大学纺织材料学试题Word格式文档下载.docx
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圈弧覆盖圈柱的线圈称为反面线圈。
10机织物的三原组织是指平纹组织、斜纹组织、缎纹组织。
11一般股线的强力大于组成股线的单纱强力之和。
12织物的撕破试验方法有舌形法、落锤法、梯形法等种类。
13第一结构相表示经纱呈直线状态。
三计算题(本题共4小题,每题10分,满分40分。
1有一批纺织原料,其混纺比例为羊毛40/涤纶40/粘胶20,实际称得重量为3500Kg,回潮率为8%。
求该批纺织原料的公定重量是多少?
(羊毛的公定回潮率为16%,涤纶的公定回潮率为0.4%,粘胶的公定回潮率为13%)(保留1位小数)解:
纺织原料的公定回潮率为W=O.4×
16%+0.4×
0.4%+0.2×
13%=9.16%
则该批原料的公定重量G=3500×
(1+9.16%)/(1+8%)Kg=3537.6Kg
2毛型锦纶纤维一束,切其中段30mm,称得其干重为4.8mg,该束纤维共有335根。
(锦纶纤维的公定回潮率为4.5%,密度为1.14,保留一位小数)
求:
1)该纤维的细度(分特);
解:
Ndt=(4.8×
10-3×
1000)*(1+4.5%)/(335×
30×
10-3)dtex=5dtex
2)假设纤维截面为圆形,求其直径(微米)。
纤维直径d=
=11.28
=23.6um
3一批18tex的棉纱,测得平均捻度为76捻/10cm。
(保留一位小数)
1)该纱的特数制捻系数;
2)采用该捻系数,14tex棉纱的捻度。
特数制捻系数аt=Tt×
=76×
=322.4
捻度Tt=322.4/
=86捻/10cm
4棉府绸的织物规格为16×
18×
480×
283。
(体积重量δ=0.85g/cm3,保留一位小数)
1)织物的经向紧度ET,纬向紧度EW,总紧度EZ。
经纱直径dT=0.03568
=0.1548mm,
经向紧度ET=dT.PT(%)=0.1548×
480%=74.3%
纬纱直径dW=0.03568
=0.1642mm
纬向紧度EW=dW.pw(%)=0.1642×
283%=46.5%
总紧度EZ=ET+EW-ET。
EW=(74.3+46.5-74.3×
46.5/100)(%)
EZ=86.3%
2)不考虑纱线缩率,估算该织物的平方米重量。
织物的平方米重量w=
=
估算的时候省去缩率得G=0.01(NTPT+NWPW)
=0.01×
(16*480+18*283)=127.7g/m2
四叙述题(本题共5小题,每小题10分,满分50分。
1现有3种纤维,已知是涤纶、粘胶和羊毛,试用简单可靠的方法鉴别出这3种纤维,并说明3种纤维在该鉴别方法中的特征。
燃烧法:
涤纶熔融燃烧,灰褐色灰烬,燃烧时有黑烟。
粘胶快速燃烧,有烧纸气味,白色灰烬。
羊毛快速燃烧,有烧头发气味,松脆黑色灰烬。
或者用显微镜法。
2试述影响纤维集合体保暖性的因素。
纤维集合体的保暖性是纤维、空气、水等绝热性能的综合作用结果。
静止空气导热系数最小,水的导热系数最大,纤维介于两者之间。
热传递包括自身热传导、对流和辐射。
故主要取决于织物中所含空气的数量和状态。
在空气不流动的前提下,纤维集合体所含空气越多,保暖性越好,含水份越多,保暖性下降。
3试述织物磨损破坏的机理。
织物在实际使用中因磨损条件(如受力方式、大小、磨损情况)不同,纱线和织物的结构以及纤维的形状不同,磨损的机理是不同的,大体有以下几种破坏形式
(1)纤维疲劳而断裂:
织物在摩擦中因反复碰撞作用,使纱中纤维片段反复承受拉伸、弯曲,从而产生疲劳而断裂、导致纱线和织物结构逐渐松解而破坏。
这是织物磨损的基本形式。
(2)纤维抽出:
当纱和织物的结构较松,纤维的抱合力较小,而磨料较粗时,织物受磨损,其中的纤维易被抽出,导致纱体变细,织物变薄,结构逐渐解体而破坏。
(3)纤维受切割而破裂:
当纱和织物的结构较紧密,纤维间的抱合力较大而磨料较细、较尖锐时,织物受摩擦,纱中纤维的片段可移性较差,纤维被切割而断裂,最后导致织物破坏。
4对PPTA纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)的结构、性能和用途进行简要论述。
刚直链大分子,具有伸直链聚积而成的原纤结构,大分子的末端部位往往产生纤维结构缺陷,结晶度高,取向度好,分子结构致密。
纤维强度高,模量大,耐弯曲压缩性能较差,回潮率4%左右,不易染色,一般为浅黄色,耐热性好,限氧指数高,比重轻,与树脂的粘合性能好,主要用于产业过滤布,绝缘材料,特殊防护服装,增强复合材料,摩擦密封材料光缆等。
5试举出几种与环境保护有关的纤维,并说明其特点和应用前景。
至少举出3种,如彩色棉,玉米纤维,天丝,大豆蛋白纤维,竹纤维等。
2006年纺材
一名词解释(本题共10小题,每小题3分,满分30分。
1工艺纤维
亚麻、黄麻、洋麻等单纤维很短,不能采用单纤维纺纱,而是以许多植物细胞藉胶质粘合集束的束纤维作为纺纱用纤维,称为工艺纤维。
2异质毛
在整个毛被的各个毛丛,由两种以上不同类型的羊毛所组成。
多数有毛辫结构(细绒毛、粗绒毛、发毛、死毛)
3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
品质长度(右半部平均长度)(Lp):
比主体长度长的那部分纤维的平均长度。
5吸湿积分热
在一定的温度下,干重为1g的纤维从某一回潮率吸湿到达完全润湿,所放出的总热量,单位为J/g(干纤维)。
6不匀指数
纱线实际不匀率与随机不匀率的比值,可用来分析纺纱工艺和机械状态完好程度。
较均匀梳棉纱不匀率指标为2.0-2.6,一般为2.5-3.4,不均匀纱为3.0-4.5.
7纤维的双折射
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
8克罗值
在室温21摄氏度,相对湿度小于50%,气流为10cm/s(无风)的条件下,一个人静坐不动,能保持舒适状态,此时所穿衣服的热阻为1克罗值。
9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。
10机织物的三原组织
原组织有平纹组织、斜纹组织、缎纹组织三种,故称为三原组织,基本特点是在一个组织循环内,经纱根数等于纬纱根数,一个系统中的每根纱线只与另一系统纱线交织一次,在一个组织循环内组织点的飞数为常数。
二、填空(本题共30个空,每空1分,满分共30分。
1羊毛按剪毛季节一般分为春毛和秋毛。
2细羊毛纤维的横截面由鳞片层层和皮质层层组成。
3棉纤维的截面由外向内依次为初生层、次生层和中腔。
4化学短纤维按其长细度分为棉型化学纤维、毛型化学纤维和中长型纤维。
5热收缩性最好的合成纤维是维纶、热定型性最好的合成纤维是涤纶、比水轻的合成纤维是丙纶、吸湿性最好的化学纤维是维纶。
6为了贸易和计价方便对纺织材料的回潮率进行了统一规定,该回潮率称为公定回潮率、纺织材料在标准大气状态下达到平衡时的回潮率称为标准回潮率。
测定纺织材料吸湿性的方法通常分为直接法、间接法。
7桑蚕丝和柞蚕丝是两种主要的蚕丝。
8纬编的基本组织是指纬平组织、罗纹组织、双反面组织。
9机织物中,经纱不弯曲的结构称为第一结构相,纬纱不弯曲的结构称为第九结构相。
10在正压力为零时,纤维的摩擦力称为抱合力。
纤维的应力应变曲线上起始部分的应力与应变之比称为初始模量。
11去除拉伸外力后能够很快恢复的那一部分变形称为急弹性变形、经过一定时间后能够恢复的变形称为缓弹性变形、去除外力后不能恢复的变形称为塑形变形。
三计算题(本题共5小题,每题8分,满分40分。
1有一批棉纤维,其称见重量为2500kg,从中抽取50g试样,烘干后的干燥重量为45.8g,求①该纤维的实际回潮率;
②求该批纤维的公定重量。
(保留1位小数)解:
实际回潮率W=(50-45.8)/45.8%=9.2%
公定重量G=2500×
(1+11.1%)/(1+9.2%)Kg=2543.5Kg
2测得100m长度的棉纱的平均干重为2.65g,求①100m纱线的平均公定重量;
②该棉纱的细度(特克斯)(保留1位小数)
平均公定重量Gk=2.65×
(1+8.5%)=2.9g;
细度Nt=10Gk=29.0tex
3已知涤/棉混纺纱的干重混纺比为65/35,求①该混纺纱的公定回潮率;
②公定重量混纺比。
混纺纱的公定回潮率
W=65×
0.45+35×
11.1%=29.25%+3.885%=33.14%
设混纺纱公定重量中涤纶占的比例为X,由65×
(1+0.45%)/35×
(1+11.1%)=65.29:
38.89=X:
1-X解得X=67.27
所以公定混纺比为62.67:
37.33
4某种16tex的单纱,测其250mm长度内的捻回数为88,求①该纱的特数制捻度和捻系数;
②公支支数制捻度和捻系数。
(1)平均捻度Tt=10×
(88/25)=35.2捻/10cm
特数制捻系数аt=Tt×
=35.2×
=140.8
(2)公制支数制捻度由Tt=0.1Tm=3.937Te;
得Tm=10Tt=352捻/m
公制捻系数аm=Tm/
=352/
=352/7.9=44.56
5已知某织物的经密为518,纬密为286,所用纱线的细度均为13tex,求①该织物的总紧度;
②计算织物的平方米重量。
(纱线的体积重量为0.81g/cm3)(保留一位小数)
纱线直径d=0.03568
=0.03568
=0.14mm
经向紧度ET=518×
0.14(%)=72.5%
纬向紧度EW=286×
0.14(%)=34.3%
总紧度EZ=ET+EW-ETEW=72.5%+34.3%-
%=81.9%
织物的平方米重量G=0.01(NTPT+NWPW)
=0.01(13*518+13*286)=104.52g/m2
1分析吸湿对纤维材料性能的影响。
①对重量的影响:
Gk=Go*(100+Wk)/100;
Gk=Ga*(100+Wk)/(100+Wa)
②对长度和横截面积的影响:
纤维吸湿后体积膨胀,横向膨胀大而纵向;
膨胀小,表现出明显的各向异性。
不利之处:
使织物变厚、变硬,是造成织物收缩的原因之一。
③对密度的影响:
W增加,纤维密度增加;
大多数纤维在
W=4%~6%时密度最大。
W再增加,纤维密度逐渐变小,因为纤维体积显著膨胀,而水的比重小于纤维。
④对机械性质的影响:
纤维吸湿后,其力学性质如强力、伸长、弹性、刚度等随之变化。
对强力的影响:
一般规律是W增加,其强力会下降;
吸湿能力差的纤维,W增加,强力变化不太显著;
棉、麻纤维吸湿后强力反而增加
对纤维伸长率的影响:
W增加,伸长率有所增加;
这是因为水分子进入纤维内部后,减弱了大分子间的结合力,使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。
纤维的脆性、硬性有所减小,塑性变形增加,摩擦系数有所增加。
温湿度对纺织加工的影响很大,主要就是由于纤维吸湿后机械性能发生变化引起的。
如回潮率太低,则纤维或纱线的刚性变大,加工中易于断裂,如回潮率太高,则纤维中的杂质难于清除同时易于相互纠缠成结或绕在机件上,影响加工的正常进行。
纤维的刚性和弹性还影响到纤维的相互抱合,使纱线的结构和质量受到影响;
吸湿性对纤维变形的影响,反映在加工成品如纱线和织物的长度或尺寸上的不稳定。
⑤对热学性质的影响:
原因:
由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基因所吸引而与之结合,分子的动能降低而转换为热能被释放出来的缘故。
⑥对电学性质的影响:
绝缘性能下降,介电系数上升,介电损耗因素增大。
使纤维的比电阻下降,减缓静电现象。
⑦对光学性质的影响:
当纤维的回潮率升高时,纤维的光折射率下降。
是由于水分子进人纤维后,引起分子结构作某些改变造成的。
2分析影响织物起毛起球的因素,在设计时应如何尽量纺织织物起毛起球。
东华大学2002年问答题第4题
3简述化学纤维后加工中集束、拉伸、上油、卷曲、定型等工序的作用以及与纤维性能的关系。
集束:
将几个喷丝孔喷出的丝束以均匀的力集合成规定粗细的大股丝束;
拉伸:
提高纤维大分子的取向度和结晶度,改善纤维的力学性质
热定形:
消除纤维内应力,形成稳定的纤维结构
卷曲:
短纤维:
改善纤维间的抱合力;
长丝:
变形纱加工,如弹力纱、膨体纱
上油:
降低摩擦、提高抗静电性
4什么是纱线的波谱图?
波谱图是如何反应不同原因所造成的纱线不匀?
5请论述涤纶纤维的结构、主要性能以及用途。
涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)
1.结构
大分子结构:
特征基团:
苯环——具有刚性和惰性;
酯基-COO-——弱极性基团;
脂肪基——柔性基团。
大分子无卷曲,基本上带曲折状的直链;
超分子结构:
大分子间主要是靠范德华力;
结晶度较大,取向度也较高。
2.性质
(1)机械性质:
断裂强度较高,伸长率大;
初始模量高;
弹性回复性好;
织物挺括,耐磨性较好,尺寸稳定性较好。
(2)吸湿染色差:
W=0.4%;
不能采用常温染色。
易起静电,耐污性差
(3)热学性质:
熔点高255-265°
C;
耐热性和热稳定性好
(4)光学性质:
耐光性好,仅次于腈纶
(5)耐酸不耐强碱,不霉不蛀
(6)密度:
1.38g/cm3
3、用途:
广泛的应用,尤其是外衣原料。
2007年一名词解释(本题共10小题,每小题3分,满分30分。
1长绒棉
海岛棉品种,长度一般在33-64mm,细度0.12-0.14tex,强度大于30KM,品质优良。
2品质长度
3合成纤维
以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成单体后,经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维。
4双侧结构
也称双边结构,在卷曲的细羊毛中皮质层中,存在着两种结构和性能不同的正皮质细胞和偏皮质细胞,正皮质细胞位于卷曲波峰侧,偏皮质细胞位于波谷侧,这种结构特征使其具有卷曲性。
5品质支数
6吸湿平衡
纤维在单位时间内吸收的水分和放出水分在数量上接近相等,这种现象称之。
7蠕变:
8极限氧指数
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。
9手感:
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。
10织物的强力利用系数
织物某一方向的拉伸强力与该方向各根纱线强力之和的比值
1棉纤维的生长过程分为增长期和加厚期。
2蚕丝的主要组成物质是蛋白质、麻纤维的主要组成物质为纤维素。
3根据长度和细度,棉纤维分为长绒棉、细绒棉和粗绒棉。
4纤维在标准状态下的平衡回潮率为标准回潮率、为了贸易方便而统一规定的回潮率称为公定回潮率。
5在常用的化学纤维中,吸湿性最好的纤维是粘胶、吸湿性最好的合成纤维是维纶、最不容易燃烧的纤维是氯纶、热定型性最好的纤维是涤纶。
6纺织纤维的内部结构一般分为原纤结构、聚集态结构和大分子结构。
7纤维大分子之间的结合力主要包括范德华力、氢键、盐式键。
8纺纱过程中,纤维会发生内外转移,细的纤维向内层转移、短的纤维向外转移。
9机织物的三原组织是指平稳组织、斜纹组织、缎纹组织。
10针织物的线圈长度与纱线直径的比值称为未充满系数,5cm内的线圈纵行数称为纵密,25cm2内的线圈数称为总密度。
11纺织材料由玻璃态向高弹态转变的温度称为玻璃化温度、由高弹态向粘流态转变的温度称为粘流温度。
纤维受热而产生的长度缩短现象称为热收缩。
1,50g纤维试样,经烘干后的重量为47.6g,求①该纤维的实际回潮率②如果该纤维为粘胶纤维,实际重量为1050kg,求该纤维的公定重量。
(粘胶纤维的公定回潮率为13(%))(保留1位小数)
实际回潮率W=(50-47.6)/47.6%=4.8%
公定重量G=1050×
(1+13%)/(1+4.8%)Kg=1132.2Kg
2涤纶纤维一束,切其中段长度30mm,称其干重为4.9mg,根数为496根。
求①纤维的公定重量;
②该纤维的细度(特克斯)(保留2位小数)
纤维的公定重量Gk=4.9×
(1+0.4%)×
10-3=4.92×
10-3g
纤维的细度Nt=4.92×
10-3g×
103/(30×
496×
10-3)=0.33tex
3求毛/涤/腈(50/30/20)混纺精梳纱的公定回潮率。
(保留2位小数,毛的公定回潮率为16%,涤纶0.4%,腈纶2%)
解:
公定回潮率Gk=0.5×
16%+0.3×
0.4%+0.2×
2%=8.52%
4有一批18tex的棉纱,测得其平均单纱强力为2.58N,所用棉纤维细度为6400公支,平均单纤维强力为5.54cN,求①单纱断裂长度;
②纤维在纱中的强力利用系数(保留1位小数)
品质指标:
评定纱品等掉色依据之一,反映缕纱相对强度的大小Dt=
,数值越大,棉纱强度越高,纱线品质越好。
细纱截面内平均根数n=
=115.2=116根
断裂长度LR=
;
强力利用系数=
×
100%=40.1%
5织物规格为29×
29×
436×
220。
求①该织物的经向紧度、纬向紧度、总紧度;
(纱线的体积重量为0.81g/cm3)保留2位小数
dT=dw=0.03568
=0.21mm
经向紧度ET=436×
0.21(%)=91.6%
纬向紧度EW=220×
0.21(%)=46.2%
总紧度EZ=ET+EW-ETEW=91.6%+46.2%-
%=95.5%
=0.01(29*436+29*220)=190.24g/m2
1说明纤维的拉伸断裂过程和影响纤维强度的因素?
纺织纤维在整个拉伸变形过程中的具体情况是十分复杂的。
纤维开始受力时,其变形主要是纤维大分子链本身的拉伸,即键长、键角的变形。
拉伸曲线接近直线,基本符合虎克定律。
当外力进一步增加,无定型区中大分子链克服分子链间次价键力而进一步伸展和取向,这时一部分大分子链伸直,紧张的可能被拉断,也有可能从不规则的结晶部分中抽拔出来。
次价键的断裂使非结晶区中的大分子逐渐产生错位滑移,纤维变形比较显著,模量相应逐渐减小,纤维进入屈服区。
当错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时,大分子间距就靠近,分子链间可能形成新的次价键。
这时继续拉伸纤维,产生的变形主要又是分子链的键长、键角的改变和次价键的破坏,进入强化区,表现为纤维模量再次提高,直至达到纤维大分子主链和大多次价键的断裂,致使纤维解体。
影响纤维拉伸性能的因
内因:
大分子结构(大分子的柔曲性、大分子的聚合度);
超分子结构(取向度、结晶度);
形态结构(裂缝孔洞缺陷、形态结构、不均一性
外因:
温湿度:
测试条件:
a.试样长度:
L↑,出现弱环的机会↑
b.试样根数:
根数↑,折算成单纤维强度↓
c.拉伸速度:
v↑,强力↑,ε↓,E↑
2什么是缩绒性?
说明羊毛纤维的容易造成缩绒的原因?
羊毛在湿热的条件下,经机械外力作用,纤维集合体逐渐收缩紧密,并且相互穿插纠缠,交编毡化的性能。
内因
(1)纤维表面具有鳞片,可产生差微摩擦效应,使集合体中的毛纤维总以毛根向前运动
(2)纤维具有较大的伸长变形和变形恢复能力,使集合体中的毛纤维相互拉紧(3)纤维具有不规则的空间卷曲,使毛根在纤维间成不规则的空间穿插纠缠
(1)羊毛的缩绒性在湿热条件下,一方面可以提高摩擦效应,另一方面可以增加羊毛纤维的伸长变形和变形恢复力
(2)机械外力作用(挤压、揉搓)促使羊毛在集合体中相互穿插
3试述纺织材料在加工过程中产生静电的原因和消除静电的方法?
纤维在加工中要受到各种机件的作用,由于纤维与机械以及纤维与纤维间的摩擦,必会聚集起许多电荷从而产生静电。
纤维为电的不良导体,比电阻通常较高,静电荷不易逃逸,会产生电场,形成吸附与放电。
消除方法:
机器接地、提高空气的相对湿度、改善摩擦条件、导电纤维的应用、静电消除器(电离空气)、加抗静电剂、纤维油剂、织物防静电整理
4试论述织物磨损破坏的机理和影响织物耐磨的因
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- 大学 纺织 材料 试题