纤维化学与物理

《纤维化学与物理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、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.由卩葡萄糖剩基通过1,4・貳键连接而成，含大量貳键（缩醛

2、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,重复单元数二（n-2）/2o4.含有大量瓮基，可发生醇类的反应。分子间可形成氢键。仲轻基伯轻基貳瓮基（潜在醛基）左端31中间21X11J2114、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

3、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。应变檢低高有低姆棉中中无中翊麻高低无高颤强度：延伸度: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：

4、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。原因：聚合度高，取向度高，结晶度高，工氢键＞工共价键。粘胶纤维的断裂肌理：分子间氢键断裂，产生相对滑移。原因：聚合度低，取向度低,结晶度低，工盘键〈工共价键。6、棉的干、湿强度哪个大？粘胶的干、湿强度哪个大？为什么？从分子结构和聚集态结构加以解释棉纤维：湿强力＞干强力。水有润滑作用，能缓和应力不匀，部分消除弱点，分子间建立交联，强度下降。粘胶：湿强力v干强力。分子I'可建立交联，强度提高。断裂机理：首先发生

5、在未取向部分的氢键或范徳华力的破坏，随后应力集屮到取向的主链上，使共价键破坏，随着范德华力和共价键的不断破坏，最后导致被拉伸织物的破坏。在湿态下，水的增塑作用可以部分消除棉纤维的弱点，使应力分布趋于均匀，从而增大纤维强度。而粘胶纤维大分子的聚合度较低，结晶度、取向度也较低，其次价力的总和小于主价力。在湿态下，由于水分子的溶胀作用，使分子间力消弱，更容易发生分子链间的相对滑移，所以它的湿强度比干强度低。7、试从分子结构和超分子结构的角度对下表的数据进行分析棉和粘胶纤维的强度纤维比强度（克/旦）干湿棉3.0—4.93.3—6.4粘胶2.

6、21.1①从结构分析：大分子的结构中如果存在着能产生氢键的基团或其他极性分子（如棉有-0H）,分子间作用力大，则纤维的强度较高，棉的分子间作用力远大于粘胶。棉的相对分子质量大于粘胶。当相对分子质量低时，纤维的断裂是以分子链的滑移为主，强度较低；随着相对分子质量的增加，次价力总和增加，纤维的强度也随Z增加。②从超分子结构分析：棉的结晶度大于粘胶，纤维中的结晶部分能限制大分子链的相对滑移，所以结晶度高的纤维其强度也高。棉的取向度大于粘胶；纤维的取向度高，有利于应力的均匀分布，故取向度高的纤维强度也高。棉的聚集态结构模型：缨状原型模型。粘

7、胶的聚集态结构模型：缨状微胞模型。缨状微胞模型具有较短的结晶区，而缨状原型模型具有长的结晶区，而且缨状原型模型屮纤维分子排列比缨状微胞模型更紧密有序，因此，棉纤维的强度＞粘胶纤维的强度。8、纤维素纤维的形变机理是什么？①氢键交键的形变：形变很小，类型：普弹形变，可恢复。②分子链间或结构单元的取向：形变较大，类型：（强迫）高弹形变，Tg以上时可恢复。③分子链间的滑移：形变大，类型：塑性形变，不可恢复。9、什么是纤维的弹性？其大小用什么来表征？弹性大小会影响织物的哪些服用性能？从分子结构和聚集态结构来分析纤维素纤维中棉、麻、粘胶的弹性性

8、质。纤维的弹性：纤维变形后冋复原状的能力。纤维弹性指标:形变回复度，功回复度。弹性影响织物的外观：回弹性高，外观挺括；耐用性：回弹性高，耐用性高。棉、麻纤维弹性差的原因：①主链是糖环。比较僵硬，内旋转困难，难产生高弹形变，一般产生普弹