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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