近几年东华大学 - 纺织材料学 - 试题及 - 答案(5)

2019-08-26 18:25

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。

10初始模量

初始模量:纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比值。即应力-应变曲线在起始段的斜率。 11蠕变与松弛

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。

12纤维的热收缩:合成纤维受热后发生不可逆的收缩现象称之为热收缩。

13临界捻系数

加捻使纤维产生预应力,尤其是外层纤维抱合增大,有利于纱线强力的提高。但捻回角增大使纤维的承力在纱轴上的分力减小,影响纤维强力的有效利用。因而纤维的强度随加捻先增大后减小,纱线强度最大时的捻系数称为临界捻系数。 14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、

15织物的风格

广义:织物本身所固有的物理机械性能作用于人的感觉器官所产生的综合效应(触觉、视觉、听觉)

狭义:织物的某种物理机械性能通过人手的触感所引起的综合反映(手感)

二、问答题(80分)

1、纤维结构包括哪几个结构层次?分别说明其主要内容。以棉纤维和粘胶为例,分析纤维结构对纤维性质的影响。

2、什么是高聚物的热机械曲线?非晶高聚物有哪些热转变点?说明各热转变点的含义以及对合成纤维加工和使用的意义。 东华大学2003年问答题第2题

3、表征纤维细度的指标和测试方法有哪些?说明各指标的含义,并推

导特克斯和纤维直径间的关系。

1、直接法:直径-直观,用于圆形截面的纤维,如:羊毛;投影宽度-用于非圆形截面的纤维;截面积;比表面积—计算值。 1) 特克斯 Ntex(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。

分特dtex:在公定回潮率下,10000米长的纤维所具有重量克数。 2)旦数(旦尼尔数)Nden (den)—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。 (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(米): (4)英制支数Ne

在公定回潮率9.89%时,一磅重的棉纱线所具有的长度的840码的倍数。

(5)马克隆值M(用于棉)----本身无量纲,相当于单位长度(英寸)的重量(微克)反映细度、成熟度的综合指标。 M×Nm=25400;Nt=0.0394M;Nd=0.354M

(6)品质支数(用于毛)----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。 测试方法:

1、中段切断称重法:棉纤维或化纤的细度测定将纤维排成一端整齐,平行伸直的棉束,然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长度(棉10mm)的纤维束,在扭力天平上称重,然后计数中段纤维的根数,计算Nm。 Nm=L/G=10×n/G 其中n是根数,G 是中段纤维重量(mg)

2、气流仪法;(棉,羊毛)原理:在一定容积的容器内放置一定重量的纤维,容

器两端有网眼板,可以通过空气,当两端一定压力差的空气流过时,则空气流量与纤维的 比表面积平方

3、显微镜投影法成反比例关系。——常用于羊毛细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。

推导过程;A=πd2/4;Nt=1000m/L;m=γ*A*L 解得:d=

Nt4*1000*Nt=35.67(um)

γπ*γ4、试述短纤纱、长丝纱、变形纱的纱线结构特征和织物外观特点。

东华大学2004年问答题第3题

5、服用织物的基本服用性能包括哪些方面?试述实现防水透湿性织物的设计思路。 三、计算题

1、一批55/45棉/涤混纺纱重1000公斤,测得100m长缕纱平均重量为1.94g,干燥后平均干重为1.86g,求:(1)该批混纺纱的公定回潮率和标准重量;(2)该混纺纱的特数

解:混纺纱的公定回潮Wk=0.55×8.5%+0.45×0.4%=(4.675+0.18)%=4.855%

实际回潮率W=(1.94-1.86)/1.86(%)=4.3% 标准重量Gk=1000

1?Wk1?4.855%=1000=1005.32公斤 1?W1?4.3%该混纺纱特数Nt=10G=10Go(1+Wk)=10*1.86*(1+4.855%)=19.5tex

2、在标准大气压条件下进行纤维强伸性能测定,公定支数为5800的棉纤维单强为4.5gf,断裂伸长为1.2mm,夹持距离为10mm,2旦锦纶纤维单强为9.6gf,断裂伸长为6.2mm,夹持距离为20mm.求:(1)两种纤维的相对强度(cN/dtex)、断裂伸长率(%) (2)比较两种纤维断裂应力的(N/mm2)大小

(其中棉纤维的T=1.54g/cm3,锦纶纤维的T=1.14g/cm3) 解:(1)棉纤维:1kgf=9.8 N=980 cN;

4.5gf=4.5/1000×980=4.41 cN;Ndt=10000/Nm=10000/5800=1.72 dtex;

相对强度Pdt=Pb/Ndt=4.41/1.72=2.56 cN/dtex; 断裂伸长率εb?lb?lo1.2?100%??100%?12% lb1010000004?1000000*122

?111.96(um)=0.000112mm;A=πd2/4=d?5800*1.54π*Nm*γ断裂应力ζb=Pb/A=0.0441/0.000112=393.75 N/mm2;

(2)涤纶纤维:9.6 gf=9.6×980/1000=9.41 cN;

Ndt=10/9×ND=10/9×2=2.22 dtex;Pdt=Pb/Ndt=9.41/2.22=4.24 cN/dtex; 断裂伸长率?b?lb?l06.2?100%??100%?31% l020?d2103ND1000?24?103NDA????144.30(?m2)?0.000144(mm2) d?? 49?9?1.549??ζb=Pb/A=0.0941/0.000144=653.47 N/mm2;

2006年一、名词解释

1、分子间引力

纤维大分子间的作用力与大分子链间的相对位置,链的形状、大分子排列的密度及链的柔曲 性等有关。这种作用力使纤维中的大分子形成一种较稳定的相对位置,或较牢固的结合,使纤维具有一定的物理机械性质。有化学键,盐式键,氢键,范德华力 2、高分子聚合物

以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子化合物为原料制成单体,经化学合成制成高分子聚合物。 3、表面张力:单位长度上的作用力。 4、复合纤维

由两种及两种以上聚合物,或具有不同性质的同一聚合物,经复合纺丝法纺制成的化学纤维。分并列型、皮芯型和海岛芯等。 5、相对湿度:气体中,水气的分压除以水蒸气的百分比率。 6、极限氧系数

纤维点燃后,在氧、氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。

7、拉伸弹性回复率

纺织材料总变形中,急弹性恢复变形与缓弹性恢复变形所占的百分比。弹性回复率Re(或称回弹率)Re =(l急+l缓)/(l急+l缓+l塑) 8、纤维吸湿热

纤维吸湿时有热量放出,由于空气中的水分子被纤维大分子上的亲水基团所吸引而与之结合,使分子的动能降低而转化成热量释放出来。

9、再生纤维素纤维

用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维,如粘胶纤维、醋酯纤维、铜氨纤维等。

10、织物断裂功:织物在外力作用下拉伸到断裂时,外力对织物所做的功。

二、问答题与计算题(100分)

1、(15分)讨论纤维的分子取向对纤维拉伸性能的影响,包括拉伸强力、初始模量、断裂伸长。

纤维的取向度大,大分子可能承受的轴向拉力也大,拉伸强度较大,伸长较小,模量较高,光泽教好,各向异性明显 。

2、(15分)纤维的吸湿性是由什么因素决定的?列出三种吸湿性好和三种吸湿性差的纤维

一.自身因素主要是指纤维的结果因素:

(1)纤维大分子亲水基团的数量和强弱.如含有羟基、胺基、羧基、酰胺基等极性基团的纤维,由于这些基团都是亲水性的,所以若含有这种集团的数量多,吸水性就好

(2)纤维的结晶度.因为纤维的吸湿作用主要发生在无定形区,所以纤维的结晶度低,吸湿性就好,而且在相同的结晶度下,晶粒小的吸湿性较好。

(3)纤维内孔隙的大小与多少.纤维的孔隙既是水分子进入的孔道,也是水分子容纳的区域,因此纤维结构致密的吸湿性就小

(4)纤维的比表面积.物体表面可以吸附水气,细的纤维比表面积小,回潮率偏大。

(5)纤维所附伴生物的性质和数量.如天然纤维的蜡质,胶质等含量,化学纤维的油剂含量对纤维的吸湿能力的大小有一定的影响。 二.外界因素:

(1)与时间有关.因为纤维的吸湿和放湿可以看作是一种高浓度向低浓度扩散的现象,在浓度梯度较大时,吸湿或放湿过程进行激烈,反之则进行缓慢,其回潮率与时间的关系近似指数曲线

(2)与空气的温湿度条件有关.在温度一定下,当相对湿度增大时,开始阶段迅速增大,接着几乎成一平缓直线。然后在高湿时以更快速度上升,这种平衡回潮率与相对湿度的关系成S曲线,即所谓吸湿等温线

(3)由于滞后现象存在,以致与吸湿和放湿有关的历史情况(或原有回潮率)有关,其规律是同一种纤维的,在同样的空气条件下,放湿达到的平衡回潮率要大于吸湿达到的平衡回潮率。由于这三项因素,所以进行纺织纤维试验时,应该先进行预调湿,在标准温湿度下进行调试平衡后在进行试验。

此外大气压力、卷装的紧密度、风速对于纺织材料的吸湿也有影响. 吸湿性好的纤维:羊毛、粘胶、蚕丝 吸湿性差的纤维:锦纶、腈纶、涤纶

3、(15分)化纤纺丝主要有哪几种方法?各适用哪些纤维?

纺丝熔体或纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝条的过程称为纺丝。喷丝孔喷出的丝条称为初生纤维。

根据纺丝液的不同分为:熔体纺丝:直接纺丝、切片纺丝 溶液纺丝:一步法、两步法


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