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纺织材料学教案1纤维结构的基本知识

纺织材料学教案1纤维结构的基本知识
纺织材料学教案1纤维结构的基本知识

第一章纤维结构的基本知识

教学目标:

1、纺织纤维内部结构概述;

2、纤维素纤维的内部结构;

3、蛋白质纤维的内部结构

4、合成纤维的内部结构介绍。

教学重点与难点:

1、教学重点

几种主要植物纤维的特性及其性能指标。

2、教学难点

指标体系及表述。

3、解决方法

建立清晰的概念,对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标可采用螺旋上升的方法教学,成熟度要讲透。

主要内容:

1.棉纤维的形成,棉纤维的截面形态、截面结构和纵面形态,棉纤维的主要组成物质及其耐酸耐碱性,棉花的种类和我国主要棉区,棉花初加工的概念以及锯齿棉,皮辊棉的特点及原棉检验。

2.麻纤维截面形态和纵面形态,主要组成物质及其耐酸耐碱性,长度和细度,吸湿性,强度和伸长率和柔软性。

3.竹纤维的结构、性能简介。

教学与学习建议:

1、教学建议

2、学习建议

第一节纤维结构概述

纤维的结构是复杂的,是由基本结构单元经若干层次的堆砌和混杂所组成的,并决定纤维的性质。因此我们研究纤维的任务和目的主要是:一是了解纤维结构与性能关系,正确选择和使用纤维;二是通过各种途径改变纤维结构,有效地改变纤维性能。

纤维结构:是指组成纤维的结构单元相互作用达到平衡时在空间的几何排列。

尽管纤维结构复杂,但人们对其认识一般分为三个方面,最为直观的纤维形态结构、较为间接的纤维聚集态结构和更为微观的纤维分子结构。

形态结构:纵横向几何形态、径向结构、表面结构、孔洞结构等

聚集态结构:晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、取向度、侧序分布等

大分子结构:化学组成、单基结构、端基组成、聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性等

一、纤维的形态结构

纤维的形态结构是指纤维在光学显微镜(宏形态结构)或电子显微镜(微形态结构),乃至原子力显微镜(AFM)下能被直接观察到的结构。包括纤维的外观形貌、表面结构、断面结构、细胞构成和多重原纤结构,以及存在于纤维中的各种裂隙与空洞等。

纤维的原纤结构

(1)原纤结构特征

纤维中的原纤是大分子有序排列的结构,或称结晶结构。严格意义上是带有缺陷并为多层次堆砌的结构。原纤在纤维中的排列大多为同向平行排列,能提供给纤维良好的力学性质和弯曲能力。

纤维的原纤按其尺度大小和堆砌顺序可分为:基原纤→微原纤→原纤→巨原纤→细胞。(2) 各层次原纤的特征

基原纤(elementary fibril)是原纤中最小、最基本的结构单元,亦称晶须,无缺陷。

微原纤(micro-fibril)是由若干根基原纤平行排列组合在一起的大分子束,亦称微晶须,带有在分子头端不连续的结晶缺陷,是结晶结构。

图2-1 微原纤的堆砌形式示意图

原纤(fibril)是一个统称,有时可代表由若干基原纤或含若干根微原纤,大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束。

巨原纤(macro-fibril)是由多个微原纤或原纤堆砌而成的结构体。

细胞(cell)是由巨原纤或微原纤直接堆砌而成的,并有明显的细胞边界。

二、纤维的大分子结构

1. 大分子结构的基本概念

纺织纤维除了无机纤维(玻纤、石棉纤维、金属纤维)等外,绝大多数都是高分子化合物(即高聚物),分子量很大。纺织纤维的分子一般都是线形长链分子,量很大,由n个(n约为102~105数量级)重复结构单元(称链节或单基)相互连接而成的。

大分子结构分为分子内(分子链)结构和分子间(超分子)结构两部分。

分子链结构是指单个分子的结构,也是大分子的化学结构,简称链结构或化学结构。

链结构又分为讨论链节(单基)组成及结构的近程结构和讨论分子链空间形态的远程结构。(1)单基(链节):构成纤维大分子的基本化学结构单元。

常用纤维的单基:纤维素纤维:β-葡萄糖剩基

蛋白质纤维:α-氨基酸剩基

涤纶:对苯二甲酸乙二酯

锦纶:己内酰胺

丙纶:丙烯

腈纶:丙烯腈

单基的化学结构、官能团的种类决定了纤维的耐酸、耐碱、耐光、吸湿、染色性等,单基中极性官能团的数量、极性强弱对纤维的性质影响很大。

(2)聚合度:构成纤维大分子的单基的数目,或一个大分子中的单基重复的次数(n)。

若纤维大分子的分子量为M,单基的分子量为m,则聚合度(重复结构单元数n)为:

或者大分子的分子量M=单基的分子量m×聚合度n

一根纤维中各个大分子的n不尽相同,具有一定的分布→高聚物大分子的多分散性。

常用纤维的聚合度n:

棉麻的聚合度很高,成千→上万;

羊毛n=576;

蚕丝n=400

再生纤维素纤维300-600

涤纶130

晴纶1000-1500

维纶n=1700

丙纶n=310-430

聚合度与力学性质的关系

n→n临,纤维开始具有强力;n↑,纤维强力↑(∵n↑;大分子间的结合键↑结合能量变大);但n增加至一定程度,强力趋于不变。n低时,一般来说,纤维的强度低些,湿强度也低些,脆性明显些。

n的分布:希望n的分布集中些,分散度小些,这对纤维的强度,耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。

聚合度与力学性质的关系

(3)纤维大分子链的支化、构型

纤维大分子的形状由于单基的键接方式的不同,可以分为三种构造形式:线型、枝型、网型。(4)纤维大分子链的内旋性、构象

键的内旋转:大分子链中的单键能绕着它相邻的键按一定键角旋转

构象:分子链由于围绕单键内旋转而产生的原子在空间的不同排列形式。纺织纤维大分子一般都呈卷曲着的构象。

分子的内旋转示意图

纤维大分子的典型构象示意图

分子间的结构属三级结构或称三次结构,就是后面要提的聚集态结构。

若干大分子聚集体或不同组份大分子聚集体的相互共混、复合,组合体是更高层次的结构体,属高次结构,或称织态结构。

(5)纤维大分子链的柔曲性

1、定义: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。

2、纤维大分子结构与柔曲性的关系

单键的内旋转是大分子链产生柔曲性的根源。对于高聚物而言,其中的大分子链的内旋转除了受分子内原子或基团相互影响外分子间作用力也有很大影响。

①主链上原子链弹性好,链节易绕主轴旋转,∴柔曲性↑;

②侧链较少,链节易绕主轴旋转,∴柔曲性↑

③主链四周侧基分布对称,链节易绕主轴旋∴柔曲性↑;

④侧基间(大分子间)作用力较少,链节易绕主轴旋转,∴柔曲性↑;

⑤温度↑,内旋转加剧,大分子链柔曲性↑。

大分子的柔曲性是判断高聚物弹性的主要条件之一,长链分子由于热运动而变成弯曲形状使高度柔曲性,这就是高聚物产生弹性的原因。柔顺性好的纤维,受外力易变形,伸长大,弹性较

好,结构不易堆砌的十分密集,但在外力作用下,易被拉伸,易形成结晶。

三、纤维的聚集态结构

定义:聚集态结构(超分子结构)是指具有一定构象的大分子链通过分子链间的作用力而相互排列、堆砌而成的结构。

纤维的超分子结构是在天然纤维的生长过程或化学纤维的纺丝成形及后加工过程中形成的具体是指纤维高聚物的结晶与非晶结构、取向与非取向结构、以及通过某些分子间共混方法形成的“织态结构”等。高聚物的基本性质取决于大分子结构,而实际高聚物材料或制品的使用性能则直接取决于在加工过程中形成的超分子结构(聚集态结构)。

1. 纤维的结晶结构

将纤维大分子以三维有序方式排列,形成稳定点阵,形成有较大内聚能和密度并有明显转变温度的稳定点阵结构,称为结晶结构。

晶区特点

1)大分子链段排列规整

2)结构紧密,缝隙,孔洞较少

3)相互间结合力强,互相接近的基团结合力饱和

结晶度↑→纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺寸稳定性、密度↑,纤维的吸湿性、染料吸着性、润胀性、、柔软性、化学活泼性↓。

对于纤维聚集态的形式,上世纪40年代出现了“两相结构”的模型。

图2-2 取向和无序排列的缨状微胞结构

Hearle教授提出的缨状原纤结构模型(图2-3)对此作了很好的解释,并与纤维的原纤结构形成很好的对应。

图2-3 缨状原纤结构图2-4 折叠链片晶

2. 纤维的非晶结构

纤维大分子高聚物呈不规则聚集排列的区域称为非晶区,或无定形区。

图2-5 取向和非取向折叠链片晶结构模型

非晶区特点

1)大分子链段排列混乱,无规律;

2)结构松散,有较多的缝隙,孔洞;

3)相互间结合力小,互相接近的基团结合力没饱和。

结晶度↓→纤维吸湿性↑;容易染色;拉伸强度较小,变形较大,纤维较柔软,耐冲击性,弹性有所改善,密度较小,化学反应性比较活泼。

3. 纤维的取向结构

不管天然纤维还是化学纤维,其大分子的排列都会或多或少地与纤维轴相一致,这种大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度。

结晶与取向是两个概念,结晶度大不一定取向度高,取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝,一般说来,结晶度高,取向度也高。

取向度与纤维性能间的关系:纤维的取向结构使纤维许多性能产生各向异性。纤维的取向度大,大分子可能承受的轴向拉力也大,拉伸强度较大,伸长较小,模量较高,光泽教好,各向异性明显。

第二节纤维素纤维的内部结构

纤维素纤维较多,主要为天然纤维素纤维(如棉、麻)和合成纤维素纤维(粘胶)。下面我们将分别对常用的典型纤维素内部结构进行一一讲解。

纤维素纤维大分构结晶结构的最小单元(晶胞)是由五个平行排列的纤维素大分子在两个氧六环的一段上组成:

如图所示

一. 棉纤维的结构与特征

(1) 分子构成及分子间结构

棉纤维和麻纤维的主要成分是纤维素,其分子式为(C6H10O5),化学结构式为:

棉纤维大分子的聚合度为6000~15000,分子量为1~2.43百万,其氧六环结构是固定的,但六环之间夹角可以改变,所以分子在无外力作用的非晶区中,可呈自由弯曲状态。

图2-9 棉纤维原纤中(纤维素I)的晶胞结构

(2)细胞形态与构成

图2-10 棉纤维的形态结构模型

(3) 棉纤维的形态结构

棉纤维由外向内是由初生层、次生层和中腔三个部分组成:

①初生层:其外皮是一层极薄的蜡质与果胶的淀积层,外层之内是纤维的初生胞壁。一般认为初生胞壁由原纤呈网状结构组成。初生层很薄,纤维素含量不多。

②次生层:次生胞壁占棉纤维的绝大部分。它在棉纤维生长期间由外向内逐渐分层沉淀,形成日轮。次生胞壁也分为三层:外层S1,中层S2,内层S3。次生层有明显的“日轮”结构。

③中腔:棉纤维的中空部分,其内留有少数原生质和细胞核残余,它对棉纤维颜色有影响。

棉纤维成熟后截面呈腰圆形,次生胞壁各个位置上的密度发生变化,微原纤的集积方式也要随之改变,因此原纤的膨化能力和试剂的可及性都不一样。

二、麻纤维的结构特征

麻纤维成束聚集生长在植物的韧皮部或叶中。单纤维是管状的植物细胞,两端封闭。纤维之间用果胶相粘接,经脱胶后纤维分离。

麻纤维具有初生层,次生层和第三层,其内纤维素分层沉积,纤维素大分子也将集成原纤结构。

三、粘胶纤维的典型结构

粘胶纤维中纤维素大分子聚集成微原纤,原纤和聚原纤再形成纤维;粘胶纤维部分初生层和次生层,没有“日轮”层。但有皮芯结构和锯齿形截面;一般而言,皮芯层凝固速度差别越大,截面形状越不规则,皮层与芯层相比,具有较小的结晶区和无定形区,结构比较均一,溶胀性较小,可能存在亚纤维管空隙,密度较小,取向度较高。

表 再生纤维素纤维的结晶度与聚合度 表 纤维素纤维的光学取向因子比较 纤维 结晶度(%) 聚合度 普通粘胶 30~35 250~300 富强粘胶 45~50 500左右 强力粘胶 50~55 300~350 Modal 42~46 350~450 Tencel ? 48~52 500~550 浆粕

55~65

>600

图 纤维素Ⅱ的晶格结构示意图

图 几种再生纤维素纤维的截面形态

四、Lyocell 纤维

Lyocell 纤维是可回收溶剂法制备的再生纤维素纤维。

图2-20 水中膨润后的纤维结构示意图

第三节 蛋白质纤维的内部结构

蛋白质纤维的大分子结构

蛋白质大分子的基本链节是α-氨基酸剩基依靠肽键连结而成,其化学结构是如下图。

R 基团不同形成的α-氨基酸也不同,有酸性,碱性和中性的。蛋白质大分子可以是直线状的曲折链(β型),也可以是螺旋链(α型) (见后页图) 。羊毛纤维中两种都有,蚕丝基本是直线状的曲折链。 一、羊毛纤维的结构特征 (1) 羊毛纤维的大分子结构

羊毛纤维的基本组成是α氨基酸螺旋大分子,α氨基酸是哺乳动物组

织的基本组成。羊毛角蛋白大分子的构成及相互链接作用如图2-11所示,是多交联的结构,尤其是二硫键(-S -S -)。

图2-11 角蛋白大分子的构成及分子间作用

(2)羊毛的超分子结构

羊毛中大分子间依靠范德华力,氢键,盐式键和二硫键相结合,形成网型构造形式; 毛纤维的微原纤是由几个基原纤平行排列组成。若干个微原纤再结晶区基本平行排列形成原

纤维

取向因子 粘胶 低牵伸(普通粘胶) 0.54 高牵伸(强力粘胶) 0.88 铜氨粘胶 0.74 苧麻 0.97 海岛棉 0.72 陆地棉

0.62

纤。

(3) 羊毛纤维的形态结构

羊毛纤维是多细胞结构体,有两类细胞:鳞片细胞和皮质细胞。

每一个鳞片是一个细胞,称为表皮细胞(cuticle cell),由细胞间质CMC(cell membrane complex)粘结组合成羊毛表面的连续覆盖层。

皮质细胞(cortex cell)有正皮质(ortho-cortex)细胞和副皮质(para-cortex)细胞之分。

羊毛的髓质层。

图2-12 羊毛纤维各层次结构综合示意图

(3) 羊毛的鳞片

鳞片为角质化细胞,在成形后失去了细胞核和原生质,形成为死细胞组织的角质薄片。

图2-13 羊毛鳞片表层膜结构示意图

(4)羊毛的皮质细胞

由于正、副皮质的结构差异,导致一刚一柔,一伸一缩,是羊毛的整体外观形态呈弯曲状。正皮质位于弯曲的外侧;副皮质位于弯曲的内侧。

图2-14 羊毛纤维的天然卷曲

(5)细胞间质 (CMC)

图2-15 羊毛纤维的细胞间质

4. 蚕丝的结构特征 (1)蚕丝的大分子结构

蚕丝是昆虫加工的纤维,无细胞结构。大分子也是α氨基酸结构,称丝朊或丝蛋白质。

图2-16 蚕丝分子结构

(2)蚕丝的形态结构

蚕丝由丝胶和丝素构成,丝胶包覆于丝素之外,丝素则是蚕丝纤维的主体,如图2-17所示。

图2-17 蚕丝的各层次结构综合示意图

第四节 合成纤维的内部结构

1. 常规合成纤维 (1) 涤纶纤维 (PET)

涤纶纤维或聚酯纤维,其大分子链化学结构式为:

单基由一个苯环、两个酯基和两个亚甲基(-CH 2)构成。-CH 2-CH 2-是柔性链;苯环使分子链的刚性增大,熔融熵减小,结晶速率减缓,所以按传统的熔体纺丝法得到的初生纤维一般为非晶态,但经过拉伸取向可诱导快速结晶,不仅取向度高,而且结晶度也高。

图2-21 涤纶纤维的分子及晶格示意图

(2) 锦纶纤维 (PA)

锦纶或聚酰胺纤维或尼龙主要特征是大分子链由酰胺键(-CONH -)连接,主要品种锦纶6和锦纶66,化学结构式如下:

尼龙66:

N

(CH 2)6

N

O C

(CH 2)4

C

O H

H

n

尼龙6:

N

O

C

H n

(CH 2)5

(3) 腈纶纤维 (PAN)

腈纶纤维即聚丙烯腈纤维,其主要重复单元化学式为:-CH 2-CH(CN)-。

腈纶在内部大分结构上很独特,呈不规则的螺旋形构象,且没有严格的结晶晶区,属准晶结构,但有高序排列与低序排列之分。

图2-23 腈纶分子堆砌与单元晶格结构

图2-22 尼龙66的晶胞结构图

(4) 丙纶纤维(PP)

根据甲基在链上的排列位置不同,形成不同的立体构型,分为等规,间规、和无规。

图2-24 聚丙烯纤维的构型示意图

图2- 25 丙纶纤维分子螺旋构型

(5) 维纶纤维(PV A)

图2- 26 维纶纤维的晶胞结构示意图

(6) 氯纶纤维(PVC)

2. 差别化纤维

(1) 异形与多孔

差别化纤维在形态上改变,可引入异形和多孔。

例:(a)为单开孔,以增加表面积和内凹蓄水和快速导水,但受压后易于反渗水;

(b)为中空带微孔,若微孔与中空相通,则可以形成导水和扩散;

(c)为变异三叶形,大凹反射光性能优良和减少接触,叶顶小沟槽有利于导水和点状接触;

(d)为表面多坑结构,可柔和光泽和增加表面积极蓄水点。

图2-27 中空微孔纤维SEM照片

(2) 复合与超细

复合纤维的常见结构如图2-28所示,主要为双组份的,但也可以是多组份的,此时结构将变得复杂。

图2-28 多种复合纤维的截面结构示意

对环芯多层结构的夹层大量掺入碳黑,并在纤维主体中,并在纤维主体中也掺入碳黑,制成耐久性抗静电、导电纤维。

图2-29 复合纺丝法制成的夹层导电纤维

超细纤维。

图2-30 典型超细纤维成形方法示意图

(3) 弹性结构

弹性结构的获得主要是通过纤维的分子结构聚集态结构获得,分子结构中最为主要的是分子链的柔性和构象。

图2-31 两种弹性

纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案

纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案第一章纤维的分类及发展 2、棉,麻,丝,毛纤维的主要特性是什么?试述理由及应该进行的评价。 棉纤维的主要特性:细长柔软,吸湿性好(多层状带中腔结构,有天然扭转),耐强碱,耐有机溶剂,耐漂白剂以及隔热耐热(带有果胶和蜡质,分布于表皮初生层);弹性 和弹性恢复性较差,不耐强无机酸,易发霉,易燃。 麻纤维的主要特性:麻纤维比棉纤维粗硬,吸湿性好,强度高,变形能力好,纤维以 挺爽为特征,麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。(结构成分和棉相似单细胞物质。) 丝纤维的特性:具有高强伸度,纤维细而柔软,平滑有弹性,吸湿性好,织物有光泽,有独特“丝鸣”感,不耐酸碱(主要成分为蛋白质) 毛纤维的特性:高弹性(有天然卷曲),吸湿性好,易染色,不易沾污,耐酸不耐碱(角蛋白分子侧基多样性),有毡化性(表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性)。 3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别,其在结构和性能上有何异同?在 命名上如何区分? 答:一、命名 再生纤维:“原料名称+浆+纤维” 或“ 原料名称+黏胶”。 天然纤维:直接根据纤维来源命名,丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。 合成纤维:以化学组成为主,并形成学名及缩写代码,商用名为辅,形成商品名或俗称名。 二、区别 再生纤维:已天然高聚物为原材料制成浆液,其化学组成基本不变并高纯净化后 的纤维。 天然纤维:天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。其中植物纤维主要组成物质为纤维素,并含有少量木质素、半纤维素等。动物纤维主要组成物质为蛋 白质,但蛋白质的化学组成由较大差异。矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、 MgO。

纺织基本知识

《现代纺织材料》教案 ---1 绪论 纺织品是人类生活中不可缺少、最为基本的物品。今天的纺织品不但满足着人们遮身蔽体、防寒避晒的基本需求,还起着美化生活、体现文化的作用,同时它还在工业、农业、国防、医疗、航天航海、家庭装饰等方面发挥着巨大的作用。 一、主要内容 1、纺织材料的含义----用以加工制成纺织品的纺织原料、纺织半成品以及纺织成品统称为纺织材料。包括各种纤维、条子、纱线、织物等。 2、《纺织材料》的属性:纺织材料学则是研究纺织纤维、纱线、织物及半成品的结构、性能以及结构与性能的相互关系,及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规律和技能的一门科学。 3、学习《纺织材料》的重要性:本课程作为基础课程,将提供有关纺织纤维、纱线、织物的结构、性能和测试方面的基本理论、基本知识和基本技能。 二、纺织材料的分类 (一)纺织纤维的分类(构成纺织品的基本原料是纺织纤维) 1、纺织纤维的含义:一般而言,直径几微米或几十微米,长度比直径大许多倍的物体,称之为纤维,纤维以细而长为特征。 2、成为纺织纤维的必备条件是: (1)具有一定的化学性、物理性和稳定性(固体)。 (2)具有一定的强度、柔曲性、弹性、可塑性和可纺性,且具有服用性能和产业用性能等。★分类总述:一般把自然界生长的或形成的可以用于纺织的纤维材料称之为天然纤维,而把 用天然的或人工合成的高聚物为原料经过化学和机械加工制得的纤维称之为化学纤维。 1.按照来源和化学组成分类 A、天然纤维:包括植物纤维、动物纤维、矿物纤维。 B、化学纤维:包括再生纤维和合成纤维。 2.按形态结构分类 (1)短纤维:长度几十毫米到几百毫米的纤维。 (2)长丝:长度很长(几百米到几千米)的纤维。 (3)薄膜纤维:高聚物薄膜经纵向拉伸、撕裂、原纤化或切割后拉伸而制成的化学纤维。 (4)异形纤维:通过非圆形的喷丝孔加工的、具有非圆形截面形状的化学纤维。 (5)中空纤维:通过特殊喷丝孔加工的、在纤维轴向中心具有连续管状空腔的化学纤维。 (6)复合纤维:由两种及两种以上聚合物或具有不同性质的同一类聚合物,经复合纺丝法 制成的化学纤维。 (7)超细纤维:比常规纤维线密度小得多(0.4 dtex以下)的化学纤维。 超细纤维三角中空纤维复合截面超细纤维 3.按色泽分类 (1)本白纤维:自然形成或工业加工的、颜色呈白色系的纤维。 (2)有色纤维:自然形成或工业加工时人为加入各种色料而形成具有很强色牢度的纤维。 (3)有光纤维:生产时未经消光处理而制成的光泽较强的化学纤维。 (4)消光(无光)纤维:生产时经过消光处理(通常是以二氧化钛作为消光剂)制成的光泽暗淡的化学纤维。 (5)半光纤维:生产时经过部分消光处理(消光剂加入较少)制成的光泽中等的化学纤维。 4.按性能特征分类 (1)普通纤维:应用历史悠久的天然纤维和常用的化学纤维的统称,在性能表现、用途范围上为大众所熟知,且价格较便宜。 (2)差别化红维:属于化学纤维,在性能和形态上区别于以往,在原有的基础上通过物理或化学的改性处理,使其性能得以增强或改善的纤维,主要表现在对织物手感、服用性能、外观保持性、舒适性及化纤仿真等方面的改善。如阳离子可染涤纶,超细、异形、异收缩纤维,高吸湿、抗静电

纺织材料学习题集(DOC)

《纺织材料学》习题集 宗亚宁编 2008年6月目录 绪论 (1) 第1章天然纤维素纤维 (1) 第2章天然蛋白质纤维 (2) 第3章化学纤维 (2) 第4章纤维形态特征 (3) 第5章纤维的结构特征 (3) 第6章纺织材料的吸湿性 (4) 第7章纤维力学性质 (4) 第8章纺织材料的热学、光学及电学性能 (5) 第9章纱线的分类与基本特征参数 (6) 第10章纱线的力学性质 (7) 第11章织物的分类及基本结构 (7) 第12章织物基本力学性质 (8) 第13章织物的保形性 (8) 第14章织物的舒适性 (9) 第15章织物的风格与评价.................................................

绪论 一、名词解释 (1) 纺织材料(2)纺织纤维(3)化学纤维 (4)天然纤维(5)再生纤维(6)合成纤维 二、问答题 试述纺织纤维的主要类别,并分别举例。 第1章天然纤维素纤维 一、名词解释 1. 丝光 2. 皮棉 3. 棉纤维天然转曲 4. 皮辊棉 5. 锯齿棉 6. 原棉疵点 7. 成熟度 8. 衣分率 9. 原棉品级10. 工艺纤维11. 主体长度12. 平均长度 13. 品质长度14. 短绒率15. 跨越长度 二、问答题 1. 简述正常成熟的棉纤维纵向、横截面的形态特征。 2. 简述棉纤维天然转曲的影响因素。 3. 简述棉纤维截面结构层次、各层次的特点及各层次与纤维性能的关系。 4. 简述棉纤维长度及其分布与纺纱工艺、纱线性能之间的关系。 5. 简述棉纤维细度及其分布与纺纱工艺、纱线性能之间的关系。 6. 棉纤维成熟度与纺纱工艺及产品性能之间的关系 7. 中国细绒棉品级评定的分级情况及主要依据是什么。 8. 原棉品质评定(商业检验)的内容。 9. 简述麻纤维的种类。 10. 简述苎麻、亚麻纤维的形态特征、性能特点及检测方法。 11. 试述细绒棉与长绒棉、锯齿棉与皮辊棉的特点 12. 原棉标志的含义。试述327A、231B和527代表什么样的原棉 第2章天然蛋白质纤维 一、名词解释 1. 品质支数 2. 加权主体长度 3. 加权主体基数 4. 短毛率 5.卷曲度

纺织材料学教案14 织物的组成、分类与结构

第十四章纺织品的服用性能 教学目标: 1、使学生了解纺织品的基本服用性能。 2、使学生掌握纺织品各种服用性能的涵义、内容、评价测量指标。 3、使学生了解纺织品各种服用性能的影响因素。 教学重点与难点: 1、教学重点:纺织品各种服用性能的内容及其评价测量指标 2、教学难点:纺织品服用性能评价指标的具体测量方法 教学与学习建议: 1、教学建议 授课形式:讲解与讨论,实验 通过实例讲解让学生了解纺织品各种服用性能的内容涵义及其评价指标; 充分做好实验准备。 2、学习建议 通过讲解了解纺织品各种服用性能的具体内容; 通过记忆和理解,掌握纺织品各种服用性能的评价指标及其测量方法; 通过实验掌握主要性能的测试方法,熟悉有关国家标准,熟练掌握测试仪器的正确使用方法。

第十四章纺织品的服用性能 第一节纺织品服用的外观性能 一、光泽 1.织物的光泽 织物的光泽是正反射光、表面散射反射光和来自内部的散射反射光的共同贡献。 2.织物光泽的评价与测量 图14-1 二维对比光泽度测量方法示意图 3.二维漫射光泽度 图14-2 二维漫反射曲线的测量方法示意图 4.影响织物光泽的因素 二、白度、色度、色牢度 三、抗褶皱性能及褶裥保持性能 1.抗褶皱性能 (1)折皱与抗皱性

织物被搓揉挤压时发生塑性弯曲变形而形成折皱的性能,称为折皱性。抗皱性为在力作用下产生折痕后的回复程度,即织物抵抗此类折皱的能力称为抗皱性。其影响织物的外观和平整。 (2)抗皱性的测量及指标 ①折叠法 图14—3 垂直法 180 1701 601 50140130120110 10090 80 7060 5040302010(b ) ) 弹簧夹 试样夹 1 试样 刻度盘 图14—4 水平法 ②揉搓拧绞法 (3)影响织物抗皱性的原因及主要因素 ①纤维性状 ②纱线结构 ③织物几何结构 ④环境条件 (4)改善抗皱性的方法 2.织物的褶裥保持性 (1)织物褶裥保持性的一般概念 织物经熨烫形成的褶裥(含轧纹、折痕),在洗涤后经久保形的程度称为褶裥保持性。 (2)褶裥保持性的测量及指标 通常采用目光评定法测试织物褶裥保持性。 基本程序是:织物→折叠→熨烫→洗涤→对比样照→褶裥保持性评价。 (3)影响褶裥保持性的主要因素 (4)改善织物褶裥保持性的方法 (

纺织材料学复习资料(名词解释和简述题)

纺织材料复习题 1,单根羊毛的宏观形态特征是怎样的?羊毛纤维从外向内有哪几层组成?各层的结构特征如何? 从横截面面看。接近圆形,纤维越细则圆,从纵面看,据有天然卷曲,毛干上覆盖有一层具有方向性的鳞片,羊毛纤维由外向内由鳞片层,皮质层或髓质层组成。鳞片在羊毛表面的分布随羊毛的粗细和羊种而变。一种细羊毛比粗羊毛的排列密度打,可见高度小,该层的主要作用是保护羊毛,皮质层的正偏质细胞在羊毛中呈双侧分布,并在纤维纵轴方向具有螺旋旋转,毛纤维的髓质层中髓质细胞的共同特点是薄壁细胞,椭球型或圆角立形,中腔打。 2,棉纤维的生长过程分为几个时期,各个时期的特点。 一根棉纤维是一个植物单细胞,它是由胚珠的表皮细胞经过生长和加厚形成,该过程主要有两个生长特点明显不同的时期构成,伸长期的主要特征是伸长增宽,增加长度和直径,形成端封闭的薄壁空心管,加厚期的主要特征是沿初生细胞壁自外向内逐日增厚(淀积纤维素),纤维素大分子以平行变向螺旋方向淀积。 3,简述棉纤维的结构层次和各层次的结构特点? 棉纤维横截面由外向内可分为初生层,次生层,和中腔,三个部分六个层次,初生层由外皮和初生细胞壁构成,外皮是一些蜡质和果胶,初生细胞壁由纤维构成的原纤组成,呈网状螺旋结构,次生层由四个基本同心的层次构成,是棉纤维的主体,除最内层含有非纤维性质(蛋白质,有机酸,糖)外,它们基本上呈原纤不规则变向螺旋结构,并有缝隙和孔洞。中腔是棉纤维中部的大空腔,棉纤维越成熟,中腔越小,其中留有原生质细胞核的残余。初生层主要影响纤维的表面性质,次生层主要影响的物理机构性质,中腔主要影响纤维的颜色,保暖性等。 4,影响纤维吸湿的内因有哪些方面,一般的影响规律如何? (1)亲水基团的作用,亲水基团越多,亲水性越强,吸湿性越好,大分子聚合度低的纤维,若大分子端基是亲水基团,吸湿性较强。 (2)纤维的结晶度。结晶度越低,吸湿能力越强。 (3)比表面积和空隙。纤维比表面积越大,表面吸附能力越强,吸湿能力越好,纤维内孔隙越多,吸湿能力越强。 (4)伴生物和杂质。不同伴生物和杂质影响不同,棉纤维棉蜡,毛纤维中油脂使吸湿能力减弱,麻纤维的果胶和蚕丝的丝胶使吸湿能力增强。 6,影响纤维断裂强伸度的测试条件,规律。 1,试样长度,纤维强度随试样长度的增加而减弱,纤维的断裂点总是在最弱除产生,试样的长度越长,出现最弱点的几率越大,故强度越低,特别对强度不匀的天然纤维影响越大。 2,试样根数,由束纤维实验所得的平均单纤维强度要比有单纤维实验时所得的平均单纤维低,束纤维根数越多,二者差异越大,这是由于束纤维伸直程度,受理情况不同,出现断裂的不同时性和少量纤维的滑脱所致。 3,拉伸速度及负荷方式,拉伸速度大,纤维强度偏高,加负荷的方式有高速拉伸,高速伸长,和高速负荷三种,采用形式不同也会影响实验结果。 9,加捻对纱强的影响规律。 1,有利因素(1)随捻系数增加,纤维对轴向压力增加,纤维间摩擦力增大,由纤维间滑脱而断裂的可能性减小。以断裂的、方式出现的纤维根数增加,纤维强力增加。(2)随捻系数的增加,弱环处分配到的捻回数较多,从而改善了纱线长度方向上的强力均匀性,使纱线强力提高 2,不利因素(1)加捻使纤维倾斜纤维加纱轴向的分力减小,从而强度降低,(2)加捻使纤维承受了预负荷,承受外力能力降低,且纱线内外层负荷不均,纱强降低。纱强随加捻程度的增加2,有利和不良因素对立统一,捻系数较小时,有利因素起主导因素,表现为随捻系数增加,纱强增大;当超过某一捻系数后,强度反而下降,纱强最大时的捻系数叫做临界捻系数。 10,试述纱条不均种类和产生原因,不同片段长度的不匀对面的影响是怎样的? 种类:长片段不匀,短片段不匀 长片段不匀,主要由清棉和前纺工序造成,若长片段周期性不匀率高,在织物上会出现明显的横条竖纹,对布面影响较大。 短片段不匀,主要由细纱的牵伸机构所造成,短片段不匀周期性不匀率严重时,几个粗节或细节在布面在布面上并列汇聚的概率较多,容易形成阴影或云斑,对布面影响很大。

纺织材料学基础知识

纺织材料学基础知识 纺织材料是纺织原料及由其制得的半成品,制品的统称。 1. 结构: 纤维的结构:形成的特点,组织物质,内部大分排列形态,外观形态 纱线的结构:纤维在纱中的配置和空间形态 织物的结构:纱线在织物中的排列关系及本身屈曲 2. 性能: 性能是结构的产物,结构决定性能 工艺性能——长度、细度、卷曲…… 物理性能——热、光、电、吸湿…… 化学性能——耐腐蚀(酸碱……) 机械性能——拉、弯、磨、压…… 服用性能——起毛起球、折皱、缩水…… 三、纺织纤维的分类 纤维,大家对此并不陌生,纤维是以细而长的特征的,不同用途的纤维,要求它具有不同的性能,作用纺织纤维,一般而必要的条件有两条: (1)具有一定的化学,物理,稳定性(固体) (2)具有一定的强度,柔曲性,可纺性,弹性和可塑性等。 1、天然纤维——自然界生长形成的纤维 (1)植物纤维(天然纤维素纤维):棉、麻 (2)动物纤维(天然蛋白质纤维):毛、蚕丝(唯一的天然长丝) (3)矿物纤维:石棉,(存在于地壳的岩层中,用于建筑和防火材料) 大量用于纺织的是:棉、麻、毛、丝这四种纤维 棉纤维以柔软舒适为特点。产量最多,用途很广,除大量用于衣服、床单等生活用品之外,还可用于工业如作帆布,传送带,也可用作保温用的填充材料。 麻纤维挺爽吸汗。其大多数品种用于制作绳牵、包装品(麻袋),少部分优良品种的纤维用于纺织,作衣服,装饰织物等。 2、化学纤维: 以天然或合成高聚物为原料,经化学和机械加工而成的纤维。 (1)人造纤维(再生纤维)是出现最早的化学纤维(man-made fibre),它以天然纤维素,蛋白质、无机物为原料加工而成。 ①人造纤维素纤维:粘胶、醋酯纤维、天丝 ②人造蛋白质:酪素,大豆纤维 ③人造无机纤维:玻璃纤维,金属纤维,碳纤维,陶瓷纤维 (2)合成纤维 涤纶——聚酯; 锦纶——聚酰胺; 腈纶——聚丙烯腈; 维伦——聚乙烯醇缩甲醛; 丙纶——聚丙烯; 氨纶——聚氨酯。 四、纱线的分类 (一)按形成方式和结构分

2016年东华大学纺织材料与纺织品设计考研

2016年东华大学纺织材料与纺织品设计考研 以下内容由凯程老师搜集整理,供考研的同学们参考。更多考研辅导班的详细内容,请咨询凯程老师。 一、东华大学纺织材料与纺织品设计考研考哪些科目呢? 纺织材料与纺织品设计专业考研招生院校比较多,纺织材料与纺织品设计专业考研初试科目分为统考科目和专业课,纺织材料与纺织品设计专业考研初试科目为: ①101思想政治理论。 ②201英语一。 ③302数学二。 ④833纺织材料学。 每个院校专业课的考试科目可能会有变化,而且每年的招生专业也会有变化,所以在选择报考专业时,一定要去报考院校的研究生信息网查询该专业最新的研究方向及考试科目。 二、东华大学纺织材料与纺织品设计考研参考书目有哪些呢? 纺织材料学: 于伟东主编《纺织材料学》中国纺织出版社2006年版。 专业综合(一):四选二: 郁崇文编《纺纱学》中国纺织出版社2009年版。 朱苏康主编《织造学》中国纺织出版社2008年版。 龙如海主编《针织学》中国纺织出版社2008年版。 柯勤飞、靳向煜主编《非织造学》东华大学出版社2004年版。

专业综合(二): 余序芬等编《纺织材料实验技术》中国纺织出版社2004年版。 李汝勤主编《纤维和纺织品测试技术》东华大学出版社2005年版。 专业综合(三): 于伟东《纺织材料学》中国纺织出版社2006年版。 同等学力加试:数理统计、纺织材料学。 汪荣鑫著《数理统计》西安交通大学出版社,2002.4第12次印刷。 于伟东主编《纺织材料学》中国纺织出版社2006。 三、东华大学纺织材料与纺织品设计考研研究方向有什么呢? 纺织材料与纺织品设计专业考研研究方向每个院校都不同,由于每个院校的划分不同,纺织材料与纺织品设计专业考研研究方向为: 01 纺织材料结构、性能与成形。 02 纺织材料测试技术及仪器。 03 产业用纺织材料的研制与应用。 04 纺织品设计与开发。 05 功能与智能纺织品及表征。

纺织材料学课程教案

纺织材料学 绪论 纺织品的出现标志着人类从原始时代而进入文明社会,纺织业的飞速发展和其他科学的发展密不可分。今天的纺织品不仅仅用于衣着,它还应用于工业、农业、军事、航天、航海、交通、医疗卫生等诸多方面。 一、特点 (一) 纺织专业首门专业课,也是专业基础课。实践性很强。涉及面广,体系庞大。 (二) 以论述纤维、纱线、织物为主线。 (三)使纺织工程各专业课程的先修课程和基础。 二、研究内容 (一) 结构与性能的关系 1. 结构: 纤维的结构:形成的特点,组织物质,内部大分排列形态,外观形态 纱线的结构:纤维在纱中的配置和空间形态 织物的结构:纱线在织物中的排列关系及本身的屈曲 2. 性能:性能是结构的产物,结构决定性能 工艺性能——长度、细度、卷曲…… 物理性能——热、光、电、吸湿…… 化学性能——耐腐蚀(酸碱……) 机械性能——拉、弯、磨、压…… 服用性能——起毛起球、折皱、缩水…… (二) 性能与工艺的关系 原料性能是制定工艺参数的依据,工艺是产生结构的手段。 (三) 测试技术、方法与标准 原料、产品的性能质量需要采用一定的测试手段和方法,使用一定的仪器,相关的指标。三、纺织纤维的分类 纺织纤维,一般必须具备两个条件: (1)具有一定的化学,物理,稳定性(固体) (2)具有一定的强度,柔曲性,可纺性,弹性和可塑性等。 (一)按来源和组成分:

1、天然纤维— (1)植物纤维(天然纤维素纤维):棉、麻 (2)动物纤维(天然蛋白质纤维):毛、蚕丝(唯一的天然长丝) (3)矿物纤维:石棉,(存在于地壳的岩层中,用于建筑和防火材料) 大量用于纺织的是:棉、麻、毛、丝,这四种纤维 2、化学纤维:以天然或合成高聚物为原料,经化学和机械加工而成的纤维。 (1)人造纤维(再生纤维),它以天然纤维素,蛋白质、无机物为原料加工而成。 ①人造纤维素纤维:粘胶、醋酯纤维、天丝 ②人造蛋白质:酪素,大豆纤维 ③人造无机纤维:玻璃纤维,金属纤维,碳纤维,陶瓷纤维 (2)合成纤维 涤纶——聚酯;锦纶——聚酰胺;腈纶——聚丙烯腈;维伦——聚乙烯醇缩甲醛; 丙纶——聚丙烯;氨纶——聚氨酯。 四、纱线的分类 (一)按形成方式和结构分 1、普通纱线(环锭纺):(1)单纱;(2)股线 2、新型纺纱线:(1)自由端纺纱线(气流纱、静电纱);(2)非自由端纺织(自捻纱)(3)变形线(膨体纱,弹力丝);(4)花式线 3、长丝短纤维组合纱(包芯纱、包缠纱) 五、织物分类: (一)机织物(梭织物);(二)针织物;(三)编结物;(四)非织造物; (五)其他:三向织物,多向织物,组合织物等(平面或立体)。 六、纺织材料的发展 讲授与讨论: 1.纺织工业在国民经济、社会发展、人文文化中的地位和作用如何? 天然纤维素纤维 ——天然生成,以纤维素为主要组织物质的纤维。 ——也叫植物纤维,本章主要介绍棉、麻两大类。 第一节原棉 原棉——供纺织厂作纺纱原料等用的皮棉。

纺织材料学试题库整理(科大)

绪论第一章 一、名词解释: 1纺织纤维 2聚合度 3结晶度 4取向度 5大分子的柔曲性 三、填空题: 1.纤维大分子聚合度越高,则纤维的强度。 2. 纺织纤维中大分子间的结合力有、、、四种。 四、简答: 1.比较结晶区和非结晶区的特点。 2.什么是大分子的柔曲性?影响柔曲性的因素是什么? 五、判断题: 1.纤维大分子的聚合度越高,强度越低() 2.纤维结晶度越高,则其强度越大,但其初始模量较低() 第二章 一、名词解释: (第一节)1公定重量 2回潮率 3含水率 4平衡回潮率 5公定回潮率 6吸湿滞后性(第二节)7吸湿积分热 8吸湿微分热 二、选择题: (第一节)1.在同等条件下,成熟差的棉纤维比成熟好的棉纤维吸湿性() A 好 B 差 C相同 2.标准重量是指纺织材料在()的重量. A标准大气时 B公定回潮率时 C平衡回潮率时 3.粘胶纤维吸湿性比棉纤维() A 好 B 差 C 相同 4.纺织材料的公定(标准)重量是() A实际回潮率时的重量 B标准回潮率时的重量 C公定回潮率时的重量 5.纺织材料的含水率为10%时,其回潮率()10%。 A 大于 B 小于 C 等于 (第二节)6.同一种纤维从放湿达到平衡的回潮率()从吸湿达到平衡回潮率 A 大于 B 小于 C 相等 7.纤维回潮率随着温度升高而() A增大 B 降低 C 不变 8.维纶缩甲醛主要是为了提高纤维的() A耐热水性 B强度 C耐晒性 9.具有准晶态结构的纤维是() A涤纶 B丙纶 C腈纶 10.如果需要包芯纱具有较好的弹性,则芯纱一般采用() A氨纶 B腈纶 C高收缩涤纶 (第三节)11.纺织材料重量随回潮率增加而() A增大 B 降低 C 不变 12.大多数纤维吸湿后,直径方向会() A缩短 B膨胀 C 不变 13.纤维吸湿后,其强度一般会() A 提高 B 降低 C 不变 14.棉纤维吸湿后导电性能迅速提高,一般不易积累() A 水分 B 杂质 C 静电 15.随着相对湿度的提高, 强度变化最小的纤维是( )

近十年东华大学-纺织材料学-试题及-答案

近十年东华大学纺织材 料学试题及答案 2000年一、名词解释(30分) 1、准结晶结构 腈纶在内部大分子结构上很特别,成不规则的螺旋形构象,且没有严格的结晶区,属准结晶结构。 2、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。 3、纤维的流变性质:纤维在外力作用下,应力应变随时间而变化的性质 4、复合纤维- 由两种及两种以上聚合物,或具有不同性质的同一聚合物,经复合纺丝法纺制成的化学纤维。分并列型、皮芯型和海岛芯等。 5、极限氧系数:

纤维点燃后,在氧、氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。 6、交织物:用两种不同品种纤维的纱线或长丝交织而成的织物。 7、多重加工变形丝 具有复合变形工序形成的外观特征,将其分解后可看到复合变形前两种纱线的外观特征。 8、织物的舒适性 狭义: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保持人体舒适满意的热湿传递性能。 广义:除了一些物理因素外(织物的隔热性、透气性、透湿性及表面性能)还包括心理与生理因素。 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、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。 二、问答和计算题 1、(10分)甲、乙两种纤维的拉伸曲线如下图所示。试比较这两种纤维的断裂强力,断裂伸长,初始模量、断裂功的大小。如果将这两种纤维混纺,试预估其混纺纱与混纺比的关系曲线。 2、(20分)试比较蚕丝和羊毛纤维的结构和性能以及它们的新产品开发取向。注:结构:包括单基、大分子链形态、分子间力、形态结构等;性能:包括断裂强力、

纺织材料学教案8纱线的主要参数

第八章纱线的主要参数 教学目标: 1使学生了解纱线主要参数的具体定义。 2、使学生掌握纱线各种参数的测量指标及测试方法,掌握测试仪器的使用。 3、使学生了解各种参数对纱线性质的影响。 教学重点与难点: 1教学重点:纱线主要参数的测量指标和测量方法 2、教学难点:纱线主要参数的测量方法及测试仪器的使用 教学与学习建议: 1、教学建议 授课形式:讲解与讨论,实验 准备常规纱线的实物样品和显微镜标样,从宏观和微观两方面讲解纱线的主要参数的意义; 通过举例示范讲解纱线主要参数的测试方法。 充分做好实验准备 2、学习建议 \通过观察纱线实物样品和显微镜标样,从宏观和微观两方面理解纱线主要参数的定义; 通过记忆和理解,掌握纱线主要参数的测量指标及测试方法;。 通过实验操作掌握纱线参数的测量方法及测试仪器的正确使用

第八章纱线的主要参数 纱线的基本特征包括纱线的外观形态特征、加捻特征、纤维在纱线中的转移及分布特征,以及纱线表面的毛羽和内部膨松性等。 第一节纱线的直径纱线的直径是进行机织物、针织物设计和确定编织工艺的主要参数。在纺织生产中,要根据纱线的直径来调整络筒机清纱器的工艺设定。 纱线直径是指纱线横截面的平均直径,由于纱线截面不呈圆形,表面还有毛羽,而且存在粗细不均匀,因此纱线直径的测量比较困难,试样误差和试验误差都比较大,一般常以计算估计。 一般棉纱的直径约为0. 13?0. 28mm较粗的棉纱也只有0. 4m左右。 1、直接测量\ 纱线的直径或称投影宽度,常用显微镜、投影仪、光学自动测量仪测量等。 2、理论估计平均值 设:纱线为圆柱体,长度为L(mm),重量为G(mg),截面积为s(mn i),直径为d(mm), 密为S (g/亦),则: FN7 d 0.03568 七(8-1 ) 第二节纱线的线密度与体积密度 线密度是纤维很重要的物理特性和几何特征之一,它不仅影响纺织加工和产品质量,而且还与织物的服用性能密切相关。同样,线密度也是纱线最重要的指标。纱线的线密度影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等,它也是进行织物设计的重要依据之一。 一、线密度指标 纤维和纱线的线密度有多种表示形式,一般采用与纱线截面积成比例的间接指标来表示。常用的指标有特克斯(号数)、公制支数、英制支数、旦数等。 1、线密度Nt 特克斯制是ISO采用的纱线细度指标,是千米长的纱线在公定回潮率时的重量 (标准重量)。 .-LWOG L fK X二—片=心d = 10十缶)■ Q気 2、旦尼尔数D 旦尼尔数(旦数D)较多地在化学纤维中应用,因此长丝纱的粗细表达仍有应用D来表示的。 \ “9000 3、公制支数Nm 毛纺及毛型化纤纯纺或混纺纱线的细度也应以特克斯为计量单位。国际上一些国家和 地区仍习惯沿用传统的公制支数来表示。

纺织材料学复习题库

《纺织材料学》简答论述 姓名班级学号成绩 名词解释(15分) 羊毛缩绒性:在湿热或化学试剂条件下,羊毛纤维或织物鳞片会张开,如同时加以反复摩擦挤压,由于定向摩擦效应,使纤维保持指根性运动,纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动。羊毛纤维啮合成毡,羊毛织物收缩紧密, 这一性质成为羊毛的缩绒性。 差别化纤维:一般经过化学改性或物理变形,使纤维的形态结构、物理化学性能与常规纤维有显著不同,取得仿生的效果或改善提高化纤的性能。这类对常规纤维有所创新或具有某一特性的化学纤维称为差别化纤 维。 超细纤维:单丝线密度较小的纤维,又称微细纤维。根据线密度范围可分为细特纤维和超细特纤维。细特纤维抗弯刚度小,制得的织物细腻、柔软、悬垂性好,纤维比表面积大,吸湿好,染色时有减浅效应,光泽柔 和。 高收缩纤维:沸水收缩率高于15%的化学纤维。根据其热收缩程度的不同,可以得到不同风格及性能的产品。如热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶,可用于织制各种绉类、凸凹、提花织物。 吸湿滞后性:在相同大气条件下,放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性,从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。纤维这种性质称为吸湿滞后性或吸湿保守性。 纱线:由纺织纤维制成的细而柔软的、并具有一定的力学性质的长条。 纺织纤维:直径一般为几微米到几十微米,而长度比直径大百倍、千倍以上的物质,并且可用来制造纺织制品。这类纤维称为纺织纤维。 断裂长度:是相对强度指标。随着纤维或纱线长度增加,自重增加。当纤维或纱线自重等于其断裂强度时的长度,为断裂长度(km).数值越大,表示纤维或纱线的相对强度越高。 临界捻系数: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。纱线强力在一定范围内随着捻度的增加而增加,纱线获得最大强力时的捻系数,称为临界捻系数。 纤维:直径一般为几微米到几十微米,而长度比直径大百倍、千倍以上的物质。 含水率:纺织材料中所占水分重量对纺织材料湿量的百分比。 丝光:棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理,纤维横向膨化,截面变圆,天然转曲消失,使纤维呈现丝一般的光泽。如果膨化的同时再给予拉伸,则在一定程度上可改变纤维的内部结构,从而提高纤维强力。这一处理称为丝光。 公定回潮率:为了计重和核价的需要,必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定,这称为公定回潮率。公定回潮率较接近实际回潮率。 回潮率:是指纺织材料中所含的水分重量对纺织材料的干量的百分比。 吸湿保守性:在相同大气条件下,放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性,从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。纤维这种性质称为吸湿滞后性或吸湿保守性。 特克斯:是指1000米长的纤维在公定回潮率时的重量克数。 极限氧指数:是指材料点燃后在氧氮大气里持续燃烧所需要的最低氧气浓度,一般用氧占氧氮混合气体的体积比(百分比)表示。极限氧指数(LOI)值越大材料耐燃性越好。

纺织材料学深刻复习提纲

东华大学硕士研究生入学考试大纲 科目编号:833 科目名称:纺织材料学 一、考试总体要求 纺织材料学是纺织科学与工程学科的专业基础理论课程,解决纺织材料领域中的认知和基本认知方法问题,主要涉及纤维及纤维制品的命名、分类、形(即形态、尺度、结构和表面)、性能(即性质与功能)、成形方法和其间相互关系,以及纺织材料的认知与表征方法和技术。要求:1.掌握纤维分类、命名、性状特征和基本获得途径与方法,了解常用纤维的形与性能及其相互关 系,并对特种纤维、高技术纤维、功能纤维和新纤维种类及特征有基本了解; 2.了解纤维形尤其是结构的基本概念与表达,纤维可成形性的概念与表达,以及纤维结构和成形 方法对纤维性质的影响; 3.掌握纤维基本性质的表达和常用性能指标,以及相关测量方法,能解释影响纤维吸湿、力学、 热学、光学、电学等性能的基本因素; 4.掌握各类纱、丝、线的分类、命名、结构及性能特征和成形方法,特别是非传统纺纱技术,复 合、结构纺纱技术及成纱结构与性能; 5.了解纱线的结构与性能的关系及其在各大类纱线(纱、丝、线)开发中的应用,掌握纱线结构 和性能测量及纱线品质评定的基本方法与内容; 6.了解纺织品(机织物、针织物、非织造布及其复合织物)的基本分类、分类、命名、结构及性 能特征和成形方法,以及在服用、家用、产业用中的基本要求与特征; 7.掌握织物服用和使用性能实现与表达方法和影响织物服用和使用性能的因素,掌握织物性能测 量、品质要素评定和各类织物分析鉴别的方法,以及掌握织物使用中的维护与保养; 8.了解产业用和技术纺织品的性能及功能特征,使用中的对安全性和可靠性的要求,以及相应的 评价方法。 二、考试内容及比例 1. 绪论(10%) 一、纺织材料的属性与内容* 二、纺织材料发展中的问题* 三、纺织材料学应关注的知识及思考 2.纤维部分(45%) 第一章纤维分类、加工与发展 第一节纤维及其分类* 第二节各种常用纤维简介* 第三节纤维的成形加工 第四节纤维的应用与未来* 第二章纤维的结构特征 第一节纤维基本结构的构成* 第二节纤维的结构特征与测量* 第三节典型纤维的结构与特征* 第三章纤维的形态与表征

纺织材料 教学设计

《纺织材料》教学设计 (作者单位:邗江实验学校周远辉) 教学目标: 过程与方法: 能够运用多种感官和适当工具,对纺织材料进行探究。 能够根据材料的特性、用途、来源或其他标准对纺织材料进行分类。 知识与技能: 认识一些常见的纺织品材料,如棉、丝、毛和人造纤维。 知道这些材料的主要区别、特点和用途。 情感、态度与价值观: 体会科学技术的进步和发展。 意识到人们为了满足各种需求,在不断研究、发明、生产新材料。 教学准备: 分组材料:棉布、丝绸、羊毛、合成纤维;烧杯、滴管、托盘、打火机、镊子、显微镜或放大镜;活动记录表。 演示材料:实物投影仪、活动方案表、土布、伞、丝巾、风筝、毛巾、拖把图。教学活动建议:本课与上一课同为常见材料的次级研究主题。与前一课一样,都是学生经常接触的物品,从学生的已有概念入手导入学习活动。在教学中,可以先让学生说说古人穿什么,然后交流现代人穿什么,结合文字介绍,讲述纺织材料的发展史。由于教学中需要大量的纺织材料来进行探究,所以教师课前可布置学生搜集各种纺织材料和关于纺织材料的信息,教师也可以收集一些纺织材料提供给学生,让大家共同观察、交流。在探究活动中,教师主要还是指导学生通过比较实验了了解一些纺织材料的特点和用途。 教学过程: (一)、导入: 1、谈话:前面我们了解了我们生活中最常用到的材料纸。但许多地方用纸作材

料是不可行的,今天我们就来认识我们生活中另一种不可缺少的材料,我们穿的衣服都是由它们织成的。它就是:纺织材料。(板书课题) (二)、探究新知: 1、认识各种各样的纺织材料。 (1)、讲述:人类最早用兽皮和树叶裹体,后来逐渐掌握了纺织麻、棉、蚕丝等天然纤维的技术。到了近代,人工合成纤维技术的发展,又给纺织材料增添了许多新的成员。 (2)、提问:书中这些都是常见的用纺织材料做成的衣服,同学们仔细观察观察,看一看,总共有几块布料? (3)、讲述:这些布料都是由常见的纺织材料织成的。不同的材料织成的布可以做成不同的衣物,比如:有棉布衣物、羊毛衣、尼龙伞、丝绸衬衫和领带等。(4)、讲述:同学把自己穿的衣服脱下来,认一认上面的标记,你知道这些衣物是由什么纺织材料织成的吗? (5)、学生分组进行,通过纺织材料的标志来识别不同的纺织材料。 (6)、教师总结:棉、尼龙、羊毛、涤纶、聚脂……,尼龙是世界上最早的人工合成纤维,是从石油中提炼出来的。 2、研究比较棉布和尼龙的不同。 A、讲述:尼龙和棉布有什么不同呢,下面我们就通过实验来比较两种纺织材料的不同。 B、比较结实程度实验。 (1)实验过程:从布料中抽出纤维;用放大镜观察;再拉一拉。 (2)、学生分组实验。 (3)、汇报实验结果。 C、比较气味实验。 (1)、将棉布和尼龙分别烧一烧,然后用手扇着闻一闻。 (2)、提问:两者的气味有什么不同?

纺织材料名词解释

工艺纤维:多个单细胞纤维由细胞间质粘合而成的纤维束差别化纤维:在原来的纤维组成基础上进行物理或化学的改性处理,使性状上获得一定改善的纤维复合纤维:将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物,通过一个喷丝孔纺成的纤维异形纤维:指纤维截面形状非实心圆形而具有某种特殊形状的纤维熔融纺丝:将纺丝熔体通过喷丝孔挤出后凝固成丝条的过程湿法纺丝:将溶解制备的纺丝液从喷孔喷出,在液体凝固剂中固化成丝干法纺丝:将溶解制备的纺丝液从喷孔喷出,在热空气中挥发固化成丝结晶度:纤维中结晶的部分占纤维整体的比例 取向度:大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度聚合度:大分子中重复结构单元的数目特克斯TEX:1千米长的纤维或纱线在公定回潮率时的质量(Nt=1000Gk/L)旦尼尔ND:9000米长的纤维在公定回潮率下的质量克数(Nd=9000Gk/L) 公制支数:在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米数(Nm=L/Gk) 英制支数:在英制公定回潮率下,1磅重的棉纱线所具有多少个840码长度的倍数,即多少英尺公定质量:纺织材料在公定回潮率时的重量,也叫标准质量品质支数:在公定回潮率下羊毛实际可纺的长度主体长度:一批棉样中含量最多的纤维的长度品质长度:比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度,又称有半部分平均长度滑脱长度:短纤纱受力断裂时,从断面中抽出的最长纤维的长度回潮率W:纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比公定回潮率:业内公认的纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比标准质量:纺织材料在公定回潮率时的质量平衡回潮率:纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率吸湿平衡:纤维在单位时间内吸收的水分和放出的水分在数量上接近相等的现象吸湿滞后性:纤维材料所具有的从放湿得到平衡回潮率总是高于吸湿得到的平衡回潮率的性质吸湿积分热:在一定的温度下,质量为1克的纤维从某一回潮率开始吸湿到完全润湿所放出的热量吸湿微分热:纤维在给定回潮率条件下吸收1克水所放出的热量断裂强力Pb:纤维能承受的最大拉伸外力,或单根纤维受外力拉伸到断裂时所需要的力断裂强度:每特(或每旦)纤维能承受的最大拉力断裂应力b:单位截面积上纤维能承受的最大拉力断裂长度Lb;:纤维重力等于其断裂强力时的纤维长度断裂功W:拉伸纤维至断裂时外力所做的功初始模量EO:纤维应力--应变曲线初始阶段的斜率,用来描述纺织材料在较小外力作用下变形难易程度的指标蠕变:纤维在一恒定拉伸外力作用下,变形随时间的延长而逐渐增加的现象应力松弛:纤维在拉伸变形恒定条件下,应力随时间的延长而逐渐减小的现象差微摩擦效应:是羊毛特有的现象即顺鳞片摩擦系数小于逆鳞片摩擦系数接触角:指在一固体水平面上滴一液滴,固体表面上固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液体夹在其中所成的角 抱合力:纤维镇压力为0时纤维间的滑移阻力玻璃化温度:高聚物由玻璃态转化为高弹态的温度 粘流温度:高聚物由高弹态转化为粘流态的温度 分解点温度:高聚物大分子主链产生断裂的温度 热塑性:在较高温度时发生软化熔融的纤维叫做热塑性纤维,在较高温度会软化、熔融的性质称为热塑性 热定型:将合成纤维或制品加热到Tg以上,并加一定外力强迫其变形,软化冷却并去除外力,这种变形就可固定下来,以后遇到T《Tg时,纤维或制品的形状不会有大的变化,这一处理过程称为热定型。热收缩:纤维受热后不可逆的收缩现象极限氧指数:聚合物在氧氮混合气体中当刚能支持其燃烧时养的体积分数浓度介电现象:绝缘体材料在外加电场作用下,内部分子形成电极化的现象介电损耗:电介质在电场作用下引起发热的能量损耗表面比电阻:单位长度上的电压与单位宽度上流过电流之比双折射率:物质的最大折射率与最小折射率的差值。光波振动方向平行于纤维轴平面偏振光的折射率与垂直于纤维轴平面偏振光的折射率的差值。Δn=n//-n⊥静电半衰期:纺织材料上的静电衰减到原始值一半时所需的时间,与表面电阻关系密切捻度:纱线单位长度内的捻回数捻回角你阝:加捻后纱线表面纤维对纱轴的倾斜角捻系数α:当纱线的密度视作相等时,捻系数与捻回角的正切值成正比,而与纱线粗细无关。捻系数用来比较体积、重量、细度不同纱线加捻程度毛羽指数:单位长度纱线内单侧面上伸出长度超过设定长度的毛羽根数经密:织物纬向上排列的经纱的根数覆盖系数【紧度】:纱线投影面积占织物面积的百分比结构相:织物中经纱屈曲波高和纬纱屈曲波高的比值(hT/hW),用来描述交织形成的屈曲状态线圈长度Lo:针织物上每个完整线圈的纱线长度未充满系数:线圈长度Lo与纱线直径d的比值透气性:气体分子通过织物的性能缩水性:织物在常温水中洗涤或浸渍干燥后,长度和宽度发生收缩的缩绒性:羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压。纤维复合体逐渐收缩并相互穿插纠缠,交编毡化毛羽:伸出纱线体表面的纤维撕裂:织物边缘在一集中负荷作用下被撕开的现象 悬挂性:织物因自重下垂的程度及形态

纺织材料学

《纺织材料学》 试题一 一、概念题(15分) 1、羊毛的缩融性:在湿热或化学试剂条件下,羊毛纤维或织物鳞片会张开,如同时加以反复摩擦挤压,由于定向摩擦效应,使纤维保持指根性运动,纤维纠缠按一定方向慢慢蠕动。羊毛纤维啮合成毡,羊毛织物收缩紧密,这一性质成为羊毛的缩绒性。 2、差别化纤维:一般经过化学改性或物理变形,使纤维的形态结构、物理化学性能与常规纤维有显著不同,取得仿生的效果或改善提高化纤的性能。这类对常规纤维有所创新或具有某一特性的化学纤维称为差别化纤维。 3、超细纤维:单丝线密度较小的纤维,又称微细纤维。根据线密度范围可分为细特纤维和超细特纤维。细特纤维抗弯刚度小,制得的织物细腻、柔软、悬垂性好,纤维比表面积大,吸湿好,染色时有减浅效应,光泽柔和。 4、高收缩纤维:沸水收缩率高于15%的化学纤维。根据其热收缩程度的不同,可以得到不同风格及性能的产品。如热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶,可用于织制各种绉类、凸凹、提花织物。 5、吸湿滞后性:在相同大气条件下,放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性,从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。纤维这种性质称为吸湿滞后性或吸湿保守性。 二、填空:25分 1、化学纤维“三大纶”指的是涤纶、腈纶和锦纶。其中,耐磨性最好的是锦纶,保形性最好的是涤纶,多次拉伸后剩余伸长最大的是锦纶,耐光性最好的是腈纶,耐光性最差的是锦纶;保暖性最好的是腈纶,热稳定性最好的是涤纶;有合成羊毛之称腈纶;可做轮胎帘子线的是涤纶。 2、棉纤维的主要组成物质是纤维素。生长期包括伸长期、加厚期和转曲期三个时期。正常成熟的棉纤维横截面是不规则的腰圆形,纵面是不规则的沿长度方向不断改变旋向的螺旋形扭曲,称为天然转曲。棉主要性能包括长度、线密度、吸湿性、强伸性、化学稳定性和成熟度。 3、羊毛的主要组成是不溶性蛋白质。其横截面由表皮层、皮质层和中腔组成;纵向有天然卷曲。 4、化学纤维的制造包括成纤高聚物的提纯或聚合、纺丝流体的制备、纺丝成形和纺丝后加工四个过程。 5、人造棉即棉型粘胶,人造毛即毛型粘胶;长丝型粘胶有人造丝之称;合成棉花指的是维纶纤维。腈纶纤维有防治关节炎之功效。 6、氨纶的最大特点是高伸长、高弹性。 7、中空纤维的最大特点是密度小,保暖性强,适宜做羽绒型制品。 8、纺织纤维从大分子结合成纤维,大致经历基原纤、微原纤、原纤、巨原纤和纤维五个层级。 9、标准状态指的是温度为20 3 ,相对湿度为65 3% 。公定回潮率的规定是为了计重和核价的需要,它与实际回潮率接近。 10、原棉标志329代表的含义是3级原棉,手扯长度为29mm 。 三、判断正误并改错(10分) 1、吸湿使所有的纺织纤维强度下降,伸长率增加。(错) 2、兔毛有软黄金之称。() 3、粘胶、涤纶、晴纶和锦纶都是合成纤维。() 4、直径很细,而长度比直径大许多的细长物质称为纺织纤维。()

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