2026年纺织材料学考试题及答案

2026年纺织材料学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列纤维中，属于再生纤维素纤维的是（）A.棉B.粘胶C.涤纶D.芳纶答案：B2.表征纤维大分子链段在纤维轴方向排列程度的参数是（）A.结晶度B.取向度C.聚合度D.支化度答案：B3.羊毛纤维的缩绒性主要源于其（）A.表面鳞片结构B.高吸湿性C.双组分皮质层D.螺旋卷曲答案：A4.下列纤维中，密度最小的是（）A.丙纶B.腈纶C.维纶D.氯纶答案：A（丙纶密度约0.91g/cm³，为常见纤维中最小）5.表征纺织材料在连续多次加卸载后能量损失的指标是（）A.断裂功B.初始模量C.弹性回复率D.滞后损失答案：D6.聚乳酸（PLA）纤维的原料主要来源于（）A.石油B.玉米淀粉C.煤D.天然气答案：B7.下列因素中，会导致纱线断裂强度降低的是（）A.纤维长度增加B.纤维细度变细C.捻度超过临界值D.纤维间摩擦系数增大答案：C（临界捻度后，捻度增加会导致纤维倾斜角过大，轴向分力减小）8.机织物中，“三原组织”指的是（）A.平纹、斜纹、缎纹B.平纹、变化组织、联合组织C.斜纹、缎纹、提花D.平纹、透孔、蜂巢答案：A9.评价织物抗起毛起球性时，常用的测试方法是（）A.马丁代尔法B.圆轨迹法C.克列姆法D.落锤冲击法答案：B（圆轨迹法通过摩擦使织物起球，再评级）10.下列整理工艺中，属于功能整理的是（）A.退浆B.丝光C.抗紫外线整理D.拉幅定形答案：C11.表征纤维吸湿性的常用指标是（）A.含油率B.回潮率C.含水率D.公定重量答案：B（回潮率指纤维中水分重量与干燥纤维重量的百分比）12.下列纤维中，耐光性最差的是（）A.腈纶B.丙纶C.羊毛D.涤纶答案：C（羊毛中的二硫键易受紫外线破坏）13.针织物的“线圈长度”直接影响其（）A.脱散性B.刚柔性C.透气性D.以上均是答案：D（线圈长度越长，织物越稀疏，脱散性、刚柔性、透气性均受影响）14.测试纤维断裂强度时，若夹持长度过短，测得的强度值会（）A.偏高B.偏低C.无变化D.波动增大答案：A（短夹持长度下，纤维缺陷被覆盖的概率降低，实测强度接近理论强度）15.智能纺织品中，温敏变色纤维的变色机理主要基于（）A.分子构象变化B.纳米颗粒团聚C.液晶相转变D.金属离子络合答案：C（温敏变色纤维多采用胆甾相液晶，温度变化引起液晶排列方式改变）二、填空题（每空1分，共20分）1.棉纤维的主要化学成分是______，其横截面呈______形状。答案：纤维素；腰圆形（或肾形）2.涤纶的学名为______，其大分子链的特征结构是______。答案：聚对苯二甲酸乙二醇酯；苯环（或芳环）3.羊毛的缩绒性需满足两个条件：一是______，二是______。答案：湿热条件；机械外力作用4.表征纱线细度的指标中，特克斯（tex）是指______，英制支数（Ne）是指______。答案：1000米纱线的克重；1磅纱线的840码长度的倍数5.机织物的断裂强力与______、______、______等因素有关（任填三个）。答案：纤维强度、纱线密度、织物组织6.纺织材料的热学性能主要包括______、______、______（任填三个）。答案：导热性、耐热性、热收缩性7.新型纤维素纤维中，______纤维具有“天丝”的俗称，______纤维是通过溶剂纺丝法制备的。答案：莱赛尔（Lyocell）；莱赛尔（或莫代尔部分采用溶剂法，但莱赛尔更典型）8.评价织物悬垂性的常用指标是______，其值越小，织物悬垂性越______。答案：悬垂系数；好（或优）三、简答题（每题6分，共30分）1.比较棉纤维与粘胶纤维在结构与性能上的主要差异。答案：（1）结构差异：棉纤维为天然纤维素纤维，具有初生壁、次生壁和中腔结构，结晶度（60%-70%）和取向度较高；粘胶纤维为再生纤维素纤维，结构均匀，结晶度（30%-40%）和取向度较低，存在更多无定形区。（2）性能差异：棉纤维吸湿性（回潮率8.5%）低于粘胶（回潮率13%）；棉纤维强度较高（干强3-5cN/dtex），粘胶干强较低（2-2.5cN/dtex）但湿强下降更显著（约为干强的50%）；棉纤维弹性较差，粘胶更易变形；棉纤维耐碱不耐酸，粘胶对酸碱更敏感。2.解释“纤维的疲劳破坏”现象，并说明影响其疲劳寿命的主要因素。答案：纤维的疲劳破坏是指纤维在多次循环加载-卸载作用下，内部结构逐渐损伤，最终断裂的现象。影响因素包括：（1）应力水平：应力幅越大，疲劳寿命越短；（2）循环频率：高频循环可能因内耗生热加速破坏；（3）纤维结构：结晶度高、取向度好的纤维抗疲劳性更强；（4）环境条件：湿度增加可能导致纤维溶胀，降低分子间作用力；（5）纤维表面缺陷：表面裂纹或杂质会成为应力集中点，加速破坏。3.简述纱线捻度对其性能的影响规律，并说明临界捻度的意义。答案：（1）强度：随捻度增加，纤维间摩擦力增大，强度先上升至峰值（临界捻度），之后因纤维倾斜角过大，轴向分力减小，强度下降；（2）弹性：适当捻度可提高弹性，过捻会导致纤维塑性变形增加，弹性下降；（3）手感：低捻度纱线柔软，高捻度纱线硬挺；（4）光泽：低捻度纱线表面纤维平行，光泽好；高捻度纱线表面纤维倾斜，光泽暗淡。临界捻度是纱线强度最大时的捻度，是纱线设计的重要参数，超过此值后强度下降，因此实际生产中常选择略低于临界捻度的捻度以平衡强度与其他性能。4.分析机织物中“紧度”与“密度”的区别与联系，并说明紧度对织物性能的影响。答案：区别：密度是指织物单位长度内的纱线根数（根/10cm）；紧度是指纱线投影面积占织物面积的百分比（%），综合考虑了纱线细度和密度。联系：紧度=（密度×纱线直径）/织物宽度×100%，密度越大或纱线越粗（直径越大），紧度越高。对性能的影响：紧度高的织物，断裂强力大、耐磨性好、透气性差、手感硬挺；紧度低的织物，手感柔软、透气性好，但强力和耐磨性较低。5.简述“热定型”工艺对涤纶织物性能的影响及其作用机理。答案：影响：热定型可提高涤纶织物的尺寸稳定性（减少收缩）、改善平整度、降低内应力、提高抗皱性。机理：涤纶为热塑性纤维，加热到玻璃化转变温度（约80-100℃）以上时，大分子链段运动能力增强，原有的内应力（如织造、染整过程中产生的）得以松弛，分子链重新排列并在冷却时固定新的形态。通过热定型，纤维内部形成更稳定的结晶结构和取向结构，从而保持尺寸稳定。四、论述题（每题10分，共20分）1.从分子结构、聚集态结构到宏观性能，论述涤纶（PET）与锦纶（PA6）的差异。答案：（1）分子结构：涤纶大分子为聚对苯二甲酸乙二醇酯，主链含刚性苯环（-C6H4-）和酯基（-COO-），分子链刚性大；锦纶6为聚己内酰胺，主链含柔性亚甲基（-CH2-）和极性酰胺基（-CONH-），分子链柔性较高。（2）聚集态结构：涤纶结晶度（40%-60%）较高，晶体结构为三斜晶系，分子链间主要通过范德华力结合；锦纶6结晶度（30%-50%）略低，晶体结构为单斜晶系，分子链间通过氢键（-CONH-…H-NCO-）形成强作用力。（3）宏观性能：①强度：涤纶初始模量高（约10-14cN/dtex），刚性好，不易变形；锦纶初始模量低（约2-4cN/dtex），弹性好，断裂伸长率（20%-40%）高于涤纶（20%-30%）；②吸湿性：锦纶含极性酰胺基，回潮率（4.5%）高于涤纶（0.4%）；③耐热性：涤纶含刚性苯环，耐热性好（熔点255-260℃），锦纶熔点较低（215-220℃）；④耐光性：涤纶耐光性较好（苯环吸收部分紫外线），锦纶易受紫外线破坏（酰胺键断裂）；⑤耐磨性：锦纶分子链柔性好，表面摩擦时应力分散，耐磨性优于涤纶。2.结合当前纺织材料的发展趋势，论述“生物基纤维”的研发意义、典型品种及关键技术挑战。答案：（1）研发意义：传统石油基纤维（如涤纶、锦纶）依赖不可再生资源，生产过程能耗高、污染大；生物基纤维以可再生生物质（如植物、微生物）为原料，可降低碳足迹，符合绿色可持续发展需求。（2）典型品种：①聚乳酸（PLA）纤维：原料为玉米淀粉发酵制得的乳酸，可完全生物降解；②海藻纤维：以海藻提取物（海藻酸钠）为原料，具有高吸湿性、抑菌性，用于医用敷料；③壳聚糖纤维：从甲壳类动物外壳提取壳聚糖，具有抗菌、生物相容性，用于功能性纺织品；④大豆蛋白纤维：大豆粕提取蛋白质与聚乙烯醇共混纺丝，兼具天然纤维的柔软性和化学纤维的强度。（3）关键技术挑战：①原料供应稳定性：生物基原料受气候、种植周期影响，需建立稳定的供应链；②纺丝工艺优化：生物基材料（如PLA）热稳定性差，易分解，需控制纺丝温度和冷却条件；③性能提升：部分生物基纤维（如大豆蛋白纤维）湿强低、耐洗性差，需通过共混、交联等改性提高性能；④成本控制：生物基原料提取和纯化成本高，规模化生产需降低工艺复杂度；⑤降解可控性：部分生物基纤维需在特定条件（如堆肥）下降解，需完善回收体系以避免二次污染。五、综合分析题（10分）某企业生产的纯棉衬衫在穿着洗涤后出现严重缩水（经向收缩率12%），请从纤维、纱线、织物加工及后整理角度分析可能原因，并提出改进措施。答案：可能原因分析：（1）纤维与纱线：棉纤维吸湿性强，吸水后溶胀（横向膨胀约40%），导致纱线直径增大、长度收缩；若纱线在织造前未充分预缩，棉纤维内应力未释放，洗涤时易收缩。（2）织物加工：织造过程中经纱受张力过大，纱线产生塑性变形，形成内应力；若坯布未进行充分的松弛处理，内应力在湿态下释放，导致缩水。（3）后整理：未进行预缩整理（如机械预缩或化学防缩）；或预缩工艺参数不当（如预缩机压力不足、温度不够），未能有效消除内应力。改进措施：（1）原料控制：选择成熟度高、结晶度好的棉纤维（成熟度系数＞1.6），减少吸胀变形；