常用纺织纤维性能5.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流常用纺织纤维性能5.精品文档.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

2、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：2345 mm；细度：0.150.2tex ；扭曲数：60120个/cm.（2）单细胞纤维的化学成分：纤维素94%

3、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 0.10.2 m，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4m ，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2030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

4、通道。 空腔的大小及纤维细胞壁的厚薄视棉花的品种及成熟度(maturity)而定。 2、棉纤维的制取及初加工：籽棉轧制（轧棉皮辊轧棉、锯齿轧棉）（皮棉）原棉。含糖棉（糖污棉）的处理。（二）、麻纤维的生长、制取及形态结构特点1、麻纤维：韧皮纤维 (bast fiber，stem fiber, phloem fiber)、叶纤维(leaf fiber)、果壳纤维(nut husk fiber)的总称。韧皮植物茎结构：青皮、韧皮部、木质部、髓腔。苎麻 (ramie)：中国草苎麻麻茎剥皮（扯剥、砍剥）麻皮刮青原麻脱胶精干麻（degummed ramie)。（单纤维纺纱）亚麻(flax)：亚麻麻茎（原茎

5、）浸渍(retting)干茎碎茎、打麻（breaking and scutching)打成麻。（工艺（束）纤维纺纱）黄洋麻(jute, kenaf)：黄麻、洋麻麻茎沤麻（清洗retting ）熟麻。（束纤维纺纱）2、麻纤维形态结构特点苎麻、亚麻、黄麻等韧皮纤维：厚壁、端闭、狭腔单细胞。 长短、外形、成分各异。纤维素含量不高（伴生物含量高）。特点：纵向：竖纹和横节，端头多样：锤头、分支形（苎麻），细尖（亚麻）、钝角形（黄麻、大麻）。横截面：腰圆形、椭圆形或多角形。长径：苎麻20250mm(长),30-40m(径)； 亚麻1725mm(长),12-17 m(径)； 洋麻 26mm (长),1433

6、 m(径) 黄麻24mm (长), 1518 m(径) 。 （三）粘胶纤维形态结构特点粘胶（Rayon,viscose)纤维经典的生产方法：取之于木材等的天然纤维素碱纤维素老化纤维素磺酸酯溶于氢氧化钠纺丝液喷丝头凝固浴纤维素（纤维状）。特点： *人造纤维，形态与纺丝成形方法有关。常规粘胶纤维纵向为平直的圆柱体。 *横截面：不规则的锯齿形，有皮芯(sheath-core)结构，皮层较芯层结构，结晶度、取向度高。 *纤维较纯净，在纺丝生产中已除杂。小结：主要讲了棉、麻、粘胶的生长及结构特点。作业：比较一下棉、麻在结构上的异同点。板书设计： 常用纺织纤维的生长及结构（一）棉纤维的生长、制取及形态结构

7、特点（二）、麻纤维的生长、制取及形态结构特点（三）粘胶纤维形态结构特点（四）小结（五）作业课后记：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，在此基础之上，进一步讲解生长及结构特点，同学们接受起来较为容易。无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版社纤维素纤维的化学结构教学目标： 知识目标：1、理解并掌握纤维素纤维的化学结构。 2、了解纤维素纤维的超分子结构。 3、了解纤维素纤维超分子结构与性能之间的关系。 能力目标：培养独立思考问题的能力。 情感目标：培养学生养成正确的学习态度。 教学重点：化学结构提点教学难点：与酸、碱的反应教学方

8、法：讲授法教学过程：一、 组织教学二、 复习导入上一次课我们学习了常用纤维（棉、麻、粘胶）的生长、制取及形态结构特点，对这几种纤维有了一个更加深入的了解。在此基础上，我们进一步学习其化学结构。三、 新授（一）纤维素纤维基本结构：来源不同，形态结构不同，但其化学分子的单元结构和链接方式都一样由-D-葡萄糖残基（剩基）（glucose residue）彼此以1，4苷键联结而成 。*纤维素分子化学式：(C6H10O5)n式中n：聚合度dp（degree of polymerization)不同种纤维，葡萄糖剩基单元数不同，即平均分子链长不同。n：1000015000(棉、麻)；n：250500（粘胶

9、）； n：500-600（富强纤维）； n：450-550（Modal纤维）； n：500550（Tencel纤维）（二）纤维素化学结构特点：1) 每个环上有三个OH，反应活性点2) 环间O（苷键）连接3) 链端：有一个半缩醛羟基（潜在醛基），具还原性 4) 链刚性，氢键（hydrogen bond）多，强度高。（三）纤维素纤维的化学性质由纤维素分子化学结构所决定，受超分子结构、形态结构影响。根据纤维素的化学结构，纤维素的化学反应主要通过两方面表现出来：（1）.与苷键有关的反应。大分子截断的反应（水解剂与苷键相互作用，在一定条件下引起苷键的断裂）（2）.与羟基有关的反应。很多试剂都能与葡萄糖基

10、环中的羟基发生反应，生成不同的纤维素衍生物。 1、与酸(acid)作用酸促使苷键水解(hydrolysis)：酸做为催化剂（catalyst)酸的作用：酸使纤维素纤维织物初始手感变硬，然后强度严重下降。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、与碱作用常温稀碱中稳定，浓碱溶胀，高温稀碱有氧气易氧化、断裂苷键，强力下降。浓碱溶胀：各向异性、不可逆。 结晶度下降，无定形区增加 棉织物丝光、碱缩处理理论根据。反应：酸性纤维素分子与碱拟醇钠反应 C2H

11、5OH + NaOH C2H5ONa + H2O Cell-OH + NaOH Cell-ONa+ H2O + 热; or以分之间力结合 Cell-OHNaOH +热 反应可逆，水洗除碱，恢复纤维素分子。溶胀（swelling）：绝大多数的线型高分子物都能在适当的溶剂中发生溶解，但在溶解以前，可以观察到体积显著增大的现象，这是低分子物中所没有的一种现象，通常称之为溶胀。对于无取向的高分子物来说，这种溶胀是各向同性的，但是对于具有某种取向的线型高分子物，例如纺织纤维，则存在着各向异性。实际上可以将高分子物在某种溶剂中的溶解看作是一种无限溶胀。3、与氧化剂作用纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感

12、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。发生氧化的情况：碱性介质条件下，空气中的O2直接氧化；漂白处理。氧化反应：Cell-OH + O Cell-CHO, Cell-C=O, Cell-COOH 还原型 -CHO，=C=O，潜在损伤氧化纤维素： 酸型 -COOH防止发生氧化的措施：（1）碱性介质条件下加工时，隔绝与氧气的接触（采用较大浴比water bath，bath ratio；加压加工时排净空气）；（2）加还原剂(reductant,reducing agent)；（3）采用合理的漂白工艺参数(parameter)。 4.纤维素对还

13、原剂稳定。5.纤维素的酯醚化反应酯醚化反应一般以碱纤维素作为中间过程。利用酯醚化反应，可改变纤维的性质。 (酯醚化程度用DS表示)（四）、纤维素纤维的超分子结构超分子结构：在分子结构基础上、由许多个分子集聚时所形成的分子聚集态结构。介于纤维形态结构和分子结构之间。描述纤维中长链分子（高分子）排列状态、排列方向、聚集松紧程度。（五）超分子结构与性能：超分子结构对纤维的化学、物理或力学性能影响很大。 结晶度与物理性能：结晶度高，分子间紧密、作用力大，纤维强度大；纤维断裂在于超分子结构缺陷处。结晶度低，分子间松散，纤维强度也较低，断裂延伸度可能较大。 取向度与物理性能：取向度高（丝光棉），纤维强度高

14、，断裂延伸度降低，因为分子链、微晶排列轴向平行，分子间作用力大，应力集中点（缺陷）少，分子链不易断裂和滑移。 超分子结构与化学性能：结晶度高，结构紧密，空隙小又少，化学物质不能进入结晶区，例如染料分子不易进入，只在无定形区，得色深不易（麻）。(可极度accessibility)小结：主要讲了纤维素纤维的化学结构及超分子结构。作业：比较一下棉、麻在性能、超分子结构上的异同。板书设计： 纤维素纤维的化学结构（一）纤维素纤维基本结构：（二）化学结构特点（三）纤维素纤维的化学性质（四）纤维素纤维的超分子结构（五）超分子结构与性能（六）小结（七）作业课后记：本次课主要讲解了纤维素纤维的化学结构及超分子结

15、构，理论与实践联系的较为紧密，有一定的难度，希望同学们课后认真复习、巩固。纪律良好，无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版社蛋白质纤维的结构和主要性能教学目标： 知识目标：1、理解并掌握蛋白质纤维的化学结构。 2、掌握蛋白质纤维分子结构与性能之间的关系。 能力目标：培养独立思考问题的能力。 情感目标：培养学生养成正确的学习态度。 教学重点：化学结构特点教学难点：与酸、碱的反应教学方法：讲授法教学过程：一、 组织教学二、 复习导入上一次课我们学习了常用纤维（棉、麻、粘胶）的生长、制取及形态结构特点、化学特点，继续对蛋白质纤维。三、 新授蛋白质分子为最小组成单元。 蛋白质纤维

16、：天然羊毛、丝、 人造大豆、牛奶、蚕蛹、猪毛等等。（一）蛋白质的基本知识蛋白质分子：由-氨基酸(amino acid)缩合反应而得的高分子。组成元素：C、H、O、N，少量S、P、I、分子链： NH2CHC-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-COOH -NH-CHR-CO-：氨基酸剩基，构成蛋白质大分子主链（多肽链）。 侧基 -R：20多种，即20多种氨基酸。多肽链中各种氨基酸按一定顺序相互连接而成蛋白质的初级结构。由主链和侧链上各种基团间的氢键、盐式键、胱氨酸键（二硫键）等构成蛋白质的空间构象。蛋白质分子副键：由分子主链、侧基的极性或非极性基团、离子基团相互作用而成。由于副键数量众多

17、而能稳定蛋白质分子空间构象。（二）蛋白质的性质蛋白质两性性质：H+3N-P-COOH H2N-P-COOH H2N-P-COO- H+3N-P-COO- 等电点(PI)：蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的pH值。此时分子不会向电极移动。羊毛的PI: 4.2-4.8, 桑蚕丝的PI：3.5-5.2。等电点时纤维溶胀、溶解度最低。（三）羊毛纤维的生长及初加工1、基本知识原毛：从羊身上剪下来未经任何加工的毛 。原毛中的杂质、污物：（1）生长过程中自身产生的：羊毛脂、羊毛汗；（2）生长过程中由外界因素造成的：草杂、沙土、粪尿、印记、药物等。原毛组成：羊毛角蛋白50%-70%，羊毛脂等杂质50%-3

18、0%套毛：一只羊身上剪下的完整的毛。羊毛纤维的初加工：原毛（经拣选）开毛、洗毛洗净毛炭化()炭化净毛。 2、羊毛纤维的结构和主要化学性能形态结构：鳞片层（、皮质层()、髓质层（粗纤维有）元素构成：C、H、O、N、S-构成羊毛角蛋白的氨基酸中，二氨基氨基酸（精氨酸、赖氨酸）、二羧基氨基酸（天门冬氨酸）和含硫氨基酸（胱氨酸）的含量很高。空间构象： -螺旋结构。外力作用下，可变成构型。超分子结构：网状结构。基原纤、微原纤、原纤。3、羊毛性质：（1）、可塑性：低温、干态，羊毛分子结构、高层次结构调整较慢，加工产生的内应力难消除。湿热条件下，由于羊毛分子肽链构象 、变换，副键拆开、重建较易，因此，羊毛在

19、外力下作用不同时间，然后在蒸汽中自由放置，出现过缩、暂定、永定三种现象。A、过缩（很短时间）B、暂定（更高温收缩）C、永定（新形态固定住,不收缩）（2）、热： 耐干热性差（3）、水 和蒸汽：吸湿，回潮率14%。水中异向溶胀。沸水、蒸汽中长时间，分解（-S-S-)、失重。（4）、酸 ：耐酸，pH2-4沸染，H2SO4炭化除草。高浓酸，损伤羊毛：肽键水解、氨离子化、离子键拆开重接。（5）、碱 ：碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含S降低：主链水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开。(6）、还原剂：羊毛二硫键、离子键被还原剂断开，羊毛损伤。 (7)、氧化剂：强氧化剂分解羊毛，中强氧化剂对羊毛有损伤作用

20、，控制条件可漂白羊毛：NaClO, H2O2三、蚕丝结构和性能蚕丝形态结构、超分子结构、分子结构示意：1、蚕丝组成：丝素7080%，丝胶2030%，其他杂质：少量。与羊毛区别：（1）、组成-C、H、O、N，硫很少。（2）、构成丝素的氨基酸主要是简单的乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸组成，丝素的分子链含有许多-CONH-键结构，肽链在结晶区几乎是完全展直的。另外还有有较大侧基的芳香族氨基酸、单氨基二羧基氨基酸和单羧基二氨基氨基酸，形成无定形区，属于折叠链构象。 无 -螺旋构象。 2、丝素丝素结构：分子线形、支形，聚合度400500，晶区伸直链，不如羊毛弹性、延伸。无定形区亲水基集中，丝素性质：v 吸湿性：

21、10% ，水中异向溶胀。v 耐热性 ：好，120也不变。热传导性低，保暖性好。v 盐作用 ： 因交联少， 溶胀、溶解。高价盐溶胀不明显，被丝素吸收后增重。v 酸作用 ：不如羊毛。酸缩处理。丝鸣处理。v 碱作用 ：差，比羊毛好。弱碱性精练。v 氧化还原 ：氧化与羊毛相似，漂白不用NaClO。耐还原剂。3、丝胶丝胶结构：无定形、球状蛋白，从外到里分四个层次。组成：侧基含较多亲水基团（-COOH、-OH、-NH2），支化程度比丝素高。丝胶性质：丝胶吸湿性好，水易进入，具有水溶性。低温溶胀，在100沸水煮能溶解，脱胶：pH10，95 ，30分钟。丝胶结构不稳定，在存放中会变性，无规结构变成折叠链晶状，

22、疏水基分布到丝胶表面。变性后丝胶不易溶于水，对蚕丝脱胶不利。小结：主要讲了蛋白质纤维的相关性质。作业：比较一下羊毛、蚕丝在结构及性质上的异同。板书设计： 蛋白质纤维的结构和主要性能（一）蛋白质的基本知识（二）蛋白质的性质（三）羊毛纤维的生长及初加工（四）、蚕丝结构和性能（五）小结（六）作业课后记：本次课主要讲解了蛋白质纤维的化学结构，理论与实践联系的较为紧密，有一定的难度，希望同学们课后认真复习、巩固。纪律良好，无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版社蛋白质分子为最小组成单元。 蛋白质纤维：天然羊毛、丝、 人造大豆、牛奶、蚕蛹、猪毛等等。（一）蛋白质的基本知识蛋白质分子：

23、由-氨基酸(amino acid)缩合反应而得的高分子。组成元素：C、H、O、N，少量S、P、I、分子链： NH2CHC-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-COOH -NH-CHR-CO-：氨基酸剩基，构成蛋白质大分子主链（多肽链）。 侧基 -R：20多种，即20多种氨基酸。多肽链中各种氨基酸按一定顺序相互连接而成蛋白质的初级结构。由主链和侧链上各种基团间的氢键、盐式键、胱氨酸键（二硫键）等构成蛋白质的空间构象。蛋白质分子副键：由分子主链、侧基的极性或非极性基团、离子基团相互作用而成。由于副键数量众多而能稳定蛋白质分子空间构象。（二）蛋白质的性质蛋白质两性性质：H+3N-P-COOH

24、 H2N-P-COOH H2N-P-COO- H+3N-P-COO- 等电点(PI)：蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的pH值。此时分子不会向电极移动。羊毛的PI: 4.2-4.8, 桑蚕丝的PI：3.5-5.2。等电点时纤维溶胀、溶解度最低。（三）羊毛纤维的生长及初加工1、基本知识原毛：从羊身上剪下来未经任何加工的毛 。原毛中的杂质、污物：（1）生长过程中自身产生的：羊毛脂、羊毛汗；（2）生长过程中由外界因素造成的：草杂、沙土、粪尿、印记、药物等。原毛组成：羊毛角蛋白50%-70%，羊毛脂等杂质50%-30%套毛：一只羊身上剪下的完整的毛。羊毛纤维的初加工：原毛（经拣选）开毛、洗毛洗净毛

25、炭化()炭化净毛。 2、羊毛纤维的结构和主要化学性能形态结构：鳞片层（、皮质层()、髓质层（粗纤维有）元素构成：C、H、O、N、S-构成羊毛角蛋白的氨基酸中，二氨基氨基酸（精氨酸、赖氨酸）、二羧基氨基酸（天门冬氨酸）和含硫氨基酸（胱氨酸）的含量很高。空间构象： -螺旋结构。外力作用下，可变成构型。超分子结构：网状结构。基原纤、微原纤、原纤。3、羊毛性质：（1）、可塑性：低温、干态，羊毛分子结构、高层次结构调整较慢，加工产生的内应力难消除。湿热条件下，由于羊毛分子肽链构象 、变换，副键拆开、重建较易，因此，羊毛在外力下作用不同时间，然后在蒸汽中自由放置，出现过缩、暂定、永定三种现象。A、过缩（很

26、短时间）B、暂定（更高温收缩）C、永定（新形态固定住,不收缩）（2）、热： 耐干热性差（3）、水 和蒸汽：吸湿，回潮率14%。水中异向溶胀。沸水、蒸汽中长时间，分解（-S-S-)、失重。（4）、酸 ：耐酸，pH2-4沸染，H2SO4炭化除草。高浓酸，损伤羊毛：肽键水解、氨离子化、离子键拆开重接。（5）、碱 ：碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含S降低：主链水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开。(6）、还原剂：羊毛二硫键、离子键被还原剂断开，羊毛损伤。 (7)、氧化剂：强氧化剂分解羊毛，中强氧化剂对羊毛有损伤作用，控制条件可漂白羊毛：NaClO, H2O2三、蚕丝结构和性能蚕丝形态结构、超分子结

27、构、分子结构示意：1、蚕丝组成：丝素7080%，丝胶2030%，其他杂质：少量。与羊毛区别：（1）、组成-C、H、O、N，硫很少。（2）、构成丝素的氨基酸主要是简单的乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸组成，丝素的分子链含有许多-CONH-键结构，肽链在结晶区几乎是完全展直的。另外还有有较大侧基的芳香族氨基酸、单氨基二羧基氨基酸和单羧基二氨基氨基酸，形成无定形区，属于折叠链构象。 无 -螺旋构象。 2、丝素丝素结构：分子线形、支形，聚合度400500，晶区伸直链，不如羊毛弹性、延伸。无定形区亲水基集中，丝素性质：v 吸湿性：10% ，水中异向溶胀。v 耐热性 ：好，120也不变。热传导性低，保暖性好。v 盐

28、作用 ： 因交联少， 溶胀、溶解。高价盐溶胀不明显，被丝素吸收后增重。v 酸作用 ：不如羊毛。酸缩处理。丝鸣处理。v 碱作用 ：差，比羊毛好。弱碱性精练。v 氧化还原 ：氧化与羊毛相似，漂白不用NaClO。耐还原剂。3、丝胶丝胶结构：无定形、球状蛋白，从外到里分四个层次。组成：侧基含较多亲水基团（-COOH、-OH、-NH2），支化程度比丝素高。丝胶性质：丝胶吸湿性好，水易进入，具有水溶性。低温溶胀，在100沸水煮能溶解，脱胶：pH10，95 ，30分钟。丝胶结构不稳定，在存放中会变性，无规结构变成折叠链晶状，疏水基分布到丝胶表面。变性后丝胶不易溶于水，对蚕丝脱胶不利。小结：主要讲了蛋白质纤维

29、的相关性质。作业：比较一下羊毛、蚕丝在结构及性质上的异同。板书设计： 蛋白质纤维的结构和主要性能（一）蛋白质的基本知识（二）蛋白质的性质（三）羊毛纤维的生长及初加工（四）、蚕丝结构和性能（五）小结（六）作业课后记：本次课主要讲解了蛋白质纤维的化学结构，理论与实践联系的较为紧密，有一定的难度，希望同学们课后认真复习、巩固。纪律良好，无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版社合成纤维的结构和主要性能教学目标： 知识目标：1、理解并掌握合成纤维的化学结构。 2、了解合成纤维的超分子结构及结构与性能之间的关系。 能力目标：培养独立思考问题的能力。 情感目标：培养学生养成正确的学习态

30、度。 教学重点：化学结构提点教学难点：与酸、碱的反应教学方法：讲授法教学过程：一、 组织教学二、 复习导入我们已经学习了纤维素纤维、蛋白质纤维的生长特点、结构特点及化学性质，接下来继续学习合成纤维的相关性质。三、 新授合成纤维形态结构（和超分子结构）与纺丝方法、喷丝口形状相关性大，比天然纤维的形态结构简单，层次少。（一）、涤纶（PET）的结构和主要性能聚对苯二甲酸乙二醇酯1、形态结构：纵向光滑、均匀无条痕，横向圆形实体，或异形。2、分子结构特点： 只有弱极性基团（酯基），吸湿性差、染色性差。 -COO-酯基具有一定反应性，如水解；但苯基、亚乙基稳定，故涤纶化学稳定性好。 分子线性、没有大的侧基

31、及支链， 规整，分子聚集时容易紧密堆积（结晶），使纤维形状、强度好。 -OCH2CH2O-具柔性，故可折叠。3、超分子结构：与纺丝工艺有关初生丝：完全无定形。经热拉伸，4060%结晶度。成形后的涤纶纤维仍然可以再经加热熔化，是热塑性纤维超分子结构模型：折叠链缨状原纤模型伸直链晶体+折叠链晶体+无定形区。4、涤纶性能：(1）、热性能 ：耐热难分解；热稳定形变小。 Tg：67（完全无定形）、81（部分结晶）、125（纤维，取向且结晶），软化点：230，熔化点：255(2)、吸湿性： 0.40.5%吸湿率。易洗快干；静电、玷污 (3)、染色性：结构紧密、孔隙小，缺极性基团，难染。用小、弱极性分散染料

32、。(4)、化学反应：结构紧密、分子稳定。 耐酸 碱中易水解 ： 碱剥皮现象 耐氧化剂、还原剂作用 （二）、锦纶(尼龙)的结构和性能锦纶形态结构：熔纺法制成，纵向光滑无条痕，截面一般为圆形。锦纶超分子结构：折叠链缨状原纤模型。与涤纶相比，模型类似，但容易结晶，在初生纤维没拉伸前就有结晶结构。结晶度可达5070%。锦纶性能分子间通过羰基和亚胺基形成氢键。锦纶6分子间氢键少些。 热性能 ： 耐热性差，100以上空气中容易热氧化发黄、分解。玻璃化温度3560（锦纶6）和4060（锦纶66）。软化点160180（锦纶6）和235（锦纶66）。 吸湿性：疏水纤维，吸湿性在合成纤维中仅次于维纶，4%。 染色

33、性：容易染色，染涤纶、羊毛、丝的染料如分散染料、酸性染料等都可染锦纶。 化学性能：耐碱性好，耐酸性差。 中强氧化剂如次氯酸钠、过氧化氢使锦纶纤维强度降低、变黄，漂白用亚氯酸钠、还原剂。小结：主要讲了涤纶、锦纶的相关性质。作业：比较一下涤纶、锦纶在结构及性质上的异同。板书设计： 合成纤维的结构和主要性能（一）、涤纶（PET）的结构和主要性能（二）、锦纶(尼龙)的结构和性能（三）小结（四）作业课后记：本次课主要讲解了合成纤维中的涤纶、锦纶的化学结构及性能特点，理论与实践联系的较为紧密，有一定的难度，希望同学们课后认真复习、巩固。纪律良好，无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版

34、社合成纤维的结构和主要性能教学目标： 知识目标：1、理解并掌握合成纤维的化学结构。 2、了解合成纤维的分子结构。 3、了解合成纤维分子结构与性能之间的关系。 能力目标：培养独立思考问题的能力。 情感目标：培养学生养成正确的学习态度。 教学重点：化学结构提点教学难点：与酸、碱的反应教学方法：讲授法教学过程：一、 组织教学二、 复习导入我们已经学习了合成纤维中涤纶、锦纶的化学性能，接着继续学习腈纶、聚氨酯、丙纶、维纶的相关性质。三、 新授（一）、腈纶(acrylic)的结构和主要性能1、腈纶的结构（1）腈纶的形态结构：主要为湿法纺丝所制。纵向表面象树皮、粗糙，有轴向沟槽，横截面为圆形，哑铃形（干法

35、纺丝）。（2）腈纶的分子结构：三元共聚物 SCAN第一单体85%以上，只有第一单体，纤维性能不好，脆、弹性手感差、不易染色第二单体10%，改善纤维结构，减弱氰基之间的作用力结构单体第三单体5% ，结合染料基团，利于染色染色单体。（3）腈纶超分子结构：研究至今不明。与氰基、分子组成有关。 准晶结构（二维有序），拟晶体，属无定形，但高度有序结构。纤维中有螺旋链结构。2、腈纶性能 热性能 ：热稳定性差，因为只有准晶结构，受热时，分子链易自由取向，无外力时形变收缩大。耐热性较好，高温变黄，更高温制碳纤维。玻璃化温度有二个：7080，140150。 吸湿性： 12%，只有弱极性基团氰基 染色性 ：主要由

36、第三单体决定，与第二单体有关，用阳离子染料或其他染料。 化学性能 ： 耐酸和弱碱，强碱中由于氰基水解快，而发黄、溶解。 对纺织上常用氧化剂和还原剂稳定。 耐日光、防霉耐菌。燃烧时有毒性气体释放。（二）、聚氨酯(polyurethane)弹性纤维的结构和性能1、结构：氨纶(spandex)，聚氨基甲酸酯纤维。嵌段共聚高分子（segmented copolymer，block polymer） ，以-NHCOO-为特征。 有硬段和软段，软段有聚酯或聚醚两种，硬段为芳香族二异氰酸酯 。2、性能： 弹性 ：400% 强度：低，47cN/tex（分子间作用力小） 染色性能：可用染锦纶染料 化学性能 ：聚

37、醚型耐酸，但变黄。聚酯型不耐碱。都不耐氯漂（三）丙纶（polypropylene,属Olefin）的结构与性能化学结构：基本组成物质为等规聚丙烯，熔体纺丝。超分子结构：初生丝的结晶度大约为45-60。形态结构：纵向光滑，截面呈圆形。性能：易氧化裂解；吸湿性很低；没有驻留染料的极性或反应性基团（分散染料染浅色，本体着色）。酸和碱对丙纶的影响极小，强氧化剂如过氧化氢将使纤维受损。耐光性较差，经日光曝晒后易发生强度损失，主要通过光敏降解或光氧化作用而发生。 （四）维纶（polyvinyl alcohol）(vinal)的结构与性能聚乙烯醇缩甲醛纤维。（聚醋酸乙烯酯醇解聚乙烯醇缩甲醛）。形态结构：湿纺

38、维纶截面呈腰子形，具有明显的皮芯结构。结晶度60-70。性能：吸湿性是所有化纤中最好的，但也因缩醛化程度及拉伸程度不同而不同。耐酸、碱和其它大部分溶剂的性能优良。小结：主要讲了腈纶、聚氨酯、丙纶、维纶的相关性质。作业：比较一下涤纶、锦纶在结构及性质上的异同。板书设计： 合成纤维的结构和主要性能（一）、腈纶(acrylic)的结构和主要性能1、腈纶的结构2、腈纶性能（二）、聚氨酯(polyurethane)弹性纤维的结构和性能1、结构 2、性能（三）丙纶（polypropylene,属Olefin）的结构与性能1、化学结构2、超分子结构3、形态结构4、性能（四）维纶（polyvinyl alcohol）(vinal)的结构与性能（五）小结（六）作业课后记：本次课主要讲解了合成纤维中的腈纶、聚氨酯、丙纶、维纶的化学结构及性能特点，理论与实践联系的较为紧密，有一定的难度，希望同学们课后认真复习、巩固。纪律良好，无迟到、旷课的现象。参考资料：染整概论 张洵栓 中国纺织出版社