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第1章 绪论 1

1.1纤维的来源与分类 1

1.1.1天然纤维 1

1.1.2化学纤维 2

1.2纤维的有关术语 3

1.2.1纤维的长度、宽度与密度 3

1.2.2差别化纤维 4

1.2.3断裂强度 5

1.2.4断裂伸长率 5

1.2.5初始模量 6

1.2.6纤维的吸湿 6

1.3纤维的生产概述 8

1.3.1原料准备 9

1.3.2纺丝 9

1.3.3后加工 11

1.4纤维的发展及应用前景 12

1.4.1蛋白纤维的功能化应用 12

1.4.2功能化纤维素材料 13

1.4.3高性能纤维 15

1.4.4绿色纤维 16

思考题 17

第2章 高分子物理基础 18

2.1高聚物的结构 18

2.1.1分子结构 19

2.1.1.1近程结构 19

2.1.1.2远程结构 24

2.1.2聚集态结构 32

2.1.2.1聚合物的分子间作用力 33

2.1.2.2晶态结构 34

2.1.2.3聚合物非晶态结构 44

2.1.2.4取向态结构 46

2.1.2.5高分子液晶 48

2.1.2.6共混高聚物 51

2.2聚合物的分子运动与热转变 54

2.2.1聚合物分子运动的特点 55

2.2.2聚合物的力学状态和热转变 57

2.2.3聚合物的玻璃化转变 58

2.2.3.1玻璃化温度的测定 58

2.2.3.2玻璃化转变的自由体积理论 59

2.2.3.3影响玻璃化温度的因素 59

2.2.3.4玻璃化温度以下的松弛——一次级转变 64

2.3聚合物的力学性能 65

2.3.1玻璃态和结晶聚合物的力学性质 65

2.3.2聚合物的橡胶弹性 68

2.3.2.1橡胶的使用温度范围 68

2.3.2.2高弹性的特点 70

2.3.3高聚物的黏弹性 70

2.3.3.1聚合物的力学松弛现象 70

2.3.3.2黏弹性的力学模型 74

2.3.3.3黏弹性与时间、温度的关系——时温等效原理 77

2.3.3.4 Boltzmann叠加原理 79

2.4聚合物的电学性能、光学性能和热性能 79

2.4.1聚合物的电学性能 79

2.4.1.1聚合物的导电性 79

2.4.1.2静电及消除 82

2.4.2聚合物的光学性质 83

2.4.2.1光折射与非线性光学性质 83

2.4.2.2光的吸收与反射 84

2.4.3聚合物的热性能 84

2.4.3.1比热容 84

2.4.3.2纤维材料的热收缩性 85

2.4.3.3耐热性 85

思考题 86

第3章 蛋白纤维 88

3.1蛋白质化学基础 88

3.1.1氨基酸及其性质 88

3.1.1.1主要氨基酸及其分类 89

3.1.1.2氨基酸的物理化学性质 91

3.1.1.3氨基酸的化学反应 95

3.1.2蛋白质的结构和构象 98

3.1.2.1肽键和肽 98

3.1.2.2蛋白质分子的构象 101

3.1.2.3蛋白质的分类 114

3.1.3蛋白质的物理化学性质 116

3.1.3.1两性电解质和等电点 116

3.1.3.2蛋白质的溶解性 116

3.1.3.3蛋白质的渗透压和透析 117

3.1.3.4蛋白质的变性及复性 117

3.2胶原蛋白纤维 120

3.2.1胶原蛋白的分类 120

3.2.1.1胶原蛋白类型 120

3.2.1.2动物皮肤中常见胶原蛋白介绍 121

3.2.2胶原蛋白的生物合成 122

3.2.2.1胞内生物合成 122

3.2.2.2胞外生物合成 122

3.2.3胶原蛋白的化学结构 123

3.2.3.1胶原蛋白的氨基酸组成和序列 123

3.2.3.2胶原蛋白的二级结构 126

3.2.3.3胶原蛋白的超分子聚集 126

3.2.3.4胶原纤维的形成和结构特征 134

3.2.4胶原蛋白的物理性质 135

3.2.5胶原蛋白的化学性质 137

3.2.5.1酸碱对胶原蛋白的作用 137

3.2.5.2盐类对胶原蛋白的作用 137

3.2.5.3酶对胶原蛋白的作用 138

3.2.5.4胶原蛋白的交联改性 138

3.2.6胶原蛋白的分离与制备 140

3.3角蛋白纤维 142

3.3.1角蛋白的类型 142

3.3.2角蛋白的结构 143

3.3.2.1分子结构 143

3.3.2.2角蛋白的二级结构 148

3.3.2.3角蛋白的超二级结构 150

3.3.2.4毛纤维的形态结构 153

3.3.3角蛋白的物理化学性质 155

3.3.4角蛋白的化学反应 156

3.4动物皮纤维的形态—组织学 165

3.4.1组织学研究方法和技术介绍 165

3.4.2动物皮的一般组织结构 168

3.4.3动物皮中的非纤维成分 175

3.5蚕丝蛋白纤维 176

3.5.1蚕丝蛋白的化学组成和分子结构 176

3.5.1.1丝蛋白的氨基酸组成 177

3.5.1.2重链 179

3.5.1.3轻链 181

3.5.1.4 P25蛋白 182

3.5.1.5丝胶蛋白 183

3.5.2丝芯蛋白和丝胶蛋白的超分子结构 185

3.5.3蚕丝的物理和机械性质 187

3.5.4蚕丝的化学性质 188

思考题 189

第4章 纤维素纤维 191

4.1植物纤维素的生物合成 191

4.2纤维素的分子结构 193

4.2.1化学结构 193

4.2.2纤维素大分子的构象 195

4.2.3纤维素的分子量和聚合度 195

4.2.4纤维素的聚集态结构 198

4.2.5纤维素的结晶度和可及度 202

4.2.6纤维素的细纤维结构 203

4.2.7纤维素大分子间的氢键及其影响 204

4.3纤维素的物理性能及物理化学性质 206

4.3.1纤维素的吸湿与解吸 206

4.3.2纤维素纤维的润胀与溶解 208

4.3.3纤维素的电化学性质 212

4.3.4纤维素的热降解 213

4.3.5纤维素的物理指标 214

4.4纤维素的化学性质 214

4.4.1纤维素的降解反应 214

4.4.2纤维素的酯化和醚化 221

4.4.2.1酯化反应 222

4.4.2.2醚化反应 226

4.4.3纤维素的化学改性 227

4.4.3.1纤维素的接枝共聚 227

4.4.3.2纤维素的交联 229

思考题 230

第5章 合成纤维 231

5.1聚酯纤维 231

5.1.1涤纶的基本组成物质及其生产概述 231

5.1.2聚酯纤维的纺丝 232

5.1.3涤纶的结构 235

5.1.4涤纶的物理性质 237

5.1.5涤纶纤维的性能 238

5.2聚酰胺纤维 242

5.2.1聚酰胺的生产 243

5.2.1.1聚己二酰己二胺的制备 243

5.2.1.2聚己内酰胺的制备 245

5.2.2聚酰胺的纺丝 245

5.2.2.1聚己内酰胺的纺前处理及切片干燥 245

5.2.2.2聚酰胺的纺丝工艺及特点 246

5.2.2.3聚酰胺纤维的后加工 246

5.2.3聚酰胺的结构 247

5.2.4聚酰胺的性质 249

5.2.5聚酰胺纤维的性能 250

5.2.6聚酰胺纤维的主要用途 251

5.3聚丙烯腈纤维 252

5.3.1聚丙烯腈的制备 252

5.3.1.1单体及其他基本原料 252

5.3.1.2丙烯腈的聚合 253

5.3.2聚丙烯腈纤维的纺丝 255

5.3.2.1纺丝原液的制备 255

5.3.2.2湿法纺丝 255

5.3.2.3干法纺丝 257

5.3.2.4后加工 257

5.3.3聚丙烯腈纤维的结构 261

5.3.4聚丙烯腈的性能 261

5.4聚乙烯醇纤维 262

5.4.1聚乙烯醇的制备 262

5.4.2聚乙烯醇纤维的生产 264

5.4.3聚乙烯醇纤维的结构 265

5.4.4聚乙烯醇纤维的性能 265

5.5聚氯乙烯纤维 267

5.5.1聚氯乙烯的制备 267

5.5.2聚氯乙烯的结构 268

5.5.3聚氯乙烯纤维的性能 268

5.6聚氨酯弹性纤维 269

5.6.1聚氨酯的合成 270

5.6.2聚氨酯弹性纤维的生产 271

5.6.3聚氨酯弹性纤维的结构 273

5.6.4聚氨酯弹性纤维的性能 274

5.7聚丙烯纤维 274

5.7.1等规聚丙烯的制备 275

5.7.1.1等规聚丙烯的合成 275

5.7.1.2等规聚丙烯的结构和性能 276

5.7.1.3成纤聚丙烯的性能特点和质量要求 277

5.7.2聚丙烯纤维的生产 278

5.7.3聚丙烯纤维的性能和用途 278

思考题 279

参考文献 280