纺材课后习题参考

第十章纱线的分类与结构特征1.纱线作为一个统称，其描述的纤维集合体特征是什么？所对应的主要对象有哪些？答：（1）纱线描述的纤维集合体的特征：由纺织纤维制成的细而柔软的、并具有一定粗细和物理机械性质的连续长条。

（2）所对应的主要对象有：纱、丝、线。

2.简述短纤维纱和化纤长丝纱加工的基本原理，并比较其间的差别。

答：（1）基本原理：短纤维纱：开松、除杂和混合成条——牵伸——加捻——纱线卷装；化纤长丝纱：纺丝——拉伸——变形加工。

（2）差别：短纤纱的加工过程复杂，工序长；而长丝纱加工较简单，大大地缩短了工序。

3.简述新型结构纱与环锭纱的异同点。

答：新型结构纱：须条两端握持，有加捻三角区，加捻与卷绕同时完成，成纱结构较紧密，纱线强度高、毛羽少，纤维伸直度高；环锭纱：加捻与卷绕分开，纤维一端自由，纺纱速度高，成纱结构分纱芯和外包纤维，纱线强度较低。

第十二章纱线的力学性质1.试述长丝纱和短纤维纱的拉伸断裂机理。

答：（1）长丝纱的拉伸断裂机理：较伸直和紧张的纤维先断裂，具有断裂不同时性。

（2）短纤纱的拉伸断裂机理：短纤纱强力由两部分组成：①纤维的断裂强力；②滑脱纤维的切向阻力。

一般认为：外层纤维先断纤维长、捻度多的纱——滑脱少纤维短、捻度少的纱——滑脱多2.试分析影响短纤维纱断裂强度的诸因素。

答：a.纤维的性质（1）纤维长度和长度不匀率：纤维长度越大，长度不匀率越小，则滑脱纤维数量就越少，纱强力越大。

（2）纤维细度：纤维细度越大，细度不匀率越小，则滑脱根数越少，纱强力越大。

（3）纤维强力与强力不匀率：纤维强力越大，强力不匀率越小，则纤维断裂不同时性减小，纱强力变大。

单纱实际强力＜纱截面中各根纤维强力之和（理论强力）b.纱线结构的影响（1）纱线捻度:捻度越大，纱强力越大;临界捻度时，纱强力最大;捻度大于T临界后，强力下降。

（2）纺纱方法：环锭纱＞气流纱，膨体纱强力较低，因为真正受力的纤维根数少。

3.根据普通低强高伸涤纶和棉纤维的拉伸曲线，分析涤/棉混纺纱线强力与混纺比之间的关系。

并讨论理论预测的混纺纱强力与实测强力有何差异？为什么？答：混纺比：不同拉伸性质的纤维混纺时，必然是断裂伸长的小的先发生断裂，断裂伸长能力大的后断裂，有二次断裂现象。

因此纱线的拉伸强力与混纺比的大小有关系。

而且，混纺纱的强力总比起组分中性能好的那种纤维的纯纺纱的强力低。

例如，当棉与低强高伸型涤纶混纺时，由于棉纤维初始模量大于涤纶。

必然是棉纤维承担大的外力。

当棉纤维断裂时，涤纶并未达到其断裂伸长，纱线继续受拉伸，涤纶继续伸长，当达到其断裂伸长后，涤纶断裂，电子拉力试验机测试其拉伸图如图所示。

有图可知，当涤纶含量小于50%时，纱线比强度最低。

若两种混纺纤维的伸长能力基本相同，混纺纱的强力将随强力高的纤维含量增加而提高，如图所示，涤毛纤维混纺纱的强力随涤纶混纺比的增加而上升。

涤棉混纺纱拉伸曲线涤毛混纺纱强伸度与混纺比的关系预测的混纺纱强力与实测强力有何差异:预测值将大大超过实测值，其主要原因是由于短纤维纱中纤维间相互滑动、纤维不伸直、纤维倾斜以及纱线结构不匀等原因。

4.试述长丝和短纤纱的临界捻系数产生的原因。

答：将纱线拉伸到断裂时,发现断裂截面上并不是所有纤维都断裂,而是一部份纤维断裂,另一部份纤维滑脱,且断裂的那部份纤维也不是同时断裂,这种断裂性能和单纱强力与纱的捻度有着密切的关系,随着捻度的增加,纱线强力继续增加,但到一定捻度之后,继续加捻度,强力反而下降,有利方面是捻度增加,纤维间摩擦阻力增加,使在断裂过程中强力的成分增加,不利方面是捻度增加,纤维与纱条轴线的倾角加大纤维强力在纱条轴向能承受的分力降低,而且捻度过大会增加纱条内外纤维应力分布不匀，加剧纤维断裂的不同时性,使强力随捻度增大而增大,两者相等时强力最大,这时捻度为临界捻度,与临界捻度相对应的捻系数称为临界系数。

5.测得某批19tex 棉纱的平均单纱强力为2.7N ，试求该棉纱的断裂强度（cN/dtex ）、断裂应力（cN/cm2）和断裂长度（km ）（棉纱的密度为0.85g/cm3）。

答：（1）该棉纱的断裂强度：dtex cN N P P t t /42.1190270=== （2）mm N d t 1687.085.01903568.003568.0≈⨯==ρ 则该棉纱的断裂应力：MPa d P A P b 8.1201687.047.24122≈⨯===ππσ （3）该棉纱的断裂长度：km N g P N g P L t m b 49.141980665.910007.21000≈⨯⨯=⋅=⋅= 6.何谓纱线的耐久性？试分析纱线拉伸、弯曲疲劳和磨损性能的影响因素。

答：（1）纱线的耐久性：耐久性是指材料抵抗在各种因素作用下结构逐渐被破坏和抵抗引起性能恶化最后导致材料破坏或阶梯的性能。

纺织材料的耐久性能（有时也成为损耗性能）根据材料使用的特点和承受作用的形式不同，可分为疲劳、磨损和老化三种类型。

纱线的耐久性指标通常以一定条件下的纱线能承受外力循环作用获摩擦的最高次数来表示。

（2）纱线拉伸疲劳的影响因素：纱线的疲劳寿命除与纤维性质、纱线结构有关外，拉伸循环负荷值越大，纱线的疲劳寿命越低。

（3）纱线弯曲疲劳的影响因素：一般情况下，拉伸张力越小，折曲角越小时，越耐重复弯曲。

同时，纤维和纱线结构较好（纤维的聚合度较大，取向度、结晶度较高，纱线结构紧密，纤维平行伸直度较好，抱合力大），拉伸断裂功较大时，纱线的疲劳耐久性较好。

（4）纱线磨损性能的影响因素：除磨料性能外，纱线结构、纤维排列的紧密程度也有影响。

捻度低的纱线中纤维结合力较差，不耐磨损；而捻度太高会使纱线变硬，摩擦时接触点小，接触点上压应力大，同样使纱线不耐磨。

断裂强度较高、缓弹性变形组分较多、弹性模量较低、摩擦系数较小的纱线，其耐磨性也较好。

第十四章1.根据织物的定义和特征，讨论织物间的共性、分类方法及依据。

答：（1）所谓织物，是由纺织纤维和纱线制成的、柔软而具有一定力学性质和厚度的制品。

常规概念中的织物是一种柔性平面薄状之物，其大都由纱线织、编、结或纤维经成网固着而成，即纱线相互交叉、互相串套和簇绒，或纤维固结而成。

（2）织物的大类是按形成方式为主的分类，即机织物、针织物、非织造布和编结物。

机织物、针织物和编结物虽然有不同的结构特征，但从原料的构成、织物的规格、织物成形前后的加工等方面，具有相同或相似的传统分类方法。

非织造布作为一种由纤维网构成的纺织品，其所用的纤维原料一般单一，较多的按加工和固着方式来分类。

2.试述产业用纺织品、技术用纺织品和高技术纺织品的异同。

答：3.试述广义织物的应用领域和一般规律。

答：纺织品以其应用领域分为三大类：服装用纺织品（服装面料、辅料和服饰配件等），家用纺织品（床上用品、地面铺设品、挂帷遮饰品、家具覆盖品、衬垫、墙面贴饰品、家居杂饰品和卫生盥洗品等），产业用纺织品（农用、工业用、军事用、建筑用、汽车用、医疗卫生用、航空航天用、通讯用等）。

4.比较纬编和经编针织物的特点。

答：纬编针织物：是用一根（或多根）纱线沿织物的纬向顺序的弯曲成圈，并由线圈依次串大的延伸性、弹性以及良好的透气性。

经编针织物：是由一组或多组平行的纱线同时沿织物经向顺序成圈并相互串套联结而成的织物。

经编针织物具有横向弹性和延伸性好，纵向尺寸稳定，质地柔软，脱散性小，透气性好等特点。

经编和纬编针织物都有单面和双面之分。

5.非织造布的定义是什么？如何分类？答：（1）非织造布是指纤维、纱线或长丝，用机械、化学或物理的方法使之粘结或结合而成的薄片状或毡状的结构物，但不包含机织、针织、簇绒和传统的毡制、纸质产品。

（2）a.按纤维的行程方法分：干法成网非织造布（机械成网非织造布、气流成网非织造布）；聚合物挤出成网法非织造布（纺丝成网法非织造布、熔喷法非织造布、静电纺丝法非织造布、膜裂法非织造布）；湿法非织造布。

b.按纤网加固方法分：机械加固法（针刺法非织造布、缝编发非织造布、射流喷网法非织造布）；化学粘合法（浸渍法非织造布、喷洒法非织造布、泡沫法非织造布、印花粘合法非织造布）；热粘合法（热风（烘）粘合法非织造布、热轧法非织造布）。

1.试述机织物和针织物两者结构和性能的差异。

答：机织物是由平行于织物布边或与布边呈一定角度排列的经纱和垂直于织物边排列的纬纱，按规律交织而成的片状纱线集合体。

并由这种交叉排列和屈曲起伏的挤压接触形成稳定的交织结构。

针织物的结构是纱线弯曲成圈，纵向串套、横向连接的纱线集合体，针织物的基本构成单元是线圈，使针织物质地柔软、弹性良好、易于形变。

试讨论非织造布、纺织复合织物与传统织物的结构差异和性能差异。

答：差异纤维非织造布纺织复合织物传统织物结构差异定向或随机排列的纤维，通过摩擦、抱合、或粘合，或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫，不包括纸、机织物、针织物、簇绒织物以及湿法缩绒的毡制品。

复合针织物利用了织物本身变形大的特点，但不适于作承载结构，加入了不参与编织的增强纤维或纱线，尺寸稳定。

传统织物是先经过纺纱然后再经过纺织制造而成。

机织物----两系统（或方向）的纱线互相垂直，并按一定的规律交织而形成的织物为机织物。

针织物----织物形成方式不同于机织物，它根据生产方式的不同，可分为纬编针织物和经编针织物。

性能差异耐久性，一次性。

绝缘，导电。

柔软性，刚挺性。

细密性，膨胀性。

各向同性，各向异性。

过滤性，透气不透水。

弹性性，硬挺性。

轻，松，暖。

薄如蝉翼，厚重如毡。

防水透湿。

熨烫，缝合，模压成型。

阻燃，抗静电。

透水，防水，耐磨，起绒性。

耐褶皱，弹性佳，高吸湿，拒水性。

具有良好的抗冲击和能量吸收性能，具有刚性。

色泽艳丽，有光长丝织物色彩夺目，光泽柔和明亮。

悬垂性好，挺括、弹性和抗皱性差。

强度低，湿强度。