纤维的物理性质
合成纤维特点
合成纤维特点合成纤维是指通过化学方法合成的人造纤维，具有许多独特的特点和优势。
下面将从力学性能、化学性质、物理性质、制造工艺和应用领域等方面进行详细的描述。
一、力学性能1. 高强度：合成纤维的强度通常比天然纤维高，可以达到甚至超过天然纤维的数倍。
这使得合成纤维在工业上具有更广泛的应用领域。
2. 高弹性：合成纤维具有良好的弹性，可以经受较大的拉伸和变形而不破裂。
这种特性使得合成纤维在纺织品和复合材料等领域中得到广泛应用。
二、化学性质1. 耐酸碱性：合成纤维具有较好的耐酸碱性能，不容易被酸碱腐蚀，能够在酸碱环境下保持较好的性能。
这使得合成纤维可以应用于一些特殊的工业环境中。
2. 耐热性：合成纤维可以在较高的温度下保持较好的性能，有些合成纤维甚至可以耐高温达到几百摄氏度。
这使得合成纤维在高温环境下的应用得到了广泛推广。
三、物理性质1. 密度低：合成纤维的密度通常比天然纤维低，这使得合成纤维的重量轻，容易携带和加工。
同时，低密度也使得合成纤维具有较好的浮力，适用于水上运动和水上救生用品等领域。
2. 吸湿性差：与天然纤维相比，合成纤维的吸湿性较差。
这使得合成纤维在一些需要吸湿性能的领域应用受到限制。
四、制造工艺1. 可塑性强：合成纤维具有良好的可塑性，可以通过拉伸、挤出、喷丝等工艺制成各种不同形状和规格的纤维。
这使得合成纤维的应用范围更加广泛，可以满足不同领域的需求。
2. 易于染色：合成纤维通常具有较好的染色性能，可以通过染色工艺使得纤维具有丰富多样的颜色。
这使得合成纤维在纺织品行业中得到了广泛应用。
五、应用领域1. 纺织品：合成纤维被广泛应用于纺织品行业，如衣服、床上用品、窗帘等。
合成纤维具有高强度、高弹性和耐磨损等特点，使得纺织品具有更好的质量和使用寿命。
2. 工业材料：合成纤维在工业领域中具有广泛的应用，如制作复合材料、增强材料和绝缘材料等。
合成纤维的高强度和耐热性使得它在工业材料中发挥重要作用。
3. 医疗用品：合成纤维在医疗领域中的应用也越来越广泛，如医用纱布、手术衣和医用敷料等。
纤维的物理性质
整理课件
32
• （三）表征纤维光泽的方法与指标 • 1．以变角光度法为基础的表征方法 • （1）镜面光泽度 （2）对比光泽度
整理课件
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2．以杰弗里斯迴转光度法为基础的表征 方法
3．以偏光光泽度法为基础的表征方法
Gp
I I
I// I//
整理课件
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• 二、纤维的双折射
• 光线投射到纺织纤维上时，在界面上除了产生 反射光以外，进人纤维的光线将分解成两条折 射光，叫双折射。
• 两条折射光都是偏振光，振动面相互垂直。 • n∥—n⊥叫双折射差度或双折射率。
整理课件
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• 三、纤维的耐光性
• 纤维在贮存和穿用过程中，因受各种大气因素 的综合作用，性能会逐渐恶化，如变色、变硬、 变脆、发粘、透明度下降、失去光泽、强度下 降、破裂等，直到丧失使用价值。这种现象叫 “老化” 。
• 2．外界因素的影响
• （1）温度 • （2）频率 • （3）回潮率及堆砌的紧密程度
整理课件
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（二）介电损耗
• 介质损耗：纤维中的极性水分子，在交变 电场作用下，会发生极化现象，分子部分 地沿着电场方向定向排列，并随着电场方 向的变换不断地作交变取向运动，使分子 间不断发生碰撞和摩擦。要克服摩擦，就 要消耗能量，介质可以吸收一部分并把它 转变为热能，使介质发热。介质因发热而 消耗的能量，叫介质损耗。
CC01M 0(C 0wC0)
式中：C——湿纤维的比热（J/g·K），Co——干纤维的比热 （J/g·K），Cw——水的比热（J/g·K），M——纤维含水率。
纤维的比热值随温度的升高而增大，但各种纤维比热 增大幅度不同。
整理课件
3
二、纤维的导热性
第8章_纤维的热学、光学、电学性质
始向高弹态转变的温
度称为玻璃化转变温
度Tg
玻璃态：聚合物在外力作用下的形变小，具有虎克弹性行 为；纤维坚硬，类似玻璃
玻璃化转变区：几乎所有物理性质，如比热、导热系数、 热膨胀系数、模量、介电常数和双折射率等，均发生突变
（三）高弹态
玻 璃
玻 璃 化
高弹态
III
态转
变
II
形 变
区
I
温度
当温度升高到某一程度时，形变发生突变，进入区域 II。当受力能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的 性能称高弹性，相应的力学状态称高弹态。
热力学性质：在温度变化过程中，纺织材料的 机械性质随之变化的性质
两相结构
结晶区：熔融前的熔融态，刚性体、强力高、 伸长小、模量大 ；熔融后的熔融态，黏性流动 体
无定形区：玻璃态、高弹态、黏流态
（一）熔点
熔点：晶体从结晶态转变为熔融态的转变 温度
低分子物的相变--熔点； 高聚物的融化--熔程 熔点受结晶度和晶粒状态影响
冷却速度：
高温处理后，应急速冷却，使相互位置快速冻结而 固定，形成较多的无定形区
膨体纱
第一节 热学性质
一、纺织纤维的导热与保温 二、纤维的热机械性能曲线 三、纤维的热塑性和热定型 四、纤维的耐热性与稳定性 五、纤维的热膨胀与热收缩 六、纤维的燃烧性能 七、纤维的熔孔性
纤维的耐热性
λ⊥ 0.1598 0.1610 0.1557 0.1934
1.6624 0.9745 0.7427 0.5934
0.2062 0.1921 0.2175 0.2701
—
—
—
—
影响导热系数的因素
纤维的结晶与取向
有序排列的晶格→导热系数↑ 热传导的各向异性
第三章 纤维的力学性质ppt课件
at a competitive price
fiber properties
length to width ratio
Primary fiber properties
strength flexibility
cohesiveness
Required for manufacturing or processing the fiber into yarn or fabric.
❖ 第二节：纤维拉伸曲线的基本特征和纤维 断裂机理P48
精品课件
拉伸断裂机理 1。原因：主链断裂；分子间滑脱。 2。影响纤维拉伸性能的因素 （一）内因： （1）大分子结构（大分子的柔曲性、大分子的 聚合度）：大分子的平均聚合度↑，大分子结 合力↑，不易产生滑移，纤维的强度度：在纤维回潮率一定的条件下，
（3）功Work
❖拉伸曲线 ❖1、负荷伸长曲线 以负荷为纵坐标， 伸长为横坐标的拉 伸过程图。（如图） ❖2、应力应变曲线 以相对负荷（通常 以牛/特表示）为纵 坐标，伸长率为横 坐标得到的曲线。
精品课件
（二）拉伸图上的有关指标： 1、断裂点的指标 2、初始模量：纤维材料拉伸曲线的起始较直部分伸直延长线上 的应力与应变之比。
分的应力应变比值，即产生单位应变（1%伸长率） 时的应力值。 量纲：cN/dtex，g/den，Pa(Mpa，GPa)
PL E
L Nt
❖ 式中：E——初始模量（N/tex）； P——M点的负荷（N）；
△L——M点的伸长（mm）； L——试样拉伸前长度（mm）； Tt——试样线密度（tex）。
（2）屈服点确定：p43
luster
abrasion resistance
纺织物理第六章纤维的热学性质
定义
热容是描述物质在加热或冷却过程中吸收或释放热量能力的物理量。
分类
根据热容与温度的关系，可分为定容热容和定压热容。在等温过程中，定容热容表示单位 质量的物质温度升高或降低1K时所吸收或释放的热量；定压热容表示在等压过程中，单 位质量的物质温度升高或降低1K时所吸收或释放的热量。
影响因素
物质的种类、温度和物态。
重要性及应用
重要性
热学性质是纤维的基本物理性能之一，对于纺织品的加工、性能优化以及穿着 舒适性等方面具有重要影响。
应用
纤维的热学性质在纺织品的加工过程中，如热定型、染色、印花等环节中有着 广泛的应用。同时，纤维的热学性质也直接影响着纺织品的保暖性、透气性、 舒适性等性能。
02
纤维的热学性质
热容
学习纺织材料的热防护 技术，如阻燃、隔热等 技术在纺织品中的应用。
THANKS
感谢观看
热氧化
纤维在高温下与氧气发生反应， 产生氧化产物，如二氧化碳、水 蒸气等。热氧化会导致纤维质量 减轻，性能下降。
热色效应
• 热色效应是指纤维在受热时颜色发生变化的现象。不同纤维的 热色效应不同，有些纤维在受热时会变色，而有些则不会。热 色效应在纺织品加工中具有重要应用，如染色、印花等。
热防护与阻燃
热分解温度
热分解温度是指纤维材料开始发生分解反应的温度。通过测定热重曲线，可以得 到纤维材料的热分解温度和分解速率等数据。
热处理与加工性能测试
熔融温度与黏度
熔融温度是指纤维材料开始熔化的温度，黏度则表示纤维材料在熔融状态下的流动性能。这些数据对于纤维的加 工工艺和产品质量具有重要意义。
热加工温度范围
热防护
纤维的热稳定性与其热防护性能密切 相关。热防护性能好的纤维能够在高 温下保持较好的机械性能和化学稳定 性，不易燃烧或分解。
第5章 纤维的力学性质
纤维的力学性质
纤维的拉伸性质
拉伸性能指标 拉伸曲线 拉伸断裂机理及其影响因素 拉伸性质的测量
纤维力学性能的时间依赖性
应力松弛与蠕变 动态力学性能 纤维的弹性 纤维的疲劳
纤维的弯曲、扭转与压缩 纤维的表面力学性质
应力松弛(stress relaxation)
定义：在一定变形条件下，纤维内力随时间 增加而逐渐衰减的现象
纤维的力学性质
纤维的拉伸性质
拉伸性能指标 拉伸曲线 拉伸断裂机理及其影响因素 拉伸性质的测量
纤维力学性能的时间依赖性
应力松弛与蠕变 纤维的弹性 纤维的疲劳
纤维的弯曲、扭转与压缩
支点
重锤杆 L
上夹头
指针 标尺
纤维 G1
下夹头
G 转动机构
摆锤式强力仪
种类：Y161型单纤维强力机，Y162束纤维强力机， Y371型缕纱强力机和Y361型单纱强力机等
力传感器
上夹头 试样 v
下夹头
处
显示
理
单 元
打印绘图仪
换算单元 △l=vt
电子强力仪
Instron材料试验机（万能材料试验机），属于等速伸长型。 备有不同负荷容量的传感器，可以分别测定纤维、纱线、织 物或绳索的拉伸性能。 配有不同形式的夹头装置和附件，可以作拉伸、压缩、剪切、 弯曲和摩擦等性能。 可以进行定负荷或定伸长反复拉伸疲劳实验。 配有专门小气候，可在不同湿度条件下进行力学性能测定。
羊毛纤维在不同温度下的蠕变
伸长 (%)
负荷 (cN)
时间 (s)
羊毛纤维在不同负荷下的蠕变
提高温度和相对湿度可使纤维中大分子链间的次 价键力减弱，促使蠕变和应力松弛过程加速完成。
生产上可用高温高湿来消除纤维材料的内应力。
纺织物理 第三章 纤维的力学性质
亚麻 苎麻 棉 涤纶 锦纶 锦纶 蚕丝 腈纶 粘胶 醋酯 羊毛 应变 醋酯
以纤维的断裂强力和断裂伸长率的对比关系来分，拉伸曲线可分为三类： 1. 强力高、伸长率很小的拉伸曲线，如棉、麻等天然纤维。 2. 强力不高、伸长率很大的拉伸曲线，如羊毛、醋酯等。 3. 强力与伸长率介于一、二类之间的拉伸曲线，如蚕丝、锦纶、涤纶等。
• 断裂功指标 a． 断裂功W：是指拉伸纤维至断裂时外力所作的功，即负荷-伸长曲线下 的面积，表示材料抵抗外力破坏所具有的能量 。 b．断裂比功：是指拉断单位体积纤维或单位重量纤维所需作的功。实际应 用中，断裂比功用拉断单位线密度，1cm长纤维所需的功（N· cm）表示， 即断裂比功=断裂功/(线密度×夹持长度)，其中断裂比功单位： N/tex； 断裂功单位： N· cm；线密度单位：tex；夹持长度单位：cm
聚乙烯(Polyethylene,PE)结晶度和性能的关系
结晶度% 密度kg· -3 软化点k 断伸率% m 65 75 85 95 0.92 0.94 0.96 0.97 373 383 393 403 500 300 100 20 冲击强度J· -1 抗张强度MPa m 854 427 214 160 137 157 245 392
五、纤维的结构不匀对拉伸性能的影响
• 纺织纤维存在不均匀性，如纤维与纤维之间，以及在同一纤维的 长度方向上，其大分子链排列的聚集态结构和横截面面积的变异 很大，纤维内部的结晶和无定形区的尺寸大小，结晶的完整程度 千差万别。 • 单纤维的断裂强力是由这根纤维的最弱截面处的强力决定的，试 样长度越长，最弱截面（弱环）出现的概率越大，纤维的强力也 越低。 • 1926年皮尔斯提出“弱环定律”：试样长度与断裂强力的理论关 系。
(3)分子链堆砌的紧密程度、结晶度
纤维素的物理与物理化学性质
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② 游离水
——物理吸附
纤维物料吸湿达到纤维饱和点以后，水分子继续进 入纤维的细胞腔和各孔隙中，形成多层吸附水。称 为游离水或毛细管水，与纤维素无化学键连接。
吸附游离水无热效应及润胀。
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3、棉纤维素的吸着等温曲线
吸湿后纤维发生润胀，但 不改变其结晶结构，X射 线衍射图不发生变化
吸着水只在无定形区，结 晶区没有吸着水分子。
解吸过程中，分子间氢键重新形成，游离羟基 与水分子间的氢键未完全可逆的打开，致使部 分水分子留着在纤维素上。
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绝干纤维吸着水分会产生热量，此热量称为吸着热或 润湿热。 微分吸着热：纤维素吸收1g液态水时所放出的热量。
1.2-1.26kJ/mol，与氢键键能相同 ——氢键被破坏所释放出的能量。 表明：结合水是以氢键结合的。
能很好结合。需加入矾土作电解质，降低Zeta电位， 施胶料与纤维结合，达到施胶效果。 2、在使用酸性染料对纸张进行染色时，同样需要 改变Zeta电位，使染料被纤维吸附，达染色目的。
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四、纤维素的热降解
热降解：指聚合物在单纯热的作用下发生的降解反应。
推测纤维素受热过程中可能会发生的物理化学反应：
游离水和结合水的去除 氢键受到破坏
第三节 纤维素的物理及物理化学性质
纤维、纤维素、纤维素纤维
纤维：人工合成或天然存在的细丝状物质。 植物纤维是植物细胞中一种两头尖、长比宽大几十倍的 纺锤状永久厚壁细胞，已经死亡的植物细胞。 纤维基本形态：细长锐端永久细胞。 纤维素：常温下不溶于水、稀酸、稀碱的D-吡喃葡萄糖 基以β-1,4苷键联接起来的链状高分子化合物 纤维素纤维：一般指纸浆纤维（不含或含少量木素）
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纤维是什么材料
纤维是什么材料纤维是一种特殊的材料，它是由许多纤维束或者纤维丝组成的。
纤维可以是天然的，也可以是人造的。
它们通常用于制造纺织品、绳索、纸张、塑料、复合材料等。
纤维的种类繁多，每一种纤维都有着不同的物理性质和化学性质。
在这篇文档中，我们将探讨纤维是什么材料，以及它们的种类和用途。
首先，让我们来了解一下纤维的种类。
纤维可以分为天然纤维和人造纤维两大类。
天然纤维是指从植物或动物中提取的纤维，比如棉花、羊毛、丝绸等。
而人造纤维则是通过化学方法合成的纤维，比如尼龙、涤纶、腈纶等。
每一种纤维都有着独特的特性，比如强度、柔软度、耐磨性等，这些特性决定了纤维的用途和适用范围。
其次，纤维有着广泛的应用领域。
在纺织行业中，纤维被用于制造衣服、床上用品、窗帘等。
在建筑行业中，纤维被用于制造钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等。
在医疗行业中，纤维被用于制造医用纱布、手术缝合线等。
此外，纤维还被广泛应用于汽车制造、航空航天、环保材料等领域。
可以说，纤维已经成为了现代社会中不可或缺的材料之一。
最后，让我们来谈谈纤维的未来发展。
随着科技的不断进步，人们对纤维的要求也越来越高。
未来，纤维将更加注重环保和可持续发展，研发出更加环保的生产工艺和材料。
同时，纤维的功能性也将得到进一步提升，比如防水、防火、抗菌等方面的性能将得到改善。
此外，纤维与其他材料的复合应用也将成为未来的发展趋势，比如纤维与陶瓷、金属、塑料等材料的复合应用，将大大拓展纤维的应用领域。
总的来说，纤维是一种多功能、多用途的材料，它在现代社会中发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步，纤维的种类和性能将得到进一步提升，它将继续为人类的生活和工作带来便利和创新。
希望本文所介绍的内容能够帮助大家更加深入地了解纤维是什么材料，以及它在现代社会中的重要性和发展前景。
第三章--纤维的力学性质(原文)
第三章纤维的力学性质第一节纤维的拉伸性质纺织纤维在纺织加工和纺织品的使用过程中，会受到各种外力的作用，要求纺织纤维具有一定的抵抗外力作用的能力。
纤维的强度也是纤维制品其他物理性能得以充分发挥的必要基础，因此，纤维的力学性质是最主要的性质，它具有重要的技术意义和实际意义。
纺织纤维的长度比直径大1000倍以上，这种细长的柔性物体，轴向拉伸是受力的主要形式，其中，纤维的强伸性质是衡量其力学性能的重要指标。
一、拉伸曲线及拉伸性质指标1．纤维的拉伸曲线特征纤维的拉伸曲线由拉伸试验仪得到，图3-1是一试样长度为20cm，线密度为0.3 tex，密度为1．5R/cm3的纤维在初始负荷为零开始一直拉伸至断裂时的一根典型的纤维拉伸曲线。
它可以分成3个不同的区域：A为线性区(或近似线性区)；B为屈服区，在B区负荷上升缓慢，伸长变形增加较快；C为强化区，伸长变形增加较慢，负荷上升较快，直至纤维断裂。
图3-1 纤维的拉伸曲线纤维的拉伸曲线可以是负荷-伸长曲线，也可以将它转换成应力-应变曲线，图形完全相同，仅坐标标尺不同而已。
纤维拉伸曲线3个不同区域的变形机理是不同的。
当较小的外力作用于纤维时，纤维产生的伸长是由于分子链本身的伸长和无定形区中缚结分子链伸展时，分子链间横向次价键产生变形的结果。
所以，A区的变形是由于分子链键长(包括横向次价键)和键角的改变所致。
变形的大小正比于外力的大小，即应力-应变关系是线性的，服从虎克定律。
当外力除去，纤维的分子链和横向连接键将回复到原来位置，是完全弹性回复。
由于键的变形速度与原子热振动速率相近，回复时间的数量级是10-13s，因此，变形的时间依赖性是可以忽略的，即变形是瞬时的。
当施加的外力增大时，无定形区中有些横向连接键因受到较大的变形而不能承受施加于它们的力而发生键的断裂。
这样，允许卷曲分子链伸直，接着分子链之间进行应力再分配，使其他的横向连接键受力增加而断裂，分子链进一步伸展。
在这一阶段，纤维伸长变得较容易，而应力上升很缓慢。
化学有关纤维知识点总结
化学有关纤维知识点总结化学是研究物质的性质、组成和变化的科学，而纤维的性质和制备过程都与化学息息相关。
本文将重点介绍纤维的化学知识点，包括纤维的化学组成、纤维的性质、纤维的制备方法等内容。
纤维的化学组成纤维的化学组成主要是由聚合物组成的。
聚合物是由许多相同或相似的小分子单元通过共价键连接而成的大分子化合物。
根据聚合物的来源和性质的不同，纤维可以分为天然纤维和合成纤维。
天然纤维的化学组成主要包括纤维素、蛋白质和其他成分。
其中，纤维素是纤维的主要成分，它是一种复杂的多糖，由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
纤维素是植物细胞壁的主要成分，广泛存在于棉花、亚麻、大麻等植物中。
蛋白质是动物纤维的主要成分，包括胶原蛋白、角蛋白等。
除了纤维素和蛋白质，天然纤维中还含有一些其他成分，如木质素、酚醛树脂等。
合成纤维是通过化学方法从化学原料中合成得到的，其化学组成主要包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯等。
其中，聚酯是一种由二元酸和二元醇缩合而成的聚合物，例如聚酯纤维的原料对苯二甲酸和乙二醇；聚酰胺是一种由二元胺和二元酸缩合而成的聚合物，例如尼龙纤维的原料是己内酰胺和邻苯二甲酸。
纤维的性质纤维的性质包括物理性质和化学性质两大类。
物理性质包括拉伸性能、弹性、柔软度、抗撕裂性等；化学性质包括耐酸碱性、耐污染性、耐磨性等。
纤维的拉伸性能是指纤维在外力的作用下拉伸时的性能表现。
纤维的拉伸性能与纤维的分子结构和物理外形有关。
通常情况下，纤维的拉伸性能与聚合物的分子量、分子排列方式、分子间力等相关。
例如，纤维素分子链在纤维中呈现出斜向排列，使得纤维具有较好的拉伸性能。
而聚酯纤维由于其分子链是直线排列的，因此具有较高的拉伸强度。
纤维的弹性是指纤维在外力作用下发生形变后，释放外力后能够回复原状的能力。
纤维的柔软度反映了纤维在外力作用下的变形程度，通常情况下，纤维的柔软度与纤维的表面光滑度、断面形状等有关。
纤维的抗撕裂性是指纤维在外力作用下的抵抗撕裂的能力，通常情况下，纤维的抗撕裂性与纤维的断裂强度和断裂伸长率有关。
纤维细度与直径的关系
纤维细度与直径的关系一、引言细度是纤维的重要物理性质之一，它反映了纤维的细维度特征。
而直径作为细度的一种度量指标，与纤维细度之间有着密切的关系。
本文将深入探讨纤维细度与直径之间的关系，并着重分析这种关系对纤维特性和性能的影响。
二、纤维细度与直径的定义2.1 纤维细度的定义纤维细度指的是纤维的线形特征，是指纤维在其横截面上的面积，通常以单位长度上纤维的质量来度量。
纤维细度的单位通常为dtex或denier，其中1 dtex等于10000米长的纤维的质量为1克。
纤维细度越小，代表纤维越细。
2.2 直径的定义直径指纤维的厚度，是纤维在其横截面上的线段长度。
直径常用微米（μm）作为单位来表示。
三、纤维细度与直径的关系3.1 纤维细度与直径的数学表达关系在假设纤维形状为圆形的情况下，纤维细度与直径之间的关系可以通过下列数学公式来表达：纤维细度（dtex）= 纤维直径（μm）× 纤维长度（mm）由此可见，纤维细度与纤维直径成正比，纤维细度越大，纤维直径也就越大。
纤维细度与直径之间的关系除了由上述数学关系决定外，还受到多个因素的影响，主要包括以下几点：3.2.1 纤维原料的选择纤维原料的选择决定了纤维细度与直径的初始大小。
具体而言，纤维原料的物理特性、力学特性和化学特性等，都会对纤维的细度和直径产生影响。
例如，天然纤维如棉纤维的细度和直径相对较大，而合成纤维如涤纶纤维的细度和直径相对较小。
3.2.2 纤维生产工艺纤维的生产工艺对纤维细度和直径有着重要影响。
不同的纺纱工艺、纤维拉伸倍数和喷丝孔径等因素，都能够对纤维的细度和直径进行调控。
例如，通过调节纤维拉伸倍数和喷丝孔径可以改变纤维的拉伸程度，从而影响纤维的细度和直径。
3.2.3 纤维加工和后整理工艺纤维加工和后整理工艺也会对纤维细度和直径产生一定影响。
例如，在染色和整理过程中，常常需要进行纤维的湿处理和热处理等工艺操作，这些处理过程会导致纤维的膨胀和收缩，从而改变纤维的细度和直径。
纤维认识实验报告心得
纤维认识实验报告心得一、实验目的本次实验的目的是通过观察和比较不同纤维的特性和性能，深入认识纤维在日常生活中的应用和作用。
二、实验步骤1. 收集实验所需的纤维样品，包括棉纤维、丝绸、麻纤维和化纤等。
2. 仔细观察和感受每种纤维的外观和手感特点。
3. 检查纤维的强度、拉伸性能等物理性质。
4. 测试每种纤维的透气性和吸湿性能。
5. 观察每种纤维的染色性能和耐久度。
6. 对比并分析实验结果。
三、实验结果通过实验得出以下结果：1. 不同纤维的外观和手感特点各有差异。
棉纤维柔软且具有良好的吸湿透气性，丝绸光滑柔润但透气性较差，麻纤维粗糙而富有质感，化纤则具有较强的拉伸性能和耐久度。
2. 纤维的物理性质也有所差异。
棉纤维具有较高的拉伸性能，麻纤维的强度较高，丝绸则轻盈柔韧，化纤具备较强的伸缩性。
3. 在透气性和吸湿性方面，棉纤维表现出色，能较好地吸湿并排除体内湿气，而化纤则相对较差。
4. 在染色性能和耐久度方面，化纤的染色性能比较好且耐久度高。
四、心得体会通过这次实验，我对纤维的认识得到了进一步的加深。
在过去，我只是单纯地知道棉纤维柔软舒适，但并不了解纤维背后的深层次特性。
通过实际触摸和观察不同纤维的外观和手感，我开始能够从不同的角度去感受纤维的特点。
同时，通过测试纤维的物理性能和功能特性，我进一步认识到纤维的多样性和适用性。
不同的纤维材料在不同的应用场景下发挥着不同的作用，这也为我将来的选购衣物和布料提供了一定的参考。
在实验过程中，我还意识到了纤维的可持续性和环境友好性的重要性。
纤维的生产和加工过程对环境有一定的影响，因此，我们应该选择使用那些对环境影响较小的纤维材料，积极推动可持续发展。
总之，通过这次实验，我对纤维的认识得到了全面的提升。
了解纤维的特性和性能，能够更好地为我们的生活和选择提供便利。
希望在今后的学习和生活中能够继续加深对纤维的认识，并积极应用于实际中。
纤维属于什么材料
纤维属于什么材料纤维是一种具有细长形状的材料，它可以是天然的，也可以是人工合成的。
在日常生活中，我们经常接触到各种不同类型的纤维制品，比如衣物、家具、地毯等。
那么，纤维到底属于什么材料呢？接下来，我们将从不同角度来探讨这个问题。
首先，从化学成分来看，纤维可以分为天然纤维和合成纤维两大类。
天然纤维是指来源于植物、动物或矿物的纤维，比如棉花纤维、羊毛纤维、丝绸纤维等。
这些纤维的主要成分是纤维素、蛋白质或矿物质，具有良好的吸湿透气性和舒适的手感，是制作衣物和家居用品的重要原料。
而合成纤维则是通过化学方法从石油、煤炭等化石燃料中提取原料，经过聚合、纺丝等工艺制成的人造纤维，比如涤纶、锦纶、腈纶等。
这些纤维具有耐磨、易清洗、易干燥等特点，广泛应用于服装、家居用品、工业材料等领域。
其次，从物理性质来看，纤维具有一定的拉伸性和柔韧性。
这使得纤维制品在使用过程中不易断裂，具有一定的耐磨性和耐用性。
同时，纤维还具有一定的吸湿性和透气性，能够调节人体的湿气和热量，保持舒适的穿着感受。
此外，纤维还可以通过染色、印花等工艺进行装饰，使得制品更加丰富多彩。
再次，从应用领域来看，纤维广泛应用于纺织、服装、家居用品、工业材料等领域。
在纺织行业，纤维是制作纱线、织物的原材料，不同类型的纤维可以制成不同风格和性能的面料，满足不同的消费需求。
在服装领域，纤维制品具有舒适、时尚、耐穿的特点，受到消费者的青睐。
在家居用品领域，纤维制品如床上用品、窗帘、地毯等，使得家居环境更加温馨舒适。
在工业材料领域，纤维可以制成复合材料、过滤材料、绝缘材料等，具有重要的应用价值。
最后，从环保角度来看，纤维作为一种可再生资源，具有良好的可持续性。
天然纤维来源于植物和动物，可以通过种植和饲养来获取，具有很好的再生性和可循环利用性。
而合成纤维虽然是通过化石燃料提炼而成，但在循环经济理念的指导下，也可以通过回收再生的方式进行利用，减少对自然资源的消耗，降低对环境的影响。
第四章 纤维的物理性能
纤维的热塑性和热定型P80
• 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<Tg时，则纤维或制品的形状 就不会有大的变化。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。 （如： 蒸纱、熨烫）
对含有水份的纤维、比热值会有很大变化，纺织加工是一个水加工 工艺，干燥含水的纤维是常规的工艺过程，所以，含湿纤维的比热 比干纤维的更重要。这时温度变化1℃时所吸收或放出的热量，除 纤维外，还应有纤维中的水份。P73 图4-1 羊毛的比热容、温度和回潮率的关系p74
• 二、纤维的导热性p74 • 纤维内部及其集合体纤维间孔隙内充满空气，在有温差的 情况下，热量总是从高温向低温传递——导热性，抵抗这 种传递的能力则称为保暖性。 • 导热性用导热系数λ表示，单位是kJ／（m· k· h）。是指当 纤维材料的厚度为1m且两侧表面之间的温度差为1℃时， 1h内从1平米的纤维面积中通过的热量（KJ）。λ值越小， 表示该纤维的导热性越低，其绝热性或保暖性越高。
高聚物的物理状态
●结晶态高聚物的物理状态
玻璃态 黏流态
M较小
结晶态高聚物的物理状态
M很大
玻璃态 高弹态 黏流态
注意：由于高弹态对成型加工不利，因此，一般情况下，对结晶态高聚物而言要严格 控制相对分子质量，防止很大造成的不良影响。
高聚物的各种特征温度与测定
●常见的高聚物特征温度
Tg-玻璃化温度（glass-transition temperature） Tm-熔点（melting point） Tf-黏流温度（viscous flow temperature） 高聚物特征温度 Ts-软化温度（softening temperature） Td-热分解温度（thermal destruction temperature） Tb-脆化温度（brittlenss temperature）
穿透纤维的名词解释
穿透纤维的名词解释穿透纤维的名词解释：从微观到宏观的透视引言：在我们日常生活中，无论是身体的构造还是各种材料的运用，都离不开“纤维”的存在。
然而，在说到纤维时，我们往往只从表面上了解它们，而没有深入了解其内在的结构和特性。
为了更好地认识纤维，本文将从微观到宏观的角度对纤维进行解释，并探讨其在不同领域中的应用。
一、纤维的微观结构和组成纤维是由纤维原料聚合物形成的一种细长物质。
纤维通常可以分为天然纤维和人造纤维两大类。
天然纤维主要来自于动植物的纤维细胞，如棉花、麻类、动物毛发等。
而人造纤维则是通过人工合成纤维聚合物而得到的，如聚酯纤维、锦纶纤维等。
纤维的微观结构通常由纤维颗粒、纤维束和纤维束的排列方式组成。
纤维颗粒是纤维的基本单元，可以看作是纤维的“建筑砖块”。
纤维束是由许多纤维颗粒聚集在一起形成的，其作用类似于“钢筋混凝土”的骨架和支撑结构。
而纤维束的排列方式则决定了纤维的整体性能和外观特点。
二、纤维的物理性质和力学性能纤维具有许多独特的物理性质和力学性能，使其成为各种材料的重要组成部分。
首先，纤维具有很高的拉伸强度和强度-重量比，使其在纺织、建筑、航空航天等领域具有广泛的应用。
其次，纤维具有优异的导热和导电性能，使其在电子、能源等领域有广泛的应用前景。
此外，纤维还具有良好的耐磨、耐高温和耐化学腐蚀性能，使其在工业制造和领域中发挥重要作用。
三、纤维在纺织领域中的应用纤维在纺织领域中有着广泛的应用。
首先，纤维用于纺织品的制造，如衣物、窗帘、家具等。
其次，纤维还可以用于纺织品的增强和改良，使其具有更好的抗拉强度、防污性能和保暖性能。
此外，纤维还可以用于制造防护服、运动服装和医用纺织品等特殊用途。
四、纤维在建筑领域中的应用纤维在建筑领域中的应用也非常广泛。
首先，纤维增强材料被广泛应用于混凝土和水泥制品的增强，以提高其抗拉强度和耐久性。
其次，纤维还可以用于制作耐火材料、保温材料和隔音材料等，以满足建筑物在不同环境条件下的特殊需求。
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• （二）热塑性纤维的三态转变 • 热塑性纤维：物理状态随温度变化发生“三态 转变”的纤维。 • 1．三态转变的基本特征 • 玻璃态：在温度比较低时，纤维表现出有类似 于刚体的性能。 • 高弹态：温度升到相当高以后，纤维表现为有 类似于橡胶那样的性能。 • 粘流态：再升高温度，纤维表现为有类似于液 体的流动状态。
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第四章 纤维的物理性质
第一节 纤维的热性能
• 一、纤维的比热 • 纤维的比热，也称比热容，是指单位质量 的纤维，在温度变化1℃时所吸收或放出的 热量，即：
q c0 mT
式中：Co——干纤维的比热（J/g· K），M——干纤维的质 量， △T——温度的变化，q——纤维吸收或放出的热量。
• • • • • • •
3．三态转变温度 （1）玻璃化温度（Tg） 指由玻璃态转变为高弹态时的温度。 （2）流动温度（熔点）（Tf） 指高弹态与粘流态的分界温度。 （3）其它特征温度 在玻璃化温度以下，邻近高弹态处就还可再分出一段 所谓“强迫高弹态”的区域，并把这一区域与典型玻 璃态之间的分界点定义为脆化温度。
O2的体积 LOI 100% O2的体积 N 2的体积
提高纤维阻燃性的方法：
• （1）在成纤高聚物的聚合阶段，加入反应型阻燃 剂作为共聚单体进行共聚阻燃改性。 • （2）在纺丝熔体或原液中添加阻燃剂，对纤维进 行共混阻燃改性。 • （3）复合纺丝阻燃改性，即采用复合纺丝法制备 具有芯鞘结构的阻燃纤维，芯层为普通纤维，鞘 层为共聚型或添加型阻燃纤维。 • （4）在普通纤维上与反应性阻燃剂进行接枝共聚， 或通过阻燃整理而赋予纤维以阻燃性，即阻燃改 性的表面处理法。
• 2．三态转变的分子运动机理
• （1）玻璃态 • 玻璃态时，分子热运动的能量很低，无法克服阻碍主链内旋转的 势能，对外表现就是仅有普弹形变的变形特性。 • （2）高弹态 • 高弹态时，分子因升温而获得的运动能量已足以克服阻碍内旋转 的能垒障碍，分子构象可改变。这个过程发生的形变值很大，且 能够回复。 • （3）粘流态 • 粘流态时，不仅链段能运动，且整个分子链也能运动，这时若加 以外力，就会出现“粘性流动”，即整个分子间的相对移动。形 变不可逆。
二、纤维的导热性
• 导热性：在有温差的情况下，热量从高温向低温传递的性质。 • 保暖性：抵抗这种传递的能力。 • 导热系数λ ：当纤维材料的厚度为1m且两侧表面之间的温度差为1℃ 时，1h内从1m2的纤维面积中通过的热量（KJ）。
Qa F T t
单位：k J／（m· k· h）
热传导率k：在纤维材料的厚度为a的时候，通过该材料厚度的 热量。 Q 单位：kJ／（m2· k· h） k a F T t 式中：Q——通过制品的热量（KJ），a——制品的厚度 （m），F——制品的面积（m2），△T——温差（℃），t— —时间（h）。
上式表明：温度增加，松弛时间减少，过程 加快。
（二）热塑性纤维的热定型机理
• 利用三态转变温度：升温到玻璃化转变温度以上， 将纤维变形，然后保持变形并降温使纤维回复到 玻璃态环境中，纤维变形即可被“定型”下来。 这一机理适用于大多数合成纤维，如涤纶、锦纶 纤维等。
六、纤维的热膨胀与热收缩
• （1）纤维的热膨胀：遵循固体材料在 热的作用下轻微膨胀的一般规律。 • （2）纤维的热收缩：一些具有三态转 变并通过热抽伸成形的热塑性纤维， 受热以后反而收缩，膨胀系数表现为 负值。
• 对含有水份的纤维，温度变化1℃时所吸 收或放出的热量，除纤维外，还有纤维 中的水份，湿纤维的比热为：
M C C0 (C w C 0 ) 100
式中：C——湿纤维的比热（J/g· K），Co——干纤维的比热 （J/g· K），Cw——水的比热（J/g· K），M——纤维含水率。
纤维的比热值随温度的升高而增大，但各种纤维比热 增大幅度不同。
四、纤维的耐热性与难燃性
• （一）纤维的耐热性 • 纤维的耐热性：指纤维在高温下保持自身物理机 械性能的能力。 • 纤维的热稳定性：指纤维对热裂解的稳定程度。 受热温度超过 500℃时，纤维的热稳定性叫耐高 温性。 • 裂解：是指高分子主链的断裂，通常有热裂解和 化学裂解（氧化、水解等），且同时发生。
• （一）加热过程中的物相变化
• 纤维受热后，物理状态的变化有两种类型： • （ 1）先随温度升高脱去水份，然后氧化降解，直接由固 态裂解为气体和碳素残渣。如许多天然纤维素纤维、天然 蛋白质纤维、再生纤维。 • （2）先随温度升高脱去水分，随后纤维开始由固态（玻 璃态）转变为有高形变能力的高弹态，或者从近似于玻璃 态的低高弹态转变为高弹态，再继续升高温度，纤维成为 流动态的熔体（粘流态），再升高温度便开始热裂解。如 涤纶、锦纶等合成纤维。
• • • •
（二）纤维的燃烧性 易燃的：纤维素纤维、腈纶 可燃的：羊毛、蚕丝、锦纶、涤纶、维纶 难燃的：氯纶、聚乙烯醇-氯乙烯共聚纤维（维 氯纶） • 不燃的：石棉、玻璃纤维等 • 极限氧指数LOI（Limit Oxygen Index）：材料 点燃后在氧-氮大气里维持燃烧所（1）纤维集合体的体积质量 • 有资料表明：纤维层的体积质量在0.03～0.06g／m3范 围时导热系数最小。 • （2）纤维回潮率：随着纤维回潮率的增高，纤维的导 热系数会增大，而保暖性下降。 • （3）温度：温度高时，纤维的导热系数稍有增大。
三、纤维的热裂解与纤维的三态 转变
五、纤维的热定形
• 热定型：指籍助热处理使纤维已获得的变 形被适当固定，固定可以是永久性的，也 可以是暂时性的。
纤维的热定型机理：
• （一）非热塑纤维的热定型机理 • 时温等效原理。
• 松驰时间和热定型温度之间的时—温等 效转换方程（阿累尼乌斯方程）：
0e
E RT
式中的△E为纤维分子链上运动单元以某种方式运动 时需要的能量；T为绝对温度；R为气体常数；τ 为 松弛时间；τ o为初始常数。