(纤维化学与物理)第六章蛋白质纤维的结构和性能
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上海工程技术大学2009年硕士研究生入学考试《纤维化学与物理》考试大纲报考专业:服装设计与工程考试科目:纤维化学与物理考试科目代码:807考试参考书目:《纤维化学与物理》,蔡再生,中国纺织出版社,2005.考试总分:150分考试时间:3小时一、考试目的与要求本《纤维化学与物理》考试大纲适用于上海工程技术大学服装设计与工程专业的硕士研究生入学考试。
《纤维化学与物理》是服装、纺织和纺织化学类专业的专业基础课。
它既是该类专业知识结构中重要的一环,又是后续专业课程的基础。
该课程要求学生掌握高分子化学及物理的基础知识,考查学生在掌握各类常用纺织纤维的分子结构、形态结构、超分子结构等的基础上,分析各类常用纺织纤维的化学性能、物理机械性能、染色性能等能力。
二、考试的基本内容(一)高分子化学基础1、高分子物的基本概念高分子物的涵义。
高分子物的命名和分类。
2、高分子物的分子量与聚合度高分子物分子量的涵义,高分子物的分子量及分布:高分子分子量与其物理性能,高分子分子量的测定方法。
3、高分子物的基本合成反应及方法逐步聚合反应,连锁聚合反应,共聚合反应。
(二)高分子物理基础1、高分子物的结构层次2、高分子的链结构高分子链的近程结构和远程结构。
3、高分子物的聚集态结构分子间作用力,内聚能密度,聚集态和相态。
高分子物聚集态结构模型,结晶的基本结构测定,取向的基本结构及其测定,高分子物的分子运动和热转变。
4、高分子物的力学性质高分子物力学性能的分类,高分子物的高弹性,高分子物的力学松弛特性 粘弹性,高分子物的强迫高弹性与脆化,结晶高分子物拉伸过程的形变特性,高分子物的力学强度。
5、高分子溶液高分子溶液的特点,高分子溶液的性质与其浓度的关系,高分子物溶解热力学,高分子物的溶解过程及特点,高分子物溶剂选择。
(三)纺织纤维基础1、纺织纤维概述纺织纤维及其分类,2、纤维长度和细度及其表征方法3、纺织纤维的吸湿和溶胀4、纺织纤维物理(机械)性能纺织纤维物理-机械性能与结构的关系;纺织纤维的主要机械性能;纤维的强度,纤维的断裂延伸度(断裂伸长率)及应力-应变曲线,弹性性质,纤维的耐磨性。
第一节纤维的分子结构和化学性质成纤高分子:1)线性、长链的分子结构,即使有侧基或支链,也比较短、小。
2)以碳原子为主链的构成元素,因此大多数纤维高分子是有机高分子,即有机纤维。
3)分子链有一定长度,分子间可以达到高的相互作用而有强度。
染整关注:纤维高分子与水有无结合基团、与染料分子有无作用点、与整理剂等有无结合点,是共价键结合、离子键结合、氢键结合还是范得华作用力结合。
例如:棉纤维麻纤维聚乙烯纤维聚丙烯纤维:分子结构差异大,左者所用染料和整理剂右者就无法使用。
一、纤维分类二、纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素分子结构式结构特点:1) 环上三个—OH,反应活性点2) 环间—O—,酸分解之,碱稳3) 链端:有一隐-CHO,M低还原性4) 链刚性,H-键多,强度高5)聚合度(二)纤维素分子化学性质1、与酸作用酸促使苷键水解:(反应式)酸作用情况酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重下降。
纤维结构、酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解反应速率。
生产上应用:含氯漂白剂漂白后,稀酸处理,起进一步漂白作用;中和过剩碱;烂花、蝉翼等新颖印花处理。
用酸注意:稀酸、低温、洗净,避免带酸干燥。
2、与氧化剂作用纤维素氧化后分子断裂,基团氧化变化,织物强度损伤。
纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。
强氧化剂完全分解纤维素。
中、低强度氧化剂在一定条件下氧化分解纤维素能力弱,可用来漂白织物。
注意:空气中O2在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物,应避免。
氧化反应:Cell-OH + [O] Cell-CHO, Cell-C=O, Cell-COOH氧化纤维素:还原型— -CHO,=C=O,潜在损伤酸型— -COOH注:纤维素分子对还原剂稳定。
常温稀碱中稳定,浓碱溶胀,高温稀碱有氧气易氧化、断裂苷键,强力下降。
浓碱溶胀:各向异性、不可逆。
径向溶胀大,纵向小反应:(酸性)纤维素分子与碱拟醇钠反应C2H5OH + NaOH=C2H5ONa + H2OCell-OH + NaOH=Cell-ONa+ H2O ;orCell-OH﹡NaOH反应可逆,水洗除碱,恢复纤维素分子,但纤维素纤维高层次结构被变化、不可逆---是棉织物丝光、碱缩处理理论根据。