近几年东华大学_纺织材料学_试题及_答案

1、近几年东华大学纺织材料学试题及答案2001年一、名词解释（30分）1、织物的舒适性织物服用性能之一，是指人们在穿着时的感觉性能。狭义的舒适性是 指在环境-服装-人体系列中，通过服装织物的热湿传递作用，经常维 持人体舒适满意的热湿传递性能。隔热性、透气性、透湿性以及表面 性能对舒适性影响很大。广义的舒适性除了包括上述屋里因素外，还 包括心理、生理因素。2、变形纱化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺 旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱，称为变形丝或 变形纱。包括：高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝 等。3、织物的悬垂性：织物因自重下垂时的程度和形态4、机织物的

2、紧度和针织物的未充满系数紧度-纱线的投影面积占织物面积的百分比，本质上是纱线的覆盖率或 覆盖系数。未充满系数：3二线圈长度/纱线直径，可表示纱线粗细不同时的针织 物稀密程度；3越大，说明针织物越稀疏。5、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。捻系数与纱线的捻回角及体积重量成函数关系。特数制捻系数at=Tt , Nt ;Tt特数制捻度（捻回数/10cm） ,Nt特（tex） 公制捻系数at=Tm/ Nm ; Tm公制捻度（捻回数/m） ,Nm公制支数（公 支），捻系数越大，加捻程度越高。6、羊毛品质指数沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一

3、范围的羊毛细度。支数越高，纤维越细，可纺纱支数越高。7、玻璃化温度非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度或由玻璃态向高弹态转 变的温度。8吸湿滞后性同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸 湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称 之。9、蠕变与应力松弛 蠕变：指一定温度下，纺织材料在一定外力作用下其变形随时间而变 化的现象。应力松弛：在一定温度下，拉伸变形保持一定，纺织材料内的应力随 时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松弛。10、高聚物热机械性能曲线：高聚物受力变形或初始模量等随温度变 化而变化的曲线。二、问答和计算题1、（15 分） 简述蚕丝纤维的特性及

4、设计仿真丝织物的思路（包括纤维、 纱线、织物组织、后整理等）蚕丝纤维强伸度适中，光泽优良，手感柔软，又暖感和丝鸣，具有 良好的吸湿性，是高档的纺织原料，但耐光性、耐碱性差。丝织原料决定了织物的性质，但线型不同，织物的品质、外观、 性能也会改变。经纬丝线常采用并丝、捻丝工艺，在加工中不断改变 丝线的纤度、捻度、捻向、张力等，使其性能得到改善，以形成各种 风格织物所要求的性能，这就是线型设计。2、（16 分） 简述纱线细度不匀形成的原因？纱线细度不匀对织造工艺和 产品质量有什么影响？评述纱线细度不匀的测试方法？纱线的细度不匀：指沿长度方向的各个截面面积或直径的粗细不 匀；也指各个截面内纤维根数的变

5、化或单位长度纱线重量的变化 。形成的原因：随即不匀、加工不匀、偶发不匀随机不匀：纱条中纤维根数及分布不匀，任何纤维的几何形状和力 学性能不可能一致，组成纱条时，纤维间排列也会产生重叠、折勾、 弯曲和空隙。因而必然有纤维粗细和排列导致的纱条随机不匀。加工不匀（附加不匀）：纺纱加工中因工艺或机械因素导致的不 匀。由机械转动件的偏心和振动导致的纱条不匀，为周期性不匀。由牵伸隔距不当，使浮游纤维变速失控导致的纱条不匀，为非周 期性不匀，称为牵伸波不匀。偶发不匀：人为和环境不良，如因接头、飞花、纤维 纠缠颗粒、杂质、成纱机制上的偶发性，以及偶发机械故障等偶发因 素等造成的粗细节、竹节、纱疵、条干不匀等。

6、大多为纱疵。不匀的影响：内在质量J:纱线强力，耐磨性J,织物牢度J 外观质量J:粗、细节在布面上形成云斑、阴影 工艺性J引起强力不匀，增加制造过程的断头率，生 产效率J评述纱条不匀的检测 测长称重法：又称切断称重法，即取一定长度的纱线，分别称 得各自的重量，然后按规定计算其平均差系数、重量变异系数、或极 差系数，来描述纱线的细度不匀。纤维条、粗纱和细纱均可以使用此 法。切取长度不一样。特点：方法简单、正确性高，不同片段长度的不匀率不能比较 目光检测法（黑板条干法）：即将纱线或生丝均匀地绕在一定规格的黑板上，然后在规定的距离和 光照下，表观直径或投影宽度，与标准样品进行比较，并观察纱线表 观粗细

7、均匀性，粗、细节及严重疵点情况，判断其条干级别。特点：方便直观，可同时看到片段不匀的程度和内容，如阴 影、云斑、雨状，肋条等；并可具备分辨出不匀的内容，如粗节、细 节、竹节、 毛羽等，可供分析造成不匀的原因或工艺上改进的依据之一。人为误差大，经常要统一检验人员目光，且要相当熟练。电容式均匀度仪（UST均匀度仪）原理：纤维介质连续通过空气式平板电容器二极板之间时，由于纤 维量的变化，引起电容量的相应变化，经过一系列电路转换，将讯号 送入积分仪，波谱仪、记录仪。 积分仪： 将试样线密度变化讯号，在预定的测定长度后，自动指示其不匀率，U%平均差系数；CV/.均方差系数。 波谱仪： 将纱条不匀率按长度

8、变化频率或波长转换成波普曲线，称 为波长普分布曲线，简称波普图。 记录仪：记录通过电容极谱中纱条的粗细变化曲线（画出不匀率曲 线） 疵点仪：自动记录棉结、粗节、细节三种纱疵点。特点：可用于纱条不匀及纱疵特征的分析和不匀及纱疵产生源的 诊断，可用来测定棉卷、条子、粗纱细纱或化纤长丝的均匀度。 光电子条干均匀度测量法原理就是利用CCD摄取纱条的投影宽度，并可以在 X, Y两个正交方向 上测量。特点：结果更接近于黑板条干法，测量分辨率高，受环境温湿度小， 但对于较厚、较松、表面毛羽较多的纱条，边界的划分存在误差。3、（12分）有一批名义特数为18tex的涤65/棉35混纺纱，测得平均 每缕纱干重为1

9、.75g,每缕纱长为100米。求：（1）该混纺纱的公定回 潮率（）和实际特数（tex） （ 2）该混纺纱的重量偏差（% （ 3）纱的 英制支数（棉的特数制回潮率为8.5%，英制回潮率为9.89%,涤纶的公定回潮率 为 0.4%）名义特数：纺纱加工最后成品名义上的纱线特数称为公称特数。 设计特数：在织造过程中，考虑到筒摇伸长、股线捻缩等因素， 为使纱线成品符合公称特数而设定的细纱特数。不等于公称特数。实际特数：在实际纺纱生产中，因随即因素决定的实际纱线的特 数。棉型纱重量偏差二“ + ”偏粗“”偏细实际号数-设计号数 100%实际干重-设计干重 100%实际干重-标准干重设计号数%设计干重%标准

10、干重毛纱的支数偏差二“ + ”偏细“”偏粗实际支数-设计支数设计支数100%Gk Gk'L100%GO Go'100%Gk'重量偏差：纱线实际特数和设计特数的偏差百分比。百米重量偏差D=Goa GoN ; GOa式样实际干重Gn式样设计干重 GoN解：(1)公定回潮 Wk=65< 0.4%+35X 8.5%=3.055%实际特数 Nt=10Go(1+Wk)=10< 1.75 x (1+3.055%)=18.03tex(2) G实际=1.75g,G 标准=g=1.66g10.85重量偏差=1.75 1.66 x 100%=5.42%1.66(3) 混纺纱的公定

11、回潮率 Wk=0.65 x 0.4%+0.35 x 8.5%=3.235% 混纺纱的英制公定回潮率 We+0.65X 0.4%+0.35 x 9.89%=3.722% 由换算公式Ne二丄处*昱05得(1 We) NtNt所以混纺纱的特数Ne=587.5/18=32.64英支4、（15 分） 纺织材料在加工和使用中的静电是如何产生的？试述消除静 电的常用方法和原理。原因：纤维在加工中要受到各种机件的作用，由于纤维与机械以及 纤维与纤维间的摩擦，必会聚集起许多电荷从而产生静电。纤维为电 的不良导体，比电阻通常较高，静电荷不易逃逸，会产生电场，形成 吸附与放电。消除方法：提高空气的相对湿度 : 适当

12、提高环境的相对湿度，可 以增加纤维的回潮率，降低纤维的比电阻，增加纤维的导电性。增加 导电性能，能够将产生的电荷及时导走而不产生过多的静电积聚，达 到消除静电的作用。加抗静电剂（纤维油剂）：抗静电剂主要含有表面活性剂，借助 于吸附在纤维上的表面活性剂伸向空气的亲水基团，吸收一部分空气 中的水分，降低纤维表面比电阻，同时利用抗静电剂中的一些润滑剂 降低纤维表面的摩擦系数，从而减少静电荷的产生。使用抗静电油剂 是一种暂时的方法，不能达到永久的效果。采用不同纤维混纺：一是在较易产生经静电现象的合成纤维中添 加吸湿性较强的天然纤维或粘胶纤维，增加混纺材料的回潮率，消除 静电。一是按起电序列使与摩擦机件

13、摩擦后带正电荷的纤维与摩擦后 带负电的纤维进行混纺，两种电荷相消消除静电。增加纤维的导电性或采用导电纤维：一种方法是纤维改性，在制 造合成纤维时加入亲水共聚基团或链节，使合成后纤维具有一定的回 潮率，或者将炭粉、金属粉微粒嵌入涤纶、锦纶纤维表面，也有用复 合纺丝法制成含有亲水基团外层的皮芯结构复合纤维，使纤维的导电 性得到改善。另一种方法是在纤维材料中添加少量的有机或金属导电 纤维，增加纤维的导电性，从而消除静电现象。加工机械的接地与尖端放电：在纤维材料的加工中，可以尽量的 使高速摩擦的器件与地连接，以便快速的泄漏纤维及其制品的电荷。 或在纤维及制品通过的部位，设置尖端放电针，使纤维材料表面的

14、电 荷通过放电迅速散逸。通过织物后整理也可消除静电5、（12分）今在标准大气压下，对3旦、51mn1锦纶纤维进行强伸性能 测试，夹持距离为20mm测得平均单强为14.1gf,平均断裂伸长为 0.8m m试求：（1）该纤维的相对强度（cN/dtex ）、断裂应力（N/mn2）和断裂伸长率（%）;（ 已知：锦纶的密度为 1.14g/cm3）(2)当测试温度不变，而湿度增大时，则该纤维的强度和伸长将有什 么变化？说明其原因。解：1kgf=9.8 N=980 cN；14.1 gf = 14 x 980=13.818cN; Nt=l° x ND=1° x 3=3.33dtex ;10

15、0099所以：Pdt= b =4.15cN/dtex 由 d 匚匚亟得Ndt 3.33Y 9A= n d2/4= 000* =292.40(um2)=0.000292mm99*1.14(T b=Pb= 0.13818 =473.22N/mm2 断裂伸长率 £ b= 比 x 100%坐 xA 0.000292lo20100%=4%湿度增加，强力一般会下降；对于吸湿能力差的纤维，强力变化不 太显著；伸长率有所增加原因：水分子进入纤维内部后，大分子之链间的相互作用减弱，使 它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移2002年一、名词解释 棉纤维成熟度：纤维细胞壁的增厚程度，胞壁越厚，成熟度越好

16、1、吸湿滞后性同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸 湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称 之。2、取向度取向因子(取向度):指大分子或链段等各种不同结构单元包括 微晶体沿纤维轴规则排列程度3、蠕变与应力松弛蠕变-指一定温度下，纺织材料在一定外力作用下，其变形随时间而变 化的现象。应力松弛：在一定温度下，拉伸变形保持一定，纺织材料内的应力随时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松弛。4、热定型就是利用合纤的热塑性，将织物在一定张力下加热处理，使之固定 于新的状态的工艺过程。(如：蒸纱、熨烫)5、转移系数衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度指标

17、M> 0表示这种纤维向纱的外层转移，Mf表示向外转移程度越大， M=100%,表示两种纤维在纱的断面内完全分离；M = 0混纺纱中纤维呈均匀分布M< 0纤维向内转移，Mf表示向内转移程度越大，M=100%纤维集中分布在纱的内层。7、随机不匀纤维本身在纱中的随机分布产生的不匀-随机不匀（极限不匀，理论不匀）公式：_8变形纱化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺 旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱，称为变形丝或 变形纱。包括：高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络 丝、9、紧度与未充满系数紧度-纱线的投影面积占织物面积的百分比，本质上是纱线的覆盖率或 覆盖

18、系数。未充满系数：3二线圈长度/纱线直径，可表示纱线粗细不同时的针织 物稀密程度，3越大，说明针织物越稀疏。10、织物免烫性： 织物洗涤后不经熨烫所具有的平挺程度称为免烫 性。二、问答题（48分）1、（ 12分）何为羊毛的缩绒性，分析说明缩绒性在羊毛加工和使用中 利弊及其克服弊端的方法。缩绒性：羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压， 纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插，纠缠，交编毡化。这一性能 称之。利缩绒使毛织物有独特的风格；弊：缩绒使毛织物的尺寸稳定性 变差（洗涤后易收缩，变形）影 响穿着的舒适性与美观（起毛起球） 克服弊端应对织物进行防缩处理：（1）氧化法，用次氯酸钠、氯 气、

19、氯胺等化学试剂处理毛织品，使毛纤维表面鳞片受损伤，降低摩 擦效应（2）树脂法，用树脂处理产品，即在毛纤维表面鳞片缝隙中涂 上树脂膜，降低摩擦效应（4）氯化-树脂法，综合运用上两种方法， 更好的防缩。2、（ 12分）描述苎麻、羊毛、粘胶和涤纶纤维的燃烧特征，试述纤维燃烧性的指标及其含义以及提高纺织品耐燃性的方法。纤维类别 纤维素纤维 蛋白质纤维合成纤维接近火焰 不熔不缩 在火焰中 迅速燃烧 离开火焰后 继续燃烧 气味 烧纸味收缩 收缩、熔融 渐渐燃烧 熔融燃烧 不易燃烧 继续燃烧 烧毛发臭味 特殊气味残留物形态 细腻灰白色 松脆黑灰 硬块 指标 极限氧系数：试样在氧气和氮气的混合气中，纤维维持完

20、全燃烧状态所需的最低氧气体积分数。越大纤维越难燃烧点燃温度：纤维产生燃烧所需的最低温度，是燃烧的激发点温度， 称为着火点温度，其数值越大，纤维越不易燃烧。燃烧时间：纤维放入可燃环境中，观察纤维从放入到燃烧所用的时 间。纤维质量趋近于无穷小或环境趋近于无穷大时的燃烧时间，称为 本质燃烧时间。燃烧温度材料燃烧时火焰区中最高温度值，故又称火焰最高温度。提高耐燃性方法：一般通过阻止或减少纤维热分解、阻绝或稀释 氧气和快速降温使其终止燃烧的原理实现。通常将有阻燃功能的阻燃 剂通过聚合、共混、共聚、复合纺丝枝接改性等方法加入到纤维中 去，或用后处理的方法将阻燃剂涂覆在纤维表面或浸渍于纤维内。目前阻燃纤维的

21、获得：一是在纺丝原液中加入阻燃剂，混合纺丝制 成，如粘胶、腈纶、涤纶和丙纶改性阻燃纤维；二是由合成的阻燃聚 合物纺制而成。3、（12分）反映纱线加捻特性的指标有哪些？说明其各自的含义及对 服装面料的外观和手感的影响。4、（ 12分）试述影响羊毛起毛起球的因素和过程。过程：第一阶段，纤维端因摩擦从织物中抽出产生毛茸。第二阶 段，未脱落的纤维相互纠缠，并加剧纤维的抽拔。第三阶段成团，纤 维纠缠越缠越紧，最后形成小球粒。第四阶段成球，连接球粒的纤维 断裂或抽拔。第五阶段脱落，部分球粒脱落。 影响因素：经验可知，织物的起毛是普遍现象，而起球是特殊现象， 因为棉、麻、丝、粘胶织物并不起球，或并不起能被看

22、到的球粒。因 此织物起球必须满足：纤维要求足够的强度和伸长性（高的断裂功 或韧性大）和耐疲劳性；纤维要柔软、易于弯曲变形和形成纠缠； 要有足够多和足够长的突出毛羽；要有产生纠缠的摩擦条件（非 单向，能反复进行）。凡是影响此四个条件的因素将都影响织物的起 毛起球对纤维的静态和动态力学性质：锦纶的韧性大、耐疲劳性好，故 最易起球，甚至毛不多但都能参与起球；涤纶、腈纶的起毛起球也 多，尤其腈纶大多为较软的针织物，起毛概率大，自然起球也多；涤 纶虽韧性和耐疲劳性较好，但模量高，不易纠缠，又大多是结构紧 密、表面光滑纱线或织物的外衣，故相对起毛起球少些。对纤维的形态和表面性质：纤维粗、异形，其截面惯矩大

23、、抗弯 刚度大，故不易弯曲缠绕，且相对接触和被摩擦的概率低，故不易抽 拔和纠缠；纤维的表面粗糙、摩擦系数大、有卷曲，虽不利于纤维的 起毛，但摩擦中有利于握持后的抽拔、纠缠与成球，是双利双不利的 因素，即从起毛起球角度，摩擦系数和卷曲为零，但从成纱工艺质量 和性能角度，要有一定的摩擦力和卷曲。典型例子，羊毛织物会起 球，绢丝产品不起球。对从毛羽量和毛羽长度：取决于纤维的长度，因为短纤维会提供 更多的端毛羽，而过短的纤维虽足以起毛，但易于脱落而不易成球； 取决于纱线的结构，纱线的捻度大，结构紧密，纱线粗节少，结构松 区域小，纱线包缠结构，股线结构和纤维在纱中的转移，纱线的初始 毛羽少，都不利于毛羽

24、量和毛羽长度的增加；取决于织物的结构，织 物膨松、交织点少、浮长长、线圈长度长时，都会有利于起毛量和起 毛长度的增加；取决于织物的后整理，可直接减少织物的起毛起球。 密集排列的毛茸是不会起球的，虽然量足以大，但长度不会增加，纤 维间无空间发生弯曲纠缠。克服方法：积极主动有效的方法：减少毛羽量，控制纤维的弯曲 刚度，增加纤维中纤维间的相互作用，这可以通过纺纱、织造加工工 艺及方法和采用异性纤维来实现。消极被动但有效：降低纤维的韧性和疲劳耐性，加快纤维球的断裂 脱落，采用粘接，涂层和烧毛整理，减少毛羽的产生和起始毛羽量。 织物的抗起毛起球应该以改进纺纱、织造工艺和采用新型纺纱、织造 及减少毛羽的加

25、工技术为主，纤维改性和整理为辅。因为，我们至今 还未能很好地解决羊毛织物的起毛起球。5、（12分）试述合纤织物在价格加工和使用过程中产生静电的原因及 其常用的消除静电的方法和原理。东华大学 2001 年问答题第 4 题三、计算题（ 22分）1、（ 12分）现有英制支数为30s的涤65/35棉的混纺纱2000公斤，取50 克式样经烘干后称重为 48.5克。试求： （ 1）该混纺纱的特数（ tex ） ;（2）该混纺纱的公定回潮率和标准重量。（注：棉的公定回潮率为8.5%,英制支数回潮率为9.89%,涤纶的公定 回潮率为0.4%）解：混纺纱的公定回潮率 Wk=0.65 X 0.4%+0.35X 8

26、.5%=3.235%混纺纱的英制公定回潮率 We+0.65X 0.4%+0.35 X 9.89%=3.722% 由换算公式Ne=1 Wk *90：5得（1 We） NtNt所以混纺纱的特数 Nt=587.5/30=19.58tex实际回潮率 W=（50-48.5）/48.5%=3.09%所以标准重量 Gk=2000X 1 3.235%=2002.81kg1 3.09%2、（ 10分）已知四种纤维的强度测试值：苎麻为36Km断裂长度），粘胶纤维为3.5cN/dtex,涤纶为52gf/d,羊毛为298N/mrH试比较他们相对 强度的大小。（已知纤维密度：苎麻1.54g/cm3,粘胶纤维1.52g/

27、cm3;涤纶1.38g/cm3;羊毛 1.32g/cm3）解： 苎麻Lb=36km 由公式 Lb二更*103得Pt=352.8cN/texg粘胶Pb=3.5cN/dtex=35cN/tex,由公式得：断裂长度Lb=巴 *103=35/9.8km=3.57kmg羊毛。b=298N/mm 由公式 ° b=Lb* 丫 *g=Pt* 丫 *1000;得Lb= & b/ 丫 *g=298/9.8*1.32=23.04m=0.023km羊毛 Pt=29800/1000*1.32=22.58cN/tex涤纶 Pb=52gf/d=52/9gf/tex=5.78gf/tex当单位是 gf/te

28、x 时，Lb=Pt=5.78km ; Pb=5.78*9.8cN/tex=56.64cN/tex2003年一、名词解释（50分）1、再生纤维以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维2、转移系数衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度指标M >0表示这种纤维向纱的外层转移，Mf表示向外转移程度越大，M=100%,表示两种纤维在纱的断面内完全分离；M= 0混纺纱中纤维呈均匀分布；MK 0纤维向内转移，Mf表示向内转移程度越大，M=-100%纤维集中分布在纱的内层。3、吸湿滞后性 同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸 湿

29、达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称 之。4、纤维双折射 平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界面上产生反 射光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光，称之为纤维的双折 射。5、断裂比功：拉断单位细度、单位长度纤维外力所作的功，Wa=W/(Ntex *L 0)6、质量比电阻电流通过长1cm质量为ig材料时的电阻值。课本(单位长度上的电 压(U/L )与单位线密度纤维上流过的电流1/ (m/L)之比7、周期性不匀由机械转动件的偏心和振动导致的纱条不匀，为周期性不匀，称为机 械波不匀。8、加捻变形纱 利用合成纤维的热塑性，将合成纤维原丝在强捻情况下加热定 型，形成螺旋卷曲

30、，再退去捻度后，螺旋形卷曲保存下来，从而形成 弹性大而蓬松的弹力丝。如高弹变形丝和低弹变形丝等。9、织物的悬垂性 : 织物因自重下垂时的程度及形态10、紧度与未充满系数紧度- 纱线的投影面积占织物面积的百分比，本质上是纱线的覆盖率 或覆盖系数。未充满系数：3二线圈长度/纱线直径，可表示纱线粗细不同时的针织 物稀密程度；3越大，说明针织物越稀疏。二、问答题和计算题( 100分)1、( 15分) 常用的表征纤维细度的指标有哪些？给出各自含义及适用 的纤维。分析说明纤维细度对纺纱工艺及成纱质量的影响。指标： 1 、直接法： 直径 直观，用于圆形截面的纤维。如：羊毛。投影宽度用于非圆形截面的纤维；截面

31、积：测量困难；比表面积：计算值。2 间接指标：利用纤维长度与重量的关系间接地来表示纤维的细度。( 1 ) 特克斯 Ntex ( tex )国际标准单位在公定回潮率下， 1000米长的纤维所具有重量的克数。分特dtex :在公定回潮率下，10000米长的纤维所具有重量克数。 1tex = 10dtex，同品种纤维，Ntex f,纤维越粗。（2） 旦数（旦尼尔数）Nden （den） 绢丝，化纤常用指标 在公定回潮率下, 9000米长的纤维所具有重量的克数。（3）公制支数N 常用于棉纤维 在公定回潮率下,单位重量（克）的纤维所具有的长度（米）（ 4）英制支数 Ne在公定回潮率 9.89 时,一磅重

32、的棉纱线所具有的长度的840码的倍数。马克隆值M（用于棉）-本身无量纲，相当于单位长度（英寸） 的重量（微克）反映细度、成熟度的综合指标。MX Nn 25400; Nt = 0.0394M; Ndh 0.354M品质支数（用于毛） 沿用下来的指标,曾表示该羊毛的可纺支数,现表示直径在某一范围的羊毛细度。 纤维细度与成纱质量、纺纱工艺的关系:与成纱强度的关系:在其它条件相同的条件下,纤维越细,成纱 强度越高;与成纱条干的关系 :在其它条件相同的条件下,纤维越细,成纱 条干越均匀;在保证一定成纱质量的前提下,细而均匀的纤维可纺较 细的纱;与纺纱工艺的关系:纤维越细,加工过程中容易扭结、折断而产 生

33、棉结、短纤维。2、（10分）何为高聚物的热机械性能曲线？合成纤维有哪些热转变点？说明各自定义及其在加工和使用中的应用。若对某一纤维施加一恒定外力,观察其在等速升温过程中发生的 形变与温度的关系,便得到该纤维的温度 - 形变曲线（或称热机械曲 线）。玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态 玻璃化温度:非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度或由 玻璃态向高弹态转变的温度。粘流温度:非晶态高聚物大分子链相互滑动的温度,或由高弹 态向粘流态转变的温度。熔点温度:高聚物结晶全部熔化时的温度,或晶态高聚物大分子 链相互滑动的温度。高聚物的 Tn 低分子的 Tn。分解点温度：高聚物大分子主链产生断裂的

34、温度。（2）两个转变区：玻璃化转变区，粘弹态转变区热塑性一一将合成纤维或制品加热到Tg以上温度，并加一定外力 强迫其变形，然后冷却并去除外力，这种变形就可固定下来，以后遇到TvTg寸，则纤维或制品的性状就不会有大的变化。这种特性称之为热塑性。热定型一一就是利用合纤的热塑性，将织物在一定张力下加热处理，使之固定于新的状态的工艺过程。（如：蒸纱、熨烫3、（ 15分）以棉、粘胶纤维、醋酯纤维、涤纶为例，阐述影响纤维吸 湿性性的主要因素。4、（ 15分）织物（或服装）的服用性能包括哪些内容？说明各自的定 义及评价方法。一、织物服用性能的内容1. 几何结构幅宽、密度（紧度、未充满系数）、平方米干重、纱线

35、线 密度、混纺比、纱线 结构2. 坚牢性拉伸断裂、顶破、撕裂、耐磨性3. 外观保持性：抗起毛起球性、尺寸稳定性、抗钩丝性、抗皱性等4. 织物舒适性透气、透湿、透水、保暖、刺痒感、抗静电、冷湿感等5. 织物风格视觉风格触感风格6. 其他功能染色性：可染性、染色牢度卫生性能：抗霉、除臭、防蛀、洗净性缝纫性：可缝纫性阻燃抗熔性3、（ 15分）测得65/35涤/粘混纺纱，每缕长100米，30缕纱的实测总重量为55.6g，该纱实际回潮率为 4.7%，求该纱的特数、英制支 数、公制支数及纱半径（混纺纱的体积重量3=0.88g/cm3）;纯涤纶纱的公定回潮率为0.4%,粘胶的公定回潮率为13%解：混纺纱的公

36、定回潮率 Wk=0.65X 0.4%+0.35 X 13%=4.81%所以特数 Nt= ° 4.81%） * 556 * 1000 tex=18.55tex（1 4.7%）30*100英制支数由换算Ne二丄迎*5905，纯化纤We=Wlk得Ne=590.5 =31.83英 （1 We） NtNt支公制支数 Nm=1000/Nt=1000/18.55=53.91 公支纱直径 d=0.03568.匹=0.03568 .fiHI=0.16mm 0.886、（15分）某纯羊毛衫的线圈长度为 2.7mm纵密为92圈/5cm,横密 为76圈/5cm,纱线细度为18tex,公定回潮率为15%试求该

37、针织物 的平方米干重（g/m2）,并说明纯毛织物在生产和使用中应注意的问 题。解：平方米干重Q=0.0004PAPBIT"（1+W）=0.0004*92*76*18心 + 15%）=43.78g/m 2生产和使用中应注意的问题：7、（15分）推导公式：at=892tan B .式中at为纱线捻系数；B为捻回角；3为纱线体积重量。试述加捻对纱线结构和性能的影响。由展开图可知：扫 耳旳也e r r w w城f鮭* nr100;tan 3Ntnd ,h；d0.03568Tt、Nt 892. Ytan 3d纱的直径（mm） h 螺距或称捻距（mm）Ttex特数制捻度（捻/10cm3捻回角Nt

38、ex纱的特数丫一纱的密度（g/cm3）加捻对纱线结构与性能的影响1. 加捻对单纱的影响（1）对单纱强力的影响：纱线强力由两部分构成单纤维强力纤维间的摩擦阻力 加捻对单纱即有积极作用又有消极作用：捻度较小时积极因素起主导，.捻度f,纱强力f ;到临界捻度 ak时纱线强力最大。当捻度ak时消极因素变成起主导，捻度再f,纱强力J。加捻对长丝强力的影响：无捻长丝也有捻度，加捻后，抱合力增加，.强力略有所增加。但 由于有效分力J.强力很快J（2）对单纱断裂伸长率的影响 ：单纱断裂伸长率由三部分组成： 纤维间相对滑移产生的伸长纤维的伸长纤维倾角J和纱直径J （变细）引起伸长。在实用的范围内，后两者的影响是

39、主要的，纱的断裂伸长率随a 增加而增加，当捻度很大时，纱断裂伸长J(3) 对纱线体积重量3、直径d的影响。 - af,3f，超过一定范围后，影响不大，D- af, dj,到一定捻度后，d变化不大， 捻度ff, d又有增加 趋势。(4) 对手感、光泽的影响：af，手感硬，光泽差(5) 对纱的均匀度的影响：加捻使表现均匀度变差。(加捻时,粗处的捻度少,细处的捻数多)2. 加捻对股线的影响 ( 1)股线强力一般：股线强力组成股线的单纱强力之和 原因：并合改善了条干均匀度并合作用使单纱之间及纤维之间的接触压力f,不易滑移。同捻时一a单纱较大，则股线强力随f而J;a单纱较小，则股线强力随a股线f先f后J

40、。异捻时-a股线f,股线强力先可能J,到一定程度后再f;a股线/a单纱=1.414，股线强力最大。(2)股线伸长率£%同捻一一纤维的倾角随a股线f而f，二£%f;异捻一一随着a股线f,纤维倾角先是J,而后f ,£%也是先J而后f( 3)股线光泽 取决于表面纤维倾斜程度,倾斜程度大,光泽差,手感硬。股线异捻，且a股线/a单纱=0.707时， 外层捻幅为 0,即纤维平行于股线轴线,此时股线光泽优 良,手感柔软2004年一、名词解释( 50分)1 、结晶度与取向度 结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率 取向因子(取向度 ): 指大分子或链段等各种不同结构单元包括微

41、晶体沿纤维轴规则排列程度2、羊毛的缩绒性 羊毛纤维在湿热条件下,经机械外力反复作用,纤维集合体逐渐收缩紧密并相互穿插纠缠,交织毡化的特性。3、玻璃化温度非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度或由玻璃态向高弹态转 变的温度。4、纤维的双折射率 平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界面上产生反射 光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光，称之为纤维的双折射。 其中一条：寻常光（简称o光），遵守折射定律，振动面丄光轴，n丄; 另一条：非寻常光（简称e光），不遵守折射定律，振动面*光轴， nii。双折射率： n=nii-n丄5、纺织材料的耐疲劳性 纺织材料在较小外力、长时间反复作用下，塑性变形

42、不断积累， 当积累的塑性 变形值达到断裂伸长时，材料最后出现整体破坏的现 象。6、纱条的周期性不匀 由机械转动件的偏心和振动导致的纱条不匀，为周期性不匀，称为机械波不匀。7、包芯纱：以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维一起加捻而纺成 的纱。8、针织物的线圈长度组成一个线圈的纱线拉直后的长度，线圈长度由针边弧，沉降弧 圈干及延展线组成。9、织物的悬垂性和悬垂系数 悬垂性：织物因自重下垂的程度及形态称为悬垂性。悬垂系数 :悬垂系数小，织物较为柔软;反之，织物较为刚硬。10、交织：用两种不同品种纤维的纱线或长丝交织而成的织物。二、问答题1、（ 15 分）试分析棉纤维转曲，细羊毛卷曲及化学短纤维卷曲各

43、自形 成的原因;并给出描述纤维卷曲性状的指标，说明它们的含义。棉纤维转曲：棉纤维次生层分为三个基本层：S1,S2,S3. 转曲是由于次生层S2中的原纤螺旋排列所致。细羊毛卷曲：是由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏 皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。化学短纤维：化学纤维一般都要人为赋予卷曲以改善其可纺性和织 物性能。赋予化纤卷曲的方法：机械卷曲法 利用纤维热塑性（暂时 卷曲）;复合纺丝法 利用内部结构的不对称经热处理（永久卷 曲）;三维卷曲法等方法。表示纤维卷曲性能的指标1、卷曲数：指每厘米长纤维内的卷曲个数，是反映卷曲多少的指标。2、卷曲率：指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分

44、率（或 表示卷曲后纤维的缩短程度）。3、剩余卷曲率 指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度对卷曲伸直长度的百分率。反映 卷曲牢度的指标，数值越大，表示回缩后剩余的波纹越深，即波纹不 易消失，卷曲耐久。4、卷曲弹性率 指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对伸直长度的百分率。 反 映卷曲牢度的指标。数值越大，表示卷曲容易恢复，卷曲弹性越好， 卷曲耐久牢度越好。一般短纤维约为 10。2、（15 分）如右图为棉与低强高伸涤纶纤维的拉伸曲线，试比较两者 的断裂强力、断裂伸长、初始模量、断裂功的大小。若将两种纤维混 纺，分析其随着涤纶纤维含量的增加，其混纺纱强力、吸湿性、耐磨 性、抗熔性的变化及原因。3、（ 15

45、分）写出POY DTY FOY ATY四种变形丝的中文全称并从结 构与性能上比较变形丝、短纤纱、普通长丝的特点。POY预取向丝；DTY牵伸丝;FOY:全取向丝;ATY:变形丝短纤纱（结构特征）纱表面有毛羽，纱中心部分纤维的聚集密度高； 纱的线密度和外观直径不匀，加捻使纱线表表面的纤维倾斜；纱线表 面有纤维结、大肚纱、粗节、细节等疵点。（外观特点）织物具有自 然特征 - 茸毛状外观，有变化规则的细粒状，有一定的粗糙度和柔软 性，有良好的膨松度和覆盖能力，光泽较好。长丝：（结构特征）纱中纤维的平行度好，密集程度高，表面光 滑。（外观特点）织物透明度高，光泽强，但膨松性、覆盖能力较 差，冷感性强。变

46、形丝：（结构特征）变形工艺使长丝中的纤维呈高度的非平行排 列，纤维密集程度低，表面有丝圈、丝辫等突出，表观粗细均匀。（外观特点）织物具有高度的膨松度和覆盖能力，手感柔软，织物中 的粒状外观比短纤纱更明显更均匀4、（ 15 分）试分析短纤纱中纤维内外转移的产生原因，表示方法，并 举例说明其在织物设计中的作用。一、课件上的解释，短纤纱：在加捻三角区中，由于钢丝圈加捻 作用和纺纱张力，使纤维产生伸长变形和张力，从而对纱轴有向心压 力：纱线张力T y = E Tfcos B;向心压力Tr = Tfsin 3 由此可知，在纺纱张力一定时，随着纤维在纱中所处的半径 ，纤维伸长f,因此纤维张力f, Tr f

47、。外层纤维由于在纱中所处半径和捻回角最大，因此其张力和向心压 力最大,在它克服了周围纤维对它的阻力后,向纱的中间转移,而中 间的比较松散的被挤到外面来。多次内外转移后就形成了复杂的圆锥 形螺旋线。纤维在纱中排列形态 ：正常转移 - 圆锥形螺旋线 ;短纤维圆柱 形螺旋线未伸直纤维屈曲纤维；折迭纤维；弯钩纤维二、课本上的解释,转移机理： 1、几何机理：纤维在扁平须条上的位 置不同,当扁平状的须条发生包卷或围捻时,上层的纤维会进入纱体 的芯层；下层纤维留在纱体的表面；两侧的纤维在纱芯和纱表面过渡； 2、张力机理：纤维在纱外层走的路径要大于纱内层,伸长产生张 力向内挤入；或压缩起拱向外移动。（相当于：

48、减少了同时承受拉力的纤维的根数,减少了纤维长度,增 加纤维长度的离散性）三、表达方法 ：转移指数M是衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面 上向外或向内分布程度的指标。M> 0表示这种纤维向纱的外层转移，Mf表示向外转移程度越大， M=100%,表示两种纤维在纱的断面内完全分离；M = 0混纺纱中纤维呈均匀分布MK 0纤维向内转移，Mf表示向内转移程度越大，M=- 100%纤 维集中分布在纱的内层。四、影响纤维径向分布的因素：（1）纤维方面：a. 长度影响 ,长向内,短向外。b. 细度影响 , 细向内,粗向外。c. 截面形状,异形截面纤维,抗弯刚度大,不易 弯曲，向心压力小向外；圆形纤维优先向

49、内转移d. 初始模量（纤维小负荷下的伸长张力）E大的向内，E小的向外e. 弹性恢复：纤维受张力产生变形后恢复能力好，一旦离开握持点，就倾向于恢复到原长。.易向外转移。f. 卷曲与表面状态摩擦系数大的纤维不易向内，而向外（2）成纱工艺：捻度大-转移f 纱线张力大-转移f5、（ 15分）试述织物折痕回复性的表征指标，测试方法机及其影响因 素；并分析比较机织物和针织物折痕回复性的差异及原因。表征指标：折皱回复角测试方法：（1）折叠法：水平法，垂直法（2）揉搓拧绞法影响因素：（1 ）纤维性状：a.几何形态线密度：纤维越粗，回复越好；纤维形态：圆形、光滑纤维织物，回复好。b.纤维弹性：弹性f （特别是急

50、弹性），回复f;c.纤维表面摩擦表面摩擦系数适中，回复较好。（2）纱线结构：捻度适中，回复较好。（3） 织物几何结构：a.厚度：厚度f,回复f; b.织物组织：平 纹回复最差，缎纹最好；织物经、纬密f,回复J（4）后整理：树脂整理或液氨整理，回复f比较差异的：针织物为线圈结构，故弹性好、蓬松、质地厚，所以其抗折皱性优于机织物。三、计算题1、（ 15分）摇取棉纱30缕，每缕100m,称得总重为59.2g，经烘燥的 干重55.2g，求该棉纱的实际回潮率、特数和英制支数；又在捻度测试 仪上测得该单纱在250mm长度上平均捻h回数（加捻退捻法）为340, 试求该纱的捻系数和捻回角。（已知该棉纱的公定回

51、潮率为8.5%,体积密度为0.93g/cm3）解：实际回潮率 W=（59.2-55.2 ） /55.2%=7.25%特数 Nto*552*。8.5%）=19.96tex 英制支数30Ne=583 =583.1/19.96=29.21 英支Nt特数制捻度Tt= 340*100=136捻/10cm,捻系数_250at=Tt* 、Nt =136* 19.96 =607.6_li捻回角公式：tan B =卫*, Nt ;at=892 x tan 3 .892 VTanp =一=0.68 =0.71,所以捻回角 B 二arctan0.71892*（0.930.962、（ 10分）一棉平布，其经纬纱细度都

52、是 29tex,经纬向密度分别为236根/10cm、230根/10cm.求（1）该织物的经向紧度、纬向紧度、总紧度；（2）不考虑织缩率，估算其平方米重量（已知纱线体积密度33=0.93g/cm ）解：纱线直径 d=0.03568 一 Nt =0.03568 一 29 =0.2mmV丫 0.93经向紧度 ET=PT*d=236*0.2（%）=47.2%纬向紧度 Ew=Pw*d=230*0.2（%）=46%总紧度 Ez二E+Ew-丘Ew=47.2%+46%7.2*46 （%）=71.5%100平方米重量 G=0.01 （PxNt+PwNt） =135.14g/m22005年一、名词解释（45分1差

53、别化纤维非常规化生产的具有特殊功能的化学纤维的总称，纤维一般经过化学或物理处理，使性状得到一定程度的改善。2棉纤维的成熟度：纤维细胞壁的增厚程度，胞壁越厚，成熟度越好。3羊毛的品质支数沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细度。支数越高，纤维越细，可纺纱支数越高。4手扯长度用手扯法整理出一端平齐、纤维平整、没有丝和杂质的小棉束， 放在黑绒板上量取的纤维束长度。5纤维的两相结构纤维的微结构同时存在结晶态和非结晶态两种形式，结晶态与非 结晶态相混杂的结构.6大分子的柔曲性指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或振动而形成各种形状 的难易程度的特性。7棉织物的丝光处理通常是

54、指棉织品（纱、布）在紧张状态下经浓碱液（NaOH或液氨）处理，以获得持久的光泽，并提高对染料吸附能力的加工过程。8标准重量：纺织材料在公定回潮率时的重量。9吸湿滞后性同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸 湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称 之。10 初始模量 初始模量：纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比 值。即应力 - 应变曲线在起始段的斜率。11 蠕变与松弛 蠕变：指一定温度下，纺织材料在一定外力作用下，其变形随时 间而变化的现象。应力松弛：在一定温度下，拉伸变形保持一定，纺织材料内的应 力随时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松弛。12

55、纤维的热收缩：合成纤维受热后发生不可逆的收缩现象称之为热收 缩。13 临界捻系数加捻使纤维产生预应力，尤其是外层纤维抱合增大，有利于纱线强力 的提高。但捻回角增大使纤维的承力在纱轴上的分力减小，影响纤维 强力的有效利用。因而纤维的强度随加捻先增大后减小，纱线强度最 大时的捻系数称为临界捻系数。14 变形纱网络化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺 旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱，称为变形丝或 变形纱。包括：高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、 丝、15 织物的风格 广义：织物本身所固有的物理机械性能作用于人的感觉器官所产 生的综合效应（触觉、视觉、听觉）狭义：织

56、物的某种物理机械性能通过人手的触感所引起的综合反 映（手感）二、问答题（ 80分）1、纤维结构包括哪几个结构层次？分别说明其主要内容。以棉纤维和 粘胶为例，分析纤维结构对纤维性质的影响。2、什么是高聚物的热机械曲线？非晶高聚物有哪些热转变点？说明各 热转变点的含义以及对合成纤维加工和使用的意义。东华大学 2003年问答题第 2题3、表征纤维细度的指标和测试方法有哪些？说明各指标的含义，并推导特克斯和纤维直径间的关系。1、 直接法：直径-直观，用于圆形截面的纤维，如：羊毛；投影宽度 - 用于非圆形截面的纤维；截面积；比表面积一计算值。1）特克斯Ntex （tex ）国际标准单位在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数。分特dtex :在公定回潮率下，10000米长的纤维所具有重量克数。2） 旦数（旦尼尔数）Nden （den）绢丝，化纤常用指标在公定回潮率下，9000米