纤维化学与物理测验 11、棉纤维的形态结构和羊毛形态结构各有什么特点？答：棉纤维成熟时截面为腰圆形，中有空腔，由外向内由初生层、次生层和中腔三部分组成，纵向有天然卷曲，纵面呈不规则的而且沿纤维长度不断改变转向的螺旋扭曲。

羊毛纤维由包裹在外部的鳞片层，组成羊毛实体的皮质层和毛干中心，不透明的髓质层三部分组成，髓质层只存在于粗羊毛中，细羊毛中没有。

2、纤维素纤维和蛋白质纤维各有哪些常见纤维？答：纤维素纤维：棉纤维、麻纤维、天丝、粘胶纤维、莫代尔。

蛋白质纤维：羊毛、蚕丝、大豆蛋白纤维。

3、蛋白质纤维为什么具有两性性质？答：蛋白质的基本组成是氨基酸，氨基酸有两性性质。

蛋白质分子除末端的氨基与羧基外，侧链上还含有许多酸、碱性基团，因而蛋白质具有既像酸一样电离又像碱一样电离，是典型的两性高分子电解质。

故蛋白质纤维具有两性性质。

4、什么叫羊毛的可塑性？试述其表现。

答：羊毛的可塑性指羊毛在湿热条件下，可使内应力迅速衰减，并可按外力作用改变现有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性能。

表现：（可省略羊毛纤维在湿热条件下，分子间的交联键被破坏，大分子可以在外力作用下发生构象的变化。

）如果将拉伸的羊毛在湿热中处理较短时间，旧的交联键被破坏，新位置的交联还没有建立，放松张力羊毛将会发生较大收缩，这种现象叫“过缩”；如果拉伸的羊毛经较长时间湿热处理，在新位置上建立起新的交联，就会有“暂定”作用，去除拉伸，羊毛形状暂时不变；如果拉伸羊毛经过充分湿热处理，大分子在新位置上建立起稳定的交联，就会有“永定”作用，不超过这个处理条件纤维会保持形状稳定。

5、试述羊毛的毡缩机理答：1.定向摩擦效应使羊毛纤维定向运动；2.羊毛卷曲性使定向运动造成相互摩擦；3.回复性使羊毛回复时鳞片相互咬合摩擦。

6、棉纤维氧化后性能发生了什么变化？答：1.氧化后纤维变得不耐碱；2.铜氨溶液粘度下降，3.纤维受到潜在损伤，强度虽然暂时不降低，但若遇碱会大幅下降。

7、棉和黏胶纤维吸湿后机械性能会发生了什么变化？为什么？答：棉纤维吸湿后强力高于它的干强力，断裂延伸度增大。

因为棉纤维聚合度、结晶度、取向度都高，断裂是由于它内部存在结构缺陷，产生应力集中，以大分子断裂为主。

吸湿后，发生膨化，水分拆散了部分分子间力，利于在外力作用下大分子重排，改善了应力集中现象。

粘胶的吸湿后强力低于它的干强力，断裂延伸度变大。

因为粘胶纤维聚合度低，结晶度低，分子间力小，断裂是以分子间滑脱断裂为主；纤维吸湿膨化后，无定形区分子间力被破坏，分子间就更加容易滑脱8、比较羊毛和棉纤维的机械性能，解释原因。

答：棉纤维聚合度高、结晶度高、大分子规整性好，基本结构单元为环状的β-D葡萄糖剩基，刚性大，外力作用时分子难以相对运动，形变较小，机械性能特点是硬而脆。

羊毛纤维大分子的基本结构单元是a-氨基酸，结构复杂，大分子一般是a螺旋构象，纤维中没有结晶区，外力作用下分子可以改变构象，可以具有较大的形变，因此比较柔软，强力低，机械性能柔而韧。

9、写出纤维素的分子结构并分析特点。

特点：(l)纤维素大分子的基本结构单元是β-D-葡萄糖剩基，各剩基之间以 1，4-苷键相联结，相邻两个剩基相互扭转180o，大分子的对称性良好，结构规整，因此具有较高的结晶性能。

(2)纤维素大分子中的每一个葡萄糖剩基(不包括两端)上，有三个自由羟基，其中2，3位碳原子构成两个仲醇基，6位碳原子上接一个伯醇基，它们都具有一般醇基的特性。

(3)在结构式中左端的剩基上含有四个自由羟基，而右端的剩基上除三个自由羟基外，还含有一个潜在醛基，（4）纤维素是由一系列不同长度的线性高分子组成的，相对分子质量具有不均一性和多分散性。

10、蚕丝和羊毛超分子结构有什么不同？机械性能各有什么特点？答：超分子结构既是大分子的聚集态结构。

羊毛蛋白质的多肽链具有α-螺旋结构，大分子之间无结晶，副键较多，取向度低。

蚕丝丝素蛋白聚集态结构一般认为由无定形区和结晶区组成结晶度在50%~60%之间，取向度较高。

机械性能特点：羊毛强力低，柔而韧、断裂延伸度高，回弹性较好。

蚕丝断裂强度高、初始模量低（高！抗形变性能较好）、断裂延伸度较低低纤维化学与物理测验 21、高分子材料一次结构研究什么内容？按一次结构不同高分子材料分哪些类型？答：一次结构主要指高分子的组成和构型结构，主要研究一个大分子内的一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。

类型：按组成分有碳链高分子，杂链高分子，元素高分子；按构型分：无规立构、全同立构、间同立构。

按连接方式分有头-头连接、头-尾连接和无规连接；按形态分有直链高分子、支链高分子和体型高分子；2、高分子材料的二次结构影响材料的什么性能？影响这个性能的因素具体有哪些？答：二次结构指高分子物的构象异构，高分子构象可以随外界条件而瞬时变化，时而卷曲，时而伸直，因此影响高分子物的柔性。

影响柔顺性的因素：主链结构：只有单键可以内旋转，单个双键利于分子内旋，利于柔性增加，共轭双键和环状结构都使分子柔性降低；取代基：取代基极性大，使分子间作用力强，分子链柔性降低；取代基体积大时由于空间位阻会降低分子柔性，但空间位阻有降低了分子间作用力使分子柔性增加；分子间的作用力如氢键等分子柔性降低。

3、什么叫缩聚反应？提高反应产物的聚合度的措施有哪些？答：含有两个或两个以上官能团的单体通过缩合聚合生成高聚物的反应措施：（1）提高反应程度；（2）尽量使反应官能团等当量比；（3）去除反应生成的小分子物；提高体系的反应平衡常数。

4、什么叫加聚反应？试述反应历程和特点。

答：加聚反应指由不饱和单体及环状化合物通过自身的加成聚合反应而生成高聚物的反应。

历程：反应由链引发反应、链增长反应和链终止反应（耦合终止、双歧歧化终止）三段组成。

引发：M（单体）→M·增长：M·+nM→Mn-M·终止：Mn-M→Mn+ 1特点：反应速度快，产物的相对分子质量高，反应中无小分子物产生。

5、什么叫强迫高弹性变？外力对这个形变有何影响？答：高分子材料在玻璃化温度以下受较强外力作用时发生的高弹形变叫强迫高弹形变。

这个形变在去除外力时不恢复，当温度升高到玻璃化温度以上才能恢复。

强迫高弹形变的大小与外力的大小和作用速度有关，外力作用到一定值才会发生这个形变，外力作用速度太快时大分子运动赶不上外力发展，材料的强迫高弹形变来不及发生，材料会脆性断裂。

6、试述高分子材料的取向机理，说出取向对材料性能的影响。

答：取向是高分子物大分子有序化的过程，高分子物在温度超过玻璃化温度下，大分子可以通过分子链段运动，沿外力方向重排，重排后的状态在外力作用下冷却后，就可以使高分子规整的结构稳定。

高分子物取向后其机械强力提高、初始模量提高、断裂延伸度降低，可以更好的抵抗外力；化学稳定性提高；各向异性变大。

7、非晶态高分子物在不同温度时有哪些不同力学性质？答：玻璃态：低于物质的玻璃化温度Tg，键长键角运动，形变小，易恢复，普弹形变；高弹态：Tg~Tf，高于玻璃化温度、低于粘硫温度，分子链段运动，形变大，可通过分子内旋转恢复，高弹形变；粘流态：高于粘硫温度Tf，分子间相对位移，形变大，不可恢复，塑性形变。

8、什么叫粘弹性？粘弹性的实质是什么？答：高分子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粘性体之间，因此，可看做是弹性与粘性的结合，称为粘弹性。

实质：高分子运动对时间有依赖性，高分子物的分子内旋转需要一定时间，使形变总赶不上外力的变化，表现出粘性；高分子运动单元具有多重性，只要真个大分子不发生相对位移，分子链段运动的形变在去除外力后能够恢复，表现出弹性。

9、写出高分子材料力学松弛的表现。

答：蠕变滞后内耗应力松弛蠕变：指在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大而增大的现象滞后和内耗：形变发展落后于应力发展的现象（滞后造成力的消耗）应力松弛：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，应力随时间衰减的现象。

10、什么叫多分散性？如何表示高分子物的多分散性？写出高分子物分子量的统计方法和表达式。

答：多分散性指高分子材料的分子组成和结构相同而分子量不同的性能。

表示方式：1、多分散性系数：重均分子量/数均分子量2、分子量分布曲线：统计方法：1 数均分子量：（表示式）M n=∑NiMi/∑Ni2重均分子量：M w= ∑WiMi/∑Wi=∑NiM i2/∑NIMi3 Z均分子量：Mz=∑Zi Mi/∑Zi=∑WiM i2/∑WiMi=∑NiM i2/∑NiM i24 粘均分子量：Mη=[∑W i M i α]1/α =[∑W i M i α/∑Wi ] 1/α=[∑NiMi(α+1)/∑NiMi] 1/α化学与物理测验 31、常见高分子材料大类型有哪些？他们使用温度范围各是多少？答：常见的高分子类型：塑料橡胶纤维塑料的使用温度：玻璃化温度以下橡胶的使用温度：玻璃化温度到粘流温度之间纤维的使用温度：玻璃化温度以下2、纤维的耐疲劳性取决于纤维的哪些性能？答：耐疲劳性取决于纤维的强度，回弹性，韧性；强度越高，耐疲劳性越好; 回弹性越高，耐疲劳性越好; 韧性越高，耐疲劳性越好。

3、写出表示纤维细度的指标和定义。

答：1、特克斯【tex】：是指纤维在公定回潮率下，1000m长度所具有的质量g2、旦尼尔：是指纤维在公定回潮率下，9000m长度所具有的质量g3、公制支数：在公定回潮率下，质量为1g的纤维所具有的长度m4、英制支数：在公定回潮率下，质量为1磅的纤维所具有的长度码数4、纤维的吸湿具有什么特性？写出表述吸湿性大小的定义。

答：纤维的吸湿性具有：滞后性、可逆性、有限性、膨化性、放热性。

含水率：吸湿平衡时，纺织纤维内所含水分质量与未经烘干的纤维质量之比的百分数回潮率：指吸湿平衡时纺织纤维内所含水分质量与绝对烘干的纤维质量之比的百分数5、写出涤纶纤维的分子式，分析结构特点和性能特点。

结构特点：1大分子为线性结构，缺乏侧基；2分子链结构具有较高的规整性，软硬链段相间出现；3 大分子成平面型结构，利于软硬链段的镶嵌排列；4 分子上缺乏亲水基团，规律地存在酯键。

2·形态结构和聚集态结构答：具有圆形实心截面，纵向均匀无条痕，分子间敛集紧密，结晶度可达40%~60%性能特点：强度高，形状稳定性好；耐酸，耐还原剂，耐氧化剂较不耐碱；热塑性好，热稳定性好。

6、什么叫熔融纺丝？哪些纤维是用熔融纺丝生产的？答：将高分子物加热熔融成液，经喷丝孔压出细流，经冷却形成纤维。

涤纶、锦纶、丙纶是通过熔融纺丝制成的。

7、什么叫湿纺丝？哪些纤维是通过湿纺丝成形的？答：将高分子物溶解在合适的溶剂中，制成纺丝液，纺丝液从喷丝口压出后在凝固浴中凝固成纤维。