纺织材料学复习资料
纺织材料学考研资料

棉纤维1.棉的种类(1)按棉花的品种分类细绒棉:纤维平均长度为23-32mm,中段复圆直径为16-22um,中段线密度为1.4-2.2dtex,比强度为2.6-3.2cn/dtex,比长绒棉粗,比过去的品种比较细。
长绒棉:纤维平均长度33-46为mm,中段复圆直径为13-15um,中段线密度为0.9-1.4dtex,比强度为3.3-5.5cn/dtex。
粗绒棉:纤维平均长度为15-24mm,中段复圆直径为24-28um,中段线密度为2.5-4.0dtex,比强度为1.4-1.6cn/dtex。
非洲棉(草棉)品质与亚洲棉接近,纤维粗而短,已淘汰(2)按初加工方法分。
初加工:将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程,亦称轧棉。
(A)籽棉:带有棉籽的棉花。
(B)皮棉(原棉):去除棉籽所得到的棉纤维。
皮棉重量占籽棉重量的百分数,称为衣分率(30%~40%)。
(C)锯齿棉:用锯齿轧花机加工的皮棉。
纺纱用棉多为锯齿棉。
(D)皮辊棉:用皮辊轧花机加工的皮棉。
(3)按原棉的色泽分类1、白棉:正常成熟,为纺用棉2、黄棉:霜黄棉。
少量使用3、灰棉:雨灰棉,棉铃开裂时由于日照不足或雨淋,潮湿,霜等原因造成。
很少用。
2.棉纤维的生长过程整个棉纤维的形成过程可分为三个时期:伸长期、加厚期、转曲期。
(1)伸长期:主要增长长度而胞壁极薄,形成有中腔的细长薄壁管状物。
(16-25天)(2)加厚期:细胞壁外向里逐日螺旋淀积纤维素,最后有中腔,与成熟度有关(35-55天)(3)转曲期:棉纤维干涸后,胞壁产生扭转,形成不规则的螺旋形,称为天然转曲。
“天然转曲”的成因:纤维素以螺旋状原纤形态一层一层沉积,螺旋方向有左也有右,在纤维的长度方向反复改变,当纤维干涸后,胞壁产生扭转,形成“天然转曲”。
天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力,有利于纺纱工艺的进行和成纱质量的提高。
影响棉纤维长度的因素:品种、生长条件、后加工。
3.棉的初加工(适合种类,产量,优、缺点,棉加工后的长、细、整齐度)4.棉的等级●细绒棉——1-7级,3级为标准级,1-5级为纺用棉,7级以下为级外棉。
《纺织材料学》复习资料

《纺织材料学》复习资料1.纤维: 通常是指长宽比在103倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体。
2.化学纤维: 凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料,通过人工加工制成的纤维状物体统称为化学纤维。
3.差别化纤维: 通常是指在原先纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理,使性状上获得一定程度改善的纤维。
4.复合纤维: 是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5.超细纤维: 细度<0.9dtex的纤维称为超细纤维6.高收缩纤维: 是指纤维在热或热湿作用下的长度有规律弯曲收缩或复合收缩的纤维7.吸水吸湿纤维: 是指具有吸取水分并将水分向临近纤维输送能力的纤维8.功能纤维: 是满足某种专门要求和用途的纤维,即纤维具有某特定的物理和化学性质9.棉纤维成熟度: 即纤维胞壁的增厚的程度.10.原纤(fibril): 是一个统称,有时可代表由假设干基原纤或含假设干根微原纤,大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束。
11.纤维结晶度: 是指纤维中结晶部分占纤维整体的比率.12.非晶区: 纤维大分子高聚物呈不规那么集合排列的区域称为非晶区,或无定形区13.取向度: 不管天然纤维依旧化学纤维,其大分子的排列都会或多或少地与纤维轴向一致,这种大分子排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度14.特克斯〔tex〕: 简称特,表示千米长的纤维或纱线在公定回潮率时的质量克数。
15.旦数即旦尼尔数〔Denier〕: 又称纤度。
是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数16.公制支数简称支数: 是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米(m)数17.主体长度: 是指一批棉样中含量最多的纤维长度.18.品质长度: 是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度,又称右半部平均长度19.滑脱长度: 短纤纱拉断时,从纱的断面中抽拔出的纤维的最大长度.20.吸湿性: 通常把纤维材料从气态环境中吸着水分的能力称为吸湿性21.平稳回潮率: 是指纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平稳稳态时的回潮率。
纺织材料学复习资料

1.纺织材料的概念与范畴纺织材料:包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品。
服用纺织品:衣服、鞋、帽、纱巾家用纺织品:被、床单、桌布、坐垫产业用纺织品:绳索、缆绳、帐篷、炮衣复合材料:轮胎、飞机壳体、风力发电设备的桨叶、土工布、防弹衣、火箭整流罩和喷火喉管、海水淡化滤材2.纺织材料的分类(1)纺织纤维textile fibers概念:截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性的(可挠曲的)细长物体。
按材料类别分为:有机、无机纤维按材料来源分为:天然纤维和化学纤维天然纤维:自然界生长或形成的,适用于纺织用的纤维。
化学纤维:是指用天然的或合成的高聚物为原料,经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。
化学纤维又可分为再生纤维、合成纤维、无机纤维。
再生纤维:以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工而再生制成的纤维。
合成纤维:由低分子物质经化学合成的高分子聚合物,再经纺丝加工而成的纤维。
二、聚集态结构1.对于纤维聚集态的形式,20世纪40年代出现了“两相结构”模型,即认为纤维中存在明显边界的晶区与非晶区,大分子可以穿越几个晶区与非晶区,晶区的尺寸很小,为10nm数量级,分子链在晶区规则排列,在非晶区完全无序堆砌。
这种模型成为缨状微胞模型。
从晶区到非晶区是否存在逐步转化的过渡区,尚有不同解释2.Hearle教授提出的缨状原纤结构模型,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。
3.Kellel等人提出了著名的折叠链片晶假说,并认为,线性高分子链可达几百到几千纳米,具很大表面能,极易在一定条件下自发折叠,形成片状晶体。
4.依照片晶理论及事实,人们认为片晶就如同缨状微胞结构中的微胞,伸出的分子就像缨状分子,再进入其他片晶的为“缚结分子”,是纤维产生强度的主机制。
1、结晶态结构(1)结晶态:纤维大分子有规律地整齐排列的状态。
结晶区:纤维大分子有规律地整齐排列的区域。
纺织材料学期末复习

棉的丝光处理:1、棉的丝光是在有张力或无张力(针织物)的条件下,将棉织品用烧碱或液氮溶液处理,并清洗、中和的加工过程。
2、丝光处理主要是通过碱液对棉纤维的溶胀作用使纤维变圆,纤维的内层次结构更为明显,从而产生丝一样的光泽。
丝光棉纤维的天然转曲由80%减至14.5%,纤维间抱合力减小;截面从腰圆形变为近椭圆形;如此,细胞壁变厚,表面光滑,光泽增强;结晶度减少(70%减至50%),染色性、吸湿性增强;原纤的取向度提高、结构不匀减少,但强度和伸长变化不明显。
纤维的鉴别1、手感目测法棉:较短、柔软、有杂质;毛偏黄、有弹性、带有卷曲麻:粗硬,有些带有淡黄绿色丝:长丝,光泽好、伸直、无卷曲(绢丝虽然短但也有此特征)化学纤维:大多呈白色,可以根据色泽区分有光、半光和无光化纤,根据长度区分长丝和短纤。
仿棉、毛的短纤:虽然色白、有卷曲,但无杂质、无转曲,长度均匀性好。
(化纤与蚕丝的对应区需借助燃烧闻味的方法进行。
)2、燃烧法3、显微镜法4、化学溶解法对于单一成分的纤维,鉴别时将少量被鉴别纤维放入试管中,滴加某种溶剂,摇动试管,观察纤维在溶液中溶解情况,如溶解S、部分溶解PS、不溶解I等。
R:常温5min B:煮沸3min5、着色法纱线的分类1、纱:亦称单纱,由短纤维经纺纱加工,使短纤维沿轴向排列并加捻而成。
2、线:由两根或两根以上的单纱和并加捻成的股线;股线再合并并加捻为复捻股线。
3、花式线:由芯纱、饰纱和固纱加捻组合而成,具有各种不同特殊性能和外观的为~4、空气变形纱:将稍有捻度的长丝束超喂送入高压喷气头,由于射流的冲击,丝束中纤维紊乱生成大小不同的环圈,被丝束捻回夹持于丝束中得到~5、网络丝:丝束在垂直气流撞击下,分散成单丝,按一定间距交络缠结,形成较为蓬松的~6、膨体纱:将两种不同收缩率的纤维纺成纱线,放在蒸汽或热空气或沸水中,高收缩率纤维遇热收缩,将低收缩率纤维拉弯,整个纱线成蓬松状,如腈纶膨体纱。
纱线的基本特征参数一、纱线的细度指标直接指标(直径d)、间接指标(特克斯、纤度)1、特克斯tex N (俗称号数、tex )ISO 采用的纱线细度指标,棉纱线、棉型化纤纱线、中长化纤纱线等。
纺织材料 复习资料

《纺织材料学》考试题名词解释:1、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。
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。
计算题:1、某种纤维的线密度为1.45dtex,如用公制支数和特数表示,各为多少?解:N dtex ÷Nt=10 ⇒ N t= N dtex÷10=1.45÷10=0.145 (特)N t ×Nm=1000⇒ N m= 1000÷N t=1000÷0.145=6896.55(公支)2、一批粘胶重2000kg,取100g试样烘干后称得其干重为89.29g,求该批粘胶的实际回潮率和公定重量。
解:W 实=29.8929.89100-=12%G 公=G实⨯实公WW++100100=2000⨯1210013100++=2017.86(kg)3、计算70/30涤/粘混纺纱在公定回潮率时的混纺比。
纺织材料学_复习材料

纺织材料学复习材料1. 写出部分纤维的单基结构式:p8-9表:纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维。
2. 纤维的细度指标(定义、公式)直接法:用直径、投影宽度、截面积、周长、比表面积;间接法:用长度与重量之间的关系表示。
(1)线密度 特克斯 Nt (tex )——国际标准单位在公定回潮率下,1000米长的纤维所具有重量的克数。
Gk ——纤维在公定回潮率下的重量,称为标准重量(g )L ——纤维长度(m )同品种纤维,Ntex ↑,纤维越粗 。
(2)纤度 旦尼尔(旦数)Nd (denier )——绢丝,化纤常用指标在公定回潮率下,9000米长的纤维所具有重量的克数。
Gk ——纤维在公定回潮率下的重量,称为标准重量(g )L ——纤维长度(m )同品种纤维,Nd ↑,纤维越粗.(3)公制支数 Nm——常用于棉纤维在公定回潮率下,单位重量(克)的纤维所具有的长度:Gk ——纤维在公定回潮率下的重量,称为标准重量(g )L ——纤维长度(m )同品种纤维, Nm ↑,纤维越细.4.吸湿滞后现象:在同一空气条件下,纺织材料吸湿平衡回潮率比放湿平衡回潮率小的现象(或叫吸湿保守性,吸湿滞后现象)。
L 1000k t G N =LG N k dt 10000=dt k D 109L 9000G N N ==dt k m 10000L N G N ==纤维实际平衡回潮率与纤维在放湿或吸湿前的历史有关。
一般提的平衡回潮率指吸湿平衡回潮率。
产生滞后的原因:吸湿时纤维内部氢键打开,纤维间作用力被破坏,微结构单元距离被拉开。
在此基础上,当蒸汽压减少纤维进行放湿时,(1)水分子已经和较多极性基团结合,要离开必需赋予更多能量;(2)放湿时内部微孔单元已经变大,不可能完全回复到原来状态,导致纤维可以保持更多的水分。
所以纤维放湿平衡回潮率会比吸湿平衡回潮率高。
5.温度对吸湿的影响一般情况下,随空气温度提高,平衡回潮率下降;(水分子及大分子热动能增大;蒸汽压力提高)在高湿高温情况下,纤维因热膨胀,导致内部空隙增多,平衡回潮率略有增加。
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纺织材料学复习资料纤维的物理性能(吸湿性、拉伸力学性能、耐热性和导热性、光泽)一、光泽影响纤维光泽的因素:1、纤维层状结构对光泽的影响在纤维体内,层状结构使纤维体内光的折射率产生差异。
当光照射到具有层状结构的纤维上时,经一系列的反射和折射,所有从纤维内部各个层面上产生的反射光,部分被纤维吸收,部分仍折回到纤维表面而射出纤维体。
多层反射作用使到达纤维表面的反射光产生叠加,不同波长光还会产生干涉作用,使纤维呈现较强的光泽而不耀眼。
2、纤维纵向形态对光泽的影响纤维沿纵向的表面形态结构对光泽有重要的影响,纤维纵向表面平滑一致,则漫反射少,纤维表现出较强的光泽。
没有卷曲长丝的化学纤维,镜面反射较多使得光泽较强;丝光处理后的棉纤维,纤维膨胀使天然卷曲消失,纵向表面较为平滑,光泽较强;粗羊毛鳞片较稀疏,紧贴毛干,表面较为光滑,光泽较强。
细羊毛鳞片稠密,毛干贴紧程度较差,光泽较柔和。
若羊毛鳞片受损伤,光泽就会变得暗淡。
3、纤维横截面形状对光泽的影响对圆形截面纤维,进入纤维的光线可在纤维内部反射面上产生透射和反射。
平行光束照射时,透射光会形成聚焦,形成极光点或线,称为“极光”效应。
对三角形截面纤维,照射在纤维上的光线会产生强烈的镜面反射效果,进入纤维内部的光线,会产生镜面反射和平行的透射,像棱柱晶体一样转动或不同视角观察,产生光泽暗淡相间的现象,称为“闪光”效应。
获得具有不同光泽度纤维的措施:清除极光、呆板和刺眼现象,采取添加消光剂;实现光泽的层次感、柔和性和细腻闪烁化,采取仿生。
如天然纤维的原纤结构,能增加散射和多次反射与透射,达到柔和、细腻和微闪烁作用;天然纤维原纤的层状排列结构,能增加多层次的折射与反射,达到层次感和柔和作用。
二、吸湿性影响纤维吸湿性的因素:(1)、纤维内在因素1、亲水基团的作用:纤维分子中,亲水基团的多少和亲水性的强弱能影响其吸湿能力的大小。
数量越多,极性越强,纤维的吸湿能力越高。
(论述题增添如下:各种基团对纤维素纤维,蛋白质纤维,合成纤维吸水性都有很大的影响,如羟基、酰胺基、羧基、氨基等,与水分子的亲和力很大,能与水分子形成化学结合水。
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纤维的物理性能(吸湿性、拉伸力学性能、耐热性和导热性、光泽)一、光泽影响纤维光泽的因素:1、纤维层状结构对光泽的影响在纤维体内,层状结构使纤维体内光的折射率产生差异。
当光照射到具有层状结构的纤维上时,经一系列的反射和折射,所有从纤维内部各个层面上产生的反射光,部分被纤维吸收,部分仍折回到纤维表面而射出纤维体。
多层反射作用使到达纤维表面的反射光产生叠加,不同波长光还会产生干涉作用,使纤维呈现较强的光泽而不耀眼。
2、纤维纵向形态对光泽的影响纤维沿纵向的表面形态结构对光泽有重要的影响,纤维纵向表面平滑一致,则漫反射少,纤维表现出较强的光泽。
没有卷曲长丝的化学纤维,镜面反射较多使得光泽较强;丝光处理后的棉纤维,纤维膨胀使天然卷曲消失,纵向表面较为平滑,光泽较强;粗羊毛鳞片较稀疏,紧贴毛干,表面较为光滑,光泽较强。
细羊毛鳞片稠密,毛干贴紧程度较差,光泽较柔和。
若羊毛鳞片受损伤,光泽就会变得暗淡。
3、纤维横截面形状对光泽的影响对圆形截面纤维,进入纤维的光线可在纤维内部反射面上产生透射和反射。
平行光束照射时,透射光会形成聚焦,形成极光点或线,称为“极光”效应。
对三角形截面纤维,照射在纤维上的光线会产生强烈的镜面反射效果,进入纤维内部的光线,会产生镜面反射和平行的透射,像棱柱晶体一样转动或不同视角观察,产生光泽暗淡相间的现象,称为“闪光”效应。
获得具有不同光泽度纤维的措施:清除极光、呆板和刺眼现象,采取添加消光剂;实现光泽的层次感、柔和性和细腻闪烁化,采取仿生。
如天然纤维的原纤结构,能增加散射和多次反射与透射,达到柔和、细腻和微闪烁作用;天然纤维原纤的层状排列结构,能增加多层次的折射与反射,达到层次感和柔和作用。
二、吸湿性影响纤维吸湿性的因素:(1)、纤维内在因素1、亲水基团的作用:纤维分子中,亲水基团的多少和亲水性的强弱能影响其吸湿能力的大小。
数量越多,极性越强,纤维的吸湿能力越高。
(论述题增添如下:各种基团对纤维素纤维,蛋白质纤维,合成纤维吸水性都有很大的影响,如羟基、酰胺基、羧基、氨基等,与水分子的亲和力很大,能与水分子形成化学结合水。
纤维素纤维:如棉、粘胶、铜氨等纤维,大分子中的每一葡萄糖剩基含有三个羟基,在水分子和羟基之间可形成氢键,所以吸湿性较大。
醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基取代,而乙酸基对水的吸引力又不强,因此醋酯纤维的吸湿性较低。
蛋白质纤维:主链上含有亲水性的酰胺基、氨基、羧基等亲水性基团,因此吸湿性很好,尤其是羊毛,侧链中亲水基团较蚕丝更多,故其吸湿性优于蚕丝。
合成纤维:维纶——大分子中含有羟基,经缩醛化后一部分羟基被封闭,吸湿性减小,但在合成纤维中其吸湿性能力最好。
锦纶6、锦纶66——大分子中,每6个碳原子上含有一个酰胺基,所以也具有一定的吸湿能力。
腈纶——大分子中只有亲水性弱的极性基团氰基,故吸湿能力小。
涤纶、丙纶——因缺少亲水性基团,故吸湿能力极差,尤其是丙纶基本不吸湿。
)2、纤维的结晶度:结晶度越低,吸湿能力就越强。
在同样的结晶度下,微晶体的大小对吸湿性也有影响。
一般来说,晶体小的吸湿性较大。
(如:棉经丝光后,由于结晶度降低使吸湿量增加;棉和粘胶,同属纤维素纤维,每一个葡萄糖剩基上都含有3个羟基,但棉纤维的结晶度为70%左右,而粘胶纤维仅30%左右,W 粘胶>W棉。
纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大,纤维吸湿能力越强。
如粘胶纤维结构比棉纤维疏松,缝隙孔洞多,是其吸湿能力远高于棉的原因之一;合成纤维结构一般比较致密,而天然纤维组织中有微隙,这也是天然纤维的吸湿能力远大于合成纤维的原因之一。
)4、纤维的比表面积:比表面积越大,表面能也就越大,表面吸附能力越强,吸附的水分子数也越多,吸湿性越好。
细纤维的比表面积大,比粗纤维的回潮率偏大些。
5、纤维内的伴生物和杂质:A、棉:纤维中有含氮物质、棉蜡、果胶、脂肪等,其中含氮物质、果胶较其主要成分更能吸着水分,而蜡质、脂肪不易吸着水分,因此棉纤维脱脂程度越高,其吸湿性越好。
B、羊毛:表面油脂是拒水性物质,使吸湿能力减弱。
C、麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶有利于吸湿。
D、化学纤维:表面的油剂对纤维吸湿能力有影响,当油剂表面活性剂的亲水基团向着空气定向排列时,纤维吸湿量变大;而疏水基团向外时,纤维吸湿性变弱。
(2)外界因素1、温度的影响:在一般的情况下,随着空气和纤维材料温度的提高,纤维的平衡回潮率将会下降。
2、相对湿度的影响:在一定温度条件下,相对湿度越高,空气中水蒸气的压力越大,也即是单位体积空气内的水分子数目越多,水分子到达纤维表面的机会越多,纤维的吸湿也就越多。
(在温度和湿度这两个因素:对亲水性纤维来说,相对湿度对回潮率的影响是主要的,对疏水性的合成纤维来说,温度对回潮率的影响明显。
)3、气压的影响(可以不做答,包括4、5)4、纤维原来回潮率大小的影响:由吸湿滞后性知,当纤维材料置于一新的大气条件下时,其从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。
故纤维原来回潮率大小也有一定的影响。
5、空气流速的影响:当纤维材料周围空气流速快时,有助于纤维表面吸附水分的蒸发,纤维的平衡回潮率会降低。
改进纤维吸湿性或消除纤维吸湿性的方法:根据吸湿的极性基团、高比表面积、多微孔、高表面能和吸湿性杂质等机制,方法:引入吸湿基团,采用超细多微孔纤维,进行表面改性与活化,实施掺杂等方法,实现纤维吸湿性能的改善。
三、导热性(1)、纤维的导热性:指纤维材料将热量从高温物体向低温物体传递的性能。
(2)、表征导热性的指标:1、导热系数:当纺织材料的厚度为1m及两表面间的温度差为1℃时,1秒钟内通过1m2材料所传导的热量焦耳数。
W/m. ℃2、绝热率:指包覆试样前、后保持热体恒温所需热量的差值,对包覆试样前保持热体恒温所需热量的百分率。
3、克罗值:在室温20~21℃,相对湿度小于50%,气流为不超过10cm/s(无风)的条件下,一个人静坐不动或从事轻度劳动,保持保持舒适状态,能将皮肤平均温度维持在33℃左右时,所穿着服装的隔热值为1克罗值。
(3)、纤维的导热性的主要影响因素:1、纤维的结晶和取向:结晶度越高,有序排列的部分越多,连续性越好,有利于热振动的传递,导热系数越大。
纤维中的分子沿纤维轴的取向排列越高越多,有利于热在此方向上的传递,分子的取向度越高,沿纤维轴向的导热系数越大。
2、纤维集合体的密度:纤维本身的空穴和集合体的多孔结构,使其具有典型的低导热特征,多孔结构的材料可以携带较多的空气,尤其是静止空气,具有很好的绝热特征;同样的纤维填充密度,当两端气压越大时,空隙中的气体流动性增大,导热系数增大。
填充密度变化,导热系数先大后小,再增大。
3、纤维排列方向:纤维平行于热辐射方向排列,即纤维垂直于纤维层方向取向时,导热能力较强;当纤维垂直热辐射方向,即纤维平行于纤维层排列时,导热能力较低。
4、纤维细度和中空度:当纤维排列特征相同时,纤维细度越细,纤维制品的热辐射穿透能力越弱。
同样密度下相对的空隙越小,静止空气的作用越强,导热系数越小。
纤维中的空腔量越大,在不压扁的状态下,所持有的静止空气及空间越多,纤维集合体的导热系数越小。
5、环境温、湿度:一般认为,温度升高后,纤维分子的热运动频率升高,小分子的自由程度增大,热量的传递能力增强,导热系数随温度升高而增大。
因为水的导热系数较大,湿度增大,纤维的回潮率增加,纤维导热系数增大。
四、拉伸力学性能(1)、表征指标:1、断裂强力(绝对强力):纤维能承受的最大拉伸外力。
2、相对强度A、断裂强度(比强度):指每特(或每旦)纤维能承受的最大拉力。
B、断裂应力(强度极限):指纤维单位截面上能承受的最大拉力。
C、断裂长度:纤维的自身重力与其断裂强力相等时所具有的长度。
(2)、影响纤维拉伸性能的因素:1、纤维的内部结构:a、聚合度:聚合度增加,大分子链间的次价键数目增多,剪切阻力增大,大分子链间不易滑移,所以纤维断裂强度提高。
聚合度足够大,分子链间滑动阻力已大大超过分子链的断裂强力,再增加聚合度,作用越来越不显著。
B、取向度:取向度决定有效承力分子数,取向度高的纤维,分子链张力在纤维轴向的有效分力越大,纤维强度也越高。
C、结晶度:结晶度越高,纤维中分子排列愈规整,缝隙孔洞较少且较小,分子间结合力愈强,纤维的断裂强度、屈服应力和初始模量表现较高,但其伸长率低,脆性增强。
2、试验条件的影响:a、温度和相对湿度:在纤维回潮率一定的条件下,温度高时,纤维大分子热运动能高,大分子柔曲性提高,分子间结合力消弱,纤维断裂强度下降,断裂伸长率增大,初始模量降低。
空气相对湿度或纤维回潮率越大,大分子之间结合力越弱,分子链间越松散,易滑移,一般情况下,纤维回潮率高,则纤维的断裂强度降低,断裂伸长率增大,初始模量降低。
B、试样长度:试样越长,弱环出现的概率越大。
C、试样根数:束纤维根数越多,只算成单纤维强度越低。
D、拉伸速度:拉伸速度大,拉伸至断裂经历的时间短,纤维强力偏高,初始模量偏大,但断裂伸长率无一定的规律。
E、拉伸试验机类型:不同的类型的拉伸试验机,在拉伸过程中对试样施加负荷的方式不同。
如:等速伸长型,等加负荷型和等速牵引型。
天然纤维(棉、麻、丝、毛)一、棉(1)、基本化学组成、特点:纤维素94%~95%和其他物质5%~6%,存在于纤维的主体层(次生层)中;果胶和蜡质,分布于表皮初生层上,其含量随纤维产地和品种不同;在中腔层还附有微量的色素、灰质和蛋白质,色素决定纤维的颜色。
(2)、纤维形态结构特征:形态:多层状带中腔结构,梢端尖而封闭,中段较粗,尾端稍细而敞口,呈扁平带状,有天然的转曲;截面常态腰圆形,中腔呈干瘪状。
结构:截面结构由许多同心圆柱组成,由外至内依次为,表皮层、初生层、次生层和中腔。
表皮层:由蜡质、脂肪和果胶的混合物组成,有细丝状皱纹,具有防水盒润滑作用。
初生层:是纤维的初生细胞壁,由网状原纤组成,对纤维整体起约束和保护作用。
次生层:是棉纤维的主体,基本成原纤不规则变向螺旋结构,含有非纤维物质,并有缝隙和孔洞。
中腔:中腔的大小取决于次生层的厚度,棉纤维越成熟,中腔越小,其中留有原生质、细胞核残余。
(3)、主要的物理与化学性能特点:①拉伸力学性能:强度较高,湿强高于干强;断裂伸长率较低;②刚柔性与弹性:弹性模量较高,变形能力较差,弹性较差。
③吸湿性:具有较强的吸湿能力,在标准大气条件下的回潮率为7.6%左右;④化学稳定性:具有较好的耐碱性,即使在较浓的碱液中也会膨化而不溶解,耐酸性较差;⑤隔热耐磨性较好,耐光性一般,耐有机溶剂,具有较好的染色性能,耐虫蛀易发霉。
(4)、服用棉纤维的应用情况:棉纤维可以制成纯棉织物,也可以与其他纤维制成混纺织物或叫织物。
棉织物通过不同的加工工艺,可以形成风格迥异的外观:或硬挺粗犷,或细腻光滑如丝绸,或在织物表面起绒毛、凸条或泡泡花纹等,还可制成弹力织物、烂花布、涂层织物等具有特殊外观和性能的织物。