤细物质统称为纤维
补：常见的一些缩写
CK： circular knitting 纬编
、传动带等
羽绒服面料、袜子、丝巾、锦纶外衣，工业 上制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、 帐篷、渔网等。在国防上主要用作降落伞。
男女服装；运动服、游泳衣、紧身衣；袜类 、手套等；松紧带类、汽车、飞机安全带、 花边饰带类等；医疗保健用品，护膝、护腕
、弹性绷带等 制作地毯（包括地毯底布和绒面）、装饰布 、家具布、各种绳索、条带、渔网、吸油毡 、建筑增强材料、包装材料和工业用布，如
稀碱、稀酸有一定 抵抗能力，浓碱会
使纤维分解
接近火焰熔缩，熔融燃烧，燃烧有 醋味，有少量灰白色灰烬
化 学 纤 维
PET
抗皱和保型性好，弹性优良，强度高、耐热性在合成 纤维中最好、耐光性较好（优于天然纤维）、吸湿性
差，公定回潮率0.4%
耐酸不耐碱
易点燃，近火焰即熔缩，燃烧时边 熔化边冒黑烟，呈黄色火焰，散发
染色工艺条件 60 or 80℃，40~60min 60 or 80℃，40~60min 酸性：100℃ 40min 活性：80℃ 40~60min
60 or 80℃，40~60min
130℃ 40min 100℃ 40min 100℃ 40min
常见的T/C or T/R混纺比: 80/20、70/30、65/35、50/50、45/55、30/70，当 PET含量大于50%时，缩写为：CVC。
具有棉的柔软、真丝的光泽、麻纤维的滑爽，吸湿透 气性优于棉
纤 维
铜氨纤维
纤细、手感柔软、光泽柔和，比粘胶更接近蚕丝
耐碱不耐酸 耐碱不耐酸
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1 纤维的分类
纤维
天然纤维 化学纤维棉 Nhomakorabea麻
毛
蚕丝
无机纤维
有机纤维
玻璃纤维
碳化纤维
金属纤维
合成纤维
再生纤维
Spandex
再生纤维素纤 维
再生蛋白质纤 维
Polyester
Nylon
腈纶
醋酸纤维
Viscose
Tencel ( Lyocell)
M odal
( 高 湿模量粘胶）
• 天然纤维：自然界生长或形成的适用于纺织用的纤维。 • 再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同 的化学纤维。 • 合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后，经人工合成
获得的聚合物 纺制成的化学纤维。
2.纤维的用途
纤维名称 棉 天然 麻 纤维 蚕丝 粘胶 再 生 纤 维 Modal 铜氨纤维 用途 CK CSY 机织 CK CSY 机织 CK 机织 CK 机织 CK 机织 CK 机织 时装、休闲装、内衣、衬衫等 夏季服装、休闲装、工作装 丝巾、睡衣、礼服、床品、时装 常与毛、化纤混纺，服装、装饰用纺织品、 高强力粘胶纤维用于轮胎帘子线、运输带等 工业用品 内衣、浴巾 内衣里布、特别适用于与羊毛、合成纤维混 纺或纯纺，做高档针织物如内衣、女用袜子 、丝织缎绸女装衬衣、风衣、裤料、外套 等 里子布、女式内衣裤、粘结材料的底布和 香烟过滤嘴材料 洗可穿衬衣、户外用防护服、装饰、工业用 纺织品，长丝可用于轮胎帘子布、工业绳索 、传动带等 羽绒服面料、袜子、丝巾、锦纶外衣，工业 上制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、 帐篷、渔网等。在国防上主要用作降落伞。 男女服装；运动服、游泳衣、紧身衣；袜类 、手套等；松紧带类、汽车、飞机安全带、 花边饰带类等；医疗保健用品，护膝、护腕 、弹性绷带等 制作地毯（包括地毯底布和绒面）、装饰布 、家具布、各种绳索、条带、渔网、吸油毡 、建筑增强材料、包装材料和工业用布，如 滤布、袋布等
1） 高覆盖性：随着表面积的增加，纤维的覆盖能力增加，吸湿性能大 大改善。 2）手感柔软、穿着舒适： 3）织物光泽柔和：其表面反射的散射光占的比例大 用途：如仿羊绒、仿麂皮、超高密织物等。这类织物可广泛运用于服 装、服饰领域、箱包、室内用品及产业领域等
4.纤维的染色性能
纤维名称 棉 天然 纤维 麻 蚕丝 再 生 纤 维 化 学 纤 维 合 成 纤 维 粘胶 Modal 铜氨纤维 醋酯纤维 PET Nylon 氨纶 丙纶 分散染料 酸性染料 分散染料、酸性染料 难上色 130℃ 40min 100℃ 40min 100℃ 40min 活性染料、还原染料 60 or 80℃，40~60min 染料类型 活性染料、还原染料 活性染料、还原染料 酸性染料、活性染料 染色工艺条件 60 or 80℃，40~60min 60 or 80℃，40~60min 酸性：100℃ 40min 活性：80℃ 40~60min
醋酯纤维 化 学 纤 维 合 成 纤 维 PET
CK 机织 CK WK ACY CV 机织
Nylon
CK WK ACY CV 机织
氨纶
CK WK ACY CV 机织
丙纶
CK WK ACY CV 机织
3.纤维的特性
纤维名称 棉 天然 纤维 麻 物理特性 吸湿性好，柔软，散湿速度慢，公定回潮率11% ，易皱 吸湿、散湿速度快，公定回潮率15% ，透气、抗菌， 有刺痒感 质地柔软光滑，手感柔和、轻盈，穿着凉爽舒适 化学稳定性 耐碱不耐酸 耐碱不耐酸 鉴别方法 遇火迅速燃烧，火焰呈黄色，有烧 纸的味道，燃烧后有黑灰色灰烬 遇火迅速燃烧，火焰呈黄色，有 草木灰气味，燃烧后有灰白色灰 烬 遇火缩成团状，燃烧速度较慢，伴 有咝咝声，散发出毛发烧焦味， 烧后结成黑褐色小球状灰烬，手捻 即碎 易燃，燃烧迅速，火焰呈黄色，散 发烧纸气味，烧后灰烬少，有浅 灰或灰白色细粉末 易燃，燃烧迅速，散发烧纸气味， 烧后灰烬少呈黑色 接近火焰不熔不缩，迅速燃烧，烧 纸味，有少量灰白色灰烬
蚕丝
耐酸不耐碱
粘胶 再 生 纤 维 Modal 铜氨纤维 醋酯纤维 化 学 纤 维 合 成 纤 维
吸湿性好，优于棉，公定回潮率13% ，湿强低 具有棉的柔软、真丝的光泽、麻纤维的滑爽，吸湿透 气性优于棉 纤细、手感柔软、光泽柔和，比粘胶更接近蚕丝
耐碱不耐酸 耐碱不耐酸 耐碱不耐酸
强度低，为棉的65~70%，吸湿性比粘胶差，公定回潮 稀碱、稀酸有一定 接近火焰熔缩，熔融燃烧，燃烧有 抵抗能力，浓碱会 率6.5%，柔软、表面光滑，比粘胶更接近蚕丝 醋味，有少量灰白色灰烬 使纤维分解 抗皱和保型性好，弹性优良，强度高、耐热性在合成 纤维中最好、耐光性较好（优于天然纤维）、吸湿性 差，公定回潮率0.4% 耐磨性最好、强度高，回弹和耐疲劳性优良，吸湿性 比较好，在合成纤维中仅次于维纶，公定回潮率 4.5%，耐光和耐热性较差 高弹性，吸湿性和染色性较差 质地轻（化学纤维中最轻）、强度高，仅次于 Nylon，染色性差 耐酸不耐碱 易点燃，近火焰即熔缩，燃烧时边 熔化边冒黑烟，呈黄色火焰，散发 芳香气味，烧后灰烬为黑褐色硬 块，用手指可捻碎 燃烧时冒白烟，离开火焰难继续燃 烧，散发出烧头发的恶臭味 溶解于DMAC
PET
Nylon 氨纶
耐碱不耐酸 耐酸不耐碱，不耐 次氯酸钠
丙纶
近火焰即熔缩，易燃，离火燃烧缓 耐酸不耐碱，极 慢并冒黑烟，火焰上端黄色，下端 不耐碱 蓝色，散发出石油味，丙纶燃烧有 颗粒，且能碾碎
海岛丝
海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散 相呈“岛”状态，而母体则相当于“海”，从纤维的横截面看是一种 成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿。 其“岛”与“海”成分在纤维的轴向上是连续、密集、均匀分布的。 在生产过程中，它具有常规纤维的纤度，但是用溶剂把“海”成分溶 掉，则可得到集束状的超细纤维束。 特性：
常见的T/C or T/R混纺比: 80/20、70/30、65/35、50/50、45/55、30/70，当 PET含量大于50%时，缩写为：CVC。
纤维的概念