纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社)问答题
长度与成纱质量、纺纱工艺的关系1、纤维长度与成纱强度的关系?在其它条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细。
2、纤维长度与成纱毛羽的关系在其它条件相同情况下，较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。
3、纤维长度整齐度、短绒率与成纱强度、条干的关系?当纤维长度整齐度差时，短绒率大时，成纱条干变差，强度下降，生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。
4、纤维长度与纺纱工艺关系不同长度的纤维要采用不同的纺纱设备和工艺加工。
纤维长度是调节或设计纺纱工艺参数的依据。
纤维细度的测试直接法：显微投影测量法；激光细度测试法；微机图形自动测量法。
间接法：中段切断称重法；气流仪法；振动法；声波衰减法等。
纤维细度与成纱质量、纺纱工艺的关系1.与成纱强度的关系：在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱强度越高；2.与成纱条干的关系：在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条干越均匀；在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较细的纱；3.与纺纱工艺的关系：纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。
细纤维成纱时可加较少的捻度。
二、纤维的吸湿机理吸湿过程：纤维吸湿时，水分子先吸附至纤维表面，然后水蒸气向纤维内部扩散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，随后水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。
吸湿机理：纤维表面的吸附作用，极性极团的亲水作用，毛隙效应吸湿滞后性是指同样的材料在同样的大气条件下从放湿达到的平衡回潮率大于从吸湿达到的平衡回潮率吸湿滞后原因1）吸湿时由于水分子进人纤维的无定形区，使大分子间距离增加，少数连接点被迫拆开，而与水分子形成氢键结合，这要克服大分子结合力因而受到阻力大，所以吸湿较困难。
放湿时，水分子离开纤维，连接点有重新结合的趋势，但由于大分子上已有较多的极性基因与水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间的距离不能及时完全回复到原来情况，因而保留了部分水分子。
纺织材料答案3
1.试讨论纤维的比热容C和导热系数λ对纤维制品的隔热性和触摸冷暖感的影响。
答：比热容C：单位质量的纤维，温度升高（或降低）1℃所需要吸收（或放出）的热量。
比热容的大小直接反映了纤维材料温度变化的难易程度。
比热容较大的纤维，温度升高（或降低）1℃所需要吸收（或放出）的热量较多，纤维的温度变化相对困难。
而比热容较小的纤维材料，在温度升高（或降低）1℃所需要吸收（或放出）的热量较少，纤维温度变化相对较容易。
具有较大比热容值的纤维可用于需要抵御温度骤变的场合。
隔热性能好。
锦纶较大的比热容值，反映其不易随温度变化，采用锦纶丝织造的面料在夏季穿着时，皮肤触感有明显的“冷感”。
导热系数λ：当纤维材料的厚度为1m及两端间温度差为1℃时，1秒钟内通过1㎡纤维材料传导的热量焦耳数。
导热系数高的纤维隔热性能差，可用于制作导热、散热性能良好的夏季织物，采用低导热系数的纤维或纤维集合体材料，来获得高保暖和绝热的材料。
高隔热材料需要高的热阻（低导热系数），而且需要高的耐热性和热稳定性。
总之，比热容高，导热系数低，纤维制品的隔热性好。
3.增加纤维或纤维集合体中的静止空气量的方法及依据。
答：增加纤维或纤维集合体中的静止空气量的方法：使纤维或纤维集合体有更多的多孔结构，从而使其携带更多的静止空气。
对于纤维集合体，通过控制纤维填充密度，维持较多静止空气。
多孔结构的材料可以携带较多的空气，尤其是静止空气，故增加纤维或纤维集合体中的静止空气量的方法是使其多孔结构增加。
4．纤维受热时，力学状态发生变化或转变的基本机理及解释。
答：热塑性纤维在热作用下，会发生力学三态及二转变：玻璃态、玻璃化转变区、高弹态、粘弹转变区、粘流态。
玻璃态：低温时，分子热运动能低，链段的热运动能不足以克服内旋转的势垒，链段处于被“冻结”状态，纤维的弹性模量很高，变形能力很小，具有虎克体行为，纤维坚硬，类似玻璃，故称为玻璃态。
玻璃化转变区：该转变区，温度升高，分子链段开始“解冻”，其热运动能可以克服主链的内旋转位垒绕主链轴旋转，使分子的构象发生变化。
于伟东《纺织材料学》
于伟东《纺织材料学》
于伟东的《纺织材料学》是“十五”国家级规划教材修订集成，也是纺织科学与工程学科的本科生基础教材。
该教材同时适用于纤维科学、高分子材料科学相关专业的教学参考。
教材内容主要涉及纺织材料的基础理论和应用范畴，包括纤维、纱线、织物和其他纤维集合体及复合体的结构与性能特征，成形和加工对其影响，以及测量和评价的依据与基本方法。
此外，于伟东教授在纺织领域有丰富的教学和科研经验，曾主编《纺织物理》为全国500本研究生推荐教材，并获得多项省部级教学成果奖和科学技术进步奖。
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社)第6章
二、热对纺织材料性能的影响
（一）、两种转变和三种力学状态 1、非晶态高聚物的热机械曲线（温度—变形曲线）
玻 璃 态
玻 璃 化 转 变 区
高 弹 态
粘 弹 转 变 区
粘 流 态
lgE
玻 璃 态
玻 璃 化 转 变 区
高 弹 态
粘 弹 转 变 区
粘 流 态
温度（℃ ）
温度（℃ ）
曲线上有两个斜率突变区—玻璃化转变区、粘弹转变区。 呈现三种不同的力学状态：玻璃态、高弹态、粘流态
20天 92 70 62 73 90 82 100 100 100
80天 68 41 26 39 62 43 96 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100
（5）分解点：纤维发生化学分解时的温度。
（二）耐热性和热稳定性
耐热性：纺织纤维经热作用后力学性能的保持性 叫耐热性。 图
热稳定性：纤维在热的作用下结构形态和组成 的稳定性。
1、质量与组成的稳定性
裂解：高分子主链的断裂，导致分子量下降，材料的机械 性能恶化。
2、结构的稳定性
热作用下，纤维的聚集态结构发生变化，结晶度下降， 取向度下降。
LOI＝ VO2 VO2 V N 2 100%
LOI大，难燃；LOI小，易燃。
（2）点燃温度、燃烧时间和燃烧温度
点燃温度：纤维产生燃烧所需最低温度。 燃烧时间：纤维放入燃烧环境中，从放入到燃烧所需时间。 燃烧温度：材料燃烧时的火焰区中的最高温度值。
3、提高纤维材料难燃性的途径
阻燃整理（纯棉、化纤） 制造难燃纤维（合成纤维）
3、影响热定型效果的因素：温度、时间、张力
定型温度大于玻璃化温度，低于软化点和熔点。
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社) 课后答案
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。
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。
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社) 纤维
1.纤维：指长宽比在103数量级以上，粗细为几微米到上百微米的柔软细长体，有连续长丝和短纤维之分。
2.纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维天然纤维：由自然界直接取得的纤维（植物纤维，动物纤维，矿物纤维）化学纤维：用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料，经过人工加工制成的纤维状物体，通称为化学纤维（再生纤维：黏胶纤维合成纤维）棉纤维3.棉纤维生长分为三期：伸长期，、加厚期，转曲期横截面：腰圆形，有空腔纵向：呈不规则的沿长度方向不断改变的螺旋形转曲。
成熟度：纤维胞壁的加厚程度，用成熟度系数M表示4.棉纤维的主要组成物质及化学性质纤维素占93-95（%）化学结构式：（C6H10O5）n，n=6000~11000化学性质：耐碱不耐酸二、棉纤维的分类一）按棉花种类分长绒棉（海岛棉）：长度：33~45mm，细度小于1.43 dtex细绒棉（陆地棉）：长度：23~33mm，细度1.43~2.22 dtex粗绒棉：纤维粗短，品质较差。
（二）按棉花初加工分：1、锯齿棉：采用锯齿轧棉机轧得的原棉。
特点：含杂、含短绒少2、皮辊棉：采用皮辊轧棉机轧得的原棉。
特点：含杂、含短绒多；麻纤维纤维分类：苎麻、亚麻、大麻、黄麻、二、纤维形态纵向形态：纵向平直，有竖纹横节。
横向截面：苎麻：扁圆形，有中腔，胞壁上辐射状条纹。
亚麻：多角形。
主要组成物质纤维素耐碱不耐酸三、性能：吸湿性很好（W K=12-13%）；强度高（是棉的两倍），湿强大于干强毛纤维一、1.羊毛的形态结构：同质毛：导向毛细，与簇生毛细度、长度差异小。
质量好。
异质毛：导向毛与簇生毛细度、长度差异大，质量差。
截面形态：由表皮层、皮质层和髓质层组成。
纵向形态：表面覆盖有鳞片层2.羊毛的性质羊毛纤维大分子由20多种氨基酸组成，分子结构中以—CONH---基团为主价键。
羊毛化学性质：耐酸不耐碱羊毛的特有性质：摩擦性能和缩绒性缩绒性：当羊毛在热湿条件及化学试剂作用下，经外力揉搓，挤压，纤维发生相互间滑移，纠缠，咬合，使织物收缩形成紧密的毡片，这种现象称为缩绒。
纺织材料学课后练习题含答案
纺织材料学课后练习题含答案题目一1.简述毛绒织物中毛绒纤维的构成和作用。
2.烫平及多道漂白法对毛绒织物的作用分别是什么？3.简述各种瓦纹绸的特点，并说明应用。
答案1.毛绒织物中毛绒纤维的构成包括毛绒和地毯两部分。
毛绒由两种不同的纤维构成：有硫原纤维和毛皮纤维。
地毯由一种不同的纤维（纯羊毛）构成。
毛绒织物的作用是保暖和装饰。
2.烫平法对毛绒织物的作用是通过热力加工来消除毛绒纤维上的皱褶，使织物表面平直柔软。
多道漂白法对毛绒织物的作用是通过漂白来去除染色剂和易腐蚀性物质，同时也能提高产品的质量。
3.各种瓦纹绸的特点及应用：•斜纹瓦纹绸（Satin）：光滑柔软，表面有光泽，纱线密度大，适用于高档连衣裙、丝巾等服饰。
•斜交织瓦纹绸（Twill）：有特殊的交叉花纹，具有良好的结构稳定性和可编性，适用于深色的衣服和鞋子。
•平纹珠纹绸（Poplin）：表面平滑光滑，密度较大，适用于夏季衬衫等轻质服装。
•普羅紗布瓦纹绸（Muslin）：薄而柔软，透气性好，适用于夏季衣服、丝绸等。
题目二1.简述棉织物的优缺点。
2.简述不同的棉质处理程序。
3.什么是氨基硅油的作用？答案1.棉织物的优点包括：柔软、舒适、透气、吸水性好、容易清洗、经久耐用、适合染色和印花等。
缺点包括：易皱、易缩水、容易褪色、易变形。
2.不同的棉质处理程序：•留白：清洁工作，以免接触不干净的杂物。
•软化：提高棉织物的柔软度和舒适度。
•漂白：去除棉织物中的纤维素，使其更白。
•染色：通过染色给棉织物增色和美观性。
•桔皮处理：增强棉织物抗皱性和改善其外观。
3.氨基硅油是一种既包含硅烷键又包含氨基键的化合物，它具有良好的滑润性和柔软性，可以使棉织物表面光滑，减少起毛和起球的现象，同时也可以增加棉织物的层次感和质感。
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)第8章
（三）捻系数 ?
捻系数的计算： Tt 10cm长度内捻回数 Tm 1米长度内捻回数 Te 1英寸长度内捻回数
捻系数的物理意义：
? ?T N
t
tex
tex
T
?? m
m
N
m
T
?? e
e
N
e
? ? 892 ? tg ? t ex
（四） 捻向：纱线加捻的方向。即加捻后纤维在纱中的倾 斜方向。
+
＝
短纤维须条
长丝
包缠纱
平行纺纱成纱原理
捻缩大小用捻缩率 μ表示
L ?L
? ? 0 1 ? 100 %
L 0
L0-L1——加捻前后纱线的长度差。 L0——加捻前纱线长度
2、复杂纱线 变形纱线 变形纱示意图 花色线 花式纱线示意图
（二）按纱线原料分
1、纯纺纱线 2、混纺纱线 3、伴纺纱线 由可熔性纤维与短纤维制成的纱线。
（三）按纺纱工艺分
1、精梳棉纱和普梳棉纱 普梳纱和精梳纱示意图 2、精梳毛纱和粗梳毛纱
（四）按纱线中纤维状态分
1、短纤维纱线 2、长丝纱线
单丝 复丝 复合捻丝
棉3.0%，锯齿棉2.5%
2、羊毛
按细度、长度、毛从油汗高度、粗腔毛和干死毛含量为定等定 支指标。
品质支数分70支、66支、64支、60支。
级数毛按含粗率分为一级、二级、三级、四级甲、四级乙、五 级。
3、生丝
根据物理指标和外观质量分为6A、5A、4A、3A、2A、A、B、 C、D、E、 F级和级外品。
b、纤维的内外转移，使纱中纤维互相纠缠联结， 结构紧密，纱的强度增大。
c、纱中纤维转移程度不一致及各种形态纤维存 在，使纱的 轴向结构不匀增大 ，影响纱的性质。
纺织材料答案2
粘滑现象：纤维间相对低速滑移时，会发生时而保持不动（粘），纤维产生变形或同向移动；时而又相对快速滑移（滑），这种现象称为粘－滑现象接触角：指气——液切面与固——液界面间含液体的夹角浸润滞后性：是指固体表面第一次浸润和第二次浸润间存在差异，且第一次浸润角θ1恒大于第二次浸润角θ2书上作业8试述纤维影响纤维摩擦系数的因素，并讨论羊毛与蚕丝、粘胶纤维与modal纤维、涤纶与锦纶的区别答：（1）相对滑移速度的影响（2）表观接触面积的影响（3）正压力的影响（4）表面粗粗度的影响（5）表面硬度的影响（6）纤维外观形态及表面附着物的影响羊毛与蚕丝：羊毛表面有棘齿形态的鳞片，会产生差微摩擦效应，而蚕丝在表层呈层状结构，，表面有丝胶及微细沟槽，纤维交叉移动时，有丝鸣现象；羊毛由于有卷曲，纤维相互间的接触概率低，摩擦作用弱粘胶纤维与modal纤维：粘胶纤维为皮芯结构，modal纤维是芯层结构，皮层的结构致密、分子的取向高，结晶颗粒小、分布均匀，故皮层的韧性好，有较大的变形能力，在正压力作用下会发生塑性，从而增加接触面积，使纤维之间的摩擦作用大。
涤纶与锦纶：涤纶表面呈无规则状，时而出现微小裂纹和孔洞，锦纶则因大分子的柔性，表面结构不均匀，波动比涤纶更明显，且易于变形，产生面接触，使摩擦系数变大。
9试讨论摩擦和浸润的各向异性答：摩擦的各向异性：纤维轴的夹角变化，会产生不同的摩擦作用，即摩擦系数具有方向异形，⊥≠μμ//，称为摩擦的各向异性。
当两纤维相互正交时，纤维和纤维间是点接触，存在纤维在接触点的变形，与纤维的压缩屈服应力有关。
当两纤维相互平行时，纤维与纤维间理论上是线接触。
如果表面是纵向沟槽，对正交情况会增加点接触作用，对平行产生卡位和导向的摩擦，即后者摩擦系数变大；若是横向节状条纹的情况，与纵向构槽正好相反。
浸润的各向异性：纤维轴向和径向产生的浸润效果是不同的，即浸润的各向异性。
11试讨论浸润中的各现象及产生原因答：浸润现象有：平衡与非平衡浸润、浸润的滞后性和伪浸润现象1平衡浸润：此时气、液、固三相交汇点不发生移动，该点受力达到平衡。
纺织材料学 于伟东版 2植物纤维
C级
C1 C2
B A
LC
LC
中段切断称重法示意图
基本原理：切取棉纤维中间一段（L=10cm）并称重， 再计数纤维的根数后，计算获得纤维的细度值。
正常成熟的棉纤维： 强力大 转曲多 有丝光、光泽好 细度适中 除杂效果好 成纱强力高、质量好 染色性能好等
成熟度系数M ------指棉纤维中段截面积恢复成圆形后， 相应于双层壁厚与外径之比的标定值。
一般：成熟度系数M为1.7~1.8时为最好
M为1.5~2.0时为正常
原棉的杂质 ------指原棉中夹杂的非纤维性物质。 包括：泥沙、枝叶、铃壳、棉籽、 虫浆、虫屎等。
原棉的疵点 ------指原棉中存在的有害于纺纱的纤维性物质。 包括：索丝、棉结、软籽表皮、黄根、带纤维 籽屑等 。
HVI High volume instrument 的缩写，即大容量棉花纤维测 试仪。 由美国Spinlab生产的纤维照影仪。 是对棉花性质进行综合评定及分等分级检验的仪器。可以 检测棉纤维长度、长度整齐度、短纤维指数、强力、伸长 率、马克隆值、色泽等级、杂质，以及成熟度等，目前在 棉花生产、贸易及纺织工业领域里广为应用。 使用HVI在棉花产地进行仪器化公证检验替代传统的人工检 验，也是我国棉花质量检验体制改革的一项内容 。截止 2009年全国纤维检验系统已建成80余家实验室，基本覆盖 了我国长江、华北、西北棉产区。
I0 输入 光强
I 输出 光强 扇形 透镜
钳口线 上透镜 钳口线 3.81mm
3.81mm
光电管
试样
I0 I I0
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社)第11章
2、织物的透湿性（透汽性） 定义：织物通过水汽的性能。 透湿机理：织物透湿的实质是水的汽相传递，当 织物两边存在一定相对湿度差时，水汽从相对湿度高 的一侧传递到相对湿度低的一侧。 织物传递水汽的途径： a）水汽直接通过织物空隙传递。 b）水汽被纤维吸湿，由纤维将水汽从高湿空气一侧 传递到低湿空气一侧 。 与服装舒适性的关系：人体由于新陈代谢，时刻 通过皮肤表面蒸发水汽散热，如果这些水汽不能及时 通过织物排出，就会在皮肤和织物之间的形成高湿热 区域，使人体感觉闷热不适。对于内衣，尤其要具有 良好的透湿性。
2、纱线性状
A、纱线的捻度 ：捻度适中，耐磨性好
捻度，与强度相似，过大，片段可移性小、硬、接触面 小；过小，纱线结构松，纤维容易抽出。
B、纱线细度：细度适中有利于耐磨性 粗些，耐平磨；细些耐曲磨和折边磨。 C、纱线的条干：条干均匀耐磨性好 D、纱与股线 股线耐磨性较好，耐平磨好，但曲磨与折边磨差。
（二）起毛起球过程 （a）起毛：纤维端因摩擦从织物中抽出产生毛茸。 （b）起球：未脱落的纤维相互纠缠，且越缠越紧，最后形 成小球粒。 （c）脱落：部分球粒脱落。
（三）测试方法及评定 1、测试：将织物用各种摩擦方法作用一定次数，使之 起毛起球。 圆轨迹式起球仪：多用以长丝织物、化纤或混纺织物。 马丁旦尔式：多用以机织物。 翻动式（起球箱法）：多用以毛针织物。 2、评定： （1）、计量单位面积上毛球数，毛球重； （2）、标样对比评级； （3）、文字描述起球特征； （4）、起球曲线：试样所受的摩擦时间与试样单位 面积上起球的关系曲线；
影响织物透湿性的主要因素
（1）孔洞扩散与透气性相仿。 （2）纤维传导与纤维吸湿性有关，芯吸。（表面， 内部） （3）织物结构紧密，透汽性下降。 （4）织物后整理影响透汽性。 （3）大气条件：温度增加，透汽增加；湿度增加， 透汽减少。 （4）织物表面的风速高，水蒸气扩散阻抗下降。
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后问题详解
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。
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。
纺织材料学 于伟东版1绪论
合 成 纤 维 半 合 成
无 机 纤 维
① ② ③ ④
金属纤维； 玻璃纤维； 碳纤维； 陶瓷纤维；
棉苎麻Biblioteka 羊毛生丝线密度（或特克斯）
------指1000米长纤维或纱线所具有的重量克数。
纤度（或旦尼尔、旦、袋） ------指9000米长纤维或纱线所具有的重量克数。
公制支数 ------指重量为1克的纤维或纱线的长度米数。
分类
再 生 纤 维
纤维
① 再生纤维素纤推：粘胶纤维、Modal 纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、醋酯纤维、Lyocell 纤维、富强纤维等； ② 再生蛋白质纤维：酪素纤维、大豆纤维、花生纤维、再生角朊纤维、再生丝素纤维等； ③ 其他再生纤维：甲壳素纤维； ① 常规化纤：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶、氨纶等； ② 差别化纤维：变形丝、异形纤维、复合纤维、超细纤维、高收缩纤维、易染色纤维等； ③ 功能纤维：抗静电和导电纤维、远红外纤维、防紫外线纤维、阻燃纤维、光导纤维、 弹性纤维、抗菌防臭纤维、芳香纤维等； ④ 高性能纤维：高强高模纤维、耐高温纤维、耐化学作用纤维等； ① 醋酯纤维； ② 聚乳酸纤维（PLA） ；
木棉纤维
竹原纤维
分类
纤维类型
① 棉； ② 麻，包括：苎麻、亚麻、大麻、黄麻、红麻、罗布 植物纤维 麻、苘麻、剑麻、蕉麻、菠萝叶纤维、香蕉茎纤维 （天然纤维素纤维） 等； ③ 其他，包括：木棉、椰子纤维、竹纤维等。 ① 毛纤维：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、驼羊毛、兔毛、 牦牛毛、马海毛、羽绒、野生骆马毛、变性羊毛、 动物纤维 细化羊毛等； （天然蛋白质纤维） ② 丝纤维：桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木署蚕丝、 天蚕丝、樗蚕丝、柳蚕丝、蜘蛛丝等。 矿物纤维 各类石棉，如温石棉、青石棉、蛇纹石棉等
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)第12章
拉伸试样有效尺寸及拉伸回复曲线
拉伸性能指标计算：
1、延伸率EM：试样在最大拉伸力490cN/cm 时的伸长率
2、单位面积的拉伸功WT：
WT F d max 0
3、拉伸弹性回复率RT
RT WT 100% WT
WT max Fd 0
4、拉伸线性度LT：
LT 2WT
Fmax max
s
f max N
2、动摩擦系数μk
n
fi
s
i 1
nN
N——正压力
n——所读数的动摩擦力点 数采样次数
3、动摩擦系数不匀率CV％
CV k
n
n
( fi )2
fi2
i 1
i 1
n
(n 1) f 2
100%
三、交织阻力测试 （评价织物的撕裂性和剪切变形性）
原理:
至测力传感器
挂钩 纱线夹头
交织阻力是指单根经纱或纬纱 从一定织物长度内抽出时所需 最大摩擦阻力——最大交织阻 力Pmax
评价联系起来，根据测定的织物物理量和力学量， 计算得出织物风格特征和等级。
评定方法分类 单机台单测多指标式风格仪 : 单机台多测多指标式风格仪：YG821 多机台多测多指标式风格仪: KES-F；FAST
第二节 单台多测多指标式织物风格仪 ( YG821及
YG821A)
仪器特点： 同台仪器上加装不同附属装置，以测试织物多项力学性质
原理：
P
至测力传感器
p0
压板 试样 夹钳
抗弯试验示意图
p7 p6 p5
p7
p6
p5
L
L5 L6 L7
L10
弯曲性能指标
1、活络率 LP
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社)第5章
抗弯刚度Rf 定义：纤维在外力作用下抵抗弯曲变形的能力。
Rf E I
圆形截面 非圆形截面
抗弯刚度小的纤维制成的织物柔软贴身 抗弯刚度大的纤维制成的织物挺爽。
I f I 0 f r 4 4
r4 I0 4
r'－纤维纱线截面按等面积折合成正圆形时的半径 ηf－弯曲时截面形状系数
（二）表示疲劳特性的指标： 1、拉伸功恢复系数Rw
σ a b
0
c
e
ε
定义： 纤维对外力所作 的功与外力对纤维所作 的功的比值。
Rw
面积bec
面积0abe
2、坚牢度
定义：纤维承受加负荷去负荷反复循环的次数。
P0 10 102 103 104 105 106
每次拉伸最大力
坚牢度
（三）纤维疲劳破坏的影响因素： 1、纤维性能 拉伸断裂功与弹性回复率 拉伸断裂功大， 弹性回复性能好，塑性变形不易积累，纤维 耐疲劳性能好。 纤维结构 纤维结构缺陷多，应力易集中， 加速材料的破坏。 2、试验或应用条件 加负荷的大小、时间的长短：小、短，不易疲劳。
断裂捻角：指纤维扭转破坏时所转过的旋转角 度。
1
f
羊毛纤维大分子结构图
棉纤维分子结构式
棉 纤 维 晶 胞 结 构 图
锦 纶 的 晶 胞 结 构 图
66
C O
NH
聚酯类纤维大分子构象图
η>0.5
η<0.5
σ
工业用长丝
普通长丝 短纤维
ε
锦纶纤维的拉伸曲线
σ
苎麻 粘胶强力丝
细绒棉
蚕丝
粘胶短纤维 普通粘胶丝
ε
弹性结构
三、蠕变种类
纺织材料学 于伟东版 2植物纤维共86页
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案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。
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。
其中功能纤维有抗静电和导电纤维、蓄热纤维、远红外纤维、防紫外线纤维、阻燃纤维、光导纤维、弹性纤维、抗菌防臭纤维、变色纤维、香味纤维、变色纤维等，均具有相应的特殊用途。
高性能化纤维有对位间位芳纶、PBO纤维、PEEK纤维、聚四氟乙烯纤维、碳纤维等，具有高强、高模、耐高温和耐化学作用等性质。
功能化纤维是以高感知性、高吸湿性、高防水性、高透湿行、发光、发电、导电、导光、生物相容性、高吸波、高分离、高吸附、产生负离子、能量转换、自适应和自行修复等功能实现为目的，而高性能化纤维则以从高强、高模、耐高温发展为超高强、超高模量、超耐高温、耐化学作用为目的。
9、你所认为的纤维未来应如何发展？你所感觉的纤维发展及未来最主要的问题是什么？1. 在天然纤维方面。
积极寻求和开发新的和可持续发展的天然纤维资源是极为重要的。
2. 在再生纤维方面。
依靠天然生长的纤维在纤维长度、细度、和性能上较难控制，有时无法用于纺纱。
而且天然纤维素、蛋白质物质，并非能直接满足纺用纤维的要求，加上废弃的纤维及其制品，人们极有必要解决这些物质的再生利用。
3. 在合成纤维方面。
仿生化、功能化、高性能化纤维将是今后的发展方向。
最主要的问题：由于人口膨胀、环境的污染和恶化，自然资源与能源的匮乏，人类对物质量的需求提高，人类穿、用消耗的资源---纤维将成为未来发展中必须直面的问题。
在纤维未来的发展中，人类应该更多的关注已有纤维的使用和再生利用，可持续天然纤维的开发利用，低能耗、清洁化纤维的加工，即特别关注大宗类纺织品用纤维资源的可持续性。
工艺纤维，马海毛，山羊绒，马克隆值第二章纤维的结构特征3. 天然纤维素纤维有哪些主要结构特征？棉纤维的结构与特征(1) 分子构成及分子间结构分子式为(C6H10O5)棉纤维大分子的聚合度为6000～15000，分子量为1～2.43百万. 其氧六环结构是固定的，但六环之间夹角可以改变，所以分子在无外力作用的非晶区中，可呈自由弯曲状态。
纤维中约2/3为结晶部分，结晶晶格是单斜晶系，见图2-9。
棉纤维大分子取向度较高，主要是次生层原纤排列的螺旋角在(20°～30°)的影响，故纤维强度较麻纤维低，但伸长较大。
(2)细胞形态与构成棉纤维是细长的，有天然转曲，纤维转曲数一般为6～10个/mm；截面呈腰圆形带中腔；为扁平管状纤维，头端变细、封闭，尾端稍细为截断开口状，是单细胞纤维。
棉纤维的形态结构如图2-10所示，最外层是表皮和初生层，中心是瘪了的中腔，纤维的主要构成是沉积生长增厚的次生层(S层)。
(3) 各层次结构表皮层是初生层外的一层薄薄的外皮，由蜡质、脂肪与果胶的混合物组成，具有润滑、防水作用。
表皮层有细丝状皱纹，是纤维干燥收缩形成的，一般与次生层的原纤方向一致。
皱纹深度和间距约为0.2 ～，长度可达以上。
初生层在表皮层内侧，是纤维的初生胞壁，由网状原纤组成。
初生胞壁厚度仅为0.1～，重量占纤维重量的2.5%～2.7%，网状原纤结构，与纤维轴呈70°～90°倾角，梢部的倾角比基部大，形成对纤维整体的形态约束和保护，是纤维吸湿膨胀复圆后，直径或周长不变的主机制。
初生层不是结构均一的物质，分为三层：外层基本是由果胶物质和蜡状物质组成，第二、第三层纤维素呈绕纤维轴旋转的网状结构。
次生层在初生层里，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的原组织，占纤维总质量的90%以上。
次生层分为三个基本层，S1、S2、S3依次向内。
最外薄层为次生胞壁S1，厚度小于，由平行排列的原纤组成，原纤与纤维轴呈20°～35°螺旋状排列，较为致密。
S1层的里层是次生层S2，厚约1～，是棉纤维主体，全部为纤维素，原纤与纤维轴的螺旋角约为25°，螺旋的方向周期性地换向，在一根纤维中换向可达50次以上。
S2层由原纤呈平行螺旋状相互堆砌而成，微原纤间形成空隙，使棉纤维具有多孔性。
在S2次生胞壁的里面是第三层次生胞壁S3，厚度小于。
次生层有明显的“日轮”结构，共有25～40层，每层厚0.1～。
相邻的S1、S2、S3层间的螺旋方向往往是相反的。
棉纤维的天然转曲是由于次生层S2中的原纤螺旋排列所致。
原纤螺旋方向大多与转曲方向一致，但也有例外，这是因为原纤的换向频率远高于纤维的转曲频率。
棉纤维中原纤的螺旋角因品种而异，除去纤维天然转曲的影响后，大体都在20°～23°。
棉纤维的中腔又称胞腔，腔壁存在原生质残渣，为蛋白质、矿物盐和色素等。
胞腔的复圆截面积约为棉纤维截面积的1/10。
其颜色确定了棉纤维的颜色。
中腔是纤维内最大的空隙，是棉纤维染色和化学处理的重要通道。
麻纤维的结构特征由于麻的种类很多，虽有相关单纤维结构的研究，但较为专门化及各不相同，此处不作详述，仅在纤维鉴别中给出一般形态结构。
作为非单纤维纺纱应用的麻纤维，还多了一个结构层次，即单纤维加胶质的复合结构。
虽然连续相的胶质含量少，约为10%~16%的截面积，但与单细胞麻纤维的作用因构成复杂而变得复杂。
4.试讨论羊毛和与蚕丝的不同层次结构及特征，并举例说明其异同点，及对其性质的影响。
答：羊毛纤维是多细胞结构体。
有两类细胞：鳞片细胞和皮质细胞。
鳞片细胞是表皮细胞，由细胞间质CMC粘接组合成羊毛表面的连接覆盖层。
皮质细胞有正皮层和副皮层之分，纺锤形的正，副皮层细胞也有细胞间质CMC粘接组合成连续的羊毛纤维芯层，有些羊毛中还有仲皮层细胞。
较粗的羊毛在皮质层中心还有髓腔，成为髓质层。
卷曲？保暖？摩擦——毡化？羊毛的正皮质细胞原纤化结构明显，层次分明。
基本组合方式是：基原纤→微原纤→巨原纤→细胞。
羊毛的副皮质细胞也是原纤化结构，但无明显的巨原纤结构，即：基原纤→微原纤+细胞核残留物→细胞。
羊毛纤维的结构组成见下图：蚕丝的各层次结构综合示意图如下：蚕丝由丝胶和丝素构成，丝胶包裹于丝素之外。
丝素是蚕丝纤维的主体。
丝胶有四层包裹层。
丝素由巨原纤→原纤→微原纤→基原纤四级结构组成。
羊毛纤维中的皮质层细胞和蚕丝纤维中的丝素均具有明显的原纤化结构。
但蚕丝无细胞结构。
7. 何谓纤维的分子内和分子间以及织态结构？对纤维的性能有何影响？通常将大分子结构分为分子内(分子链)结构和分子间(超分子)结构两部分。
分子链结构是指单个分子的结构，也是大分子的化学结构，简称链结构或化学结构。
【链结构又分为讨论链节(单基)组成及结构的近程结构和讨论分子链空间形态的远程结构。
近程结构，即构成和构型必须经过化学键的断裂和重组实现，属一级结构(或称一次结构)。
大分子的构成是链节中原子和键的组成及序列，不涉及空间排列。
大分子的构型是指链节内各原子和基团通过化学键固定的空间排列以及链节间的排列顺序。
远程结构包括大分子的大小及分布、尺寸和构象。
分子的远程结构属二级结构。
大小用分子量、聚合度来表示，分布表示大分子量或聚合度或长短的离散性。
尺寸是指分子的占有空间，构象则是指大分子链在空间的形态，分为微构象)和宏构象。
构象表达以分子链节间链发生内旋转造形及其可能性。
】分子间的结构属三级结构或称三次结构，就是前面所提的聚集态结构，而若干大分子聚集体或不同组份大分子聚集体的相互共混、复合，组合体是更高层次的结构体，属高次结构，或称织态结构。
纤维的多重原纤结构就是典型的织态结构。
三次结构及其以上的结构不属分子结构。
显然纤维大分子的构成表示不同原料的纤维，如棉、毛、涤、锦纶纤维等；不同构型和构象的纤维表示组成大类中不同结构特征的纤维，如等规与间规聚丙烯纤维和羊毛与蚕丝纤维；不同分子间结构的纤维则表示同种分子结构不同高次结构的纤维，如粘胶、富纤、Modal、Lyocell纤维。
第三章纤维形态的表征3、何谓主体长度、品质长度、上四分长度、上半部长度？其间有何关系？主体长度：是指一批棉样中含量最多的纤维的长度。
在长度频率分布中是频率值最大的那组纤维的长度，即dw(l)/dl=0时的l值，记为LM。
品质长度：为棉纺工艺上确定工艺参数时采用的长度指标，又称右半部平均长度。
是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度。
若已知主体长度LM以上的纤维的含量比C，则以r(x)=C处作r(x)曲线的切线交横坐标的长度即为品质长度LQ.上四分位长度：取OL的中点A作水平线交轮廓L⌒B于L1，由L1作垂线交OB于B1；取B2（令OB2=OB1/4）作竖直线交轮廓LB于L2，再取L2B2的中点A2作水平线交轮廓线LB于L3；由L3的垂线交OB轴得B3。
此时，取OB3的上四分位B4，即OB4=OB3/4。
由B4作竖直线交LB得L4B4，称为有效长度，也称上四分位长度。
最大长度点C交叉点L 上四分位长 L5A L2OB2 B4上半部平均长度：若取r(x)=0.5处与r(x)曲线的切线，则可得上半部平均长度L1/2.B5 B1 B3 B8、.纤维的细度不匀指哪些？纤维长度上的细度不匀和截面不匀如何测量？答：纤维的细度不匀主要包括两层含义：一是纤维之间的粗细不匀，二是纤维本身沿长度方向上的粗细不匀。