当前位置：文档之家 › 纺织材料与检测课件——纺织纤维的内部结构

纺织材料与检测课件——纺织纤维的内部结构

  • 格式：ppt
  • 大小：1.52 MB
  • 文档页数：31

下载文档原格式

  / 31

合集下载

第四章纺织纤维的内部结构

第四章纺织纤维的内部结构

周的 侧基比较均衡，侧基之间的结合力小，
从而使链节容易绕主链键 旋转，大分子伸
直、弯曲容易，反之链节不易弯曲或伸直，
这 种特征叫做大分子柔曲性。大分子柔曲
性好，纤维弹性好，较易 变形。
返回
5.基原纤：几根直线链状的大分子 相互平行，按一定的距离，一定位相， 一定相对形状，结晶态的很细的分子束
6.微原纤：若干基原纤排列结合成 较粗的结晶态大分子束
若取向度f=60%--75% 高 结晶度r=40% 中 则高强低伸
八、锦纶 1.大分子结构：
2.大分子柔曲性好，易变形，做弹力丝容易 3.吸湿染色比涤纶好，因为极性基团多 4.结晶度低 5.取向度高（高拉伸） 6.强力伸长适中，耐磨性最好 7.不耐晒
九、腈纶 1.大分子结构空间螺旋形，使得分子不易靠拢
第四章纺织纤维的内部结 构
第四章 纺织纤维的内部结构
第一节 基本概念 第二节 各种纤维的内部结构 第三节 研究纤维结构的几种测试原理简介
第一节 基本概念
一、概念
1.单基：组成高聚的个数
4.大分子柔曲性：线性大分子，如果
主链上的原子键弹性好，侧基少，主链四
7.原纤：若干微原纤组成的由非晶 区间隔的结晶态的大分子束
8.巨原纤：原纤组成的大分子束 9.纤维：由巨原纤组成
10.大分子间的结合力 1）分子引力（范德华力）、静电
力、诱导力、色散力 2）氢键、极性基团
3）盐式键
4 ）化学键
二、大分子聚集状态 1.结晶态： ①分子排列规整 ②缝隙孔洞少
③吸湿困难 ④强力高 ⑤变形小 2.非晶态：与结晶态相反 取向度： f=0， f=1 大分子沿纤
于羊毛 3.结晶度、取向度高于羊毛 4.弹性比羊毛差，无α-型螺旋 5.强度高，伸长小，吸湿比羊毛小

第二章 纤维的结构概述分析

第二章 纤维的结构概述分析

返回
▪ 1．定义：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。
▪ 大分子的分子量＝单基的分子量×聚合度
▪ 2． 常用纤维的n： ▪ 棉、麻的聚合度很高 ，成千→上万； ▪ 羊毛 576； 蚕丝 400； ▪ 粘胶： 300-600； ▪ 一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具
有一定的分布→高聚物大分子的多分散性。
－(A)n－A〞
•
其中： A′、A〞——端基；n——
聚合度。
• 2．常用纺织纤维单基的化学组成：见下图
• 单基的化学结构、官能团的种类决定了纤 维的耐酸、耐碱、耐光、吸湿、染色性等， 单基中极性官能团的数量、极性强弱对纤 维的性质影响很大。 例：大分子亲水基团的多少和强弱—→ 吸湿性 ；分子极性的强弱—→电学性质
1) 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)杂链大分子：
❖ 大分子主链除碳原子以外，还有其它原子 如氮、氧等，它们都以共价键相联结，即 主链是由两种以上的原子所构成的。
• 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。
返回
纤维种类的不同，构成纤维的大分子主链的 原子也有多种类型。从现有的主要纤维来看， 大致有三种类型 ：
第二章 纤维结构概述
第一节 纤维结构的概念 纺织材料的种类很多，性能各异，其根本 原因在于纤维内部结构的不同，性能是结 构的表现。 1.研究纤维结构的目的 2.纤维结构

纺织材料学第2章纤维结构特征

纺织材料学第2章纤维结构特征
耐碱不耐酸。 单基较长，无支链，属柔性基团。锦纶是柔曲大分子，空间
呈平面锯齿形。纤维弹性好。
超分子结构：
? 分子间有范德华力、氢键力； ? 结晶度比涤纶略低 。
3、腈纶
大分子结构：
单体：
第一单体：丙烯腈（超过85%），纯丙烯腈纤维脆
第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯 等，改善弹性和手感。
S
：与S
3
结构相似。含有非纤维物质。
1
中腔：棉纤维生长停止后遗留下的内部空隙。有少数原
生质和细胞核残余物质。
二、蛋白质纤维结构特征
1、大分子结构 图 基本链节 ：α-氨基酸剩基
R侧基—羊毛：多、复杂，约25种氨基酸； 蚕丝：少、简单，约18种氨基酸。
大分子链空间构型 ： 羊毛：α螺旋卷曲型长链分子
如羊毛纤维大分子间的—S—S—。
? 四种结合力的能量大小： 共价键＞盐式键＞氢键＞范德华力
209.3~837.36J/mol 126~209.3J/mol 5.4 ～ 42.3J/mol 2.1～23j/mol；
? 四种结合力的作用距离： 共价键＜盐式键＜氢键＜范德华力
分子间力的大小取决于： 1.单基化学组成 2.聚合度 3.分子间距离
非晶区：纤维大分子无规律地紊乱排列的区域。 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。
结晶度—结晶部分占整根纤维的百分比。
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。
? 正、偏皮质细胞分布形式有“ 双边结构”和 “皮芯结构”。
? 双边结构：细羊毛的正副皮质细胞（结构与 性能不同）分布于纤维的两侧，并在长度方 向上不断转换位置，正皮质一般在纤维卷曲 处的外侧，而副皮质处于卷曲的内侧，使羊 毛具有天然卷曲。 图

常用纺织纤维的结构和性能课件

常用纺织纤维的结构和性能课件
苷键水解催化
酸性愈强，水解愈快 浓度愈大，水解愈快 温度愈高，水解愈快 时间愈长，水解愈严重 结构愈疏松，水解愈快
中和：过剩的碱 加强漂白：含氯氧化剂 蝉翼纱、烂花织物
（3）氧化剂的作用
一般不受还原剂的影响 氧化纤维素
伯羟基 → 醛基 → 羧基 仲羟基 → 酮基 → 开环的醛基和羧基 半缩醛基 → 羧基
O
Serine (16%)
C H2 C H2 C H2 N H C H C H2 C n
O
Tyrosine (11%)
丝素分子链的构象
丝素的性质
耐热性
好，100℃，强力无影响
溶胀和溶解性
水中，直径增加16%~18%，长度1.2% 不能溶解，水只能进入无定形区 钠、锌、镁、钾强酸盐类，溶解 铁、铝、钙、铬盐类，增重
结晶度
棉70%，麻90%，丝光 棉50%，黏胶40%
取向度（取向因子）
陆地棉0.62，苎麻0.97， 普通黏胶0.54
缨状原纤结构模型
分子结构对力学性能的影响
聚合度高，强力高 结晶度，强力高
麻>棉>黏胶
取向度高，强力高
顺应排列，次价键力增高 改善受力情况
棉和丝光棉 化学纤维纺丝过程中的拉伸
具有良好的化学惰性，保护羊毛内层组织， 具有耐碱、氧化剂、还原剂和蛋白酶的功 能
羊毛缩绒性
皮质层
决定羊毛的主要物理、机械和化学性能 皮质层由角朊蛋白组成，由近20种氨基酸
组成，其中最为特殊的是含量高达14％以 上的胱氨酸（二硫键） 存在两种皮质细胞：正皮质和副皮质细胞 部分皮质层可能存在天然色素
结晶度对染色性能的影响
染液只能进入无定形区和晶区的边缘 高：染料平衡吸附量少，得色浅淡 低：染料平衡吸附量多，得色深浓 棉和丝光棉

第二章 纤维结构概述 纺织材料学 教学课件

第二章 纤维结构概述 纺织材料学 教学课件

返回
▪ 1．定义：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。
▪ 大分子的分子量＝单基的分子量×聚合度
▪ 2． 常用纤维的n： ▪ 棉、麻的聚合度很高 ，成千→上万； ▪ 羊毛 576； 蚕丝 400； ▪ 粘胶： 300-600； ▪ 一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具
有一定的分布→高聚物大分子的多分散性。
❖ 例：粘胶、蚕丝、涤纶、锦纶—— 强度较 大，服用性能较好。
❖ 3)梯形和双螺旋形大分子：
❖ 此类纤维的主链不是一条单链，而是像一个 “梯子”和“双股螺旋”的结构。例：碳纤 维，石墨纤维有较高的强力、耐高温因为主 链是双链形式。
返回
❖ 1.定义：指大分子由化学键所固定的空间排 列形态。
❖ 这种几何形态是稳定的，只有化学键断裂， 构型才能改变，即使是单基的化学组成相同， 但由于结构单元的空间异构，大分子可以有 不同的构型，从而影响到大分子的排列形态， 最终影响到纤维性质。
▪
制造化纤时，要控制n的大小。
▪
n太小——强度不好；n太大——纺丝困难。
返回
▪ 1.大分子链的内旋性及其构象
▪ 先以低分子链的内旋性说起：以碳链分子为 例。如果分子内C-C之间是以单基相接，该单键 是由σ电子组成的σ键，其电子云分布是轴向对称 的。故C－C单键可以以键向为轴进行内旋转运动。 把三个相连的的C－C键，置于直角坐标中。键角 为θ，当保持键角不变时，若l1键位于Z方向上， 并以自身为轴旋转，则l2键就会在与C2相连的圆 锥面移动。同时若b2键也以自身为轴旋转，则l2 键在与C3相连的圆锥面上移动。
第三节 纺织纤维的超分子结构（聚Байду номын сангаас态结构）
❖ 一、大分子间作用力（次价键力） ❖ 纤维大分子间的作用力与大分子链间的相

纺织材料学 第二章 纤维结构的概念

纺织材料学 第二章 纤维结构的概念

2、常用纺织纤维单基的化学组成：
单基的化学结构、官能团的种类决定了 纤维的耐酸、耐碱、耐光、吸湿、染色 性等，单基中极性官能团的数量、极性 强弱对纤维的性质影响很大。
二.聚合度
1)定义： 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（n）。
大分子的分子量＝单基的分子量×聚合度
难。
三、纤维大分子链结构的组成
纤维种类的不同，构成纤维的大分子主链 的原子也有多种类型。从现有的主要纤维 来看，大致有三种类型：
1)、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、晴纶；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
粘胶纤维部分初生层和次生层，没有“日轮” 层。但有皮芯结构和锯齿形截面；
一般而言，皮芯层凝固速度差别越大，截面形 状越不规则，皮层与芯层相比，具有较小的结 晶区和无定形区，结构比较均一，溶胀性较小， 可能存在亚纤维管空隙，密度较小，取向度较 高。
第六节 蛋白质纤维的内部结构
一、蛋白质纤维的大分子结构
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。
第三节 纺织纤维的超分子结构 （聚集态结构）
一、大分子间作用力（次价键力）
纤维大分子间的作用力与大分子链间的相对位 置，链的形状、大分子排列的密度及链的柔曲 性等有关。这种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。
纤维大分子的次价键力包括范得 华力、氢键、盐式键、化学键、
其产生的原因及特点如下
名称 定向力 范 得 诱导力 华 力 色散力

纺织纤维概述PPT课件


② 纤维的细度
指标：直径（μm）；旦尼尔（D) 影响工艺与风格。
③ 纤维的卷曲
a.弱卷曲，b.常卷曲，c.强卷曲 指标：卷曲数、卷曲率
8
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。
bac9k
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。
7
4.纤维形态尺寸
① 纤维的长度
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
A
B
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
An
A Bn
11
单体：决定材料性能的本质所在
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——
？ 亲水基团 疏水基团
官能团的种类决定了纤维 的吸湿、耐酸碱、耐光、染色 等性能。
丝纤维：柞蚕丝、桑蚕丝 石棉
再生纤维
化学纤维
再生纤维素纤维：黏胶、醋酯、铜氨、Tencel 再生蛋白质纤维：大豆纤维、牛奶纤维
合成纤维： 涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、丙纶、维纶、氯纶、芳纶
4
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
bac5k
三、纤维的外部形态
6

常用纺织纤维结构和性能PPT教案

第48页/共80页
3、羊毛的性质
1.保暖 2.吸湿透气为天然纤维之最 ： 纤维含亲水基团,
COOH--, -NH2 –OH 3.弹性好： 表面有卷曲 4.光泽柔和：每一根纤维表面鳞片有漫射现象 5.缩水：热水、碱性、机械外力强时缩水很大 6.耐酸性：耐弱酸，不耐强酸 7.耐碱性差：碱作用变黄
第49页/共80页
目前世界上唯一集合成纤维和天然纤维优点于一体的新型纤维
第41页/共80页
（四）竹纤维
竹原纤维 竹浆纤维
第42页/共80页
竹原纤维形态结构、分子结构
横截面：扁平形或三角形，有中腔 有横节、沟槽、裂缝、空洞 结晶度71%
竹浆纤维：与粘胶相似，皮芯结构不明显，结晶度小于竹原纤维
第43页/共80页
第67页/共80页
五、聚乳酸纤维的结构和主要性能(PLA)
原料：以天然糖为原料，（玉米、小麦、甜菜、大米） 加工过程： 发酵工艺生产乳酸 缩聚生成聚乳酸 纺丝 已开发出塑料级、薄膜级、纤维级、医药级多个分子量级别的聚乳酸 应用：玉米塑料、可吸收缝线、可吸收支架等
（1）吸湿和溶胀(absorption and swell)
采用回潮率和含水率两项指标测试
第11页/共80页
第12页/共80页
（2）耐酸性(acid-resistant)：遇强酸水解
应用：蝉翼纱，烂花布 烂花布：涤棉包芯纱织物通过 与有花纹的酸滚筒接触后制得的半透明织物
第13页/共80页
苷键水解
二、蚕丝的结构和主要性能
1、组成：
丝素 丝胶 色素 蜡质 无机物
第53页/共80页
分子结构和组成：
由多种α氨基酸剩基以酰胺键联结构成的长链大分子 蚕丝由丝素和丝胶两种蛋白质组成

纺织纤维的内部结构讲解PPT文档86页


END
1、不场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
纺织纤维的内部结构讲解 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

●定义
高聚物分子链开始运动或冻结的温度。
●玻璃化温度的使用价值
玻璃温度是非晶态高聚物作为塑料使用的最高温度；是作为橡胶使用的最低温度。
●影响玻璃化温度的因素
高聚物的各种特征温度
升温速度
主链柔性
分子间 作用力
外力大小 作用时间
影响玻璃化 温度的因素
相对分 子质量
增塑剂
交联
共聚
END
范围：0.8×103～8.4×103J/mol
静电引力
高聚物的物理状态
●线型非晶态高聚物的物理状态与平均相对分子质量M、温度T的关系
Tf 过渡区 黏流态
T 高弹态
Tg
二、结晶态高聚物的物理状态 ●结晶态高聚物的形变-温度曲M线
玻璃态
高弹态、黏 流态及两者 之间的过渡 区均随相对 分子质量和 温度的增加 而变宽。
分子链近链端部 分链段内旋转
分子链侧链部 分链段内旋转
☆整个分子链的运动（重心发生位移） 条件：存在分子间或内的干扰和纠缠时，不能实现整个分子链的运动；
在溶液和熔融状态下，通过链段一方向的运动可以实现整个分子链的运动。
干扰点 纠缠点 存在干扰、纠缠时的整个分子链运动
溶液及熔融状态下的整个分子链运动
高低，位能越低越容易旋转。分子结构不同，位能不同，一般电负性大、取代基多或大， 位能越大。 0o 60o 120o 180o 240o 300o 360o θ
高分子链的内旋旋转本转质过与程小中分的子位一能般，变只化是σ键多，内旋转复杂高，分构子象多链。的内旋转
共轭双键 由于分子链整个形成共轭体系，造成旋转困难，故只有刚性而无柔性。如 聚乙炔 ～CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH～
（二）牦牛绒（Yak fibers）
牦牛毛的细毛部分为牦牛绒，呈深咖啡色，是针织毛衣 、粗纺、精纺毛料的高档原料。 横截面为近似圆形。（见图片） 牦牛绒手感柔软、滑腻、弹性好，光泽柔和。
（三）驼绒（ Camel fibers）
各方面的性能与山羊绒相似，但不易毡缩。
（四）兔毛（Rabbit fibers）
图2 纤维素大分子空间结构示意图
氧六环的空间结构属于椅式结构。每个氧六环 (不包括两端) 上含有三个游离醇羟基，其中2、3位碳原子上是两个仲醇羟基 (=CHOH)，6位碳原子上是一个伯醇羟基 (一CH2OH).
纤维素大分子的官能团是羟基和甙链。羟基是亲水性基团， 使棉纤维具有一定的吸湿能力；而甙键对酸敏感，所以棉 纤维比较耐碱而不耐酸。
高聚物的各种特征温度与测定
●常见的高聚物特征温度
高聚物特征温度
一、玻璃化温度
Tg-玻璃化温度（glass-transition temperature）
Tm-熔点（melting point） Tf-黏流温度（viscous flow temperature） Ts-软化温度（softening temperature） Td-热分解温度（thermal destruction temperature） Tb-脆化温度（brittlenss temperature）
聚苯～
～
△常见高分子主链的柔性规律
－O－＞－S－＞－N－＞－C≡C－C＞非共轭－C＝C－＞ －C－O－＞－CH2－＞－C－＞－O－C－NH－＞NH－C－NH－
▲取代基的影响（性质、体积、数量、位置）
△取代基的性质对高分子链柔性的影响（极性）
规律：极性O↑，作用力↑，位能↑，内旋O转↓，柔性↓。O
O
实例：
纤维中大分子的排列比较复杂: 纤维内某些区域由于大分子的横向吸引使大分子排列比较
整齐密实，缝隙孔洞较少, 称为结晶区。 另一些区域大分子排列比较紊乱，堆砌比较疏松，称为非结晶 区或无定形区。
在一根棉纤维中，同时存在着结晶区和无定形区。 结晶部分占整根纤维的百分比称为结晶度。(重量结晶度；体 积结晶度)。
羊毛纤维
（一）羊毛纤维的细度
最细绒毛直径只有7μm，最粗直径可达240μm。绵羊的品
种是决定羊毛细度的主要因素。
1、羊毛细度的指标
羊毛品质支数和平均直径的关系
（1）平均直径 。 （2）品质支数
品质支数
平均直径 （μm）
一般可纺毛 纱支数
70
18.1---20.0
64 以上
66
20.1---21.5
离子键 次价力（又称分子间力，包括：范德华力、氢键）
高聚物的聚集态结构
高分子链的形成主要靠主价力（化学键），高分子链聚集成高聚物主要靠次价力（分 子间的力）。
★范德华力
类型
定义
特点
取向力 极性分子永久偶极之间的静电相互作用 分子极性越大，取向力越大；温度高、距离大，
产生的吸引力
取向力越小。
范
范围：4.2×104～2.1×104J/mol
棉纤维的微观结构认为是由数十个纤维素大分子聚集形成横向尺 寸约6纳米的微原纤；由微原纤聚集成横向尺寸约10~25纳米的原 纤；再由原纤排列成日轮层；然后形成棉纤维。
一般把纤维内大分子链主轴与纤维轴平行的程度叫取向度，正常 情况下，细绒棉的倾斜角为30°左右；长绒棉25°左右；粗绒棉 35°左右。
通常倾斜角度越小，取向度越高，纤维强度越高，断裂伸长率越 低。纤维的力学性质、光学性质、溶胀性等都因取向而呈各向异 性。
棉纤维结晶度约为70%，即棉纤维内大约有30%的无定形区。 棉纤维内结晶结构的最小单元即单元晶格 (晶胞)。 不同种类的纤维素纤维其晶胞尺寸是不相同的。
棉纤维和麻纤维单元晶格的 尺寸为a=0.835纳米(8.35Å)， b=1.03纳米(10.3
Å),c=0.795纳米(7.95 Å)， β=84°，称为纤维素Ⅰ晶胞， 如图3所示。。
36
43.1---55.0
32
55.1---67.0
羊毛长度测量 （1）直接测量法 （2）梳片式长度分析仪测定法 将纤维间距10mm分组，然
后分别称重，计算加权平均长度、长度标准差、长度变异系数 和短毛率。
（3）排图法
其它动物毛
（一）山羊绒（Cashmere fibers）
从山羊身上抓取下来的毛，由原绒、两型毛、发毛组成 。经分梳后，为绒和粗毛两大类。 ①卷曲数较细羊毛少。 ②吸湿能力、弹性、强伸性优于绵羊毛。 ③比绵羊毛更细、柔软、保暖，其产品具有轻柔、滑糯细 腻、丰满、弹性好等优良特性。
★高聚物聚集态结构（根据分子排列情况不同分类）
单晶
折叠链片晶
晶态结构 球晶
其他
无规线团
链结
非晶态结构
链球 取向态结构
织态结构
其他结构
线型 梳型 支链型 蓖型 高分子链的几何形状 网型 星型 梯型 体型
★高分子的立体异构
旋光异构（左旋L－、右旋D－） 几何异构（顺式、反式）
二、高分子链的构象与柔性 ★柔性
二、棉纤维的超分子结构 又称聚集态结构。 大分子之间依靠分子结合力形成多级的超分子结构。 各种单基组成的各种聚合度的直线链状大分子；
几根直线链状大分子互相平行，成为结晶态的很细的大分 子束，即直径约为1~3纳米的基原纤； 若干根基原纤平行排列结合在一起成为直径约为4~10纳米 的微原纤； 若干根微原纤基本平行地排列结合成直径约为10~30纳米的 原纤； 由原纤基本平行地堆砌成直径约为0.1~1.5微米的巨原纤； 再由巨原纤堆砌成整根纤维。
高聚物的聚集态结构
★高聚物聚集态与小分子物质的聚集态、相态的对应关系
气态 小分子物质的聚集态 液态
固态
（力学、分子热运动特征分类）
高聚物聚气集相 态 粘流液态相 小分子物质的相态
晶相
非晶态
（热力学特征分类）
固 态
一、分子间的相互作用 ★作用力的类型
作用力的类型
晶态
共价键 主价力（又称化学键） 配位键
形变%
1
2
1-相对分子质量较小 2-相对分子质量很大
Tg
Tm
Tf T/℃
●结晶态高聚物的物理状态
高聚物的物理状态
玻璃态 黏流态
M较小
结晶态高聚物的物理状态
M很大
注意：由于高弹态对成型加工不利，因此，一般情况下，对结晶态高聚物而言要严格
控制相对分子质量，防止很大造成的不良玻影璃响态。 高弹态 黏流态
是指大分子链有改变分子链形态的能力。原于σ键的内旋转。
★分子链的内旋转
以小分子二氯乙烷的内旋转为例。
－氯原子
σ
－碳原子
高分子的链结构与形态
旋转图每逆时针旋转60o的构象分解
反式
60o 旁式
60o
重式
60o
顺式
60o
重式
60o
旁式60o 反式C NhomakorabeaU
C
C
旋转过程中构象不断变化，位能（U）也不断变化。旋转的难易取决于旋C转位能的的
棉纤维的梢部中部、基部 形态
图 6 成熟棉纤维的横截面 图 7 棉纤维瘪缩前、后横截面变化示意图
下图为棉纤维截面结构的示意图。
初生层：即棉纤维在伸长 期形成的纤维细胞的初生 部分。外皮是一层极薄的 蜡质与果胶，表面有细丝 状皱纹。
初生层与棉纤维的表面性质密切相关，例如棉蜡使棉纤维具有良好的适宜于纺 纱的表面性能，但在棉纱、棉布漂染前要经过煮炼以除去，保证染色均匀。
为粗、细毛混在一起的毛。其中较细的纤维仅由鳞片层、皮质 层组成，无髓质层，横截面为圆形。
★结构层次
高聚物的结构
一次结构（高分子的链结构）
链节的化学组成 链节连接方式
二次结构（高分子链的形态）
伸直链 无规线团 折叠链 螺旋链
无规线团圆 通心粉体
三次结构（聚集态结构）缨状胶束
折叠链高分子晶体 螺旋绞链 其他