纤维化学与物理.doc

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1、1. 单体：通常把合成高分子化合物所用的低分子原料称为单体。2. 聚合度：大分子链上重复单元的数目。3. 结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。4. 重复单元（链节）：聚合物中组成和结构相同的单元为重复单元。（组成大分子链的基本单位）5. 竞聚率：自聚速率常数与共聚速率常数之比。反映了自聚与共聚的竞争能力。6. 逐步聚合与链式聚合的比较。链式聚合需要活性中心。而逐步聚合无特定活性中心，往往是带官能团单体间的反应；链式聚合单体一经引发，迅速连锁增长，各步反应速率与活化能相差很大。而逐步聚合反应逐步进行，每一步反应速率和活化能大致相同。链式聚合体系中只有单体和聚合物，无

2、分子量递增的中间产物。而逐步聚合体系由单体和分子量递增的一系列中间产物组成；链式聚合转化率随时间的增长而增长，但分子量变化不大。而逐步聚合分子量随时间缓慢增加，转化率在短期内很高。7. 两种单体共聚产物：各自均聚物、交替共聚物、无规共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物8. 高聚物分子量的几种统计平均方法、表达式，分子量分布如何表征，分子量的多分散性系数及其含义。数均分子量：以分子数作为平均分子量的基础进行统计，所得的相对分子质量称为数均分子量。重均：分子的总质量 Z均：高分子的体积大小 黏均：高分子物的溶液黏度沸点升高法数均3104光散射法重均51035106冰点降低法数均4104离心机沉降平衡法数

3、均、重均11041106蒸气压下降法数均21044104离心机沉降速度法各种11041107渗透压法数均21045105黏度法黏均11031107端基分析法数均5105凝胶渗透色谱法各种11035106表示方法：表格、图解（分布曲线）、分布函数、相对分子量多分散性系数。分布曲线又分为积分重量分布曲线、微分数量分布曲线、微分重量分布曲线多分散性系数 ：表示分子量分布宽度，值范围250，比值越小，聚合物的多分散性越小，低分子组分越多，则性能下降。凝胶渗透色谱法（GPC法）：利用高分子溶液通过由特殊多孔性填料组成的柱子，在柱子上按照分子大小进行分离的方法。可以用来快速、自动测定高分子物的平均分子量和

4、相对分子质量分布，并可用作制备相对分子质量分布范围较窄的高分子物试样的工具。机理：体积排除理论、流体力学理论、扩散理论1. 构象：指分子中的原子或原子团由于单键内旋转而形成的空间排布。2. 构型：指分子中的化学键所固定的原子在空间的几何排列。3. 结晶度：结晶高分子中，晶相部分所占的百分率，反映了高分子链聚集时形成结晶的程度。4. 取向：在外力作用下，高分子链沿外力场方向舒展并有序排列的现象。5. 解取向：当外力消除之后，取向排列的大分子自动回复到自由卷曲状态的现象。6. 在熔融状态下的形态：单晶、球晶、伸直链结晶、串晶7. 取向的结构单元：非晶态聚合物：分子链取向、链段取向 晶态聚合物：非晶

5、区（分子链取向、链段取向）、晶区（晶粒取向）8. 合成纤维在生产时先拉伸（取向）再热定形（解取向）9. 高分子各结构层次研究哪些内容？高分子结构包括链结构（一级结构）和聚焦态结构（二级结构）。链结构包括近程结构（一次结构）和远程结构（二次结构）。近程结构：结构单元的化学组成（主链、端基）、结构单元的键合（方式、序列）、分子链的键合（线型、支化、星型）、共聚物结构、高分子链的构型。远程结构：相对分子质量及其分布、分子链构象、分子链旋转及刚柔性聚集态结构包括三次结构和高次结构。三次结构：晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构高次结构：织态结构10. 画出线型非晶态高聚物温度-形变曲线，列出相

6、应的转变温度，用运动机理说明三种力学状态线型非晶态高聚物的温度-形变曲线如下：玻璃化温度(Tg)以下为玻璃态区；玻璃化温度到粘流温度(Tf)之间为高弹区；粘流温度到分解温度(Td)之间为粘流态区。玻璃态：（运动单元是侧基、原子、原子团）硬如玻璃且脆弱。温度低，分子间作用力大，物理结点多，热运动能量不足以使大分子和链段运动。当受到外力作用时，只能使键角、键长产生变化，其形变很小，属于普弹形变。高弹态：（运动单元是链段）温度高，体积膨胀，分子间作用力相应减小，热运动能量可以克服某些物理结点的牵制，从而使链段发生热运动，但整个大分子还不能相对移动。当外力作用时，由于链段运动改变大分子的构象而引起很大

7、的形变，外力消除后，形变总会回复，故称为可逆的高弹形变。粘流态：温度更高时，热运动能量通过链段运动沿外力方向传递、扩散，可使整个大分子的重心产生相对移动。高分子的分子间力很大，黏度很高，流动阻力也很大。受力产生不可逆形变，称为塑性形变。玻璃化温度：非晶态高聚物的高弹态和玻璃态的相互转化温度。黏流温度：大分子可刚好产生相对移动时的温度。从分子运动的本质来看，非晶态高分子的三种物理状态可理解为：链段运动被冻结的状态是玻璃态，链段可自由运动的状态是高弹态，大分子可以相对移动的状态是粘流态。11. 黏弹性：聚合物的形变性质依赖于时间而且可逆，介于理想弹性体和理想黏性体之间，因此可看作是黏性体和弹性体的

8、结合，称为黏弹性。12. 力学松弛现象：聚合物的力学性质随时间而变化的现象总称为力学松弛现象。13. 蠕变：指一定温度和较小的恒定外力作用下，高分子的形变随时间的增加而逐渐增大的现象14. 应力松弛：在一定温度下，使高分子试样迅速产生形变，试样内产生与外力相抗衡的内应力在保持形变不变的情况下，随时间延长，应力不断衰减的现象，叫应力松弛。15. 图（1）表示蠕变过程。a表示线形，b表示交联。交联分子链与分子链之间不能产生相对移动，不能产生第三段形变，故蠕变可完全恢复。图（2）表示应力松弛过程。a表示交联，b表示线形。交联（1） （2） 不能产生质心位移，应力只能松弛到平衡值。16. 高分子的熔体

9、和浓溶液一般属于非牛顿型流体。17. 高分子物溶解过程包括溶胀和溶解两个阶段。1. 纺织纤维分为天然纤维和化学纤维。2. 1tex=1g/1000m 1旦=1g/9000m 1Nm=1m/g3. 棉纤维湿强大于干强：棉纤维聚合度高而且结晶度、取向度也较高，其分子间次价力的总和大于主价力，所以很难使分子链间发生相对滑移。它的断裂可能是由于超分子结构中存在缺口或弱点，在拉伸时弱点首先断裂，缺口逐渐扩大，进而应力集中，分子链拉断，导致纤维断裂；在潮湿状态下，水的增塑作用，可以部分消除纤维中的弱点，使应力分布趋于均匀，从而增大了纤维的强度。4. 黏胶纤维湿强小于干强：粘胶纤维大分子聚合度较低，结晶度、

10、取向度也较低，其分子间次价力的总和小于主价力，所以在外力作用下容易因分子链间的相对滑移而使纤维断裂。在潮湿状态下，水分子的溶胀作用使分子间力减弱，有利于分子链的相对滑移，从而减小了强度。5. 极限氧指数：在规定条件下，纤维材料点燃后在氮氧混合气体中维持燃烧所需的最低含氧量的体积分数。LOI21%，难燃、阻燃。LOI26%，阻燃纤维。6. 纤维素纤维大分子的一次分子结构特点：基本单元是-D-葡萄糖剩基彼此以1,4-苷键联合，大分子的对称良好，结构规整。每个葡萄糖剩基上有三个羟基，其中2,3位上接两个仲醇基，6位上接一个伯醇基，它们都具有一般醇羟基的特性。在右端的剩基中含有一个潜在的醛基。 纤维素

11、分子中含有许多羟基，可形成氢键。7. 说明棉纤维丝光前后结构的变化。形态结构：纤维直径增大变圆，纵向天然扭曲率减小(80%14.5%)，横截面由腰子形变为椭圆形，甚至圆形，胞腔缩为一点，若施加适当张力，纤维圆度增大，表面原有皱纹消失，表面平滑度，光学性能得到改善(对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，增加了反射光的强度，织物显示出丝一般的光泽。分子结构：棉纤维在浓碱液中发生溶胀后，大分子链间的氢键被拆散，舒解了织物中贮存的内应力，通过拉伸，大分子进行取向排列，在新的位置上建立起新的分子键，且分子间力比溶胀前大。最后在张力下去碱，已取向排列的纤维间的氢键在稳定状态下被固定下来，这时的纤维处

12、于较低的能量状态，因此尺寸稳定。聚集态结构：结晶度减小，无定形区域增大，使原来在水中不可及的羟基变为可及，因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性能都有所提高，另外，由于丝光后，纤维形态变化，表面和内部的光散射减少，因此同浓度染料染色时，染色深度也增加。纤维溶胀后，大分子间的氢键被拆散，在张力作用下，大分子的排列趋向于整齐，使取向度提高，同时，纤维表面不均匀变形被消除，减少了薄弱环节。使纤维能均匀的分担外力，从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的纤维相互紧贴，抱合力，也减少了因大分子滑移而引起断裂的因素。因此强度增加。晶型发生了变化，晶格由纤维素变为纤维素。聚集态模型由缨状原纤变为

13、边缘微胞模型。8. 麻、棉比较：麻的取向度和结晶度比棉大。9. 棉纤维的形态结构：最外层是表皮和初生层，中心是被压扁了的中腔，纤维主要成分是S次生层，在生长时，次生层每日长出一层，纤维素在初生层内壁逐渐加厚形成次生细胞，次生胞壁的纤维素大分子呈螺旋排列，与纤维轴有20-30的螺旋倾角，这种螺旋有的左旋，有的右旋，相邻两层的螺旋走向往往是相反的，在左旋和右旋之间大分子有转折。10. 棉纤维耐碱不耐酸，蛋白质纤维耐酸不耐碱。1. 蛋白质的基本组成单元：氨基酸。2. 过缩：将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理很短时间，然后除去外力并在蒸汽中 任其收缩，纤维能够收缩到比原来长度还短，这种现象称为

14、过缩。原因：外力和湿热作用使肽链构象发生了变化，原来的次价键被拆散，但因处理时间很短，尚未在新的位置上建立起新的次价键，多肽链可自由收缩，故产生过缩。3. 暂时定形：若将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理稍长时间，除去外力后纤维并 不会回复到原来长度，但是在更高的温度条件下处理纤维仍可回缩，这种现象称为暂定。原因：是次价键拆散后，在新的位置上尚未全部建立起新的次价键或次价键结合得尚不稳固，只能使形态暂时固定，遇到适当的条件仍可收缩。4. 永久定形：如果将伸长的羊毛纤维在热水或者蒸汽中处理更长时间 如12h，则外力去除后，即使再经蒸汽处理，也仅能使纤维稍微收缩，这种现象称为永定。原因：这是

15、由于处理时间较长，次价键被拆散后，在新的位置上又建立起新的稳固的次价键，使多肽链的构象稳定下来，从而能阻止羊毛纤维从形变中恢复原状，所以产生永定。5. 蚕丝的盐缩：蚕丝纤维在氯化钙、硝酸钙等中性盐类的浓溶液中处理，会发生显著的膨润、收缩的现象，称为盐缩。 SCN- I- Br- NO3- Cl- CH3COO- C4H4O6- SO4- F-盐缩原理：氯化钙、硝酸钙等中性盐中的金属离子具有较强的水合能力，当Ca2+等离子进入蚕丝无定形区时会带入大量的水分子，引起蚕丝纤维的剧烈溶胀。在较高温度下，Ca2+等离子引起的溶胀作用可破坏丝素蛋白质大分子间的盐键、氢键和范德华力等各种结合力。在无张力条件

16、下，丝素纤维内蛋白质大分子链的构象发生变化，产生自由卷曲，宏观上表现为纤维或织物的急剧收缩。6. 丝鸣：弱的无机酸和有机酸，如醋酸和酒石酸等的稀溶液，在常温下并不损伤纤维，还可改善其光泽、手感并赋予丝鸣的特性。7. 增重：丝纤维吸收单宁酸的量可高达25%，并且不会明显改变其他性质，手感柔软，膨松性、抗皱性和耐紫外线性得以改善，也较难被水除去。因此，单宁酸可作为增重剂和媒染剂。1. 长丝：单丝、复丝、帘线丝。2. 短纤维：棉型短纤维(25-38mm,1.3-1.7dtex)、中长型(51-76,2.2-3.3)、毛型(70-150,3.3-7.7)3. 异形纤维：在合成纤维纺丝成型加工中，采用异

17、形喷丝孔纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。4. 复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维。（并列型、皮芯型、裂离型、海岛型）5. 变形纱：包括所有经过变形加工的丝和纱。如弹力丝、膨体纱。弹力丝：高弹丝、低弹丝。变形方法：假捻、空气喷射、热气流喷射、填塞箱、赋型6. 按单纤维的粗细分类：常规纤维、细旦纤维、超细纤维、极细纤维7. 纺丝液的制备：溶液法、熔融法。8. 常规纺丝方法：熔融纺丝法、溶液纺丝法（湿法纺丝、干法纺丝）9. 特殊纺丝方法：乳液纺丝、悬浮纺丝、干湿法纺丝、冻胶、液晶、相分离、反应纺丝10. 氨纶（聚

18、氨酯弹性纤维）：裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻纱11. 维纶（聚乙烯醇缩醛化纤维）1. 涤纶（聚酯纤维）：聚对苯二甲酸乙二酯含量大于85%的纤维。酯交换法：直接酯化法：涤纶染色比较困难的原因：（载体染色法、高温高压染色法、热溶染色法）涤纶缺乏亲水性、在水中膨化程度低；涤纶分子中缺少像纤维素或蛋白质那样能和染料发生结合的活性基团，因此原来用于纤维素或蛋白质纤维染色的染料，不能用来染涤纶，但可以用醋酯纤维染色的分散染料；采用分散染料，除某些相对分子质量较小的染料以外，也还存在着另外的困难。涤纶分子排列得比较紧密，纤维中只存在较小的空隙。当温度低时，分子热运动改变其位置的幅度较小，在潮湿的条件下，涤纶又

19、不会像棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大，因此染料分子很难渗透到纤维内部去。2. 锦纶（聚酰胺纤维）由二元胺和二元酸缩聚： NH(CH2)xNHCO(CH2)yCO n由氨基酸缩聚或内酰胺开环： NH(CH2)xCO n熔点：锦纶66 锦纶7 锦纶6 锦纶77染色性能：聚酰胺纤维大分子的两端含有氨基和羧基，在酸性介质中带有正电荷，可用酸性染料染色，而在碱性介质中带有负电荷，故可用阳离子染料染色。用酸性染料在同一条件下染色，聚酰胺6容易染成浓色。此外，也可用分散染料染色。3. 腈纶（聚丙烯腈纤维）“合成羊毛”蕴晶（准晶）：聚丙烯腈纤维中存在着纤维与纤维轴平行的晶面，大分子排列侧向有序，纵向无序

20、的结构。（结构：侧序分布）第一单体：丙烯腈。是腈纶的主体，对纤维的许多化学、物理及力学性能起主要作用。第二单体：结构单体，含酯基的乙烯基单体。这些单体的取代基极性较氰基弱，基团体积大，可以减弱聚丙烯腈大分子间的作用力，从而改善纤维的手感和弹性，克服纤维的脆性，也有利于染料分子进入纤维内部。第三单体：染色单体，一般用离子化的乙烯基单体。使纤维引入具有染色性能的基团，改善纤维的染色性能。（一类对阳离子染料有亲和力，含有羧基或磺酸基的单体，另一类对酸性染料有亲和力，含有氨基、酰氨基、吡啶基的单体）腈纶的热弹性：由于大分子间氰基的相互作用，聚丙烯腈成为准晶高分子物。由于氰基的强极性，大分子处于能量较高

21、的稳定状态，它有恢复到原来稳定状态的趋势。若在紧张状态下使纤维迅速冷却，纤维在具有较大内应力的情况下固定下来，这种纤维就潜伏着受热收缩性，即热回弹性。染色性能：很难染色，但在纤维组成中引入第二、第三单体后，不仅在一定程度上降低了结构的规整性，而且引进少量酸性或碱性基团，而能采用酸性或阳离子染料染色，使染色性能得到改善。4. 丙纶（聚丙烯纤维）：不含可染色的基团，吸湿性又差，故难以染色，采用分散性染料，只能得到很淡的颜色，且染色牢度很差。通常采用原液着色、纤维改性、在熔融纺丝前掺混染料络合剂等方法，可解决染色问题。1. 聚合物：由许多结构相同的简单单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大，分

22、子链很长的化合物。2. 缩聚反应：具有两个或两个以上官能度的单体分子间经过多步缩合，逐步形成高分子量的聚合物并有小分子析出的反应。3. 加聚反应：不饱和单体及环状化合物通过自身的加成聚合反应生成高聚物的反应。4. 链式聚合：由活性中心引发的以链式反应历程进行的聚合反应。5. 逐步聚合：通过单体与单体、单体与二聚体及二聚体与多聚体间的键合反应，聚合体系中分子数逐步减小，分子量增大的聚合反应。6. 从A和B两种单体出发，根据高聚物的链结构，聚合后可以得到如下产物：均聚物：A、B不可发生共聚，得到A聚合物和B聚合物两者的混合物交替共聚物：高分子链中A、B呈有规则的间隔排列。如：ABABABAB 无规

23、共聚物：在高分子链中A和B的排列没有一定的顺序，没有一种单体在分子链上单独的较长链段，如：ABBBAABA接枝共聚物：聚合物中，以某种单体（如A）组成的长链，而另一单体（如B）形成支链与之连接。嵌段共聚物:高分子链中A、B成段出现。如：AAAABBBBAAAABBBB7. 自由体积：分散在聚合物中的“空隙”称为自由体积。8. 说明大分子链柔顺性及其影响因素。柔韧性：高分子链能够改变其构象的性质。内旋转单键数目越多，构象数越大，柔韧性越好。主链结构：主链全部有单键组成，链的柔顺性越好。如：-Si-O- - C - N - - C - O - C - C 取代基：取代基极性越强，数目越多，链的柔顺

24、性也就越差；直接连在主链上的非极性取代基体积越大，空间位阻越大，使链的刚性增加，非极性不连在主链上，体积越大，柔顺性就越好。氢键：如分子内或分子间形成氢键，就会增加分子链的刚性。支化交联：支链越长，柔顺性越差；交联含30%以上，大大影响柔顺性。9. 牛顿型流体：在外力较小的作用下即能流动的流体，并且流动的速度梯度与所加的切应力大小成正比。10. 合成纤维在生产的过程中先拉伸在热定形由于拉伸取向可以使纤维强度成倍、成十倍地增加，因而，几乎所有的合成纤维都必须进行牵伸，但牵伸是纤维强度提升的同时将出现脆性，为此，常常将取向后纤维进行适当的热处理，促使小的链段解取向，消除内部应力，而整个链不解取向。

25、热处理的另一个作用是减少纤维在沸水中的收缩率，经热处理，链段已经发生卷曲，在使用过程中不会再变形。11. 高分子熔体的流变特性：高分子的流动是以大分子链段运动为基础的。高分子流体的黏度很大，而且随相对分子质量的增加而显著增大。高分子流体在流动过程中伴随有高弹变形的发生。高分子流体的流动不符合牛顿流动定律。12. 高分子的溶解特征为：非极性非晶态聚合物：易溶于溶度参数相近的溶剂。极性非晶态聚合物：要考虑溶剂化原则，即易溶于亲核（或亲电）性相反的溶剂。非极性晶态聚合物：难溶，选择溶度参数相近的溶剂，且升温至熔点附近才可溶解。极性晶态聚合物：易溶，考虑溶剂化原则。低交联度的聚合物：只能溶胀不能溶解。

26、13. 单晶：一般是在极稀的溶液中(浓度约0.010.1%)缓慢结晶形成的。伸直链晶：聚合物在高压和高温下结晶时，可以得到厚度与其分子链长度相当的晶片，在剪切应力作用下结晶时，更倾向于生成，应力越大，伸直链组分越多。串晶：较低温度下，边结晶边搅拌，中心轴为伸直链结构，周围生长着折叠链晶体。球晶：当结晶性聚合物从浓溶液中析出或从熔体猝冷却结晶时，通常形成球晶。14. 试画出非晶态聚合物的应力-应变曲线，并详述此应力-应变曲线。A：弹性极限点 Y：屈服点 B：断裂点A：弹性极限应变 A：弹性极限应力B：断裂伸长率 B：断裂强度Y：屈服应变 Y：屈服应力OA段为符合虎克定律的弹性形变区，应力应变呈直

27、线关系变化，直线斜率相当于材料弹性模量。越过A点应力应变曲线偏离直线，说明材料开始发生塑性形变，极大值Y点称为材料的屈服点，其对应的应力应变分别称为屈服应力和屈服应变。发生屈服时，局部会出现“细颈”现象，应力略有下降，发生“应变软化”。随着应变增加，在很长一个范围内曲线基本平坦，“细颈”区越来越大，直到拉伸应变很大时，应力又略有上升（取向硬化），到达B点发生断裂。与B点对应的应力、应变分别称为断裂强度和断裂伸长率。15. 纤维粗细度对纺织品的性能有什么影响？影响纱线性质和纱线抗扭刚度。 影响纺织品的弯曲刚性、悬垂性和手感。影响织物的光泽和染色速率。 影响纱条均匀度。16. 纤维的卷曲性对纤维制

28、品的性能有什么影响？可以使短纤维纺纱时增加纤维之间的摩擦力和抱合力，使成纱具有一定的强力；还可提高纤维和纺织品的弹性，使手感柔软，突出织物的风格；对织物的抗皱性、保暖性以及表面光泽的改善都有影响。17. 为什么棉纤维的吸湿等温线显示反S形？ 在空气湿度为0-15%时，存在于纤维素无定形区的亲水性基团是吸湿中心，干燥纤维开始吸湿时，水分子很快被纤维中的亲水性基团吸附，形成单分子层吸附，因此平衡回潮率增加较快。在空气湿度为15%-70%时，当纤维吸湿达到饱和点后，水分子继续进入纤维的细胞腔和各孔隙中，使水分子层加厚，形成多分子层吸附或毛细管吸附，因此平衡回潮率增加较慢。在空气湿度为70%-100%

29、时，因为在吸湿的同时还伴随着纤维的膨化，导致新的吸湿中心的增加，又由于毛细管的作用，所以曲线斜率又上升。18. 为什么吸湿性强的纤维的脱湿等温线与吸湿等温线不重合？水分子进入纤维后，纤维素分子间的氢键被纤维素分子与水分子间的氢键所替代形成新的氢键。在解吸过程中，水分子离开纤维，无定形区纤维互分子间的氢键重新形成，但由于受内部阻力的抵抗，纤维素分子与水分子之间的氢键不能全部可逆的打开，故吸着的水多，因而有较高的平衡回潮率，形成吸湿滞后现象。19. 纤维的结构对其吸湿性有哪些影响？ 亲水性基团。纤维的吸湿性从本质上说，取决于其化学结构中有无可与水分子形成氢键的极性基团及其强弱和数量。 结晶区与非结

30、晶区。纤维的吸湿性还与其物理结构有关，在结晶区,纤维大分子中的亲水基团在分子间形成交键，分子排列紧密有序，水分子难以进结晶区，因此，吸湿主要发生在纤维的无定形区和结晶区的表面，所以同样化学结构的纤维，由于其物理结构不同，纤维的吸湿性也不同。无定形区比例越大，吸湿性越强。棉纤维经过丝光后，无定形区比例增加，吸湿性随之提高。纤维内部孔隙。亲水基团与水分子形成水合物，这种结合较为牢固，称直接吸附。表面吸附。纤维愈细，比表面积愈大，则吸附水分子的能力愈强。纤维伴生物。纤维伴生物位于纤维的表面，它改变了纤维的表面特性。20. 纤维可能的断裂方式有哪几种？为什么纤维的实际强度比理论强度低？纤维的断裂方式有

31、脆性断裂和韧性断裂。（1）由于材料内部存在各种缺陷，缺陷造成的应力集中使局部区域的应力远高于平均应力（2）因为破坏总是先发生在某些薄弱环节，不可能是所有的化学键或分子间作用力同时破坏（3）高分子材料的凝聚态结构不可能像理论计算时那么规整21. 比较蚕丝纤维、羊毛纤维拉伸性能的异同，并分析造成差异的原因。相同：两种纤维都在明显的屈服点，断裂功均比较大。随着温度、湿度的增加，它们的屈服应力、初始模量、断裂强度都下降，断裂延伸度增加。不同点：蚕丝纤维屈服应力和断裂强度高，断裂伸长率低。 羊毛纤维屈服应力和断裂强度低，断裂伸长率高。原因：蚕丝纤维分子链较为伸直，取向度较高，而且分子链之间的排列比较整齐

32、，结晶度较高，故具有较高的断裂强度和较低的断裂伸长率。羊毛纤维的多肽链是卷曲的，具有螺旋构象，肽链之间存在着各种次价键，当受到外力拉伸时，螺旋状的构象变为伸直的构象，肽链之间的交联链能阻止分子链之间的滑移，帮羊毛具有较大的延伸性能。22. 涤纶在酸、碱（含浓烧碱）、氧化剂作用下的化学变化。（1）对酸碱的稳定性。涤纶大分子中存在酯键，可以被水解，引起分子量的降低的酸碱对酯键的水解具有催化作用，以碱更为剧烈，涤纶对碱的稳定性比对酸的稳定性差。涤纶耐酸性较好，无论是对无机酸还是有机酸，均有良好的稳定性。涤纶再碱液的作用下发生水解，水解成都随着碱的种类、浓度、温度及时间而变。再热碱中，涤纶表面大分子发

33、生水解。水解程度由表及里，当表面水解到一定程度时，则产生“剥皮现象”，造成纤维失重和强度降低，而分子量无明显变化。（2）涤纶对氧化剂和还原剂的稳定性很高，即使在浓度、温度、时间等条件均高时，纤维的强度的损伤也不十分明显。23. 异形纤维的特点：异形纤维具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。三角形横截面的涤纶或锦纶与其他纤维的混纺织物有闪光效应；十字形横截面的锦纶回弹性强；五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好；扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的手感和光泽；中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。