紡織纖維知識
4、蠶絲的形態結構（sik）
蠶絲是蠶分泌的粘液凝固而成，沒有細胞。 蠶絲的基原纖基本上是直線狀曲折鏈的大分子來，它的微原纖和原纖與毛纖維相似，原纖組成巨原纖再形成纖維。 一根蠶絲是由二根絲纖維外夏絲膠而形成，絲纖維內部是絲朊又稱絲素，絲素的斷面呈園三角形，縱面比較平直光滑。 絲膠中含有側帶親水性基因α-氨基酸的比例極高，因而絲膠的水溶性極強。 試樣。 第五節 合成纖維的內部結構及性能
用人工合成的高分子的化合物為原料經紡絲和后加工而制得的化學纖維稱合成標準。按原料高分子聚合物的化學結構，合成纖維可分成兩大類：雜鏈合成纖維和碳鏈合成纖維。雜鏈合成纖維是在聚合物大分子碳鏈主鏈上含有氧、氮、硫等雜鏈原子，通常是由具有雙功能團的單體相互結合而得到，也可從雜環化合物開環聚合而成，常見的有滌淪、錦綸、氨綸等；碳鏈合成纖維在大分子主鏈上全是碳原子，通常是由不飽和的的碳氫化合物或其衍生物進行的鏈式反應聚合或進行離子型復合而成，常見的有綸，維倫，丙綸，氯綸等。 合成纖維的分子聚合和纖維成形柯因采用不同的生產工藝條件得到不同結構和不同性質的纖維?，F將用常規方法制成的主要合成纖維的結構及性能介紹如下： 一、滌綸（Poyester） 滌綸的學名叫聚酯纖維，形成單體： 單體為對苯二甲酸乙二酯，滌綸大分子即是聚對苯二甲酸乙二酯，它的大分子的化學結構式和基本鏈節結構為： 大分子的的酯基的存在，使滌綸耐堿性并，只耐弱堿，在強堿的吸濕性，由于酯基的存在，使滌綸耐堿性差，只耐弱堿，在強堿中易水解，溫度起高越易水解。耐酸性好。但高溫下濃酸也會使其水解，對氧化劑較為穩定，但在200-250℃以上的高溫下會發生氧化，熱裂解，對堿的穩定性不如對酸穩定性強。 由于大分子上缺乏與染料分子結合的官能團，所以染色性差，常用載體染色，高溫高壓法染色，由于苯環的存在，阻礙了大分子內旋轉，使主鏈剛性增加，此外，大分子的基本鏈節中含有一定數量的亞甲基地，所以又有一定的柔曲性，剛柔相濟是滌綸最大特點，它彈性優良，挺括，尺寸穩定性好。 滌綸的聚合度100左右，由于滌綸大分子鏈的結構比較對稱，無龐大的側基，苯環位于一個平面上，大分子形態比較伸直，呈稍帶曲折的直鏈狀。 滌綸不霉不蛀，耐日曬及耐氣候性能均好，僅次于腈綸而優于其它合成纖維。 滌綸大分子間*分子間力結合，為則硬的淺型分子，結晶屬三斜晶系，結晶度高，取向度也高，滌綸的初始模量高，纖維在小負荷不易變形，變形的回復能力好。 溶紡合纖，截面為圓形，表面形態很光滑，孔洞也少，摩擦系數很大，易產生靜電，使織物易沾灰，易臟。 具有較好的熱塑性，在較高溫度下，可使纖維大分子間原有的某些物理結點拆散，在機械力的作用下發生變形，使重新建立新的連接點，從而使纖維具有較好的加工變形穩定性。 二、錦綸（nyon尼龍） 錦綸的學名叫聚酰胺纖維，大分子中含有酰胺鍵-Co-NH-一般分為兩類，一類是由二無胺和二無酸的單體縮聚而成，常見的有錦66，就是含六個碳原子的已二胺和含有六個碳原子的二酸縮聚而成的聚酰胺纖維。 H2N-(CH2)6-NH2HOOC-(CH2)4-COOH 另一類是由內酰胺開環聚合而成，如聚內酰胺纖維。
其中酰胺基-CO-NH-和端基-COOH、-NH2為官能團，由于大分子鏈上的酰胺基易發生酸解而導致酰胺鏈的斷裂，使聚合度下降，所以錦綸對酸的作用比較敏感，特別是無機酸和較強的有機酸，表現為較不耐酸耐堿性能。端基-COOH和-NH2對光、熱、氧化較為敏感會使錦綸變色、變脆，所以錦比值不耐日曬，大分子柔曲性好，由于大分子間存在有許多亞甲基。 錦綸6大分子聚合物度在160左右，錦綸66在100左右，它們的大分子基本上呈曲折鏈。 錦綸大分子間除依*分子間結合力以外，在NH基和CO基間還形成氫鍵結合，其間對位和數目隨著兩大類品種的不同，纖維性質也不同。 由于聚酰胺在大分子結構的規整性，沒有龐大的側基，以及柔曲性好還有氫鍵存在，所以容易結晶，比滌綸還穩定，也屬三斜晶系。 初始模量低，在小負荷作用下容易變形，做外衣時保形性差。 熔紡合纖，它的形態結構與滌綸相仿。 錦綸吸濕性較大，強度高，其優良的回彈性，耐磨性和耐疲勞性都較突出，用于混紡織物中可以提高耐磨性，即使少量混用也可產生明顯效果。 摩擦系數大，加工前必須添加油劑，類同滌綸具有較好的熱塑性，錦綸的品種很多，有其不同的結構及性能，此外，一此耐高濕、高模量，高強度，低延伸度，抗輻射等各種新型聚酰桉纖維，正在不斷出現，例如，芳香族聚酰胺纖維的芳綸具有抗輻射、耐熱、耐光、耐老化、耐有機溶劑，適用于易燃、易爆環境下的工作服以及宇航服和消防服等。 三、腈綸 腈綸的學名叫聚丙烯腈纖維，單體是丙烯腈，腈綸大分子就是由于均衡的聚丙烯腈分子間的作用力太強，對它的大分子鏈段的活動有較強的束縛，剛性過大，纖維脆硬，不適應紡織加工和服用要求，為了改善這些性能，須在丙烯腈中添加其它單體組分，進行無規則共聚，但所加的含量應少于15%，否則不能充分保持聚丙烯腈的某些優點，或為改性聚丙烯腈纖維，添加的第二單體，如丙烯酸甲酯等，約7～9%，用以增加大分子間的空隙，微觀結構上趨于疏松。第三單體如甲基丙烯磺酸鈉等，約1～3%，以提高和染料的親和性，所以市售聚丙烯腈纖維大分子的化學結構如下： 由于聚丙烯腈為碳鏈結構，所以化學穩定性較好，使腈綸對酸氧化劑及其它有機溶劑均較穩定，在堿液中纖維泛黃，但濃酸強堿會使氰基（-CN）水解，破壞纖維性能，氰基能吸收能量較高的紫外線并轉化熱能釋放出來，從而保護主鏈不使之斷裂，使腈綸具有優良的耐光性。氰基為強極性基因，可以形成偶極子，由于同一個大分子的氰極同極相近，所以相互排斥，使大分子鏈菜成歪扭和曲折的螺旋狀構象，第二，第三單體的加入使這種螺旋現象更不規則，這使腈綸有類似羊毛的性質。 腈綸大分子聚合度為1000～1500左右。 除依*分子間結合力以外，還有氰基異極相近而結合，由于大分子鏈的歪扭螺旋構象，使原子無法堆砌整齊，所以一般認為腈綸不具有真正的結晶結構，沒有嚴格的結晶區和無定形區，只有高序區和低序區之分，為準晶結構，這一結構反映出腈綸纖維的反熱彈性，可以加工成膨體紗，有近似羊毛的性能，故有合成羊毛之稱。 濕紡合纖，截面呈圓形成啞鈴形，縱面平滑或有1-2根溝槽。 腈綸的初始模量低于滌綸而高于錦綸，伸長彈性優于纖維素纖維，低于羊毛，但多次使用后的剩余伸長率較大。因此，腈綸針織物的袖口、領口等保形性并不很好。 此外，聚丙烯腈可制成碳纖維，如含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，還具有比重小，耐熱性極好，熱膨脹系數小，導熱系數大耐腐蝕性和導電性良好等性以，可用于功能性服裝。 四、丙綸 參照“丙綸短纖毛毯的服用性能及其產品開發研究” 丙綸的學名叫聚丙烯纖維，單體是丙烯，只有等規聚丙烯才能制成紡織纖維，大分子的化學結構式為，等規聚丙烯大分子中甲基-CH3，是全部處于大分子主鏈的一側，其中沒有極性基團，所以它的化學穩定性好，耐酸也耐堿，但是大分子上叔碳原子上氫原子相當活潑，易受光，熱等影響而使大分子鏈斷裂，產生老化現象，所以丙綸的耐日曬很差，制造時加入防老劑可以改善這一現象。由于沒有親水基團，幾乎不吸濕，染色性及抗靜電性都很差。 大分子柔曲性好，呈螺旋形構象，聚合度310～430。 大分子間依*分子間力結合，由于等規聚丙烯大分子結構規整了，沒有大的側基，結晶度很高，可達65～70%，所以即使其丙聚能密度較低，所得的纖維仍可獲得較好的力學性能，此外，為獲得較強的分子間作用力，要求成纖高聚物有較高的聚合度。 可制成“丙綸裂膜纖維”。 熔紡合纖，它的形態結構與滌綸相仿。 丙綸價格低廉，具有強度高，濕、干強度基本相同，此重小、回彈性好、耐磨損、耐腐蝕、耐濕熱等優點，亦廣泛用于混紡織物和針織服裝中，丙綸絮質輕、保暖、彈性好。 五、維綸 維綸的學名叫聚工烯醇縮甲醛纖維。單體是醋酸乙烯酯。 由于大分子每個基本鏈節上都有一個親水性極強的羥基-OH，因此制成的纖維水深性強，實用性差。由此經過甲醛化處理，使部分羥基縮甲醛化，以減少自由羥基，提高纖維的耐熱水性，大分子化學結構式為被封閉的羥基數約為30%，成為水不溶纖維。 聚合度為1700左右，大分子柔曲性好。 大分子間依*分子間力和氫鍵結合，縮甲醛化如發生在大分子之間又有共價鍵結合。 由于大分子結合的無規整性，沒有龐大側基，柔曲性較好，大分子間有氫鍵，結晶度較高，屬單斜晶系。 大多采用濕法紡絲，有微孔存在，微孔大小取決于纖維成形和熱處理工藝，纖維微孔越粗大，纖維力學性能越差，還會影響染色性能，截面一般為腰子形，有明顯的皮芯結構，皮芯染色差異大，如損傷皮層，會產生染色不同。 維綸性質與棉花相似，有合成棉花之稱。吸濕性能好，耐腐蝕和耐日光性較好，保暖性較好，不易霉蛀。主要缺點是耐熱水性差，會影響織物的力學性能和尺寸穩定性，彈性差，易折皺，染色性較差，色澤不鮮艷。 |
查看所有評論
服務熱線: 0532-66886655 
銷售熱線: 0532-66886656 傳真：0532-66886657 
