纖維結(jié)構(gòu)特征概述

1、 l了解纖維結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，正確選擇和了解纖維結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，正確選擇和 使用纖維；使用纖維； l通過各種途徑改變纖維結(jié)構(gòu)，有效地改通過各種途徑改變纖維結(jié)構(gòu)，有效地改 變纖維性能。變纖維性能。 纖維結(jié)構(gòu)定義纖維結(jié)構(gòu)定義 是指組成纖維的結(jié)構(gòu)單元相互 作用達(dá)到平衡時在空間的幾何 排列。 纖維結(jié)構(gòu)纖維結(jié)構(gòu) v大分子結(jié)構(gòu)：化學(xué)組成、單基結(jié)構(gòu)、端基組成、大分子結(jié)構(gòu)：化學(xué)組成、單基結(jié)構(gòu)、端基組成、 聚合度及其分布、大分子構(gòu)象、大分子鏈柔曲性聚合度及其分布、大分子構(gòu)象、大分子鏈柔曲性 等等 v聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：晶態(tài)、非晶態(tài)、結(jié)晶度、晶粒大小、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：晶態(tài)、非晶態(tài)、結(jié)晶度、晶粒大小、 取向度、側(cè)序分布等取向度、

2、側(cè)序分布等 v形態(tài)結(jié)構(gòu)：縱橫向幾何形態(tài)、徑向結(jié)構(gòu)、表面結(jié)形態(tài)結(jié)構(gòu)：縱橫向幾何形態(tài)、徑向結(jié)構(gòu)、表面結(jié) 構(gòu)、孔洞結(jié)構(gòu)等構(gòu)、孔洞結(jié)構(gòu)等 纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu) microscopic structure 微形態(tài)結(jié)構(gòu)：用電子顯微鏡能觀察到的結(jié)構(gòu)，微形態(tài)結(jié)構(gòu)：用電子顯微鏡能觀察到的結(jié)構(gòu)， 如：微纖、微孔、裂縫等；如：微纖、微孔、裂縫等； Features may be observed by electron microscope. lNatural fibers: distinct layers lManufactured and silk: uniform throughout except

3、skin-core effect Macrostructures: 宏形態(tài)結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡能觀察到的結(jié)構(gòu)，宏形態(tài)結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡能觀察到的結(jié)構(gòu)， 如：皮芯結(jié)構(gòu)、截面形態(tài)等。如：皮芯結(jié)構(gòu)、截面形態(tài)等。 Features can be observed by optical microscope. lSurface contour/longitudinal form smoothstriated convolutedserrated pittedlobed scaly lCross-sectional area shape roundkidney beantriangular flat dog

4、-bonemulti-lobal 棉纖維縱、橫截面棉纖維縱、橫截面 縱、橫截面縱、橫截面 大麻纖維縱、橫截面大麻纖維縱、橫截面 桑蠶絲縱、橫截面桑蠶絲縱、橫截面 滌綸纖維縱、橫截面滌綸纖維縱、橫截面 晴綸纖維縱、橫截面晴綸纖維縱、橫截面 粘膠纖維縱、橫截面粘膠纖維縱、橫截面 紡織纖維除了無機(jī)纖維（玻纖、石棉纖紡織纖維除了無機(jī)纖維（玻纖、石棉纖 維、金屬纖維）等外，絕大多數(shù)都是高維、金屬纖維）等外，絕大多數(shù)都是高 分子化合物（即高聚物）分子化合物（即高聚物）, ,分子量很大。分子量很大。 一、單基（鏈節(jié)）一、單基（鏈節(jié)） 1 1、定義：、定義： 構(gòu)成纖維大分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)單元。構(gòu)成纖維大分子的

5、基本化學(xué)結(jié)構(gòu)單元。 AAA AA AA AA AA A或或 AA(A)(A)n nA A A A 單基；單基； AA、A A端基；端基； n n 聚合度；聚合度； 2 2、常用紡織纖維單基的化學(xué)組成：、常用紡織纖維單基的化學(xué)組成： l纖維素纖維：纖維素纖維： -葡萄糖?；咸烟鞘；?l蛋白質(zhì)纖維：蛋白質(zhì)纖維： -氨基酸剩基氨基酸?；?l滌綸：對苯二甲酸乙二酯滌綸：對苯二甲酸乙二酯 l錦綸：己內(nèi)酰胺錦綸：己內(nèi)酰胺 l丙綸：丙烯丙綸：丙烯 l腈綸：丙烯腈腈綸：丙烯腈 l單基的化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的種類決定了單基的化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的種類決定了 纖維的耐酸、耐堿、耐光、吸濕、染色纖維的耐酸、耐堿、耐光、吸

6、濕、染色 性等，單基中極性官能團(tuán)的數(shù)量、極性性等，單基中極性官能團(tuán)的數(shù)量、極性 強(qiáng)弱對纖維的性質(zhì)影響很大。強(qiáng)弱對纖維的性質(zhì)影響很大。 1) 1)定義：定義： 構(gòu)成纖維大分子的單基的數(shù)目，或一個構(gòu)成纖維大分子的單基的數(shù)目，或一個 大分子中的單基重復(fù)的次數(shù)（大分子中的單基重復(fù)的次數(shù)（n n）。）。 大分子的分子量單基的分子量大分子的分子量單基的分子量聚合度聚合度 棉麻的聚合度很高棉麻的聚合度很高 ，成千，成千上萬；上萬； 羊毛羊毛 n n576576； 蠶絲蠶絲 n n400400 再生纖維素纖維再生纖維素纖維 300-600300-600 滌綸滌綸 130130 晴綸晴綸 10001000150

7、01500 維綸維綸 n n17001700 丙綸丙綸 n n310-430 310-430 一根纖維中各個大分子的一根纖維中各個大分子的n n不盡相同，具有不盡相同，具有 一定的分布一定的分布 高聚物大分子的多分散性。高聚物大分子的多分散性。 lnnnn臨 臨，纖維開始具有強(qiáng)力； ，纖維開始具有強(qiáng)力； lnn，纖維強(qiáng)力，纖維強(qiáng)力（nn；大分子間的結(jié)；大分子間的結(jié) 合鍵合鍵結(jié)合能量變大）；結(jié)合能量變大）； l但但n n增加至一定程度，強(qiáng)力趨于不變。增加至一定程度，強(qiáng)力趨于不變。 ln n低時，一般來說，纖維的強(qiáng)度低些，濕低時，一般來說，纖維的強(qiáng)度低些，濕 強(qiáng)度也低些，脆性明顯些強(qiáng)度也低些，脆性

8、明顯些。 強(qiáng)度 P 聚合度 n no 制造化纖時，要控制制造化纖時，要控制n n的大小的大小 n n太小太小強(qiáng)度不好；強(qiáng)度不好；n n太大太大紡絲困難紡絲困難 ln n的分布：希望的分布：希望n n的分布集中些，分散度的分布集中些，分散度 小些，這對纖維的強(qiáng)度，耐磨性、耐疲小些，這對纖維的強(qiáng)度，耐磨性、耐疲 勞性、彈性都有好處。勞性、彈性都有好處。 l制造化纖時，要控制制造化纖時，要控制n n的大小。的大小。 ln n太小太小強(qiáng)度不好；強(qiáng)度不好；n n太大太大紡絲困紡絲困 難。難。 纖維大分子的形狀由于單基的鍵接方式纖維大分子的形狀由于單基的鍵接方式 的不同，可以分為三種構(gòu)造形式：的不同，可以

9、分為三種構(gòu)造形式： l線型線型linearlinear l枝型枝型branchedbranched l網(wǎng)型網(wǎng)型network(crosslinkednetwork(crosslinked) ) l大分子鏈中的單鍵能繞著它相鄰的鍵按大分子鏈中的單鍵能繞著它相鄰的鍵按 一定鍵角旋轉(zhuǎn)，稱為鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。一定鍵角旋轉(zhuǎn)，稱為鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。 l分子鏈由于圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的原分子鏈由于圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的原 子在空間的不同排列形式稱為構(gòu)象。子在空間的不同排列形式稱為構(gòu)象。 l紡織纖維大分子一般都呈卷曲著的構(gòu)象。紡織纖維大分子一般都呈卷曲著的構(gòu)象。 1) 1) 定義：指纖維大分子在一定條件下，定義：指纖維大

10、分子在一定條件下， 通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)或振動而形成各種形狀的難通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)或振動而形成各種形狀的難 易程度的特性。易程度的特性。 單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是大分子鏈產(chǎn)生柔曲性的單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是大分子鏈產(chǎn)生柔曲性的 根源。對于高聚物而言，其中的大分子根源。對于高聚物而言，其中的大分子 鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)除了受分子內(nèi)原子或基團(tuán)相鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)除了受分子內(nèi)原子或基團(tuán)相 互影響外分子間作用力也有很大影響。互影響外分子間作用力也有很大影響。 l主鏈上原子鏈彈性好，鏈節(jié)易繞主軸旋轉(zhuǎn)，主鏈上原子鏈彈性好，鏈節(jié)易繞主軸旋轉(zhuǎn)， 柔曲性柔曲性； l側(cè)鏈較少，鏈節(jié)易繞主軸旋轉(zhuǎn)，側(cè)鏈較少，鏈節(jié)易繞主軸旋轉(zhuǎn)，柔曲性柔曲性 l主鏈四周側(cè)基分布對稱，鏈節(jié)易繞

11、主軸旋主鏈四周側(cè)基分布對稱，鏈節(jié)易繞主軸旋 轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，柔曲性柔曲性； l側(cè)基間（大分子間）作用力較少，鏈節(jié)易側(cè)基間（大分子間）作用力較少，鏈節(jié)易 繞主軸旋轉(zhuǎn)，繞主軸旋轉(zhuǎn)，柔曲性柔曲性； l溫度溫度，內(nèi)旋轉(zhuǎn)加劇，大分子鏈柔曲性，內(nèi)旋轉(zhuǎn)加劇，大分子鏈柔曲性。 l大分子的柔曲性是判斷高聚物彈性的主大分子的柔曲性是判斷高聚物彈性的主 要條件之一，長鏈分子由于熱運(yùn)動而變要條件之一，長鏈分子由于熱運(yùn)動而變 成彎曲形狀使高度柔曲性，這就是高聚成彎曲形狀使高度柔曲性，這就是高聚 物產(chǎn)生彈性的原因。物產(chǎn)生彈性的原因。 l柔順性好的纖維，受外力易變形，伸長柔順性好的纖維，受外力易變形，伸長 大，彈性較好，結(jié)構(gòu)不易堆

12、砌的十分密大，彈性較好，結(jié)構(gòu)不易堆砌的十分密 集，但在外力作用下，易被拉伸，易形集，但在外力作用下，易被拉伸，易形 成結(jié)晶成結(jié)晶。 小結(jié)：小結(jié)： l纖維大分子是由許多個纖維大分子是由許多個單基單基通過通過共價鍵共價鍵連接而成連接而成 的的線型大分子線型大分子。 l纖維大分子分子量大，分子鏈長。纖維大分子分子量大，分子鏈長。 l 纖維大分子的主鏈一般都具有一定的纖維大分子的主鏈一般都具有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)內(nèi)旋轉(zhuǎn)自自 由度，使大分子鏈具有一定的由度，使大分子鏈具有一定的柔曲性柔曲性。 l由于熱運(yùn)動，在不同條件下，纖維大分子的由于熱運(yùn)動，在不同條件下，纖維大分子的構(gòu)象構(gòu)象 可以不斷改變?？梢圆粩喔淖儭?一

13、、大分子間作用力（次價鍵力）一、大分子間作用力（次價鍵力） 纖維大分子間的作用力與大分子鏈間的相對位纖維大分子間的作用力與大分子鏈間的相對位 置，鏈的形狀、大分子排列的密度及鏈的柔曲置，鏈的形狀、大分子排列的密度及鏈的柔曲 性等有關(guān)。這種作用力使纖維中的大分子形成性等有關(guān)。這種作用力使纖維中的大分子形成 一種較穩(wěn)定的相對位置，或較牢固的結(jié)合，使一種較穩(wěn)定的相對位置，或較牢固的結(jié)合，使 纖維具有一定的物理機(jī)械性質(zhì)纖維具有一定的物理機(jī)械性質(zhì)。 名稱名稱產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因特點(diǎn)特點(diǎn) 范范 得得 華華 力力 定向力定向力產(chǎn)生于極性分子間，是由它們的永產(chǎn)生于極性分子間，是由它們的永 久偶極矩作用而產(chǎn)生的久偶

14、極矩作用而產(chǎn)生的 作用能量作用能量3 35 5千卡千卡/ /克分克分 子子 與溫度有關(guān)與溫度有關(guān) 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力由相鄰分子間的誘導(dǎo)電動勢產(chǎn)生的，由相鄰分子間的誘導(dǎo)電動勢產(chǎn)生的， 產(chǎn)生于極性分子與非極性分子之間產(chǎn)生于極性分子與非極性分子之間 1.51.53 3千卡千卡/ /克分克分 子子 與溫度有關(guān)與溫度有關(guān) 色散力色散力由相鄰原子上的電子云旋轉(zhuǎn)引起瞬由相鄰原子上的電子云旋轉(zhuǎn)引起瞬 時的偶極矩而產(chǎn)生的。產(chǎn)生一切非時的偶極矩而產(chǎn)生的。產(chǎn)生一切非 極性分子中。極性分子中。 0.20.22 2千卡千卡/ /克分克分 子子 與溫度無關(guān)與溫度無關(guān) 氫鍵氫鍵大分子側(cè)基（或部分主鏈上）極性大分子側(cè)基（或部分主鏈

15、上）極性 基團(tuán)之間的靜電吸引力（如基團(tuán)之間的靜電吸引力（如NHNH， COOHCOOH，OHOH，CONHCONH等）等） 能量能量1.31.310.210.2千卡千卡/ /克克 分子距離分子距離2.32.33.23.2A A 與與 溫度有關(guān)溫度有關(guān) 鹽式鍵鹽式鍵在部分大分子側(cè)基上，某些成對基在部分大分子側(cè)基上，某些成對基 團(tuán)之間接近時，產(chǎn)生能級躍遷的原團(tuán)之間接近時，產(chǎn)生能級躍遷的原 子轉(zhuǎn)移，從而基團(tuán)間形成相互結(jié)合子轉(zhuǎn)移，從而基團(tuán)間形成相互結(jié)合 的化學(xué)鍵的化學(xué)鍵 是化學(xué)鍵中作用力較弱是化學(xué)鍵中作用力較弱 的一種，能量的一種，能量30305050千千 卡卡/ /克分子克分子 化學(xué)鍵化學(xué)鍵少數(shù)纖維

16、的大分子之間存在這橋式少數(shù)纖維的大分子之間存在這橋式 側(cè)基。側(cè)基?；瘜W(xué)鍵化學(xué)鍵主要包括共價鍵、離主要包括共價鍵、離 子鍵和金屬鍵子鍵和金屬鍵 能量能量5050200200千卡千卡/ /克分克分 子子 l四種結(jié)合力的能量大?。核姆N結(jié)合力的能量大?。?化學(xué)鍵鹽式鍵氫鍵范得華力化學(xué)鍵鹽式鍵氫鍵范得華力 l四種結(jié)合力的作用距離：四種結(jié)合力的作用距離： 化學(xué)鍵鹽式鍵氫鍵范得華力化學(xué)鍵鹽式鍵氫鍵范得華力 l范德華力范德華力 存在于一切分子之間的一種吸引力。 包括定向力、誘導(dǎo)力、色散力。 作用范圍小于1納米，作用能比化學(xué)鍵小1-2 個數(shù)量級。 l 氫鍵氫鍵 極性很強(qiáng)的X-H鍵上的氫原子，與另一個 鍵上電負(fù)性

17、很大的原子Y上的孤對電子相互 吸引而形成的一種鍵（XHY)。 發(fā)生在分子極性基團(tuán)之間的作用力。 鍵能與范德華力的數(shù)量級相同 紡織纖維中常見的氫鍵： OHO NH O NH N CH N l鹽式鍵鹽式鍵 存在于部分纖維大分子間。 如羊毛、蠶絲大分子側(cè)基上的羧基 （COOH）和氨基（NH 2 ）可形成鹽 式鍵 COO + H 3 N 鹽式鍵鍵能大于氫鍵，小于化學(xué)鍵 l 化學(xué)鍵化學(xué)鍵 網(wǎng)狀構(gòu)造的大分子可由化學(xué)鍵構(gòu)成交 聯(lián)。 部分纖維，如羊毛和蠶絲的橋式側(cè)基 中存在二硫鍵和（SS）酯鍵（ CO） O 纖維大分子主要是通過范德華力和氫鍵 聚集在一起。 分子間力的大小取決于： 1.單基化學(xué)組成（原子團(tuán)多少

18、、極性集 團(tuán)數(shù)目、極性強(qiáng)弱） 2.聚合度 3.分子間距離 二、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 超分子結(jié)構(gòu)（聚集態(tài)結(jié)構(gòu)）超分子結(jié)構(gòu)（聚集態(tài)結(jié)構(gòu)）：具有一定 構(gòu)象的大分子鏈通過分子鏈間的作用力而相互 排列、堆砌而成的結(jié)構(gòu)。 纖維的超分子結(jié)構(gòu)是在天然纖維的生長過程 或化學(xué)纖維的紡絲成形及后加工過程中形成的。 l高聚物的基本性質(zhì)取決于大分子結(jié)構(gòu)， 而實(shí)際高聚物材料或制品的使用性能則 直接取決于在加工過程中形成的超分子 結(jié)構(gòu)（聚集態(tài)結(jié)構(gòu)）。 1 1、結(jié)晶、結(jié)晶 Crystallinity （1 1）結(jié)晶區(qū)：纖維大分子有規(guī)律地整齊排列的區(qū)域。）結(jié)晶區(qū)：纖維大分子有規(guī)律地整齊排列的區(qū)域。 （2 2）結(jié)晶態(tài)：纖維大分子

19、有規(guī)律地整齊排列的狀態(tài)。）結(jié)晶態(tài)：纖維大分子有規(guī)律地整齊排列的狀態(tài)。 （3 3）結(jié)晶度：纖維內(nèi)部結(jié)晶區(qū)占整個纖維的百分率。）結(jié)晶度：纖維內(nèi)部結(jié)晶區(qū)占整個纖維的百分率。 （4 4）非晶態(tài)：纖維大分子無規(guī)律地亂排列的狀態(tài)。）非晶態(tài)：纖維大分子無規(guī)律地亂排列的狀態(tài)。 （5 5）非晶區(qū)：纖維大分子無規(guī)律地亂排列的區(qū)域。）非晶區(qū)：纖維大分子無規(guī)律地亂排列的區(qū)域。 Crystalline regions: adjacent polymers are packed with spatial order Amorphous regions: no spatial order l 重量結(jié)晶度：纖維內(nèi)結(jié)晶區(qū)的重重

20、量結(jié)晶度：纖維內(nèi)結(jié)晶區(qū)的重 量占纖維總重量的百分率。量占纖維總重量的百分率。 l 體積結(jié)晶度：纖維內(nèi)結(jié)晶區(qū)的體體積結(jié)晶度：纖維內(nèi)結(jié)晶區(qū)的體 積占纖維總體積的百分率積占纖維總體積的百分率。 1) 1)大分子鏈段排列規(guī)整大分子鏈段排列規(guī)整 2)2)結(jié)構(gòu)緊密，縫隙，孔洞較少結(jié)構(gòu)緊密，縫隙，孔洞較少 3)3)相互間結(jié)合力強(qiáng)，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力飽和相互間結(jié)合力強(qiáng)，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力飽和 結(jié)晶度結(jié)晶度 纖維的拉伸強(qiáng)度、初始模量、纖維的拉伸強(qiáng)度、初始模量、 硬度、硬度、 尺寸穩(wěn)定性、密度尺寸穩(wěn)定性、密度，纖維的吸濕性、染料吸著，纖維的吸濕性、染料吸著 性、潤脹性、柔軟性、化學(xué)活潑性性、潤脹性、柔軟性、化

21、學(xué)活潑性。 1)1)大分子鏈段排列混亂，無規(guī)律；大分子鏈段排列混亂，無規(guī)律； 2)2)結(jié)構(gòu)松散，有較多的縫隙，孔洞；結(jié)構(gòu)松散，有較多的縫隙，孔洞； 3)3)相互間結(jié)合力小，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力沒相互間結(jié)合力小，互相接近的基團(tuán)結(jié)合力沒 飽和。飽和。 結(jié)晶度結(jié)晶度纖維吸濕性纖維吸濕性；容易染色；拉伸強(qiáng)；容易染色；拉伸強(qiáng) 度較小，變形較大，纖維較柔軟，耐沖擊性，度較小，變形較大，纖維較柔軟，耐沖擊性， 彈性有所改善，密度較小，化學(xué)反應(yīng)性比較活彈性有所改善，密度較小，化學(xué)反應(yīng)性比較活 潑潑 。 1) 1)定義：指大分子或鏈段等各種不同結(jié)構(gòu)單元定義：指大分子或鏈段等各種不同結(jié)構(gòu)單元 包括微晶體沿纖維軸規(guī)

22、則排列程度。包括微晶體沿纖維軸規(guī)則排列程度。 Highly oriented: large proportion of polymer chains are aligned with the fiber axis 結(jié)晶與取向是兩個概念，結(jié)晶度大不一定取向度高，結(jié)晶與取向是兩個概念，結(jié)晶度大不一定取向度高， 取向應(yīng)包括微晶體的取向。除了卷繞絲，一般說來，取向應(yīng)包括微晶體的取向。除了卷繞絲，一般說來， 結(jié)晶度高，取向度也高。結(jié)晶度高，取向度也高。 2)2)取向度與纖維性能間的關(guān)系：取向度與纖維性能間的關(guān)系： 纖維的取向度大，大分子可能承受的軸纖維的取向度大，大分子可能承受的軸 向拉力也大，拉伸強(qiáng)度

23、較大，伸長較小，向拉力也大，拉伸強(qiáng)度較大，伸長較小， 模量較高，光澤教好，各向異性明顯模量較高，光澤教好，各向異性明顯 。 微形態(tài)結(jié)構(gòu)：微形態(tài)結(jié)構(gòu)：用電子顯微鏡能觀測到用電子顯微鏡能觀測到 的結(jié)構(gòu)。如微纖，微孔，裂縫等的結(jié)構(gòu)。如微纖，微孔，裂縫等 宏形態(tài)結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡能觀測到的宏形態(tài)結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡能觀測到的 結(jié)構(gòu)。如皮芯結(jié)構(gòu)，表面形態(tài)等結(jié)構(gòu)。如皮芯結(jié)構(gòu)，表面形態(tài)等。 l形態(tài)結(jié)構(gòu)與纖維性質(zhì)密切相關(guān)形態(tài)結(jié)構(gòu)與纖維性質(zhì)密切相關(guān) 抱合力、可紡性、摩擦性能、粘合性、抱合力、可紡性、摩擦性能、粘合性、 光澤、手感、保暖性、吸濕性光澤、手感、保暖性、吸濕性 一、纖維素纖維的大分子結(jié)構(gòu)一、纖維素纖維的

24、大分子結(jié)構(gòu) 纖維素大分子的基本鏈結(jié)是纖維素大分子的基本鏈結(jié)是- -葡萄糖?；?。葡萄糖?；?。 纖維素纖維大分子中纖維素二糖由相鄰纖維素纖維大分子中纖維素二糖由相鄰 2 2個葡萄糖剩基反向?qū)ΨQ、一正一反連接個葡萄糖剩基反向?qū)ΨQ、一正一反連接 而成，它的空間結(jié)構(gòu)屬于椅式結(jié)構(gòu)：而成，它的空間結(jié)構(gòu)屬于椅式結(jié)構(gòu)： 結(jié)晶結(jié)構(gòu)的最小單元（晶胞）是由五個結(jié)晶結(jié)構(gòu)的最小單元（晶胞）是由五個 平行排列的纖維素大分子在兩個氧六環(huán)平行排列的纖維素大分子在兩個氧六環(huán) 的一段上組成的一段上組成： 1 1、棉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)、棉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu) 棉纖維由外向內(nèi)是由初生層、次生層和棉纖維由外向內(nèi)是由初生層、次生層和 中腔三個部分組

25、成中腔三個部分組成： （1 1）初生層）初生層 其外皮是一層極薄的蠟質(zhì)與果膠的淀積其外皮是一層極薄的蠟質(zhì)與果膠的淀積 層，外層之內(nèi)是纖維的初生胞壁。一般層，外層之內(nèi)是纖維的初生胞壁。一般 認(rèn)為初生胞壁由原纖呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成。認(rèn)為初生胞壁由原纖呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成。 初生層很薄，纖維素含量不多。初生層很薄，纖維素含量不多。 （2 2）次生層）次生層 次生胞壁占棉纖維的絕大部分。它在棉次生胞壁占棉纖維的絕大部分。它在棉 纖維生長期間由外向內(nèi)逐漸分層沉淀，纖維生長期間由外向內(nèi)逐漸分層沉淀， 形成日輪。次生胞壁也分為三層：外層形成日輪。次生胞壁也分為三層：外層 S S1 1，中層，中層S S2 2，內(nèi)層，內(nèi)層

26、S S3 3。 （3 3）中腔）中腔 棉纖維的中空部分，其內(nèi)留有少數(shù)原生棉纖維的中空部分，其內(nèi)留有少數(shù)原生 質(zhì)和細(xì)胞核殘余，它對棉纖維顏色有影質(zhì)和細(xì)胞核殘余，它對棉纖維顏色有影 響響。 棉纖維成熟后截面呈腰圓形，次生胞壁棉纖維成熟后截面呈腰圓形，次生胞壁 各個位置上的密度發(fā)生變化，微原纖的各個位置上的密度發(fā)生變化，微原纖的 集積方式也要隨之改變，因此原纖的膨集積方式也要隨之改變，因此原纖的膨 化能力和試劑的可及性都不一樣化能力和試劑的可及性都不一樣。 l麻纖維成束聚集生長在植物的韌皮部或麻纖維成束聚集生長在植物的韌皮部或 葉中。單纖維是管狀的植物細(xì)胞，兩端葉中。單纖維是管狀的植物細(xì)胞，兩端 封

27、閉。纖維之間用果膠相粘接，經(jīng)脫膠封閉。纖維之間用果膠相粘接，經(jīng)脫膠 后纖維分離。后纖維分離。 l麻纖維具有初生層，次生層和第三層，麻纖維具有初生層，次生層和第三層， 其內(nèi)纖維素分層沉積，纖維素大分子也其內(nèi)纖維素分層沉積，纖維素大分子也 將集成原纖結(jié)構(gòu)將集成原纖結(jié)構(gòu)。 l粘膠纖維中纖維素大分子聚集成微原纖，原纖粘膠纖維中纖維素大分子聚集成微原纖，原纖 和聚原纖再形成纖維；和聚原纖再形成纖維； l粘膠纖維部分初生層和次生層，沒有粘膠纖維部分初生層和次生層，沒有“日輪日輪” 層。但有皮芯結(jié)構(gòu)和鋸齒形截面；層。但有皮芯結(jié)構(gòu)和鋸齒形截面； l一般而言，皮芯層凝固速度差別越大，截面形一般而言，皮芯層凝固速度差別越大，截面形 狀越不規(guī)則，皮層與芯層相比，具有較小的結(jié)狀越不規(guī)則，皮層與芯層相比，具有較小的結(jié) 晶區(qū)和無定形區(qū)，結(jié)構(gòu)比較均一，溶脹性較小，晶區(qū)和無定形區(qū)，結(jié)構(gòu)比較均一，溶脹性較小， 可能存在亞纖維管空隙，密度較小，取向度較可能存在亞纖維管空隙，密度較小，取向度較 高高。 一、蛋白質(zhì)纖維的大分子結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)纖維的大分子結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)大分子的基本鏈節(jié)是蛋白質(zhì)大分子的基本鏈節(jié)是-氨基酸氨基酸 ?；揽侩逆I連結(jié)而成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是剩基依靠肽鍵連結(jié)而成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是 如下圖。如下圖。 lR R基團(tuán)不同形成的基團(tuán)不同形成的-氨基酸也不同，有氨基酸也不同，有 酸性，堿性和中性的。酸性，堿性