高技术纤维复习共60页
【课件】纤维新材料及应用-2高技术ppt
4.0
纤维实现高强度的必要条件：
1.主键键强大。
2.大分子横截面积小。
3.取向度高（能够实现高取向）
4.结晶度高，缺陷少。
保障条件：
大分子之间缠结少。 分子链规整。 分子量大。 合适的工艺条件。
一、芳香族聚酰胺
聚对苯二甲酰对苯二胺，PPTA，对位芳纶 ，芳纶1414，凯夫拉。
杜邦公司1971年试制成功。不久开始规模化 生产。
据有关部门统计，芳纶纤维世界总需求量在2001年 为36万吨/年，而在2005年达到50万吨/年。全球对 芳纶的需求呈现不断增长的态势，芳纶作为一种新 兴的高性能纤维进入了飞速发展的时期。
与海外芳纶纤维产业的红红火火相比，芳纶的国产 化才刚刚起步。由于芳纶纤维在我国的发展起步较 晚，国外公司对核心技术的封锁垄断等原因，目前 我国芳纶纤维的技术水平、产品档次及生产能力都 与国外发达国家存在着一定的差距。据悉，近几年 ，我国电子、建筑、轮胎工业迅速发展，使得我国 芳纶用量迅猛增长。造成我国芳纶国产化如此艰难 的原因主要有两点：一是生产的技术瓶颈难以突破 ；二是大部分原料需要进口，特别是国产的溶剂不 能过关。市场还远远没有饱和，值得去关注、去开 发。
德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶 (Twaron) 产品，它既不燃，也不会熔融，还有很高强度和极大杭切 割能力，主要可用于生产涂层及非涂层织物、针织产品和 针剌毡等既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。Twaron 超细长丝的细度仅为职业安全服常用对位芳纶的60%，用 它织造手套·其抗切割能力提高l0%，用它生产梭织物和针 织产品，其手感更柔和，使用更舒适。Twaron防切割手套 主要用于汽车制造业、玻璃工业及金属零部件生产厂，还 能为森林工业生产护腿用品，为公共运输行业提供防破坏 装备等。利用Twaron的阻燃耐热性，可为消防队提供防护 套装和毡毯等装备，以及为铸造，炉窑、玻璃厂等高温作 业部门提供耐热防火服，以及生产飞机座阻燃防火包覆材 料。用这一高性能纤维还能创造汽车轮胎、冷却软管、V 型皮带等机件、光学纤维电缆和防弹背心等防护装备，还 能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
《高技术纤维概论》教学课件—06阻燃纤维
高技术纤维概论
纤维的燃烧性能
高技术纤维概论
纤维的燃烧是材料和高温热源接触，吸收热量后发生 热解反应，热解反应生成易燃气体，易燃气体在氧存在的 条件下，发生燃烧，燃烧产生的热量被纤维吸收后，又促 进了纤维继续热解和进一步燃烧，形成一个循环，如图61所示。
阻燃剂及其阻燃作用
高技术纤维概论
➢ 阻燃剂
最常使用的阻燃剂是以元素周期系中第Ⅲ族的硼和铝，第Ⅴ族的氮、 磷、锑、铋，第Ⅵ族中的硫，第Ⅶ族的氯和溴等一些阻燃元素为基础的 某些化合物。此外，镁、钡、锌、锡、钛、铁、锆和钼的化合物也有所 应用，而大多数的有机阻燃剂是以磷和溴为阻燃中心元素的化合物。
(2) M-850 是日本公司生产的与磷酸酯一类增塑剂混合挤出的PP阻
燃剂。当有效组分的加入量为2%左右时，聚丙烯纤维的LOI可达30%以上。
(3) Sandoflam5070阻燃母粒 是瑞士Sandoz公司推出的阻燃聚
丙烯母粒，它是一种高效的阻燃剂。突出的是阻燃聚丙烯纤维的机械物理 性能与普通聚丙烯纤维相差不大。
阻燃聚酯纤维
聚酯纤维的 阻燃改性
高技术纤维概论
共混阻 燃改性
共聚阻 燃改性
皮芯复合 纺丝阻燃
改性
其他方法
阻燃剂接 枝共聚阻 燃改性
阻燃后 整理法
阻燃剂 吸收法
纤维表 面卤化
阻燃聚酯纤维
高技术纤维概论
聚酯纤维改性用阻燃剂的选择
所用阻燃剂的热特性必须与聚酯相匹配。要求 在聚酯基体燃烧前分解，即阻燃剂的分解温度应 略小于聚酯的分解温度，以确保它的阻燃效能； 阻燃剂应具有较细的粒度，一般要求平均粒径 小于0.5mm，大于lmm的粒子不得超过10%； 阻燃剂在聚酯熔体中有良好的分散性和相容性； 阻燃剂应基本无毒、无味。
高技术纤维
高技术纤维高技术纤维范围一、名词解释:1.高性能纤维：是指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维2.导电纤维：比电阻率小于107Ω·cm的纤维。
3．.纳米纤维：纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的线(管)状材料，通常是直径或管径或厚度为纳米尺度而长度较大。
4. 生态纤维：具有生物可降解性，废弃后在自然环境中可借微生物发生降解，不会对环境造成长期的或永久性污染的纤维。
5.碳纤维：碳纤维是指碳质量分数达到90%以上，既有碳素结构特征又有纤维形态特征的材料。
二、选择1.下列纤维属于高性能纤维的是kevler2.下列纤维具有导电性能的纤维是金属纤维3.适合制作防弹衣的纤维是高分子量聚乙烯纤维4.空调纤维的特点是保暖5.下列纤维属于再生纤维的是牛奶纤维三、填空1、列举三种高性能纤维：芳香族聚酰胺纤维、超分子量聚乙烯纤维、碳纤维2、提高纤维耐热性的方法①大分子中引入能够形成氢键或提高分子间作用力的一些官能团；②入芳香环或杂环的化合物．提高大分子链的刚性；③高大分子的对称性，从而提高材料的结晶。
3、纳米纤维所具有的特殊性能：量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子的隧道效应4、碳纤维的原料分类：聚丙烯晴基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维5、光导纤维的用途：分叉传光束、光纤内窥镜、光纤通信6、高技术纤维开发途径：导湿纤维开发、吸湿快干纤维开发7、三种功能纤维：光传导功能纤维、调温纤维、透湿快干纤维四、问答题1、超细纤维的主要特点1．纤维细度对纤维性能的影响(1)纤维线密度减小，纤维的结晶度取向度都会提高，纤维的强力增加。
(2)单纤维线密度愈小，抗弯曲刚度愈低，纱线及织物的手感就愈柔软，悬垂性好。
(3)单纤维直径愈小，纤维的比表面积愈大，吸附性增强，去污力提高，过滤性能好，毛细效应强。
(4)传热系数与单纤维的线密度的关系。
当纤维的线密度小于1.1dtex时，纤维的导热系数迅速提高。
《高技术纤维》幻灯片
1000 TON
发展现状及地位
化纤在纺织纤维加工总量中占重要地位。在原 料、性能、花色品种、用途等多方面支持着纺 织工业的发展。
历史，于十一世纪传到波斯、阿拉伯、埃及，并于1470 年传到意大利的威尼斯，进入欧洲。
专家们根据考古学的发现推测，在距今 五六千年前的新石器时期中期，中国便开 始了养蚕、取丝、织绸了。到了商代，丝 绸生产已经初具规模，具有较高的工艺水 平，有了复杂的织机和织造手艺。
纤维开展历史〔2〕
1644年，英国科学家罗伯特·胡克 撰文说人类应该能够仿效蚕蛾产丝的工 序。 1883年，英国科学家约瑟夫·斯旺 尝试种种供灯泡发电用的灯丝材料。他 得出结论，如果把硝酸纤维素和醋酸混 合，然后将混合物从一系列微小孔眼中 “挤压出来”，或者说强迫其流出，就 能制造出纤维。
新中国成立不久，恢复安东化纤厂和上海安乐人 造丝厂的生产；从东德引进保定化纤厂粘胶长丝 和北京合成纤维实验厂尼龙长丝生产技术和装备。
国内纤维开展历史〔2〕
六十年代，建立了一批粘胶纤维厂，如南京、吉林、 新乡化纤厂；从日本引进万吨级规模的北京维尼纶厂， 之后又在全国建立了9个维尼纶厂，岳阳、清江、榆 次等基地，以及上海小化纤上马。
中国化纤产量及其所占世界总量比例
CHINA’S MANMADE FIBER OUTPUT & SHARE IN WORLD
12000
35
10000
产量
30
占世界份额
25
8000
20 6000
15
4000 10
2000
5
0
0
1960 1970 1980 1985 1990 1994 1997 1999 2000 2002 2003
高技术纤维期末试卷
2023 年高技术纤维期末试卷1.简述细旦和超细旦纤维的纺丝方法？答：〔1〕直接纺丝法：可纺制0.5-1d的细旦丝。
（2）复合纺丝法：海岛纺丝0.1-0.001d剥离法最细至0.1d（3）混合纺丝法：最细至0.0001d（4）静电纺丝法：最细至几十微米直径2.简述UHMWPE 溶液在冻胶纺丝—超倍拉伸过程中分子形态的变化。
答：过程中分子形态的变化如下:超长分子链从初生态堆砌和分子链间及分子链内部缠绕转变成解缠大分子链→ 初生冻胶纤维→ 折叠链片晶和分别的微纤运动，片晶叠转化为纤维构造- 运动的折叠链片晶开头熔化，分别的微纤渐渐聚拢→ 聚拢的微纤分裂，熔化的折叠链片晶解体，在拉伸力的作用下重排成伸直链结晶。
3.制备PAN基碳纤维的工艺流程主要包括哪些步骤？答：工艺流程主要包括：聚合、纺丝、预氧化、炭化、外表处理、上浆等工艺环节。
4.高技术纤维中高性能和功能纤维通常分别指的是哪些纤维？答：高性能纤维一般具有比一般纤维高很多的强度和模量、有优异的耐高温性能、难燃性及突出的化学稳定性。
它是第三代合成纤维。
高性能纤维的主要品种有：碳纤维、芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺、聚苯硫醚〔PPS〕、高强涤纶〔DSP〕、高分子量聚乙烯、和高强聚乙烯醇纤维等。
功能纤维是指具有特种功能的纤维，主要品种是：〔1〕防护功能纤维〔主要有阻燃、防紫外线、抗静电、抗辐射等〕；〔2〕物质分别功能纤维〔主要有中空纤维分别膜、离子交换纤维、吸附纤维等〕；〔3〕生物医学功能纤维〔主要有甲壳素、中空纤维膜等〕；〔4〕卫生保健功能纤维〔主要有抗菌、防臭、消臭、香味、保温蓄热、远红外、负离子、高吸水等〕；〔5〕传导功能纤维〔主要有光导纤维、导电纤维、超导纤维等〕；〔6〕智能纤维及其他功能纤维〔仿生、超高吸水纤维等〕。
5.异形纤维主要有哪几类?有哪些制法？答：异形纤维分类：异形纤维是用异形喷丝孔纺制的非圆形横断面的合成纤维，异形纤维的断面有三角形、五角形、三叶形、多叶形、哑铃形、椭圆形、L 形、藕形以及圆中空和异形中空等多种。
植物纤维化学复习资料整理汇总
植物纤维化学复习资料整理汇总一、名词解释：1.纤维素：由B—D葡萄糖基通过1,4—苷键连接而成的线性高分子化合物。
2.半纤维素：是由多种糖基，糖醛酸基所组成，并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。
3.果胶物料：果胶质与其他聚糖如阿拉伯糖，聚半乳糖和少量L-鼠李糖等伴生在一起形成一个复合体。
4.超结构（微细结构）：超过普通光学显微镜的分辨能力的细节。
5.热塑性：在某一温度下，木素由玻璃态向橡胶态变的性质。
6.木素：由苯基丙烷结果单元（C6-C3）通过醚键，碳-碳键联接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。
7.玻璃转化点：木素从玻璃态转化为橡胶态物质所对应的温度。
8.聚合度：纤维素分子中的B—D葡萄糖基含量即为纤维素分子的聚合度（DP）。
9.降解：高分子化合物在受到化学，光照，加热，机械等作用时聚合度下降的现象。
10.综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料中的纤维素和半纤维素的总称。
11.α-纤维素：包括纤维素和抗碱的半纤维素。
β-纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素。
γ-纤维素：全为半纤维素。
12.助色基团：能使吸收波长向长波方向移动的杂原子团（含有未共用电子对）eg:-cooH,-OH,-NH2,-CL等。
13.工业半纤维素：β-及γ－纤维素的合称。
14.发色基团：含有П电子的不饱和基团。
15.纤维：是指由连续或不连续的细丝组成的物质。
在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。
16.CEL：纤维素酶木素。
17.树脂障碍：在酸时纸浆中，树木的有机溶剂抽出物被加热，软化成油状物漂浮在浆水体系中，易粘附在浆池壁，洗浆箱，纸张等地方，给生产过程和纸张质量带来不良影响，成为树脂障碍。
18.硅干扰：原料中的硅，在碱法制浆过成中形成的Na2SiO3,溶于碱法废液中，大量的Na2SiO3，将使废液黏度升高洗浆时黑液提取率降低，对黑夜的蒸发，燃烧，苛化，白泥回收等过程都带来麻烦即为硅干扰。
19.缩合型连接：除苯环酚羟基对位侧链以外C-C结合。
纤维化学复习资料
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纤维材料学复习参考.docx
天然纤维部分主要内容原棉亦称皮棉，纺纱原料。
籽棉经过轧棉使纤维与棉籽分离，轧下纤维可用作纺纱原料的，称为原棉。
细绒棉属陆地棉品科|。
长度一般在25〜33nini,细度0. 15〜0. 25 tex （4000〜6500支）,单纤维强力0. 03〜0. 05N, 一般能纺lOtex以上纯棉纱。
目前世界上细绒棉的产量约占原棉总产量的90%。
我国棉产虽中98 %是细绒棉。
棉短绒附若在棉籽表面的短纤维，称为棉短绒。
长度-•般在15mm以下。
棉珠在开花3天后从加珠表皮细胞层所发生的纤维初生细胞，往往不久即停止发育，成为附在种了表面的短而密集的棉短绒。
棉籽经过剥绒后得到的棉短绒，可用于絮棉、人造纤维、火药等的原料。
天然转曲沿棉纤维纵向的正反螺旋形扭Illi,是在棉纤维生长发育过程中纤维素按螺旋方向淀积而造成的。
转曲数与棉花品种及成熟度有关，转曲愈多，纤维抱合性能愈好。
成熟度表示棉纤维胞壁增厚程度，即棉纤维发育的正常程度，与棉花品种及生长条件有关，通常以胞壁犀度与中腔宽度Z比的有关参数来表示。
常用指标为成熟系数、成熟而分率等。
成熟度与纤维其它性能关系密切，是反映棉纤维性能的逼要指标。
日轮是棉纤维结构特征之一.用显微镜观察经过膨化的棉纤维横截面，可看到许多轮纹状层次，称为日轮。
在胞壁加厚过程中，如遇气温较高，纤维素淀积致密；气温较低，淀积较疏松。
宙于昼夜温差的存在，纤维横截面上形成层层“日轮”，其轮数大体与胞壁加厚的天数相当。
韧皮纤维从一年生或多年生草本双了叶植物的韧皮层屮获得的纤维的总称。
因为质地柔软，适宜纺织加工，亦称“软质纤维”。
纺织上采用较多的冇芒麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、罗布麻等。
韧皮纤维一般具冇强度高、伸长小、吸湿放湿快等品质特征。
经过初步加工后的韧皮纤维，可纺织制造衣着或包装用织物、绳索等。
叶鞘纤维从单子叶植物的叶或叶鞘上获得的维管束纤维，如剑麻、蕉麻等，因为质地比较粗硬，商业上又称为“硬质纤维”。
《高技术纤维概论》教学课件—02碳纤维
碳纤维的制造——
沥青基碳纤维的制造
高技术纤维概论
• 沥青也可以用于生产碳纤维
• 常用的沥青原料可以从石油沥青、煤焦油和聚氯 乙烯(PVC)等物质中制得。
• 沥青基碳纤维生产的困难在于沥青属于热塑性物 质，纺丝后在较高温度下一般难以维持丝状的状 态，从而给后续的碳化处理带来困难。因此可先 对沥青进行热固性处理，然后熔融纺丝、碳化、 石墨化得到纤维。
高技术纤维概论
• (三) 电化学氧化
电化学气化一般是将碳纤维 作为阳极置于电解质溶液中， 通过改变反应温度、电解质浓度、 处理时间和电流密度等条件对 碳纤维表面氧化状况进行控制。
• 同其他氧化处理相同，电化学氧化使纤维表面引入各种功能基团(酯 基、羧基、羟基等)，从而改善纤维的浸润、黏敷特性及与基体的键 合状况，显著增加碳纤维增强复合材料的力学性能。
碳纤维的制造——
沥青基碳纤维的制造
高技术纤维概论
• 稳定化工艺
由于纺成的生丝仍然是热塑性的易黏结沥青，为改变此性 质，以消除沥青纤维间的黏结现象，必须在加热条件下用 空气氧化，氧化后的预氧化丝再送入碳化装置中进行碳化。
• 碳化工艺
碳化过程是在低于2000℃的温度下，从生丝中脱除异物， 并形成＞96％的石墨化物质的过程，从而改善碳纤维的机 械强度、电性能和热性能。在实际生产中，有＜700℃的 氮气气氛中进行低温碳化和在1000～1600℃下进行高温碳 化两种。
图2-15 碳纤维形成示意图 a：载体表面的金属粒子(M); b：碳的最初沉析; c：纤维依碳(C)的扩散而“生长”； d：高温碳层使催化剂粒子外表面“中毒”，1－有序层；2－无定形碳层。
气相生长碳纤维
高技术纤维概论
• 催化剂 常用的碳纤维生长催化剂：铁、钴、镍
《高技术纤维概论》教学课件—01高强高模聚乙烯纤维
航空航天
飞机驾驶舱内壁、飞机座舱防弹门、飞机翼尖结构、飞船结构、浮标飞机、航 天飞机着陆用减速降落伞
海洋工程
深海抗风浪网箱、负力绳索、重载绳索、救捞绳、拖拽绳、超级油轮、海洋操 作平台、灯塔等的固定锚绳、远洋捕鱼拖网
体育器材
安全帽、滑雪板、帆船板、钓竿、球拍、自行车、赛艇、帆船、网球拍、滑雪 橇、安全防护罩、登山绳、运动衣、击剑服
图1-4 相对分子质量与冻胶纺丝液最佳浓度的关系
凝胶丝条的超倍拉伸
高技术纤维概论
UHMWPE凝胶丝的超倍热拉伸一般须经3个阶段：
步骤一
步骤二
步骤三
初期阶段，拉伸温
度较低，约 90~133℃，拉伸黏 度是约50kJ/mol， 拉伸倍数在15倍以
下，此阶段是肩颈 拉伸，纤维结构主
要发生折叠链片晶 和分离的微纤运动， 片晶叠转化为纤维 结构
Smith等发明采用 冻胶纺丝方法-
超倍热拉伸技术制 备高模聚乙烯纤 维 ；美国的Allied
公司购买了该专利， 开发出了Spectra
系列产品
1984年
•荷兰DSM公司 与日本东洋纺 合资建厂，开 发了商品名为 • Dyncema的 高模聚乙烯纤
维
1990年
•DSM公司采用 的是以十氢萘 为溶剂的技术 路线，开发的
随拉伸温度 (143~145℃)和拉伸 倍数的提高，发生 的是均一拉伸，运 动的折叠链片晶开 始熔化，分离的微 纤逐渐聚集，纤维 形变增大，拉伸黏 度为150kJ/mol
当拉伸温度高于 143℃，分子运动激 烈，聚集的微纤分 裂，熔化的折叠链 片晶解体，在拉伸 力的作用下重排成 伸直链结晶，拉伸 黏度达300~600
高强高模聚乙烯纤维的用途
《高技术纤维》课件4高强高模PVA纤维
章悦庭等通过采用过硫酸钾为氧化剂组成的氧化还原体系 进行VAc的聚合, 合成了达3×103～9.4×103的PVA。
高活性偶氮类引发剂
ADMVN 是高活性的偶氮类引发剂, 分解温度比较低, 在30 ℃就可有效分解引发单体聚合, 这与常规用AIBN需在 65℃ 左右进行聚合相比温度已经大大降低,又由于偶氮类 引发剂的结构特点, 使体系不存在向引发剂的链转移反应, 因此, ADMVN 可以引发聚合制备高聚合度PVA.
PVA纤维拉伸时，由于分子间强烈的氢键作用， 既不能使分子链得到充分伸展，也不可能使分子 链间发生滑移来提高拉伸倍数从而得到高强化纤 维。
只能通过拉伸前先弱化分子间氢键的作用，以达 到高的拉伸倍数，而后设法增加分子间氢键的作 用，既增加分子间的物理交联点，得到高强高模 的PVA纤维。
超高分子量PVA的聚合
Rozenberg 等人采用γ射线引发VA c 聚合, 其PVA 的聚合 度可达3.2×103～5×103；
Wu和West在- 45℃通过紫外辐射引发VAc聚合制得聚合 度达1.5×104的PVA；
Yamamoto等人在0℃通过紫外线引发VAc制得聚合度达1. 28×104的PVA，又利用戊酸乙烯酯VPi单体进行紫外引发 制得了聚合度超过1.8×104的PVA;
Lyoo 等进行了VAc/VPi 的共聚合来制备高聚合度、高间 规度的PVA , 其P达5. 6×103～1. 65×104, 间规度达52. 8%～ 61. 5% , 这样比单纯用VPi 单体成本要低。
近年高强力维纶、K-II纤维和“索菲斯塔”的出现使PVA 纤维再次呈现快速发展趋势前景看好。
《高技术纤维概论》教学课件—09生物医用纤维
拉伸强度 b依赖于氯仿/甲苯组成，在最大拉伸强度为 2.1GPa时，甲苯体积分数 tol为0.6。然而，由氯仿纺制的纤
维比甲苯纺制的纤维具有更高的拉伸强度和模量。
★相对分子质量对纤维拉伸强度的影响：
当相对分子质量增加，缠结网 络的复杂性也增加，阻碍了溶解过 程或热拉伸过程中部分链的解缠结。 拉伸过程中暂时存在于聚合物网络 中的少量高分子链缠结能进行适当 排列和伸展。
真空干燥
熔融挤出—热拉伸纺丝法 研磨
挤出
热拉伸
熔融纺丝
氮气 120℃ 热拉伸
热处理
氮气 120℃
卷绕
在纺丝过程中，发生PLA降解反应，包含热降解、解聚、分子间和 环间低聚以及酯交换等 。
原材料 Mv-3 495
305
粉料
Mv-3 减少（%）
398
19.5
265
13.1
初纺纤维
热拉纤维
Mv-3 减少（%） Mv-3 减少（%）
●近年来，PLA的研究主要是集中在PLA与其他生 物降解高聚物的共混研究上。
二、聚乳酸的合成
（一）乳酸原料的来源
PLA的合成包含乳酸单体的处理和聚合过程。 乳酸是一种表现出L-和D-对映体的简单手性分子， 其区别在于旋光性的不同。
O
O
HO
OH
HO
OH
CH3 H
D-乳酸
H
乳酸的化学结构
CH3
L-乳酸
15.8
107
51.8
107
-0.3
220
106
52.2
113
-6.6
230
纺丝过程中PLLA黏均相对分子质量的下降
PLLA黏均相对分子质量在粉碎和熔融挤出过程中急剧下 降，但在热拉伸时仅轻微下降。PLA的降解是由于水分子和解 聚过程中酯基的水解造成的。
纤维化学与物理复习题
纤维重点提纲1.玻璃化温度：非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转化温度2.柔顺性：高分子内各个“环节”在不断地运动，各个化学键和各个原子也在不停地转动和振动，所以高分子的形状不单是弯弯曲曲或卷曲成无规线团状，而且是瞬息万变的，这种特性称为高分子的柔顺性。
促使高分子具有柔顺性的根本原因：分子内单键的内旋转。
3.刚性：高分子链中的σ单键受到阻碍，可旋转性降低，柔性减小，并表现为刚性。
4.结晶：高分子链从无序转变为有序的过程结晶度：结晶高分子中,晶相部分所占的百分率，它反映了高分子链聚集时形成结晶的程度5.取向：在外力作用下，高分子链沿外力场方向舒展并有序排列的现象叫高分子取向（被动）6.表示纤维细度的指标及相互转换：A.特[克斯]（tex）：俗称号数，指纤维在公定回潮率下，1000m长度所具有的质量（克）分特[克斯] ：1 tex=10 dtex=0.000001kg/m=1mg/mB.旦[尼尔]（denier，D）（习惯，渐遭淘汰）：指纤维在公定回潮率下，9000m长度所具有的质量（克），蚕丝和化纤常用。
1 tex= 9 denier1 dtex= 0.9 denierC.公制支数（Nm）——非法定单位,指纤维在公定回潮率下，1g重纤维所具有的长度（m）,支数越大，纱线越细。
1Nm=0.001texD.英制支数（Ne）------(S)指纤维在公定回潮率下，公定质量为1磅（1b）的纤维（或纱线）所具有的长度码（yd）数。
棉纺行业常用支数表示。
1Ne=840Nm7.纤维截面形状：8.纤维变形难易(拉伸曲线图、模量)：P122应力：外力使材料发生形变，同时在材料内部产生相等的反作用力抵抗外力，单位面积上产生的反作用力即为应力。
变形:物体在平衡的力作用下,发生形状或尺寸的变化。
张应变ε（伸长率）：单位长度上的伸长。
弹性模量E（杨氏模量）：产生单位张应变所需的张应力。
E= σ/ εE表征材料抵抗变形能力的大小。
高技术纤维试卷答案
2007-2008学年第一学期期终试题课程名称高技术纤维使用班级高材04班级姓名学号试题一二三总分得分一、选择题：（每题2分，共20分）1. 1935 年， C 领导的研究小组发明了第一根合成纤维-尼龙。
A. C. GoodyearB. BaekelandC. W. H. CarothersD. H. Staudinger2. 下列几种纤维中， D 的极限氧指数最高？A. 羊毛B. PET纤维C. Kevlar纤维D. PBO纤维3. Kevlar纤维在空气中的自重断裂强度大约在 Ckm左右。
A. 37B. 92C. 193D. 3364. 下列纤维中， B 一般不用作碳纤维的原丝？A. 沥青纤维B. 涤纶纤维C. PAN纤维D. 粘胶纤维5. 超高分子量PV A的聚合一般不采用下列 D 方法？A. 乳液聚合B. 本体聚合C. 悬浮聚合D. 溶液聚合6. PPS的纺丝一般采用 A 方法？A. 熔融纺丝B. 液晶纺丝C. 干湿法纺丝D. 冻胶纺丝7. 沥青纤维采用的纺丝方法是 C 。
A. 湿法B. 干湿法C. 熔融法D. 凝胶法8. Poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA)纤维的分子结构式是 B 。
A.N H C O nB. NH NH CO COnC. NH NH CO COnD.NH CO NH NH CO COmO NHOCn9. 下列纤维， B 纤维不是高性能的刚性链有机聚合物纤维的主要品种。
A. 聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）B. 聚对苯二甲酸乙二醇酯C. 聚对羟基苯甲酸D. 聚苯撑苯并双噁唑10. 由于PPTA的熔融温度高于聚合物的分解温度，因此PPTA不能用 A 的聚合方法。
A. 熔融缩聚B. 界面缩聚C. 溶液缩聚D. 乳液缩聚二、简答题：（每题5分，共40分）1. Kevlar129纤维的强度为 24cN/dtex，其密度为1.44g/cm3。
2014高技术纤维试题
1.什么是智能纤维，与其他纤维的特点？ (2)2.代表性的智能纤维？ (2)3.制备光敏纤维的方法 (2)4.蓄热调温纤维的保温机理 (2)干法纺丝、湿法纺丝应用方面的优缺点？ (2)还有哪些新纺丝方法？ (2)5.异性纤维制备方法？ (3)6.UMWPE柔性，刚性强化原因的异同？ (3)7.与芳纶相比，UMWPE优缺点及改性方法？ (3)8.UMWPE，乙烯的生产方法 (4)10.为什么要高倍拉伸，使其结构的变化有哪些 (4)11.芳香聚氨酯在结构上的异同 (4)12.PBO优缺点 (5)13.芳香族纤维主要用途 (5)15.芳纶1313（间苯二甲酰间苯二胺（PMIA））聚合过程中影响因素 (6)16.液晶纺丝的特点 (6)17.制备粘胶基碳纤维的难点 (7)18.PAN纺丝凝胶理论依据及优越性 (7)19.碳纤维表征方法及优缺点 (7)20航天纤维性能要求 (8)21碳纤维主要性能 (8)22玻璃纤维分类及加工方法 (8)23模板法制备陶瓷纤维 (8)26制备玻纤的方法 (8)24.制备高强高模纤维所应该具有的分子结构 (8)25冻胶纺丝制备UHMWPE中的几个重要工艺及其作用。
(8)高性能纤维 (9)高性能纤维和智能纤维的项目 (9)碳纤维的应用 (9)1.什么是智能纤维，与其他纤维的特点？指当纤维所处的环境发生变化时，纤维的长度、形状、温度、颜色和渗透速率等随之发生敏锐响应，即突跃性变化的纤维.包括：形状记忆纤维、自适应性凝胶纤维、蓄热调温纤维、变色纤维。
特点：能够感知环境的变化或刺激(机械、热、化学、光、湿度、电磁等)，并能做出反应；具有普通纤维长径比大的特点，其机械性能高，能加工成多种产品2.代表性的智能纤维？聚(N-异丙基丙烯酰胺)；最普遍的形状记忆纤维是镍钛合金纤维;热致变色体系中最重要的是胆甾型液晶;PAA凝胶纤维;聚苯胺导电纤维。
3.制备光敏纤维的方法光敏变色纤维通过在纤维中引入光敏变色体而制得：染色，共混，复合纺丝，接枝共聚染色:使用具有变色性能的染料参与纤维的染色;共混:将光致变色体分散于纺丝熔体或溶液进行纺丝；或将光致变色体通过界面缩聚封入微胶囊中，再与纺丝熔体或溶液混合后进行纺丝。
高分子材料纤维材料PPT课件
•聚酰胺纤维的性能
• 耐磨性好：为所有纺织纤维中耐磨性最 好的品种；
• 强度高，耐冲击性能好； • 弹性高，耐疲劳性好，耐低温性能良好； • 吸湿率较低。
• 合成纤维：是由合成的聚合物经纺丝而成， 如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（涤纶）、聚 酰胺（锦纶）、聚乙烯醇缩甲醛（维纶）、 聚丙烯（丙纶）、聚丙烯腈（腈纶）、聚氯 乙稀（氯纶）、聚氨酯弹性体纤维（氨纶）、 芳香族聚酰胺纤维（Kevlar）等。
二、成纤聚合物的基本性质
• 通常，成纤聚合物具有以下一些特性： • a.成纤聚合物的分子为线性结构，具有
• （2）粘胶的纺前准备：包括粘胶的混 合、过滤、熟成、脱泡等。
• 熟成是将粘胶在一定温度下放置约18～ 30h，以降低纤维素黄酸酯的酯化度。
• （3）纺丝：粘胶经过计量和纺前过滤 后，通过喷丝孔形成多根粘胶细流，进 入凝固浴而固化成丝条，再经塑化拉伸 和受丝卷取等过程。
• （4）纤维的后处理：包括纤维的水洗、 脱硫、漂白、酸洗、上油、干燥等，长 丝要进行加捻、络丝、分级、包装等加 工过程，短纤维则需经切断、开松、打 包等。
好的结晶性； • b.用于溶液纺丝的聚合物可溶于溶剂中
制成聚合物溶液，聚合物溶液或熔体具 有适当的粘度；
• c.聚合物应具有适当高的相对分子质量 和较窄的相对分子质量分布；
• d.聚合物分子链间具有较强的相互作用；
• e.成纤聚合物的玻璃化温度高于其使用 温度，熔化温度应超过洗涤和烫熨温度 （100℃以上）。
也是高强高模量的重要条件。
PBI
• PBI纤维是一种金黄色纤维，相对密度1.32 • 强度433~512mN/tex，伸长19%~24%，初始模量