纺织新材料学试题集AAA

羊毛公定回潮率为 15，粘胶公定回潮率为 13 % ，涤纶公定回潮率为 0.4 % ，棉纱的公制公定回潮率为 8.5% ，棉纱的英制公定回潮率为 9.89 % ，棉纱体积重量为 0.85g/cm3 , 65/35 涤棉混纺纱的体积重量为 0.88 g/cm3。题型一：【名词解析】1. 纤维: 通常是指长宽比在 100 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，经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: 通常是指在原来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: 细度合成纤维的分类及突出特性。涤纶：合成纤维的最大类属，其产量居所有化学纤维之首。断裂强度和弹性模量高，热定型性能优异，耐热性高，耐腐蚀性能好。染色性差，吸湿性差，易燃烧，织物易起球。锦纶：耐磨性居纺织纤维之首，染色性能在合成纤维中属较好吸湿性在合成纤维中仅次于维纶。耐光性较差，耐热性也较差。在使用过程中易变形。腈纶：手感好，弹性好，有“合成羊毛”之称。耐日光和耐气候性特别好，易起球，吸湿性较差，耐酸碱性较差，属于易燃纤维，对热敏感。丙纶：世界第二大产量的纤维。合成纤维中最轻的纤维。强度较高，耐化学腐蚀性，耐光性，耐热性，染色性较差。维纶：吸湿性能相对较好，有“合成棉花”之称。化学稳定性好，耐腐蚀性，耐光性好，耐碱性能强。氯纶：具有较好的阻燃性能。强度和棉纤维相接近，抗无机化学试剂性能好，耐强酸耐强碱，耐腐蚀性能强，隔音性能好，有辅助治疗作用。氨纶：弹性纤维。棉纤维的分类及加工方式，如何分级，按棉花的品种分：陆地棉（细绒棉） ，海岛棉（长绒棉） ，亚洲棉（粗绒棉） ，非洲棉（草棉）按棉花的色泽分：白棉，黄棉，灰棉，彩棉按棉纤维的成熟度分：成熟棉，未成熟棉，完全未成熟纤维，过成熟纤维，完全成熟纤维。按加工方式：皮辊棉，锯齿棉分级：我国国家标准 GB1103-1999 棉花 细绒棉 ，根据原棉标准品级条件，即成熟程度、色泽特征、轧工质量，将细绒棉分为七级，即一级至七级，三级为品级标准级,七级以下为级外？再生纤维特性再生纤维分为再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维。再生纤维素纤维：普通粘胶纤维：有明显的皮芯结构，染色牢固度好， 高湿模量和强力粘胶纤维：全芯层结构。铜氨纤维：无皮芯结构醋酯纤维：有弹性悬垂性好再生蛋白质纤维：耐热性能差，易损伤，发黄。影响纤维吸湿的因素及吸湿机理因素：内因主要有：1.亲水基团的作用 2.纤维的结晶度，晶区中的大分子均形成规则有序的空间排列，水分子不可及，纤维的结晶度越低，吸湿能力越强。3.纤维的比表面积和内部空隙。纤维的比表面积越大，表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，纤维的吸湿性也越好。 4.纤维中的伴生物和杂质。油脂是拒水性物质，它的存在使吸湿性减弱。外因：1.吸湿度和气压。只有气压大，温度低，相对湿度高时，水分子大量凝结，这与纤维吸湿关系不大。集中体现在纤维表面的凝水和纤维间的毛细吸水。2.空气流速的影响。空气流速加快时，有助于纤维表面吸附水分的蒸发。吸湿机理：所谓吸湿机理是指水分与纤维的作用及附着与脱离过程。纤维吸湿：直接吸收水：纤维分子的亲水基团直接吸着水分子，紧靠纤维大分子使分子间结合力变化影响其物理性质。间接吸收水：对已被吸附水分子，间接靠在纤维大分子上属液态水，也包括凝结于表面和空隙的水。直接吸收水取决与纤维中的极性集团；间接吸收水与纤维中空隙和无序区有关。纤维的吸湿滞后性现象及原理当把高回潮率和低回潮率的纤维材料放在同一大气压条件下时，起始回潮率高的纤维，将通过放湿过程达到其平衡回潮率，低回潮率的纤维将通过吸湿达到平衡回潮率。在相同大气条件下，放湿的平衡回潮率和吸湿的平衡回潮率始终不会重合和交叠，极端现象是个典型的滞后环。这种放湿得到的平衡回潮率总是高于从吸湿得到的平衡回潮率现象叫做吸湿滞后性现象。经纬纱捻合和织物组织配合，对织物外观，风格和手感的影响。经纬纱捻合和织物组织配合，可织成不同风格、外观和手感的织物。若：经纬纱捻向相同，表面纤维反向倾斜，纱线反光不一致，组织点清晰；交织点纤维同向相嵌，不易移动，织物紧密稳定。若：经纬纱捻向相反，则织物表面的纤维朝一个方向倾斜，从而使织物表面反光一致，光泽均匀，组织点不明显，交织点纤维反向交叠，易于移动，织物较为松厚柔软。吸湿对纤维性能的影响（ 力学密度等）密度：纤维的密度随回潮率的增加呈现增后降的特征。最大密度发生在回潮率的 4%6%，其原因是水分进入纤维空隙，质量增加而体积不变，随后体积膨胀，因水的密度小于纤维的密度，故密度下降。力学：纤维吸湿后，其力学性质如弹性、模量、伸长、刚度等随之变化。随回潮率的增大，其强力模量、弹性和刚度下降，伸长增加。其原因是大分子链间的相互作用减弱，分子滑移，故强力和模量下降，伸长增加。加捻对短纤维，纱线性能的影响（强度、密度、直径等）对纱线强度影响：加捻对短纤维是至关重要的。加捻使短纤维产生预应力，尤其是外层纤维，纤维间的抱和增大，有利于强度提高；但捻回角的增大，使纤维的承力在纱轴方向的分力减少，影响纤维强力的有效利用。加捻对纱强是一个均匀化的过程，有利于纱线弱节的清除，主要作用在两个方面：一是加捻会对较细、较松、较软的部分实施，使这些部位变得紧密并相互抱和，故可以减少弱节。二是在加捻纤维间形成良好的抱和而形态稳定。对纱线体积、质量和直径的影响：在一定范围内，随着捻系数的增大，纱内纤维紧密度增大，纤维间空隙减少。纱的体积质量增大，使纱的直径减小。当捻系数达到一定程度时，纱的可压缩空间减小，体积、质量和直径变化减小。纱线直径和捻系数之间的关系纱线直径不同，同样的捻度所产生的扭矩不相同，纤维对纱轴线的倾角也不相同。因此捻度只能用来比较同样粗细纱线的加捻程度，不能用来比较不同粗细纱线的加捻程度。捻系数的实际意义是：当纱线的密度 相等时，捻系数与捻回角的正切值成正比，与纱线粗细无关。捻系数用来比较同体积质量，不同细度纱线的加捻程度。影响纤维弹性的因素有纤维产生三部分变形的机理可知，不同结构的纤维，其回弹性不同。？测试条件对弹性指标的影响很大，拉伸试验和类型，定伸长或定负荷大小，停顿时间，温湿条件相对湿度混纺纱的拉伸机理混纺纱有两种或两种以上不同种类纤维纺制形成的。当拉伸纱线时，纱中伸长较小的纤维组分首先被拉断，这一组分断裂时，另一组分纤维将要承受原来是由伸长小的纤维组分承担的额外负荷。混纺纱的断裂程度与混合组分纤维的拉伸性能和混纺比密切相关。纱线可加工性所包括的内容和原理纱线的可加工性的概念包括两个方面：原料对加工体系的适应性， 加工体系对原料的优化和高性能加工成形。短纤维的加工过程是：纤维开松（除杂和混合） 梳理成网 成条 并条混合牵伸加捻 成纱 卷装成形。原理和目的：开松的目的是：除去杂质，混合纤维 方便后续梳理。梳理目的是：使纤维分离，开始伸直取向兼带除杂功能，并在成网后汇合成条。并条的作用是：使纤维条混合均匀，纤维进一步伸直，并确定稳定的纤维重量。牵伸加捻是将纤维条拉伸变细，纤维平行排列，并实施加捻，使纤维相互抱和形成具有一定强力的细纱。卷装则是将制成的纱及时卷绕成规定形状和大小，以防止纱线紊乱和便于后续加工使用、运输、储存。棉、毛、麻、绢丝和短纤维成纱的基本原理相同。简述纤维在纱线中径向内外转移的规律纤维长度下降时，较长纤维会优先向纱内转移，较短纤维倾向于纱的外层。因为长纤维与较多的纤维接触，在加捻时被拉入纱内层的趋势大，较短纤维易被挤到纱的外层。纤维的粗细不等时，一般粗的纤维会较多的趋向于纱的外层，而细的纤维位于纱的内层，这是因为粗纤维一般比较硬挺，空间位阻大，再细纱加捻区不容易挤入纱的中心部分，细的纤维则相对容易嵌入纱的内层。初始模量较大的纤维会更多的趋向于纱的内层，因为加捻时纤维的张力较大，故产生较大的向心压力。抗弯刚度大的纤维容易分布在纱的内层圆形截面的纤维因为比表面积小，或体积小，则容易克服阻力挤入纱内层。纤维的卷曲性，摩擦系数，纱的细度和捻系数等也是影响纤维转移的因素。影响纤维比电阻的主要因素内部和外部因素。内部：纤维的内部结构。非极性分子组成的纤维，比电阻大，聚合度大，结晶度大，取向度小的纤维比电阻大。外部：外界大气条件、纤维附着物、测量方法等吸湿：干燥纺织纤维，比电阻大，吸湿后，比电阻下降。回潮率高，比电阻小。温度：纤维电阻随温度升高而降低，温度升高，纤维和杂质电离的电荷数增多，纤维体积变大，电阻下降。纤维附着物的影响：附着具有吸湿性能的、导电能力的杂质，会降低纤维的比电阻。其他因素对纤维比电阻的影响：电压高低，测定时间长短，使用的电极材料等。试述纤维长度与成纱质量的关系（强度，毛羽，纱线条干等）与成纱强度关系在其他条件相同的情况下，纤维越长，成纱强度越大（原因是：纤维间的接触长度长，纱线受外力作用时，不易滑脱。纱线拉断因素以纤维拉断为主，滑脱次之）。在保证成纱强度的前提下，纤维越长，纺出的纱的极限细度越细。与成纱毛羽：成纱毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头、纤维圈等形成的。在其他条件相同的情况下，纤维越长，成纱的表面较光滑，毛羽减少。原因是：用较长纤维纺纱时，可取较低捻系数，在细纱中的纤维端出较少，成纱表面光洁，毛羽减少。纤维的长度：整齐度差，短绒率大时，成纱条干差，强度下降。天然纤维的耐碱、耐光性、强度等性能。棉纤维：吸湿性好，耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂，隔热，耐热，最大宗天然纤维。弹性和弹性恢复性差，不耐强无机酸，易发霉易燃。麻纤维：吸湿性好，强度高，变形能力小，纤维以“挺爽”特征。毛发类纤维：既呈酸性又呈碱性，耐酸能力弱，有机酸作用较无机酸作用缓和。碱对羊毛作用比较强烈，毛损伤严重，耐光性能差，高度回弹性。蚕丝：蚕丝纤维是一种弱酸物质，耐酸不耐碱，耐光性能差。棉纤维成熟度与纺纱工艺，成品质量关系。成熟度高的棉纤维能经受打击，以清除杂质，不宜长生棉结和索丝。成熟度高的棉纤维吸湿性能较低，弹性较好，加捻效率较低。成熟度高的棉纤维在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高。成熟度中等的棉纤维，由于纤维较细，因而成纱强度高，成熟度过低的棉纤维成纱强度不高，成熟度过高的棉纤维偏粗，成纱强度低。但成熟度高的棉纤维在加工成织物后，耐磨性能好。成熟度高的棉纤维吸色性好，织物染色性均匀，薄壁纤维吸色性差，容易在深色织物上呈白星，影响外观。纤维细度与成纱质量、纺纱工艺的关系其他条件不变时，纤维越细，成啥强度越高，为保证成纱具有一定强度，细纤维可纺较细的纱。这是因为成纱的截面内包含纤维根数多时，纤维之间接触面积大，纤维之间滑脱机会少，可使成纱质量提高，但若成熟度差的薄壁纤维纺纱，由于单纤维强度低，成纱强度会低。纤维的细度对成纱条干不匀率有显著影响，纤维越细，纱的条干不匀率越低。纤维越细，刚性越差，细纤维不易做起绒织物的起绒纱。纤维越细，加工过程中容易扭结或折断，清棉、梳棉处理不当时易产生大量的短纤维，并条高速牵伸时产生大量棉结。丝光处理后棉纤维的结构与性能有何变化？ 丝光处理对纤维所加的张力直接影响分子取向度，从而影响纤维强度，丝光后的棉纤维，强度增强，光泽变好。提高了棉纤维的纤维强度均匀性。丝光下纤维结晶度下降，无定型区增加，使纤维吸湿和染料吸附能力增强。天然卷曲减少，光泽提高，强度增加，延伸减少。相对湿度对纤维吸湿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，纤维的吸湿也就越高。1.试述纤维长度及长度不均对可纺性有何影响，为什么？（同 18）2.纤维细度不均的含义纤维之间的粗细不均 现为本身沿长度方向上的粗细不均3.纤维拉伸性能指标包括的内容（同 9）疲劳破坏的形式与过程形式：纤维