纺织材料学A.ppt

1、纺织材料学,绪论,纺织材料纺织工业所用的原料。纺织纤维和用纺织纤维制成的纱线、织物等各种成品、半成品统称为纺织材料。 纺织材料学研究纺织纤维、纱线、织物的结构与性能的关系，以及性能与纺织工艺之间关系的一门学科。,一、纺织材料研究的主要内容： 1、纺织纤维的分类极其特征； 2、各种纤维的基本结构理论，包括组成成分、分子结构、分子排列与堆砌形式、纤维形态特征，纤维的鉴别.,3、纤维的形态参数、物理机械性质、化学性质极其表达指标、测试原理和方法； 4、纤维结构与性能之间的关系与影响规律，各种性能在纺织加工、生产上、工业上的应用； 5、纱线和织物的结构、形态、工艺性能、物理机械性能极其间的关系； 6、

2、纺织纤维、纱线、织物品质评定的考核指标、测试方法、仪器设备的结构和性能、评定方法极其标准化； 7、纺织最终产品的组成、结构、物理机械性能、化学性能及其对服用性能的影响。 8、特种原料在特殊工业及特需品性能方面的应用和研究。,二，纺织材料的历史和发展 1、天然纤维的发展历史 距今约40多万年前旧石器时期人类开始使用兽皮和树叶蔽身。图 麻纤维的使用：公元前5000年；棉花的使用：公元前3000年 蚕丝的使用：公元前2600年；动物毛的使用：公元前3000多年 2、化学纤维的发展历史 粘胶纤维1904 聚酰胺纤维（锦纶）1938 聚丙烯腈纤维（腈纶）1950 聚酯纤维（涤纶）1953 聚氨基甲酸酯纤

3、维（氨纶）1956,中国服装材料历史,北京周口店猿人洞穴出土的1.8万前的骨针 骨针图,新石器时期织物,商周代贵族服饰,先秦时期的衮服,战国时期锦绵袍,战国时期织物,马王堆出土西汉素纱禅衣,汉代织物,隋朝织物,唐代织物,北宋时期织物,南宋时期织物,明代丝织物,清代丝织物,汉彩格毛织物,清朝贵族服饰,唐代贵族服装,三、纤维的分类 一、 纤维：直径只有几微米或几十微米，而长度比直径大百倍，千倍以上的细 长物质。纺织纤维是用于制造纺织品的纤维。 纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维 天然纤维：由自然界直接取得的纤维（植物纤维，动物纤维，矿物纤维） 植物纤维（纤维素类）：从植物的种子，茎，叶或果实上获得的

4、纤维。 如棉、 苎麻,、亚麻、 剑麻,、蕉麻、 椰子纤维 动物纤维（蛋白质类）：从动物上获得的纤维。分为毛纤维和丝纤维 毛纤维：羊毛，兔毛，牦牛毛，骆驼毛 驼马毛，羊驼毛等 丝纤维：桑蚕丝，柞蚕丝 矿物纤维（无机纤维）：从纤维状结构的矿物岩石上获得的纤维 。如石棉,化学纤维：由天然的或合成的高聚物为原料，经化学和机械的方法加工制造 的纺织纤维。 人造纤维：再生纤维素类纤维：粘胶纤维 , 富强纤维, 醋脂纤维 再生蛋白质类纤维：大豆纤维, 花生纤维, 牛奶纤维 人造无机纤维：玻璃纤维, 金属纤维, 碳纤维 人造有机纤维：甲克质纤维 合成纤维：涤纶（聚脂纤维） 锦纶（聚酰胺纤维） 腈纶（聚丙烯腈纤

5、维） 维纶（聚乙烯醇缩甲醛纤维） 丙纶（聚丙烯纤维） 氯纶（聚氯乙烯纤维） 氨纶（聚氨基甲酸脂纤维）,按纤维长度分：短纤维和长丝短纤维：棉，毛，麻，化纤短纤维：棉型化纤（3040mm) 毛型化纤（75150mm) 中长型化纤（4075mm)长丝：蚕丝，化纤长丝,四、纺织纤维微观结构概念,（一）纺织纤维大分子结构概念 纺织纤维大分子都是由许多相同或相似的原子团彼此以共价键多次反复连接而成。这些相同或相似的原子团称为大分子的基本链节，或称为“单基”。图,纺织纤维除了玻璃纤维、石棉纤维和金属纤维等无机纤维外，绝大多数纤维都是高分子化合物，即高聚物。纺织纤维内部结构包括大分子结构、超分子结构和形态结构

6、,聚合度组成高聚物大分子的单基数目。聚合度高，纤维强度高。,（二）键的内旋转 键的内旋转：大分子链中的单键绕着它相邻的键按一定角度旋转，称为键的内旋转。,（二）纺织纤维的超分子结构 超分子结构指大于大分子范围的结构，又称为聚集态结构。 1、纺织纤维中大分子间的结合力。图 范德华力：分子引力 氢键：大分子侧基上极性基团间的静电引力。 盐式键：如羊毛纤维大分子间的 COO-+H 3N 共价键：大分子间的桥式侧基。如羊毛纤维大分子间的 SS。 纤维大分子依靠这些结合力相互结合形成各种聚集态，组成整个纤维。,2、大分子的结晶态和非结晶态 图 结晶态纤维内某些区域大分子相互整齐稳定地排列成具有高度的几何

7、规整性称为结晶结构或结晶态。结晶区域排列整齐密实，缝隙孔洞少，分子间结合力相互饱和。 非结晶态大分子不呈规整整齐排列状态叫非结晶态。非结晶区大分子排列比较紊乱，堆砌比较疏松，有较多的缝隙孔洞。 纺织纤维是结晶态和非结晶态的混合体。 结晶度结晶部分占整根纤维的百分比。 取向度大分子排列方向与纤维轴向平行程度。,（三）大分子形态结构 1、单分子：直线链状大分子。 2、基原纤：几根直线链状大分子平行排列，按一定距离、一定位相、一定相对形态稳定结合在一起形成很细的结晶态的大分子束。 3、微原纤：若干基原纤平行排列结合在一起形成较粗的基本结晶态的大分子束。 4、原纤：若干微原纤基本平行排列结合在一起形成更粗的 大分子束。存在一定的缝隙孔洞。 5、巨原纤：原纤基本平行堆砌的更粗大的大分子束。存在更