2纤维素纤维.ppt

11.1 纤维素纤维纤维素纤维棉、麻棉、麻2教学内容教学内容1.1.1 纤维素纤维的形态结构纤维素纤维的形态结构1.1.2 纤维素大分子的分子结构纤维素大分子的分子结构1.1.3 纤维素纤维的超分子结构纤维素纤维的超分子结构1.1.4 纤维素纤维的主要物理机械性能纤维素纤维的主要物理机械性能1.1.5 纤维素纤维的主要化学性质纤维素纤维的主要化学性质1.1.6 纤维素共生物纤维素共生物31.1.1纤维素纤维的形态结构纤维素纤维的形态结构一、棉纤维形态结构一、棉纤维形态结构二、麻纤维形态结构二、麻纤维形态结构4一、棉纤维形态结构一、棉纤维形态结构1、棉纤维的生长、棉纤维的生长棉纤维是种籽纤维，它是由棉籽表皮细胞突起生棉纤维是种籽纤维，它是由棉籽表皮细胞突起生长而形成的，每根棉纤维就是一个细胞。棉纤维长而形成的，每根棉纤维就是一个细胞。棉纤维的生长可分为三个阶段：的生长可分为三个阶段：5薄壁、薄壁、圆形圆形小管、内部小管、内部充满充满原生质原生质胞壁增厚、胞腔胞壁增厚、胞腔缩小、缩小、原生质转原生质转变为纤维素变为纤维素脱水收缩脱水收缩、纵向、纵向扭曲、圆形变成扭曲、圆形变成腰子形腰子形62、棉纤维的加工过程、棉纤维的加工过程从棉田里摘下来的棉花，经晒干或烘干后从棉田里摘下来的棉花，经晒干或烘干后称为籽棉。称为籽棉。籽棉经过轧花厂的初步加工（轧花），去籽棉经过轧花厂的初步加工（轧花），去除其中的棉籽和部分机械杂质后称为皮棉。除其中的棉籽和部分机械杂质后称为皮棉。皮棉经纺织厂、织布厂加工后，进入染整皮棉经纺织厂、织布厂加工后，进入染整工序。工序。712383、棉纤维形态结构、棉纤维形态结构93、棉纤维形态结构、棉纤维形态结构棉纤维的横截面棉纤维的横截面腰子形或耳状腰子形或耳状较薄的初生胞壁较薄的初生胞壁较厚的次生胞壁较厚的次生胞壁 （纤维素主体）（纤维素主体）中空的胞腔中空的胞腔103、棉纤维形态结构、棉纤维形态结构l 棉纤维的纵向形态棉纤维的纵向形态扁平带状扁平带状有天然扭曲有天然扭曲 6-10捻捻/毫米毫米纤维越细，捻数越多纤维越细，捻数越多114、棉纤维形态结构模型、棉纤维形态结构模型12 是棉纤维的外层是棉纤维的外层,是在细胞延长阶段形成的，是在细胞延长阶段形成的，它又分为两层它又分为两层.1 1、角皮层、角皮层(外层外层)：是棉纤维极薄的最外层：是棉纤维极薄的最外层 作用：保护棉纤维作用：保护棉纤维 组成：组成：蜡状物质和果胶物质蜡状物质和果胶物质 形态：极薄的薄膜形态：极薄的薄膜2 2、初生胞壁、初生胞壁(内层内层)：厚约：厚约0.1-0.20.1-0.2微米，也是较微米，也是较薄的一层薄的一层 作用：内装原生质作用：内装原生质 组成：组成：主体是纤维素，主体是纤维素，但含较多杂质但含较多杂质 形态：管状薄壁，取向度低形态：管状薄壁，取向度低 特性：溶胀小特性：溶胀小13 3 3、初生胞壁存在的证明：窜珠状溶胀现象、初生胞壁存在的证明：窜珠状溶胀现象 4 4、初生胞壁对印染的影响、初生胞壁对印染的影响 由于角皮层和初生胞壁不是纤维的主体，在由于角皮层和初生胞壁不是纤维的主体，在精练、漂白过程中将被破坏或去除。精练、漂白过程中将被破坏或去除。14 是棉纤维的主体部分，约占纤维部量的是棉纤维的主体部分，约占纤维部量的90%90%以上，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。以上，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。作用：棉纤维的主体，决定棉纤维主要性质作用：棉纤维的主体，决定棉纤维主要性质 组成：主要是纤维素组成：主要是纤维素 形态：形态：纵向：原纤网状组织纵向：原纤网状组织 横向：日轮横向：日轮(25(254040层层)15n 日轮的形成日轮的形成 由于棉纤维在生长期间昼夜光照和温度的由于棉纤维在生长期间昼夜光照和温度的差异，在纤维的截面上形成差异，在纤维的截面上形成25-4025-40层同心圆状层同心圆状日轮，每层厚约日轮，每层厚约0.1-0.40.1-0.4微米。微米。16 次生胞壁又可分为三层。次生胞壁又可分为三层。l 外层外层S S1 1由微原纤紧密堆砌而成，微原纤与纤维由微原纤紧密堆砌而成，微原纤与纤维轴呈倾角为轴呈倾角为2525O O-30-30O O的螺旋状排列，而且不改变的螺旋状排列，而且不改变螺旋方向，在一层中，几乎没有空隙和孔洞；螺旋方向，在一层中，几乎没有空隙和孔洞；l 中层中层S S2 2是棉纤维的主体，全部由纤维素组成，是棉纤维的主体，全部由纤维素组成，微原纤与纤维轴的夹角约为微原纤与纤维轴的夹角约为2525O O，螺旋方向周，螺旋方向周期性地左右改变，一根纤维上这种反向可达期性地左右改变，一根纤维上这种反向可达5050次以上；这是棉纤维具有天然转曲的原因。次以上；这是棉纤维具有天然转曲的原因。l 内层内层S S3 3中微原纤与纤维轴夹角大，且夹有非纤中微原纤与纤维轴夹角大，且夹有非纤维素物质。维素物质。17 形态：中空形态：中空 组成：原生质残渣（沉积在纤维内壁上组成：原生质残渣（沉积在纤维内壁上)、蛋白质，矿物盐，色素，蛋白质，矿物盐，色素，特性：不易染色，强度低特性：不易染色，强度低n 棉纤维成熟度越高，胞腔越小，品质越好棉纤维成熟度越高，胞腔越小，品质越好185、棉纤维的组成、棉纤维的组成纤维素：纤维素：9094%天然杂质：天然杂质：610%19二、麻纤维的形态结构二、麻纤维的形态结构1、麻的种类、麻的种类 可作衣用纺织纤维的主要是苎麻和亚麻，其它的麻类如大可作衣用纺织纤维的主要是苎麻和亚麻，其它的麻类如大麻、黄麻等多用于制成麻袋、绳索或作为包装、造纸的原麻、黄麻等多用于制成麻袋、绳索或作为包装、造纸的原料。料。2、麻纤维的形态结构、麻纤维的形态结构 亚麻和苎麻是生长在韧皮植物上的纤维，也称作韧皮纤维。亚麻和苎麻是生长在韧皮植物上的纤维，也称作韧皮纤维。单根麻纤维是一个厚壁、两端密闭、内有狭窄胞腔的长细单根麻纤维是一个厚壁、两端密闭、内有狭窄胞腔的长细胞。一切麻纤维都有这样的特征胞。一切麻纤维都有这样的特征 各种麻的单纤维外形、长短和化学成分等方面却存在一定各种麻的单纤维外形、长短和化学成分等方面却存在一定差异。差异。几种麻纤维的形态结构如下表所示：几种麻纤维的形态结构如下表所示：亚麻亚麻苎麻苎麻大麻大麻黄麻黄麻横向横向多角形、内有胞腔多角形、内有胞腔椭圆形椭圆形椭圆形椭圆形纵向纵向纺锭形纺锭形锤头形或分支锤头形或分支钝角形或分支钝角形或分支钝角形钝角形20二、麻纤维的形态结构二、麻纤维的形态结构3、麻纤维的长度和细度、麻纤维的长度和细度各种麻的单纤维长度和细度各不相同，这对纺织各种麻的单纤维长度和细度各不相同，这对纺织和染整加工有很大影响。和染整加工有很大影响。几种常见麻纤维的长度和宽度如下表所示：几种常见麻纤维的长度和宽度如下表所示：麻的种类麻的种类长度（毫米）（微米）苎麻亚麻大麻黄麻127250 1720132525224511201650202521二、麻纤维的形态结构二、麻纤维的形态结构4、麻纤维的主要组成麻纤维的主要组成麻纤维的主要化学成分和棉一样也是纤维素，但麻纤维的主要化学成分和棉一样也是纤维素，但含量较低，此外还有含量较低，此外还有蜡状物、木质素、果胶物质、蜡状物、木质素、果胶物质、含氮物质和灰分等。含氮物质和灰分等。我国苎麻的化学成分如下图所示：我国苎麻的化学成分如下图所示：22二、麻纤维的形态结构二、麻纤维的形态结构苎麻单纤较长，可单纤维纺纱，具有优良苎麻单纤较长，可单纤维纺纱，具有优良的机械性能和服用性能。原麻中的纤维被的机械性能和服用性能。原麻中的纤维被胶粘结在一起，要先脱胶使单纤维分离，胶粘结在一起，要先脱胶使单纤维分离，才能进行纺丝加工。可作夏料。才能进行纺丝加工。可作夏料。亚麻的单纤维由果胶等杂质紧密粘结，不亚麻的单纤维由果胶等杂质紧密粘结，不能直接纺纱，先脱胶制成精洗麻，再除去能直接纺纱，先脱胶制成精洗麻，再除去表皮和木质素制成打成麻，才能进行纺纱。表皮和木质素制成打成麻，才能进行纺纱。单纤维短，不能单纤维纺纱，只能先粘结单纤维短，不能单纤维纺纱，只能先粘结成纤维束进行工艺纤维纺纱。服用或装饰成纤维束进行工艺纤维纺纱。服用或装饰用。用。231.1.2 纤维素大分子的分子结构纤维素大分子的分子结构一、化学结构式一、化学结构式二、大分子结构特点二、大分子结构特点24一、纤维素大分子的化学结构式一、纤维素大分子的化学结构式 分子式:(C6H10O5)n 纤维素大分子由-D-葡萄糖剩基彼此以1,4甙键联结而成25一、纤维素大分子的化学结构式一、纤维素大分子的化学结构式l 完全水解产物：l 纤维素大分子链示意图26一、纤维素大分子的化学结构式一、纤维素大分子的化学结构式l纤维素分子结构的重要性纤维素分子结构的重要性 1、纤维素是纤维素纤维的主要成分、纤维素是纤维素纤维的主要成分 2、决定纤维素纤维的化学性质、决定纤维素纤维的化学性质 3、影响纤维素纤维的机械物理性能、影响纤维素纤维的机械物理性能 4、纤维素纤维染整加工的依据、纤维素纤维染整加工的依据27二、纤维素大分子结构特点二、纤维素大分子结构特点l 1、由、由B-d-葡萄糖剩基通过葡萄糖剩基通过1,4-甙键连接而成，甙键连接而成，相邻两个剩基相互扭转相邻两个剩基相互扭转180度，大分子对称度，大分子对称性良好，结构规整，具有较高的结晶性能。性良好，结构规整，具有较高的结晶性能。28二、纤维素大分子结构特点二、纤维素大分子结构特点l 2、每一个葡萄糖剩基（不包括两端）上有三个自由、每一个葡萄糖剩基（不包括两端）上有三个自由羟基，羟基，2、3位碳原子构成两个仲醇基，位碳原子构成两个仲醇基，6位碳原子上位碳原子上接一个伯醇基，它们都具有一般醇基的特性，分子接一个伯醇基，它们都具有一般醇基的特性，分子间可形成氢键。（与金属反应，能发生氧化反应、间可形成氢键。（与金属反应，能发生氧化反应、与无机酸反应、酯化、醚化）与无机酸反应、酯化、醚化）29二、纤维素大分子结构特点二、纤维素大分子结构特点l 3、左端剩基上含四个自由羟基，右端剩基、左端剩基上含四个自由羟基，右端剩基上含三个自由羟基及一个潜在醛基。其相对上含三个自由羟基及一个潜在醛基。其相对数量少，所以还原性并不显著。数量少，所以还原性并不显著。30二、纤维素大分子结构特点二、纤维素大分子结构特点l 聚合度：式中聚合度：式中n为聚合度为聚合度l 重复单元数重复单元数=（n-2)/2，不同方法结果差异较，不同方法结果差异较大。大。l 一般测定纤维素的铜氨或铜乙二胺溶液粘度，一般测定纤维素的铜氨或铜乙二胺溶液粘度，然后换算成聚合度。然后换算成聚合度。l 用此法测定麻、棉的聚合度在用此法测定麻、棉的聚合度在2000以上。以上。311.1.3纤维素纤维的超分子结构纤维素纤维的超分子结构一、纤维素纤维单元晶胞模型一、纤维素纤维单元晶胞模型二、纤维素的聚集态结构二、纤维素的聚集态结构32一、纤维素纤维单元晶胞模型一、纤维素纤维单元晶胞模型l单斜晶系单斜晶系(monoclinic system)该晶系无高次对称轴，二次对称轴和对称该晶系无高次对称轴，二次对称轴和对称面都不多于一个。面都不多于一个。晶体以唯一一个二次轴或对称面法线为晶体以唯一一个二次轴或对称面法线为b轴。轴。b轴和轴和a轴、轴、C轴均正交，轴均正交，a轴，轴，c轴斜交。轴斜交。=90o，90o；abc。折射率有折射率有3个，其中仅有一个主折射率方个，其中仅有一个主折射率方向和向和b轴重合。轴重合。33一、纤维素纤维单元晶胞模型一、纤维素纤维单元晶胞模型l 晶型：单斜晶系晶型：单斜晶系 b轴与轴与a轴、轴、c轴正交，轴正交，a轴与轴与c轴斜交，轴斜交，a轴与轴与c轴的夹角轴的夹角约为约为840 a=0.835nm b=1.03nm c=0.79nm =84o 纤维素分子链沿纤维素分子链沿b轴排列，以两个葡萄糖剩基长（轴排列，以两个葡萄糖剩基长（1.03nm）为纤）为纤维轴向的恒等周期维轴向的恒等周期;每一个晶胞包括四个葡萄糖剩基（中间一个每一个晶胞包括四个葡萄糖剩基（中间一个+4个边各个边各2/4）。）。中心的分子链与四个角上的分子链，在纤维轴向上相差半个葡萄中心的分子链与四个角上的分子链，在纤维轴向上相差半个葡萄糖剩基，且方向相反。整体看，纤维素中半数的分子链与另一半糖剩基，且方向相反。整体看，纤维素中半数的分子链与另一半分子链排列方向恰巧相反。分子链排列方向恰巧相反。l 结晶度结晶度 天然棉纤维天然棉纤维70%，麻，麻90%、粘胶纤维、粘胶纤维30%-40%l 取向度取向度 螺旋角越小，聚向度越高。棉螺旋角为螺旋角越小，聚向度越高。棉螺旋角为20o35o，麻为，麻为68o，粘胶，粘胶为为34ol 麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高l 棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高l 粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低34二、纤维素的聚集态结构二、纤维素的聚集态结构l缨状微胞结构：粘胶纤维，结晶度低缨状微胞结构：粘胶纤维，结晶度低l缨状原纤结构：棉、麻，结晶度高缨状原纤结构：棉、麻，结晶度高l区别区别缨状微胞结构有较短的结晶区缨状微胞结构有较短的结晶区缨状原纤结构具有长的结晶区缨状原纤结构具有长的结晶区l两者关系两者关系可互为极限可互为极限351.1.4 纤维素纤维纤维素纤维的主要物理的主要物理-机械性能机械性能 一、断裂强度和断裂伸长率一、断裂强度和断裂伸长率 二、初始模量二、初始模量三、应力三、应力应变曲线应变曲线四、弹性四、弹性3637一、纤维素纤维的断裂强度和断裂一、纤维素纤维的断裂强度和断裂伸长率伸长率1、断裂强度断裂强度是指纤维具有能承受一定外力的拉伸作用是指纤维具有能承受一定外力的拉伸作用而不致断裂的性质。而不致断裂的性质。381、断裂强度、断裂强度l常用以下几种表示方式：常用以下几种表示方式：（1）绝对强力）绝对强力P纤维材料受外力直接拉伸至断裂时所需的纤维材料受外力直接拉伸至断裂时所需的力。单位：牛顿，厘牛顿或力。单位：牛顿，厘牛顿或kg、g。没有。没有可比性。可比性。（2）断裂应力或抗张强度）断裂应力或抗张强度纤维受拉伸作用而发生断裂时，单位面积纤维受拉伸作用而发生断裂时，单位面积所承受的力。单位：牛顿所承受的力。单位：牛顿/毫米毫米2，厘牛，厘牛/毫毫米米2或或kg/mm2。=P/s391、断裂强度、断裂强度（3）相对强度相对强度PD或或PT 纤维的绝对强度与纤度之比。单位：纤维的绝对强度与纤度之比。单位：g/旦，厘旦，厘牛牛/分特，分特，g/tex PD=P/Nden PT=P/Ntex（4）断裂长度）断裂长度LR纤维一端固定，另一商向下悬垂并不断延长，纤纤维一端固定，另一商向下悬垂并不断延长，纤维由于其自身重量而断裂时的长度，称为断裂强维由于其自身重量而断裂时的长度，称为断裂强度。即当纤维自身的重量与其绝对强力相等时纤度。即当纤维自身的重量与其绝对强力相等时纤维的长度。单位：千米。通过测定绝对强力折算维的长度。单位：千米。通过测定绝对强力折算出来。出来。（1000LR）g=P g为纤维单位长度的为纤维单位长度的重量重量(g/m)LR=P/1000g=PNm/1000 1/g为纤维单位重量为纤维单位重量的长度的长度(m/g)即即Nm(单位重量的纤维或纱线所具有单位重量的纤维或纱线所具有的长度的长度)（针织物：钩接强度；渔网：打结强度）（针织物：钩接强度；渔网：打结强度）401、断裂强度、断裂强度l 纤维强度的测定纤维强度的测定恒温恒温条件下恒温恒温条件下（20，RH=65%）。测前）。测前平衡平衡24小时，测得小时，测得干强度。干强度。在湿态下测定的强在湿态下测定的强度称为湿强度。度称为湿强度。棉、麻：湿强度棉、麻：湿强度干强度干强度粘胶纤维、羊毛：粘胶纤维、羊毛：湿强度湿强度干强度干强度合成纤维：几乎相合成纤维：几乎相等等411、断裂强度、断裂强度l 断裂机理：克服分子内的化学键和分子链间的作断裂机理：克服分子内的化学键和分子链间的作用力。用力。l 1、纤维大分子链排列方向平行于受力方向，纤、纤维大分子链排列方向平行于受力方向，纤维断裂时可能是化学键的断裂或分子链的相对滑维断裂时可能是化学键的断裂或分子链的相对滑脱（图脱（图1、2）l 图图1：必须破坏所有大分子链：必须破坏所有大分子链理论强度理论强度15105N/cm2，实际不可能，实际不可能l 图图2：必须使分子链间的氢键和范德华力全部破：必须使分子链间的氢键和范德华力全部破坏坏不可能不可能l 纤维大分子链排列方向垂直于受力方向，纤维断纤维大分子链排列方向垂直于受力方向，纤维断裂时由部分氢键或范德华力的破坏引起的。（图裂时由部分氢键或范德华力的破坏引起的。（图3）l 图图3：破坏部分氢键或范德华力，其理论强度与：破坏部分氢键或范德华力，其理论强度与实际测定的强度同数量级。实际测定的强度同数量级。l 纤维的实际强度比理论强度低得多，主要是取向纤维的实际强度比理论强度低得多，主要是取向不理想，总有未取向部分，而且结构中还存在薄不理想，总有未取向部分，而且结构中还存在薄弱环节，如细微裂缝和空洞。纤维的断裂从这些弱环节，如细微裂缝和空洞。纤维的断裂从这些部分开始，向其它部位扩展，使少量取向的分子部分开始，向其它部位扩展，使少量取向的分子链被拉断，导致分子链间相对滑移断裂。链被拉断，导致分子链间相对滑移断裂。421、断裂强度、断裂强度l影响纤维断裂强度的因素影响纤维断裂强度的因素化学结构：存在极性基团，分子间作用化学结构：存在极性基团，分子间作用力大，强度高力大，强度高分子量：分子量低时，以分子链滑移为分子量：分子量低时，以分子链滑移为主，强度较低；分子量高时，次价键力主，强度较低；分子量高时，次价键力总和超过主价键力，断裂以大分子链断总和超过主价键力，断裂以大分子链断裂为主。裂为主。结晶度：高，强度高。结晶限制大分子结晶度：高，强度高。结晶限制大分子链的相对移动链的相对移动取向度：高，有利于应力的均匀分布，取向度：高，有利于应力的均匀分布，强度高。强度高。431、断裂强度、断裂强度l 棉、麻棉、麻聚合度高、结晶取向高，分子间次价力总和聚合度高、结晶取向高，分子间次价力总和大于主价键力，它的断裂，首先破坏缺口和大于主价键力，它的断裂，首先破坏缺口和弱点部分，缺口逐渐扩大，分子链拉断，导弱点部分，缺口逐渐扩大，分子链拉断，导致纤维断裂。致纤维断裂。湿强度湿强度干强度，因为水具有增塑作用，消干强度，因为水具有增塑作用，消除纤维中的弱点，使应力均匀，强度增大。除纤维中的弱点，使应力均匀，强度增大。l 粘胶纤维粘胶纤维聚合度低，结晶取向低，次价力总和小于主聚合度低，结晶取向低，次价力总和小于主价键力，容易因分子链间的相对滑移使纤维价键力，容易因分子链间的相对滑移使纤维断裂。断裂。湿强度湿强度干强度，水分子溶胀作用，削弱分干强度，水分子溶胀作用，削弱分子间力，更易发生相对滑移。子间力，更易发生相对滑移。442、纤维断裂延伸度、纤维断裂延伸度 l纤维断裂时的长度与原来长度之差称为纤维断裂时的长度与原来长度之差称为断裂伸长。断裂伸长。l断裂伸长与原来长度之比的百分数称为断裂伸长与原来长度之比的百分数称为断裂延伸度。断裂延伸度。l反映纤维的柔韧性。断裂延伸度大在纺反映纤维的柔韧性。断裂延伸度大在纺织加工和使用过程中，对所受外力有缓织加工和使用过程中，对所受外力有缓冲作用。冲作用。l与化学结构、物理结构有关。一般结晶与化学结构、物理结构有关。一般结晶度聚向度高，强度高，但断裂延伸度却度聚向度高，强度高，但断裂延伸度却低。低。45二、初始模量二、初始模量l 应力与应变之比称为模量，纤维的初妈模量应力与应变之比称为模量，纤维的初妈模量为应力为应力-应变曲线起始一段直线的斜率，通常应变曲线起始一段直线的斜率，通常以以1%时的应力作为初始模量，单位为时的应力作为初始模量，单位为g/旦、旦、g/tex、kg/mm2。l 初始模量表示纤维在外力作用下变形的难易初始模量表示纤维在外力作用下变形的难易程度，反映纤维的刚性。程度，反映纤维的刚性。l 大：刚性大、抗皱性发，穿着挺括大：刚性大、抗皱性发，穿着挺括工业工业用用l 小：易变形、手感柔软小：易变形、手感柔软民用民用l 决定于大分子结构及分子间的引力。决定于大分子结构及分子间的引力。l 柔顺性高，初始模量小，取向结晶高，初始柔顺性高，初始模量小，取向结晶高，初始模量大模量大46三、应力三、应力应变曲线应变曲线l 反映反映纤维在承受拉伸负荷直到断裂的全过程中应力和应变的纤维在承受拉伸负荷直到断裂的全过程中应力和应变的变化关系。变化关系。l 从曲线上可得到一系列重要指标，如：断裂强度、断裂延伸从曲线上可得到一系列重要指标，如：断裂强度、断裂延伸度、初妈模量、断裂功等。度、初妈模量、断裂功等。l 麻：麻：初始模量高，断裂强度高，但伸长和断裂功低，表现：初始模量高，断裂强度高，但伸长和断裂功低，表现：硬而脆硬而脆l 粘纤：粘纤：初始模量、断裂强度、断裂功低，伸长中等，表现：初始模量、断裂强度、断裂功低，伸长中等，表现：软而弱软而弱l 棉：棉：介于二者之间，表现：硬而强介于二者之间，表现：硬而强l 羊毛：羊毛：初始模量小，延伸度大，断裂强度低，断裂功不低，初始模量小，延伸度大，断裂强度低，断裂功不低，表现：表现：软而韧软而韧l 蚕丝：蚕丝：初始模量、断裂强度较羊毛高，延伸度较羊毛低，断初始模量、断裂强度较羊毛高，延伸度较羊毛低，断裂功大，表现：裂功大，表现：硬而韧硬而韧l 锦纶：锦纶：高强、高延伸、低模，断裂功大，表现：高强、高延伸、低模，断裂功大，表现：柔软而韧柔软而韧l 涤纶：涤纶：高强、高延伸、高模，断裂功大表现：高强、高延伸、高模，断裂功大表现：硬而韧硬而韧 47三、应力三、应力应变曲线应变曲线48四、弹性四、弹性l弹性是指纤维从形变中回复原状的能力。弹性是指纤维从形变中回复原状的能力。l条件：条件：20，相对湿度，相对湿度65%。l形变包括形变包括普弹形变普弹形变高弹形变高弹形变塑性形变塑性形变l实际分为可复弹性形变（急弹性形变和实际分为可复弹性形变（急弹性形变和缓弹性形变）和不可复弹性形变缓弹性形变）和不可复弹性形变49四、弹性四、弹性表征方法：表征方法：1、一次负荷的回弹性、一次负荷的回弹性形变回复率形变回复率回复的伸长与总伸长之比的百分数。回复的伸长与总伸长之比的百分数。(%)100(%)100总伸长剩余伸长总伸长总形变弹性形变形变回复率50四、弹性四、弹性51四、弹性四、弹性2、多次循环负荷的回弹性能、多次循环负荷的回弹性能存在滞后现象存在滞后现象真实地反映纤维在实际使用过程中的弹性真实地反映纤维在实际使用过程中的弹性回复性能回复性能回弹性主要取决于分子链的柔顺性和分子回弹性主要取决于分子链的柔顺性和分子间作用力大小。间作用力大小。52四、弹性四、弹性53五、纤维的耐磨性五、纤维的耐磨性l是耐用性能的主要指标是耐用性能的主要指标l一般用纤维经多次拉伸后的断裂功来表一般用纤维经多次拉伸后的断裂功来表示。示。l是纤维强度、延伸度和回弹性三种机械是纤维强度、延伸度和回弹性三种机械性能的综合表现，其中又以延伸度和回性能的综合表现，其中又以延伸度和回弹性影响更为重要。弹性影响更为重要。54五、纤维的耐磨性五、纤维的耐磨性l断裂功断裂功纤维从受拉伸直到断裂，外力对纤维所做纤维从受拉伸直到断裂，外力对纤维所做的总功。近似等于断裂强度和断裂伸长的的总功。近似等于断裂强度和断裂伸长的乘积。单位乘积。单位gcm。断裂比功是指每一拉断单位长度纤维所需断裂比功是指每一拉断单位长度纤维所需要的能量。单位：要的能量。单位：g/Dn。断裂功和断裂比功是量度纤维韧性的指标。断裂功和断裂比功是量度纤维韧性的指标。断裂功大，不易断裂。断裂功大，不易断裂。55五、纤维的耐磨性五、纤维的耐磨性l麻：麻：强度高，强度高，但延伸度低、回弹性差，但延伸度低、回弹性差，故耐磨性差；故耐磨性差；l羊毛：强度虽低，但羊毛：强度虽低，但延伸度高、回弹性延伸度高、回弹性好，多次拉伸后断裂功降低不多，故耐好，多次拉伸后断裂功降低不多，故耐磨性好；磨性好；l锦纶：强度高、锦纶：强度高、延伸度高、回弹性高，延伸度高、回弹性高，故耐磨性特别好。故耐磨性特别好。5657其它节请点击下列链接其它节请点击下列链接l第五节第五节l第六节第六节