PHẦN 4 ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC TÍNH CHẤT XƠ DỆT VẬT LIỆU DỆT TEXTILE MATERIAL Đại học Bách Khoa Tp HCM Khoa Cơ Khí Bộ môn Kỹ Thuật Dệt May 1 4 1 Thành phần cơ bản tạo xơ dệt Xơ dệt do nhiều thành phần cơ b[.]
Đại học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Cơ Khí Bộ mơn Kỹ Thuật Dệt May VẬT LIỆU DỆT TEXTILE MATERIAL PHẦN ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC-TÍNH CHẤT XƠ DỆT A ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC XƠ DỆT 4.1 Thành phần tạo xơ dệt - Xơ dệt nhiều thành phần tạo nên, có thành phần chiếm tỷ lệ lớn định đến tính chất xơ - Xơ dệt thơng dụng có thành phần hợp chất cao phân tử - Hợp chất cao phân tử có sẵn tự nhiên trình tổng hợp mà tạo Bơng lanh có thành phần chung ? Đặc trưng cấu trúc cao phân tử tạo xơ dệt • Là đại phân tử hay phân tử vĩ mô (macromolecular), cấu thành từ hàng trăm ngàn nguyên tử với khối lượng phân tử lớn 1000 • Đại phân từ hình thành từ nhiều nhóm ngun tử hay đơn phân tử • Các mắt xích đại phân tử dạng (polymer) khác dạng (co-polymer) • Số mắt xích có polymer (co-polymer) gọi hệ số trùng hợp (DP), từ trăm đến chục ngàn Đặc trưng cấu trúc cao phân tử tạo xơ dệt • Khơng thể chuyển sang thể khí, dung dịch có độ nhớt lớn • Ít dung mơi hịa tan • Khối lượng phân tử trung bình tác động đến tính chất vật lý • Điểm nóng chảy (Tm) khơng rõ ràng Tổng hợp hợp chất cao phân tử tạo xơ dệt Phản ứng trùng hợp • Từ monomer khơng no, ngun tố carbon chưa sử dụng hết liên kết • Một liên kết chất dễ đứt có khả tạo liên kết với phân tử khác để tạo nối liên kết • Monomer có cấu trúc vịng • Cho biết số xơ dệt mà em biết tạo từ phản ứng ? Tổng hợp hợp chất cao phân tử tạo xơ dệt Phản ứng trùng ngưng • Monomer phải hợp chất chứa từ hai nhóm chức trở lên, ví dụ hydroxyl,carboxyl,amin • Các nhóm kết hợp với tạo nên đại phân tử lớn dần đạt tới trạng thái cân • Trong q trình phản ứng có sản phẩm phụ: nước, rượu,amoniac 4.2 Cấu trúc đại phân tử xơ dệt Cấu trúc mạch thẳng • Mỗi mắt xích nối với hai mắt xích kề bên • Đại phân từ có dạng đơn giản mạch dài khơng chia nhánh • Hầu hết polymer xơ dệt có cấu trúc mạch thẳng PA,PES,PAN,cellulose Ví dụ -A-A-A-A-A-A-A-A-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-A-A-A-B-B-B-B- Cấu trúc mạch nhánh - Một số mắt xích nối với hai mắt xích - Đại phân tử ngồi mạch cịn có mạnh nhánh - Hầu hết đại phân tử protid polymer gốc tự nhiên mạch nhánh Cấu trúc fibroin tơ tằm Cấu trúc mạch lưới • Trong mạch thẳng có mắt xích đa chức tạo nên liên kết ngang làm cho đại phân tử có cấu trúc lưới khơng gian chiều • Len có cấu trúc polymer mạch lưới chiều, liên kết ngang tạo acid amin hay cystin 4.3 Các liên kết phân tử xơ • Các mắt xích nội đại phân tử hay đại phân tử liên kết lẫn nhờ lực liên kết phân tử Các lực không đủ mạnh để tạo chất đủ để xơ có cấu trúc tương đối bền vững Polymer crystallinity 10 Các liên kết phân tử xơ • Hai loại liên kết phân tử chủ yếu xơ: Liên kết hydro: • có đại phân tử có H, có tính tĩnh điện • Tạo mối liên kết với nguyên tố tích điện âm (O,N ) • Xơ dệt tạo hợp chất cao phân tử có nhiều nhóm hydroxyl, carbonyl,amin,methylene (cho ví dụ) có nhiều liên kết hydro Liên kết Wan der Waals • Hình thành cảm ứng phân tử lưỡng cực phân cực hay chuyển động thích ứng điện tử phân tử liền kề 11 4.4 Cấu trúc hợp chất cao phân tử • Ảnh hưởng định đến tính chất cơ,lý hóa lý vật thể • Ở trạng thái bình thường hợp chất cao phân tử tạo thành xơ trạng thái liên kết thể rắn Dạng cấu trúc hợp chất cao phân tử xơ dệt • Là cấu trúc hỗn hợp vùng tinh thể (trật tự cao) vùng vô định hình (trật tự thấp) • Cấu trúc tinh thể: phân tử bố trí khơng gian theo trật tự hình học đính với khoảng cách định tạo thành mạng lưới tinh thể • Cấu trúc vơ định hình: phân tử hợp chất phân bố khơng theo trật tự lúc khoảng cách hình học chúng lớn số có trật tự khoảng cách gần 12 Vùng tinh thể vô định hình 13 Cấu trúc tinh thể xơ dệt • Xơ dệt có đại phân tử dài, vùng tinh thể bé (vi tinh thể), dài từ 10-6 đến 10-5 mm • Các tinh thể nằm định hướng dọc trục xơ dệt làm cho xơ có độ bền học lớn • Trạng thái cấu trúc xơ dệt phụ thuộc vào tương quan lực liên kết phân tử dao động nhiệt 14 Cấu trúc tinh thể xơ dệt • Lực liên kết phân tử >dao động nhiệt: vùng vơ định hình cứng, xơ biến dạng, hợp chất cao phân tử trạng thái thủy tinh • Lực liên kết phân tử