第1章 纤维结构基础知识
- 格式：ppt
- 大小：3.19 MB
- 文档页数：42
下载文档原格式
合集下载
第1章 绪论(教研版)
第一章绪论重难点解析1. 在了解正常人体解剖学研究对象、内容、目的和学习方法的基础上，重点掌握人体的组成、常用术语；细胞、器官、系统的概念。
2. 细胞膜：光镜下两暗夹一明的三层结构，也叫单位膜。
3. 主要细胞器的功能：见教材P9表1-1。
4. 细胞膜的跨膜物质转运形式有哪些？各有何特点？5. 上皮组织由密集排列的上皮细胞和少量的细胞间质构成，分布于身体表面、各种管、腔、囊的内表面，具有保护、吸收、分泌和排泄等功能。
6. 各种被覆上皮的分部。
7. 疏松结缔组织中的主要细胞结构特点和功能，三种纤维的特性。
8. 肌组织的结构特点、分类和分部，骨骼肌的光镜电镜特点、分类和分布。
9. 神经元的形态构造和分类，突触的概念及化学性突触的结构，神经纤维的构造及分类，神经末梢的概念和分类。
第一节概述一. 单项选择题知识点：解剖学姿势（1）1. 解剖学姿势中，不正确的描述是（）A. 上肢下垂B. 下肢并拢C. 手掌相前D. 足尖向前E.低头答案：E相同知识点：人体的轴和面（2-7）2. 将人体分为左、右两部分的纵切面是（）A. 水平面B. 矢状面C. 冠状面D. 横切面E.纵切面答案：B3. 前后方向经人体的水平线称（）A. 垂直轴B. 水平轴C. 冠状轴D. 矢状轴E.前后轴答案：D4. 将人体分为前、后两部分的面为（）A. 正中矢状面B. 矢状面C. 水平面D. 冠状面E.额状面答案：D5. 冠状切面将人体分为（）A. 上下两部B. 左右两部C. 前后两部D. 内外两部E.浅深两部答案: C6. 矢状切面将人体分为（）A. 上下两部B. 左右两部C. 前后两部D. 内外两部E.浅深两部答案: B7. 横切面将人体分为（）A. 上下两部B. 左右两部C. 前后两部D. 内外两部E.浅深两部答案: A相同知识点：方位术语（8-14）8. 判断内、外侧方位，以何为准（）A. 体表B. 四肢的附着部C. 正中矢状切面D. 腹、背E.头答案：C9. 以四肢附着为准的方位术语是（）A. 内、外B. 内侧、外侧C. 近侧、远侧D. 深、浅E.上、下答案：C10. 以体表为准的方位术语是（）A. 前后B. 内外C. 上下D. 浅深E.左右答案： D11. 上和下的方位术语也可分别称（）A. 近侧和远侧B. 头侧和尾侧C. 内侧和外侧D. 内和外E.头和脚答案：B12. 在解剖学的方位中，近正中矢壮面者为（）A. 内B. 外C. 浅D. 内侧E. 外侧答案: D13. 在解剖学的方位中，近躯干者为（）A. 内侧B. 外侧C. 近侧D. 远侧E. 内答案: C14. 以解剖学姿势为准，近头者为（）A. 上B. 下C. 近侧D. 远侧E. 内侧答案: A二 .填空题1. 常用的面有三种即（）、（）、（）。
第一章习题
第一章“纤维的结构”1.STM与AFM2.微细结构与形态结构3.纤维的尺度与形态4.缨状分子与缚结分子5.有序与取向6.折叠链与伸展链7.纳米与亚微米8.内旋转与构象9.链段与链节10.晶体取向与分子取向11.X射线广角（XWAD）和小角（XSAD）衍射12.Hermans取向因子与X射线衍射法取向因子13.质量和体积结晶度（Xw与Xv）14.各向同性与各向异性体15.形态弱节与结构弱节16.应力弱节与应变弱节17.再生与人造纤维18.纳米纤维与超细纤维19.湿敏纤维与压敏纤维20.自适应（self-adapted）纤维和智能（smart）纤维21.形状记忆（shape memory）纤维与可呼吸（breathable）纤维22.相变纤维与热自适性纤维23.石墨与碳纤维结构24.可降解与可再生25.仿生材料与生物材料26.液晶与准晶27.混合与复合28.嵌段与接枝共聚物29.棉的螺旋与螺旋换向30.氢键与范德华静电引力31.α螺旋与β折叠构像32.丝素与丝胶33.羊毛的双边分布与丝的环状分布34.细胞核残留物与髓腔层35.7+X模型与7+2模型36.正皮质（ortho-cortex）与副皮质（para- cortiex）37.Lyocell与Tencel®38.涤纶分子的旁式与反式结构39.涤纶与PTT纤维40.蜘蛛丝与甲壳素纤维第一章 纤维的结构1. 试述纤维材料（Fibrous materials ）的结构、形、性、能的范畴，及其间的基本相互关系，尤其是结构与形；结构与性质的关系。
2.试述纤维结构的基本层次及名称，并讨论其间关系与结构特征及尺度。
3. 缨状微胞理论（fringed-micelle theory ）的基本特征为何？其可以解释纤维的哪些性能（举2~3例）？产生这类说法的依据为何？4. Howsmon 和Sisson 有序度表达法（《纺织物理》图1-5）与缨状微胞说的区别在哪？对纤维来说，其内部结构的表述应该为何？5. 试给出缨状微胞fc 和缨状原纤ff 结构模型在各自结晶度、晶区和非晶区模量都相同条件下，除显见的晶区长宽比d l /不同外，纤维的模量E 和强度σ均存在差异且模量fc ff E E >和强度fc ff σσ>的原因与证明，并讨论随微胞的d l /值增加，模量E 间的和强度σ间差异减小的理由。
第一章--植物细胞的结构与功能--知识要点
第一章植物细胞的结构和功能知识要点一、教学大纲基本要求了解高等植物细胞的特点与主要结构；了解植物细胞原生质的主要特性；熟悉植物细胞壁的组成、结构和功能以及胞间丝的结构和功能；了解生物膜的化学组成、结构和主要功能；了解植物细胞主要的细胞器如细胞核、叶绿体和线粒体、细胞骨架、内质网、高尔基体、液泡以及微体、圆球体、核糖体等的结构和功能；熟悉植物细胞周期与细胞的阶段性和全能性，了解植物细胞的基因组和基因表达的特点。
二、本章知识要点（一）名词解释1．原核细胞(prokaryotic-cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复杂的内膜系统和细胞器。
由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote）。
细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。
2．真核细胞(eukaryotic-cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。
由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukayote）。
高等动物与植物属真核生物。
3．原生质体(protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。
包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及其外围的细胞质膜。
原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。
4．细胞壁(cell-wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小。
典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。
5．生物膜(biomembrane) 即构成细胞的所有膜的总称，它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。
按其所处的位置可分为质膜和内膜。
6．共质体(symplast) 由胞间连丝把原生质（不含液泡）连成一体的体系，包含质膜。
7．质外体(apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。
8．内膜系统(endomembrane-system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上关联的，由膜组成的细胞器总称。
纺织材料学作业
第一章纤维结构基础知识名词解释聚集态结构链段构象结晶态结构结晶度取向度原纤结构纤维的形态结构简答题⒈纺织纤维的内部结构分为哪几级？对纤维性能有什么影响？⒉结晶度与取向度分别与纤维性能有何关系？⒊什么是大分子的柔曲性？影响纤维大分子柔曲性的因素有哪些？柔曲性与纤维性能有何关系？第二章纤维的形态性质名词解释：⒈纤维的主体长度⒉纤维的品质长度⒊纤维的重量加权长度⒋手扯长度⒌吸湿性平衡回潮率⒍吸湿等温线⒎吸湿滞后性⒏直接吸着水⒐吸湿积分热⒑预调湿⒒断裂长度⒓初始模量问答：⒈什么是纤维的长度分布？累积分布与频率密度分布的关系？频率密度分布与概率密度分布的关系？⒉简述短纤维含量和跨距长度对纺纱加工意义。
⒊简述纤维卷曲对加工和使用的影响⒋纤维的细度不匀的含义是什么？⒌异形纤维的截面形态有哪些表征方法？其特征值有何意义？⒍影响纺织纤维吸湿的自身因素有哪些？⒎影响纤维吸湿的外界因素主要有哪些？⒏纤维吸湿膨胀的特征如何？与纤维分子结构有何关系？⒐纤维吸湿等温线的特征如何？试用吸湿机理说明之。
⒑纤维吸湿后其重量、几何尺寸、密度、机械性质的变化的一般规律如何？⒒纤维为何会产生吸湿滞后现象？举例说明在生活或生产中人们如何利用吸湿滞后规律？⒓纤维拉伸基本指标有哪些？计算题：1、有一批纺织纤维，它们的细度及测得的平均单纤维强度值如下：棉6000公支、5.6cN；毛21μm、4.2cN；苎麻200公支、26.88 cN；粘胶纤维2.78dtex（2.5D）、7.5 cN；锦纶3.33dtex （3D）、17cN；涤纶 2.78dtex、16.8cN；腈纶 6.67dtex（6D）、22.2cN。
计算并列出断裂长度、相对强度和断裂应力三种指标的大小和顺序。
2、用中段切断称重法测等长化纤，已测得中段切取长度为20mm，中段重量为15.8mg，两端重量为43.6mg，中段根数为2634根，求该纤维的平均长度和平均细度，并说明该纤维是属于毛型、棉型还是中长型？3、有一批称见重量为2250kg的维纶，从中抽取50g试样，烘干后的干燥重量为47.8g，求：该批维纶的实际回潮率及公定重量。
第01章 纸张的基础知识
第六节 纸张的结构
构成纸张的元素及它们在整个纸页中的排列和分 布。
纸张的结构特点： 1、具有多相复杂的结构元素； 2、结构元素在三个方向上分布各向异性； 3、具有孔隙结构； 4、结构元素之间存在结合力，构成纸张强度基础； 5、多数纸张结构具有双面性。
纸张的正面和反面 请见p24 1.纸张两面性 2.纸张两面不匀的现象 3.对印刷纸质量的影响 4.克服纸张两面性的措施： ——采用立式加网造纸机
产品用途分类
2、纸张规格
GB147-89《印刷、书写和绘图用原 纸尺寸》，将印刷用纸分为卷筒纸 和平板纸两大类。 卷筒纸
卷筒纸宽度尺寸(mm)：1575、1562、 1400、1280、1230、1092、1000、900、 880、787。允许偏差±3mm。 卷筒纸长度(m)：卷筒新闻纸和印刷纸 的长度6000。
纸张常用的开法
四、纸张的计量
纸和纸板的计量单位：定量、令量 定量：单位面积的纸或纸板具有的质量，以g/m2表示 令量 1令=500张（全张纸880×1230) 令量即为：500张全张纸的重量。是平板纸常用的计 量单位。
500 × 单张纸面积× 定量 令量 = 1000 重量(g) 令数 = 单张纸的面积× 定量× 500
充分搅拌均匀 根据纸张厚度和定量进行浓度调节，纸料含量0.5~1% 精选目的：进一步除去纸料中的尘埃和杂质及残存的纤 维束
请见p12
纸页的抄造 抄纸即为由纸浆形成纸页的过程。 方法：湿法造纸和干法造纸
送入纸浆 含水99%
湿纸 含水85%
湿纸 含水65%
干纸 含水3%-5%
成品纸
第五节 纸页的涂布加工
化学机械法：采用半化学法和化学机械法两种。 制浆时首先用化学药品对原料进行预 处理，然后再用机械方法进一步磨解。 特点：得浆率较高，可达60%-85%；但纤维 束较多，木质素还大量存在。 用途：可抄制新闻纸、包装纸和各种包装纸板等。
生理学每章重点概括（知识梳理）
（每章重点的概括，不是很详细，可以快速阅读，查漏补缺~~~）（一）绪论1.生命活动的基本特征:新陈代谢,兴奋性，生殖。
2. 生命活动与环境的关系:对多细胞机体而言，整体所处的环境叫外环境，而构成机体的细胞所处的环境叫内环境。
当机体受到刺激时,机体内部代谢和外部活动，将会发生相应的改变,这种变化称为反应.反应有兴奋和抑制两种形式。
3. 自身调节：心肌细胞的异长自身调节，肾血流量在一定范围内保持恒定的自身调节，小动脉灌注压力增高时血流量并不增高的调节都是自身调节。
考生自己注意总结后面各章节学到自身调节。
4. 神经调节是机体功能调节的主要调节形式,特点是反应速度快、作用持续时间短、作用部位准确。
5. 体液调节的特点是作用缓慢、持续时间长、作用部位广泛。
6. 生理功能的反馈控制：负反馈调节的意义在于维持机体内环境的稳态。
正反馈的意义在于使生理过程不断加强，直至最终完成生理功能，是一种破坏原先的平衡状态的过程。
排便、排尿、射精、分娩、血液凝固、神经细胞产生动作电位时钠通道的开放和钠内流互相促进等生理活动都是正反馈。
考生自己注意总结后面各章节学到的正反馈和负反馈调节。
（二）细胞的基本功能1. 细胞膜的基本结构-液体镶嵌模型.基本内容①基架:液态脂质双分子层;②蛋白质:具有不同生理功能;③寡糖和多链糖.2. 细胞膜的物质转运⑴小分子脂溶性物质可以自由通过脂质双分子层，因此，可以在细胞两侧自由扩散，扩散的方向决定于两侧的浓度，它总是从浓度高一侧向浓度低一侧扩散，这种转运方式称单纯扩散。
正常体液因子中仅有O2、CO2、NH3以这种方式跨膜转运，另外，某些小分子药物可以通过单纯扩散转运。
⑵非脂溶性小分子物质从浓度高向浓度低处转运时不需消耗能量，属于被动转运，但转运依赖细胞膜上特殊结构的"帮助"，因此，可以把易化扩散理解成"帮助扩散"。
什么结构发挥"帮助"作用呢?--细胞膜蛋白，它既可以作为载体将物质从浓度高处"背"向浓度低处，也可以作为通道，它开放时允许物质通过，它关闭时不允许物质通过。
第1章-纤维结构基础知识
项目
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
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
第一章 纤维结构基础知识
11
2.非结晶结构 非结晶态－－大分子无规律地乱排列的状态， 也称无定形态。 非结晶区：………………………….的区域。 特点：大分子链段排列混乱，无规律；结构 松散，有较多的缝隙、孔洞；相互间结合力小， 互相接近的基团结合力没有饱和。
12
结晶度：纤维内部结晶区体积占纤维总体积的 百分率。 结晶度对纤维性能的影响： 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↓：纤维的吸湿性、染色性↑；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。
1. 侧基：分布在主链两侧。影响纤维的力学性质 和耐化学性质等。可通过接枝进行纤维改性。 2. 端基：分布在大分子两端，且与“单基”结构 有很大差别。影响纤维的光、热稳定性等。可 利用端基上的活性官能团进行纤维改性。
5
三、大分子链的柔性 大分子链的柔性是指其能够改变分子构象 的性质，也就是大分子链可以呈现出各种形 态的性质。
9
二、纤维的凝聚态结构
主要包括结晶态结构、非结晶态结构、取 向结构、原纤结构、液晶结构、织态结构。
10
1.结晶态结构
结晶态－－大分子有规律地整齐排列的状态。 结晶区：…………………………..的区域。 特点：大分子链段排列规整；结构紧密，缝 隙、孔洞较少；相互间结合力强，互相接近的基 团结合力饱和。
14
分子链柔曲性示意图
6
纤维大分子结构与柔性的关系: 1)主链上原子价键的旋转性：旋转性较好如C-C 键、C-O键，柔性↑;含共轭双键时，如-C=C-,或 芳杂环时，柔性↓； 2) 侧基较少，柔性↑； 3) 主链四周侧基分布对称，柔性↑； 4) 侧基的极性（作用力）和体积大，柔性↓； 5) 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔性↑；
第一章植物细胞基本知识
a.叶绿体 色素：叶绿素、叶 质体分类 黄素、胡罗卜素。颜色 根据色素 变化 形状与大小：球形、 卵形等； 直径4—10微米， 厚度1—2微米
叶绿体 有色体 白色体
植物学精品课程
细胞器
植物学精品课程素、胡萝卜素 存在器官：某些植物的某些器官, 胡萝卜----根； 红辣椒----果实； 南瓜---花
位于植物幼嫩器官的表面层，一般为一层，也有二层 或多层。主要由表皮细胞构成（也包括一些其它细胞）， 除气孔外，其余部分无细胞间隙 。
② 周 皮 ：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层形成。
木 栓 层：呈砖形，栓质厚壁，死细胞。
周 皮
木栓形成层：活细胞，薄壁。 栓 内 层：活细胞，薄壁。
植物学精品课程
植物学精品课程
植物细胞的组织与功能
B、导管分子
伸长的细胞，厚壁，成 熟时为死细胞；
次生壁具各种式样的木 质化增厚（环状、螺纹、梯 纹网纹、孔纹），穿孔（一 个或数个），具穿孔的端壁 称为穿孔板。
许多导管分子纵向地连 接成细胞行列，通过穿孔直 接沟通。
植物学精品课程
管胞与导管分子的比较
管 胞 导管分子
植物学精品课程
植物细胞的组织与功能
①木质部（复合组织）
由管胞、导管分子、木纤维、木薄壁细胞等组成。
A、管胞
伸长的细胞、厚壁（成熟时为死细胞）；
次生壁是各种式样的木质化增厚（环纹、 螺纹、梯纹、网纹、孔纹）；
末端尖锐，在器官中上、下二细胞连接时 其端部紧密地重叠，水分通过壁上的纹孔相通 。
所有微管植物都具有管胞，大多数蕨类和裸子植物只有管胞。
B、纤
维
细胞细长，二端尖细成梭状，壁木质化程度不一致 （不木质化到
强烈木质化纹孔少，呈缝隙状） 分 布：广泛分布于成熟植物体各部分。
叶绿体 有色体 白色体
植物学精品课程
细胞器
植物学精品课程素、胡萝卜素 存在器官：某些植物的某些器官, 胡萝卜----根； 红辣椒----果实； 南瓜---花
位于植物幼嫩器官的表面层，一般为一层，也有二层 或多层。主要由表皮细胞构成（也包括一些其它细胞）， 除气孔外，其余部分无细胞间隙 。
② 周 皮 ：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层形成。
木 栓 层：呈砖形，栓质厚壁，死细胞。
周 皮
木栓形成层：活细胞，薄壁。 栓 内 层：活细胞，薄壁。
植物学精品课程
植物学精品课程
植物细胞的组织与功能
B、导管分子
伸长的细胞，厚壁，成 熟时为死细胞；
次生壁具各种式样的木 质化增厚（环状、螺纹、梯 纹网纹、孔纹），穿孔（一 个或数个），具穿孔的端壁 称为穿孔板。
许多导管分子纵向地连 接成细胞行列，通过穿孔直 接沟通。
植物学精品课程
管胞与导管分子的比较
管 胞 导管分子
植物学精品课程
植物细胞的组织与功能
①木质部（复合组织）
由管胞、导管分子、木纤维、木薄壁细胞等组成。
A、管胞
伸长的细胞、厚壁（成熟时为死细胞）；
次生壁是各种式样的木质化增厚（环纹、 螺纹、梯纹、网纹、孔纹）；
末端尖锐，在器官中上、下二细胞连接时 其端部紧密地重叠，水分通过壁上的纹孔相通 。
所有微管植物都具有管胞，大多数蕨类和裸子植物只有管胞。
B、纤
维
细胞细长，二端尖细成梭状，壁木质化程度不一致 （不木质化到
强烈木质化纹孔少，呈缝隙状） 分 布：广泛分布于成熟植物体各部分。
化纤基础知识和加弹工艺知识
化纤基础知识和加弹工艺知识第一编生产与工艺基本常识第一章概述第一节纺织纤维的分类一、纺织纤维纺织纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。
1、天然纤维分为：1）、植物纤维：又称纤维素纤维。
如棉花、木棉、麻等。
2）、动物纤维：又称蛋白纤维。
如羊毛、兔毛、牦牛绒、骆驼毛等。
3）、矿物纤维：又称天然无机纤维。
如石棉（温石棉、青石棉等）。
2、化学纤维分为：1）、再生纤维：（1）、再生纤维素纤维：粘胶纤维、铜氨纤维。
（2）蛋白质纤维：大豆纤维、花生纤维。
（3）特种有机化合物纤维：甲壳素纤维、海藻胶纤维。
（4）无机纤维：玻璃纤维、金属纤维、碳纤维。
2）、合成纤维：（1）、聚酯纤维（涤纶）。
（2）、酰胺纤维（锦纶、尼龙）。
（3）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。
（4）、聚烯烃纤维（丙纶、乙纶）。
（5）、聚乙烯醇纤维（维纶、维尼纶）。
（6）聚氯乙烯纤维（氯纶）。
（7）、其它：聚氨酯纤维、芳香族聚酰氨纤维等。
二、纤维：凡是直径在数微米至数十微米之间或略粗些，长度比直径大许多倍的物体，称为纤维。
三、再生纤维：即以天然记分子化合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维。
四、合成纤维：即以石油、天然气、煤及农副产品等腰三角形为原料，经一系列的化合反应，制成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。
编写：叶咏东1/68第二节织物的分类一、机织物：有两组纱线（经纱和纬纱），基本上互相垂直交织而成的片状纺织品。
二、针织物：用一组或多组纱线，本身之间或相互之间采用套圈的方法钩联成片的织物。
按生产方式不同又可区分为纬编和经编两类。
如内、外衣，运动衫及袜类。
三、纺织物：用一组或多组纱线，用本身之间或相互之间钩编串套或打结的方式形成片状织物。
如花边、毛衣。
四、非织造布：由纤维开成网状而制得的织物。
如无纺布。
五、其它特种织物：如由两组（或多组）经纱、一组纬纱用梭织方法生产的三向织物、三维织物。
第三节化学纤维的常用基本概念一、长丝：长丝包括单丝、复丝和帘子丝。
- 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、"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、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)。
大分子 基原纤 微原纤
微原纤的堆砌形式示意图
原纤(fibril)：一统称，有时可代表由若干基原纤或含若干根 原纤 微原纤，大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束，直径 10～30nm 。 微原纤之间依靠相邻的分子结合力和穿越的大分子主链联结
• 2、纤维的结晶态结构
– 将纤维大分子以三维有序方式排列，形成稳定 点阵，形成有较大内聚能和密度并有明显转变 温度的稳定点阵结构，称为结晶结构。 – 结晶区 结晶区：纤维大分子有规律地整齐排列的区域
• • • • 晶区（crystalline zone ）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
（四）、大分子构型（configuration）
– 定义：指分子中由化学键所固定的原子在空间的排 列。要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组
全同 立构 isotactic
间同 立构 tactic
无规 立构 atactic
聚丙烯纤维(PP)，根据甲基在链上的排列位置不同，形 成不同的立体构型，分为等规，间规、和无规聚丙烯
– 树枝状晶
• 由单晶在特定方向上择优生长，导致结晶发展不均匀形成
– 球晶
• 大分子在无应力状态下，从浓溶液或熔体中缓慢冷却形成的球 状复杂晶体结构。球晶中的晶片为折叠链片晶，片晶之间存在 伸直链片晶的联结。
– 原纤状晶
• 由完全伸展的分子链所组成，是高聚物大分子在结晶过程中受 到搅拌、拉伸或剪切作用时所形成
第一章 纤维结构基础知识
第一节 纤维大分子结构
（一）、链原子的类型与排列 ）、链原子的类型与排列
– 1、均链大分子（homochain polymer）
• 大分子主链都是靠相同的碳原子以共价键形式相联接的。 • 如乙纶、丙纶、腈纶——可塑性比较好，容易成型加工。
– 2、杂链大分子（heterochain polymer） 2 heterochain polymer
（六）、纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
– 1、内旋性（internal rotation ）：纤维大分子内的单基 、内旋性（ 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。
l α
α β l
转动锥角 键角 链段长 l β
分子的内旋转示意图
2、构象（conformation）：由于单键内旋转而产生的分子 构象（conformation） 在空间的不同形态称为构象(或内旋转异构体)
理论上，含有n个碳原子的正烷烃有3n-3种构象
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。
分子的 构象
分子间的 排列
纤维大分子的典型构象示意图
蛋白质的两种二次结构（构象）
3、柔曲性 、 • （1）定义：指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或 振动而形成各种形状的难易程度的特性。 • （2）纤维大分子结构与柔曲性的关系：
氢键
盐式键
化学键
熵联
大分子之间吸附的（溶剂）分子撤离成为 自由分子的过程中，高聚物分子熵的增加 显示为大分子之间所显示的相互吸引能
• 内聚能密度
– 为了从宏观上直观地表达分子间作用力的大小， 常采用内聚能和内聚能密度指标来表达。 – 内聚能是将1mol固体气化所需的能量（kJ） – 内聚能密度为单位体积的内聚能• 二、纤维的凝聚态结构
– 纤维结构的一般特征
“两相结构” 模型 ：纤维中存在明显边界的晶区与非晶区，一 些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度﹐足够 把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构 。
取向和无序排列的缨状微胞（fringed micelle ）结构 缨状：无序区中分子排列的状态；微胞：分子有序排列的结构块
诱导力
色散力
0.2～2千卡/克分子， 由相邻原子上的电子云旋转引起瞬时的偶 极矩而产生的，产生于一切非极性分子中。 与温度无关 大分子侧基（或部分主链上）极性基团之 间的静电吸引力（如－NH2，-COOH，OH，-CONH等） 在部分大分子侧基上，某些成对基团之间 接近时，产生能级跃迁的原子转移，从而 基团间形成相互结合的化学键 少数纤维的大分子之间存在着桥式侧基 能力1.3～10.2千卡/ 克分子，距离2.3～ 3.2埃；与温度有关 化学键中作用力较弱， 能量30～50千卡/克 分子 能量50～200千卡/克 分子 其作用能显著高于范 德华力
（二）、单基（链节，chain unit ） ）、单基（链节， 单基 1、定义：构成纤维大分子的基本化学结构单元。 A’－（A）n－A”： 2、常用纺织纤维单基的化学组成
大分子链原子的类型与排列
• （三）侧基与端基
– 侧基（side groups）：
• 指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。 • 侧基的性能、体积、极性等对大分子的柔顺性和凝聚态结构具 有影响，从而影响到纤维的加工工艺，纤维的热学性质、力学 性质和耐化学性质等
第二节 纤维的凝聚态结构
• 在分子间作用力下，纤维内大分子之间的排列和 堆砌结构称为凝聚态结构或超分子结构 • 纤维凝聚态结构的形成，取决于其组成大分子的 结构、纤维形成过程的条件和纺织后加工的工艺
一、纤维大分子间的作用力
名称 定向力 范 德 华 力 产生原因 产生于极性分子间，是由它们的永久偶极 矩作用而产生的 由相邻分子间的诱导电动势产生的，产生 于极性分子与非极性分子之间 特点 作用能量3～5千卡/ 克分子；与温度有关 1.5～3千卡/克分子， 与温度有关
– 纤维大分子无规则聚集排列的区域。
• 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。
• 直接影响着纤维的吸湿、染色、热定形、力学弹 性及伸长等
4、取向结构
– （1） 取向度（orientation degree）：大分子 排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度 。
基原纤→微原纤 原纤 巨原纤→细胞 基原纤 微原纤→原纤 巨原纤 细胞 微原纤 原纤→巨原纤
基原纤(proto-fibril)：一般由几根以至十几根长链分子，互相 基原纤 平行或螺旋状地按一定距离、相位稳定地结合在一起的大分 子束，直径为1～3nm(10～30Å)，具有一定的柔曲性。 微原纤(micro-fibril) 微原纤(micro-fibril)：由若干根基原纤平行排列组合在 (micro 一起粗一点的，基本上属结晶态的大分子束，直径大约4～ 8nm(40～80 Å)，个别高达100nm
• 麻、丝、棉、羊毛
– （2）取向度与纤维性能间的关系：
• 纤维的取向结构使纤维许多性能产生各向异性 • 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。 • 热收缩和湿膨胀、热传导、电学、声学和光学性能
5、原纤结构
纤维是柔软细长物，其微细结构的基本组成单元大多为 细长纤维状的物质，统称为原纤(fibril) 原纤(fibril)：大分子有序排列的结构，或称结晶结构。 ： 原纤 严格意义上是带有缺陷并为多层次堆砌的结构。
– 3、常用纤维的n：
• 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。 • 一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分 布。
– 4、聚合度与力学性质的关系
• n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强力↑； 但增加的速率减小；n至一定程度，强力趋于不变。 • n的分布：n分布集中，分散度小，对纤维的强度、 耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。
（1）结晶结构形态
不同晶系及晶格参数表
七大晶系 三斜 triclinic 单斜 monoclinic 正交 rthorhombic 晶格轴长及夹角关系 a≠b≠c；α≠β≠γ a≠b≠c；α=γ=90o≠β a≠b≠c；α=β=γ=90o a=b≠c；α=β=γ=90o a=b=c； α=β=γ≠90o<120 o a=b≠c；α=β=90o； γ=120o a=b=c；α=β=γ=90o
– 串晶
• 由高分子溶液边搅拌边结晶形成的结晶形态，串晶 的中心是伸直链结构的原纤状晶体，外延间隔地生 长着折叠链晶片。
– 柱晶
• 高聚物熔体在应力作用下冷却结晶形成的以折叠链 片晶为主的柱状晶体
（3）结晶度 ）结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率 重量结晶度：纤维内部结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度：纤维内部结晶区的体积占纤维总体积的百分率。
• 可通过化学法（端基分析法）、热力学法（蒸汽压法、渗透压 法、沸点升高和冰点下降法）、光学法（光散射法）、动力学 法（黏度法）、凝胶渗透色谱法等测量
– 数均摩尔质量法：按分子数加权平均的相对分子质量 – 重均相对分子质量法：按分子质量加权平均的相对分子质量 – 黏均相对分子质量法：用溶液黏度法测出的平均相对分子质量
• 大分子主链除碳原子以外，还有其他原子，如氮、氧等，即主 链是由两种以上的原子所构成的。 • 例如：粘胶、蚕丝、涤纶、锦纶
– 3、元素有机大分子（elementary organic polymer）
• 大分子主链上含有磷、硼、铝、硅、钛等元素，并在其侧链上 含有有机基团 • 如碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维等
– 端基（end groups）：
• 是指大分子两端的结构单元，且与主链“单基”结构有很大差 别。大分子端基的结构取决于聚合过程中链的引发和终止方式， 其可以来自单体、引发剂、溶剂、分子质量调节剂等，并对纤 维的光、热稳定性有较大影响。 • 可利用端基上的活性官能团对纤维进行改性处理，也可通过准 确测定端基结构和数量，来研究大分子的相对分子质量。
Hearle教授的缨状原纤结构模型
缚 结 分 子
微原纤的堆砌形式示意图
原纤(fibril)：一统称，有时可代表由若干基原纤或含若干根 原纤 微原纤，大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束，直径 10～30nm 。 微原纤之间依靠相邻的分子结合力和穿越的大分子主链联结
• 2、纤维的结晶态结构
– 将纤维大分子以三维有序方式排列，形成稳定 点阵，形成有较大内聚能和密度并有明显转变 温度的稳定点阵结构，称为结晶结构。 – 结晶区 结晶区：纤维大分子有规律地整齐排列的区域
• • • • 晶区（crystalline zone ）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
（四）、大分子构型（configuration）
– 定义：指分子中由化学键所固定的原子在空间的排 列。要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组
全同 立构 isotactic
间同 立构 tactic
无规 立构 atactic
聚丙烯纤维(PP)，根据甲基在链上的排列位置不同，形 成不同的立体构型，分为等规，间规、和无规聚丙烯
– 树枝状晶
• 由单晶在特定方向上择优生长，导致结晶发展不均匀形成
– 球晶
• 大分子在无应力状态下，从浓溶液或熔体中缓慢冷却形成的球 状复杂晶体结构。球晶中的晶片为折叠链片晶，片晶之间存在 伸直链片晶的联结。
– 原纤状晶
• 由完全伸展的分子链所组成，是高聚物大分子在结晶过程中受 到搅拌、拉伸或剪切作用时所形成
第一章 纤维结构基础知识
第一节 纤维大分子结构
（一）、链原子的类型与排列 ）、链原子的类型与排列
– 1、均链大分子（homochain polymer）
• 大分子主链都是靠相同的碳原子以共价键形式相联接的。 • 如乙纶、丙纶、腈纶——可塑性比较好，容易成型加工。
– 2、杂链大分子（heterochain polymer） 2 heterochain polymer
（六）、纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
– 1、内旋性（internal rotation ）：纤维大分子内的单基 、内旋性（ 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。
l α
α β l
转动锥角 键角 链段长 l β
分子的内旋转示意图
2、构象（conformation）：由于单键内旋转而产生的分子 构象（conformation） 在空间的不同形态称为构象(或内旋转异构体)
理论上，含有n个碳原子的正烷烃有3n-3种构象
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。
分子的 构象
分子间的 排列
纤维大分子的典型构象示意图
蛋白质的两种二次结构（构象）
3、柔曲性 、 • （1）定义：指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或 振动而形成各种形状的难易程度的特性。 • （2）纤维大分子结构与柔曲性的关系：
氢键
盐式键
化学键
熵联
大分子之间吸附的（溶剂）分子撤离成为 自由分子的过程中，高聚物分子熵的增加 显示为大分子之间所显示的相互吸引能
• 内聚能密度
– 为了从宏观上直观地表达分子间作用力的大小， 常采用内聚能和内聚能密度指标来表达。 – 内聚能是将1mol固体气化所需的能量（kJ） – 内聚能密度为单位体积的内聚能• 二、纤维的凝聚态结构
– 纤维结构的一般特征
“两相结构” 模型 ：纤维中存在明显边界的晶区与非晶区，一 些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度﹐足够 把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构 。
取向和无序排列的缨状微胞（fringed micelle ）结构 缨状：无序区中分子排列的状态；微胞：分子有序排列的结构块
诱导力
色散力
0.2～2千卡/克分子， 由相邻原子上的电子云旋转引起瞬时的偶 极矩而产生的，产生于一切非极性分子中。 与温度无关 大分子侧基（或部分主链上）极性基团之 间的静电吸引力（如－NH2，-COOH，OH，-CONH等） 在部分大分子侧基上，某些成对基团之间 接近时，产生能级跃迁的原子转移，从而 基团间形成相互结合的化学键 少数纤维的大分子之间存在着桥式侧基 能力1.3～10.2千卡/ 克分子，距离2.3～ 3.2埃；与温度有关 化学键中作用力较弱， 能量30～50千卡/克 分子 能量50～200千卡/克 分子 其作用能显著高于范 德华力
（二）、单基（链节，chain unit ） ）、单基（链节， 单基 1、定义：构成纤维大分子的基本化学结构单元。 A’－（A）n－A”： 2、常用纺织纤维单基的化学组成
大分子链原子的类型与排列
• （三）侧基与端基
– 侧基（side groups）：
• 指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。 • 侧基的性能、体积、极性等对大分子的柔顺性和凝聚态结构具 有影响，从而影响到纤维的加工工艺，纤维的热学性质、力学 性质和耐化学性质等
第二节 纤维的凝聚态结构
• 在分子间作用力下，纤维内大分子之间的排列和 堆砌结构称为凝聚态结构或超分子结构 • 纤维凝聚态结构的形成，取决于其组成大分子的 结构、纤维形成过程的条件和纺织后加工的工艺
一、纤维大分子间的作用力
名称 定向力 范 德 华 力 产生原因 产生于极性分子间，是由它们的永久偶极 矩作用而产生的 由相邻分子间的诱导电动势产生的，产生 于极性分子与非极性分子之间 特点 作用能量3～5千卡/ 克分子；与温度有关 1.5～3千卡/克分子， 与温度有关
– 纤维大分子无规则聚集排列的区域。
• 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。
• 直接影响着纤维的吸湿、染色、热定形、力学弹 性及伸长等
4、取向结构
– （1） 取向度（orientation degree）：大分子 排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度 。
基原纤→微原纤 原纤 巨原纤→细胞 基原纤 微原纤→原纤 巨原纤 细胞 微原纤 原纤→巨原纤
基原纤(proto-fibril)：一般由几根以至十几根长链分子，互相 基原纤 平行或螺旋状地按一定距离、相位稳定地结合在一起的大分 子束，直径为1～3nm(10～30Å)，具有一定的柔曲性。 微原纤(micro-fibril) 微原纤(micro-fibril)：由若干根基原纤平行排列组合在 (micro 一起粗一点的，基本上属结晶态的大分子束，直径大约4～ 8nm(40～80 Å)，个别高达100nm
• 麻、丝、棉、羊毛
– （2）取向度与纤维性能间的关系：
• 纤维的取向结构使纤维许多性能产生各向异性 • 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。 • 热收缩和湿膨胀、热传导、电学、声学和光学性能
5、原纤结构
纤维是柔软细长物，其微细结构的基本组成单元大多为 细长纤维状的物质，统称为原纤(fibril) 原纤(fibril)：大分子有序排列的结构，或称结晶结构。 ： 原纤 严格意义上是带有缺陷并为多层次堆砌的结构。
– 3、常用纤维的n：
• 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。 • 一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分 布。
– 4、聚合度与力学性质的关系
• n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强力↑； 但增加的速率减小；n至一定程度，强力趋于不变。 • n的分布：n分布集中，分散度小，对纤维的强度、 耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。
（1）结晶结构形态
不同晶系及晶格参数表
七大晶系 三斜 triclinic 单斜 monoclinic 正交 rthorhombic 晶格轴长及夹角关系 a≠b≠c；α≠β≠γ a≠b≠c；α=γ=90o≠β a≠b≠c；α=β=γ=90o a=b≠c；α=β=γ=90o a=b=c； α=β=γ≠90o<120 o a=b≠c；α=β=90o； γ=120o a=b=c；α=β=γ=90o
– 串晶
• 由高分子溶液边搅拌边结晶形成的结晶形态，串晶 的中心是伸直链结构的原纤状晶体，外延间隔地生 长着折叠链晶片。
– 柱晶
• 高聚物熔体在应力作用下冷却结晶形成的以折叠链 片晶为主的柱状晶体
（3）结晶度 ）结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率 重量结晶度：纤维内部结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度：纤维内部结晶区的体积占纤维总体积的百分率。
• 可通过化学法（端基分析法）、热力学法（蒸汽压法、渗透压 法、沸点升高和冰点下降法）、光学法（光散射法）、动力学 法（黏度法）、凝胶渗透色谱法等测量
– 数均摩尔质量法：按分子数加权平均的相对分子质量 – 重均相对分子质量法：按分子质量加权平均的相对分子质量 – 黏均相对分子质量法：用溶液黏度法测出的平均相对分子质量
• 大分子主链除碳原子以外，还有其他原子，如氮、氧等，即主 链是由两种以上的原子所构成的。 • 例如：粘胶、蚕丝、涤纶、锦纶
– 3、元素有机大分子（elementary organic polymer）
• 大分子主链上含有磷、硼、铝、硅、钛等元素，并在其侧链上 含有有机基团 • 如碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维等
– 端基（end groups）：
• 是指大分子两端的结构单元，且与主链“单基”结构有很大差 别。大分子端基的结构取决于聚合过程中链的引发和终止方式， 其可以来自单体、引发剂、溶剂、分子质量调节剂等，并对纤 维的光、热稳定性有较大影响。 • 可利用端基上的活性官能团对纤维进行改性处理，也可通过准 确测定端基结构和数量，来研究大分子的相对分子质量。
Hearle教授的缨状原纤结构模型
缚 结 分 子