纤维化学与物理答案
纤维化学与物理试题附带答案(练习)

纤维化学与物理模拟试卷一、解释下列概念(12分,每题2分)1.链段2.玻璃化温度3.标准回潮率4.溶剂化作用5.吸湿滞后6.异形纤维二、判断正误(在括号里画“√”或“×” 12分,每题2分)1.链自由基向体系中其他分子转移后,体系中自由基数目增多。
()2.取向是高分子的自发过程,结晶是主动过程。
()3.高弹性是高分子独有的一种性能。
()4.除了麻纤维外所有的纤维都随回潮率的升高而降低。
()5.β-分裂是在碱性介质中发生的。
()6.羊毛在中性盐的浓溶液中会发生盐缩现象。
()三、填空(25分,每空1分)1.链式聚合采用的聚合方法有()()()()。
2.能够表征大分子柔性的参数有( )()。
3.普弹性是由()的变化引起的。
4.()能反应聚合物尺寸稳定性的优劣。
5.高分子物的溶解过程包括()()阶段。
6.耐磨性是()()()三种力学性能的综合表现。
7.纤维的聚合度用()测定,用()()表示纤维还原能力的大小。
8.常用的纺丝方法有()()()。
9.合成纤维中()的吸湿性最差,()的耐热性最好,()的耐磨性最好。
10.聚酰胺66的全称为(),简称(),字母表示()。
四、曲线题(6分)1.上图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示高聚物的()、()、()。
2.在Ⅱ区中出现一“橡胶平台”,这种现象如何解释()。
3.从分子运动的本质来看,Ⅰ与Ⅱ的区别在于()。
五、回答下列问题(45分,8小题)1. 高分子平均分子量有哪几种统计方法?写出统计名称(5分)。
2 .什么是应力松弛?解释硫化橡胶应力无法松弛到零的原因(5分)。
3. 为什么棉纤维的吸湿等温线呈反S形?(6分)4. 解释涤纶染色困难的原因并说明可以采用什么方法染色。
(6分)5. 什么是羊毛的缩绒性?产生缩绒的原因是什么?(6分)6. 怎样鉴别涤纶和锦纶?列出三种方法并说明鉴别的理由。
(6分)7. 合成纤维中,哪一种纤维的“三口”稳定性差?说明原因。
(5分)8. 什么是丝光?试述棉纤维丝光后性能的改变。
(纤维化学与物理)第二章 聚酯纤维(涤纶)的生产、结构和性能

生产过程中各工序的作用和纤维的变化
纺丝:
作用: 使PET熔体变成长丝
变化: 大分子熔体凝固成纤维状 ——初生丝 产生一定的取向度 常规纺丝初生丝几乎无结晶
抽伸
作用: 为纤维提供必须的机械性能
变化: 取向度提高 产生部分结晶 有内应力,使纤维结构不稳定
卷曲
作用: 提高纤维的抱和力
连续法: 间歇法:
(二)纺丝:熔融法纺丝
熔体温度:285~290℃ 凝固温度:35~45 ℃ 初生丝:无结晶,有取向
(三)后处理
涤沦树脂切片
加热熔融
(285-290oC )
从喷丝头中挤出
形成丝束
丝室冷却
(35-45oC )
成形
给湿.给油
卷绕 (600-700米/分)
涤纶短纤纺丝后处理加工流程
变化: 纤维表面出现皱纹
热处理
作用: 提高纤维的结构稳定性
变化: 结晶度提高 内应力消除
第三节 涤纶的形态结构和超分子结构
一、涤纶纤维的形态结构
横截面:圆形 纵向:光滑、均匀的圆柱体
卷曲涤纶在卷曲内侧有不规则性
二、涤纶纤维的超分子结构
结晶度和取向度
产品
结晶度(%)
初生丝(常规纺丝) 完全无定形
三、常用合成纤维
短纤维
棉型 毛型 中长纤维(仿毛、仿麻)
长丝
四、合成纤维的优缺点
优点
强度高 弹性好 耐穿耐用 光泽好 化学稳定性强 耐霉腐 耐虫蛀
…
缺点
吸湿性差 耐热性差 导电性差 防污性差 易起毛起球 不易染色 腊状手感
…
五、特种合纤
复合纤维
两种以上成分组成的纤维 并列型
(四)热收缩及其对纤维结构和性能的影响
(整理)《纤维化学与物理》课程--模拟实验.

《纤维化学与物理》课程教学模式改革模拟实验设置实验一、苯乙烯的悬浮聚合实验一、实验原理悬浮聚合是单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合 , 单体中溶有引发剂 , 一个小液滴相当于本体聚合中的一个单元,从单体液滴转变为聚合物固体粒子,中间经过聚合物-单体粘性粒子阶段,为了防止粒子相互粘接在一起,体系中需另加分散剂,以便在粒子表面形成保护膜。
因此,悬浮聚合一般由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合的聚合机理与本体聚合相似,方法上兼有本体聚合的优点,且缺点较少,因而在工业上有广泛的应用。
苯乙烯(St )通过聚合反应生成如下聚合物。
反应式如下:CH-CH 2nCH=CH 2本实验要求聚合物体具有一定的粒度。
粒度的大小通过调节悬浮聚合的条件来实现。
悬浮聚合是由烯类单体制备高聚物的重要方法之一。
由于水为分散介质,聚合热可以迅速排除,因而反应温度容易控制;生产工艺简单;制成的成品呈均匀的颗粒状,故又称为珠状聚合;产品不经造粒即可直接成型加工。
工业上用悬浮聚合生产的聚乙烯是一种透明无定形热塑性高分子材料;其分子量分布较宽;由于流动性能好而适于模压注射成型;其制品有较高的透明度和良好的耐热性和电绝缘性。
悬浮聚合实质上是借助于较强烈的搅拌和悬浮剂的作用,将单体分散在单体不溶的介质中,单体以小液滴的形式进行本体聚合;在每个小液滴内,单体的聚合过程与本体聚合相似。
由于单体在体系中受到搅拌和悬浮剂的作用,被分散成细小的液滴,使散热面积增大,解决了在本体聚合中不易散热的问题。
采用悬浮剂是使最后产物容易分离、清洗,可得到纯度较高的颗粒状聚合物。
本实验采用苯乙烯为单体,过氧化苯甲酰(BPO )为引发剂、聚乙烯醇为悬浮剂、水为介质,按自由基历程进行悬浮聚合。
二、实验目的1、通过实验掌握悬浮聚合的实施原理与方法,了解配方中各组分的作用。
2、通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制,了解分散剂、升温速度、搅拌桨型、搅拌速度等对悬浮聚合的重要性。
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2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载第一章高分子化学基础第一节高分子化合物的基本概念第二节高分子化合物的命名和分类第三节高分子化合物的基本合成反应第四节聚合方法概述第五节高分子化合物的分子量及其分布习题与思考题参考文献第二章高分子物理基础第一节高分子化合物的'结构层次第二节高分子链的结构第三节高分子化合物的聚集态结构第四节高分子化合物的力学性能第五节高分子化合物熔体的流变特性第六节高分子深液第七节高分子化合物的结构和性能测定方法概述参考文献第三章纺织纤维的基本理化性能第一节纺织纤维与纺织品第二节纺织纤维的物理结构第三节纺织纤维的吸湿性第四节纺织纤维的力学性质第五节纤维的热学性质第六节纤维的燃烧性第七节纤维的电学性质第八节纤维的光学性质习题与思考题参考文献第四章纤维素纤维第一节纤维素纤维的形态结构第二节纤维素的分子链结构和链间结构第三节纤维素纤维的物理性质第四节纤维素纤维的化学性质第五节再生纤维素纤维参考文献第五章蛋白质纤维第一节蛋白质的基础知识第二节羊毛纤维第三节蚕丝纤维第四节其他动物纤维第五节大豆纤维习题与思考题参考文献第六章合成纤维第一节合成纤维的基础知识第二节聚酯纤维第三节聚酰胺纤维第四节聚丙烯腈纤维第五节聚丙烯纤维第六节聚氨酯弹性纤维第七节聚乙烯醇缩醛化纤维第八节聚氯乙烯纤维第九节其他有机纤维第十节碳纤维习题与思考题参考文献纤维化学与物理(蔡再生著):基本信息点击此处下载纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案纤维化学与物理(蔡再生著):目录出版社: 中国纺织出版社; 第1版 (8月1日)丛书名: 纺织高等教育教材平装: 307页语种:简体中文开本: 16ISBN: 7506430029条形码: 9787506430029商品尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.6 cm商品重量: 558 g品牌: 中国纺织出版社ASIN: B0011ASQYU用户评分: 平均4.0 星浏览全部评论 (1 条商品评论)亚马逊热销商品排名: 图书商品里排第3,014,655名 (查看图书商品销售排行榜)第1332位 - 图书科技轻工业、手工业纺织工业、染整工业第23005位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科数理化第30774位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科工科。
(纤维化学与物理)第二章 聚酯纤维(涤纶)的生产、结构和性能

位于近(+)端的带正电荷,近(-)端的带负电荷
静电序列受材料生产条件和环境影响
4.静电的危害
生产过程中的障碍
折叠困难、电击、火灾…
使用过程中的问题
沾污、电击、刺痒感…
5.克服静电的方法
两种纤维混纺 生产抗静电纤维 进行抗静电整理 …
五、化学性能
酯键:
O
O
COC 2 C H 2O HC
纤维变细、变轻 纤维表面出现刻蚀
变得凹凸不平
(二)碱对涤纶的作用
涤纶的耐碱性差!! 碱使聚酯发生降解反应
尽量避免碱性加工条件 使用碱时要特别小心
碱处理涤纶的“剥皮现象”
测得的分子量降低小 形态结构变化大
纤维变细、变轻 纤维表面出现刻蚀
变得凹凸不平
意义——碱减量处理 提高纤维细度 提高纤维吸湿性
商品丝
40~60
全结晶(理论)
完全结晶
取向度 差 较高 较高
密度(克/厘米2) 1.335~1.337 1.38 1.455~1.498
涤纶的结构比较紧密(无定形区也较紧密)
涤纶的结晶结构模型
模型理论:折叠链-樱状原纤模型 晶胞类型:
折叠链结晶(I型) 伸直链结晶(II型) 两种晶型并存,其含量由后处理条件决定
保持在物体上的电荷为静电荷——静电
静电产生条件
电荷转移
电荷泄漏
2.影响静电大小的因素
材料的导电性
电阻越大,静电越大
材料的吸湿性
吸湿性越大,静电越小
摩擦时的力
力越大,静电越大
3.静电序列
玻 璃
人 发
羊 毛
锦 纶
粘 胶
棉
蚕 丝
钢 铁
醋 酸
纤维化学与物理第一章作业分析

第一章作业分析(2011年):1.解释基本概念:特克斯、旦尼尔、支数、结晶度、取向度、构象、结晶态特克斯:公定回潮率下,1000米长的纤维或纱线所具有的重量克数。
旦尼尔:公定回潮率下,9000米长的纤维或纱线所具有的重量克数。
支数:公定回潮率下,单位克重的纤维或纱线所具有的长度米数。
结晶度:纤维中结晶区的比例或纤维大分子在三维空间有序排列的程度。
结晶区体积或重量占纤维整体体积或重量的百分比——结晶度。
取向度:大分子链或链段或晶体轴沿纤维轴向有序排列的程度——取向度或定向度。
构象(P45):由于单键内旋转的作用,使分子中的原子在空间排列形式不同,从而分子在空间具有不同的形态称为构象[或(简单地说)构象是指单个大分子在空间存在的各种形状,纺织纤维中大分子构象一般由四种类型:无规线团、折叠链、伸展链、螺旋链。
]结晶态:大分子相互整齐、稳定地排列而结合在一起,每一链节甚至每一基团或原子都处在三维空间一定的相对位置上或区域内,成为整齐有规律的点阵排列结构,并有较大结合能。
这种结构状态叫结晶态。
2. 纤维的细度对纺织制品有何影响?表征纤维细度的常用指标有哪些?并说明具体含义。
答:纤维的细度对纺织制品的影响:P110 (4个方面、适当展开)表征纤维细度的常用指标:P111第1-4段(1)支数(定重制)(2)旦数或纤度(定长制)(3)特数(定长制)特数单位太大,用来表示纤维粗细度数值常太小,用其十分之一分特作辅助单位。
即1000米0.1克即为1分特(dtex)1分特=0.1特克斯3.实际回潮率、标准回潮率、公定回潮率的涵义分别是什么?实际回潮率:即在实际环境中达到吸湿平衡的纤维,其纤维内水分重量与绝干纤维重量之比的百分率;标准回潮率:在标准大气条件下(T20℃、RH65%),经一定时间(一般24小时)达到平衡后,使它们的回潮率达到一个稳定的值,这时测得的纤维内水分重量与绝干纤维重量之比的百分率。
公定回潮率:贸易上为了计重和核价的需要,由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率称为公定回潮率。
《纤维化学与物理》练习题

《纤维化学与物理》练习题65.通常情况下,高分子的取代基极性越大,柔性越好(×)。
66.高聚物内聚能密度的大小决定高聚物的类型和使用性能(√)。
67.结晶对高聚物强度的影响主要取决于结晶度、晶粒大小和晶体结构(√)。
68.玻璃化温度是非晶高聚物作为塑料使用时的最高使用温度(√)。
69.在一定温度,一定应力作用下,材料的形变随时间的延长而增加的现象称蠕变(√)。
70.Tg是非晶态高聚物塑料、纤维的最高使用温度,也是橡胶的最低使用温度(×)。
71.苯乙烯聚合产物的相对分子质量分布Mw/Mn=1.06-1.12,说明所得聚合物是多分散性的(×)。
72.聚合物是由链节相同,聚合度不同的同系物混合组成。
(√)73.高分子运动单元具有多重性,可以是侧基、支链、链节、链段和整个分子等(√)74.高分子的运动单元只能是高分子的侧基、支链、链节、链段,整个分子不能运动(×)75、Mn靠近聚合物中低分子量的部分,即低分子量部分对Mn影响较大(√)76、Mw靠近聚合物中高分子量的部分,即高分子量部分对Mw影响较大(√)77、高分子量部分对Mn影响较大(×)78、低分子量部分对Mw影响较大(×)79、分子量分布越宽,表明高分子链大小越不均一,相反,分布越窄,高分子链大小越均一、(√)80、高聚物的一系列物理性质不再随分子链中重复单元数的增减而明显变化。
(√)81、聚合物(有高聚物低聚物之分)的一系列物理性质不再随分子链中重复单元数的增减而明显变化。
(×)82、取向和结晶都能使高分子的排列有序,是三维有序的自发过程。
(×)83、纤维的极限氧指数(LOI)越大,表示纤维材料越易燃烧。
(×)84、纤维的极限氧指数(LOI)越大,表示纤维材料越不易燃烧。
(√)85、高聚物的多分散系数为重均分子量与数均分子量之比值。
(√)86、一般而言,对单分散体系,Mz?MW?M??Mn。
纤维化学与物理

纤维化学与物理试卷答案一、解释下列概念(12分,每题2分)1.结晶度:结晶高分子中,晶相部分所占的百分率,它反映了高分子链聚集时形成结晶的程度。
2.玻璃化温度:非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转化温度。
3.纤维素纤维:由β-D-葡萄糖剩基以1,4苷键相联结而成的线性大分子。
4.蛋白质的变性:球型蛋白在受到热、高压、机械搅拌等因素或酸、碱、某些有机溶剂和盐类的影响时,性质常会有所改变,最明显的是溶解度降低和生物活性丧失。
这些变化可不涉及多肽链的断裂:视变化程度不同,有时可逆有时是不可逆的。
一般将这类现象笼统地称为蛋白质变性。
5.蛋白质等电点:当调节溶液pH值,使蛋白质分子的正、负离子数目相等,此时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点。
6.回潮率:指纺织纤维内水分质量与绝对干燥纤维质量之比的百分数。
二、判断正误(在括号里画“√”或“×” 12分,每题2分)1.生产聚丙烯腈纤维(腈纶)中的湿纺工艺反应为链式聚合。
(√)2.分子链长的高分子一定柔软。
(×)3.高分子物的应力-应变曲线分为五类:柔而弱、柔而韧、刚而脆、刚而强、刚而韧。
(√)4.棉纤维结晶度70%,麻纤维90%,黏胶纤维30%。
(√)5. 羊毛纤维的结构:鳞片层、皮质层、髓质层。
(√)6.涤纶和锦纶都是熔纺,且熔纺温度涤纶高于锦纶。
而腈纶纺丝为湿纺和干纺。
(√)三、填空(25分,每空1分)1.逐步聚合的聚合方法:熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚:链式聚合的聚合方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
(8分)2.合成纤维中五大纶涤纶(PET)、锦纶(PA)、腈纶(PAN)、丙纶(PP)、氨纶(PU)(5分)3.纤维素纤维的酯化反应:纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯;纤维素纤维的醚化:纤维素乙基醚、纤维素羧甲基醚(4分)4.蛋白质分子的二次结构的构象有:α-螺旋、β折叠、无规线团,蛋白质分子构象中的化学键有氢键、疏水键、范德华力、离子键、二硫键、配位键。
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纤维化学与物理模拟试卷答案
一、解释下列概念(12分,每题2分)
1由于内旋转而使高分子长链表现不同程度卷曲的特性称为柔顺性。
.
2.当吸电子基α—碳原子上连着氢原子时,β—碳原子上的醚键变得不稳定,在
碱性条件下容易发生断裂,称为β—分裂。
3.非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转变温度叫做玻璃化转变温度。
4.羊毛在湿、热条件下经外力的反复作用,纤维之间相互穿插纠缠,纤维集合体
收缩变得紧密,这种性能称为羊毛的缩绒性。
5.高分子链中,能独立运动的最小单元称为链段。
6.结晶分子中,结晶部分所占的百分率,它反映了高分子链时形成结晶的程度。
二、判断正误(在括号里画“√”或“×” 12分,每题2分)
1.(×)
2.(√)
3.(×)
4.(√)
5. (√)
6.(√)
三、填空(25分,每空1分)
1.一级结构,一次结构(近程结构),二次结构(远程结构)
2.变大,变大,下降,升高,提高,变大
3.涤纶(PET),锦纶(PA),腈纶(PAN),丙纶(PP),氨纶(PU)
4.腰圆形,中腔,扁平袋状,天然扭曲,(C6H10O5)n,β—D—葡萄糖剩基,1,4
苷键。
5. α—螺旋,β—折叠,无规线团。
四、曲线题(6分)
1.Tb催化温度,Tg玻璃化温度,Tf黏流化温度,Td分解温度。
A玻璃态,B玻璃态转变,C高弹态D黏流态转变,E,黏流态。
2. 1—塑性流体,2—假塑性流体,3—膨胀流体,4—牛顿流体。
四、回答下列问题(45分,8小题)
1.联系:都是链段运动,都能发生较大的变形。
区别:第一,强迫高弹形变:T<Tg,高弹形变,T>Tg
第二,当外力撤消后,强荣高弹形变已无法完全回复,而高弹形变可以回复。
2.第一,热力学稳定相态,分子排列紧密、规整,分子间作用力大,所以溶解比非
晶聚合物困难的多。
第二,溶解有两个过程,首先吸热,分子链开始运动,晶格被破坏,然后再溶胀溶解。
3.性能的改变:(1)棉纤维吸附能力提高(2)反映活泼性提高(3)光泽改善
(4)强度提高(5)尺寸稳定性提高
为什么:(1)形态结构变化,改善了纤维的光泽,
(2)洁净度下降,提高了织物的吸附性和化学反应活泼型,
(3)取向度提高,增加了织物的强度和尺寸的稳定性。
4.(1)用铜胺溶液或铜乙二胺溶液测定纤维聚合度,若下降则纤维受到损伤,
(2)测纤维的强度,强力下降,是水解纤维素,强力不下降,用碱液处理,烘干后测强度,若强度大幅度下降则氧化纤维素。
5.羊毛的拉伸和回复性能与其分子结构及聚集态结构有关。
羊毛的多肽链是卷曲
的,并有螺旋构象,肽链之间存在着各种次价键包括二硫键,当受到外力拉伸时,螺旋状的α—构象可以转变成直的β—构象,肽链之间的交联键能阻止分子链之间的相对滑移,所以,羊毛既具有较大延伸性能,又具有良好的回复性能。
6.蚕丝纤维在形成过程中,既由液体变为固体纤维时,曾经受到强烈的拉伸和土司口处的压挤,不但分子链较为伸直取向度较高,而且分子链之间的排列比较整齐,结晶度高,故羊毛具有较高的断裂强度、初始杨氏模量和较低的断裂伸长率。
7.(1)都有剩基(2)都有一定的耐光性(3)耐氧化性差(4)都可降解(5)导电性差(6)易染色(7)吸湿性好(8)都有天然和再生之分(9)穿着舒适(10)分子链都是刚性分子链(11)分子链之间存在大量氢键(12)不易起静电。
8.(1)碱处理,失重为涤纶,失重率低的为锦纶。
(2)测密度,锦纶密度低
(3)染色性能,涤纶上染率低,锦纶上染率高
(4)测回潮率,锦纶回潮率高。
涤纶回潮率低,
(5)测起球起毛,涤纶意起球起毛,
(6)测耐磨性,涤纶的耐磨性次于锦纶
(7)碱处理,涤纶对碱不稳定,锦纶对碱稳定,
(8)耐氧化性,涤纶耐氧化性好,锦纶对氧化剂的稳定性差,
(9)测耐热性,涤纶的耐热性最好,锦纶耐热性不如涤纶。