纺织材料学 5 化学纤维
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第一章 纤维的分类及发展
2、棉,麻,丝,毛纤维的主要特性是什么?试述理由及应该进行的评价。
棉纤维的主要特性:细长柔软,吸湿性好(多层状带中腔结构,有天然扭转),耐强碱,耐有机溶剂,耐漂白剂以及隔热耐热(带有果胶和蜡质,分布于表皮初生层);弹性和弹性恢复性较差,不耐强无机酸,易发霉,易燃。
麻纤维的主要特性:麻纤维比棉纤维粗硬,吸湿性好,强度高,变形能力好,纤维以挺爽为特征,麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。(结构成分和棉相似单细胞物质。)
丝纤维的特性:具有高 强 伸度,纤维细而柔软,平滑有弹性,吸湿性好,织物有光泽,有独特“丝鸣”感, 不耐酸碱(主要成分为蛋白质)
毛纤维的特性:高弹性(有天然卷曲),吸湿性好,易染色,不易沾污,耐酸不耐碱(角蛋白分子侧基多样性),有毡化性(表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性)。
3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别,其在结构和性能上有何异同?在命名上如何区分?
答: 一、命名
再生纤维:“原料名称+浆+纤维” 或 “ 原料名称+黏胶”。
天然纤维:直接根据纤维来源命名,丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维:以化学组成为主,并形成学名及缩写代码,商用名为辅,形成商品名或俗称名。
二、区别
再生纤维:已天然高聚物为原材料制成浆液,其化学组成基本不变并高纯净化后
的纤维。
天然纤维:天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。其中植物纤维主要组成物质为纤维素,并含有少量木质素、半纤维素等。动物纤维主要组成物质为蛋白质,但蛋白质的化学组成由较大差异。矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维:以石油、煤、天然气及一些农副产品为原料制成单体,经化学合成为高聚
物,纺制的纤维
7、试述高性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
高性能纤维(HPF)主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维,是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
纺织材料学复习资料
1.纺织材料的概念与范畴
纺织材料:包括纺织加⼯⽤的各种纤维原料和以纺织纤维加⼯成的各种产品。
服⽤纺织品:⾐服、鞋、帽、纱⼱ 家⽤纺织品:被、床单、桌布、坐垫 产业⽤纺织品:绳索、缆绳、帐篷、炮⾐
复合材料:轮胎、飞机壳体、风⼒发电设备的桨叶、⼟⼯布、防弹⾐、⽕箭整流罩和喷⽕喉管、海⽔淡化滤材 2.纺织材料的分类
(1)纺织纤维 textile fibers
概念:截⾯呈圆形或各种异形的、横向尺⼨较细、长度⽐细度⼤许多倍的、具有⼀定强度和韧性的(可挠曲的)细长物体。按材料类别分为:有机、⽆机纤维 按材料来源分为:天然纤维和化学纤维
天然纤维:⾃然界⽣长或形成的,适⽤于纺织⽤的纤维 。
化学纤维: 是指⽤天然的或合成的⾼聚物为原料,经过化学和机械⽅法加⼯制造出来的纤维。化学纤维⼜可分为再⽣纤维、合成纤维、⽆机纤维。 再⽣纤维:以天然⾼分⼦化合物为原料,经化学处理和机械加⼯⽽再⽣制成的纤维。
合成纤维:由低分⼦物质经化学合成的⾼分⼦聚合物,再经纺丝加⼯⽽成的纤维。
⼆、聚集态结构1.对于纤维聚集态的形式,20世纪40年代出现了“两相结构”模型,即认为纤维中存在明显边界的晶区与⾮晶区,⼤分⼦可以穿越⼏个晶区与⾮晶区,晶区的尺⼨很⼩,为10nm 数量级,分⼦链在晶区规则排列,在⾮晶区完全⽆序堆砌。这种模型成为缨状微胞模型。
从晶区到⾮晶区是否存在逐步转化的过渡区,尚有不同解释2.Hearle 教授提出的缨状原纤结构模型,对此作了很好的解释,并与纤维的原纤结构形成很好的对应。
3.Kellel 等⼈提出了著名的折叠链⽚晶假说,并认为,线性⾼分⼦链可达⼏百到⼏千纳⽶,具很⼤表⾯能,极易在⼀定条件下⾃发折叠,形成⽚状晶体。4. 依照⽚晶理论及事实,⼈们认为⽚晶就如同缨状微胞结构中的微胞,伸出的分
⼦就像缨状分⼦,再进⼊其他⽚晶的为“缚结分⼦”,是纤维产⽣强度的主机制。 1、结晶态结构
(1)结晶态:纤维⼤分⼦有规律地整齐排列的状态。 结晶区:纤维⼤分⼦有规律地整齐排列的区域。 晶区特点:a.⼤分⼦链段排列规整;
目录
实验一 纺织纤维的鉴别(综合性实验)
实验二 混纺织物中纤维成分的定性和定量分析(设计性实验)
实验三 中段称重法测定棉纤维的公制支数(验证性实验)
实验四 烘箱法测定纺织纤维水分(验证性实验)
实验五 原棉的品级与手扯长度检验(验证性实验)
实验六 纱线弹性实验(验证性实验)
实验七 单根纱线强力伸长的测定(验证性实验)
实验八 织物力学性能的测定((综合性实验)
实验九 织物的耐磨性实验(综合性实验)
实验十 织物折皱弹性实验(验证性实验)
实验十一 织物悬垂性测定(验证性实验)
实验十二 织物透气性实验(验证性实验)
实验十三 织物阻燃性能的测试(综合性实验)
实验十四 织物起毛起球性能测试(验证性实验)
实验十五 纺织品基本安全性能检验 (综合性实验)
实验一 纺织纤维的鉴别(综合性实验)
一、实验的目的与要求
纤维鉴别不仅常用于纤维集合体的识别,而且常用于区别纱线、织物以及混纺制品的纤维组成。本实验要求根据纺织纤维的外观形态特征和内在性质,采用物理或化学方法,认识并区别各种未知纤维,通过实验掌握鉴别纺织纤维的几种常用方法。
二、实验仪器和试样
实验仪器为普通生物显微镜。试样为各种未知纤维、纱线或织物。使用的化学试剂有盐酸、硫酸、间甲酚、氢氧化钠、二甲基甲酰胺、二甲苯等及碘—碘化钾溶液,并需备载玻片、盖玻片、酒精灯及试管等。
三、基本知识
纺织纤维的种类很多,随着化学纤维的快速发展,混纺和交织的纺织品也日益增多,而纺织品的性能与组成该纺织品的纤维性能密切相关。因此,在纺织生产管理或产品分析中,对纤维进行科学鉴别是很重要的。
各种纺织纤维的外观形态或内在性质有相似的地方,也有不同之处。纤维鉴别就是利用纤维外观形态或内在性质差异,采用各种方法把它们区分开来。各种天然纤维的形态差别较为明显,因此,鉴别天然纤维主要是根据纤维外观形态特征。而许多化学纤维特别是一般合成纤维的外观形态基本相似,其截面多数为圆形,但随着异形纤维的发展,同一种类的化学纤维可以制成不同的截面形态,这就很难从形态特征上分清纤维品种,因而必须结合其他方法进行鉴别。由于各种化学纤维的物质组成和结构不同,它们的物理化学性质差别很大。因此,化学纤维主要根据纤维物理和化学性质的差异来进行鉴别。
短纤维纱线:是由短纤维经纺纱加工形成,具有一定的力学性质、细度和柔软性的连续细长条。
按纱线的结构外形分:单纱、股线、花式线、长丝短纤维组合纱。
单纱:是指由短纤维经纺纱工艺过程的拉细加捻形成的,单根的连续细长条。
股线:是指由两根以上的单纱合并加捻而形成的线。双股线是指由两根单纱捻合在一起;复捻股线是指股线捻合在一起。
花式线:用特殊工艺制成的,具有特种外观形态与色彩的纱线称为花式线。
按组成纱线的纤维种类分:纯纺纱、混纺纱、交捻纱。
纯纺纱:用一种纤维纺成的纱线。
混纺纱:用两种或两种以上的纤维混合纺成的纱线。
交捻纱:由两种或两种以上不同纤维原料或不同色彩的单纱捻合而成的纱线。
按组成纱线的纤维长度分:棉型纱、中长纤维型纱、毛型纱。
按纺纱工艺分:精梳纱、粗梳纱、废纺纱。
精梳纱:经过精梳工程纺得的纱线。与普通纱相比,精梳纱用料较好,纱线中纤维伸直平行,纱线品质优良,纱线的细度较细。
粗梳纱:经过一般的纺纱工程纺得的纱线称为粗梳纱,也叫普梳纱。
废纺纱:用较差原料经粗梳纱的加工工艺纺得的品质较差的纱线,称为废纺纱。
长丝纱\
按长丝的结构外形分:单丝、复丝、捻丝、复合捻丝、变形丝。
单丝:长度很长的连续单根丝。
复丝:指两根及以上的单丝并合在一起的丝束。
捻丝:由复丝经加捻而形成的丝束。
复合捻丝:捻丝经过一次或多次并合、加捻即成复合捻丝。
变形丝:指化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性的长丝。
空气变形丝:是利用压缩空气,使化学纤维长丝发生喷气变形。
短纤维纱线的结构:环锭纱、转杯纱、喷气纺纱。
长丝纱的结构:无捻长丝纱、有捻长丝纱、变形丝。
纱线标志一般由纤维品种和线密度为主要标志。
棉型纱线按照粗细或线密度被分为粗特纱、中特纱、细特纱、特细特纱、超细特纱五类。
毛型纱线分为精梳毛纱、粗梳毛纱、半精梳毛纱三种
精梳毛纱:采用精梳毛纺生产线制成毛条再纺成纱线,使细棉羊毛或超细棉羊毛及相应的化学纤维生产的细密高档毛织物。在纱线中纤维排列较为平直,抱合紧密,条干均匀度和纱线强度较高,产品外观较为光洁,线密度较小,弹性好,其织物称为精纺毛织品。