纺织材料2.doc

纺织材料1.纺织纤维：是指截面呈圆形或各种异型的，横向尺寸较细，长度比细度大好多倍的，具有一定强度和韧性的细长物体。2.差别化纤维：通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性能上获得一定程度改善的纤维。3.复合纤维：是将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成的纤维。4.异性纤维：是相对于圆形纤维而言，采用非圆形喷丝孔加工的非圆形截面形状的纤维。5.纤维结晶度：是指纤维中结晶部分占纤维整体的比率。6.取向度：这种大分子排列方向与纤维轴向符合的程度称作取向度。7.混纺纱线：两种或多种纺织纤维拟用纺纱混合方法制成的纱线。8.交织织数：两种或两种以上的混纺纱线织成的织物。9.特数：公定回潮率下，1000米长的纺织纤维的重量。10旦数即丹尼尔数：又称纤度，是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数。11公制支数简称支数：是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米（m）数。12主体长度：是指一批棉样中含量最多的纤维长度。13品质长度：是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度，又称右半部平均长度。14跨距长度：指采用梳子随机夹持取样纤维由夹持点伸出的长度。15中空度：实际有效空腔截面占有效外界内截面面积的百分数。16品质支数：是表示纤维或纱线粗细程度的单位，是纤维或纱线在公定回潮率下单位单位重量所具有的长度。17纤维成熟度：指纤维细胞壁的加厚程度。18工艺纤维：多个细胞纤维由细胞质粘合而成纤维束。19缩绒性：毛纤维在温热及化学试剂作用下，经机械外力的反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠结，交编毡毛。20定向摩擦效应：滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦，摩擦因数大，滑动方向从毛根到毛尖，为顺鳞片摩擦，摩擦因数小。21回潮率：指纤维材料中含水分的重量占纤维干重的百分数。22公定回潮率：业内公认的纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。23断裂长度：单根纤维悬挂重力等于其断裂强力时的长度。24初始模量：拉伸伸长率为1%时，应力的100倍。25应力松弛：纤维在拉伸变形恒定条件下，应力随时间的延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。26滑脱长度：短纤纱拉断时，从纱的断面中抽拔出的纤维的最大长度。27蠕变：纤维在一恒定拉伸外力作用下，变形随受力时间的延长而逐渐增加的现象称为蠕变。28玻璃化温度：指纤维材料从玻璃态向高弹态转变时的温度。29极限氧指数：是指试样在氧气和氮气的混合气中，维持完全燃烧状态所需最低氧气体积分数。30热定形：指在热的作用下进行的定形，它既有玻璃化温度的“冻结”定形，也有纤维内部结构变化的定形。31.沸水收缩率：指在沸水中加热后纤维缩短的长度占加热前长度的百分数。32抗熔孔性：织物接触到热体在局部熔融收缩形成孔洞的性能称为熔孔性，织物抵抗溶孔现象的性能。33双折射率：指遵守折射定律的寻常光的折射率与不遵守折射定律的非常光的折射率的差值。34质量比电阻：单位长度l上的电压与单位线密度纤维上流过的电流之比。35介电损耗：电介质在电场作用下引起发热的能量消耗，称为介电损耗。36静电现象：是指不同纤维材料之间或纤维与其它材料之间由于接触和摩擦作用使纤维或其它材料上产生电荷积聚的现象。37英制支数：是指在英制公定回潮率下，一磅重的棉纱线所具有多少个840码的长度倍数，即多少英支。38捻度：纱线单位长度的捻回数称为捻度。39捻系数：当纱线的密度视作相等时，捻系数与捻回角的正切值（tan）成正比，而与纱线粗细无关。40毛羽指数：指单位长度的纱线内，单侧面上伸出长度超过某设定长度的毛羽累计数。41经（纬）密度：是指沿织物纬向（经向）单位长度内经纱（纬纱）排列的根数。42覆盖系数：各种织物在平行光投影下被纤维或纱线覆盖的面积占总面积的百分数。43线圈长度：指针织物上每个完整线圈的纱线长度。44未充满系数：线圈长度L与纱线直径d的比值。45织物结构相：指经纬纱在织物中交织时的结构状态。46悬垂性：织物因自然下垂的程度及状态。47克罗值：一个安静坐着或从事轻度脑力劳动的人（代谢产热量为209.2千焦米-小时），在室温21摄氏度，相对湿度小于50%，风俗不超过0.1米秒的环境中，感觉舒适时，所穿衣服的热阻值为1克罗。48织物手感：织物某些机械和物理性能对人手掌刺激所引起的综合反应。第一次作业一、 介绍纺织纤维的一般分类答：按材料分为：有机纤维和无机纤维。按材料来源分位天然纤维和化学纤维，1 天然纤维：a植物纤维（棉、苎麻、剑麻）；b动物纤维（毛纤维、分泌腺纤维）；c矿物质纤维（石棉）。2化学纤维：a再生纤维（黏胶、大豆纤维、花生纤维）；b合成纤维（七大纶）；c无机纤维（玻璃纤维、金属纤维、碳纤维、陶瓷纤维） 二、 应用广泛的纤维大分子有哪些种类？答：均链大分子、杂链大分子、元素有机高分子。三、 纤维中大分子凝聚态中结晶区晶系有哪些种类，分子间依靠什么能量结合？非结晶区（无定形区）形态如何？纤维结构层次有多少种？答：结晶区晶系种类为：立方、六方、四方、三方、斜方、单斜、三斜。分子间的作用力有：范德华力、氢键、盐式键、化学键、熵联非结晶区形态：组织结构比较疏散、絮乱，大分子链排列无规则即“无规则线团模型”。显微结构层次：大分子、基原纤、原纤、巨原纤、细胞、纤维等。第二次作业一、 天然纤维和化学纤维id截面可以分为哪些种类？棉、麻、毛、蚕丝的截面格式什么样的？答：棉纤维接近腰圆形，木棉纤维接近圆形，丝纤维近似三角形，麻纤维为椭圆形或多角形，毛纤维为圆形。二、 纤维的卷曲形态如何？各有什么用途？答：纤维的卷曲形态分位自然卷曲和人工机械卷曲。 自然卷曲适用于毛纤维的卷曲，而人工机械卷曲可以适用于其他纤维的卷曲，可以满足纺织加工的要求，提高化学纤维的可纺性，改善其他短纤维织物的服用性和风格身骨等。三、 纤维的吸湿和放湿过程的差异是什么？标准吸湿状态应取哪些过程？为什么纺织纤维要在标准调湿过程完成后进行？答：（1）a能量概率的差异 b水分子进出的差异 c纤维结构的差异 d热能作用的差异 （2）初始阶段，纤维中极性基团直接吸附水分子：当相对湿度在15%到75%时，纤维的水分子主要靠间接吸附；相对湿度很大时，水分子进入纤维内部较大空隙。 （3）因为纤维的各种物理性质与纤维的回潮率有关，而回潮率在不同的大气条件下是不同的，为了得到不同的回潮率指标，避免试样由于历史条件的不同造成误差，应在标准调湿完成后进行。第三次作业一、 分述羊毛纤维和蚕丝纤维的形态结构和组成物质，超分子结构的特点和主要性能特点。答：羊毛纤维形态结构：它分为鳞片层、皮质层和髓质层。有的仅有鳞片层、皮质层，部分品种纤维髓质层细胞破裂贯通呈空腔。组成物质：在组织学构造上，各种毛纤维都是由角质细胞堆砌而成的细长物质体。大分子结构特点和主要性能特点：是由许多种a-氨基酸用肽键结构组成的多种缩氨酸链。在组成的十二种a-氨基酸中以二氨基酸、二羟基酸和硫氨基酸的含量最高。卷曲有摩擦性能和缩绒性，高弹、吸湿性好，易染色，不易玷污，耐酸不耐碱。蚕丝形态结构：是由两根单丝平行黏合而成，各自中心是丝素，外围为丝脉。截面形状呈半椭圆形或略呈三角形。组成物质：主要是由丝素和丝胶两种蛋白质组成，此外还有一些非蛋白质成分，如脂蜡物质、碳水化合物、色素和矿物质等。超分子结构特点和主要性能特点：蚕丝的大分子主要是由多种a-氨基酸剥落的酰胺联结构成的长链大分子。蚕丝丝素大分子规整性好，有较高的结晶性。二、 简述棉纤维的微观结构和外观形态结构，并解释结构对其性能的影响。答：微观结构截面结构是由许多许多同心圆柱组成，由外至内依次为表皮层、初生层、次生层和中腔。外观形态：腰圆形带中腔，天然卷曲。结构对其性能的影响：细长柔软，吸湿性好，耐强酸，耐漂白剂以及隔热耐热，可方便的进行各种染色和纺织加工，弹性差，不耐无机酸。三、 苎麻纤维具有哪些特点？它为什么可以采用单纤维纺纱？答：主要性能特点：长度长，强度极高但是伸长率低，具有较高的初始模量，刚性大，有较强的光泽，吸湿和放湿性能非常好，耐碱不耐酸，耐热性能好于棉纤维。 可采用单纤维纺纱的原因：线密度大，刚性大，较强的初始模量，变形能力小，可直接染色。第四次作业一、 试分析棉浆黏胶、竹浆粘胶、日本虎木棉、Lyocell、强力黏胶纤维的结构与性能的异同点。答：棉浆黏胶、竹浆黏胶属于普通黏胶纤维，成本低，吸湿性好，抗静电。 日本虎木棉：又称高富强纤维，是通过改变普通粘胶纤维的纺丝工艺条件而开发的，其截面近似圆形，厚皮层结构，断裂比强度高于普通黏胶纤维，湿干比强度明显提高。 新溶剂法黏胶纤维（lyocell）：采用专用的溶剂直接溶解纤维素后纺制成的黏胶纤维，截面呈圆形，巨原纤结构致密，拉伸、勾结、打结强度高。有的品种在挤破表面包膜后，分裂成超细的巨原纤，有利于生产桃皮绒类织物，有的品种皮芯不分，使产品悬垂性好，柔软性良好。 强力黏胶纤维：结构为全皮层，是一种高强度，耐疲劳性良好的黏胶纤维，广泛的用于工业生产。二、 化学纤维一般要进行哪些加工？简要说明其必要性。答：短纤维：集束-牵伸-上油-卷曲-干燥定型-切断-打包入库-准备售出长纤维：集束-牵伸-上油-干燥定型-加捻-络筒牵伸：改变纤维的取向度，进而改变纤维的化学性能干燥定型：除去水分，消除纤维内部应力，提高结晶度和结晶稳定性，缩小蠕变和废水收缩率，提高纤维尺寸稳定性。三、 简述七大纶的主要特征。答：涤纶（PET）：吸湿性好，易产生静电，染色困难，易洗干快，热塑性良好，强度和伸长率较高，弹性较高，耐磨性仅次于锦纶，耐酸不耐碱，有较好的耐溶剂性，表面易起毛，耐光性仅次于腈纶。 锦纶（PA）：结实耐磨，密度小，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性好，耐碱不耐酸，耐日光，吸湿性不好。 丙纶（PP）：密度最小，吸湿性最差，熔点低，断裂比强度高，耐磨性好，耐染色，耐化学性优于一般化学纤维，耐光性差，电阻率高，抗微生物。 腈纶（PAN）：热回弹性好，热稳定性、吸湿性差，难染色，耐光耐晒，耐气候性居首，抗微生物性能好。 氯纶（PVC）：耐热性极低，难燃，保暖性好，化学稳定性好，耐有机溶剂性能差，难染色。 维纶（PVA）：回潮率最好，保暖性良好，耐热水性，耐干热性，耐酸，染色性差，耐日晒性好，耐溶剂型好。 氨纶（PV）：密度和线密度较小，吸湿性不及锦纶，但高于涤纶、丙纶，断裂比强度较高，耐热性好。第五次作业一、 简述纱线的主要性能指标有哪些？纱线密度的不均匀及其波谱图的特征和用途有哪些？答：主要性能指标：纱线的直径、线密度、捻度、细度均匀度、疵点、强度等。 纱线密度随长度的变化是离散型的。是评定纱线质量的重要指标。 波谱图一般的横坐标是线密度变化的各个正弦量的波长，纵坐标为其幅值高，它除了与线密度有关还与纺纱机件的机械状态密切相关。 采用波谱图可以方便的寻找出产生不匀的原因并予以清除，成为纺纱品质技术管理的重要手段。二、 简述纱线捻度、捻系数的指标及其对成纱性能的影响。答：第一问见书186,187页。 加捻对纱线的物理力学性能，外观、手感等诸多方面都产生很大的影响，强捻使纱线纤维间摩擦力增大，纱线强度不均匀率减少，纱线强度增加，同时使纤维产生预应力，且减小纤维强度的轴向分力，纱线强度减小。两种原因使纤维强度随捻度增大先加大后减小。三、 简述毛羽存在的利弊。答：利：防风，保暖，柔软和吸水等，可使布面形成浓密的毛绒。 弊：影响织物的透气，抗起毛起球，织纹清晰和表面光滑，影响加工工艺等。第六次作业一、纱线的主要性能指标有哪些？答：织物的匹长，织物的幅宽，织物的厚度，织物的密度，织物的密度对比系数，织物的单位面积质量，织物的覆盖系数，织物的充满系数，织物的孔隙率，织物的透孔度，织物的表面平整系数二、简述织物按形成方法的分类答：机（梭）织物，针织物，编织织物，非织造物，复合织物。 显微结构层次：大分子、基原纤、原纤、巨原纤、细胞、纤维等。第七次作业一、 试述纤维的拉伸断裂机理并分析其影响拉伸性能的因素。答：拉伸机理：大分子的伸直，伸长；大分子之间的相互滑移。 断裂机理：非结晶区中大分子从结晶区抽拔出来或被拉裂；结晶区大分子结合力被破坏，大分子产生相对滑移，结晶区逐步松散。 因素：纤维的内部结构（大分子的聚合度，大分子的取向度，纤维的结晶度）；温湿度；实验条件（试样长度，试样根数）。二、 试述长丝纱和短丝纱的拉伸断裂机理。答：长丝纱：在外层纤维被拉断后，逐步使向内各层纤维分担的张力猛增，因而被拉断。这是在外层纤维断裂最多的截面上，迅速向内扩展断裂口，终至全部纤维断裂，在这种情况下，被拉断细纱的断裂口是比较整齐的。 短纤维：短纤维纺成的细纱继续受拉伸的过程中，纱中外层纤维，短的部分滑脱被抽拔，长纤维受到最紧张的拉伸，到一定程度后，外层纤维受力达到拉断温度时，外层纤维逐步断裂，而且，纱中外层纤维断裂后，最外层纤维对内层纤维的抱合压力解除，内层纤维之间的抱合力和摩擦力迅速减小，这就造成更多的纤维对内层纤维滑脱，未滑脱的纤维，随之将更快的增大张力，因而被拉断，如此，细纱完全解体，这样被拉断的细纱，断口是很不整齐的。三、 织物拉伸的测试方法有哪些？织物的拉伸破坏的机理是什么？影响织物拉伸性能的因素有哪些？答：测试方法：拆纱条样法，抓样法，剪割条样法 机理：织物中纱线强力利用系数:织物某一方面的断裂强力p与该方向各根纱线断裂强力p（i）之和的比值，一般大于1. 机织/非织拉伸束腰继续拉伸断裂 因素：织物密度与织物组织，纱线的线密度和结构，纤维品种与混纺比。四、 简述纺织材料的疲劳破坏形式及影响因素。 答：形式：静态疲劳或蠕变疲劳。 因素：1、纤维的结构与性能，2、作用方式第八次作业一、 试讨论纤维比热容和导热系数对织物的隔热性和接触冷暖感的影响。 答：1、纤维的比热容：反映材料释放，贮藏热量的能力，或者温度的缓冲能力，比热较大的纤维，纤维的温度变化相对困难，比热值大的接触感觉冷，比热值小的接触感觉暖。 2、纤维的导热性能：纤维集合体的保暖性主要取决于纤维间保持的静止空气和水分的数量，静止空气较多的保暖性能好，水分较多，保暖性越差。二、 纤维集合体的传热能力和体积质量有怎样的关系？为提高衣着的保温性应考虑哪些因素？ 答：当纤维集合体的体积质量小于&k时，虽然集合体中保持有较多的空气，但在风压的作用下对流传导越大，保暖性变差；当纤维集合体的体积质量大于&k时，纤维间良好的接触使得热传导能力提高，保暖性变差。 提高衣着的保温性应考虑：纤维填充密度，空隙的气体流动性，织物的绝热率，保暖率。三、 研究和测定纤维的热收缩有什么重要意义？热收缩的机理是怎样的？生产上有什么用途？答：纤维材料的热收缩对其成品的服用性能是有影响的，纤维的热收缩大时，织物的尺寸稳定性差；纤维的热收缩不匀时，织物会起皱不平。 机理：温度升高纤维内大分子间的作用力减弱，大分子克服分子间的束缚通过热运动而自动的弯曲缩短，形成卷曲构想。应用：膨体纱是利用高收缩纤维和低收缩纤维混合纱纺，而后在热环境下使得高收缩纤维收缩，低收缩纤维被挤出成为蓬松体。四、 什么事纤维热力学曲线？研究它有何意义？答：在恒定条件下纤维的变形能力和拉伸模量随温度变化的过程称为纤维的热力学曲线。 从大分子运动学观点描述了热力学三态，从相态角度看，玻璃态，高弹态，黏流态均属非结晶相，即大分子之间的排列状态呈无规非晶状态。对合理使用纺织材料有重要意义。五、 为什么要对纤维材料进行热定形？合成纤维和毛纤维的热定形有何异同？影响纤维的热定形有哪些因素？答：目的：使纤维或织物的形状在热作用下固定并获得一定尺寸的稳定性，同时使纤维材料获得卷曲和蓬松效果。 合成纤维热定型机理是采用发生在无序区，温度范围在Tg-Tm的热定型，Tg越高，热定型效果及稳定性越好；毛纤维是纤维内部结构变化的结构定型。影响因素:温度，时间，张力，冷却速度，定型介质。第九次作业一、 纺织加工中有哪些静电现象？如何解决？答：现象：摩擦带电，接触带电，冲流带电，冻结带电。 解决方法：1、加工的机械接地或尖端放电。2、提高空气的相对湿度。3、加抗静电剂，制取抗静电剂。4、利用材料在静电序列位置的不同，进行不同纤维的混纺活交织以降低静电。5、导电纤维的应用。二、 影响纤维光泽的主要原因是什么？如何改善纤维光泽的层次感、柔和性和细腻感？答：影响因素：1、与观察角度有关。2、纤维的层次结构。3、纤维纵向形态对光泽的影响。4、横向截面形状。改善方法：1、纺丝液或纺丝溶剂体中加入二氧化钛消光剂。2、三角棱镜色散作用，产生不同色彩效应。三、 简述纺织材料的折射率和双折射率的概念，指标及光导纤维设计的原理。 答：折射率：光从真空射入介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的比值。 指标：布儒斯特临界角，全反射临界角，