近几年东华大学 - 纺织材料学 - 试题及 - 答案(4)

2019-08-26 18:25

非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度或由玻璃态向高弹态转变的温度。

4、纤维的双折射率

平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时,除了在界面上产生反射光外,进入纤维的光线被分解成两条折射光,称之为纤维的双折射。其中一条:寻常光(简称o光),遵守折射定律,振动面⊥光轴,n⊥;另一条:非寻常光(简称e光),不遵守折射定律,振动面‖光轴,n‖。双折射率:△n=n‖- n⊥ 5、纺织材料的耐疲劳性

纺织材料在较小外力、长时间反复作用下,塑性变形不断积累,当积累的塑性 变形值达到断裂伸长时,材料最后出现整体破坏的现象。

6、纱条的周期性不匀

由机械转动件的偏心和振动导致的纱条不匀,为周期性不匀,称为机械波不匀。

7、包芯纱:以长丝或短纤维纱为纱芯,外包其他纤维一起加捻而纺成的纱。

8、针织物的线圈长度

组成一个线圈的纱线拉直后的长度,线圈长度由针边弧,沉降弧圈干及延展线组成。

9、织物的悬垂性和悬垂系数

悬垂性:织物因自重下垂的程度及形态称为悬垂性。

悬垂系数:悬垂系数小,织物较为柔软;反之,织物较为刚硬。 10、交织:用两种不同品种纤维的纱线或长丝交织而成的织物。 二、问答题

1、(15分)试分析棉纤维转曲,细羊毛卷曲及化学短纤维卷曲各自形成的原因;并给出描述纤维卷曲性状的指标,说明它们的含义。 棉纤维转曲:棉纤维次生层分为三个基本层:S1,S2,S3.转曲是由于次生层S2中的原纤螺旋排列所致。

细羊毛卷曲:是由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。

化学短纤维:化学纤维一般都要人为赋予卷曲以改善其可纺性和织物性能。赋予化纤卷曲的方法:机械卷曲法— 利用纤维热塑性(暂时卷曲);复合纺丝法 —利用内部结构的不对称经热处理(永久卷曲);三维卷曲法等方法。

表示纤维卷曲性能的指标

1、卷曲数:指每厘米长纤维内的卷曲个数,是反映卷曲多少的指标。 2、卷曲率:指纤维单位伸直长度内,卷曲伸直长度所占的百分率(或表示卷曲后纤维的缩短程度)。 3、剩余卷曲率

指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度对卷曲伸直长度的百分率。反映卷曲牢度的指标,数值越大,表示回缩后剩余的波纹越深,即波纹不易消失,卷曲耐久。 4、卷曲弹性率

指纤维经加载卸载后,卷曲的残留长度对伸直长度的百分率。 反映卷曲牢度的指标。数值越大,表示卷曲容易恢复,卷曲弹性越好,卷曲耐久牢度越好。一般短纤维约为10%。

2、(15分)如右图为棉与低强高伸涤纶纤维的拉伸曲线,试比较两者的断裂强力、断裂伸长、初始模量、断裂功的大小。若将两种纤维混纺,分析其随着涤纶纤维含量的增加,其混纺纱强力、吸湿性、耐磨性、抗熔性的变化及原因。

3、(15分)写出POY、DTY、FOY、ATY四种变形丝的中文全称并从结构与性能上比较变形丝、短纤纱、普通长丝的特点。

POY:预取向丝;DTY:牵伸丝;FOY:全取向丝;ATY:变形丝

短纤纱(结构特征)纱表面有毛羽,纱中心部分纤维的聚集密度高;纱的线密度和外观直径不匀,加捻使纱线表表面的纤维倾斜;纱线表面有纤维结、大肚纱、粗节、细节等疵点。(外观特点)织物具有自然特征--茸毛状外观,有变化规则的细粒状,有一定的粗糙度和柔软性,有良好的膨松度和覆盖能力,光泽较好。

长丝:(结构特征)纱中纤维的平行度好,密集程度高,表面光滑。(外观特点)织物透明度高,光泽强,但膨松性、覆盖能力较差,冷感性强。

变形丝:(结构特征)变形工艺使长丝中的纤维呈高度的非平行排列,纤维密集程度低,表面有丝圈、丝辫等突出,表观粗细均匀。(外观特点)织物具有高度的膨松度和覆盖能力,手感柔软,织物中的粒状外观比短纤纱更明显更均匀

4、(15分)试分析短纤纱中纤维内外转移的产生原因,表示方法,并举例说明其在织物设计中的作用。

一、课件上的解释,短纤纱:在加捻三角区中,由于钢丝圈加捻作用和纺纱张力,使纤维产生伸长变形和张力,从而对纱轴有向心压力:

纱线张力Ty=∑Tfcosβ;向心压力 Tr=Tfsinβ

由此可知,在纺纱张力一定时,随着纤维在纱中所处的半径↑,β↑,纤维伸长↑,因此纤维张力↑,Tr↑。

外层纤维由于在纱中所处半径和捻回角最大,因此其张力和向心压力最大,在它克服了周围纤维对它的阻力后,向纱的中间转移,而中间的比较松散的被挤到外面来。多次内外转移后就形成了复杂的圆锥形螺旋线。

纤维在纱中排列形态 :正常转移-圆锥形螺旋线 ;短纤维——圆柱形螺旋线

未伸直纤维——①屈曲纤维; ②折迭纤维;③弯钩纤维

二、课本上的解释,转移机理:1、几何机理:纤维在扁平须条上的位置不同,当扁平状的须条发生包卷或围捻时,上层的纤维会进入纱体的芯层;下层纤维留在纱体的表面;两侧的纤维在纱芯和纱表面过渡;2、张力机理:纤维在纱外层走的路径要大于纱内层,伸长产生张力向内挤入;或压缩起拱向外移动。

(相当于:减少了同时承受拉力的纤维的根数,减少了纤维长度,增加纤维长度的离散性)

三、表达方法 :转移指数M是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的指标。

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。

四、影响纤维径向分布的因素:

(1)纤维方面: a. 长度影响 ,长向内,短向外。 b. 细度影响 , 细向内,粗向外。

c. 截面形状,异形截面纤维,抗弯刚度大,不易弯曲,向心压力小→向外;圆形纤维优先向内转移

d. 初始模量(纤维小负荷下的伸长张力 )E大的向内,E小的向外

e. 弹性恢复 :纤维受张力产生变形后恢复能力好,一旦离开握持点,就倾向于恢复到原长。∴易向外转移。

f. 卷曲与表面状态 摩擦系数大的纤维不易向内,而向外

(2) 成纱工艺: 捻度大→转移↑ 纱线张力大→转移↑

5、(15分)试述织物折痕回复性的表征指标,测试方法机及其影响因素;并分析比较机织物和针织物折痕回复性的差异及原因。 表征指标:折皱回复角

测试方法:(1)折叠法:水平法,垂直法(2)揉搓拧绞法 影响因素:(1)纤维性状: a.几何形态

线密度:纤维越粗,回复越好; 纤维形态:圆形、光滑纤维织物,

回复好。

b.纤维弹性:弹性↑(特别是急弹性),回复↑;c.纤维表面摩擦表

面摩擦系数适中,回复较好。

(2)纱线结构 :捻度适中,回复较好。

(3)织物几何结构: a.厚度 :厚度↑,回复↑; b.织物组织:平

纹回复最差,缎纹最好;织物经、纬密↑,回复↓ (4)后整理:树脂整理或液氨整理,回复↑

比较差异的:针织物为线圈结构,故弹性好、蓬松、质地厚,所以其抗折皱性优于机织物。 三、计算题

1、(15分)摇取棉纱30缕,每缕100m,称得总重为59.2g,经烘燥的干重55.2g,求该棉纱的实际回潮率、特数和英制支数;又在捻度测试仪上测得该单纱在250mm长度上平均捻h回数(加捻退捻法)为340,试求该纱的捻系数和捻回角。(已知该棉纱的公定回潮率为8.5%,体积密度为0.93g/cm3)

解:实际回潮率W=(59.2-55.2)/55.2%=7.25% 特数Nt=10*Ne=

55.2*(1?8.5%)=19.96tex英制支数30583.1

=583.1/19.96=29.21英支 Nt

340特数制捻度Tt=*100=136捻/10cm,捻系数

250at=Tt*Nt=136*19.96=607.6

捻回角公式:tanβ=

TtNt*;at=892×tanβ892??

Tanβ=

607.60.68==0.71,所以捻回角β=arctan0.71

892*0.930.962、(10分)一棉平布,其经纬纱细度都是29tex,经纬向密度分别为236根/10cm、230根/10cm.求(1)该织物的经向紧度、纬向紧度、总紧度;(2)不考虑织缩率,估算其平方米重量(已知纱线体积密度δ=0.93g/cm3)

解:纱线直径d=0.03568

Nt?=0.03568

29

=0.2mm 0.93

经向紧度ET=PT*d=236*0.2(%)=47.2% 纬向紧度Ew=Pw*d=230*0.2(%)=46% 总紧度Ez=ET+Ew-ETEw=47.2%+46%-47.2*46(%)=71.5% 100平方米重量G=0.01(PA*Nt+Pw*Nt)=135.14g/m2 2005年一、名词解释(45分) 1差别化纤维

非常规化生产的具有特殊功能的化学纤维的总称,纤维一般经过化学或物理处理,使性状得到一定程度的改善。

2棉纤维的成熟度: 纤维细胞壁的增厚程度,胞壁越厚,成熟度越好。

3羊毛的品质支数

沿用下来的指标,曾表示该羊毛的可纺支数,现表示直径在某一范围的羊毛细度。支数越高,纤维越细,可纺纱支数越高。 4手扯长度

用手扯法整理出一端平齐、纤维平整、没有丝和杂质的小棉束,放在黑绒板上量取的纤维束长度。 5纤维的两相结构

纤维的微结构同时存在结晶态和非结晶态两种形式,结晶态与非结晶态相混杂的结构. 6大分子的柔曲性

指纤维大分子在一定条件下,通过内旋转或振动而形成各种形状的难易程度的特性。 7棉织物的丝光处理

通常是指棉织品(纱、布)在紧张状态下经浓碱液(NaOH或液氨)处理,以获得持久的光泽,并提高对染料吸附能力的加工过程。 8标准重量:纺织材料在公定回潮率时的重量。 9吸湿滞后性


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