纤维化学与物理-第一章PPT课件

纤维化学与物理詹怀宇主编,纤维化学与物理课程内容,绪论植物纤维原料的化学成分及生物结构纤维素(cellulose)半纤维素(hemicellulose)木素(Lignin),第一章绪论,第一节纤维的来源与分类,纤维概念指长度与截面直径之比较大，具有一定柔性和强度的细长物体。,天然纤维,化学纤维,人造纤维合成纤维,植物纤维动物纤维,一、纤维的分类,天然纤维,化学纤维,人造纤维合成纤维,植物纤维动物纤维,纤维的分类,第二节纤维的基本结构,纤维结构的三个层次,一次结构二次结构三次结构,一次结构：,（链结构）,1、基本结构单元、连接类型,2、分子大小、空间排布（如伸直链、折叠链）,与溶解性、粘度、密度、熔点等各种特性有关,链结构描述一个分子链中原子或基因的几何排列情况。,二次结构（聚集态结构、超分子结构）,聚集态结构指高分子整体的内部结构，包括晶体结构、非晶体结构、取向态结构以及液晶结构。,决定高分子的使用性能,三次结构（形态结构）,尺度比超分子结构更大的一些单元的特征。如：纤维断面的结构、形态，纤维中的空洞、裂隙的大小分布等。,一、纤维的分子结构,1、链的化学结构：,纤维化学与物理P3表1-1,纤维化学与物理P4表1-1,2、链的化学异构和立体异构：,具有相同的分子式而性质完全不同的化学物称为异构体,链的化学异构：支化异构、顺序异构、结构异构,链的立体异构：旋光异构、几何异构,3、链的长度相对分子量及其分布,以统计方法得到的高聚物的平均相对分子量,数均分子量重均分子量黏均分子量Z均分子量,4、链的柔顺性,二、纤维的聚集态结构,1、纤维的晶态结构：,（2）高聚物形成晶态的条件：,（1）晶体学基本概念：,2、纤维的非晶态结构：,非结晶性高聚物的纤维非结晶态,结晶性高聚物的纤维结晶态和非结晶态共存于一体，结晶态和非结晶态之间存在过渡状态,3、纤维的取向结构：,三、纤维的形态结构,指纤维中尺寸比超分子结构更大一些单元的敛集特征。,第三节纤维的基本性质,一、纤维的长度、宽度与密度,纤维的长度和宽度一般指平均纤维长度和平均纤维宽度。单位：毫米，微米,纤维粗度：纤维每单位长度的质量，mg/100m,二、纤维的吸湿、润胀和溶解,1、纤维的吸湿：,纤维从大气中吸水或纤维中的水逸散到大气中的综合现象称为纤维的吸湿性,吸湿的主要原因：,影响吸湿性的因素：,回潮率、含水率纤维的吸湿性,2、纤维的润胀与溶解：,纤维的高分子与溶剂的结合润胀,无限润胀溶解,影响纤维溶解的因素：,分子量支链交联结晶度,1、纤维的主要力学性能,断裂强度和断裂伸长,初始模量,三、纤维的力学性能,屈服点,断裂功,回弹性,耐磨性,耐疲劳性,2、纤维的应力-应变曲线,纤维化学与物理P17图1-4,四、纤维的光学性质,1、纤维的折光指数与双折射,2、光的反射、全反射与纤维的光泽,3、光吸收与二向色性,五、纤维的热性质,1、纤维的比热容,2、纤维的导热系数,3、纤维的耐热性,六、纤维的燃烧性能,1、纤维的电阻,2、纤维的静电现象,七、纤维的电学性能,八、纤维的染色性能,一、纤维原料用于造纸工业二、纤维材料用于制革工业三、