(2)当测试温度不变,而湿度增大时,则该纤维的强度和伸长将有什么变化?说明其原因。
解:1kgf=9.8 N=980 cN; 14.1gf=
14.11010×980=13.818cN;Ndt=×ND=×3=3.33dtex;
9910004?103NDPb13.818所以:Pdt===4.15cN/dtex由d?得 ? 9??Ndt3.331000ND1000*3==292.40(um2)=0.000292mm2 9?9*1.14Pb0.13818lb?lo0.8ζb===473.22N/mm2;断裂伸长率εb=×100%=×
A0.000292lo20A=πd2/4=
100%=4%
湿度增加,强力一般会下降;对于吸湿能力差的纤维,强力变化不太显著;伸长率有所增加
原因:水分子进入纤维内部后,大分子之链间的相互作用减弱,使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移 2002年一、名词解释
棉纤维成熟度:纤维细胞壁的增厚程度,胞壁越厚,成熟度越好 1、吸湿滞后性
同样的纤维在一定的大气温湿度条件下,从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡,两种平衡回潮率不相等,前者大于后者,这种现象称之。
2、取向度
取向因子(取向度):指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度 3、蠕变与应力松弛
蠕变-指一定温度下,纺织材料在一定外力作用下,其变形随时间而变化的现象。 应力松弛:在一定温度下,拉伸变形保持一定,纺织材料内的应力随时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松弛。 4、热定型
就是利用合纤的热塑性,将织物在一定张力下加热处理,使之固定于新的状态的工艺过程。(如:蒸纱、熨烫) 5、转移系数
衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度指标M>0 表示这种纤维向纱的外层转移,M↑表示向外转移程度越大,M=100% ,表示两种纤维在纱的断面内完全分离; M=0 混纺纱中纤维呈均匀分布 M<0 纤维向内转移,M↑表示向内转移程度越大,M=-100% 纤维集中分布在纱的内层。 7、随机不匀
纤维本身在纱中的随机分布产生的不匀--随机不匀(极限不匀,理论不匀)公式: 8、变形纱
化纤原丝在热和机械作用下,经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱,称为变形丝或变形纱。包括:高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝、
9、紧度与未充满系数
紧度-纱线的投影面积占织物面积的百分比,本质上是纱线的覆盖率或覆盖系数。
未充满系数:δ=线圈长度/纱线直径,可表示纱线粗细不同时的针织物稀密程度,δ越大,说明针织物越稀疏。
10、织物免烫性: 织物洗涤后不经熨烫所具有的平挺程度称为免烫性。
二、问答题(48分)
1、(12分)何为羊毛的缩绒性,分析说明缩绒性在羊毛加工和使用中利弊及其克服弊端的方法。
缩绒性:羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿插,纠缠,交编毡化。这一性能称之。
利:缩绒使毛织物有独特的风格;弊:缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差(洗涤后易收缩,变形)影 响穿着的舒适性与美观(起毛起球) 克服弊端应对织物进行防缩处理:(1)氧化法,用次氯酸钠、氯气、氯胺等化学试剂处理毛织品,使毛纤维表面鳞片受损伤,降低摩擦效应(2)树脂法,用树脂处理产品,即在毛纤维表面鳞片缝隙中涂上树脂膜,降低摩擦效应(4)氯化-树脂法,综合运用上两种方法,更好的防缩。
2、(12分)描述苎麻、羊毛、粘胶和涤纶纤维的燃烧特征,试述纤维
燃烧性的指标及其含义以及提高纺织品耐燃性的方法。 纤维类别 纤维素纤维 蛋白质纤维 合成纤维 接近火焰 不熔不缩 收缩 收缩、熔融 在火焰中 迅速燃烧 渐渐燃烧 熔融燃烧 离开火焰后 继续燃烧 不易燃烧 继续燃烧 气味 烧纸味 烧毛发臭味 特殊气味 残留物形态 细腻灰白色 松脆黑灰 硬块
指标?极限氧系数:试样在氧气和氮气的混合气中,纤维维持完全燃烧状态所需的最低氧气体积分数。越大纤维越难燃烧
?点燃温度:纤维产生燃烧所需的最低温度,是燃烧的激发点温度,称为着火点温度,其数值越大,纤维越不易燃烧。
?燃烧时间:纤维放入可燃环境中,观察纤维从放入到燃烧所用的时间。纤维质量趋近于无穷小或环境趋近于无穷大时的燃烧时间,称为本质燃烧时间。
④燃烧温度材料燃烧时火焰区中最高温度值,故又称火焰最高温度。 提高耐燃性方法:一般通过阻止或减少纤维热分解、阻绝或稀释氧气和快速降温使其终止燃烧的原理实现。通常将有阻燃功能的阻燃剂通过聚合、共混、共聚、复合纺丝枝接改性等方法加入到纤维中去,或用后处理的方法将阻燃剂涂覆在纤维表面或浸渍于纤维内。 目前阻燃纤维的获得:一是在纺丝原液中加入阻燃剂,混合纺丝制成,如粘胶、腈纶、涤纶和丙纶改性阻燃纤维;二是由合成的阻燃聚合物纺制而成。
3、(12分)反映纱线加捻特性的指标有哪些?说明其各自的含义及对服装面料的外观和手感的影响。
4、(12分)试述影响羊毛起毛起球的因素和过程。
过程:第一阶段,纤维端因摩擦从织物中抽出产生毛茸。第二阶段,未脱落的纤维相互纠缠,并加剧纤维的抽拔。第三阶段成团,纤维纠缠越缠越紧,最后形成小球粒。第四阶段成球,连接球粒的纤维断裂或抽拔。第五阶段脱落,部分球粒脱落。
影响因素:经验可知,织物的起毛是普遍现象,而起球是特殊现象,因为棉、麻、丝、粘胶织物并不起球,或并不起能被看到的球粒。因此织物起球必须满足:①纤维要求足够的强度和伸长性(高的断裂功或韧性大)和耐疲劳性;②纤维要柔软、易于弯曲变形和形成纠缠;③要有足够多和足够长的突出毛羽;④要有产生纠缠的摩擦条件(非
单向,能反复进行)。凡是影响此四个条件的因素将都影响织物的起毛起球
对纤维的静态和动态力学性质:锦纶的韧性大、耐疲劳性好,故最易起球,甚至毛不多但都能参与起球;涤纶、腈纶的起毛起球也多,尤其腈纶大多为较软的针织物,起毛概率大,自然起球也多;涤纶虽韧性和耐疲劳性较好,但模量高,不易纠缠,又大多是结构紧密、表面光滑纱线或织物的外衣,故相对起毛起球少些。
对纤维的形态和表面性质:纤维粗、异形,其截面惯矩大、抗弯刚度大,故不易弯曲缠绕,且相对接触和被摩擦的概率低,故不易抽拔和纠缠;纤维的表面粗糙、摩擦系数大、有卷曲,虽不利于纤维的起毛,但摩擦中有利于握持后的抽拔、纠缠与成球,是双利双不利的因素,即从起毛起球角度,摩擦系数和卷曲为零,但从成纱工艺质量和性能角度,要有一定的摩擦力和卷曲。典型例子,羊毛织物会起球,绢丝产品不起球。
对从毛羽量和毛羽长度:取决于纤维的长度,因为短纤维会提供更多的端毛羽,而过短的纤维虽足以起毛,但易于脱落而不易成球;取决于纱线的结构,纱线的捻度大,结构紧密,纱线粗节少,结构松区域小,纱线包缠结构,股线结构和纤维在纱中的转移,纱线的初始毛羽少,都不利于毛羽量和毛羽长度的增加;取决于织物的结构,织物膨松、交织点少、浮长长、线圈长度长时,都会有利于起毛量和起毛长度的增加;取决于织物的后整理,可直接减少织物的起毛起球。密集排列的毛茸是不会起球的,虽然量足以大,但长度不会增加,纤维间无空间发生弯曲纠缠。
克服方法:积极主动有效的方法:减少毛羽量,控制纤维的弯曲刚度,增加纤维中纤维间的相互作用,这可以通过纺纱、织造加工工艺及方法和采用异性纤维来实现。
消极被动但有效:降低纤维的韧性和疲劳耐性,加快纤维球的断裂脱落,采用粘接,涂层和烧毛整理,减少毛羽的产生和起始毛羽量。织物的抗起毛起球应该以改进纺纱、织造工艺和采用新型纺纱、织造及减少毛羽的加工技术为主,纤维改性和整理为辅。因为,我们至今还未能很好地解决羊毛织物的起毛起球。
5、(12分)试述合纤织物在价格加工和使用过程中产生静电的原因及其常用的消除静电的方法和原理。 东华大学2001年问答题第4题 三、计算题(22分)
1、(12分)现有英制支数为30s的涤65/35棉的混纺纱2000公斤,取50克式样经烘干后称重为48.5克。试求:(1)该混纺纱的特数(tex);(2)该混纺纱的公定回潮率和标准重量。
(注:棉的公定回潮率为8.5%,英制支数回潮率为9.89%,涤纶的公定回潮率为0.4%)
解:混纺纱的公定回潮率Wk=0.65×0.4%+0.35×8.5%=3.235% 混纺纱的英制公定回潮率We+0.65×0.4%+0.35×9.89%=3.722% 由换算公式Ne=
(1?We)?1?Wk?*590.5得Ne=587.5
NtNt所以混纺纱的特数Nt=587.5/30=19.58tex 实际回潮率W=(50-48.5)/48.5%=3.09% 所以标准重量Gk=2000×
1?3.235%=2002.81kg
1?3.09%2、(10分)已知四种纤维的强度测试值:苎麻为36Km(断裂长度),粘胶纤维为3.5cN/dtex,涤纶为52gf/d,羊毛为298N/mm2。试比较他们相对强度的大小。
(已知纤维密度:苎麻1.54g/cm3,粘胶纤维1.52g/cm3;涤纶1.38g/cm3;羊毛1.32g/cm3) 解: 苎麻Lb=36km;由公式Lb=
Pt*103得Pt=352.8cN/tex g 粘胶Pb=3.5cN/dtex=35cN/tex,由公式得:断裂长度
Lb=
Pt*103=35/9.8km=3.57km g 羊毛ζb=298N/mm2.由公式ζb=Lb*γ*g=Pt*γ*1000;得Lb=ζb/γ
*g
=298/9.8*1.32=23.04m=0.023km 羊毛Pt=29800/1000*1.32=22.58cN/tex
涤纶Pb=52gf/d=52/9gf/tex=5.78gf/tex当单位是gf/tex时, Lb=Pt=5.78km;Pb=5.78*9.8cN/tex=56.64cN/tex 2003年一、名词解释(50分) 1、再生纤维
以天然聚合物为原料,经过化学和机械方法制成的,化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维 2、转移系数
衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度指标 M>0 表示这种纤维向纱的外层转移,M↑表示向外转移程度越大,M=100% ,表示两种纤维在纱的断面内完全分离; M=0 混纺纱中纤维呈均匀分布; M<0 纤维向内转移,M↑表示向内转移程度越大,M=-100% 纤维集中分布在纱的内层。