纺织结构成型学3课后题答案.docx

第一章1、纤维内部机构层次有哪些描述？棉和麻的分子结构单元是否相同？它们的超分子结构和形态结构有何异同？形态结构、超分子结构、分子结构层次相同 超分子结构：棉纤维比麻纤维结晶度低；麻纤维取向度很高，棉纤维内外取向度不同，内层高；形态结构：都有初生细胞壁、次生细胞壁及同心日轮纹结构2、描述纤维发生异向溶胀的现象，并解释其产生的原因纤维发生异向溶胀是指 经向溶胀大，纵向小 ，推测其产生原因是 浓氢氧化钠溶液在与纤维态纤维素分子作用时，由于钠离子的水分能力很强，在反应生成纤维素的同时，有大量水被滞进纤维内部 。3、纤维的染化性能主要由哪些因素决定？物理结构如何影响纤维染化性能？棉、麻、黏胶都是纤维素纤维，它们吸收染料的速率为什么不同？氧化剂的种类、酸的种类、PH值、温度、作用时间、纤维本身的物理结构影响试剂与作用点的接触，主要在于 染整试剂的通达程度，若分子排列留下的空隙小，则试剂无法进入目标位置，则不能或不容易发生反应，若空隙大，则容易发生反应棉、麻、粘胶们吸收染料的速率不一样，是因为 大分子排列的结构和紧密度不同 。4、为什么纤维素纤维的耐酸性与其耐碱性相比差别较大？纤维素纤维在酸性条件下处理要注意什么？纤维素大分子链中的贰键对碱的稳定性较高，对酸则易发生水解，使大分子聚合度下降，分子间力减弱，因而强度下降。处理纤维素纤维及其织物时，尽量避免使用酸溶液；需要使用时，要洗干净，避免在带酸情况下进行高温干燥处理。可使用稀酸且低温下处理，这样不会引起织物强度明显下降5、棉织物在浓碱溶液中不施加张力进行处理会发生显著收缩的原因是什么？碱溶液与纤维素反应，生成纤维素钠的同时，大量水被带入纤维内部是纤维内部剧烈溶胀，这种溶胀不仅发生在纤维无定形区，也可使部分结晶区的纤维素分子之间的结合断开，发生溶胀，分子链自由度增大。溶胀后，水洗，纤维素钠水解，恢复成纤维素分子，而分子链之间无结合力约束，纤维内部分子链发生松弛和取向降低现象，外观发生明显纵向收缩，横向增粗现象6、什么是蛋白质纤维的等电点？羊毛在ph=2的溶液带什么电荷，在ph=10的溶液带什么电荷？蛋白质纤维等电点是指 蛋白质分子带净电荷为零时溶液的pH值 ，在pH =2溶液中，羊毛带 正 电荷，在pH =10溶液中，羊毛带 负 电荷, 羊毛二硫键虽是共价键，但是属于 副 键。7、蛋白质纤维的耐酸性为什么比耐碱性好？还原剂对羊毛有损伤作用的原因是什么？因为蛋白质对酸稳定，只有高温、高浓度、时间长或有盐等条件下才会水解，而碱可催化肽键发生水解、促使二硫键断裂再重新联接等一系列反应。羊毛中含有较多二硫键，与还原剂反应而断开 ，是纤维受损8、羊毛在湿热条件下具有可塑性的原因是什么？ 羊毛的二硫键能水解断开和再连接 9、描述涤纶纤维在氢氧化钠溶液中发生水解的现象，并解释其作用机理首先是纤维表层分子水解溶解，露出新表面，然后新表面接触碱液，再水解、溶解，纤维表层被脱去，而里层几乎不受影响。水解过程产生-COOH，与碱反应，反应平衡因而向右移动，水解反应不断发生10、简述腈纶的分子链结构的基本组成成分及其对腈纶纤维性能的影响丙烯腈（第一单体），丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等单体（第二单体），含可电离酸基或碱基的单体（第三单体）腈纶中第一单体为主体，第二单体共聚是为改善超分子结构、防止结晶度太高，第三单体共聚是改善染色性 11、腈纶易产生热收缩的原因是什么？查阅文献说明腈纶膨体纱、高收缩纤维的制作原理腈纶易产生热收缩是因为分子间结合力不强，只有准晶结构。收缩率高的纤维产生较大收缩，位于纱的中心，而混在一起的低收缩纤维，由于收缩小，而被挤压在纱线的表面形成圈形，从而得到蓬松、丰满、富有弹性的膨体纱。12、桔瓣形涤、锦复合纤维制超细纤维，用碱液处理后，桔瓣（锦）散开成超细纤维，试解释其原理？桔瓣形涤、锦复合纤维用碱液处理后，涤纶纤维水解溶于溶液，但其超分子结构紧密，不易溶胀，碱液只接触其表层分子，一层层往里水解，里层分子几乎不受影响。锦纶化学性质较稳定，碱性条件下水解不严重，分散成超细纤维。第二章1、棉纺织品染整前处理有哪几道工序胚布准备烧毛退浆煮练漂白丝光2、烧毛依据什么原理处理织物表面绒毛？烧毛后进入灭火槽有什么作用？在受热时，绒毛和布身升温不同，绒毛烧去。熄灭残留火星3、胚布上的浆料主要有哪些？退浆常用方法？各有什么特点？淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸类物质等四种-酶、碱、氧化剂、酸退浆酶：工艺简单、操作方便、淀粉浆去除较为完整，不损伤纤维；不足：浆料中的其他物质和原布上的天然杂质不能去除碱：可利用废碱液，退浆成本低；对棉纤维上的天然杂质也有分解和去除作用 ，可减轻碱煮练的负担；退浆水洗的用水量大；退浆率是50%-70%氧化剂：退浆速率快、效率高、织物白度高、手感柔软；不足：去除浆料的同时会使纤维分子降解，损伤纤维酸：良好的退浆作用、使棉籽壳膨化、去除部分矿物质，提高织物的白度和柔软度4、织物漂白常用哪些漂白剂？根据生态加工原则，可选择哪些漂白加工？漂白剂：用氧化剂 -NaClO(氯漂）, H2O2（氧漂）， NaClO2（亚漂）。过氧化氢漂白（不产生氯化有机衍生物）、5、含氯漂白剂有哪些？氯漂和亚漂中为什么有脱氯工序？用什么脱氯？NaClO(氯漂），NaClO2（亚漂）二氧化氯有毒，会使纤维泛黄并脆损，对某些不耐氯燃料有破坏作用采用还原剂 硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠6、棉织物丝光一般用什么试剂？丝光时棉织物为什么要施加张力，为什么温度要控制在低温？烧碱溶液 180-280g/L 适当张力情况下，防止织物收缩才能获得较好光泽烧碱和纤维素纤维的作用使一个放热反应，提高碱液温度会减弱纤维溶胀作用，造成丝光效果低7、棉织物丝光后的丝光效果有哪些？解释其原因光泽显著增强：棉纤维横截面圆形、规则，定向反射，光泽增强定形作用：分子链重排可消除前些加工使纤维存在的内应力。使尺寸稳定断裂强度增加和断裂延伸度下降: 分子取向度提高，受力均匀，强度提高，断裂延伸度降低。化学反应性提高：结晶度下降，染料、药剂容易进入。8、棉织物煮练主要去除哪些杂质？解释其作用原理天然杂质：果胶（适当温度及碱液中，酯键水解变成羧酸钠盐，分子链断裂，在水中溶解度提高，能较彻底去除）、含氮物质（含氮物质一部分在热水中溶解，一部分在烧碱液中长时间煮沸，肽键水解，蛋白质降为氨基酸小分子，变为钠盐溶于水除去）、蜡状物质（脂肪酸类物质在碱液中皂化，转化成乳化剂，不易皂化的用乳化去除）、灰分（水可溶，水洗中除；水不溶，酸洗溶解、再水洗去除）、色素（漂白工序）、棉籽壳（碱中分解。加亚硫酸氢钠（NaHSO3）助剂，形成溶于碱的木质素衍生物溶解。高温碱液长时间，棉籽壳溶胀、松软，搓擦、脱落下来。漂白工序作用 ）、部分油剂、少量浆料9、描述棉织物煮练用剂成分，解释亚硫酸氢钠的作用NaOH、表面活性剂、NaHSO3、硅酸钠、磷酸钠磺化木质素，有利于棉籽壳除去；作为还原剂防止棉纤维在高温碱性条件下被空气中O2氧化；有漂白作用10丝织物漂白一般用下列哪种漂白剂（ C ）ANaClO B.NaClO2 C.H2O2 D.NaClO3第三章1、什么是染料和颜料染料与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。颜料不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，靠粘着剂粘在织物表面，涂色。2、染色牢度指的是什么？其影响因素有哪些？是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原色泽不变的能力。染料、纤维、工艺、色泽深浅。3、加硫酸钠对强酸性染料染羊毛有什么作用？为什么？缓染作用。强酸性染料对羊毛染色时的PH值小于羊毛的等电点，此时羊毛纤维带正电荷，硫酸钠中电离出的硫酸根离子可以与羊毛纤维因点位吸附而结合。而硫酸根离子远远地小于染料阴离子，所以在染液和纤维中的扩散速度也将大于染料阴离子，从而先与纤维结合，但由于染料分子与纤维之间的结合力远远大于硫酸根离子，所以之前纤维上的硫酸根离子将逐渐被染料阴离子取代下来。所以硫酸钠起到了缓染作用。4、加硫酸钠对中性浴弱酸性染料染羊毛有什么作用？为什么？答：加硫酸钠对中性浴弱酸性染料染羊毛有促染作用。促染作用。中性浴染料对羊毛染色时的PH值大于羊毛的等电点，此时羊毛纤维带负电荷，阴离子染料要上染纤维需克服较大的静电斥力，而硫酸钠中电离出的钠离子可以与羊毛纤维结合，中和纤维的负电荷，减弱纤维与阴离子染料间的斥力，从而对染料上染羊毛纤维起到促染作用，提高上染速率和上染百分率。5、描述染料对纤维的上染过程，什么是平衡上染百分率？1）吸附：染料-纤维表面2）扩散：从纤维表面-到内部3）固着：染料固定在纤维内部不移出平衡时，上染在纤维上的染料量与原染液总染料量之比6、为了达到一定的耐洗牢度，直接染料、活性染料、还原染料、酸性染料、分散染料、阳离子染料是怎样固着在纤维上的？答：直接染料：直接染料水溶性较强，在纤维上仅依靠分子间力固着，需进行固色处理。活性染料：在碱的作用下，染料与纤维发生化学结合而固着在纤维上，主要是范德华力和氢键的结合。还原染料：将染料还原成隐色体，上染后，隐色体吸附在纤维上，经氧化形成还原染料不溶于本体而固着在纤维上。酸性染料：1） 强酸性：随溶液中H+被羊毛吸附，无机酸根与羊毛结合较快，之后染料分子由于范德华力和氢键作用取代无机酸根，与纤维中得-NH3+发生离子结合；2） 弱酸性：当染料PH值为羊毛等电点时，纤维不带电荷，染料靠范德华力和氢键上染，之后染料阴离子与成-NH3+离子键。当染料PH值在羊毛等电点以上时，羊毛带负电，染料与纤维之间存在库伦斥力，染料通过范德华力和氢键上染纤维。3） 中性染料：纤维带有较多电荷，染料靠范德华力和氢键才能上染纤维，并以此两种力固着在纤维上。分散染料：由于其分子小，对涤纶有亲和力，再借助高温热胀、柔化分子链作用，或溶胀剂膨胀作用，分散染料进入涤纶内部，在使用温度下，通过范德华力、氢键及机械作用固着在纤维内部。阳离子染料：与腈纶生成离子键结合而固着。7、用自由体积模型解释分散染料热熔法染涤纶的原理紧密结构、难溶胀纤维如涤纶在高温时热胀冷缩，分子间隙扩大，并且分子链可活动，某一瞬间空隙变大，染料分子进入。8、描述活性染料染棉织物的染色原理，染色时为什么要加盐？起什么作用？活性染料分子中含有一个或一个以上的反应性基团，在适当条件下，能和纤维素纤维上的羟基发生键合反应，在染料和纤维之间生成共价键结合。多数活性染料的直接性较低，为提高上染料，加入盐，促染9、什么是还原染料？还原染料染色中氧化和皂煮起什么作用？不溶于水，须在碱性溶液中用强还原剂（保险粉）还原溶解，上染，氧化显色、同时又回复不溶态而固着的染料。氧化作用：形成还原染料不溶性本体皂煮作用：可改变染料在纤维内的聚集状态，无定形晶形；分子顺式 反式10、腈纶染色饱和值取决于哪些因素？腈纶中第三单体的种类和数量，酸性强弱。11、腈纶纤维在染液中带什么电荷 ？用什么染料染色？染色时为什么要用缓染剂？负电荷 阳离子染料、分散染料 由于吸附快扩散慢，低温表面染色，高温上染快，移染差。容易染色不匀，难延时修正 12、试计算一染浴的配置体积和染料用量：织物0.5kg ,浴比1:20，染料对织物重2%13、活性染料在纤维上发生固色反应需加入的化学药剂类型是？（ A ）A.碱 B.酸 C.氧化剂 D.还原剂14.分散染料与涤纶之间主要依靠下述哪种力结合？（ C ）A.电荷引力 B.大量氢键力 C.范德华力 D.共价键15.分散染料染涤纶时常采用哪三种染色方法？指出其染色时采用的温度范围，说明其原因高温高压法130左右热熔染色法 170-220 没有水的溶胀作用，且热熔时间短载体染色法 100 第四章1、 什么是织物印花？与染色相比有什么不同？纺织品印花是指将各种染料或颜料调制成印花色浆，局部施加在纺织品上，使之获得各色花纹图案的加工过程。印花比染色复杂。因为纺织品印花是局部着色（染色），印花处有染色牢度，非印花处不能渗色、沾色。印花与染色不同处：局部着色，染液不能渗化到非着色处。为此，印花必须用色浆。2、 印花色浆由哪些成分组成？涂料-着色成分粘合剂-成膜物质乳化糊-增稠组分合成增稠剂-增稠组分交联剂-与粘合剂分子反应交联其他助剂-柔软剂、润湿剂3、 从不同的工艺设备讨论印花有哪些方法。按不同的工艺分为：1） 直接印花-白地织物或浅地色织物上印花色浆直接叠印，获得各色花纹图案的方法。2） 拔染印花-织物上已进行过染色（地色）、再印花消除地色的方法，这里印花之处地色被破坏，显白（织物本色）或地色被破坏同时又染显他色。色浆中含拔染剂。3） 防染印花-在织物上先进行印花后染地色的方法。印花色浆中含防染剂，防止印花处染色。4） 防印印花-新印花方法。防染或拔染印花时织物不染色，罩印地色。按不同的设备分为：1） 滚筒印花-滚筒印花滚筒印花由滚筒印花机实现，有凸纹滚筒印花机和凹纹滚筒印花机两大类。2） 筛网印花-印花色浆置于筛网上，有花纹处呈漏空的网眼，无花纹处网眼被覆盖，印花时色浆被刮过网眼而转移到织物上。3） 转移印花-用印花纸印花织物的方法。在印刷厂按花纹设计调油墨，印到纸上，制成花纹纸-转移印花纸。在织物印花时，将转移印花纸图案正面与织物正面贴合，在转移印花机中经一定条件（温度）使花纹染料转移到织物上。4） 喷墨印花- 喷墨印花又称喷射印花、喷液印花，其原理与纸质材料的喷墨打印机同。它是集机械、电子、信息处理设备为一体的高新技术印制方法，基本装置包括电子计算机和大量微型喷嘴。4、 描述涤纶转移印花方法，说明其工艺原理。印花方法：直接、转移、拔染型防染印花。涤纶织物分散染料直接印花：用分散染料中温、高温型，固色率（进入织物染料）高分散染料。要求焙烘（热熔）固色时不升华到白地处形成污色，后处理水洗不污染白地。用量为饱和值以下，升华性能相近相拼。分散染料地色的拔染型防染印花：涤纶织物一般不用拔染印花方法。如果染料已进入纤维内部，很难用拔染剂将染料颜色完全除去，而在染料没进入纤维前，用色浆破坏，防止进入纤维，原理属防染方法，但印花过程与拔染相似。涤纶织物转移印花：干法转移，热转移法。弹性织物、绒面织物特别适宜。工艺流程：转移纸正面贴合布热压冷却后整理5、 糊料一般是具有哪些性质的高分子物？海藻酸钠糊一般用于哪些染料的印花为什么？糊料性能要求：1）化学性质稳定，不腐败变质、不与染料、助剂织物反应。2）成糊率要高。配制一定粘稠度色浆所用糊料少。3）色浆印透性适当，进入织物组织间隙。4）色浆印花均匀性，好。与印透、色浆流变性有关。5）给色量，高。同样染料浓度色浆印花，色泽浓者给色量高。6）印花后易洗涤除去，不影响手感。海藻酸钠糊应用于：1） 活性染料的直接印花-无-CH2OH，有-COO-，适宜活性染料印花2） 活性染料地色防染印花-活性染料固色是在碱性条件下3） 分散/活性染料同浆印花-4） 喷墨印花-防止渗化，又不妨碍染料固着5） 还原燃料悬浮体印花-因为其遇强碱、浓电解质溶液会呈凝固状态，将这些原糊与还原染料调制成色浆，印花烘干后在浸轧还原剂和烧鸡钠溶液，随即进行快速蒸化，不但印制方便，而且因色浆中无还原剂和碱剂，印花烘干后的织物可以储存而不影响还原染料的固着率。为了不阻碍还原也的深入和燃料的扩散，可以加入少量遇见不凝固的原糊，如小麦淀粉糊、龙胶等。6、 乳化糊的主要组分是什么？主要用于印花的那些工艺？用它做印花组分有什么优点？乳化糊成分：挥发性煤油为主成分，含固量低白火油 7080%平平加O 23羧甲基纤维素钠 15 水 1520%用于涂料印花工艺，作为增稠剂优点：挥发性煤油为主成分，含固量低，不影响粘合剂成膜，印花手感软。合成增稠剂代替，避免环境污染，成本也低。7、 色浆组分中经常有弱氧化剂如防染盐S，试解释其作用。间硝基苯磺酸钠，弱氧化剂，防止染料高温被还原变色。8、 涂料印花色浆中，使织物着色的成分是什么？色浆中有哪些其他组分？涂料印花的摩擦色牢度和刷洗色牢度怎样？描述其工艺优点？着色成分：涂料，成分为：有机、无机颜料、分散剂、润湿剂、保护胶体、水其他组分：粘合剂-成膜物质乳化糊-增稠组分合成增稠剂-增稠组分交联剂-与粘合剂分子反应交联其他助剂-柔软剂、润湿剂 摩擦牢度、或刷洗牢度：差些特点：适宜所有纤维的织物。因不需考虑染料对纤维的直接性问题，尤其适用于混纺织物。9、 棉织物采用直接印花方法时常使用的染料有哪些？1） 活性染料：K型，KN型M型也用2） 不溶性偶氮染料3） 稳定不溶性偶氮染料：快色素-色酚 + 反式重氮酸盐：碱性条件稳定，酸性条件显色。快胺素-色酚 + 色基的重氮氨基化合物：碱性条件稳定，酸性条件显色。快磺素-色酚 + 色基的重氮磺酸盐：碱性条件稳定，光、热或氧化剂条件显色。4） 还原染料10、观察织物直接印花传统工艺流程印花后一般有烘干后再经汽蒸处理步骤，试说明其理由。 起固染作用，使织物迅速上染11、防染印花一般采用哪些防染剂？活性染料地色织物防染印花色浆中加入的化学防染剂是哪类物质？试说明其作用原理。 防染剂： 物理防染剂：蜡、陶土、氧化锌化学防染剂：氧化剂、还原剂、酸、碱活性染料固色是在碱性条件下，故防染剂可是酸性物质-硫酸铵、酒石酸、柠檬酸等。12、烂花印花可应用于哪些织物？色浆的主要成分是什么？ 涤/棉织物，蚕丝/粘胶丝绒织物。 酸：硫酸、硫酸铝、氯化铝第六章1、柔软整理剂有哪些类型？为什么整理于织物上有柔软效果？ 种类：1） 阳离子型柔软剂2） 两性柔软剂3） 反应型柔软剂4） 有机硅类柔软剂5） 其他柔软剂 效果产生原因：织物之间摩擦、织物与手之间摩擦阻力大，织物给人粗糙发硬的感觉。降低织物之间、纱线之间、纤维之间摩擦阻力和与手之间的摩擦阻力，织物给人柔软、滑爽的感觉。柔软剂作用：柔顺非极性基团，降低摩擦力2、棉织物的内在起皱原因是什么？抗皱剂整理后为什么有抗皱效果？起皱宏观现象：外力作用于织物，使纤维歪曲变形，外力去除后，形变没有消失，织物没有恢复原状造成。起皱微观原因：受外力后，新位置氢键力是阻碍分子链复原位的主要原因。抗皱原因：树脂整理剂能与无定形区纤维素分子链上羟基反应，减少形成氢键可能。树脂本身形成交联网络，阻止分子链在外力作用下有大的相对位移。3、分析织物表面性能，说明拒水整理剂是怎样改变织物表面性能而使织物有拒水效果。使纤维表面张力降低