纺织材料学-课件PPT讲座绪论1.纺织材料的概念与范畴2.纺织材料的分类按材料类别分为：有机、无机纤维按材料来源分为：天然纤维和化学纤维天然纤维：自然界生长或形成的，适用于纺织用的纤维。化学纤维：是指用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。化学纤维又可分为再生纤维、合成纤维、无机纤维。再生纤维：以天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工而再生制成的纤维。合成纤维：由低分子物质经化学合成的高分子聚合物，再经纺丝加工而成的纤维。化学纤维按加工过程：初生丝、未拉伸丝、预取向丝、拉伸丝、全取向丝按纤维截面形态：圆形、异形按纤维成分：单一成分、多成分（混抽、复合纤维（皮芯、海岛、多层等））（2）纱线及其半成品环锭纺纱线转杯纺纱线喷气纺纱线赛络纺纱线平行纺纱线花式纱线（3）织物fabrics机织物针织物编织物非织造织物复合织物3.纺织产业的发展Homework第一章纤维结构基础知识了解结构与性能关系，以便我们正确选择和使用纤维，更好地掌握生产条件，并提通过各种途径改变纤维结构，有效地改变性能，设计并生产具有指定性能的纤维和纺织产品。纤维结构：是指组成纤维的纤维结构单元相互作用达到平衡时在空间的几何排列。第一节纤维大分子结构一、主链的化学组成及连接方式1)均链大分子（碳链大分子）：纤维的大分子主链都是靠相同的碳原子以共价键形式相联结的。例：乙纶、丙纶、腈纶可塑性比较好，容易成型加工，原料比较简单，成本便宜。但一般均不耐热，易燃甚至易熔。∴服用纤维有一定缺点。单基：构成纤维大分子主链的结构单元。二、侧基与端基三、大分子链的柔性大分子柔曲性是判断高聚物弹性的主要条件之一，长链分子由于热运动而变成弯曲形状使高度柔曲性，这就是高聚物产生弹性原因。柔顺性好的纤维，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。单键的内旋转是大分子链产生柔曲性的根源。对于高聚物而言，其中的大分子链的内旋转除了受分子内原子或基团相互影响外分子间作用力也有很大影响。四、相对分子质量第二节纤维的聚集态结构（超分子结构）次价键力：范德华力、氢键、盐式键、化学键；四种结合力的能量大小：真正化学键＞盐式键＞氢键＞范德华力四种结合力的作用距离：真正化学键＜盐式键＜氢键＜范德华力产生原因分子间力的大小取决于：1.单基化学组成（原子团多少、极性基团数目、极性强弱）2.聚合度3.分子间距离二、聚集态结构Hearle教授提出的缨状原纤结构模型，对此作了很好的解释，并与纤维的原纤结构形成很好的对应。Kellel等人提出了著名的折叠链片晶假说，并认为，线性高分子链可达几百到几千纳米，具很大表面能，极易在一定条件下自发折叠，形成片状晶体。1、结晶态结构（1）结晶态：纤维大分子有规律地整齐排列的状态。结晶区：纤维大分子有规律地整齐排列的区域。晶区特点：a.大分子链段排列规整；b.结构紧密，缝隙，孔洞较少；c.相互间结合力强，互相接近的基团结合力饱和。（2）结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率。重量结晶度：纤维内结晶区的重量占纤维总重量的百分率。体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤维总体积的百分率。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。2、非晶态结构非晶态：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。非晶区特点：a.大分子链段排列混乱，无规律；b.结构松散，有较多的缝隙、孔洞；c.相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。3、取向结构取向度定义：指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度。取向度与纤维性能间的关系：取向度大——大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸强度较大，伸长较小，模量较高，光泽较好，各向异性明显。结晶与取向是两个概念，结晶度大不一定取向度高，取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝，一般说来，结晶度高，取向度也高。4.原纤结构5.液晶结构液晶态及液晶：部分具有刚性结构的大分子材料，在满足一定条件（热熔或溶解）时，宏观形态处于液态状态，但大分子排列处于晶态，这种兼具晶体和液态部分性质的过渡状态称为液晶态，处于液晶态的物质叫液晶。6.织态结构某些分子间共混方法形成“织态结构”。第三节纤维结构测试分析方法一、显微分析技术法二、X射线衍射法三、红外光谱分析法四、核磁共振法第二章纺织纤维的形态及基本性质纤维形态结