纤维化学与物理上

纤维化学与物理上第一页，共一百六十页，2022年，8月28日第一节：高分子基本概念Polymermolecule,Macromolecule一、高分子化合物高分子化合物（简称高分子）：是指由原子或原子团（结构单元）以共价键形式连结而成的大分子量（一般为104～106）同系混合物。

一般情况下高分子化合物也被称之为聚合物特点：高熔点、高强度、高弹性以及溶液和熔体的高粘度等特殊物理性能.第二页，共一百六十页，2022年，8月28日1、单体（Monomer）：合成高分子的低分子原料.

尼龙-66的单体

假想单体2、重复单元（Repeatingunit）：在大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。3、结构单元（StructureUnit）：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素组成相同，也可以不同。4、单体单元（Monomerunit)：结构单元与单体相比，除了电子结构变化外，其原子种类及个数完全相同，这种结构单元称为单体单元。第三页，共一百六十页，2022年，8月28日5、链节：结构单元类似大分子链中的一个环节，俗称链节。6、聚合度（DegreeofPolymerization）：在聚合物的分子结构式中以n表示，也称为链节数。聚合度是衡量高分子大小的一个指标。以大分子链中的结构单元数目表示，记作三者间关系（一种结构单元）：大分子链中的重复单元数目表示，记作第四页，共一百六十页，2022年，8月28日由一种结构单元组成的高分子，如聚氯乙烯、聚苯乙烯（Polystyrene)，其结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节

另一种情况，如聚己内酰胺（尼龙-6）：

结构单元＝重复单元＝链节≠单体单元（无单体单元）

由两种结构单元组成的高分子，则具有另一特征。如：己二胺、己二酸合成聚己二酰己二胺（即尼龙-66）：第五页，共一百六十页，2022年，8月28日M0：两种结构单元的平均分子量第六页，共一百六十页，2022年，8月28日二、共聚物共聚物：由两种或两种以上的单体进行加成聚合而成的高分子。例如：由苯乙烯和丁二烯共聚合成的丁苯橡胶(Styrene-ButadieneRubber,SBR)分类：根据结构体单元在分子链中的不同序列分布分为四种类型1、无规共聚物（在高分子中不同结构单元的排列无规则）第七页，共一百六十页，2022年，8月28日2、交替共聚物（在高分子中不同结构单元的交替排列）3、嵌段共聚物（高分子链是由两种结构单元链组成）第八页，共一百六十页，2022年，8月28日4、接枝共聚物（共聚物的主链是均聚物，支链是另外一种均聚物）第九页，共一百六十页，2022年，8月28日第二节高分子化合物的分类及命名一、命名高分子化合物的命名目前广泛采用按单体/或聚合物结构的习惯命名法，间有少量常见的商品俗名。

1、均聚物。以单体名称为基础，在前面加“聚”字聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚乙烯醇（PVA）

2、共聚物。取共聚单体简名，在后面加“树脂”、“橡胶”二字。酚醛树脂(苯酚、甲醛）脲醛树脂（尿素、甲醛）丁苯橡胶（丁二烯、苯乙烯）丁腈橡胶（丁二烯、丙烯腈）第十页，共一百六十页，2022年，8月28日3、以高分子链的结构特征命名。

聚酰胺

聚酯

聚氨酯

聚醚

4、商品名。合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀。

涤纶

丙纶

腈纶

氯纶

锦纶等5、IUPAC命名第十一页，共一百六十页，2022年，8月28日1972年，国际纯化学与应用化学联合会（IUPAC）对线型高分子化合物提出了结构系统命名法。严谨但繁琐，未被广泛使用。命名程序：（1）确定重复单元结构（2）排出次级单元（subunit）的次序：先写有取代基的部分，连接元素最少的次级单元写在前面（3）给重复单元命名，在前面加“聚”字6、常用高分子的俗名及英文名对照聚(1－苯基乙烯)聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯]第十二页，共一百六十页，2022年，8月28日名称俗名英文名称俗名英文聚乙烯PEpolyethylene聚碳酸酯PCpolycarbonate聚丙烯PPpolypropylene聚丙烯酰胺PAMpolyacrylamide聚苯乙烯PSpolystyrene聚甲基丙烯酯甲酯PMMApolymethylmethacrylate聚氯乙烯PVCPolyvinylchloride聚醋酸乙烯PVAcpolyvinylacetate聚四氟乙烯PTFEpolytetrafluoroethylene聚乙烯醇PVApolyvinylalcohol聚丙烯酸PAApolyacrylicacid聚丁二烯PBpolybutadiene聚酯PETpolyester聚丙烯腈PANpolyacrylnitrile第十三页，共一百六十页，2022年，8月28日二、分类1、根据高分子的来源分：合成高分子：由单体合成的高分子2、根据材料的性能和用途分类

塑料：晶态高聚物处于部分结晶态，Tm是使用的上限温度；非晶态高聚物处于玻璃态，Tg是使用的上限温度

橡胶：只能是非晶态高聚物，处于高弹态Tg是使用的下限温度，Tg应低于室温70℃以上，Tf是使用的上限温度

纤维：大部分纤维是晶态高聚物Tm应高于室温150℃以上。天然高分子：包括天然无机高分子（如云母、石棉、石墨等）及天然有机高分子，天然有机高分子如蛋白质、淀粉、纤维素、酶等。第十四页，共一百六十页，2022年，8月28日

第三节：高分子化合物的基本合成反应按照聚合反应的反应机理及动力学分类：逐步聚合链式聚合（主要区别表现）一，逐步聚合反应主要包括缩聚反应（最主要、最典型），逐步加聚反应，逐步开环反应。1、缩聚反应分类（1）按反应热力学的特征分：平衡缩聚反应：指平衡常数小于103的缩聚反应，如聚酯K约为4；聚酰胺K约为400

不平衡缩聚反应：平衡常数大于103第十五页，共一百六十页，2022年，8月28日（2）按生成聚合物的结构分：线形缩聚Linearpolycondensation（键延长方式，热性能）体型缩聚Tridimensionalpolycondensation（3）按参加反应的单体种类分：

均缩聚：只有一种单体参与的缩聚反应，2官能度体系aAb，如己内酰胺的开环缩聚

混缩聚：由两种分别带有相同官能团的单体进行的缩聚反应，如2-2官能度体系aAa+bBb，也称为杂缩聚。

共缩聚：在均缩聚中加入第二种单体进行的缩聚反应，在混缩聚中加入第三或第四种单体进行的缩聚反应。共缩聚在制备无规和嵌段共聚物方面应用广泛（聚合物改性）：无规共缩聚可适当降低聚合物的Tg、Tm。第十六页，共一百六十页，2022年，8月28日2、以线性缩聚为代表，分析逐步聚合反应（１）线型缩聚的逐步特性二元醇和二元酸合成聚酯为例，二元醇和二元酸第一步反应形成二聚体（羟基酸）:第十七页，共一百六十页，2022年，8月28日（２）.影响线型缩聚物聚合度的因素影响线型缩聚物聚合度的因素：反应程度、平衡常数、基团数量比。

反应程度P对聚合度的影响（官能团等当量比时）：

基团的数量比影响：基团的数量比常用当量系数

r来表示

平衡常数影响：

第十八页，共一百六十页，2022年，8月28日密封体系中：（推导，计算）开放体系中（缩聚平衡方程，计算）：第十九页，共一百六十页，2022年，8月28日（3）.线型缩聚物聚合度的控制方法反应程度和平衡条件是影响线形缩聚物聚合度的重要因素，但不能用作控制分子量的手段。因为缩聚物的分子两端仍保留着可继续反应的官能团。控制方法：在两官能团等当量的基础上，使某官能团稍过量；或加入少量单官能团物质，使其端基封闭。假设：单体aAa和bBb反应，其中bBb稍过量。单体的官能团数之比：

bBb单体的分子过量分率（是分子数之比）设为:

q

可以得到两者之间的关系式：第二十页，共一百六十页，2022年，8月28日Xn与P、r或q之间的定量关系式（解释）：讨论两种极限情况：当原料单体等当量比时，即r=1或q=0当原料单体非等当量比，且P＝1时，即官能团a完全反应结论：Xn与P、r(或q)密切相关；官能团的极少过量，对产物分子量就有显著影响；在线形缩聚中，要得到高分子量，必须保持严格的等当量比。第二十一页，共一百六十页，2022年，8月28日二、链式聚合反应分类及特征自由基聚合反应：（一）自由基聚合的基元反应自由基聚合的基元反应一般由链引发、链增长、链终止，有些还伴有链转移（1）链引发（chaininitiation）——形成单体自由基活性种的基元反应

烯类单体键能大，难以形成自由基，需由外界活性种来引发单体产生自由基，这一过程为引发阶段。链引发主要包括二个步骤：①初级自由基形成：即引发剂分解

特点：吸热反应；反应的活化能高；反应速率小第二十二页，共一百六十页，2022年，8月28日②单体自由基形成：初级自由基与单体加成，形成单体自由基特点：放热反应（exothermalreaction）；活化能Ei低；反应速率Ri大。（2）链增长(chainprogagation)——迅速形成大分子链单体自由基形成后，仍具有活性，能打开第二个烯类分子的π双键，形成新自由基。新自由基的活性并不随链段增加而衰减，与其它单体分子结合成单元更多链自由基，即链增长。第二十三页，共一百六十页，2022年，8月28日特点：放热反应；增长活化能低；增长速率极高。单体自由基一旦形成，立即与其它单体分子加成，增长成活性链，而后终止成大分子。聚合体系往往由单体和聚合物两部分组成，无聚合度递增的中间产物。链增长过程中，结构单元(structuralunit)间的连接形式：头—尾（取代基和独电子在同一个碳原子上）和头—头或尾—尾（第二十四页，共一百六十页，2022年，8月28日（3）链终止（chaintermination）：自由基活性高，有相互作用终止而失去活性的倾向，链自由基失去活性形成稳定聚合物的反应称为链终止反应链终止反应一般为双基终止，分为偶合终止和歧化终止①偶合终止（terminationbycoupling）：两链自由基的独电子相互结合成共价键的终止反应叫偶合终止偶合终止的结果：大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍；用引发剂引发且无链转移时，大分子两端均为引发剂残基。第二十五页，共一百六十页，2022年，8月28日②歧化终止（terminationbydisproportionation）：某链自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子终止反应歧化终止的结果：聚合度与链自由基的单元数相同；每个大分子只有一端为引发剂残基，另一端为饱和或不饱和。

特点：双基终止活化能很低，8-21KJ/mol，甚至为零；终止速率极高。第二十六页，共一百六十页，2022年，8月28日（4）链转移(chaintransfer)链自由基可能从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取原子而终止，失去原子成为自由基，继续新链增长，这一反应叫链转移反应。

自由基聚合特征：自由基聚合基元反应的特点为慢引发、快增长、速终止，链引发为控制聚合速率的关键；单体从引发、增长到终止成大分子，时间极短，故反应混合物仅由单体和聚合物组成；聚合过程中，延长聚合时间主要是提高转化率。

自由基聚合反应的速率方程

第二十七页，共一百六十页，2022年，8月28日三、比较：链式聚合反应逐步聚合反应1．绝大多数是不可逆的反应1．一般是可逆反应2．是连锁反应2．是逐步反应3．增长反应主要通过单体逐一加在链的活性中心上去3．增长反应可通过大分子与大分子，大分子与单体的反应，主要是前者4．在整个反应中单浓度逐渐减少4．反应初期，单体浓度很快下降，而趋于零5．反应过程中迅速生成高聚物，分子量很快达到定值，变化不大5．反应过程中分子量逐渐增大，分子量分布较宽6．反应时间增加，产率增大，分子量变化不大6．反应时间增加，分子量亦随之增大第二十八页，共一百六十页，2022年，8月28日四共聚合反应1、共聚合组成方程

假设条件

2、竞聚率

几种典型情况第二十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第四节聚合方法概述一、逐步聚合反应的实施方法1、熔融缩聚；2、溶液缩聚；3、界面缩聚；4、固相缩聚二、链式聚合反应的实施方法1、本体聚合；2、溶液聚合2、悬浮聚合；3、乳液聚合第三十页，共一百六十页，2022年，8月28日第五节聚合物的分子量及其分布

一、分子量多分散性的涵义：高分子不是由单一分子量的化合物组成，而是由分子量不等的同系物的混合物，存在一定的分布或多分散性。高分子的分子量不均一的特性，即为分子量的多分散性。因此应注意：一般测得的聚合物的分子量用平均分子量来表征，根据统计方法的不同，测定方法不一样，所得的平均分子量的意义也不相同，数值也不同，平均分子量有不同的表示方法。即使高分子的平均分子量相同，但其分散性不一定相同第三十一页，共一百六十页，2022年，8月28日聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量。

平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的是重均分子量、数均分子量、Z均分子量、粘均分子量。分子量的区别将导致聚合物性能的不同二、平均分子量第三十二页，共一百六十页，2022年，8月28日（1）数均分子量(number-averagemolecularweight)——试样总质量按分子总数来平均N1，N2…Ni：分子量为M1，M2…Mi的分子数；Ni：相应分子所占的数量分数。低分子量部分对数均分子量影响较大。第三十三页，共一百六十页，2022年，8月28日数均分子量可通过高分子稀溶液的依数性原理：如：沸点升高法（BoilingPointElevation）冰点降低法（LoweringofFreezingPoint）

（与浓度和分子量的关系）

膜渗透压法（OsmoticPressure）端基滴定法（EndGroupAnalysis）第三十四页，共一百六十页，2022年，8月28日（2）重均分子量(weight-averagemolecularweight)——由各级分重量来平均的分子量。W1，

W2…Wi：分子量为M1，M2…Mi的聚合物分子的重量。Wi：相应的分子所占的重量分数。测定方法：光散射法LS(LightScatteringMethod)，X射线小角散射法等。

高分子量部分对重均分子量影响较大。第三十五页，共一百六十页，2022年，8月28日1.7

高分子的分子量及其分布第三十六页，共一百六十页，2022年，8月28日3、Z均分子量（Z-averagemolecularweight）：按照Z值统计平均的分子量第三十七页，共一百六十页，2022年，8月28日4、粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）对于一定的聚合物－溶剂体系，其特性粘数[η]和粘均分子量的关系如下：

Mark-Houwink方程

K,α是与聚合物种类、溶剂、温度、分子量范围等有关的常数。

α一般为0.5—0.7，α=1时，粘均分子量的计算公式：第三十八页，共一百六十页，2022年，8月28日一般而言：Mz>Mw>Mη>Mn，Mη略低于Mw；.Mn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分对Mn影响较大；Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分对Mw影响较大。单分散体系中：Mz=Mw=Mη=Mn第三十九页，共一百六十页，2022年，8月28日

聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。1.7

聚合物的分子量及其分布1.7.2聚合物的分子量分布多分散性单独一种平均分子量往往不足以表征聚合物的性能

——了解分子量分布的情况。第四十页，共一百六十页，2022年，8月28日1.7

高分子的分子量及其分布单分散性聚合物：D=1；缩聚物（如聚酯、聚酰胺等）：D值较小；加聚物（如聚丙烯腈、聚氯乙烯等）：D值较大；阴离子聚合的聚苯乙烯：D值为1.02～1.20，可作标样。常见聚合物D值：2～50表征分子量分布宽度，比值越大，分布越宽。D=多分散性的表征方法（1）多分散系数（d）第四十一页，共一百六十页，2022年，8月28日1.7

高分子的分子量及其分布（2）分子量分布曲线分子量分布——聚合物性能合成纤维：分布窄合成橡胶：分布宽第四十二页，共一百六十页，2022年，8月28日分子量提高，有利于材料的机械性能提高。但过高的分子量会导致材料熔融时的粘度较大，不利于材料的加工。在满足材料的机械性能的前提下，高分子的分子量应尽可能小一些，以有利于材料的加工。机械度和分子量的关系A点——最低聚合度，低于此值时，聚合物完全没有强度，一般在40以上。当超过此值时，强度急剧上升，达到临界点B后，强度上升又变缓慢。B点——临界聚合度，一般约在200以上。第四十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第四十四页，共一百六十页，2022年，8月28日作业：1、设聚合物样品中含有5mol分子量为的105的组分和1mol分子量分子量为104的组分。如α=0.8，计算该样品的四种平均分子量。2、P43第10题3、P43第12题第四十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第二章：高分子物理基础第一节高分子结构层次第四十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第二节高分子链的结构一、高分子链的近程结构构造（architecture）：指分子链中原子的种类和排列，取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型(configuration)是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。旋光异构：D,L;手性分子R,S几何异构：双键上的基团在双键两侧的排列方式存在顺式构型和反式构型之分。第四十七页，共一百六十页，2022年，8月28日二、高分子链的远程结构（一）分子量的大小及其分布第四十八页，共一百六十页，2022年，8月28日（二）高分子链的内旋转构象

构象（conformation）：由于单键的内旋转而产生的分子

中原子在空间位置上的变化叫做构象。

“五种构象”

（三）高分子的柔顺性

内旋转的单键数目越多，内旋转受阻越小，构象越多，柔顺性越好。（1）静态柔顺性（平衡态柔顺性）－－平衡态柔性系指热力学平衡条件下的柔性。用来描述高分子链处于较稳定状态时的蜷曲程度。（2）动态柔顺性（动力学柔顺性）－－动态柔性是指在外界条件影响下分子链从一种平衡态构象转变成另一种平衡态构象的难易程度。第四十九页，共一百六十页，2022年，8月28日柔顺性的表征：

均方末端距;链段长度表示法影响高分子链柔顺性的因素：（1）主链结构

第五十页，共一百六十页，2022年，8月28日（2）侧基第五十一页，共一百六十页，2022年，8月28日（3）氢键第五十二页，共一百六十页，2022年，8月28日（4）外界条件温度升高，分子热运动能量增加，内旋转容易，柔顺性增加。外力作用速度缓慢时，柔性容易显示，而外力作用速度（频率）很高时，高分子链来不及内旋转，分子链显得僵硬。（5）分子链的长短和规整性

第五十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第三节高分子的聚集态结构一、有关概念1．分子间作用力2．内聚能

定义为克服分子间的作用力，把1mol液体或固体分子移到其分子间的引力范围之外所需要的能量.

第五十四页，共一百六十页，2022年，8月28日二．聚集态和相态低分子聚集态：按分子的运动形式和力学特征分：气态、液态、固态低分子相

态：按微观质点堆砌排列的方式分：气相、液相、晶相高分子聚集态：液态、固态固态高分子：晶态、非晶态（无定形态）高分子的取向态第五十五页，共一百六十页，2022年，8月28日三、高分子聚集态结构模型1、晶态结构模型两相结构模型、单相结构模型、折叠链结构模型第五十六页，共一百六十页，2022年，8月28日Hosemann模型晶片之间由排列不规则的部分链段联系在一起，一条分子链可同时在几个晶片内折叠排列形成结晶，而晶片之间无规排列的部分链段

(或称连接链)形成无定形区。第五十七页，共一百六十页，2022年，8月28日2、非晶态结构模型（a）无规线团模型（b）折叠链缨状胶束粒子模型第五十八页，共一百六十页，2022年，8月28日3.序态理论模型序态：高分子物中相邻大分子的聚集状态；侧序：分子聚集成序并垂直于大分子轴向的形状。侧序最高的部分是微晶体，最低的部分是无定形。常用侧序度来表示大分子间关系的紧密程度。第五十九页，共一百六十页，2022年，8月28日四、晶体的基本概念及其测定晶体的基本类型

从结构上看，不同晶体的区别在于物质内部质点在空间排列是否具有近程有序和远程有序性。

单晶、孪晶、非晶、准晶晶体的基本结构

阵点、点阵、晶胞、晶胞参数

晶系、晶面、晶面指数第六十页，共一百六十页，2022年，8月28日3、高分子的结晶形态根据结晶条件不同，又可形成多种形态的晶体：单晶、球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。第六十一页，共一百六十页，2022年，8月28日4、聚合物结晶的特点5、聚合物结晶的影响因素最大结晶速度的经验公式第六十二页，共一百六十页，2022年，8月28日6、结晶对聚合物性能的影响（1）结晶度(degreeofcrystallinity)

是指结晶高分子物中，晶相部分所占的百分率，它反映纤维素聚集时形成结晶的程度：

（2）

测定结晶度的方法（3）对聚合物性能的影响第六十三页，共一百六十页，2022年，8月28日五、取向的基本概念及其测定取向(orientation)：

在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。取向现象包括：

分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿外力方向的择优排列。特点：未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性能相同。取向聚合物材料是各向异性的，即方向不同，力学性能不同。取向与结晶的区别第六十四页，共一百六十页，2022年，8月28日取向的类型取向可分为单轴取向和双轴取向第六十五页，共一百六十页，2022年，8月28日取向的机理：

非晶态聚合物取向按取向单元大小可分为整链取向和链段取向。

第六十六页，共一百六十页，2022年，8月28日结晶高分子的取向

结晶高分子物中包括晶区和非晶区。非晶区中发生链段取向与分子取向，晶区晶粒的某晶轴或晶面沿外力方向作取向排列。

结晶高分子物的取向过程中必伴随着相态的变化，即晶体熔化，再结晶成为结晶的取向态。（P70）取向度及其测定第六十七页，共一百六十页，2022年，8月28日取向度的测定方法

（x射线衍射、光双折射、红外二向色性、声速各向异性法等）取向度对高分子性能的影响五、高分子的分子运动和热转变

1、高分子分子运动的特点1）运动单元的多重性第六十八页，共一百六十页，2022年，8月28日2）分子运动单元的时间依赖性

松弛过程：聚合物分子的运动是一个松弛过程：在一定的外力和温度条件下，聚合物从一种平衡状态通过分子热运动达到相应的新的平衡状态需要克服运动时运动单元所受到的大的内摩擦力，这个克服内摩擦力的过程称为松弛过程。

松弛时间3）分子运动的温度依赖性第六十九页，共一百六十页，2022年，8月28日2、线性非晶态高分子物的力学状态及转变若对某一非晶态聚合物试样施加一恒定外力，观察试样在等速升温过程中发生的形变与温度的关系，便得到该聚合物试样的温度--形变曲线。第七十页，共一百六十页，2022年，8月28日3、影响Tg的主要因素1）大分子的柔顺性2）相对分子量3）交联4）共聚5）增塑第七十一页，共一百六十页，2022年，8月28日5、晶态聚合物的力学状态及其转变

若Tm>Tf

，则当晶区熔融后，非晶区已进入黏流态，不呈现高弹态；

若Tm<Tf

，晶区熔融后，聚合物处于非晶区高弹态，只有当温度>Tf时才进入黏流态。由于晶区限制了形变，因此在晶区熔融之前，聚合物整体表现不出高弹态。6、高分子混合物的聚集态结构第七十二页，共一百六十页，2022年，8月28日

第四节高分子的力学性能

第七十三页，共一百六十页，2022年，8月28日一、高分子物的高弹性

普弹（能弹性）与高弹（熵弹性）的对比第七十四页，共一百六十页，2022年，8月28日高分子具有高弹性，其结构的特征：二、高分子物的力学松弛特性-黏弹性

理想弹性体形变可逆，且与时间无关。理想黏性体形变随时间而变，且不可逆。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，因此可看作为黏性与弹性的结合，称为黏弹性(viscoelasticity)。第七十五页，共一百六十页，2022年，8月28日蠕变(creep)是指在一定的温度和较小的恒定外力作用下，高分子物的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。第七十六页，共一百六十页，2022年，8月28日应力松弛：在一定温度下，使高分子物试样迅速产生形变，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(stressrelaxation)

应力松弛的机理（P86）第七十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第七十八页，共一百六十页，2022年，8月28日3滞后和内耗滞后所谓滞后现象(hysteresis)，就是形变发展落后于应力发展的现象。如果形变的变化落后于应力的变化，发生滞后现象，则每一循环变化中就要消耗功，这消耗的功称为力学损耗(mechanicloss)，又称“内耗”，以热的形式放出来。第七十九页，共一百六十页，2022年，8月28日

三、高分子物的强迫高弹性与脆化第八十页，共一百六十页，2022年，8月28日脆性温度Tb的影响因素

1、分子的柔顺性分子链柔性大，在Tg以下的强迫高弹形变小Tb上升。

2、分子量

3、外力的作用速度在工业上，用Tb来衡量塑料的耐寒性。至于橡胶，到Tg已失去高弹性，且它的Tb值与Tg值非常接近，因而实际上往往是取两者之中温度较高的一个数值作为耐寒性的指标。

第八十一页，共一百六十页，2022年，8月28日

四、结晶高分子物拉伸过程的形变特性

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第八十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第五节：高分子物的流变性流变性：是指物质流动与变形的性能及其行为表现。研究物质在外力作用下的流动与变形的科学，称为流变学(rheology)。

一、高分子物熔体的流变特性主要表现在以下几个方面（与低分子比较）：1、高分子的流动是以链段为基础的2、高分子流体的粘度很大（分子量越大，粘度越大）3、高分子流动伴随高弹形变的发生4、高分子流体的流动不遵守牛顿流动定律

第八十三页，共一百六十页，2022年，8月28日二、牛顿性流体和粘度第八十四页，共一百六十页，2022年，8月28日三、非牛顿型流体及粘度第八十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第六节：高分子溶液高分子溶液是以高分子物为溶质与溶剂形成的分子分散体系（dispersesystem）。一、高分子溶液的特点1、高分子溶液中类似胶体溶液【溶质（高分子）粒子比较大（10-6~10-4mm），正好在胶体分散度的范围内】但实质上是真溶液。2、高分子物溶解过程比低分子物质要缓慢很多，经历两个过程。第八十六页，共一百六十页，2022年，8月28日3、高分子溶液的黏度要比同浓度的低分子溶液黏度大得多原因：高分子链与溶剂所内部摩擦；高分子间存在一定的相互作用力。4、大多数高分子溶液都能抽丝或成膜

常见的聚乙烯醇薄膜、人造丝、维尼纶丝、人造羊毛、玻璃纸、电影胶片等产品都要通过高分子溶液来纺丝或成膜的。第八十七页，共一百六十页，2022年，8月28日5、高分子溶液的行为与理想溶液有很大偏差。高分子溶液如同低分子溶液一样，都遵循宏观热力学的规律，能用各种热力学函数来描述溶液的平衡状态。但是，高分子溶液的行为比理想溶液有很大偏差。二、高分子溶液的性质与其浓度的关系高分子溶液的性质随其浓度增减而有很大的变化。浓度小于5%的为稀溶液，大于5%的为浓溶液。第八十八页，共一百六十页，2022年，8月28日三、高分子物溶解热力学

对溶质-溶剂的混合体系来说，其混合自由能变化为负值时，溶解可自动发生。即：

当高分子物溶解时，混合体系的熵总是增大的，即△S>0。第八十九页，共一百六十页，2022年，8月28日高分子物溶解由两种因素起作用：△H、△S①对极性相似的高分子物和溶剂来说分子间的内聚能相似，不同分子间可以结合使高分子发生溶剂化作用，同时放热而溶解，否则就不能溶解，这主要是△H在溶解过程中起主导作用。②对非极性高分子物和非极性的溶剂体系由于分子间的内聚能小，分子间的约束力也小，分子运动自由，体系紊乱程度大，溶解时ΔS起主导作用。对于分子链刚硬，运动能力差的高分子物，其溶解性就很差了，甚至不能溶解。第九十页，共一百六十页，2022年，8月28日四、高分子物的溶解过程及特点高分子物的溶解过程可以看作为：高分子间的物理结合力逐渐被大分子与溶剂分子间的结合力取代的过程。其溶解也是缓慢的。高分子物分子间的物理结合力，被大分子与溶剂分子间的物理结合力取代的过程，称为溶剂化过程，这种取代作用称为溶剂化作用。

由于溶剂化作用是由溶剂分子间高分子之间渗入开始的，故非晶态高分子物的溶解过程可分为两个阶段：溶胀阶段和溶解阶段（详见教材P96）第九十一页，共一百六十页，2022年，8月28日五、高分子物溶剂选择

要使高分子物很好地溶解，可以从两方面考虑：一个方面是：寻找低分子良溶剂：另一方面是：改变难溶高分子物的分子结构，使之很好地溶解。高分子物溶解性能的规律。极性相近原则溶剂化原则内聚能密度相近原则及溶解度参数混合溶剂法第九十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第二章要点回顾1、高分子的结构层次；2、高分子柔顺性的影响因素；（主链结构、主链长短、侧基、氢键）3、晶胞参数，晶系名称，晶面指数；4、取向度第九十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第九十四页，共一百六十页，2022年，8月28日5非晶态聚合物的三种力学状态第九十五页，共一百六十页，2022年，8月28日如果结晶度比较高？第九十六页，共一百六十页，2022年，8月28日6、影响Tg的因素（分子柔顺性，分子量，化学交联，温度变化速度，外力作用，共聚、共混、增塑）7、影响Tf的因素8、高分子的蠕变现象第九十七页，共一百六十页，2022年，8月28日蠕变曲线第九十八页，共一百六十页，2022年，8月28日9、应力松弛现象及其机理

第九十九页，共一百六十页，2022年，8月28日10、滞后与内耗第一百页，共一百六十页，2022年，8月28日11、强迫高弹性第一百零一页，共一百六十页，2022年，8月28日作业简述高分子物蠕变过程所包括的三种形变，并绘出三种形变与时间关系图及蠕变曲线。P102第19题；P103第29题；P103第30题。第一百零二页，共一百六十页，2022年，8月28日第三章：纺织纤维总论纤维纺织纤维①可纺性

是纺织纤维多种性能的综合效应，主要包括纤维的长度、线密度、卷曲度等表面形态特性；强伸性、模量、静电特性、摩擦性等物理机械性能；耐化学稳定性和染色性。②使用性

美观、舒适、安全、耐用第一百零三页，共一百六十页，2022年，8月28日第一节：纺织纤维的分类1、天然纤维

（1）有机纤维：植物纤维；动物纤维（2）无机纤维

2、化学纤维

（1）有机纤维：再生纤维；醋脂纤维；合成纤维（2）无机纤维第一百零四页，共一百六十页，2022年，8月28日第二节：纺织纤维与纺织品纺织纤维的使用性能按纺织产品的用途不同而有不同的要求，如服用纺织品、装饰用纺织品、产业用纺织品要求各不相同。第一百零五页，共一百六十页，2022年，8月28日纤维与纺织产品的使用性能、审美特性和经济性之间存在着非常密切的关系第一百零六页，共一百六十页，2022年，8月28日第三节：纺织纤维的物理性能一、纤维的结构层次纤维结构：形态结构、聚集态结构、链结构

二、纤维的形态结构1、纤维的长度（1）概念伸直长度：在充分伸直的状态下长度自然长度：投影长度伸直度：自然长度与伸直长度之比蚕丝最长，故称之为长丝，可不经纺纱，直接用于织造。◆棉、麻、毛等都被称为短纤维:◆羊毛较长，一般长度在50mm以上，最长可达300mm。

◆棉纤维长度较短，细绒棉一般在33mm以下，长绒棉一般小于50mm，长度超过50mm为超长绒棉。棉纤维的长度随产地而异:印度棉12.7~15.9mm，埃及棉27.0~34.9mm，海岛棉38.l~44.5mm。第一百零七页，共一百六十页，2022年，8月28日

化学纤维的切断长度要根据加工机台型式以及与它混纺的纤维长度来确定：◆与棉混纺的化学纤维长度选用35～38mm称为棉型化纤。◆毛纺机台上加工的化学纤维长度与羊毛长度相近，粗梳毛纺为64~76mm，精梳毛纺为76~114mm，称为毛型化纤。◆利用现有棉纺机台或化纤专纺设备加工51~76mm长度的各种化学纤维纯纺或混纺，称为中长纤维纺。（2）表征：用主体长度或平均长度来表示。纤维长度不均匀可用整齐度来表示。（3）天然纤维的长度和细度之间存在一定的关系（4）对性能的影响纤维长度与纱线质量的关系大。在一定范围内，长度增加，纱线强力增大。长的纤维可以纺成较细的纱线。第一百零八页，共一百六十页，2022年，8月28日二、纺织纤维的形态结构1、形态结构微观形态结构：用电子显微镜能够看到的结构，微细缝隙、孔洞；宏观形态结构：用光学显微镜能能够看到的结构，纵向表面特征、纵向形状，截面形态。2、纤维的横截面及纵向形态结构许多纤维有特别的纵向外观和横截面形状，了解这些形状特征对分析纤维性能和鉴别纤维非常重要。第一百零九页，共一百六十页，2022年，8月28日第一百一十页，共一百六十页，2022年，8月28日3、纤维的卷曲性能卷曲(crimp)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。纤维的卷曲性能可以用卷曲率、卷曲数等表征。天然纤维中棉具有天然卷曲，羊毛具有天然卷曲。一般合成纤维表面光滑，纤维摩擦力小，抱合力差，纺纱加工困难，所以在后加工时要用机械，化学或物理方法，使纤维具有一定卷曲。第一百一十一页，共一百六十页，2022年，8月28日2、纤维的细度及其表征方法细度：用单位长度的质量——线密度来表示。法定单位是特（克斯），化纤、蚕丝用旦，但不是法定单位。外贸上有时也用支数。特俗称号数，是指纤维在公定回潮率下，1000米长度所具有的质量（克）1tex=1mg/g旦：是指纤维在公定回潮率下，9000米长度所具有的质量（克）1tex=9denier1dtex=0.9denier支数的单位有英制支数和公制支数，英制支数淘汰，公制支数是1克重纤维所具有的长度，为线密度的倒数第一百一十二页，共一百六十页，2022年，8月28日纤维材料的吸湿性(hygroscopicity)

纺织纤维放置在大气中具有吸收和放出水分的性能称为纺织纤维的吸湿性。纤维与纺织品的回潮率对强力有很大的影响，并造成“缩水”现象，影响电性能和穿着舒适性等。第四节：纺织纤维的吸湿性第一百一十三页，共一百六十页，2022年，8月28日一、空气湿度的表示方法1、水蒸气分压E2、绝对湿度H(absolutehumidity)3、相对湿度RH(relativehumidity)二、标准大气标准大气亦称大气的标准状态，有三个基本参数：温度、相对湿度和大气压力。

第一百一十四页，共一百六十页，2022年，8月28日三、吸湿指标和吸湿机理（一）、纤维的吸湿指标

1．回潮率与含水率

回潮率R：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。

含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。式中：G0——纺织材料湿重；G——纺织材料干重。2．标准回潮率

——纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。第一百一十五页，共一百六十页，2022年，8月28日3.实际回潮率(practicemoistureregain)

纤维制品在实际所处环境条件下具有的回潮率。实际回潮率只表明材料实际含湿情况。

4.公定回潮率

——贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率。为贸易、计价，检验等需要而定的回潮率，纯属为工作方便而定。它表示折算公定(商业)质量时加到干燥质量上的水分量对干燥质量的百分率。通常公定回潮率高于标准回潮率或取其上限。各国对公定回潮率的规定并不一致。

5.标准重量

——是纺织材料在公定回潮率时的重量。

第一百一十六页，共一百六十页，2022年，8月28日（二）吸收机理1.吸附水分的种类

根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为：（1）结合水

——由于纤维中极性基团的极化作用而吸附的水，是直接吸附水，单分子吸附层。吸收水是纤维吸湿的主要原因。

由于纤维中亲水基团的作用而吸附的水分子。它们之间的结合力较强，主要是氢键力，同时放出的热量也较多。第一百一十七页，共一百六十页，2022年，8月28日（2）游离水

间接吸附水：当纤维单分子层吸附达到饱和后，水分子继续进入纤维的细胞空隙中，由于单分子层的水分子继续间接吸附水分子，使水分子层加厚，形成多分子层。毛细管水——纤维有许多细孔，由于毛细管的作用而吸收的水分称之~。2．吸湿过程

一般认为纤维吸湿时，水分子先吸附至纤维表面，然后水蒸气向纤维内部扩散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，随后水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。第一百一十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第一百一十九页，共一百六十页，2022年，8月28日3、吸湿热纤维在吸湿的同时伴随着热量的放出，这部分热量称为吸湿热绝对干燥的纤维在吸湿过程中，开始时放出的热量最大，然后逐渐减小，最后等于零。1g纤维完全润湿时所放出的热量称为积分吸附热(integralsorptionheat)。1g水自大量干的或湿的纤维取出所产生的热效应，称为微分吸附热(differentialsorptionheat)。第一百二十页，共一百六十页，2022年，8月28日五、吸湿等温线（一）平衡回潮率：将具有一定回潮率的纤维，放到一个新的大气条件下，它将立刻放湿或吸湿，经过一定时间后，它的回潮率逐渐趋向于一个稳定的值，称为平衡回潮率。第一百二十一页，共一百六十页，2022年，8月28日（二）吸湿等温线1.定义：在一定的大气压力和温度条件下，纤维材料因吸湿（放湿）达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线；第一百二十二页，共一百六十页，2022年，8月28日（三）吸湿滞后1.定义：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称之吸湿滞后性。

第一百二十三页，共一百六十页，2022年，8月28日2.原因分析3.应用（1）调湿和预调湿：

调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率。

预调湿：为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差，需预先将材料在较低的温度下烘燥（一般为40～50°C下去湿0.5～lh），使纤维的回潮率远低于测试所要求的回潮率。然后再在标准状态下，使达到平衡回潮率。（2）车间温湿度调节如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%<规定值；纤维处于吸湿时,车间空气的RH%>规定值。第一百二十四页，共一百六十页，2022年，8月28日（四）影响纤维吸湿性的因素1、时间、温度(p118)和空气流速；2、纤维结构：

亲水基团；结晶度；纤维内部空隙；表面吸附；纤维伴生物和杂质：a.棉纤维中有含氮物质、棉蜡、果胶、脂肪等，其中含氮物质、果胶较其主要成分更能吸附水分，而蜡质、脂肪不易吸附水分。因此棉纤维脱脂程度越高，其吸湿能力越好；

b.羊毛表面的油脂是拒水性物质，它的存在使吸湿能力减弱；

c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶有利于吸湿；

d.化学纤维表面的油剂，其性质会引起吸湿能力的变化，当油剂表面活性剂的亲水基团向着空气定向排列时，纤维吸湿量变大。第一百二十五页，共一百六十页，2022年，8月28日（五）吸湿对纤维性质的影响

1、对重量的影响；2、对长度和横截面积的影响；纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而纵向膨胀小，表现出明显的各向异性。（基本可逆）P119

纤维的溶胀是由于纤维吸湿后削弱了无定形区分子间的相互联系，使无定形区的大分子链段运动范围增大所致。而结晶部分限制了纤维的溶胀作用，所以纤维在水中只发生有限的溶胀。

同一纤维，可根据吸湿膨胀后各向异性的大小，来判断大分子的取向度。3、对密度的影响

W增加，纤维密度增加；大多数纤维在

W=4%～6%时密度最大。W再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。第一百二十六页，共一百六十页，2022年，8月28日4、对机械性能的影响纤维吸湿后，其力学性质如强力、伸长、弹性、刚度等随之变化。（1）一般规律是W增加，其强力会下降；

这是因为水分子进入纤维内部无定形区，减弱了大分子间的结合力，使分子间容易在外力作用下发生滑移之故。强力下降的程度，视纤维内部结构和吸湿多少而定。

粘胶纤维由于大分子聚合度较低，结晶度也较低，纤维断裂主要表现为大分子的滑脱，同时水分子进入后对大分子结合力的减弱也很显著，因此吸湿后强力下降非常显著。（2）吸湿能力差的纤维，W增加，强力变化不太显著，合成纤维由于吸湿能力较弱，所以吸湿后强力的降低不明显。（3）棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；这是由于棉和麻纤维大分子聚合度很高，结晶度也很高，纤维断裂主要表现为大分子本身的断裂，而水分子进入后对大分子间结合力的减弱不显著，并主要表现为水分子进入后可将一些大分子链上的缠结被拆开，分子链的舒展和受力分子链的增加，平均地负担纤维上所受的外力，因此使纤维强力增加。第一百二十七页，共一百六十页，2022年，8月28日对纤维伸长率的影响：

W增加，伸长率有所增加。这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。5、对电学性质的影响6、对光学性质的影响第一百二十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第五节：纺织纤维的力学性质纤维的力学性质宏观上指拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等作用下所表现出的各种行为；微观上可视为在力场中分子运动的表现。一、有关力学术语张应力----应力的方向垂直于受力面切应力----应力的方向垂直于受力面变形----在平衡力的作用下，物体现状或尺寸发生的变化应变----单位长度的变形，是相对变形第一百二十九页，共一百六十页，2022年，8月28日二、纤维的拉伸性质

1、第一百三十页，共一百六十页，2022年，8月28日应力-应变曲线的主要类型第一百三十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第一百三十二页，共一百六十页，2022年，8月28日应力-应变曲线的微观解释聚酯纤维的应力-应变曲线第一百三十三页，共一百六十页，2022年，8月28日2、纤维的强度（1）理论强度

一般纤维材料的强度指其抵抗破坏所能承受的最大外力。从宏观上看，它是不可逆的，也是不可回复的。从微观角度看，是某—类或几类键发生大规模的破坏。

对纤维而言，最重要的键型包括：分子间作用力即范德华力、氢键和共价键。三者键能的数值分别为4～21kJ／mol，8～42kJ／mol和290～420kJ／mol。理论计算一个聚乙烯分子链所能承受的最大应力2.5×106N/cm2(25MPa)。这个值是目前最好的样品实际能达到的强度的15～20倍。

第一百三十四页，共一百六十页，2022年，8月28日（2）纤维断裂机理

第一百三十五页，共一百六十页，2022年，8月28日其实，高分子物受力时断裂的可能机理为：首先发生在未取向部分的氢键或范德华力的破坏，随后应力集中到取向的主链上，使共价键破坏，随着范德华力和共价键的不断破坏，最后导致被拉伸物的破坏。高分子实际强度与理论强度有巨大差异原因（P127）(3)影响实际强度的主要因素纤维结构（化学结构、相对分子量、结晶和取向、纤维结构缺陷）测试条件（环境温、湿度、应变速率、试样长度、试样根数等）第一百三十六页，共一百六十页，2022年，8月28日(4)常见纤维的拉伸强度第一百三十七页，共一百六十页，2022年，8月28日3.纤维的伸长性①断裂长度

纤维的一端固定，另一端向下悬垂并不断延长，由于其自身重量而断裂时的长度，称为断裂长度（breakinglength），以LR表示，即当纤维自身的重量与其绝对强力相等时纤维的长度，单位为km。实际是通过测定绝对强力折算出来的。②断裂伸长率（断裂延伸度）纤维在拉力作用下发生伸长，且随拉力增大和作用时间的延长而不断增加，直至断裂。纤维断裂时的长度与原来长度之差称为断裂伸长。断裂伸长与纤维原来长度之比的百分数称为断裂伸长率(elongationatbreak)或断裂延伸度(extensionatbreak)，以y表示。第一百三十八页，共一百六十页，2022年，8月28日

4.纤维的拉伸弹性（1）一次负荷回弹性能第一百三十九页，共一百六十页，2022年，8月28日(2)多次循环负荷回弹性质与耐疲劳性第一百四十页，共一百六十页，2022年，8月28日与滞后现象密切相关的是纤维的耐疲劳性(或耐多次变形性)。

“疲劳”(fatigue)是指材料在多次重复施加应力、应变后其力学性质的衰减或损坏。疲劳可用“疲劳寿命”(fatiguelife)来表示。即在给定的条件下试样发生损坏前所承受的循环应力、应变的次数。回弹性较好的纤维滞后圈面积较小，其耐疲劳性较高。

织物承受综合外力和环境等因素的作用而能够维持使用功能的能力称为织物的“耐用性”第一百四十一页，共一百六十页，2022年，8月28日5.纤维的断裂功与耐磨性纤维从受拉伸直到断裂，外力对纤维所做的总功称为断裂功(workatbreak)。第一百四十二页，共一百六十页，2022年，8月28日纤维的耐磨性耐磨性(abrasionperformance)是影响纤维耐用性能的主要指标。耐磨性一般用纤维经多次拉伸后的断裂功来表示。实践证明，耐磨性是纤维强度、延伸度和回弹性三种机械性能的综合表现，其中又以伸长率和回弹性的影响更为重要。例如：麻纤维的强度虽高，但伸长率低，弹性差，故耐磨性也差；羊毛纤维的强度虽低，但伸长率高，弹性好，经多次拉伸后的断裂功降低不多，故耐磨性好，锦纶则由于强度、伸长率和弹性都高，故耐磨性特别好。第一百四十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第六节：纤维的热学性质一、常用热学指标1、比热容C

纤维材料的比热：单位质量的纤维在其温度变化1℃所吸收或放出的热量。纤维的比热值是随环境条件的变化而变化的，不是一个常量。（1）温度、水分的影响

(2)纤维中孔洞和纤维间缝隙的影响。第一百四十四页，共一百六十页，2022年，8月28日2导热系数与热阻纤维材料的导热系数是指：在传热方向纤维材料厚度为1米、面积为1米2，两个平行表面之间的温差为1℃，1秒内通过材料传导的热量焦耳数。导热系数也称热导率，其倒数称为热阻，它表示的是材料在一定温度梯度条件下，热能通过物质本身扩散的速度。导热系数λ值越小，表示材料的导热性越低，它的热绝缘性或保暖性越好。纤维本身的导热系数不是一个常量，而且由于纤维结构的原因还呈现各向异性。

（空气的导热系数为0.026；水的导热系数为0.697）第一百四十五页，共一百六十页，2022年，8月28日二、热力学性质

绝大多数纤维材料的内部结构呈两相结构，即晶相（结晶区）和液相（非结晶区），对于晶相的结晶区来说，在热的作用下其热力学状态有两个。对于液相的无定形区来说，在热的作用下其热力学状态大约有三个。纤维材料，结晶体是由高聚物形成的，它的熔化过程有一个较宽的温度区间——熔程，由于该熔程比较宽，所以通常把开始熔化的温度叫起熔点，把晶区完全熔化时的温度叫熔点（测量方法不同，熔点的定义和数值略有差异）。若纤维材料的结晶度高，晶体比较规整，则熔程变窄，熔点也随之提高，同样结晶度条件下，晶粒大，熔点升高。第一百四十六页，共一百六十页，2022年，8月28日三、热定形1基本概念定形是指使纤维（包括纱、织物）达到一定的（所需的）宏观形态（状），再尽可能地切断大分子间的联结，使大分子松弛，然后在新的平衡位置上重新建立尽可能多的分子之间的联结点的处理过程。热定形则是指在热的作用下（以加热、冷却的手段进行大分子之间联系的切断和重组）进行的定形。生活中的衣物熨烫、生产中蒸纱、及其他整理工艺都是在运用热定形。2热定形的效果热定形的效果从时效和内部结构的稳定机理来看可以分为：暂时定形与永久定形。暂时定形是指稳定时间短、抗外界干扰能力差。暂时定形没有充分消除纤维内部的内应力，它只是利用玻璃态下链段的“冻结”来维持外观形状，而永久定形不但使内应力充分消除，而且使纤维内部形成了新的分子间的稳定结合，所以永久定形的纤维材料，其外观维持能力强。第一百四十七页，共一百六十页，2022年，8月28日3、影响热定形效果的因素（1）温度；（2）时间；（3）张力（负荷）；（4）定形介质。四、耐热性与热稳定性纤维材料的耐热性是指抵抗热破环的性能，在高温作用下纤维内部的大分子会分解、纤维强力下降、颜色和其他性能也会发生变化。可用破坏温度或受热时性能的恶化来表示。一般把受热温度超过500℃时材料表现出来的耐热性称为耐高温性。

纤维材料的热稳定性一般用强力的降低程度来表述。经测试表明，在纺织纤维中，涤纶的耐热性与热稳定性都是最好的，锦纶、腈纶、粘胶纤维的耐热性也不错，但热稳定性差些；羊毛、蚕丝类蛋白质纤维的耐热性和热稳定性较差；棉、麻类纤维素纤维的耐热性和热稳定性一般；维纶的耐热水性很差。第一百四十八页，共一百六十页，2022年，8月28日五、热收缩纤维的热收缩是指在温度增加时，纤维内大分子间的作用力减弱，以致在内应力的作用下大分子回缩，或者由于伸直大分子间作用力的减弱，大分子克服分子间的束缚通过热运动而自动的弯曲缩短取得卷曲构象，从而产生纤维收缩的现象。第一百四十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第七节纤维的燃烧性一、极限氧指数LOI：纤