文档介绍：纤维的结构特征
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（优选）纤维的结构特征
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一、纤维的形态结构—微细结构，原纤结构
纤维是柔软细长物，其微细结构的基本组成单元大多为细长纤维状的物质，统称为原纤(fibr两相结构﹕其基本概念是纤维中存在明显边界的晶区与非晶区，一些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度﹐足够把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构。
粘胶纤维属于分散的晶相和连续的无定形相所组成的例子。棉及苎麻等则属于连续晶相和分散的无定形相的两相结构。
两相结构的两种模型：缨状微胞模型中大分子可以穿过若并晶区和无定形区﹐而折叠链缨状微胞模型中大分子可以折叠在一个晶区内﹐也可以穿过无定形区进入另一晶区折叠。
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2、取向度（orientation degree）
（1）定义：大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度 。
（2）取向度与纤维性能间的关系：
取向度大→大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸强度较大，伸长较小，模量较高，光泽较好，各向异性明显。
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3、侧序（lateral order）：在垂直于纤维取向轴方向上分子链排列的有序性。
高聚物分子链间具有强次价力，例如氢键相互作用时，分子间的侧向排列具有有序性，甚至完全规整的有序排列。
测定方法：将试样置于逐渐增加浓度或温度的溶剂内，依次测定各物理量，如溶胀、溶解、收缩、吸附或吸收等性质的变化。凡侧序较低的部分首先受到溶剂的影响而发生相应的变化。
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三、纤维的分子结构（molecular structure ）
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大分子链原子的类型与排列
（一）、单基（链节，chain unit ）
1、定义：构成纤维大分子的基本化学结构单元。
A’－（A）n－A”：
2、常用纺织纤维单基的化学组成
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（二）、聚合度n（degree of polymerization ）
1、定义：构成纤维大分子的单基的数目，或一个大分子中的单基重复的次数。
2、常用纤维的n：
棉、麻的聚合度高，成千上万；羊毛576；蚕丝400；粘胶300－600；化学纤维聚合度不宜过高。
一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分布。
3、聚合度与力学性质的关系
n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强力↑；但增加的速率减小；n至一定程度，强力趋于不变。
n的分布：n分布集中，分散度小，对纤维的强度、耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。
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（三）、纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
1、内旋性（internal rotation ）：纤维大分子内的单基之间在键长键角保持不变条件下，相邻单基可绕单键旋转的特性。
分子的内旋转示意图
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2、构象（conformation）：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象(或内旋转异构体)
构象与构型的根本区别在于，构象通过单键内旋转可以改变，而构型无法通过内旋转改变。
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纤维大分子的典型构象示意图
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蛋白质的两种二次结构（构象）
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3、柔曲性
（1）定义：指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或振动而形成各种形状的难易程度的特性。
（2）纤维大分子结构与柔曲性的关系：
①主链弹性好，柔曲性↑
②侧链较少，柔曲性↑
③主链四周侧基分布对称，柔曲性↑
④侧基间（大分子间）作用力较少，柔曲性↑
⑤温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑
（3）单键的内旋转是大分子链产生柔曲性的根源；大分子柔曲性是判断高聚物弹性的主要条件之一。
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（四）、链原子的类型与排列
1、碳链大分子：
大分子主链都是靠相同的碳原子以共价键形式相联接的。
如乙纶、丙纶、腈纶——可塑性比较好，容易成型加工。
2、杂链大分子：
大分子主链除碳原子以外，还有其他原子，如氮、氧等，即主链是由两种以上的原子所构成的。
例如：粘胶、蚕丝、涤纶、锦纶
3、梯形和双螺旋形大分子
纤维的主链是像一个梯子和双股螺旋的结构。
例如：碳纤维，石墨纤维主链是双链形式。
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（五）、大分子构型
定义：指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组
聚丙烯纤维(PP)，根据甲基在链上的排列位置不同，形成不同的立体构型，分为等规，间规、和无规聚丙烯
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第二节 纤维的