纺织材料学复习题库

纺织材料学简答论述姓名 班级 学号 成绩名词解释（15分）羊毛缩绒性：在湿热或化学试剂条件下，羊毛纤维或织物鳞片会张开，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动。羊毛纤维啮合成毡，羊毛织物收缩紧密，这一性质成为羊毛的缩绒性。差别化纤维：一般经过化学改性或物理变形，使纤维的形态结构、物理化学性能与常规纤维有显著不同，取得仿生的效果或改善提高化纤的性能。这类对常规纤维有所创新或具有某一特性的化学纤维称为差别化纤维。 超细纤维：单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。根据线密度范围可分为细特纤维和超细特纤维。 细特纤维抗弯刚度小，制得的织物细腻、柔软、悬垂性好，纤维比表面积大，吸湿好，染色时有减浅效应，光泽柔和。高收缩纤维：沸水收缩率高于15%的化学纤维。根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的产品。如热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶，可用于织制各种绉类、凸凹、提花织物。吸湿滞后性：在相同大气条件下，放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性，从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。纤维这种性质称为吸湿滞后性或吸湿保守性。纱 线：由纺织纤维制成的细而柔软的、并具有一定的力学性质的长条。纺织纤维：直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的物质，并且可用来制造纺织制品。这类纤维称为纺织纤维。断裂长度：是相对强度指标。随着纤维或纱线长度增加，自重增加。当纤维或纱线自重等于其断裂强度时的长度，为断裂长度（km）.数值越大，表示纤维或纱线的相对强度越高。临界捻系数：捻系数表示纱线加捻程度的指标之一，可用来比较同品种不同粗细纱线的加捻程度。纱线强力在一定范围内随着捻度的增加而增加，纱线获得最大强力时的捻系数，称为临界捻系数。纤维：直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的物质。含水率：纺织材料中所占水分重量对纺织材料湿量的百分比。丝光：棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理，纤维横向膨化，截面变圆，天然转曲消失，使纤维呈现丝一般的光泽。如果膨化的同时再给予拉伸，则在一定程度上可改变纤维的内部结构，从而提高纤维强力。这一处理称为丝光。公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。公定回潮率较接近实际回潮率。回潮率：是指纺织材料中所含的水分重量对纺织材料的干量的百分比。吸湿保守性：在相同大气条件下，放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性，从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。纤维这种性质称为吸湿滞后性或吸湿保守性。特克斯：是指1000米长的纤维在公定回潮率时的重量克数。极限氧指数：是指材料点燃后在氧氮大气里持续燃烧所需要的最低氧气浓度，一般用氧占氧氮混合气体的体积比（百分比）表示。极限氧指数（LOI） 值越大材料耐燃性越好。一、 试述下列各题（25分）1、 哪些因素影响纺织纤维的回潮率，如何影响？答：影响纤维回潮率的原因有内因和外因两方面。内因：（1）亲水基团的作用 纤维分子中，亲水基团的多少和亲水性的强弱均能影响其吸湿性能的大小。亲水基团越多，亲水性越强，吸湿性越好；大分子聚合度低的纤维，若大分子端基是亲水基团，吸湿性较强。（2）纤维的结晶度 结晶度越低，吸湿能力越强。（3）比表面积和空隙 纤维比表面积越大，表面吸附能力越强，吸湿能力越好；纤维内孔隙越多，吸湿能力越强。（4）伴生物和杂质 不同伴生物和杂质影响不同。棉纤维中棉蜡，毛纤维中油脂使吸湿能力减弱；麻纤维的果胶和蚕丝的丝胶使吸湿能力增强。外因：（1）相对湿度 在一定温度条件下，相对湿度越大，纤维吸湿性越好。 （2）温度影响 一般情况，随空气和纤维材料温度的升高，纤维的平衡回潮率将会下降。 （3）空气流速 空气流速快时，纤维的平衡回潮率将会下降。 2、羊毛的鳞片层有什么作用？答： 羊毛的鳞片层的作用如下：由于鳞片存在，使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，称为定向摩擦效应。在湿热、化学试剂或外力条件下，使羊毛具有缩绒性或毡缩性。鳞片的排列密度和伸出于羊毛表面的程度，对羊毛光泽和表面性质影响较大。 表皮层（鳞片）对纤维起保护作用，使之不受或少受外界影响。3、纤维的长度和细度对成纱质量有何影响？答：（一）纤维的长度对成纱质量影响如下： （1）与成纱强度 纤维越长，成纱强度越大（2）与毛羽关系 在拉伸相同条件，纤维越长，成纱表面光滑，毛羽较少。（3）与强度、条干 ，纤维整齐度差，短绒率大，成纱条干恶化，强力下降。在保证一定的成纱质量的前提下，纤维长度越大，整齐度越好，短绒率越少，可纺的细度越细。 （二）纤维的细度对成纱质量影响如下：（1）与成纱强度 纤维越细，成纱强度越大（2）与强度、条干 ，纤维细时，成纱条干较均匀。在保证一定的成纱质量的前提下，细而均匀的纤维，可纺的纱线细度较细。六、写出棉型、中长型和毛型化纤的长度和细度范围。（5分）棉型：长度,3338mm；细度0.130.18tex中长型：长度,5176mm；细度0.220.33tex毛型：长度,6476mm； 细度0.330.55tex（粗梳）长度,76114mm；细度0.330.55tex（精梳） 二、简答题（共30分）1、 作棉纤维长度频率曲线图，标出棉纤维的主体长度、品质长度、平均长度、短绒长度。答：棉纤维长度-频率曲线图如下：L短绒长度,平均长度，L主体长度L品质长度2、什么叫皮辊棉？皮辊棉与锯齿棉有什么不同？答：根据籽棉加工方法不同，可分为皮辊棉和锯齿棉。 皮辊棉：采用皮辊轧棉机轧得的皮棉为皮辊棉。皮辊棉含杂、含短绒较多，纤维长度整齐度较差。由于皮辊轧棉作用较缓和，不损伤纤维，轧工疵点少，但有黄根。皮棉呈片状。适宜加工长绒棉、低级棉和留种棉。锯齿棉：采用锯齿轧棉机轧得的皮棉为锯齿棉。锯齿棉含杂、含短绒较少，纤维长度整齐度较好。由于锯齿轧棉作用较强烈，易损伤纤维，轧工疵点多，籽屑含量较高。皮棉呈松散状。适宜加工细绒棉。4、什么是纤维的平衡回潮率？试用图表论说明纤维的吸湿滞后性。答：平衡回潮率：当大气条件一定时，经过若干时间，单位时间内被纤维吸收的水分子数等于从纤维内脱离返回大气的水分子数时，纤维的回潮率才会趋于一个稳定值。处于平衡状态的回潮率称为平衡回潮率。吸湿滞后性如图：三、论证题（共30分，每小题10分）1、利用所学的纤维鉴别法，论述棉、毛、粘胶、涤纶、锦纶的鉴别方法（写出鉴别方法和鉴别步骤）。第一步：燃烧法，若有烧纸的味道纤维是棉和粘胶，归为一组；有烧毛的味道为毛纤维；燃烧时有浓烟，残留物为黑色硬块，为涤纶，燃烧时熔融不冒浓烟，残留物为淡综色透明硬块为锦纶。第二步：在有烧纸味的一组纤维中，取少量分别放入试管内，并滴入37%的盐酸，若观察到纤维溶解为粘胶，不溶解为棉纤维。对涤纶、锦纶可按上述步骤分别滴入37%的盐酸，若观察到纤维溶解为锦纶，不溶解为涤纶。4、用简单可靠的方法鉴别棉、麻、蚕丝、羊毛、粘胶、涤纶纤维？（12分）答：麻、蚕丝、羊毛、粘胶、涤纶的鉴别如下：第一步：燃烧法，若有烧纸的味道纤维是棉、麻和粘胶，归为一组；有烧毛的味道为毛、蚕丝纤维，归为一组；燃烧时有浓烟，残留物为黑色硬块，为涤纶。 第二步：在有烧纸味的一组纤维中，取少量分别放入试管内，并滴入37%的盐酸，若观察到纤维溶解为粘胶，不溶解为棉、麻纤维。对羊毛、蚕丝可按上述步骤分别滴入37%的盐酸，若观察到纤维溶解为蚕丝，不溶解为羊毛。第三步：对未鉴别出来纤维采用显微镜法观察纤维纵截面，天然转曲的为棉纤维，有粗节的为麻纤维。或用荧光法鉴别，发出淡黄色荧光为棉纤维，发出淡蓝色荧光为麻纤维。2 用简易、可靠的方法鉴别棉、羊毛、涤纶、锦纶四种纤维(建议鉴别每种纤维不少于两种方法) 第一种：燃烧法，若有烧纸的味道纤维是棉纤维；有烧毛的味道为毛纤维；燃烧时有浓烟，残留物是黑色硬块，为涤纶，燃烧时熔融不冒浓烟，残留物是淡综色透明硬块为锦纶。第二种：显微镜法，观察各纤维的纵向形态，有天然转曲为棉纤维，有纤维表面有鳞片的为毛纤维。光滑表面的为涤纶、锦纶，再取少量这两种纤维放在试管中，分别滴入37%的盐酸，若观察到纤维溶解为锦纶，不溶解为涤纶。3、试述加捻作用对纱线的影响。答：加捻作用对纱线的影响如下：（1）对纱线长度的影响 加捻后，纤维倾斜，使纱线的长度缩短，产生捻缩。（2）对纱线密度和直径 当捻系数大时，纱内纤维密集，纤维间空隙减少，使纱的密度增加，而直径减小。当捻系数增加到一定程度后，纱的可压缩性减少，密度和直径变化不大，相反由于纤维过度倾斜可使纤维稍稍变粗。（3）对纱线强力影响 对于单纱，当捻系数较小时，纱的强度随捻系数增加而增加；但当捻系数增加到某一临界值，再增加捻系数，纱线强力反而下降。对于股线，股线捻系数对强度的影响因素除与单纱相同外，还受捻幅影响，分布均匀的捻幅可使纤维强力均匀。（4对纱线断裂伸长率影响 对于单纱，在一般采用的捻系数范围内，随着捻系数的增加细纱断裂伸长率有所增加；对于股线，同向加捻，股线断裂伸长率随捻系数增加有所增加，反向加捻，股线断裂伸长率随捻系数增加有所下降。（5）纱的捻系数较大时，纤维倾斜角较大，光泽较差，手感较硬。四、简答题（28分）1、 纺织纤维应具备哪些物理、化学性质？答：纺织纤维应具备如下物理、化学性质： （1）长度、整齐度 一般希望纤维长度长，整齐度高些。 （2）细度和细度均匀 一般希望纤维细度细，均匀度高些。 （3）强度和模量 要求纤维具备一定强度和适当模量。 （4）延伸性和弹性 延伸性是指在不大的外力作用下，纤维能产生一定变形；弹性是指当外力去除后，变形的恢复能力。 （5）抱合力和摩擦力 适中的抱合力和摩擦力使纤维保持相对稳定的位置。 （6）吸湿性 纤维吸湿性与织物透气吸湿密切相关。 （7）染色性 纺织纤维对染料的亲合性 （8）化学稳定性 对光、热、酸、碱、有机溶剂等的抵抗力。3、异形、中空、复合、超细纤维各有什么特性？异形纤维：经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。异形纤维具有特殊的光泽、蓬松性、抗起球性、回弹性、吸湿性等特点。中空纤维：贯通纤维轴向且管状空腔的化学纤维。可通过改变喷丝孔形状获得。特点是密度小，保暖性强，适宜做羽绒制品。复合纤维：由两种及两种以上聚合物，或不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法纺制而成。分并列型、皮芯型、海岛型。并列型纤维特点可产生类似羊毛的弹性和蓬松性。并列型纤维特点可兼有两种或以上纤维的优点。海岛型可制得中空纤维、细旦、超细旦纤维。用于仿制毛型、丝绸型、防水透湿织物等。超细纤维：单丝线密度较小的纤维。特点是抗弯刚度小，制得的织物细腻、柔软、悬垂性好，纤维比表面积大，吸湿好，染色时有减浅效应，光泽柔和。4、试比较棉与涤纶的性能 棉纤维：手扯长度2333mm( 细绒棉), 手扯长度3345mm( 长绒棉); 吸湿性较好，回潮率一般8%13% 弹性一般，断裂伸长率3%7% 化学稳定性是耐碱不耐酸。染色性好。涤纶： 分长丝和短纤。短纤根据切断长度分棉型、毛型和中长型 吸湿性较差，回潮率一般为0.4%，易产生静电。 断裂强度和断裂伸长率均大于棉，弹性较好，织物抗皱，保形好。 化学稳定性是耐酸较不耐碱。染色性差。 耐热性优良，热稳定性好。四、问答与计算（50分）：1、为什么羊毛纤维及其织物具有缩绒性？这种性能有何利弊？缩绒性的大小与哪些因素有关？（8分）答：羊毛的缩绒性产生原因（1）纤维本身原因（或称内因）羊毛表皮是鳞片层，由于鳞片存在，使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，称为定向摩擦效应。羊毛纤维具有良好的伸长能力、弹性回复性、天然卷曲使纤维易于纠缠。（2）在湿热或化学试剂条件下，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动穿插。羊毛纤维啮合成毡，羊毛织物收缩紧密。利用羊毛缩绒性可以织制丰厚柔软、保暖性好的织物；但缩绒性影响洗涤后的尺寸稳定性，并对织纹要求清晰的薄型织物不利。缩绒性大小与羊毛品质、外界条件（湿热、机械外力）有关。2、什么是复合纤维？为何要纺制复合纤维？复合纤维有何特点？（8分）答：复合纤维：由两种及两种以上聚合物，或不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法纺制而成。分并列型、皮芯型、海岛型。并列型纤维特点可产生类似羊毛的弹性和蓬松性。并列型纤维特点可兼有两种或以上纤维的优点。如锦纶为皮、涤纶为芯的复合纤维，兼有锦纶染色性好、耐磨，涤纶挺括、弹性好。海岛型可制得中空纤维、细旦、超细旦纤维。用于仿制毛型、丝绸型、防水透湿织物等。3、什么粘胶纤维吸湿性高于棉纤维？未成熟棉纤维的吸湿性高于成熟棉纤维？细纤维的吸湿性高于粗纤维？棉纤维的吸湿性高于棉纱线？（8分）答;棉和粘胶具有相同的亲水基团，但由于棉的结晶度为70%左右，而粘胶的结晶度仅为30%左右。结晶度越低，吸湿性越强。此外，粘胶纤维结构比棉纤维疏松较易吸水，所以粘胶吸湿能力大于棉。比表面积越大，表面能越多，表面吸附能力越强。成熟度差的原棉比成熟度高的吸湿能力强。比表面积越大，纤维越小，隙缝空洞越多，吸湿能力越大。所以细纤维比粗纤维的回潮率高，吸湿能力大。棉纱中棉纤维间抱和，较棉纤维空隙少，吸湿性不及棉纤维。四、简答题1、什么是羊毛的缩绒性和摩擦性？引起羊毛毡缩性的原因?常见的防缩整理方法有哪些？(7分) 答：羊毛表皮是鳞片层，鳞片根部着生于毛干，梢部按不同程度伸出表面，向外面张开，伸出方向指向羊毛尖部。由于鳞片存在，使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，称为定向摩擦效应。在湿热或化学试剂条件下，羊毛纤维或织物鳞片会张开，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动。羊毛纤维啮合成毡，羊毛织物收缩紧密，这一性质成为羊毛的缩绒性。 产生原因:（1）纤维本身原因（或称内因）羊毛表皮是鳞片层，由于鳞片存在，使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，称为定向摩擦效应。羊毛纤维具有良好的伸长能力、弹性回复性、天然卷曲使纤维易于纠缠。（2）在湿热或化学试剂条件下，如同时加以反复摩擦挤压，由于定向摩擦效应，使纤维保持指根性运动，纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动穿插。防缩绒方法：采用化学药剂破坏羊毛鳞片，或涂以树脂使鳞片失去作用，以达到防缩绒的目的。3、影响纺织材料保温性能的因素有哪些？(6分)答:纤维集合体含有空气和水分，一般测得的纺织材料的导热系数，是纤维、空气、水的混合体的导热系数。导热系数越大，保温性越差。影响纺织材料保温性能的因素如下：（1） 纤维中夹持的空气的数量和状态。静止的空气越多，保温性越好。（2） 与温度有关 传热系数随温度提高而增加，保温性变差。（3） 与回潮率有关 传热系数随回潮率提高而增加，保温性变差。4、试述常用的静电防治措施。(6分)答：防静电措施：（1）提高车间温湿度 （2）纤维上加油剂 （3）混纺，将静电严重的纤维与静电不严重的纤维混纺 （4）适当配置导纱件的材料 （5）安装静电消除器 （6）改善纤维本身的导电性5、什么是热定型？影响热定型的主要因素有哪些？答：热定型：纺织材料加热到一定温度，纤维内大分子间的结合力减弱，纤维变形能力增加。这时，加以外力使它保持一定形状，会使大分子原来结合拆开，而在新的位置上达到新平衡。，冷却并除去外力，这个形状就能保持下来，只要不超过这一处理温度，形状基本不发生变化，这一处理过程称为热定型。影响因素：（1）温度 必须高于玻璃化温度，低于软化温度或熔融温度