纺织科学技术、纺织材料学考试考试题及答案

纺织科学技术、纺织材料学考试考试题及答案一、名词解释（共10题，每题3分，共30分）1.极限氧指数：指试样在氧、氮混合气流中维持稳定燃烧所需的最低氧气体积分数，数值越高，纤维阻燃性越好，是评价纺织材料燃烧性能的核心指标。2.吸湿滞后性：相同纤维在相同温湿度条件下，放湿过程达到的平衡回潮率高于吸湿过程平衡回潮率的现象，源于纤维吸湿后分子链重排形成的氢键无法在脱湿过程中完全断裂。3.取向度：指纤维大分子链、链段或微晶沿纤维轴向排列的整齐程度，数值越高，纤维轴向强度越高、伸长率越低，径向性能相应下降。4.湿态强度：纤维完全润湿状态下的断裂强度，棉、麻等天然纤维素纤维湿强较干强高10%~20%，粘胶等再生纤维素纤维湿强仅为干强的40%~60%，合成纤维湿强与干强基本一致。5.熔孔性：合成纤维织物接触火星、熔融小颗粒时，接触点局部熔融收缩形成孔洞的性能，涤纶、锦纶等热塑性纤维熔孔性显著，天然纤维无熔孔性。6.免烫性：织物洗涤后不经熨烫或仅需轻烫即可保持原有平挺外观的性能，采用洗后外观平整度1~5级评定，5级为最优。7.相变纤维：将相变物质嵌入纤维内部或覆于纤维表面制备的功能纤维，可在温度变化时通过物态转变吸收/释放潜热，实现主动温度调节，常用石蜡类相变材料的潜热值可达100~200J/g。8.静电半衰期：纺织材料表面的静电电压衰减到初始值1/2所需的时间，时间越短抗静电性越好，民用服装要求静电半衰期≤2s。9.传导冷感：皮肤接触温度低于体温的织物时，热量快速传导至织物产生的瞬间冷感，采用最大热流密度qmax表征，单位为W/cm²，凉感纺织品要求qmax≥0.15W/cm²。10.生态纺织品：指生产过程符合环保要求、对人体健康无危害、废弃后可降解或可循环利用的纺织产品，需符合Oeko-TexStandard100或GB/T18885的限值要求。二、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.下列纤维中极限氧指数最高的是（C）A.棉B.涤纶C.芳纶1313D.羊毛（解析：芳纶1313极限氧指数约32，棉约20，涤纶约21，羊毛约24）2.下列纤维中湿态强度高于干态强度的是（B）A.粘胶B.棉C.蚕丝D.锦纶3.表征纤维卷曲性能的核心指标是（B）A.断裂伸长率B.卷曲数C.取向度D.初始模量4.GB18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》规定，婴幼儿纺织产品甲醛含量限值为（A）A.≤20mg/kgB.≤75mg/kgC.≤300mg/kgD.≤10mg/kg5.下列纤维中属于再生纤维素纤维的是（B）A.涤纶B.莱赛尔（天丝）C.腈纶D.芳纶6.织物拉伸测试中，反映织物抵抗小负荷变形能力的指标是（C）A.断裂强度B.断裂伸长率C.初始模量D.屈服应力7.下列纤维中耐磨性最好的是（C）A.棉B.蚕丝C.锦纶D.涤纶（解析：锦纶耐磨性为涤纶的10倍、棉的20倍）8.回潮率测试的烘箱法标准烘干温度为（B）A.80±2℃B.105±3℃C.120±2℃D.150±3℃9.下列纤维中吸湿性最差的是（C）A.粘胶B.羊毛C.涤纶D.蚕丝（解析：涤纶公定回潮率仅为0.4%）10.针织物的下列参数越高，织物结构越紧密的是（B）A.线圈长度B.纵密C.幅宽D.未充满系数11.下列织物组织中耐磨性能最好的是（A）A.平纹B.斜纹C.缎纹D.方平（解析：平纹组织交织点最多，结构最稳定）12.羊毛织物产生缩绒的核心原因是羊毛的（C）A.吸湿性B.弹性C.定向摩擦效应D.热塑性13.下列测试项目中属于色牢度测试的是（B）A.拉伸强度测试B.耐洗色牢度测试C.透气性测试D.抗皱性测试14.微元生化纤维的核心功能原理是（B）A.反射紫外线B.发射远红外线C.释放负离子D.抗菌15.下列后整理工艺可提升织物抗紫外线性能的是（C）A.烧毛B.丝光C.涂层整理D.磨毛三、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于天然纤维的是（ABCE）A.棉花B.桑蚕丝C.亚麻D.莱赛尔E.羊毛2.纤维力学性能的核心指标包括（ABCE）A.断裂强度B.断裂伸长率C.初始模量D.回潮率E.耐磨性能3.GB18401-2010规定的纺织产品基本安全技术要求包括（ABCDE）A.甲醛含量B.pH值C.可分解致癌芳香胺染料D.色牢度E.异味4.下列属于高性能纤维的是（ABCE）A.碳纤维B.芳纶1414C.超高分子量聚乙烯纤维D.锦纶6E.玄武岩纤维5.织物服用性能包括（ABCD）A.舒适性能B.外观性能C.耐用性能D.防护性能E.纺纱性能6.下列因素会影响织物透气性的是（ABCDE）A.纤维截面形状B.织物孔隙率C.织物厚度D.环境温湿度E.织物组织7.纺织材料热性能的核心指标包括（ABCD）A.导热系数B.比热容C.玻璃化温度D.熔点E.极限氧指数8.下列关于免烫整理的说法正确的是（ABCD）A.主要针对纤维素纤维织物B.通过交联固定纤维分子链结构C.会导致织物强力下降10%~20%D.整理后织物洗后平整度显著提升E.必须使用甲醛类整理剂（解析：目前已有成熟的无甲醛免烫整理体系）9.抗菌纺织品的抗菌原理包括（ABCDE）A.破坏细菌细胞膜B.抑制细菌蛋白质合成C.阻断细菌DNA复制D.吸附细菌代谢异味E.改变细菌生存的pH环境10.下列关于纤维吸湿对性能影响的说法正确的是（ABD）A.吸湿后纤维体积膨胀B.吸湿后纤维重量增加C.吸湿会降低纤维的介电性能D.吸湿会释放吸湿放热E.吸湿会提升所有纤维的强度（解析：吸湿后纤维介电常数升高、绝缘性下降，粘胶等再生纤维素纤维吸湿后强度显著下降）四、简答题（共5题，每题10分，共50分）1.简述棉、粘胶、涤纶三种纤维的性能差异及鉴别方法答：性能差异：①吸湿性：公定回潮率粘胶13%>棉8.5%>涤纶0.4%，粘胶吸汗性最好，涤纶易产生闷湿感；②力学性能：干强棉>涤纶>粘胶，湿强棉>涤纶>粘胶，粘胶湿强仅为干强的40%~60%，耐磨性涤纶>棉>粘胶；③热性能：棉150℃以上分解、无熔点，涤纶熔点255~260℃、热塑性好，粘胶120℃以上开始降解；④化学性能：棉耐碱不耐酸，粘胶耐碱性弱于棉，涤纶耐酸不耐浓碱。鉴别方法：①燃烧法：棉燃烧快、黄色火焰、烧纸味、灰烬细软灰白色；粘胶燃烧速度快于棉、烧纸味、灰烬少且呈灰白色；涤纶近焰熔融收缩、燃烧有滴落、芳香气味、灰烬为黑褐色硬球；②溶解法：棉不溶于70%硫酸，粘胶可溶于70%硫酸，涤纶仅溶于加热的98%浓硫酸。2.简述GB18401-2010的产品分类及核心限值要求答：分类：A类为36个月及以下婴幼儿使用的纺织产品，B类为直接接触皮肤的纺织产品，C类为非直接接触皮肤的纺织产品。核心要求：①甲醛含量：A类≤20mg/kg，B类≤75mg/kg，C类≤300mg/kg；②pH值：A类4.0~7.5，B类4.0~8.5，C类4.0~9.0；③可分解致癌芳香胺染料：禁用可还原出24种致癌芳香胺的染料，限值≤20mg/kg；④色牢度：A类耐水、耐汗渍、耐干摩擦色牢度≥3-4级，耐唾液色牢度≥4级；B、C类耐水、耐汗渍、耐干摩擦色牢度≥3级；⑤不得检出霉味、高沸程石油味、鱼腥味、芳香烃味等异味。3.简述影响织物抗皱性能的因素及提升方法答：影响因素：①纤维性能：纤维初始模量、弹性回复率越高，抗皱性越好，涤纶弹性回复率可达90%以上，抗皱性远优于棉；②纱线结构：纱线捻度适中、纤维抱合力强，抗皱性好，股线抗皱性优于单纱；③织物结构：交织点越少、孔隙越大、克重越低，越容易起皱；④后整理工艺：树脂交联整理可显著提升抗皱性。提升方法：①原料优化：棉织物中混入5%~10%氨纶，或采用涤/棉混纺，提升整体弹性；②结构优化：适当提高织物克重，采用斜纹、缎纹等交织点较少的组织，提升结构稳定性；③后整理：采用低甲醛/无甲醛免烫树脂整理，通过交联剂固定纤维素分子链，折皱回复角可提升30%以上，也可采用液氨整理改善棉纤维内应力，提升弹性。4.简述相变调温纺织品的工作原理及应用场景答：工作原理：采用嵌入相变材料的纤维或涂层整理制备，相变材料在温度升高至相变点时由固态转为液态，吸收大量潜热，降低织物表面温度；环境温度低于相变点时由液态转为固态，释放储存的潜热，提升织物表面温度，常用石蜡类相变材料的相变温度设置在18~32℃，符合人体舒适区间，潜热值可达100~200J/g。应用场景：①服装领域：户外运动服、滑雪服、极地考察服可缓冲温度突变，智能调温内衣、婴幼儿服装可减少温度波动导致的不适，消防服、高温作业服可延缓高温传递；②家纺领域：调温床垫、被褥可提升睡眠舒适度，降低空调能耗；③产业领域：电子设备防护套可缓冲温度变化保护元件，车辆内饰材料可提升乘坐舒适度。5.简述纤维取向度的测试方法及对性能的影响答：测试方法：①X射线衍射法：测试晶区取向角度分布，计算晶区取向度，是最准确的测试方法；②双折射法：利用取向纤维的光学各向异性测试双折射率，反映晶区+非晶区的整体取向度；③声速法：测试声波沿纤维轴向的传播速度，反映大分子链的整体取向程度。对性能的影响：①力学性能：取向度越高，纤维轴向强度越高、伸长率越低、初始模量越高，径向强度相应下降；②吸湿性能：取向度升高通常伴随结晶度升高，纤维孔隙减少，吸湿性下降；③热性能：取向度越高，玻璃化温度升高，热收缩率增大，尺寸稳定性下降。五、论述题（共2题，每题30分，共60分）1.论述生态纺织品的评价体系及纺织全产业链生态化的实现路径答：生态纺织品评价体系分为两类：①产品安全评价体系，以Oeko-TexStandard100、GB/T18885为代表，考核产品的有害物质限量，包括甲醛、可分解致癌芳香胺、重金属、邻苯二甲酸酯、有机锡、多环芳烃等100余种有害物质的限值，同时考核色牢度、异味等指标，分为婴幼儿用、直接接触皮肤用、非直接接触皮肤用、装饰用四个等级；②全生命周期评价体系，以Oeko-TexStandard1000、GB/T24001环境管理体系为代表，考核从原料种植/生产、纺纱织造、染整、分销到废弃回收全链条的环境影响，包括废水废气排放达标率、能耗水耗、绿色化学品使用率、废弃产品可循环率等指标。全产业链生态化路径：①原料端：优先选用有机棉、有机羊毛等天然可再生纤维，种植过程不使用化学农药、化肥，减少面源污染；推广莱赛尔、聚乳酸（PLA）等可降解再生纤维，莱赛尔生产采用闭环工艺，溶剂回收率可达99.5%以上，废弃后可自然降解；采用再生涤纶、再生棉等可回收纤维，每生产1吨再生涤纶可减少6吨石油消耗、3.2吨二氧化碳排放。②加工端：纺纱织造环节采用转杯纺、涡流纺等节能设备，能耗比环锭纺降低30%以上，采用无梭织机替代有梭织机，噪声降低20dB，生产效率提升4~6倍；染整环节推广气流染色、数码印花等少水/无水工艺，气流染色用水量比溢流染色降低70%、能耗降低50%，数码印花染料利用率达95%以上，无染料废水排放；推广生物酶退浆剂、天然植物染料、无甲醛整理剂等绿色化学品，淘汰有毒有害助剂。③产品端：严格执行GB18401的安全要求，提升产品耐用性，延长使用寿命，减少废弃量。④回收端：建立纺织产品分类回收体系，聚酯、纤维素、羊毛类产品分别回收，再生涤纶回收率可达90%以上，再生纤维素回收率可达80%以上，减少填埋、焚烧带来的环境污染。2.论述高性能纤维在产业用纺织品领域的应用现状及发展趋势答：高性能纤维包括碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维等，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能，应用现状如下：①航空航天领域：碳纤维增强复合材料比强度是钢材的8~10倍，重量仅为钢材的1/4，广泛应用于飞机机身、机翼、火箭壳体，波音787飞机复合材料用量占比达50%，可降低自重20%、提升燃油效率20%以上。②安防领域：芳纶1414强度是钢材的5倍，耐冲击性优异，制备的防弹衣防护等级可达NIJIII级，重量仅为钢制防弹衣的1/3；芳纶1313极限氧指数达32%，200℃下可长期使用，广泛用于消防服、高温作业服、电气绝缘材料。③交通领域：碳纤维复合材料用于新能源汽车车身、电池壳体，可降低自重30%以上，提升续航里程20%；玄武岩纤维复合材料用于高速公路护栏、桥梁加固，耐腐蚀性是钢材的10倍，使用寿命可达50年。④新能源领域：玻璃纤维、碳纤维用于风电叶片，目前最长风电叶片已超过120米，是风力发电的核心结构材料；碳纤维用于光伏支架，耐腐蚀性好，可提升光伏电站使用寿命10年以