纖維大分子的取向結構（取向度）

纖維大分子的取向結構（取向度）

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由于纖維大分子鏈為細而長的結構形式，且其長度是寬度的幾千甚至上萬倍，因此纖維中大分子鏈、鏈段和晶體的長度方向沿著纖維的幾何軸向呈現一定夾角排列，這種排列方式稱為纖維大分子的取向排列。取向后纖維凝聚態結構稱為取向態結構。大分子排列方向與纖維幾何軸向符合的程度稱為取向程度。取向程度可用取向度ｆ表達，定義為：

ｆ＝（３ｃｏｓ２θ－１）／２ （１－３）

式中：θ為大分子鏈節排列方向與纖維幾何軸線之間的夾角，ｃｏｓ２θ為平均取向因子。例如，當大分子排列與纖維軸平行時，θ＝０°，ｆ＝１．０００，表示完全取向；當大分子排列與纖維軸垂直時，θ＝９０°，ｆ＝－０．５００；當ｆ＝０．０００時，θ＝５４．７４°。由于纖維中結晶區和非晶區的大分子排列狀態的不同，故分別有結晶區取向度、非晶區取向度和纖維平均取向度等指標。結晶區取向度采用廣角Ｘ射線衍射法能夠精確的獲得，非晶區取向度的測試常采用聲波傳播法、偏振熒光法、光學雙折射法、紅外二相色法等。

取向度是表示纖維材料各向異性結構特征的重要參數，纖維中大分子的取向排列造成纖維的力學性能、光學性能、熱學性能所表現出的各向異性。

對于化學纖維，大分子取向排列的形成通常是由于加工過程中纖維受到拉伸（牽伸），大分子沿受力方向移動實現的。所以控制化纖生產工藝參數，可獲得不同的取向結構，而天然纖維的取向度則取決于其種類和品種。
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