纺织纤维概述

1.1纺织纤维概述二服用纺织纤维的分类go一纺织纤维的概念go纤维的外部形态go三五纺织纤维的特性go纤维的内部结构go四一、纺织纤维的概念纤维是一种细而长的物质，它的直径从几微米到十几微米，长度则从几毫米几十毫米甚至上千米，长度与线密度之比很大。是不是所有纤维状物质都可以用来纺纱织布？纺织纤维应具备的条件具有一定的长度和长度整齐度1具有一定的吸湿性和染色性5具有一定化学稳定性6具有一定的线密度和线密度均匀度2具有一定的抱合力和可挠曲性4具有一定的强度和弹性3back二、服用纺织纤维的分类化学纤维再生纤维合成纤维：再生蛋白质纤维：大豆纤维、牛奶纤维天然纤维植物纤维动物纤维种子纤维：棉纤维、木棉纤维矿物纤维：韧皮纤维：苎麻、亚麻、黄麻、大麻毛纤维：羊毛、兔毛、牦牛毛、驼绒丝纤维：柞蚕丝、桑蚕丝石棉涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、丙纶、维纶、氯纶、芳纶再生纤维素纤维：黏胶、醋酯、铜氨、Tencel如何了解一种纤维？了解任何一个对象，在于了解它的——外部特征内部结构back三、纤维的外部形态纤维外部形态特征的描述1.纤维截面形状和结构：如圆形、三角形、中空或其他不规则形状，皮芯结构、双侧结构、海岛结构；影响光泽、手感、保暖2.纤维纵向形态：如纤维表面的转曲、卷曲、结节、棱槽等；3.纤维表面的样貌：缝隙和孔洞、鳞片；4.纤维形态尺寸：长度、线密度和卷曲度等。4.纤维形态尺寸纤维伸直而未伸长时两端的距离（伸直长度）。重要的工艺参数①纤维的长度②纤维的细度③纤维的卷曲指标：直径（μm）；旦尼尔（D)影响工艺与风格。a.弱卷曲，b.常卷曲，c.强卷曲指标：卷曲数、卷曲率外部形态结构的意义①形态结构与纤维性质密切相关，包括：抱合力、可纺性、光泽、手感、弹性、保暖性、吸湿性等。②形态结构是鉴别纤维的方法之一。back四、纤维的内部结构纺织纤维是由成千上万个原子组成的，分子量非常巨大，因此也是大分子（或高分子）物质，一根纤维是由许多个大分子组成的。1.纤维大分子的组成2.大分子的空间构象3.大分子的聚集形态1.纤维大分子的组成①单体②聚合度BnAnA大分子是由许多相同或相似的链节组成，这些链节叫单体或单基。通常表示为：或AB组成大分子的单体个数叫做大分子的聚合度，用n表示。③大分子简式单体：决定材料性能的本质所在官能团的种类决定了纤维的吸湿、耐酸碱、耐光、染色等性能。单体的大小形状影响着分子链段的活动性——柔顺性。亲水基团疏水基团大分子的单体具有独特的化学结构，化学元素以原子团的方式组合，其中起决定作用的原子团叫做“官能团”。“官能团”分为——？水是生命之源，因此是判类的标准例：棉花与羊毛纤维素纤维大分子的单体结构苷键有大量亲水基环状结构不灵活主链结构轻盈有大量亲水基对酸敏感对碱敏感蛋白质纤维大分子单体结构n你也来分析•主链？•侧基？•有无亲水基团？CH2CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHn聚合度对性能的影响•聚合度将影响纤维的力学性能。•聚合度越大→强力越大棉、麻的聚合度很高，成千→上万；羊毛600；蚕丝400；黏胶：300～600；2.大分子的空间构象单体组成大分子的排列方式叫做大分子的链结构，是空间三维结构。有三种排列方式——①直链形②支链形③网状形有两支以上的大分子主链被侧基联接起来，形成渔网状的结构。其长链可能伸展，也可能卷曲，取决于链的柔顺性和外部条件。大分子主链上长出了许多枝杈，支链的长度小于主链。问题•会影响到大分子排列的紧密度，从而影响——弹性强度吸湿性大分子的空间构象会对材料的哪些性能产生怎样的影响？想一想，成千上万个学生在学校中是怎样被组织起来的，为什么？3.大分子的聚集形态•大分子形成纤维时，依靠分子结合力，由不同的层级逐渐扩展，形成多级的超分子结构。层级：基原纤微原纤原纤巨原纤各类纤维所具有的层级数不同。羊毛纤维棉纤维结晶区与非结晶区大分子在排列形成多级结构时，排列状态有相对整齐和相对散乱两种。结晶态：纤维大分子有规律整齐排列的状态。结晶区：纤维大分子有规律整齐排列的区域。①结晶态与结晶区②非晶态和非晶区非晶态：纤维大分子无规律地乱排列的状态。非晶区：纤维大分子无规律地乱排列的区域。聚集形态对材料性能的影响•吸湿性•透气性•弹性•手感大分子的聚集形态对材料性能有怎样的影响？在一根纤维中，同时存在着结晶区和非结晶区。结晶区占整根纤维的百分比称为结晶度。•结晶度提高，→纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺寸稳定性、密度加大；纤维的吸湿性、染色性、润胀性、柔软性、化学活泼性下降。•结晶度下降，→纤维吸湿性提高；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。4.对再生纤维与合成纤维的解说•再生纤维，以天然聚合物为原料，经化学方法提炼加工成的纺织纤维。原料来源可有棉短纤（绒）、木材、芦苇、蔗渣等。俗称“××纤维”。•合成纤维，以石油、煤为原料，经过化学合成的方法合成出大分子，再经喷丝制成纤维。一般俗称“×纶”。大分子是自然界存在的，只需加以提取。因此性能接近天然纤维。大分子是自然界中没有的，需要合成制造。back五、纺织纤维的特性1.纤维的力学性能2.纤维的吸湿性3.纤维的保暖性4.纤维的光泽感5.纤维的手感6.纤维的静电性7.纤维的化学稳定性8.纤维的燃烧性能1.纤维的力学性能•大分子主链柔顺性•大分子空间构象•聚合度•结晶度•取向度1－麻织物2－棉织物3－毛织物4－蚕丝织物•强度•耐磨•弹性•弯曲G－G0W=×100%G02.纤维的吸湿性①吸湿性关系到纤维的舒适性和染色性②吸湿性与亲水基团和结晶度有关③吸湿性指标：回潮率湿重干重环境湿度的影响标准回潮率公定回潮率公定重量④吸湿性对其他性能的影响尺寸：缩水性强力3.纤维的保暖性•影响因素正：静止空气反：材料的回潮率谈谈晾晒被子的道理？棉毛丝4.纤维的光泽感•纤维的截面形状和表面形态是影响纤维光泽的主要因素。5.纤维的手感•手感是判断织物风格的重要途径之一。从纤维的角度来看，与纤维的大分子结构、外观形态结构等都有直接关联。•大分子链段的柔曲性越高、大分子聚集的结晶度和取向度越低，纤维的手感就比较柔软活络。•纤维的抗弯刚度，其数值越大，表示纤维越不易被弯曲，相应织物的手感就较为硬挺。6.纤维的静电性•纤维的静电性会影响到服装穿着的舒适性。•静电与材料的吸湿性有关，天然纤维和再生纤维不易产生静电，合成纤维容易产生静电。•静电是导致织物起球的重要原因之一。7.纤维的化学稳定性•各种纤维大分子由于其组成中化学键的活泼性不同，使得它们对光照、酸碱以及氧化剂等作用的反应差异很大。•纤维素大分子在酸性介质中，其主链会发生水解，从而损伤纤维，所以棉、麻纤维不耐酸；蛋白质大分子在碱性介质中会发生水解断裂，因此毛纤维和丝纤维不能用普通洗涤剂洗涤。•纤维的化学稳定性对纤维的染整加工有着至关重要的意义。8.纤维的燃烧性能•纤维通常分为易燃的、可燃的、难燃的和阻燃的。•易燃纤维可以通过整理或纤维改性来提高其阻燃性。•融孔现象back