粘胶纤维题库答案

粘胶纤维题库答案一、选择题（共40分，每题2分）1.粘胶纤维属于以下哪一类纤维？A.合成纤维B.再生纤维素纤维C.蛋白质纤维D.无机纤维2.粘胶纤维的原料主要来源于？A.石油B.天然纤维素C.蛋白质D.矿物3.粘胶纤维工业化生产的年代大约是？A.18世纪B.19世纪中期C.19世纪末20世纪初D.20世纪中期4.粘胶纤维生产过程中，纤维素首先被溶解在什么溶剂中？A.乙醇B.二硫化碳C.氢氧化钠D.硫酸5.粘胶纤维的纺丝方法主要是？A.熔融纺丝B.湿法纺丝C.干法纺丝D.静电纺丝6.以下哪种特性不是粘胶纤维的特点？A.吸湿性好B.强度高C.柔软舒适D.抗静电7.粘胶纤维的主要用途不包括？A.服装面料B.医疗用品C.轮胎帘子线D.防火材料8.粘胶纤维的横截面形态通常是？A.圆形B.锯齿形C.三角形D.多边形9.粘胶纤维的断裂强度比棉纤维？A.高B.低C.相当D.无法比较10.以下哪种纤维被称为"人造丝"？A.涤纶B.锦纶C.粘胶纤维D.腈纶11.粘胶纤维生产中，凝固浴的主要成分是？A.硫酸B.氢氧化钠C.硫酸钠D.氯化钠12.粘胶纤维的回潮率大约为？A.5-6%B.10-13%C.15-20%D.25-30%13.以下哪种处理可以提高粘胶纤维的湿强度？A.普通洗涤B.交联处理C.染色处理D.柔软处理14.粘胶纤维的耐热性如何？A.很好B.一般C.较差D.极差15.粘胶纤维在什么条件下会发生强度下降？A.干燥环境B.潮湿环境C.高温环境D.低温环境16.以下哪种粘胶纤维具有较好的湿强度？A.普通粘胶纤维B.高湿模量粘胶纤维C.铜氨纤维D.醋酸纤维17.粘胶纤维的染色性能如何？A.差B.一般C.良好D.极佳18.粘胶纤维的主要缺点是？A.价格昂贵B.强度低，湿强度更低C.不易染色D.舒适性差19.粘胶纤维的燃烧特性是？A.熔融燃烧B.快速燃烧C.缓慢燃烧D.不燃烧20.以下哪种粘胶纤维具有丝绸般的光泽？A.普通粘胶纤维B.无光粘胶纤维C.半光粘胶纤维D.有光粘胶纤维二、填空题（共30分，每空2分）1.粘胶纤维的学名是____________，属于____________纤维。2.粘胶纤维的生产过程主要包括____________、____________、____________和后处理四个主要步骤。3.粘胶纤维生产中，纤维素与____________反应生成纤维素黄原酸钠。4.粘胶纤维的纺丝液称为____________，其粘度对纺丝过程有重要影响。5.粘胶纤维的横截面呈____________形，纵向表面有____________。6.粘胶纤维的干断裂强度约为____________cN/dtex，湿断裂强度约为____________cN/dtex。7.粘胶纤维的回潮率为____________，比棉纤维____________。8.粘胶纤维的主要用途包括____________、____________和____________等领域。9.粘胶纤维的耐酸____________，耐碱____________。10.高湿模量粘胶纤维的代表商品名是____________。三、判断题（共20分，每题2分）1.粘胶纤维是合成纤维的一种。2.粘胶纤维的原料主要是石油。3.粘胶纤维具有良好的湿强度。4.粘胶纤维的横截面是圆形的。5.粘胶纤维的回潮率高于棉纤维。6.粘胶纤维在潮湿环境下强度会下降。7.粘胶纤维具有很好的耐热性。8.粘胶纤维可以进行交联处理以提高其湿强度。9.粘胶纤维具有良好的抗静电性能。10.粘胶纤维的燃烧会熔融成滴。四、简答题（共60分，每题10分）1.简述粘胶纤维的定义和分类。2.简述粘胶纤维的生产工艺流程。3.简述粘胶纤维的主要性能特点。4.简述粘胶纤维的主要用途。5.简述高湿模量粘胶纤维的特点和应用。6.简述粘胶纤维的优缺点。五、论述题（共50分，每题25分）1.论述粘胶纤维的生产原理及其影响因素。2.论述粘胶纤维的发展历史、现状及未来趋势。答案：一、选择题答案1.B.再生纤维素纤维解释：粘胶纤维是以天然纤维素（如木材、棉短绒等）为原料，经过化学处理再生的纤维素纤维，不属于合成纤维、蛋白质纤维或无机纤维。2.B.天然纤维素解释：粘胶纤维的原料主要来源于天然纤维素，如木材、棉短绒、竹子等，而不是石油、蛋白质或矿物。3.C.19世纪末20世纪初解释：粘胶纤维的工业化生产始于19世纪末20世纪初，1891年克罗斯、贝文和比德尔首次成功制备了粘胶纤维，1900年工业化生产开始。4.B.二硫化碳解释：粘胶纤维生产过程中，纤维素首先与氢氧化钠溶液反应生成碱纤维素，然后与二硫化碳反应生成纤维素黄原酸钠，这是溶解纤维素的关键步骤。5.B.湿法纺丝解释：粘胶纤维主要采用湿法纺丝工艺，即将粘胶溶液通过喷丝板挤入酸性凝固浴中，使其凝固成纤维。6.B.强度高解释：粘胶纤维的强度相对较低，特别是湿强度更低，而不是强度高。其特点是吸湿性好、柔软舒适、抗静电等。7.D.防火材料解释：粘胶纤维的主要用途包括服装面料、医疗用品、家用纺织品等，但不包括防火材料，因为其耐热性较差。8.B.锯齿形解释：粘胶纤维的横截面通常呈锯齿形或不规则形状，这与天然纤维如棉纤维的腰圆形截面有明显区别。9.B.低解释：粘胶纤维的断裂强度通常比棉纤维低，干强度约为1.5-2.5cN/dtex，而棉纤维的干强度约为2.5-4.5cN/dtex。10.C.粘胶纤维解释：粘胶纤维常被称为"人造丝"，因为其外观和手感类似于天然丝，是人造纤维中最早实现工业化生产的品种之一。11.A.硫酸解释：粘胶纤维生产中，凝固浴的主要成分是硫酸，它使纤维素黄原酸钠分解再生出纤维素，形成纤维。12.B.10-13%解释：粘胶纤维的回潮率约为10-13%，比棉纤维（约7-8%）略高，使其具有较好的吸湿性。13.B.交联处理解释：交联处理可以在纤维素分子链之间形成化学键，提高粘胶纤维的湿强度，使其在潮湿环境下保持较好的强度。14.C.较差解释：粘胶纤维的耐热性较差，在较高温度下（如150°C以上）会开始分解变色，强度显著下降。15.B.潮湿环境解释：粘胶纤维在潮湿环境下强度会显著下降，其湿强度通常只有干强度的50%左右。16.B.高湿模量粘胶纤维解释：高湿模量粘胶纤维（如莱赛尔、莫代尔等）通过改进生产工艺，具有较高的湿强度和较低的溶胀度。17.D.极佳解释：粘胶纤维具有极佳的染色性能，由于其含有大量的羟基，可与多种染料形成氢键，染色鲜艳、均匀。18.B.强度低，湿强度更低解释：粘胶纤维的主要缺点是强度较低，特别是湿强度更低，这限制了其在某些领域的应用。19.C.缓慢燃烧解释：粘胶纤维属于纤维素纤维，燃烧时不会熔融成滴，而是缓慢燃烧，有烧纸的气味。20.D.有光粘胶纤维解释：有光粘胶纤维具有丝绸般的光泽，而无光粘胶纤维则经过消光处理，光泽较暗淡。二、填空题答案1.粘胶纤维的学名是再生纤维素纤维，属于再生纤维。2.粘胶纤维的生产过程主要包括原料准备、纤维素碱化、纤维素黄原酸化和纺丝成形和后处理四个主要步骤。3.粘胶纤维生产中，纤维素与二硫化碳反应生成纤维素黄原酸钠。4.粘胶纤维的纺丝液称为粘胶，其粘度对纺丝过程有重要影响。5.粘胶纤维的横截面呈锯齿形，纵向表面有条纹。6.粘胶纤维的干断裂强度约为1.5-2.5cN/dtex，湿断裂强度约为0.7-1.2cN/dtex。7.粘胶纤维的回潮率为10-13%，比棉纤维略高。8.粘胶纤维的主要用途包括服装面料、家用纺织品和医疗用品等领域。9.粘胶纤维的耐酸较差，耐碱良好。10.高湿模量粘胶纤维的代表商品名是莱赛尔（Lyocell）或莫代尔（Modal）。三、判断题答案1.错误。粘胶纤维不是合成纤维，而是再生纤维素纤维。2.错误。粘胶纤维的原料主要是天然纤维素，如木材、棉短绒等，而不是石油。3.错误。粘胶纤维的湿强度较低，通常只有干强度的50%左右。4.错误。粘胶纤维的横截面呈锯齿形或不规则形状，不是圆形的。5.正确。粘胶纤维的回潮率约为10-13%，高于棉纤维的7-8%。6.正确。粘胶纤维在潮湿环境下强度会显著下降，这是其主要缺点之一。7.错误。粘胶纤维的耐热性较差，在较高温度下会开始分解变色。8.正确。交联处理可以提高粘胶纤维的湿强度，使其在潮湿环境下保持较好的强度。9.错误。粘胶纤维的抗静电性能一般，容易产生静电。10.错误。粘胶纤维的燃烧不会熔融成滴，而是缓慢燃烧，有烧纸的气味。四、简答题答案1.粘胶纤维的定义和分类粘胶纤维是以天然纤维素（如木材、棉短绒、竹子等）为原料，经过化学处理再生的纤维素纤维。其定义要点包括：原料为天然纤维素、经过化学溶解和再生、具有纤维素的基本化学结构。粘胶纤维主要分为以下几类：-普通粘胶纤维：最常见的一种，具有良好的吸湿性和柔软性，但强度较低，湿强度更低。-高湿模量粘胶纤维：如莱赛尔（Lyocell）、莫代尔（Modal）等，具有较高的湿强度和较低的溶胀度。-有光粘胶纤维：具有丝绸般的光泽，常用于高档服装和装饰面料。-无光粘胶纤维：经过消光处理，光泽较暗淡，常用于家用纺织品。-强力粘胶纤维：通过特殊工艺生产的强度较高的粘胶纤维，常用于工业用途。2.粘胶纤维的生产工艺流程粒胶纤维的生产工艺流程主要包括以下几个步骤：(1)原料准备：将木材、棉短绒等含有纤维素的原料进行预处理，包括切碎、蒸煮、漂白等，以提取纯净的纤维素。(2)纤维素碱化：将纤维素与浓氢氧化钠溶液反应，生成碱纤维素。这一步骤可以增加纤维素的反应活性，为后续反应做准备。(3)纤维素黄原酸化：将碱纤维素与二硫化碳反应，生成纤维素黄原酸钠。这是溶解纤维素的关键步骤，纤维素黄原酸钠可溶于稀碱溶液，形成粘胶溶液。(4)熟成：将粘胶溶液放置一段时间，使其发生部分水解，调整粘度和流动性，为纺丝做准备。(5)纺丝成形：将粘胶溶液通过喷丝板挤入酸性凝固浴（主要是硫酸溶液）中，纤维素黄原酸钠分解再生出纤维素，形成纤维。(6)后处理：包括洗涤、脱硫、漂白、干燥、上油等工序，以改善纤维的性能和外观。(7)成品检验：对成品纤维进行质量检验，包括强度、细度、长度等指标。3.粘胶纤维的主要性能特点粘胶纤维具有以下主要性能特点：(1)物理性能：-外观：有光粘胶纤维具有丝绸般的光泽，无光粘胶纤维则光泽较暗淡。-横截面：呈锯齿形或不规则形状，纵向表面有条纹。-细度：可根据需要生产不同细度的纤维，一般为1.5-5.0dtex。-长度：可根据需要切断成不同长度，类似于棉纤维的长度。(2)机械性能：-强度：干强度较低，约为1.5-2.5cN/dtex；湿强度更低，约为干强度的50%左右。-伸长率：干态伸长率约为15-30%，湿态伸长率约为20-40%。-初始模量：较低，纤维柔软，手感好。(3)吸湿性：-回潮率：约为10-13%，比棉纤维略高，具有良好的吸湿性和透气性。-溶胀性：在水中溶胀较大，直径可增加30-50%。(4)热性能：-耐热性：较差，在150°C以上开始分解变色。-熔点：无熔点，加热分解。(5)化学性能：-耐酸性：较差，在强酸中会降解。-耐碱性：良好，在稀碱中稳定，在浓碱中会膨化。-染色性：极佳，可与多种染料形成氢键，染色鲜艳、均匀。(6)其他性能：-静电性：一般，容易产生静电。-生物降解性：良好，可被微生物降解。-舒适性：柔软舒适，吸湿透气，穿着舒适。4.粘胶纤维的主要用途粘胶纤维因其独特的性能特点，在多个领域有广泛应用：(1)服装面料：-衬衣、连衣裙等夏季服装：利用其良好的吸湿性和透气性，穿着舒适。-内衣、袜子等贴身衣物：柔软舒适，吸湿性好。-高档服装：有光粘胶纤维具有丝绸般的光泽，常用于高档服装和礼服。-混纺产品：与棉、毛、合成纤维等混纺，改善手感和性能。(2)家用纺织品：-床上用品：如床单、被套等，柔软舒适，吸湿性好。-毛巾、浴巾等：吸水性好，手感柔软。-装饰面料：如窗帘、家具布等，可根据需要选择有光或无光产品。(3)医疗用品：-医用敷料：如纱布、绷带等，柔软舒适，吸湿性好。-一次性医疗用品：如手术衣、口罩等，利用其良好的吸湿性和舒适性。-人造血管、人造皮肤等医疗材料：利用其良好的生物相容性和可降解性。(4)工业用途：-轮胎帘子线：强力粘胶纤维可用于轮胎增强材料。-过滤材料：用于空气过滤、液体过滤等。-女卫生用品：如卫生巾、卫生护垫等，利用其良好的吸湿性。(5)其他用途：-造纸：用于特种纸张的生产。-无纺布：用于一次性无纺布产品。-食品工业：作为食品添加剂或包装材料。5.高湿模量粘胶纤维的特点和应用高湿模量粘胶纤维是粘胶纤维的一个重要品种，主要包括莱赛尔（Lyocell）和莫代尔（Modal）等。与传统粘胶纤维相比，它具有以下特点：(1)性能特点：-高湿强度：湿强度可达干强度的60-80%，远高于普通粘胶纤维（50%左右）。-低溶胀度：在水中溶胀较小，直径增加约10-20%，而普通粘胶纤维增加30-50%。-高模量：初始模量较高，纤维挺括，不易变形。-良好的尺寸稳定性：在潮湿环境下尺寸稳定性较好，不易变形。-优异的吸湿性和透气性：保持了粘胶纤维的良好吸湿透气性能。-环保生产：莱赛尔纤维采用闭环生产工艺，溶剂回收率高，环境污染小。(2)应用领域：-高档服装：如高档衬衫、内衣、T恤等，利用其良好的形态保持性和舒适性。-家用纺织品：如床单、被套、毛巾等，耐用性和舒适性俱佳。-医疗用品：如高级医用敷料、手术衣等，利用其良好的湿强度和舒适性。-工业用途：如过滤材料、复合材料等，利用其高强度和稳定性。(3)生产工艺改进：-溶剂法：莱赛尔纤维采用NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物）作为溶剂，直接溶解纤维素，不经过黄原酸化步骤。-闭环工艺：溶剂回收率高，环境污染小，被称为"绿色纤维"。-纺丝条件控制：精确控制纺丝条件，获得更好的纤维结构和性能。6.粘胶纤维的优缺点粒胶纤维作为一种重要的人造纤维，具有以下优缺点：(1)优点：-原料可再生：以天然纤维素为原料，可生物降解，环保性好。-吸湿性好：回潮率约为10-13%，比合成纤维高，穿着舒适。-透气性好：纤维结构疏松，透气性好，适合夏季服装。-手感柔软：纤维柔软，手感好，穿着舒适。-染色性好：可与多种染料形成氢键，染色鲜艳、均匀。-价格适中：相对于某些高性能纤维，价格较为适中。-用途广泛：可用于服装、家用纺织品、医疗用品等多个领域。-生物相容性好：对人体无害，可用于医疗领域。(2)缺点：-强度低：干强度较低，约为1.5-2.5cN/dtex，限制了其在某些领域的应用。-湿强度更低：湿强度只有干强度的50%左右，在潮湿环境下容易变形。-耐热性差：在150°C以上开始分解变色，限制了其在高温环境下的应用。-耐酸性差：在强酸中会降解，限制了其在酸性环境下的应用。-易产生静电：静电性能一般，容易吸附灰尘，影响穿着舒适度。-尺寸稳定性差：在潮湿环境下溶胀较大，容易变形。-生产过程污染大：传统粘胶纤维生产过程中使用二硫化碳等有害物质，环境污染较大。-皱褶恢复性差：易产生皱褶，且恢复性较差。五、论述题答案1.粘胶纤维的生产原理及其影响因素粘胶纤维的生产原理是基于纤维素的化学再生过程，主要涉及纤维素分子的溶解和再结晶。其核心原理是通过化学方法破坏纤维素分子间的氢键，使纤维素溶解，然后在特定条件下使纤维素重新沉淀形成纤维。(1)生产原理：a.纤维素碱化：纤维素分子链含有大量羟基，这些羟基之间形成氢键，使纤维素不溶于普通溶剂。碱化过程中，纤维素与氢氧化钠反应，生成碱纤维素：纤维素-OH+NaOH→纤维素-O⁻Na⁺+H₂O这一反应破坏了部分氢键，增加了纤维素的反应活性。b.纤维素黄原酸化：碱纤维素与二硫化碳反应，生成纤维素黄原酸钠：纤维素-O⁻Na⁺+CS₂→纤维素-O-CS-SNa⁺纤维素黄原酸钠可溶于稀碱溶液，形成粘胶溶液。这一步骤是溶解纤维素的关键。c.熟成：粘胶溶液放置一段时间，发生部分水解：纤维素-O-CS-SNa⁺+H₂O→纤维素-OH+CS₂+NaOH这一过程调整粘胶的粘度和流动性，为纺丝做准备。d.纺丝成形：粘胶溶液通过喷丝板挤入酸性凝固浴（主要是硫酸溶液）中，纤维素黄原酸钠分解再生出纤维素：纤维素-O-CS-SNa⁺+H₂SO₄→纤维素+CS₂+NaHSO₄再生的纤维素在凝固浴中形成纤维。e.后处理：包括洗涤、脱硫、漂白、干燥、上油等工序，以改善纤维的性能和外观。(2)影响因素：a.原料因素：-纤维素纯度：纤维素纯度越高，产品质量越好。-聚合度：纤维素聚合度影响纤维强度，聚合度高则强度高。-取向度：纤维素分子取向度影响纤维性能，取向度高则强度高。b.碱化过程因素：-氢氧化钠浓度：影响碱化程度，浓度过高会导致纤维素降解。-碱化温度和时间：影响碱化均匀度和纤维素降解程度。-压榨率：影响碱纤维素的结构和反应活性。c.黄原酸化过程因素：-二硫化碳用量：影响黄原酸化程度，用量不足则溶解不完全。-反应温度和时间：影响反应速率和均匀度。-反应条件：搅拌速度、反应器类型等影响反应均匀度。d.熟成过程因素：-熟成温度和时间：影响粘胶粘度和流动性，温度高、时间长则粘度低。-熟成程度：影响纺丝性能，熟成不足或过度都会影响纺丝质量。e.纺丝过程因素：-粘胶粘度：影响纺丝连续性和纤维结构。-凝固浴组成：硫酸浓度、硫酸钠浓度、硫酸锌浓度等影响凝固速度和纤维结构。-凝固浴温度：影响凝固速度和纤维结构。-纺丝速度：影响纤维取向度和强度。-喷丝孔尺寸和形状：影响纤维细度和截面形状。f.后处理过程因素：-洗涤效果：影响纤维纯度。-脱硫程度：影响纤维稳定性。-漂白程度：影响纤维白度和外观。-干燥条件：影响纤维结构和强度。-上油种类和用量：影响纤维手纺性和加工性能。通过精确控制这些因素，可以生产出性能优良的粘胶纤维产品。特别是近年来，高湿模量粘胶纤维（如莱赛尔）的开发，通过改进生产工艺，显著提高了粘胶纤维的性能，拓宽了其应用领域。2.粘胶纤维的发展历史、现状及未来趋势(1)发展历史：粘胶纤维的发展历史可以追溯到19世纪末，是人类最早实现工业化生产的人造纤维之一。a.早期探索（1840-1890）：-1840年，法国科学家Schützenberger首次发现纤维素可以与二硫化碳反应。-1891年，英国科学家克罗斯（Cross）、贝文（Bevan）和比德尔（Beadle）首次成功制备了粘胶纤维，并申请了专利。-1892年，德国化学家Freudenberg进一步发展了这一技术。b.工业化生产初期（1890-1920）：-1900年，英国Courtaulds公司开始工业化生产粘胶纤维，标志着粘胶纤维工业化生产的开始。-1910年左右，粘胶纤维生产技术传至欧洲其他国家和美国。-1917年，美国第一家粘胶纤维工厂投产。c.技术发展与扩大生产（1920-1950）：-1920-1930年代，粘胶纤维生产技术不断改进，产量大幅增加。-1930年代，开发了高强度粘胶纤维，用于轮胎帘子线等工业用途。-第二次世界大战期间，粘胶纤维生产受到一定影响，但战后迅速恢复。d.合成纤维的挑战与转型（1950-1980）：-1950年代，合成纤维（如涤纶、锦纶等）开始大规模生产，对粘胶纤维市场构成挑战。-1960-1970年代，粘胶纤维生产技术不断改进，开发出高湿模量粘胶纤维等新品种。-这一时期，粘胶纤维在服装领域的应用逐渐减少，但在家用纺织品和工业领域的应用有所增加。e.环保意识提升与技术革新（1980-2000）：-1980年代，随着环保意识提升，粘胶纤维生产过程中的环境污染问题受到关注。-1990年代，开发出环保型粘胶纤维生产技术，如莱赛尔（Lyocell）工艺。-1992年，奥地利兰精公司开始工业化生产莱赛尔纤维，标志着粘胶纤维生产技术的重大革新。(2)现状：目前，粘胶纤维是全球重要的人造纤维品种之一，具有以下特点：a.生产格局：-中国是全球最大的粘胶纤维生产国，产量约占全球的60%以上。-其他主要生产国包括印度、印尼、欧洲国家等。-全球粘胶纤维产能约700-800万吨/年，呈现稳步增长态势。b.产品结构：-普通粘胶纤维仍占主导地位，约占总产量的60-