第三章 纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能
天然纤维素纤维（棉、麻）
纤维素纤维
再生纤维素纤维（粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维）
§3.1纤维素纤维的形态结构
一棉纤维的形态结构
棉纤维是种子纤维，其主要成分为纤维素、果胶、蜡质、灰分、含氮物质。
外形：上端尖而封闭，下端粗而敞口，细长的扁平带子状，有螺旋状扭曲，截面呈腰子形，中间干瘪空腔。
最外层：初生胞壁
从外到里分三层：中间：次生胞壁
内部：胞腔
1 初生胞壁
决定棉纤维的表面性质，它又分为三层，最外层为果胶物质和蜡质所组成的皮层。因而具有拒水性，在棉生长过程中起保护作用。但在染整加工中不利。
2 次生胞壁
纤维素沉积最后的一层，是构成纤维的主体部分，纤维素含量很高，其组成和结构决定棉纤维的主要性能。
3 胞腔
输送养料和水分的通道，蛋白质、色素等物质的残渣沉积胞壁上，胞腔是棉纤维内最大的空隙，是染色和化学处理时重要的通道。
二麻纤维的形态结构
麻纤维主要有：苎麻、亚麻是属于韧皮纤维，以纤维束形式存在
单根纤维是一个厚壁、两端封闭、内有狭窄胞壁的长细胞
苎麻两端呈锤头形或分支亚麻两端稍细呈纺锤形纵向有竖纹和横节
主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。
§3.2纤维素大分子的分子结构
纤维素是一种多糖物质，其大分子是由很多葡萄糖剩基连接而成，分子式为（C6H10O5）n复杂的同系物混合物，n为聚合度，棉聚合度为2500~ 10000，麻聚合度为10000~ 15000，粘胶纤维聚合度为250~ 500
纤维素大分子的化学结构是由β-d-葡萄糖剩基彼此以1，4-甙键连接而成，结构如下
每隔两环有周期性重复，两环为一个基本链节，链节数为（n-2）/2，n为葡萄糖剩基数，即纤维的聚合度，葡糖糖剩基上有三个自由存在的羟基，其中2，3位上是仲羟基，6位上伯羟基
§3.3棉纤维的超分子结构
超分子结构也称为微结构，主要指棉纤维中次生胞壁纤维素大分子的聚集态结构，纤维素大分子的排列状态，排列方向，聚集紧密程度等。
一X射线研究
1棉纤维的X射线研究结果
超分子结构中有晶体存在，有一定的取向度
2棉纤维中纤维素的单元晶格
单元晶格属于单斜晶系
3 纤维的结晶度与取向度
棉纤维的结晶度约为70%，麻纤维为90%，无张力丝光棉为50%，粘胶纤维为40%
二电子显微镜的研究
1 棉纤维的电镜图
棉纤维中存在粗大的原纤，但原纤又是由更小的微原纤组成
2 边缘（缨状）原纤模型及理论（见P43的图3-8）
纤维素大分子通过整齐排列组成微原纤，又由微原纤进行整齐排列形成原纤，原纤中少数大分子的分支与其他大分子分支合并组成另外的连续网状组织。
§3.4 纤维素纤维的主要物理—机械性能
纤维的拉伸性能与织物耐用性及服用性能之间有着密切的联系，而纤维的断裂强度、断裂伸长率、应力应变曲线、弹性均与纤维拉伸性能有关。
一纤维素纤维的断裂强度、断裂伸长率
断裂强度：纤维在拉伸至断裂时所能承受的最大外力。表示方法有：
1 抗张强度（σ）
又称断裂应力，极限强度，是指纤维或纱线单位截面上能承受的最大拉力。
2 断裂强度（相对强度）
指单位线密度或纱线所能承受的最大应力，单位为N/tex，又有干强和湿强之分。
3 断裂长度（L R）
指将纤维一端固定悬挂，由于纤维本身质量而发生断裂时的长度，单位km
4 断裂伸长率
断裂伸长与纤维原长之比
一般在结晶度相同的情况下，取向度越低，断裂伸长率越高，韧性越大。
二纤维的初始模量
初始模量也称为杨氏模量或弹性模量指材料所受应力与其相应形变之比。
纤维的初始模量是指纤维产生1%伸长所需的应力，以kg/mm2或 g/tex表示，反映纤维在外力作用下变形的难易程度。
三纤维的应力-应变曲线
又称纤维的负荷-延伸曲线，是将纤维随着应力的增大逐渐发生应变的情况绘成的曲线 (具体见P47的图3-9)
四纤维素纤维的断裂机理与纤维超分子结构的关系
纤维在外力作用下发生断裂，是因为外力破坏了分子内共价键力或分子间作用力的结果。
断裂机理有两种解释：
1 纤维大分子链在受外力作用时，由于不能承受外力的作用而发生大分子链的
断裂，从而导致纤维材料的断裂。
2 纤维在受外力作用时，大分子间的作用力不足以抵抗外力的作用，使得大分
子链间发生相对位移，甚至滑脱，从而导致纤维的断裂。
纤维素纤维的断裂机理
不是由单纯的分子链断裂或分子链间的相对滑移造成，还可能是由于超分子中存在缺口、弱点，在受外力作用拉伸时，弱点出现应力集中，首先断裂，缺口逐渐增大，进而分子链断裂，导致纤维断裂。
棉、麻湿强大于干强的原因
因为在潮湿状态下水的增塑作用，可以部分消除纤维中的弱点，使得大分子中的缺陷结构得到改善，使应力分布更加均匀，从而增大了纤维的强力。
粘胶湿强小于干强的原因
因为粘胶纤维大分子的聚合度低，只有250-500左右，结晶度低，取向度也不高，本身分子间力小，其断裂主要是由于大分子链或其他结构单元之间相对滑移形成，而湿强低则是由于吸湿后水的溶胀作用，降低了纤维的分子间力，有利于分子链间或结构单元间的相对滑移。
五纤维的弹性
弹性是指纤维从形变中回复原状的能力。
弹性高的纤维所组成的织物外观比较挺括，不易起皱，如毛织物及涤纶织物。
可复弹性形变（弹性形变）
不可复形变（塑性形变）
弹性大小表示方法：形变回复率和功回复率
形变回复率=弹性形变/总形变
功回复率=回复时的回缩功（回复功）/形变时的总功
纤维素的结构及性质
一.结构 纤维素是一种重要的多糖，它是植物细胞支撑物质的材料,是自然界最非丰富的生物质资源。在我们的提取对象－农作物秸秆中的含量达到450－460g/kg。纤维素的结构确定为β-D-葡萄糖单元经β－（1→4）苷键连接而成的直链多聚 体，其结构中没有分支。纤维素的化学式：C 6H 10 O 5 化学结构的实验分子式为 （C 6H 10 O 5 ） n 早在20世纪20年代，就证明了纤维素由纯的脱水D-葡萄糖的重复 单元所组成，也已证明重复单元是纤维二糖。纤维素中碳、氢、氧三种元素的比例是：碳含量为44.44％，氢含量为6.17％，氧含量为49.39％。一般认为纤维素分子约由8000～12000个左右的葡萄糖残基所构成。 O O O O O O O O O 1→4）苷键β-D-葡萄糖 纤维素分子的部分结构（碳上所连羟基和氢省略）二．天然纤维素的原料的特征 做为陆生植物的骨架材料，亿万年的长期历史进化使植物纤维具有非常强的自我保护功能。其三类主要成分－纤维素、半纤维素和木质素本身均为具有复杂空间结构的高分子化合物，它们相互结合形成复杂的超分子化合物，并进一步形成各种各样的植物细胞壁结构。纤维素分子规则排列、聚集成束，由此决定了细胞壁的构架，在纤丝构架之间充满了半纤维素和木质素。天然纤维素被有效利用的最大障碍是它被难以降解的木质素所包被。 纤维素和半纤维素或木质素分子之间的结合主要依赖于氢键，半纤维素和木质素之间除了氢键外还存在着化学健的结合，致使半纤维素和木质素之间的化学健结合主要在半纤维素分子支链上的半乳糖基和阿拉伯糖基与木质素之间。 表：植物细胞壁中纤维素、半纤维素、和木质素的结构和化学组成
《染色技术》课堂练习一(第一章至第三章)
一、填空题 1、纤维素纤维染色常用的染料是活性染料、还原染料等，涤纶纤维染色常用染料是分散染料，锦纶纤维中染色常用的染料是酸性染料，蛋白质纤维染色常用的染料是酸性染料、酸性媒染染料等，腈纶纤维染色首选染料是阳离子染料。 2、织物的染色方法分为两大类即浸染法和轧染法，且在浸染法工艺配方中染料的浓度用owf%表示。 3、染料的三段命名法包括冠称、色称和尾注三部分。 4、颜色的三项基本要素是色相、纯度和亮度。 5、染色过程包括三个阶段吸附、扩散和固着。 6、染色是染料从染液中自动地转移到纤维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的加工过程。 7、浴比是布重与染液的比重。 8、上染百分率：指染色达到平衡时，纤维上的染料量占投入染浴中染料总量的百分数。 9、染色达到平衡时，纤维上的染料量占投入染浴中染料总量的百分数称之为上染百分率。 10、在染色过程中加入电解质能加速染料的上染的现象称之为促染。 11、染色牢度除日晒牢度分8级外，其它均分成5级，数字越大牢度越好，一级最差。 12、染料常采用三段命名法，如100%活性艳蓝B-RV，100%表示力份（尾注），活性表示冠称，B-RV表示尾注。 13、半染时间：染色过程中，染料的上染量达到平衡上染量一般时所需要的时间。拼色并不是随意可以拼在一起的，需要半染时间相等或相似的几个染料相拼 14、染色牢度是指染品上的染料在染后加工过程中或在服用过程中，当受到各种外界因素影响时，能否保持原色色泽状态的能力。染品在出厂前常需测定的牢度一般有耐洗牢度 、耐摩擦牢度、耐日晒牢度等。 15、轧染中为防止染料泳移而采取的主要措施有降低轧余率、采用红外线预烘热风烘干（烘筒烘干，温度由低到高）、加防泳移剂等 16、上染速率太快，上染百分率太高，则常常会造成上染不匀，不透现象。 17、染料在溶液中存在的基本形式有染料的电离、染料的溶解、染料的聚集、染料的分散四种。 18、在染后皂煮时，若皂煮过久，染料分子凝聚过大，则一般会引起摩擦牢度差 19、轧染时易产生头深现象的本质原因是染料的亲和力太大（造成后面的染料变稀）。 二、选择填空 1、织物浸轧染液烘干时，为防止织物上染料泳移，烘筒温度通常应（ A ）. A.前低后高 B.前高后低 C.前后一致 2、下列不属于浸染机械的使用特点的是（ A ） A 适合大批量生产 B 适用与小批量生产 C 属于间歇式运转设备 3、分散兰ACE是属于（ A ）。 A.低温型染料 B.中温型染料 C.高温型染料 4、提高染色温度，染料的平衡上染百分率（ B ）。 A、提高 B、降低 C、不变 D、有的提高，有的降低 5、针织物常用的染色设备是（ C ）。 A、连续轧染机 B、卷染机 C、绳状染色机 6、（ A ）可以改善染品的匀染。
纤维素总结
一：纤维素的结构分类及应用： 1）纤维素的结构： 2）纤维素的分类： 根据其在特定条件下的溶解度,可以分级为:α—纤维素，β-纤维素，γ-纤维素，α—纤维素指的是聚合度大于200的纤维素,β-纤维素是指聚合度为10一200的纤维素,γ-纤维素是指聚合度小于10的纤维素。 3）纤维素的应用： 纤维素是一多羟基葡萄糖聚合物,经过特定的物理或化学改性后,具有不同的功能特性,可以粉状，片状，膜，纤维以及溶液等不同形式出现,因此用纤维素开发的功能材料极具灵活性及应用的广泛性。 3.1 高性能纤维材料： 纤维素纤维是现代纺织业的重要原料之一,同时也是纤维素化工和造纸业的重要原料，当前,纸己经成为社会发展的必需品,不仅大量应用于印刷，日用品及包装物,还可以用于绝缘材料，过滤材料以及复合材料等领域,具有广泛而重要的用途。 3.2 可生物降解材料
纤维素能够作为可降解材料的基材使用,因为纤维素具有很多独特的优点:(1)纤维素本身能够被微生物完全降解;(2)维素大分子链上有许多轻基,具有较强的反应性能和相互作用性能,使得材料便于加工,成本低,而且无污染;(3)纤维素具有很强的生物相容性;(4)纤维素本身无毒,可广泛使用，由于纤维素分子间存在很强的氢键,而且取向度和结晶度都很高,使得纤维素不溶于一般溶剂，高温下分解而不融,所以无法直接用来制作生物降解材料,必须对其进行改性，纤维素改性的方法主要有醋化，醚化以及氧化成醛，酮，酸等。纤维素生物降解材料应用广泛,例如园艺品，农，林，水产用品，医药用品，包装材料及光电子化学品等,这里要特别提出的是纤维素在医学，光电子化学，精细化工等高新技术领域应用的更好西川橡胶工业公司研制开发的纤维素，壳聚糖系发泡材料存在很好的应用前景,其特点是重量轻，绝热性好，透气，吸水等,这些特点使其广泛应用于农业，渔业，工业，包装，医疗等各个领域。 3.3 纤维素液晶材料： 天然纤维素及其衍生物液晶是一类新颖的液晶高分子材料，和其它的纤维素衍生物液晶相比,新型的复合型纤维素衍生物液晶在纤维素大分子链中引入了刚性介晶基元,使得控制其液晶性质能够成为现实"这同时就为开发具有特殊性能的液晶高分子提供了新的研究领域,并且其相应的理论基础研究对探索高分子液晶的形成也有十分重要的指导意义，另外,由于天然纤维素是自然界取之不尽，用之不竭的可再生天然高分子,那么在石油及能源日益枯竭的今天,我们就很有必
竹纤维的性能特点及其在纺织领域的应用
竹纤维的性能特点及在纺织领域的应用 收入纬博：专业知识 天竹纤维是河北吉藁化纤有限责任公司选用我国广泛生长的竹材为原料，采用专利发明生产技术，经高科技工艺处理生产的再生纤维素纤维，是一种纺织行业新原料。该技术已获得国家发明专利证书，专利号ZL00135021.8、申请号031284965。该纤维具有手感光滑，质地柔软，悬垂性好，吸放湿性能优良，染色亮丽的特点，更具有独特的天然抗菌抑菌和防紫外线的功能，是一种新型的可替代传统粘胶纤维的功能纺织原料，它迎合了广大消费者的服饰要求，对我国纺织行业起到了巨大的推动作用，产生了良好的经济效益和社会效益。 一、天竹纤维的生产过程 竹材中含有较多的木质素、半纤维素等杂质，采用专利生产技术将竹材中的木质素脱除，降低半纤维素和多戊糖的含量，提高甲种纤维素的含量达到95%以上，并调整纤维素的聚合度，达到纤维的生产要求。再将制成的竹材浆粕经碱浸制成碱纤维素，在反应器中和碳反应制成纤维素黄酸酯，经过熟成脱泡过滤后，在纺丝浴中喷射拉伸而成。 二、纤维的特点 1、天竹纤维的质量指标 河北吉藁化纤有限责任公司自2001年开发大竹纤维以来，一直致力于提高纤维的产品质量和使用性能，现经国内外50多家纺纱企业使用，天竹纤维的质量指标达到了国家GB/T 14463-93的一级品标准，产品主要质量指标：干断裂强度≧2.2cN/dtex，湿断裂强度≧1.2－2.2cN/dtex，干断裂伸长率≧18%，白度可达72%。 该纤维从纯纺到混纺，从气流纺到环锭纺，从低支纱到高支纱，从本色纱到漂白纱，从平纹到斜纹、提花、楼花，最后到服装内衣、T恤、毛巾、浴衣、地毯，可应用到多个领域，现正在和中国化纤协会着手制定竹材长短丝浆粕的行业标准及化学纤维的行业标准，天竹纤维已发展成为纺织纤维原料的龙头。 2、竹纤维的结构特点 天竹功能纤维的生产过程也是一个植物纤维素再生的过程，保持了天然纤维素的组成成分，其组分中含碳44.44%，氢6.17%，氧49.39%，分子结构式为：
纤维素结构
纤维素的结构 引言 纤维素是地球上存在的最丰富的可再生有机资源, 在高等植物、细菌、动物、 海藻等生物中广泛存在, 每年总量有几百亿吨, 具有巨大的经济开发价值[1]。五 十年代至六十年代，由于合成高分子材料的兴起，纤维素资源的开发研究受到极大的影响。七十年代初期，由于国际上出现了石油危机，这种曾被忽视的可更新资源又再次被重视起来.能否利用这些丰富的可再生资源是解决未来能源问题的关键因素。因此，世界各国都很重视纤维素的研究与开发[2]。纤维素结构是纤维素性能研究及应用的基础，本文就纤维素的化学剂物理结构进行了概述。 1纤维素的化学结构 纤维素的元素组成为：C=44.44%，H=6.17%,O=49.39%, 其化学实验式(C 6H 10O 5)n （n 为聚合度，一般高等植物纤维素的聚合度为7000—150000）[3] 纤维素大分子的基环是脱水葡萄糖，其分子式为(C 6H 10O 5)。纤维素的化学结构是由D-吡喃葡萄糖环彼此以β- 1, 4-糖苷键以C1椅式构象联结而成的线形高分 子化合物[4]，其结构表达式如图1所示。 非还原端 纤维二糖 还原端 图1 纤维素链结构 除两端的葡萄糖基外，每个葡萄糖基上都有三个游离羟基，分别位于C 2、C 3和C 6位上，所以纤维素的分子可以表示为[[C 6H 7O 2(OH)3]n,其中C 2和C 3位上为仲醇羟基，C 6位上为伯醇羟基，他们的反应能力不同，对纤维素的性质具有重要影 响，如纤维素的酯化、醚化、氧化和接枝共聚，以及纤维素之间的分子间氢键作用，纤维素的溶胀与水解都与纤维素的羟基有关。 纤维素大分子两端的葡萄糖末端基，其结构和性质不同，一端的葡萄糖末端基在C4上存在一个苷羟基，此羟基的氢原子易转移，与基环上的氧原子结合，使氧环结构转变为开链式结构，在C1处形成醛基，具有潜在还原性，固有隐形醛基之称。左端的葡萄糖末端为非还原性的，由于纤维素的每一个分子链一端是还原性，另一端是非还原性，所以纤维素分子具有极性和方向性。 纤维素以及糖链形成以后，其葡萄糖残基上的经基和分子间或者内部的经基基团形成稳定的氧键网络，平行面上的糖链形成稳定的一层糖链片层，使纤维糖链形成极为稳定的超大分子，图2为糖链片层的结构模型。
纤维素纤维基本知识
纤维素纤维基本知识 一、概述 纤维素纤维如棉、苎麻、黄麻、大麻、蕉麻、剑麻、木棉及粘胶纤维、TENCEL纤维、铜氨纤维的主要组成物质为纤维素。除纤维素之外，还有各种伴生物质。 纤维素是一种多糖物质，主要是由很多葡萄糖剩基联结起来的线型大分子，分子式可写成（C6H10O5）n。通常认为纤维素是β-d-葡萄糖剩基彼此以1，4苷键联结而成的大分子，在结晶区内相邻的葡萄糖环相互倒置，糖环中的氢原子和羟基分布在糖环平面的两侧。纤维素的结构式中有以下几个特点： （1）纤维素分子中的葡萄糖剩基（不包括两端的）上有三个自由存在的羟基，其中2，3位上是两个仲醇基，6位上是一个伯醇基，它们具有一般醇基的特性； （2）在左端的葡萄糖剩基上都含有四个自由存在的羟基，但实际上在右端的剩基中含有一个潜在的醛基。按理纤维素也应具有还原性质，但是由于醛基数量甚少，所以还原性就不显著，然而会随着纤维素分子量的变小而逐渐明显起来。 二、纤维素的主要化学性质 人们在对纤维素分子结构有正确认识之前，由于广大劳动人民的实践，对纤维素的化学性质早已有了一定的了解，并能利用这些性能进行一些有关的加工。随着对纤维素分子结构，纤维的形态和超分子结构认识的不断加深，就更有利于人们自觉地去利用这些性能和掌握有关的加工过程。纤维的结构决定了纤维的性能，而纤维的性能则必然是纤维结构的反映，两者是紧密相联的。 1. 纤维素纤维进行化学反应的特征 从纤维素的分子结构来看，它至少可能进行下列两类化学反应：一类是与纤维素分子结构中联结葡萄糖剩基的苷键有关的化学反应。例如：强无机酸对纤维素的作用就属此类；另一类则是纤维素分子结构中葡萄糖剩基上的三个自由羟基有关的化学反应。例如对染料和水分的吸附、氧化、酯化、醚化、交链和接枝等。 从纤维素纤维的形态和超分子结构来看，在保持纤维状态下进行化学反应时，具有不均一的特征，染整加工中所进行的化学反应往往多属此类。产生这种反应不均一性的原因，除了由于纤维表面和内部与反应溶液接触先后不同以及试剂的扩散有关外，从根本上来说则是与纤维的形态和超分子结构的不均一性有关；其次则与反应介质的性能、试剂分子的大小和性能有关。纤维素分子在纤维中组成层、原纤、晶区和无定形区，或者说组成了侧序度高低不同区域，形成了特定的形态和超分子结构。不同的试剂在不同的介质中只能深入到纤维中某种侧序度以下的区域（称为可及区），而不能到达侧序度更高的区域（称为非可及区），以致造成各部分所发生的化学反应程度的不均一。 2. 吸湿和溶胀 在大气中，所谓干燥的纤维素纤维实际上并非绝对干燥的，而是吸附着一定的水分。纤维中水分的含量通常是采用吸湿率或回潮率以及含水率这两项指标表示的。若以D表示试样的绝对干燥重量，W为试样吸收水分的重量，则回潮率或吸湿率（R）和含水率（M）分别是纤维在大气中吸湿的多少，除了与纤维种类有关外，还与大气相对湿度和温度有关。例如棉纤维在相对湿度为65%，温度为20℃的标准状态下的吸湿率大约为7~8%。如果把比较干燥的纤维放置到比较潮湿的环境中去，经过一定时间后则纤维的吸湿率回增加到一定值，建立起动态平衡，这种现象称之为增湿；相反，把比较潮湿的纤维放置在比较干燥的环境中，则纤维的吸湿率会逐渐减小，直到建立起动态平衡，这种情况称之为脱湿滞后现象。纤维的增湿与脱湿的吸湿率并不相等，该现象称为吸湿滞后现象。 纤维的吸湿主要是发生在纤维的无定型区和晶区的表面。关于纤维的吸湿机理，通过研究，
纺织纤维的基本性能
纤维（）地定义 纤维是纺织品地基本原料，是构成服装功能地基础. 纤维 具有足够地细度（直径≤ ）； 足够地长径比（长度／直径＞）； 具有一定地柔韧性； 纺织纤维 具有可纺性：长度＞ ； 具有服用性：强度、柔软性、吸湿性、抗皱性； 纺织纤维地分类：天然纤维 化学纤维 合成纤维 一、纤维地力学性质 宏观上指在拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等作用下所表现出地各种行为；微观上可视为在力场中分子运动地表现.纤维地力学性质是纺织服装加工中选择纤维材料地主要依据之一.资料个人收集整理，勿做商业用途 、断裂强度 是指纤维受力被拉伸至断裂时所能承受地最大外力.常用单位有［／］、［／］.资料个人收集整理，勿做商业用途 、断裂延伸度（断裂伸长率）是指断裂时地伸长与纤维原长之比地百分数即 式中： －纤维地原长； －纤维伸长至断裂时地长度； 、抗弯刚度 是指纤维抵抗弯曲变形地能力.弯曲刚度小地纤维易于弯曲，形成地织物手感柔软，垂感好； 、弹性 是指纤维在外力作用下发生形变，撤消外力后，恢复形变地能力.弹性好地织物做成地服装不易形成折皱，外观保型性好.资料个人收集整理，勿做商业用途 二纤维地吸湿性 纺织纤维放置在大气中会不断和大气进行水分地交换，这种吸收和放出水分地性能称为纺织纤维地吸湿性（）.资料个人收集整理，勿做商业用途 、回潮率（ ） G G W%100% G ?0 0－回潮率＝ 、含水率（ ） G G M%100%G ?0－含水率＝ 式中：－表示纤维地湿重； ｏ－表示纤维地干重； ）标准回潮率 指在规定地标准大气压下，温度为，相对湿度为，将纤 维放置一定时间所测得地回潮率. 实际回潮率 纤维在实际所处环境条件下具有地回潮率.其值和公定回潮率相近. 纤维地细度及其表征方法 长度与细度是衡量纤维品质地重要指标，也是影响成纱质量和最终产品性能地重要因素. 纤维越长、越细，成纱质量越好，易制作光洁、柔软轻薄地产品；若较短、较粗，不 L L 100%L ?00－断裂伸长率＝
纤维素结构
纤维素结构 structure of cellulose 包括纤维素的化学结构和物理结构。 纤维素的化学结构纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基（失水葡萄糖）组成。简单分子式 为[kg2](C H10O)；化学结构式可用下二式表示： 霍沃思式是由许多D-葡萄糖基（1-5结环）,藉1-4,β-型联结连接起来的,而且连接在环上碳原子两端的OH和H位置不相同，所以具有不同的性质。式中为聚合度。在天然纤维素中,聚合度可达10000左右；再生纤维素的聚合度通常为200～800。在一个样品中，各个高分子的聚合度可以不同，具有多分散性。 [1045-05] 椅式由于内旋转作用，使分子中原子的几何排列不断发生变化，产生了各种内旋转异构体，称为分子链的构象。纤维素高分子中，6位上的碳-氧键绕5和6位之间的碳-碳键旋转时,相对于5位上的碳-氧键和5位与4位之间的碳-氧键可以有三种不同的构象。如以g表示旁式,t表示反式，则三种构象为gt、tg、和gg（图1[C(6位)上O H基团的 构象]H基团的构象" class=image>）。多数人认为,天然纤维素是gt构象，再生纤维素是tg构象。 [1045-06] 在纤维素分子链中，存在着氢键。这种氢键把链中的O(6位上的氧)与O2'以及O与
O5'连接起来使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。在砌入晶格以后, 一个高分子链的O与相邻高分子的O之间也能生成链间氢键（图2[纤维素高分子的链中 和链间氢键]）。 纤维素的物理结构晶胞及其参数具有一定构象的纤维素高分子链按一定的秩序堆砌，便成为纤维素的微晶体，微晶体的组成单元称为晶胞。代表晶胞尺寸的参数可以从纤维素的宽角X射线图象（图3[纤维素的宽角X射线纤维图 象]）直接算出。 在纤维素中存在着化学组成相同，而单元晶胞不同的同质多晶体（结晶变体）,常见的结晶变体有四种,即纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。四种结晶变体的晶胞参数见表[纤维素的各种结晶变体的晶胞参
第三章纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能 § 3.1纤维素纤维的形态结构 一棉纤维的形态结构 棉纤维是种子纤维，其主要成分为纤维素、果胶、蜡质、灰分、含氮物质。 外形：上端尖而封闭，下端粗而敞口，细长的扁平带子状，有螺旋状扭曲，截面 呈腰子 形，中间干瘪空腔。 「最外层：初生胞壁 从外到里分三层：-中 间：次生胞壁 *内部：胞腔 1初生胞壁 决定棉纤维的表面性质，它又分为三层，最外层为果胶物质和蜡质所组成的 皮层。因而具有拒水性，在棉生长过程中起保护作用。但在染整加工中不利。 2次生胞壁 纤维素沉积最后的一层，是构成纤维的主体部分，纤维素含量很高，其组成 和结构决定棉纤维的主要性能。 3胞腔 输送养料和水分的通道，蛋白质、色素等物质的残渣沉积胞壁上，胞腔是棉 纤维内最大的空隙，是染色和化学处理时重要的通道。 二麻纤维的形态结构 麻纤维主要有： 苎麻、亚麻 是属于韧皮纤维，以纤维束形式存在 单根纤维是一个厚壁、两端圭寸闭、内有狭窄胞壁的长细胞 苎麻两端呈锤头形或分支 亚麻两端稍细呈纺锤形 纵向有竖纹和横节 纤维素纤维 -天然纤维素纤维 再生纤维素纤维 （棉、麻） （粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤
主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。
§ 3.2纤维素大分子的分子结构 纤维素是一种多糖物质，其大分子是由很多葡萄糖剩基连接而成，分子式为(C6H10O5) n复杂的同系物混合物，n为聚合度，棉聚合度为2500~ 10000，麻 聚合度为10000~ 15000,粘胶纤维聚合度为250~ 500 纤维素大分子的化学结构是由B -d-葡萄糖剩基彼此以1, 4-甙键连接而成，结构如下 n —聚合度 每隔两环有周期性重复，两环为一个基本链节，链节数为( n-2) /2，n为葡 萄糖剩基数，即纤维的聚合度，葡糖糖剩基上有三个自由存在的羟基，其中2, 3位上是仲羟基，6位上伯羟基 § 3.3 棉纤维的超分子结构 超分子结构也称为微结构，主要指棉纤维中次生胞壁纤维素大分子的聚集态结构，纤维素大分子的排列状态，排列方向，聚集紧密程度等。 一X 射线研究 1 棉纤维的X 射线研究结果 超分子结构中有晶体存在，有一定的取向度 2 棉纤维中纤维素的单元晶格单元晶格属于单斜晶系 3 纤维的结晶度与取向度 棉纤维的结晶度约为70%，麻纤维为90%，无张力丝光棉为50%，粘胶纤维为40% 二 电子显微镜的研究 1 棉纤维的电镜图 棉纤维中存在粗大的原纤，但原纤又是由更小的微原纤组成 2边缘（缨状）原纤模型及理论（见P43的图3-8 ） 纤维素大分子通过整齐排列组成微原纤，又由微原纤进行整齐排列形成原纤，原纤中少数
微生物学习题与答案第三章
四、习题 填空题 1.证明细菌存在细胞壁的主要方法有、、和等4种。2，细菌细胞壁的主要功能为、、和等。 3.革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为和，而革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分则是、、和。 4.肽聚糖单体是由和以糖苷键结合的，以及 和 3种成分组成的，其中的糖苷键可被水解。 5.G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为、、和 等几种。 6.G-细菌细胞外膜的构成成分为、、和。 7.脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即、、和。 8.在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是、和。 9，用人为方法除尽细胞壁的细菌称为，未除尽细胞壁的细菌称为，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为。 10.细胞质膜的主要功能有、、、和。 11.在细胞质贮藏有大量聚声一羟基丁酸(PHB)的细菌有、、 和等。 12.在芽孢核心的外面有4层结构紧紧包裹着，它们是、、 和。 13，在芽孢皮层中，存在着和 2种特有的与芽孢耐热性有关的物质，在芽孢核心中则存在另一种可防护DNA免受损伤的物质，称为。14.芽孢的形成须经过7个阶段，它们、、、、 、和。 15.芽孢萌发要经过、和 3个阶段。 16.在不同的细菌中存在着许多休眠体构造，如、、和 等。 17，在细菌中，存在着4种不同的糖被形式，即、、和14，。 18.细菌糖被的主要生理功能为、、、、和 等。 19，细菌的糖被可被用于、、和等实际工作中。 20.判断某细菌是否存在鞭毛，通常可采用、、和 等方法。 21.G-细菌的鞭毛是由基体以及和 3部分构成，在基体上着生 、、和 4个与鞭毛旋转有关的环。 22.在G-细菌鞭毛的基体附近，存在着与鞭毛运动有关的两种蛋白，一种称，位于，功能为；另一种称，位于，功能为。 23.借周生鞭毛进行运动的细菌有和等，借端生鞭毛运动的细菌有和等，而借侧生鞭毛运动的细菌则有等。 24.以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是：酵母菌为，低等真菌为，高等真菌为，藻类为。
第三章 纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能 天然纤维素纤维（棉、麻） 纤维素纤维 再生纤维素纤维（粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维） §3.1纤维素纤维的形态结构 一棉纤维的形态结构 棉纤维是种子纤维，其主要成分为纤维素、果胶、蜡质、灰分、含氮物质。 外形：上端尖而封闭，下端粗而敞口，细长的扁平带子状，有螺旋状扭曲，截面呈腰子形，中间干瘪空腔。 最外层：初生胞壁 从外到里分三层：中间：次生胞壁 内部：胞腔 1 初生胞壁 决定棉纤维的表面性质，它又分为三层，最外层为果胶物质和蜡质所组成的皮层。因而具有拒水性，在棉生长过程中起保护作用。但在染整加工中不利。 2 次生胞壁 纤维素沉积最后的一层，是构成纤维的主体部分，纤维素含量很高，其组成和结构决定棉纤维的主要性能。 3 胞腔 输送养料和水分的通道，蛋白质、色素等物质的残渣沉积胞壁上，胞腔是棉纤维内最大的空隙，是染色和化学处理时重要的通道。 二麻纤维的形态结构 麻纤维主要有：苎麻、亚麻是属于韧皮纤维，以纤维束形式存在 单根纤维是一个厚壁、两端封闭、内有狭窄胞壁的长细胞 苎麻两端呈锤头形或分支亚麻两端稍细呈纺锤形纵向有竖纹和横节 主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。
§3.2纤维素大分子的分子结构 纤维素是一种多糖物质，其大分子是由很多葡萄糖剩基连接而成，分子式为（C6H10O5）n复杂的同系物混合物，n为聚合度，棉聚合度为2500~ 10000，麻聚合度为10000~ 15000，粘胶纤维聚合度为250~ 500 纤维素大分子的化学结构是由β-d-葡萄糖剩基彼此以1，4-甙键连接而成，结构如下 每隔两环有周期性重复，两环为一个基本链节，链节数为（n-2）/2，n为葡萄糖剩基数，即纤维的聚合度，葡糖糖剩基上有三个自由存在的羟基，其中2，3位上是仲羟基，6位上伯羟基
纤维素的大分子结构
第三节棉纤维的结构 棉纤维的结构一般包括大分子结构、超分子结构和形态结构。棉纤维的性能基本上由这些结构所决定。因此，了解棉纤维结构可为检验棉花品质提供理论基础。 一、棉纤维的大分子结构 成熟的棉纤维绝大部分由纤维素组成。纤维素是天然高分子化合物，其分子式为（C6H10O5），大分子结构式如图1-3所示。 图1-3 纤维素大分子结构式 纤维素是一种多糖物质，每个纤维大分子都是由n个葡萄糖剩基，彼此以1-4苷键联结而形成的。所以，纤维素大分子的基本链节是葡萄糖剩基，在大分子结构式中为不对称的六环形结构，也称“氧六环”。相邻两个氧六环彼此的位置扭转180°，依靠苷键连成一个重复单元，即大分子单元结构是纤维素双糖，长度为1.03nm,是纤维素大分子结构的恒等周期。纤维素大分子的空间结构，如图1-4所示。 图1-4 纤维素大分子空间结构示意图 纤维素大分子的官能团是羟基和苷链。羟基是亲水性基团，使棉纤维具有一定的吸湿能力；而苷键对酸敏感，所以棉纤维比较耐碱而不耐酸。此外，纤维素大分子中氧六环之间距离较短，大分子之间羟基的作用又较多，所以纤维素大分子的柔曲性较差，是属于较僵硬的线型大分子，棉纤维表现为比较刚硬，初始模量较高，回弹性质有限。 二、棉纤维的超分子结构 超分子结构是指大于分子范围的结构，又称“聚焦态结构”。 （一）大分子间的结合力 棉纤维中大分子之间是依靠分子引力（又称“范德华力”）和氢键结合的。 1．分子引力 分子引力是永远存在分子间的一种作用力，是由偶极分子之间的静电引力、相邻分子之间诱导电动势引起的诱导力以及相邻原子上电子云旋转引起瞬间偶极矩产生的色散力综合组成。它的强度比共价键的强度小得多，而且与分子间的距离有关，作用距离约为0.3-0.5nm，当分子间距离大于0.5nm时，这种作用力可忽略不计。 2．氢键 氢键是大分子侧基上（或部分主链上）极性基团之间的静电引力。它的结合力略大于分子引力，在作用距离约0.23-0.32nm条件下能使相邻分子较稳定地结合。 （二）结晶态和非结晶态 纤维中大分子的排列是比较复杂的，一般存在两种状态，即某些局部区域呈结晶态，另一些局部区域呈非结晶态。纤维中大分子在规律地整齐排列的状态都叫“结晶态”，纤维中呈现结晶态的区域叫“结晶区”。在纤维的结晶区中，由于大分子排列比较整齐密实，缝隙孔洞较少，分子之间互相接近的各个基团的结合力互相饱和，因而纤维的吸湿较困难，强度较高，变形较小。棉纤维结晶区内结晶结构的最小单元，即单元晶格是由五个平行排列的纤维素大分子在两个氧六环链节长的一段上组成，中间的一个大分子与棱边的四个大分子是倒向的。不同种类的纤维素纤维其晶胞尺寸是不相同的。棉纤维和麻纤维单元晶格的尺寸为a=0.835nm，b=1.03nm，c=0.795nm，?＝84°,称为“纤维素Ⅰ晶胞”，如图1-5所示。粘胶
纤维素纤维性能表
纤维素纤维性能表 纤维来源纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结 棉纤维 （棉花的种子纤维，长绒棉/细绒棉/粗绒棉）呈细而长的扁平带状， 纵向有螺旋状的转曲； 截面为椭圆或腰圆形， 中间有中腔。 长10-40mm。 染色性较好，易于上染 各种颜色。 光泽较暗淡，风格自然 朴实。 弹性差，不挺括，穿着 时易起皱，起皱后不易 回复。 较柔软，手感温暖，吸 湿性好，穿着舒适，不 易产生静电。 延伸性较低，弹性差， 耐磨性不好。 耐碱不耐酸。 耐热性好。 易生霉。 遇水后的湿冷效应。 丝光、碱缩。 麻纤维 （由麻类植物茎杆上的韧皮加工制得， 亚麻/苎麻）纵向平直，有竖纹横节。 粗细不匀，截面不规则。 光泽较好，颜色为象牙 色、棕黄色、灰色等， 纤维之间存在色差。 不易漂白染色，较粗硬。 弹性差，易起皱且不易 消失。 吸湿性好，放湿快， 导热性好、挺爽、出汗 后不贴身。 不易产生静电。 强度高，延伸性差。 耐水洗、耐热性好。 耐碱不耐酸。 易生霉。 苎麻、亚麻区别： 性能相近，苎麻纤维更 粗长，强度更大、更脆 硬；染色性比亚麻好。 粘胶纤维 （以木材、棉短绒、干蔗渣、芦苇等为原料，经物理化学反应制成纺丝溶液，然后经喷丝孔喷射出来，凝固成纤维）纵向为平直的柱状体， 表面有细沟槽，截面为 锯齿形，有皮芯结构。 染色性好，色谱全，染 色鲜艳，色牢度好。 悬垂性好。 。 吸湿性好。 导热性好。 不易起静电和起毛其 球。 强度低、耐磨、耐疲劳 性较差。 弹性差，易起皱、不易 回复、保形性差。 耐碱不耐酸。 易生霉。 人造棉（短纤维）、 人造丝（长丝）。 预缩。
醋酯纤维 （用含纤维素的天然材料，经过一定的化学加工制得，主要成分为纤维素醋酸酯）纵向有1-2根沟槽，截 面为不规则的带状。 三醋纤具有较好的弹性 和回复性，弹性大于二 醋纤和纤维素纤维。 质量较轻，手感平滑柔 软。 吸湿性、舒适性较纤维 素纤维差，三醋纤易产 生静电。 耐用性、耐热性较差。 耐碱不耐酸。 二醋酯纤维 三醋酯纤维 表2蛋白质纤维性能表 纤维名称纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结 羊毛纤维 （绵羊毛，国际羊毛局）比棉纤维粗长，沿长度 方向有立体卷曲，表面 有鳞片，截面为圆形或 接近圆形，有些有毛髓。 弹性好，吸湿后下降。 保型性好、有身骨、不 易起皱。 染色性好。 手感柔糯，触感舒适。 吸湿性好，吸收相当的 水分不显潮湿。 保暖性好，适宜做秋冬 服装。 耐酸不耐碱，对氧化剂 较敏感。选用酸性或中 性洗涤剂洗涤。 易生霉、生虫。 缩绒性 毡合作用。 蚕丝 （蚕的腺分泌物凝固形成的线状长丝，桑蚕丝/ 柞蚕丝）纵向平直光滑，横断面 近似三角形。 闪光 富有光泽 触感柔软舒适。 吸湿性好。 不耐盐水侵蚀，耐酸不 耐碱。 耐光性差 垫布熨烫，防止烫黄和 水渍。 易被虫蛀、发霉。 丝鸣效应。
常用纺织纤维性能
纺织品染整工艺学教案服装与纺织工程系 勇金华
常用纺织纤维的结构和主要性能 教学目标： 知识目标：1、理解并掌握棉纤维的生长、制取及形态结构特点。 2、棉纤维的制取及初加工。 3、麻纤维的生长、制取及形态结构特点。 能力目标：培养学生提出问题、解决问题的能力。 情感目标：培养学生坚持不懈的学习态度。 教学重点：棉、麻的结构特点 教学难点：结构特点 教学方法：讲授法 教学过程： 一、组织教学 二、复习导入 上一学期，大家已经学习了纺织材料学，已经对纺织纤维的生长、结构特点有了一个初步的了解，这学期我们进一步学习纺织品染整加工。首先进一步学习一下各种常用的纤维材料的生长及结构特点、性能特点。 三、新授 常用纤维： 天然纤维：棉、麻（纤维素纤维）、丝、毛（蛋白质纤维） 化学纤维：粘胶（再生纤维）涤纶、锦纶、（合成纤维） （一）棉纤维的生长、制取及形态结构特点 1、棉纤维：由胚珠的表皮细胞经过伸长和加厚而形成 单细胞纤维。上端尖而封闭，下端粗而敞口，整根 纤维为细长的扁平带状（ribbon like shaped）， 纵向有螺旋形天然扭曲（convolution），横截面 呈腰圆形（kidney shaped）。 （1）长度：23~45 mm；细度：0.15~0.2tex ；扭曲数：60~120个/cm. （2）单细胞纤维的化学成分：纤维素94% wt.,蜡状物0.6%wt.,灰分1.2%wt.,果胶物0.9%,含氮物等。 （3）结构与性质： *初生胞壁（primary wall）---层厚0.1~0.2 μm，决定棉纤维表面性质。外层由果胶物质和蜡状物组成（角皮层），内二层是纤维素网状结构，横缠竖绕。拒水性，影响染整，前处理的去除对象。 *次生胞壁（second wall） ---层厚约4μm ，占90%wt.，共生杂质少，决定棉纤维性质。层中很多同心日轮，同心轮按走向 S、Z、S分三层，纤维走向与轴向夹角20~30度，走向变化，内层直。 *胞腔（medulla，lumen) ---中空，占横截面1/10，含蛋白质和色素，决定棉纤维颜色。染料和化学处理剂通道。
推荐-常用纺织纤维的结构与性能 精品
常用纺织纤维的结构与性能 纺织纤维属于高分子化合物（高聚物） 由分子量很大的大分子组成 由比较简单的原子团（基本链节或单基），以主价键的形式相互重复联结而成。 有一定的结晶度和取向度 所谓纺织纤维，指的是长度远大于直径（一般长度与直径之比大于1000），并且具有一定柔韧性的物质。 纺织纤维都是高分子化合物。分子量在1000以上。平均分子量一般在104～107之间。 一、纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维。 ①天然纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。 A 植物纤维如：棉、麻。 B 动物纤维如：羊毛、免毛、蚕丝。 C 矿物纤维如：石棉。 ②化学纤维包括再生纤维、合成纤维和无机纤维。 A 再生纤维（利用天然原料经过一定的加工如溶解或熔融而纺制成的纤维）如：粘胶纤维、醋酯纤维。 B 合成纤维（是一类以水、空气、石油或煤为原料，通过化学合成的方法制得的高分子化合物，再经纺丝制得的纤维）如：锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等。 C 无机纤维如：玻璃纤维、金属纤维等。 第一节纤维素纤维的结构和主要化学性质 纤维素纤维天然纤维素纤维（棉、麻） 再生纤维素纤维（粘胶纤维、醋酯纤维等） 一、天然纤维素纤维 1. 棉纤维 外形：纵向呈扁平带状，并有天然扭曲，横截面呈腰子形或耳形，中间干瘪空腔。 棉纤维从外到内分成三层： 初生胞壁：纤维素含量低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。初生
胞壁决定棉纤维的表面性质，具有拒水性阻碍化学品向纤维内部扩散，织物渗透性差。可分为三层：外层是由果胶物质和蜡状物质组成的皮层，二、三层纤维素成网状结构，对纤维溶胀起束缚作用。 次生胞壁：由纤维素组成，为棉纤维的主体，质量约占整个纤维的90％以上。 胞腔：含有蛋白质及色素，决定棉纤维颜色。为纤维内最大的空隙，是化学品的主要通道。
纤维的分子结构和化学性质要点
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
常用纺织纤维的主要特性(精)
常用纺织纤维的主要特性 腈纶概况：腈纶的为聚丙烯腈纤维，它是用85以上的丙烯腈和少量第二、第三单体共聚，通过湿法或干法纺丝而制得的。腈纶于1950年在美国开始工业化生产，是目前主要的合成纤维品种之一。由于腈纶的性质类似羊毛，所以它又称为“合成羊毛”。腈纶生产以短纤维为主，它可以纯纺，也可以与羊毛或其他纤维混纺，制成衣着用织物，毛线、毛毯和针织品，特别适用于作窗帘。腈也可制长丝束，供加工成腈纶膨体纱。此外，腈纶还是生产碳纤维的主要原料。腈纶的主要物理和化学性 质 1．形态腈纶的纵面或有少量沟槽，截面随纺丝方法不同而异，干法纺丝的纤维截面呈哑铃形，湿法纺丝的则为圆形。 2．强伸性和弹性腈纶的强度为17.6～30.8cN/tex，比涤纶和锦纶都低，其断裂伸长率为25～46，与涤纶、锦纶相仿。腈纶蓬松、卷曲而柔软，弹性较好，但多次拉伸的剩余变形较大，因此腈纶针织的袖口、领口等易变形。 3．吸湿性和染色性腈纶结构紧密，吸湿性低，一般大气条件下回潮率为2左右。此外，腈纶的染色性不够好，但现在可采用阳离子染料染成各种鲜艳的色泽。 4．耐光性腈纶耐光性和耐气候性特别优良，在常见纺织纤维中最好。腈纶放在室外曝晒一年，其强力只下降20，因此腈纶最适宜做室外用织物。 5．耐酸碱性腈纶具有较好的化学稳定性，耐酸、耐弱碱、耐氧化剂和有机溶剂。但腈纶在碱液中会发黄，大分子发生断裂。 6．其他性质腈纶的准结晶结构使纤维具有热弹性，所以腈纶可制成各种膨体纱。此外，腈纶耐热性好，不发霉，不怕虫蛀，但耐磨性差，尺寸稳定性差。腈纶相对密度较小。涤纶的染色性差，一般应采用高温高压染色。 4．其他性质涤纶的耐热性很强，耐光性仅次于腈纶，导电性差，易产生静电，织物易吸尘沾污。涤纶具有良好的化学稳定性，且不易发霉和虫蛀。 氨纶概况：氨纶是聚氨基甲酸酯弹性纤维在我国的商品名称。氨纶于1959年开始工业化生产，它主要编制有弹性的织物，通常将氨纶丝与其他纤维纺成包芯纱后，供织造使用。它可用于制造各种内衣、游泳衣、紧身衣、牛仔裤、运动服、带类的弹性部分等。氨纶制成的服装，穿着舒适，能适应身体各部分变形的需要，并能减轻服装对身体的束缚感。氨纶的主要物理和化学性质 1．形态聚酯型弹性纤维的截面呈蚕豆状，聚醚型弹性纤维的截面呈三角形。 2．强伸性和弹性氨纶的强度很低，其长丝的断裂强度约4～9cN/tex，但氨纶的伸长很大，断裂伸长率达450～800，并且弹性很好。因此高伸长、高弹性是氨纶的最大特点。 3．吸湿性和染色性氨纶吸湿性较差，在一般大气条件下回潮率为0.8～1左右。但其染色性能较好。 4．其他性质氨纶的密度较好，仅为1～1.3g/cm3。此外，氨纶的耐酸碱性、耐溶剂性、耐光性、耐磨性都较好。 丙纶概况：丙纶是聚丙烯纤维的商品名称，它是由丙烯作原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。丙纶于1957年正式开始工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶是合成纤维的第四大品种。丙纶的生产包括短纤维、长丝和裂膜纤维等。丙纶膜纤维是将聚丙烯先制成薄膜，然后对薄膜进行拉伸，使它分裂成原纤结成的网状而制得的。丙纶大量用于制造工业用织物、非织造织物等。如地毯、工业滤布、绳索、渔网、建筑增强材料、吸油毯以及装饰布等。在民用方面，丙纶可以纯纺或与羊毛、棉或粘纤等混纺来制作各种衣料。此外，丙纶膜纤维可用作包装材料。丙纶的主要物理和化学性质 1．形态丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。 2．密度丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。 3．强伸性丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所以丙纶耐磨性好。此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。 4．吸湿性和染色性丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足。 5．耐酸耐碱性丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。 6．耐光性等丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可
纤维素结构
包括纤维素的化学结构和物理结构。 纤维素的化学结构纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基（失水葡萄糖）组成。简单分子式为(C6H10O5)n；化学结构式可用下二式表示： 霍沃思式是由许多D-葡萄糖基（1-5结环）,藉1-4,β-型联结连接起来的,而且连接在环上碳原子两端的OH和H位置不相同，所以具有不同的性质。式中n为聚合度。在天然纤维素中,聚合度可达10000左右；再生纤维素的聚合度通常为200～800。在一个样品中，各个高分子的聚合度可以不同，具有多分散性。 椅式由于内旋转作用，使分子中原子的几何排列不断发生变化，产生了各种内旋转异构体，称为分子链的构象。纤维素高分子中，6位上的碳-氧键绕5和6位之间的碳-碳键旋转时,相对于5位上的碳-氧键和5位与4位之间的碳-氧键可以有三种不同的构象。如以g表示旁式,t表示反式，则三种构象为gt、tg、和gg（图1）。多数人认为,天然纤维素是gt构象，再生纤维素是tg构象。 在纤维素分子链中，存在着氢键。这种氢键把链中的O6(6位上的氧)与O2'以及O3与O5'连接起来使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。在砌入晶格以后, 一个高分子链的O6与相邻高分子的O3之间也能生成链间氢键（图2）。 纤维素结构纤维素结构 纤维素的物理结构晶胞及其参数具有一定构象的纤维素高分子链按一定的秩序堆砌，便成为纤维素的微晶体，微晶体的组成单元称为晶胞。代表晶胞尺寸的参数可以从纤维素的宽角X射线图象（图3）直接算出。 在纤维素中存在着化学组成相同，而单元晶胞不同的同质多晶体（结晶变体）,常见的结晶变体有四种,即纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。四种结晶变体的晶胞参数见表。
纺织纤维特性
纺织纤维特性 天然纤维 棉 化学定义：高聚合度（2000-3000）纤维素；棉属种籽的绒毛。 化学结构： 密度（g/cm3）：1.5-1.55 熔化温度（℃）：160-180，分解 软化温度（℃）：- 熨烫温度（℃）：180 强力： 公定（cN/tex）：22-53 湿（cN/tex）：25-70 断裂伸长： 公定（%）：3-7 湿（%）：3.2-7.4 公定初始强性模量（N/tex）：3.5-7 回潮率（%）：7-9 常规湿度（%，BISFA）：8.5 限氧指数（LOI，%）：18-20 单体单元：2000-3000 酸的作用：在加热条件下能被稀矿物酸攻击并降解，在冷的条件下也能被浓酸攻击并降解。碱的作用：在冷和热的条件下都可耐受碳酸盐和碱性水溶液。 氧化剂和还原剂的作用：弱的氧化剂只会作用于纤维中的非纤维素组分；强氧化剂会攻击纤维素。对还原剂不敏感。 有机溶剂的作用：不敏感。 染色性能：可使用除了酸性和分散染料以外的所有类别染料染色。 商标及制造商：U.S.A., MESSICO, BRISILE, U.R.S.S., INDIA, CINA, PAKISTAN, EGITTO, SUDAN以及其它较小的生产国。 亚麻 化学定义：高聚合度（2500-3500）纤维素，来自亚麻茎组织。
化学结构：(C6H10O5)n, n=2500-3500 密度（g/cm3）：1.4-1.5 熔化温度（℃）：160-180，分解 软化温度（℃）：- 熨烫温度（℃）：- 强力： 公定（cN/tex）：26-70 湿（cN/tex）：32-100 断裂伸长： 公定（%）：2-5 湿（%）：3-6 公定初始强性模量（N/tex）：4-4.9 回潮率（%）：12-15 常规湿度（%，BISFA）：12.0 限氧指数（LOI，%）：- 单体单元：2500-3500 酸的作用：在加热条件下能被稀矿物酸攻击并降解，在冷的条件下也能被浓酸攻击并降解。碱的作用：纤维原料比棉更为敏感；煮练与漂白过的纤维具有良好抵抗力（性能与棉类似）。氧化剂和还原剂的作用：弱的氧化剂只会作用于纤维中的非纤维素组分；强氧化剂会攻击纤维素。对还原剂不敏感。 有机溶剂的作用：不敏感。 染色性能：可使用除了酸性和分散染料以外的所有类别染料染色。 商标及制造商：U.R.S.S., POLONIA, BELGIO, OLANDA, FRANCIA, ITALIA。 羊毛 化学定义：蛋白质。 化学结构：(C42H152O15N5S)n 密度（g/cm3）：1.32 熔化温度（℃）：300，分解 软化温度（℃）：- 熨烫温度（℃）：110 强力： 公定（cN/tex）：8.8-15 湿（cN/tex）：7-14 断裂伸长： 公定（%）：30-50 湿（%）：36-70 公定初始强性模量（N/tex）：2.2-3.5 回潮率（%）：13-15 常规湿度（%，BISFA）： 精纺：18.25 粗纺：17 限氧指数（LOI，%）：25-57 单体单元：- 酸的作用：冷态矿物酸（除硝酸）对其无改变，稀酸无论在冷态下还是在热态下都不会对它