东华大学历年 纺织材料学 名词解释及 计算题及答案.docx

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东华大学历年纺织材料学名词解释及计算题及答案

纤维:

通常是指长宽比在103倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体。

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。

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。

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的单体后，经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维。

差别化纤维:

通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性状上获得一定程度改善的纤维。

工艺纤维：

单纤维很短，不能采用单纤维纺纱，而是以许多植物单细胞藉胶质粘合集束而成的束纤维作为纺纱用纤维，称为工艺纤维。

异形纤维：

是指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。

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。

特种纤维：

是指具有特殊的物理化学结构、功能或用途的化学纤维，其某些技术指标显著高于常规纤维。

超细纤维:

单丝细度<的纤维称为超细纤维

高收缩纤维:

是指纤维在热或热湿作用下的长度有规律弯曲收缩或复合收缩的纤维

吸水吸湿纤维:

是指具有吸收水分并将水分向临近纤维输送能力的纤维

功能纤维:

是满足某种特殊要求和用途的纤维，即纤维具有某特定的物理和化学性质

棉纤维成熟度degreeofmaturity:

即纤维胞壁的增厚的程度。

成熟系数：

指棉纤维中断截面恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值

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。

熔体纺丝：

将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体，熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，使成细流状射入空气中，经冷凝而成为细条。

湿法纺丝：

将纺丝溶液从喷丝孔中压出、在液体凝固剂中固化成丝。

干法纺丝：

将纺丝液从喷丝孔中压出，在热空气中使溶剂挥发固化成丝。

同质毛：

在整个毛被上的各个毛丛，都由一种粗细类型的毛纤维所组成。

毛丛内部的纤维粗细、长短和弯曲基本一致。

品质较好。

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

两型毛：

介于绒毛和发毛之间，或介于有髓毛和无髓毛之间的中间型羊毛。

在同一根羊毛上同时具有绒毛和发毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维有明显的粗细不匀。

缫丝：

将几根茧丝顺序抽出依靠丝胶抱合胶着成丝束的过程。

单基（链节）：

构成纤维大分子的基本化学结构单元。

聚合度：

构成纤维大分子的单基的数目，或一个大分子中的单基重复的次数（n）。

纤维结晶度:

是指纤维中结晶部分占纤维整体的比率.

非晶区:

纤维大分子高聚物呈不规则聚集排列的区域称为非晶区，或无定形区

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。

两相结构：

超分子结构（聚集态结构）：

具有一定构象的大分子链通过分子链间的作用力而相互排列、堆砌而成的结构。

纤维长度：

一般指伸直长度，即纤维伸直而未伸长时两端的距离。

特克斯（tex）:

表示千米长的纤维或纱线在公定回潮率时的质量克数。

在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数

旦数即旦尼尔数（Denier）:

又称纤度。

是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数

公制支数:

是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米（m）数

英制支数：

棉纱为%时，在公定回潮率时一磅纱线中包括多少个840码。

主体长度:

是指一批棉样中含量最多的纤维长度.

品质长度:

是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度,

短绒率：

长度在某一界限以下的纤维所占的百分率。

滑脱长度:

短纤维纱中周围纤维对一根纤维切向阻力的总和。

等于该纤维断裂强力所对应的长度。

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。

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）。

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。

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。

吸湿性:

是指纺织材料从气态环境中吸着水分的能力。

或纺织材料在空气中吸收或放出水蒸气的能力。

平衡回潮率:

将具有一定回潮率的纤维，放到一个新的大气条件下，它将立刻放湿或吸湿，经过一定时间后，它的回潮率逐渐趋向于一个稳定的值，称为平衡回潮率。

标准回潮率：

纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。

公定回潮率:

贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率。

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。

吸湿等温线：

在一定的大气压力和温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线

放湿等温线：

在一定的大气压力和温度条件下，纤维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。

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。

断裂强力：

纤维能够承受的最大拉伸外力。

断裂强度（比强度）:

每特（或每旦）纤维所能承受的最大拉力

断裂长度:

纤维的自身重量与其断裂强力相等时所具有的长度。

断裂伸长率ε:

纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率

断裂比功Wa:

拉断单位细度、单位长度纤维外力所作的功

初始模量E:

纤维负荷-伸长曲线上起始一段直线部分的斜率，或伸长率为1%时对应的强力。

急弹性变形：

加（或去除）外力后能迅速变形

缓弹性变形：

加（或去除）外力后需经一定时间后才能逐渐产生（或消失）的变形。

塑性变形：

纤维材料受力时产生变形，去除外力后，不回复的变形。

（绝对值）

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。

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

疲劳:

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

导热系数λ：

材料厚度为1m，两表面之间温差为1℃，每小时通过1m2材料所传导的热量。

玻璃化温度Tg：

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。

粘流温度Tf：

非晶态高聚物大分子链相互滑动的温度，或由高弹态向粘流态转变的温度。

熔点温度Tm：

高聚物结晶全部熔化时的温度，或晶态高聚物大分子链相互滑动的温度。

分解点温度Td：

高聚物大分子主链产生断裂的温度。

耐热性：

纤维耐短时间高温的性能。

热稳定性：

纤维耐长时间高温的性能。

热塑性：

将合成纤维或制品加热到Tg以上温度，并加一定外力强迫其变形，然后冷却并去除外力，这种变形就可固定下来，以后遇到T

这种特性称之为热塑性。

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。

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

极限氧指数:

是指试样在氧气和氮气的混合气中,维持完全燃烧状态所需最低氧气体积分数.LOI=Vo2/（Vo2+VN2）×100%

介电系数：

在电场中，由于介质极化而引起相反电场，将使电容器的电容变化，其变化的倍数称为介电常数

介电损耗:

电介质在电场作用下引起发热的能量消耗，称为介电损耗。

静电现象:

是指不同纤维材料之间或纤维与其它材料之间由于接触和摩擦作用使纤维或其它材料上产生电荷积聚的现象。

抗熔性：

抵抗纤维及其制品上为热体所溅时被熔成孔洞的性能。

丝光：

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。

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。

复合纱:

利用两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成的一根纱线。

具有复合效应及特殊的外观.

变形丝（modifiedfilament）：

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。

自由端纺纱:

是把纤维分离为单根并使其凝聚，在一端非机械握持状态下加捻成纱，故称自由端纺纱

自捻纱:

利用搓辊的往复运动对两根须条实施同向加捻，靠须条自身的退捻力矩相互反卷在一起，形成一个双股的稳定结构的纱，称自捻纱（ST）。

喷气纺纱:

利用喷嘴内的旋转气流对须条假捻，靠头端自由纤维包缠无捻短纤维纱芯成纱，称喷气纺纱.

纱线的细度不匀:

指沿长度方向的各个截面面积或直径的粗细不匀；也指各个截面内纤维根数的变化或单位长度纱线重量的变化

纱线毛羽（yarnhairiness）：

加捻成纱时伸出于纱身外的纤维端或打圈纤维。

捻回数:

加捻使纱线的两个截面产生相对回转，两截面的相对回转数称为捻回数。

捻度:

纱线单位长度内的捻回数称为捻度.

捻系数:

当纱线的密度δ视作相等时,捻系数与捻回角的正切值（tanβ）成正比,而与纱线粗细无关

捻向:

是指纱线加捻的方向.

捻回角:

加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角，称为捻回角

捻缩:

因加捻引起纱线的收缩称为捻缩.反映加捻前后纱条长度的变化。

非织造布:

是指由纤维、纱线或长丝，用机械、化学或物理的方法使之粘结或结合而成的薄片状或毡状的结构物，但不包含机织、针织、簇绒和传统的毡制、纸制产品。

机织物:

是由平行于织物布边或与布边呈一定角度排列的经纱和垂直于织物布边排列的纬纱，按规律交织而成的片状纱线集合体。

匹长：

一匹织物两端最外边完整的纬纱幅宽：

织物最外边的两根经纱间的距离。

纱线的排列密度:

是指单位长度中纱线的根数。

织物的紧度:

是指纱线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。

织物的密度:

是指织物单位体积的质量（g/cm3），是一般物质质量表达的基本指标。

织物结构相:

以经纱屈曲波高和纬纱屈曲波高的比值hT/hW来描述经纬纱线在织物中的屈曲状态，称为织物结构相。

织物的保形性:

通常是指织物在使用中能保持原有外观特征,便于使用,易于保养的性能.

针织密度：

用5cm内线圈数表示。

未充满系数δ：

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；

织物的顶破与胀破性：

织物在垂直于织物平面的负荷作用下鼓起扩张而破裂的现象。

折皱性:

织物被搓揉挤压时发生塑性弯曲变形而形成折皱的性能，称为折皱性。

抗皱性:

织物抵抗此类折皱的能力称为抗皱性。

悬垂性:

织物因自重下垂的程度及形态称为悬垂性

缩水性:

织物在常温水中浸渍或洗涤干燥后，长度和宽度发生收缩的性质称为缩水性，简称“缩水”

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

卷边性：

针织物在自由状态下，布边发生包卷的现象。

织物的热收缩性：

合成纤维及以合成纤维为主的混纺织物，在受到较高的温度作用时发生的尺寸收缩程度。

织物风格：

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）

克罗值CLO：

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。

透湿气性：

空气中的水蒸汽通过织物的性能。

透湿性：

织物通过水汽的性能。

透通性：

气体、液体以及其它微小质点通过织物的性能，称为织物的透通性。

透水性：

液态水从织物一面渗透到织物另一面的性能。

1.试比较涤纶、锦纶、腈纶结构的异同点。

涤纶：

涤纶纤维或聚酯纤维，其大分子链化学结构式为：

单基由一个苯环、两个酯基和两个亚甲基（－CH2）构成。

－CH2－CH2－是柔性链；苯环使分子链的刚性增大。

聚酯纤维分子有刚性链苯环和柔性亚甲基链，其间由酯基连接，是典型的刚柔性兼备的线型大分子，且以刚性为主。

涤纶分子链存在折叠链和伸展链片晶。

锦纶：

锦纶或聚酰胺纤维或尼龙主要特征是大分子链由酰胺键（－CONH－）连接，主要品种锦纶6和锦纶66，化学结构式如下：

尼龙66：

尼龙6：

聚酰胺类大分子上的甲基和酰胺基—NH—CH2—呈单结合链节，CH2CO在不同的内旋转角下，构形发生偏移，导致了不同的结晶构型。

锦纶中存在酰胺键基团，能形成稳定的氢键作用，既可使分子间产生相互作用构成晶区；存在亚甲基基团，其个数越多，构象越多，分子柔性则越大。

由于此两类基团的特点，聚酰胺分子极易通过一定的链段运动和氢键作用，形成稳态柔性、高弹性的结构。

腈纶：

腈纶纤维即聚丙烯腈纤维，其主要重复单元化学式为：

－CH2－CH（CN）－。

腈纶在内部大分结构上很独特，呈不规则的螺旋形构象，且没有严格的结晶晶区，属准晶结构，但有高序排列与低序排列之分。

由于－CN可左、右螺旋构型，分子的单基亦非完全的头尾衔接，加之第二、三单体在聚丙烯腈大分子中的嵌入，故螺旋结构会有破坏，产生错位，弯扭等现象，使晶体沿大分子轴向的连续性受到影响。

实际腈纶纤维结构中几乎很难寻找到与分子轴向垂直的层面，故定义腈纶聚集态结构为侧向有序，轴向无序的准晶结构。

尽管腈纶纤维有一定的原纤结构，但微细结构的讨论以准晶单相结构理论较好。

2.常用的测定纤维长度的方法有哪些？

各适合于测哪些纤维？

（1）罗拉法：

适用于棉纤维的长度测定。

（2）梳片法：

适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定。

（3）中段切断称重法：

适用于等长化纤的长度测定。

（4）排图法：

适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、绢丝等长度分布的测定。

（5）ALMETER电容测量法：

适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定。

3.常用的测定纤维细度的方法有哪些？

各适合于测哪些纤维？

（1）中段切断称重法：

适用于棉纤维或化纤的细度测定。

（2）气流仪法：

适用于棉、羊毛的细度测定。

（3）显微镜投影法：

适用于细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。

1.已知正常棉纺成纱要求单纱截面中纤维根数≥60根，若纺100公支棉纱，问棉纤维至少需为多少公支？

相当于多少旦尼尔？

现采用7000公支的棉纤维纺纱，实际截面根数为多少？

如果用10根1旦的涤纶长丝束（10D/10F）替代前两种情况中的部分棉纤维，并保持原成纱的号数，问两种情况纱截面中的棉纤维根数比为何？

混纺比是否一样？

涤纶的混纺比=1/10，涤纶丝的直径为多少？

（γ=cm3）

；其中：

Nmf为纤维的公支支数，Nmy为纱线的公支支数

棉纱的旦尼尔数＝9000/100＝90（旦）

当棉纤维为6000支时的根数＝（90-10×1）/＝160/3（根）

7000公支相当于9/7旦

当棉纤维为7000支时的根数＝（90-10×1）/（9/7）＝560/9（根）

两种情况截面中棉纤维根数比＝（160/3）/（560/9）＝6/7

混纺比不一样

涤纶丝的旦尼尔数＝（90×1/10）/10＝9/10（旦）

2.已知一块针织物面料横密和纵密分别为92/5cm和76/5cm，纱线的线密度为18tex，线圈长度为。

求针织物的平方米干重。

1m长纵向线圈数量

；

1m长横向线圈数量

；

1m2内线圈总数量

；

1m2内线圈总长度

；

NT=18tex即1km纱线的重量为18（g），1m纱线重

；

1.假设一高聚物的力学模型为Maxwell模型，试求其本构关系，并讨论在加载条件σ=kt下的初始模量。

；

；

初始模量＝

2.已知某绢纺纱的捻度为30（捻/10cm），其公制支数为75S，投影法测得其纱的平均直径为，试求公制捻系数αm以及捻回角β。

若单丝纤度为2D，问纱截面中平均多少根纤维？

（附加题：

可以尝试计算一下此纱的密度δy）

Tm＝30×10＝300捻/m；

；

；β＝；

（tex）；

ND＝9Nt＝9×＝（D）；n＝2≈60（根）；

3.以45D涤纶丝与棉纤维混纺，其混纺比为1：

1（50T/50C）。

如果捻缩为5%，试求成纱的Tex（号数）和英制支数。

棉纱的公定回潮率为%，英制%。

涤纶的公定回潮率为%。

如果用同样线密度的毛束替代棉束判定一下成纱的直径、变粗还是变细，给出理由；并计算成纱的直径（该纱的密度δy=cm3）和成纱的公定回潮率（粗梳毛纱的公定回潮率Wk=16%）。

棉的线密度＝

；

纱线线密度（考虑捻缩）＝

；

Wk=50％×％＋50％×％＝％；

We＝50％×％＋50％×％＝％；

；

替换后，直径变粗；原因：

毛纱的密度小于棉纱，替换后，混纺纱的密度变小，根据公式

，ND不变的情况下，δy变小，d变大；

；

Wk＝50％×16％＋50％×％＝％；

1.今在标准温湿度条件下进行纤维强伸度测定，测试条件与结果如下：

公制支数为5800的棉纤维单强为，断裂伸长为，夹持距离为10mm；2旦51mm的涤纶纤维单强为，断裂伸长为，夹持距离为20mm。

问：

这两种纤维的相对强度（cN/dtex）、断裂伸长率（%）和断裂应力（N/mm2）各为多少？

（其中棉纤维的γ=cm3，涤纶纤维的γ=cm3）

（1）棉纤维

1kgf=N=980cN；=1000×980=cN；

Ndt=10000/Nm=10000/5800=dtex；Pdt=Pb/Ndt==cN/dtex；

；

；

；

σb=Pb/A==N/mm2；

（2）涤纶纤维

gf=×980/1000=cN；Ndt=10/9×ND=10/9×2=dtex；

Pdt=Pb/Ndt==cN/dtex；

；

；

σb=Pb/A==N/mm2；

1.公制支数为5500的棉纤维，合多少分特？

直径为多少？

（已知棉纤维密度：

cm3）

；Ndt＝10000/5500≈（dtex）

；

（μm）

2.旦的丙纶与2旦的涤纶哪个粗？

为什么？

（已知纤维密度：

涤纶为cm3、丙纶为cm3）

；故丙纶粗。

3.一批腈纶重1000kg，取50g试样烘干后称得其干重为，求该批腈纶的回潮率和公定重量。

（腈纶的公定回潮率为%）

回潮率：

公定重量：

4.计算55/45棉/涤混纺纤维的公定回潮率。