纤维化学及物理-第四章 合成纤维基础知识
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纤维化学及物理复习提纲第一章高分子化学基础1.基本概念:高分子化合物(高聚物):从化学组成来看,这类物质的分子是由成千上万的原子以共价键相互连接而成的。
分子尺寸很大,其长度一般在103Å~105Å之间,分子量一般在104~106之间。
这类物质的分子常称为大分子、高分子、聚合物或高聚物(通常把合成高分子化合物所用的低分子原料称为“单体”而相应的高分子化合物则称为“聚合物”(Polymer)或“高聚物”。
)单体:通常把合成高分子化合物所用的低分子原料称为“单体”(monomer)。
聚合度:大分子链上基本结构单元的数目就称为聚合度(通常以DP表示),即组成一个大分子的链节数目。
链节:构成大分子链的基本结构单元称为结构单元(structural unit)或重复单元(repeating unit)。
由于重复单元是组成大分子链的基本单位,所以又称为链节。
单体的官能度:(f )单体的官能度,指在反应体系中实际能起反应的单体的官能团数(或单体参加反应时能形成新键的数目)。
官能团:官能团,是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团。
常见官能团碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羧基、醚键、醛基、羰基等。
聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应缩聚反应:缩聚反应是具有两个或两个以上官能度的单体分子间经过多步缩合,逐步形成高分子量的聚合物的反应,反应过程中常伴随着析出某些低分子物(水、醇、氯化氢等)。
反应程度:式中—由于N 0-N 是达到平衡时已反应的官能团数,所以 是平衡时已反应的官能团占起始官能团的分数。
通常称为“反应程度”,以p 表示: P =加聚反应:不饱和乙烯类单体及环状化合物通过自身的加成聚合反应生成高聚物的反应阳离子聚合:增长离子为阳离子,阳离子聚合,是由链引发、链增长和链终止三个基元反应构成。
自由基聚合:自由基聚合-是指链增长反应的活性中心是自由基的反应。
定向聚合反应:凡是形成立构规整聚合物为主的聚合过程都叫做定向聚合(Stereospecific 或Stereoregular polymerization)。
高一化学纤维知识点总结高中化学是一门很重要的学科,其中涉及到了许多知识点。
在高一的化学学习过程中,我们学习了许多关于纤维的知识。
纤维是我们生活中常见的材料,包括天然纤维和人造纤维。
下面,我将结合自己的学习体会,总结一些关于纤维的知识点。
首先,我们来谈谈纤维的分类。
按其来源,纤维可分为天然纤维和人造纤维两大类。
天然纤维是指由动植物所产生的纤维,如棉纤维、麻纤维、丝绸等。
而人造纤维则是借助于人工合成或改造自然高聚物而得到的,如人造丝、腈纶、涤纶等。
天然纤维与人造纤维相比,各有其优势和劣势,同时也有一些共同的特点。
对于天然纤维来说,其来源广泛,易于获取,且柔软舒适,透气性好。
然而,天然纤维受天气和生长环境的限制,产量有限,易收虫害,并且易燃。
而人造纤维虽然来源有限,但可以通过人工控制,具有更好的物理和化学性能,如强度高、耐磨性好、不易起球、不易变形等。
接下来,我们来了解一些常见的天然纤维。
棉纤维是我们生活中最常见的一种天然纤维,具有吸湿性强、柔软舒适的特点。
麻纤维则是一种较粗糙的纤维,适合制作夏季服装,因其导热性好,吸湿性强,透气性好。
丝绸是一种高档的纤维素纤维,具有良好的光泽、柔软舒适的特点,常用于制作高级服装和家居用品。
在讨论人造纤维之前,我们需要了解纤维素的特点。
纤维素是构成天然纤维的主要成分,也是制造人造纤维的主要原料。
纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其中n为几百至几千的数值。
纤维素的特点是具有结晶性和聚集性,可溶于碱性气体,并且不受酸、醇和水溶液的影响。
人造纤维可以分为合成纤维和改性纤维两类。
合成纤维是通过人造合成的化学纤维,如腈纶、涤纶、聚酯纤维等。
改性纤维则是通过对天然纤维进行改性得到的,如人造丝和人造毛等。
合成纤维具有物理性能优异、耐磨性强、便于染色等特点,可以满足人们的特殊需求。
而改性纤维则继承了天然纤维的柔软性和舒适性,并且通过改良使其性能更好。
除了分类之外,我们还需要了解纤维的性质和应用。
第一章纤维素纤维1、画出棉纤维的横向形态结构图,并标示出其各部分的名称,以及各部分的物质组成,描述纵向结构横向形态结构初生胞壁:主体是纤维素,但含较多杂质。
次生胞壁:主要是纤维素。
胞腔:原生质残渣(沉积在纤维内壁上),蛋白质,矿物盐,色素。
棉纤维的纵向形态:扁平带状,有天然扭曲,6-10捻/毫米,纤维越细,捻数越多2、麻纤维形态结构的主要特征是什么?横向:椭圆形或多角形,内有胞腔;纵向:有竖纹或横节(麻节)。
3、写出纤维素的分子结构式,指出其分子结构特征分子结构特征:1.由卩-d-葡萄糖剩基通过1,4-甙键连接而成,含大量甙键(缩醛性质)。
2.相邻葡萄糖环倒置,在纤维素大分子上对称分布,形成晶格;无定形区可以有阶梯式。
3.重复单元数不等于聚合度(以倒置式代表纤维素的结构式)DP=n,重复单元数=(n-2)/2。
4.含有大量羟基,可发生醇类的反应。
分子间可形成氢键。
仲羟基伯羟基甙羟基(潜在醛基)左端31中间21右端2114、比较棉、丝光棉、麻、普通粘较纤维的聚集态结构(包括无定形部分、结晶度、取向度、适用的聚集态结构模型)棉、麻:可用缨状原纤维模型。
它们的无定形区是由原纤之间由一些大分子联结起来形成的。
普通粘胶纤维:适用缨状微胞模型,无定形区的大分子链无规卷曲且相互缠绕,结晶区和非结晶区不能截然分开,同一根分子链可能穿过晶区和非晶区。
麻纤维:聚合度高,结晶度高,取向度高。
棉纤维:聚合度高,结晶度高,取向度较高。
粘胶纤维:聚合度低,结晶度低,取向度低。
丝光棉比普通棉取向度大,结晶度小。
5、画出棉、麻、普通粘较纤维的S-S曲线,比较棉、麻、粘胶的S-S曲线的差异(模量、断裂强度、断裂延伸度、屈服点等)并从结构的角度进行解释。
粘胶低高有低软弱虽棉中中无中硬强麻高低无高硬脆强度: 延伸度:屈服点:初杨氏模量评价:从结构来分析:①一般取向度越高,结晶度越高,强度越高,模量越大,断裂延伸度越小。
②断裂肌理不同:棉麻(天然纤维素纤维)断裂肌理:由于大分子排列的不整齐性,纤维上存在薄弱环节,当纤维受力时,会在此处首先断裂,这是共价键先断裂。
2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载第一章高分子化学基础第一节高分子化合物的基本概念第二节高分子化合物的命名和分类第三节高分子化合物的基本合成反应第四节聚合方法概述第五节高分子化合物的分子量及其分布习题与思考题参考文献第二章高分子物理基础第一节高分子化合物的'结构层次第二节高分子链的结构第三节高分子化合物的聚集态结构第四节高分子化合物的力学性能第五节高分子化合物熔体的流变特性第六节高分子深液第七节高分子化合物的结构和性能测定方法概述参考文献第三章纺织纤维的基本理化性能第一节纺织纤维与纺织品第二节纺织纤维的物理结构第三节纺织纤维的吸湿性第四节纺织纤维的力学性质第五节纤维的热学性质第六节纤维的燃烧性第七节纤维的电学性质第八节纤维的光学性质习题与思考题参考文献第四章纤维素纤维第一节纤维素纤维的形态结构第二节纤维素的分子链结构和链间结构第三节纤维素纤维的物理性质第四节纤维素纤维的化学性质第五节再生纤维素纤维参考文献第五章蛋白质纤维第一节蛋白质的基础知识第二节羊毛纤维第三节蚕丝纤维第四节其他动物纤维第五节大豆纤维习题与思考题参考文献第六章合成纤维第一节合成纤维的基础知识第二节聚酯纤维第三节聚酰胺纤维第四节聚丙烯腈纤维第五节聚丙烯纤维第六节聚氨酯弹性纤维第七节聚乙烯醇缩醛化纤维第八节聚氯乙烯纤维第九节其他有机纤维第十节碳纤维习题与思考题参考文献纤维化学与物理(蔡再生著):基本信息点击此处下载纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案纤维化学与物理(蔡再生著):目录出版社: 中国纺织出版社; 第1版 (8月1日)丛书名: 纺织高等教育教材平装: 307页语种:简体中文开本: 16ISBN: 7506430029条形码: 9787506430029商品尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.6 cm商品重量: 558 g品牌: 中国纺织出版社ASIN: B0011ASQYU用户评分: 平均4.0 星浏览全部评论 (1 条商品评论)亚马逊热销商品排名: 图书商品里排第3,014,655名 (查看图书商品销售排行榜)第1332位 - 图书科技轻工业、手工业纺织工业、染整工业第23005位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科数理化第30774位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科工科。
合成纤维介绍
合成纤维是指以碳、氢、氧、氮等元素的化合物为原料,经化学合成或物理方法制成的,具有天然纤维的形态结构和性能,可与天然纤维相比的纤维。
合成纤维在化学工业中占有重要地位,它是用化学工业的产品为原料而制成的,对社会发展和人民生活影响很大。
合成纤维是在19世纪后半叶开始出现的。
当时英国化学家亨利·贝斯特研制出用氢取代甲烷合成碳氢化合物作为化学纤维的工艺。
这种工艺于1904年申请了专利。
合成纤维按用途可分为三大类:
一、纺织纤维:主要有毛、丝、麻、化纤等几大类。
纺织纤维是指在纺织工业中用化学法制成的各种纤维素纤维,如粘胶、人造棉、人造丝和人造毛等。
其中粘胶纤维是主要品种,占合成纤维总产量的90%以上。
二、人造丝:又称合成纤维丝,主要品种有人造棉、人造毛和人造丝三大类。
它是以天然蛋白质纤维为原料,经化学加工制成的。
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有机合成纤维1. 定义2. 与天然纤维的区别- 天然纤维在吸湿性、透气性等方面有其独特优势,而合成纤维在某些特殊性能方面表现突出,如抗化学腐蚀性、防水性等。
1. 聚酯纤维(涤纶)- 合成原料与过程- 由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应合成。
反应式为:nHOOC - C₆H₄ - COOH+nHO - CH₂ - CH₂ - OH→[ - OC - C₆H₄ - CO - O - CH₂ - CH₂ - O - ]ₙ+2nH₂O。
- 性能特点- 强度高,耐磨,弹性好,挺括不易变形。
它的耐磨性在各类纤维中居首位,而且耐光性较好,洗后快干,不变形。
- 缺点是吸湿性较小,透气性较差,穿上后有闷热感,同时易产生静电、吸尘沾污。
- 用途广泛- 在服装方面,常用于制作外衣、衬衫等。
在工业上,可用于制造轮胎帘子线、运输带等,因为其高强度和耐磨性可以满足工业生产中的需求。
2. 聚酰胺纤维(锦纶)- 合成原料与过程- 常见的锦纶 - 66是由己二酸和己二胺缩聚而成。
反应式为:nHOOC(CH₂)₄COOH + nH₂N(CH₂)₆NH₂→[ - OC(CH₂)₄CO - NH(CH₂)₆NH - ]ₙ+2nH₂O。
- 性能特点- 耐磨性居天然纤维和化学纤维织物之首,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍。
强度高,弹性好,有良好的耐疲劳性。
- 吸湿性较好,穿着舒适,能够应对人体的汗液排出。
但它的耐热性和耐光性较差,长期暴晒会使纤维强度下降,颜色变黄。
- 主要用途- 在民用方面,常用于制作袜子、内衣等,因为其良好的耐磨性和吸湿性。
在工业上,可用于制造绳索、渔网等,利用其高强度的特性。
3. 聚丙烯腈纤维(腈纶)- 合成原料与过程- 由丙烯腈单体经聚合反应制成。
反应式为:nCH₂ = CH - CN→[ - CH₂ - CH - ]ₙ。
- 性能特点- 腈纶的外观和手感与羊毛接近,因此有“合成羊毛”之称。
它的保暖性好,强度比羊毛高1 - 2.5倍。
纤维化学知识点总结一、纤维的基本概念纤维是指由天然或人工合成的纤维素或蛋白质等高分子化合物组成的长而细的线状物质。
纤维的主要特点包括高强度、细度细长、柔软透气、吸湿排汗、不易发生静电等。
根据原料的不同,纤维可以分为天然纤维和化学纤维两大类。
二、天然纤维1. 棉纤维棉纤维是一种植物纤维,主要由纤维素和少量的木质素组成。
棉纤维的高强度、吸湿透气性能使其成为纺织原料中的重要一员,尤其适用于制作夏季服装和内衣。
2. 麻纤维麻纤维主要来自亚麻、苎麻等植物。
麻纤维具有很高的强度和耐磨性,适合于制作工装、户外服装等。
3. 羊毛羊毛是一种动物纤维,主要由蛋白质组成。
羊毛具有良好的保暖性和弹性,适合于制作冬季服装和毛毯。
4. 丝绸丝绸是蚕茧中提取的天然蛋白纤维。
丝绸具有光泽柔软、触感舒适的特点,适合于制作高档服饰。
5. 篾麻篾麻是一种植物纤维,具有较高的强度和耐磨性,适合于制作绳索、帆布等。
三、化学纤维1. 聚酯纤维聚酯纤维是一种合成纤维,主要由聚酯树脂制成。
聚酯纤维具有良好的强度和耐磨性,适合于制作户外服装、行李箱等产品。
2. 腈纶纤维腈纶纤维是一种合成纤维,主要由丙烯腈聚合而成。
腈纶纤维具有较高的强度和耐磨性,适合于制作军用服装、工装等产品。
3. 氨纶纤维氨纶纤维是一种合成弹性纤维,主要由聚氨酯制成。
氨纶纤维具有良好的弹性和拉伸性,适合于制作泳装、内衣等紧身服饰。
4. 聚丙烯纤维聚丙烯纤维是一种合成纤维,主要由聚丙烯制成。
聚丙烯纤维具有较好的抗菌性和耐化学腐蚀性,适合于制作医疗用品、过滤器等产品。
5. 聚酰胺纤维聚酰胺纤维是一种合成纤维,主要由聚酰胺树脂制成。
聚酰胺纤维具有良好的强度和耐磨性,适合于制作工装、运动服装等产品。
四、纤维的加工技术1. 纺纱纺纱是将原料纤维经过梳棉、精梳等工艺加工成纱线的过程。
纺纱的主要目的是增加纱线的强度和均匀度,提高纺织品的品质。
2. 染色染色是将白纱或灰布通过染色液体使其变色。