2025年纺织纤维科学与材料性能检测评估试卷及答案

2025年纺织纤维科学与材料性能检测评估试卷及答案考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：2025年纺织纤维科学与材料性能检测评估试卷考核对象：纺织工程专业本科三年级学生题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.纤维的回潮率是指纤维中水分的质量占纤维干质量的百分比。2.纤维的断裂强力与其截面面积成正比。3.纤维的吸湿性主要受其分子结构中的极性基团影响。4.纤维的耐热性与其结晶度成正比。5.纤维的染色性能与其分子量大小直接相关。6.纤维的摩擦系数与其表面光滑度无关。7.纤维的弹性回复率越高，其耐磨性越好。8.纤维的耐光性主要取决于其化学结构中的发色团。9.纤维的密度与其结晶度无关。10.纤维的导电性主要受其分子链的对称性影响。二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种纤维的回潮率最高？A.棉纤维B.亵丝C.腈纶纤维D.金属纤维2.纤维的断裂伸长率主要反映其：A.强度B.弹性C.韧性D.耐热性3.纤维的结晶度越高，其：A.吸湿性越强B.耐热性越差C.染色性能越差D.强度越低4.纤维的摩擦系数与其表面粗糙度的关系是：A.粗糙度越高，摩擦系数越小B.粗糙度越高，摩擦系数越大C.粗糙度与摩擦系数无关D.摩擦系数仅受材料本身影响5.纤维的耐光性最好的是：A.棉纤维B.涤纶纤维C.亵丝D.醋酸纤维6.纤维的密度与其体积的关系是：A.密度越大，体积越小B.密度越大，体积越大C.密度与体积无关D.密度仅受质量影响7.纤维的导电性最好的是：A.金属纤维B.腈纶纤维C.棉纤维D.涤纶纤维8.纤维的弹性回复率越高，其：A.强度越低B.韧性越好C.耐磨性越差D.耐热性越差9.纤维的吸湿性最好的是：A.腈纶纤维B.亵丝C.涤纶纤维D.金属纤维10.纤维的染色性能最好的是：A.棉纤维B.涤纶纤维C.亵丝D.醋酸纤维三、多选题（每题2分，共20分）1.纤维的强度测试方法包括：A.断裂强力测试B.撕裂强力测试C.弯曲强力测试D.摩擦强力测试2.纤维的吸湿性测试方法包括：A.回潮率测试B.吸湿等温线测试C.水分扩散系数测试D.表面张力测试3.纤维的耐热性测试方法包括：A.热重分析（TGA）B.差示扫描量热法（DSC）C.纤维热变形温度测试D.纤维热解温度测试4.纤维的染色性能测试方法包括：A.上染率测试B.染色牢度测试C.染色迁移测试D.染色均匀性测试5.纤维的摩擦性能测试方法包括：A.摩擦系数测试B.摩擦磨损测试C.摩擦生热测试D.摩擦声发射测试6.纤维的弹性性能测试方法包括：A.弹性回复率测试B.弹性模量测试C.弹性滞后测试D.弹性疲劳测试7.纤维的耐光性测试方法包括：A.光老化测试B.染色牢度测试C.纤维黄变测试D.纤维强度损失测试8.纤维的密度测试方法包括：A.密度梯度管测试B.阿基米德法测试C.X射线衍射法测试D.气体密度法测试9.纤维的导电性测试方法包括：A.电阻率测试B.介电常数测试C.电磁波吸收测试D.电流密度测试10.纤维的吸湿性对性能的影响包括：A.影响纤维的强度B.影响纤维的弹性C.影响纤维的染色性能D.影响纤维的耐热性四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：某纺织厂生产一种新型复合纤维，由棉纤维和涤纶纤维按质量比3:7混合制成。该纤维的密度为1.4g/cm³，断裂强力为5cN/dtex，断裂伸长率为8%，回潮率为8%。请分析该纤维的适用范围及可能存在的问题。案例2：某化纤厂生产一种新型腈纶纤维，其耐光性测试结果显示在紫外线照射下强度损失率为15%，染色牢度测试结果显示摩擦牢度为4级。请分析该纤维的耐光性及染色性能，并提出改进建议。案例3：某纺织厂生产一种新型金属纤维，其密度为8.9g/cm³，导电性为1.5×10⁶S/m，耐热性测试结果显示在300℃下强度保持率为90%。请分析该纤维的适用范围及可能存在的问题。五、论述题（每题11分，共22分）论述1：论述纤维的吸湿性对其性能的影响，并举例说明如何通过改性方法提高纤维的吸湿性。论述2：论述纤维的耐热性测试方法及其对纤维应用的影响，并举例说明如何通过改性方法提高纤维的耐热性。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.×10.×解析：5.纤维的染色性能主要受其分子结构中的发色团和极性基团影响，与分子量大小无直接关系。6.纤维的摩擦系数与其表面光滑度密切相关，表面越粗糙，摩擦系数越大。10.纤维的导电性主要受其分子链的对称性和自由电子数量影响，与对称性无关。二、单选题1.A2.B3.A4.B5.C6.A7.A8.B9.B10.C解析：1.棉纤维的回潮率最高，可达8%左右。3.纤维的结晶度越高，其吸湿性越强，因为结晶区分子链紧密排列，极性基团暴露较少。4.纤维的摩擦系数与其表面粗糙度的关系是粗糙度越高，摩擦系数越大。5.亵丝的耐光性最好，因为其分子结构中的丝素蛋白含有较多的酪氨酸和色氨酸，耐光性好。6.纤维的密度与其体积的关系是密度越大，体积越小。7.金属纤维的导电性最好，因为其含有大量自由电子。8.纤维的弹性回复率越高，其韧性越好。9.亵丝的吸湿性最好，可达11%左右。10.亵丝的染色性能最好，因为其分子结构中的丝素蛋白含有较多的极性基团，易与染料结合。三、多选题1.A,B,C2.A,B,C3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,B,C,D6.A,B,C,D7.A,B,C,D8.A,B,C,D9.A,B,C,D10.A,B,C,D解析：1.纤维的强度测试方法包括断裂强力测试、撕裂强力测试和弯曲强力测试。5.纤维的摩擦性能测试方法包括摩擦系数测试、摩擦磨损测试、摩擦生热测试和摩擦声发射测试。10.纤维的吸湿性对性能的影响包括影响纤维的强度、弹性、染色性能和耐热性。四、案例分析案例1：适用范围：该纤维适用于需要一定强度和弹性的场合，如服装、家纺等。可能存在的问题：-密度较高，手感可能偏重。-回潮率较高，易受潮，需注意防潮处理。-断裂伸长率较低，耐磨性可能较差。解析：该纤维由棉纤维和涤纶纤维混合制成，棉纤维吸湿性好，涤纶纤维强度高，但两者性能差异较大，需注意平衡。案例2：耐光性：腈纶纤维在紫外线照射下强度损失率为15%，耐光性较差。染色性能：摩擦牢度为4级，染色性能一般。改进建议：-添加光稳定剂提高耐光性。-改性纤维分子结构，增加极性基团提高染色牢度。解析：腈纶纤维的耐光性较差，需通过添加光稳定剂或改性方法提高。染色性能一般，需通过增加极性基团提高染色牢度。案例3：适用范围：该纤维适用于需要高密度和高导电性的场合，如电磁屏蔽材料、导电纤维等。可能存在的问题：-密度较高，手感可能偏重。-导电性较高，易受电磁干扰。-耐热性较好，但高温下可能发生氧化。解析：金属纤维具有高密度和高导电性，适用于电磁屏蔽材料，但需注意防氧化处理。五、论述题论述1：纤维的吸湿性对其性能的影响主要体现在以下几个方面：1.强度：吸湿性高的纤维在潮湿环境下强度会下降，因为水分会进入纤维内部，削弱分子间作用力。2.弹性：吸湿性高的纤维弹性回复率会下降，因为水分会进入纤维内部，影响分子链的回弹能力。3.染色性能：吸湿性高的纤维易与染料结合，染色性能较好，但易发生染色不均。4.耐热性：吸湿性高的纤维耐热性会下降，因为水分会降低纤维的热稳定性。改性方法提高纤维的吸湿性：1.引入极性基团：如将纤维分子链中引入羟基、羧基等极性基团，提高吸湿性。2.孔隙结构改性：通过物理或化学方法增加纤维的孔隙结构，提高吸湿性。3.共混改性：将吸湿性高的纤维与吸湿性低的纤维共混，提高吸湿性。解析：纤维的吸湿性对其性能影响较大，需通过改性方法提高吸湿性，以满足不同应用需求。论述2：纤维的耐热性测试方法主要包括：1.热重分析（TGA）：通过测量纤维在不同温度下的质量损失，确定其热稳定性。2.差示扫描量热法（DSC）：通过测量纤维在不同温度下的热量变化，确定其热转变温度。3.纤维热变形温度测试：通过测量纤维在不同温度下的变形程度，确定其热变形温度。4.纤维热解温度测试：通过测量纤维在不同温度下的热解程度，确定其热解温度。耐热性对纤维应用的影响：1.高温环境：耐热性高的纤维适用于高温环境，如航空航天、高温过滤等。2.热加工：耐热性高的纤