2023年优秀教案 纺织材料学 第一章 第一节 【棉纤维】详细教案
纺织材料学第二版教学设计 (2)
纺织材料学第二版教学设计课程背景纺织材料学是一门介绍纺织材料的物理、化学和结构的基础课。
通过这门课程的学习，学生将深入了解各种不同类型的纺织材料，包括纤维、纱线和面料等。
本教学设计是基于《纺织材料学》第二版所编写的，旨在为纺织材料学课程的教学提供一个有效而系统的框架。
教学目标1.掌握纺织材料的结构与性质，以及它们之间的关系。
2.了解各类纺织材料的制造、特点和使用。
3.理解纺织材料在纺织品设计和生产中的应用。
教学内容第一章：纺织材料的分类和特性1.纺织材料的基本分类2.纺织材料的化学成分和结构3.纺织材料的物理和力学性能第二章：纤维的制造和加工1.纤维的分类和特性2.纤维的制造方法3.纤维的加工技术第三章：纱线的制造和特点1.纱线的分类和特点2.纱线的制造方法3.纱线的测试和评估第四章：面料的组成和特性1.面料的分类和特点2.面料的组成和质量评估3.面料的设计和应用第五章：纺织品的染色和印花1.纺织品染色和印花基础2.染料和染色剂的分类和特性3.染色和印花技术的应用第六章：纺织品的整理和护理1.纺织品的整理和护理2.纺织品的整理技术3.纺织品的护理方法教学方法采用课堂讲授和实验相结合的教学方法，通过基本理论的教学及实验在现实场景中的应用，全方位地培养学生的基本素养和关键能力。
教学评估通过期末考核、平时作业、出勤率等综合评估学生的学习情况和掌握程度。
其中，期末考核占40%，平时作业及实验成绩占20%，出勤率占20%。
教学资源1.教材：《纺织材料学》第二版2.实验设备：便携式织布机、纺纱机等3.软件：纺织材料学模拟软件总结纺织材料学是一门非常重要的基础课，它不仅可以为学生提供更广阔的纺织产品知识，而且可以帮助学生深入了解产业的各个环节，为以后的职业生涯打下坚实基础。
根据上述教学设计，希望学生能深入学习纺织材料学的理论和实践技能，同时提高他们的动手能力和创新思维能力，为未来做好准备。
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。
第一章棉纤维及其初加工
2、有机棉 、 3、 转基因棉 、
吸水膨胀2水解酸存在的水溶液及高温水中水解聚合度降低3氧化氧化剂使其降解聚合度降低对碱稳定碱浓度9发生可逆溶胀9不可逆溶胀丝光处理对酸敏感发生腐蚀透明印花稳定250度降解
纺纱比较学
参考资料：纺纱比较教程 纺纱学 毛纺、麻纺、绢纺 纺织加工化学 学时：32
Hale Waihona Puke 前言我国纺织行业是国民经济的支柱，民生行业 我国是世界纺织品生产、消费的大国 但不是强国：主要生产中低档产品，服装在国 际竞争中处于绝对优势，而其他较弱 纺织业存在的问题：利润低，无世界名牌 十一五规划目标： 2020年纺织大国→纺织强 国
蛋白质纤维>纤维素纤维 蛋白质纤维 纤维素纤维
(五）热学、光学、电学、声学 五 热学、光学、电学、
第一章 棉纤维及其初加工
第一节 棉纤维的结构和性质 一、棉纤维的分类
1、按品种分：粗绒棉、非洲棉、细绒棉（25~33mm）、长绒 、按品种分：粗绒棉、非洲棉、细绒棉（ ）、长绒 ）、
棉（33~45mm） ）
2、初生壁 、
果胶，纤维素 果胶，
3、次生壁 、
纤维素，占纤维重 纤维素，占纤维重90%
4、中腔 、
三、棉纤维的化学成分及性质
1、化学成分 、 纤维素： 纤维素：95%，果胶，蜡质，灰分等 ，果胶，蜡质， 2、化学性质：耐碱不耐酸 、化学性质：
β甙键 甙键
（1）水的作用：吸水膨胀 （2）水解
酸存在的水溶液及高温水中，水解聚合度降低
长绒棉
细绒棉
粗绒棉
2、按色泽分
二、棉纤维结构
横截面： 横截面：腰型 纵向： 纵向：转曲带状
未成熟纤维， 未成熟纤维，中腔大 过成熟纤维，无中腔， 过成熟纤维，无中腔， 纵向为棒状 纵向为扁带状
天然纤维教案
自然纤维教案|第一章其次节自然纤维教学目标：1、了解棉、麻、毛、丝的化学成分及形态构造特点。
2、把握棉、麻、毛、丝四大常见自然纤维的主要性能。
教学重点：棉、麻、毛、丝四大常见自然纤维的主要性教学难点：常见自然纤维的形态构造教学方式：讲授法教学课时：2 课时教学过程：一、棉纤维〔一〕化学组成主要组成物质是纤维素纤维，除纤维素外，棉纤维还含有果胶、棉蜡等物质。
〔二〕形态构造1.纵向构造：棉纤维纵向呈扁平带状，有自然的扭曲。
2.横截面：棉纤维的横截面呈腰圆形，中间有空腔。
〔三〕棉纤维的种类 1.长绒棉：长绒棉又称为海岛棉，它是一种瘦长、富有光泽、强力较高的棉纤维2.细绒棉：细绒棉又称陆地棉，其产量高、质量也好3.粗绒棉：又称亚洲棉，粗绒棉纤维粗而短，品质较差，现在已很少种植。
〔四〕棉纤维的主要性能 1.吸湿性：棉织物穿用舒适、吸湿透气、不起静电。
2.耐碱性：棉纤维有较好的耐碱性，稀碱在常温下不会影响棉织物的强度，用 18%的烧碱溶液浸泡织物，并且加确定张力，可以使棉织物呈现丝一样的光泽，这种处理成为丝光，丝光后的棉纤维吸湿性能提高，染色性能提高。
3.耐酸性：棉纤维耐酸性较差，酸可以使纤维素分解。
4.强度和伸长：棉纤维有较高的强度，尤其是湿强度更高；棉纤维变形力气差5.易霉变：微生物和霉菌对棉织物有破坏作用，棉布服装应当清洗干净后防潮保管。
6.易折皱：棉织物弹性恢复性差，易产生折皱和变形。
棉布服装洗涤后需要熨烫恢复平坦。
二、麻纤维〔一〕苎麻 1.化学组成：主要组成物质为纤维素，其余为伴生物。
2.形态构造：纵向外表有横节和竖纹，横截面呈腰圆形，有中腔〔二〕亚麻 1.化学组成：同苎麻。
2.形态构造：纵向同苎麻，横截面呈多角形，有较小的中腔。
〔三〕麻纤维的主要性能 1.吸湿性：麻纤维有良好的吸湿性能，麻纤维的散湿速度比吸湿速度快一倍，可以快速将织物中的水分向外散发，夏季穿用麻织物挺爽舒适、吸湿透气、消汗离体。
纺织材料学——天然纤维素纤维1
（二）手扯长度
1mm分档。25mm;26mm;---31mm （三）麦头代号 1. 229A：2表示2级棉，29表示手扯长度27 mm，马克隆值A级。 2．“ ”表示皮辊棉，无横线表示锯齿棉。 如：430B 3.“Y” 表 示 黄 棉 ， “ G” 表 示 灰 棉 。 如 ： Y427B，G525C 4. A、B、C表示马克隆值。
（2）确定了棉纤维的表面性质，有拒水性，这对棉 纤维有保护作用，而会影响染整加工，应在染整 加工的初期将其破坏并去除。
（3）不是结构均一的物质，分为三层：外层基本 是由果胶物质和蜡状物质组成，第二、第三层纤 维素呈绕纤维轴旋转的网状结构。
棉纤维的化学组成
组成 纤维素 果胶物质 蜡状物质 灰分 有机酸与多 糖 含类氮物质 其他
2. 棉纤维次生胞壁外层的螺旋角为30°-35°左 右，麻纤维的螺旋角为6°。
（三）纤维素的化学性质
1．纤维素与碱的作用
（1）常温下，浓的氢氧化钠溶液会使天然 纤维素纤维发生不可逆各向异性膨胀，纤维纵 向收缩而直径增大，如施加一定的张力防止其 收缩，并及时洗碱，可使纤维获得丝一样的光 泽，这就是丝光。
（二）细度检验
1.棉纤维的粗细 理论直径：长绒棉14um，细绒棉18um）
2.测试方法 (1)中断切断称重法 (2)气流仪法 (3)马克隆气流仪
马克隆值（M）
是棉纤维细度和成熟度的综合指标，无量纲、 数值约为每英寸的重量（μg）。
马克隆值在3.5-4.9范围内的棉花具有正常的 纺纱价值（优质马克隆值）,过高的马克隆值， 纺纱时的落棉量较少、棉纱条干均匀、纱疵少、 棉纱外观等级高，但棉纱抱合力下降、断头率增 加，棉纱强力和可纺支数下降；过低的马克隆值， 棉纱强力和可纺支数较高，但纺纱时的落棉量较 多、棉纱外观等级低。
纺织材料学教案1 纤维结构的基本知识
纤维 粘胶 低牵伸(普通粘胶)
高牵伸(强力粘胶) 铜氨粘胶 苧麻 海岛棉 陆地棉
取向因子 0.54 0.88 0.74 0.97 0.72 0.62
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
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。
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 普通粘胶 富强粘胶 强力粘胶 Modal Tencel® 浆粕
结晶度(%) 30～35 45～50 50～55 42～46 48～52 55～65
聚合度 250～300 500 左右 300～350 350～450 500～550 >600
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，
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。
纺织材料学教案
2．纤维的结晶度
3．纤维的比表面积和内部空隙
4．纤维内的伴生物性质与含量
5．温湿度和气压
6．空气流速
六吸湿对纤维性能的影响掌握（10分钟）
1重量↑
2长度和横截面积↑
小结：吸湿等温、等湿线，影响纤维吸湿性的因素
作业：吸湿等温线，吸湿滞后性，吸湿滞后圈，吸湿积分热，吸湿微分热
1．涤纶实际回潮率为0.3%.棉纤维实际回潮率为7%,为使涤棉干重混纺比百分数为65/35问: 涤棉湿重混纺比应为多少?混纺纱线的实际回潮率为多少?
课时2学时
章节题目
第一章纤维结构基础知识；第二章纤维的形态及基本性质
本次课
教学目标
掌握纤维结构测试分析方法；纤维细度的直接和间接指标
本次课
重点难点
显微分析技术，纤维细度的间接指标
第三节纤维结构测试分析方法
一显微分析技术重点掌握（20分钟）
1光学显微镜
2电子显微镜
二X射线衍射法掌握（10分钟）
三红外光谱分析法掌握（10分钟）
四等长化纤长度测试掌握（25分钟）
中段切断称重法
平均长度LCW = W0·LC / WC
小结：纤维长度分布与指标，纤维长度测量方法，纤维长度与工艺的关系，中段切断称重法测等长化纤长度
作业：1.纤维细度、长度分别有哪些测试方法？
2．用中段切断称重法测等长化纤长度, 细度,已测得中段切取长度为20mm,中段重量为15mg，两端重35mg,中段根数2500根,求该纤维的平均特数和平均长度
本次课
重点难点
纺织纤维超分子结构的物理含义、所包含的内容及其对纤维性能的影响。
二、侧基与端基重点掌握（25分钟）
侧基影响大分子的柔顺性和凝聚态结构
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《棉纤维》教案
一、课题：棉纤维
二、课型：新授课
三、课时：第2课时
四、教学目标：
1、知识与技能目标：回顾棉纤维的分类、品质评定相关指标，学生能够掌握棉花质量标识的含义。
2、过程与方法目标：学生通过教师讲授，自主探究，分组讨论，掌握棉花质量标识的含义。
3、情感态度与价值观目标：培养学生观察探究能力，体悟棉花质量指标对棉纺企业生产的重要性，提升棉花品质判断及检测能力，观察和感受身边的纺织物，体验学纺织、用纺织的乐趣，领略纺织之美。
五、教学重点：掌握棉花质量标识的含义。
六、教学难点：重点掌握棉花质量标识的含义，体悟棉花质量在纺织上的应用，提升棉花品质判断及检测能力。
七、教学方法：讲授法、问答法、
八、教学用具：多媒体
九、教学过程
1.新课导入
教师谈话引入：教师利用多媒体在屏幕上展示一组棉花的图片，让学生谈一谈认识这个植物吗？天气渐冷，我们都准备添置新衣，【教师提问】同学们买新衣准备御寒了吗？
【学生回答】有的说买了有的说没买，【教师点评并追问】那么同学们平时有没有发现我们身上的外套上面都有一个标签、名牌？它和我们日常穿的贴身衣服（内衣、秋衣秋裤）在成分上有什么不同呢？看到同学们一脸疑惑，安抚同学们，没关系，这跟我们今天这节课所学的内容有关系，我们可以通过一个标识来判断这个衣服的质量及成分，接下来让我们一同继续了解走入棉纤维的世界。
2. 讲授新课
（1）质量标识
引言：平时我们穿的衣服上都有一些标签标识、名牌，就像衣服的“身份证”一样，比如外套标签在侧边缝合线上，标明了面料成分、洗涤方法，以便我们长久地穿着和保养衣物。
同样我们的棉花、棉纤维也有一个类似“身份证”一样的质量标识，教师利用多媒体在屏幕上展示一组纺纱厂仓库棉包整齐排列的图片，棉包上左上角会有印刷的黑色字体，那就是质量标识，为了方便观察，教师将其中两个质量标识誊写至黑板上，G528C Y325B
【教师提问】请同学们一起观察这两个质量标识，首先引导大家说出质量标识的组成是怎样？【学生回答】由字母和数字组成，【教师点评并追问】很好，大家观察很仔细，引导大家首先看第一个字母G会是什么含义？大家想一想，思考一分钟。
【学生举手回答】【教师点评并追问】很棒，他说这个字母G可能是代表上节课中所学的品级，这位同学很有勇气站起来回答问题了，但是答案距离我们的正确答案还有点出入，请大家再思考一下。
引导大家想一下我们曾经学得英文？
【学生回答】【教师点评并追问】嗯很棒，我听到有人小声说会不会是Gray ，green这两个颜色是首字母呢？很好，看来同学们英语学得很不错，并且善于联想，老师告诉大家这个G 就是代表大家所说的Gray灰色的意思，指的是灰棉。
大家回顾一下上节课我们说白棉花按颜色分为哪三类？
【学生举手回答】【教师点评并追问】非常棒，这位同学一看课下就进行了深入的复习，记住了知识点，她说白棉花按颜色分为白棉、灰棉和黄棉！没错，老师告诉大家这个首字母G，
gray就代表灰棉，Y，yellow代表黄棉，而老师需要跟大家特别强调一点，这个白棉由于较常见，我们对白棉不做任何字母标示，大家记住了吗？【学生齐声回答】记住了。
接下来我们继续看第二个数字5，
【教师提问】同学们思考一下这个数字5代表什么？
【学生回答】【教师点评并追问】这位同学很棒，上节课听得很认真，看出也在课后进行了复习，他说这数字5可能是代表品级的，很正确，这个5就是代表品级，品级一共分为1-7级，我们回顾一下，是数字越大品级越好呢？还是数字越小品级越好？
【学生回答】【教师点评并追问】同学们争论地很激烈啊，听到有同学说是数字越大品级越好，在这里给大家纠正一个小错误，我们是1级最好7级最差，大家记住了吗？
【学生回答】【教师点评并补充】好，需要给大家补充的一点是我们一般将白棉三级作为标准级，而纺织可用的棉花等级在1-5级。
大家注意一下。
接着我们继续看后面三位28C，分别是代表什么呢？
接下来，进行分组讨论，4人一组，1分钟思考时间，稍后派小组代表表达一下思考结果，给大家提示一下这个数字和字母代表2层含义，现在开始讨论。
【教师提问】听到大家逐渐安静下来了，想必每个组都有了自己的答案，请哪个组代表来进行回答一下？
【学生举手回答】【教师点评并追问】后面那位同学，看到你手举得最高，请你来说说你们组的想法吧。
好，请坐很不错，他们组很善于思考和创新。
他说28可能是轧工厂生产棉花的出包批次，这个棉花是第28批出来的，而C代表马克隆值，因为上节课说马克隆值是分为A、B、C级，这里C可能就代表马克隆值等级为C级。
很棒它能将新旧知识融合，动脑筋思考了，不过同学们，老师告诉大家他只说对了一半，还有其他组代表说说想法吗？【学生举手回答】【教师点评并追问】非常棒，他说的完全正确，这位同学他说28应该是我们上节课用手扯法测量出的棉纤维主体长度，之前测出的棉纤维主体长度是28mm是两位数，刚好是28，而这个C他们组也觉得是马克隆值！非常棒，他可以将我们新旧知识进行融会贯通，很好，大家一起给他们组鼓个掌吧。
大家也是这样认为的吗？
【学生回答】【教师点评并追问】听到同学们也说也是这么认为的，非常好。
老师告诉大家28确实在代表棉纤维主体长度是28mm，记作数字28；而C代表是马克隆值，简称马值，马克隆值是一个表征棉纤维成熟度的指标，一般棉纤维成熟度越好，后续才会有较高的纺纱性能和染色性能，使得棉纤维的使用价值最高。
最后我们观察一下这两个标识还有什么不同吗？
【学生异口同声回答】【教师点评并说明】很好同学们都发现了G528C 标识带下划线，而右边Y325B不带下划线，没错，老师告诉学生这个“”代表皮辊棉，没有“”代表是锯齿棉。
教师利用多媒体在屏幕上展示皮辊棉微观图和锯齿棉微观图，引导学生看，教师解释纤维排列较整齐较长的是皮辊棉，轧工厂加工这种棉花产量低，而锯齿棉则相反。
（三）巩固练习
老师和学生再次一起回顾质量标识的相关知识，教师利用多媒体在屏幕上展示，请学生回答Y132A棉花质量标识的含义。
（四）归纳小结
请学生总结本节课的
教案
2023~202 学年第学期学校：
任教年级：
任教学科：纺织材料学
所学内容，教师评价。
（五）布置作业
请学生结合所学内容，
①请对以下质量标识进行释意
G623B 332A
②我们身穿的衣服上都有服装标签标识，行业内成为“唛头”，请同学们课后观察外套与贴身衣服面料成分有什么相同和不同？对比棉花质量标识与唛头的相似点和不同点？
十、板书设计
十一、教学反思：略。