纺织材料2018

东华大学2001年硕士学位研究生招生考试试题

二、问答与计算题（共70分）：

1．（15分）简述蚕丝纤维的特性及设计仿真丝织物的思路（包括纤维、纱线、织物组织、后整理等）

蚕丝纤维的特性：强伸度适中，光泽优良，手感柔软，有暖感和丝鸣，具有良好的吸湿性，是高档纺织原料，但耐光性、耐碱性较差。

（蚕茧结构及组成桑蚕茧由外向内分为茧衣、茧层和蛹衬三部分。其中茧层可用来做丝织原料，茧衣与蛹衬因细而脆弱，只能用作绢纺原料。一根蚕丝由两根平行的单丝(丝素)外包丝胶构成。单根丝赢丝截面呈三角形。蚕丝主要为丝素蛋白，其次是丝胶，还合有色素、蜡质、脂肪、无机物等少量杂质。） *仿真丝织物设计思路：

○

1纤维原料，可采用细度相近、横截面类似三角的异形化纤长丝 ○

2纱线。数根纤维长丝并合加捻后，用于编织。 ○

3组织。… ○

4后整理。经表面处理，使光泽变得稍柔和，并改善手感，得到仿真丝效果，如涤纶经碱减量、低温等离子处理等。

2．（16分）简述纱线细度不匀形成的原因？纱线细度不匀对织造工艺和产品质量的影响？评述纱线细度不匀的测试方法？

形成原因: (p210，纱线的细度不匀)

①纤维本身在纱中的随机分布产生的不匀,即随机不匀。

又称理论不匀，其大小取决于纱线截面中纤维根数的不匀和纤维截面的不匀。

C 理论= 1+C S

2n ×100% n =N t 纱

N t 纤

②纺纱过程中工艺及机械因素附加的不匀,即附加不匀。

a 牵伸波不匀：牵伸机件不良造成的牵伸波，由牵伸罗拉引起的纱条厚度的

波状变化。

b 机械波不匀：传动机构不良造成的周期性不匀，从而产生不匀的波长与波

幅大小不变，周期性地出现于纱条上的一种不匀（非常有害）。

c 偶发性不匀：由于操作不良形成的纱线细度不匀，常见的疵点有棉结、粗

节、细节等。

不良影响：(p214，细度不匀引起的其他不匀)

细度不匀会影响纱线的强力及强力不匀、捻度不匀、色差、密度不匀，产生粗细节等不匀性纱疵，严重影响成纱质量。所以在织造过程中，容易发生断头，产生飞花，影响生产效率。织物布面产生疵点，影响织物外观及质量。 测试方法：(p211，细度不匀率的测试方法)

○1测长称重法（取一定长度的纱线，分别称得各自的重量，然后按规定计算其平均差系数、重量变异系数或极差系数，来描述纱线的细度不匀。）用于测量长片段不匀，适用于毛条、棉条、粗纱、细纱等。方法简单、正确性高，但不同片段长度的不匀率不能比较。

○2目光检测法（黑板条干法，将纱线或生丝均匀地绕在一定规格的黑板上，然后在规定的距离和光照下，与标准样品进行目光对比评定，并观察其纱线表现粗细均匀性。粗、细节及严重疵点等情况，判断其条干级别。）用于比较短片段不匀，观察表观直径或投影宽度，是评级依据之一。方便直观，可同时看到片段不匀的程度和内容，如阴影、云斑、雨状，肋条等；并可具备分辨出不匀的内容，如粗节、细节、竹节、毛羽等，可供分析造成不匀的原因或工艺上改进的依据之一。但人为误差大，经常要统一检验人员目光，且要相当熟练。

○3电容式均匀度仪（UST均匀度仪）可用来测定棉卷、条子、粗纱细纱或化纤长丝的均匀度。

3．（12分）有一批名义特数为18tex的涤65/棉35混纺纱，测得平均每缕纱干重为⒈75g，每缕纱长为100m。求：

（1）该混纺纱的公定回潮率（%）和实际特数(tex);

（2）该混纺纱的重量偏差（%）;

（3）该混纺纱的英制支数。

（已知：棉的特制公定回潮率为⒏5%，英制公定回潮率为9.89%,涤纶的公定回潮率为0.4%）

解: (1)公定回潮W k=65%×0.4%+35%×8.5%=3.235%

实际特数N t=10G o(1+W k)=10×1.75×(1+3.235%)=18.07tex

(2)重量偏差=18.07−18

18

×100%=0.39%

(3)混纺纱的英制公定回潮率We+0.65×0.4%+0.35×9.89%=3.722%

由换算公式Ne=()

Nt

We

Wk5.

590

*

)

1(

1

+

+

得Ne=

Nt

5.

587

=32.51英支

4．（15分）纺织材料在加工和使用中的静电是如何产生的？试述消除静电的常用方法及其原理。

产生原因：

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：

○1提高空气的相对湿度：适当提高环境的相对湿度，可以增加纤维的回潮率，降低纤维的比电阻，增加纤维的导电性。增加导电性能，能够将产生的电荷及时导走而不产生过多的静电积聚，达到消除静电的作用。

○2加抗静电剂（纤维油剂）：抗静电剂主要含有表面活性剂，借助于吸附在纤维上的表面活性剂伸向空气的亲水基团，吸收一部分空气中的水分，降低纤维表面比电阻，同时利用抗静电剂中的一些润滑剂降低纤维表面的摩擦系数，从而减少静电荷的产生。使用抗静电油剂是一种暂时的方法，不能达到永久的效果。

○

3用不同纤维混纺：一是在较易产生经静电现象的合成纤维中添加吸湿性较强的天然纤维或粘胶纤维，增加混纺材料的回潮率，消除静电。一是按起电序列使与摩擦机件摩擦后带正电荷的纤维与摩擦后带负电的纤维进行混纺，两种电荷相消消除静电。

○

4增加纤维的导电性或采用导电纤维：一种方法是纤维改性，在制造合成纤维时加入亲水共聚基团或链节，使合成后纤维具有一定的回潮率，或者将炭粉、金属粉微粒嵌入涤纶、锦纶纤维表面，也有用复合纺丝法制成含有亲水基团外层的皮芯结构复合纤维，使纤维的导电性得到改善。另一种方法是在纤维材料中添加少量的有机或金属导电纤维，增加纤维的导电性，从而消除静电现象。

○

5加工机械的接地与尖端放电：在纤维材料的加工中，可以尽量的使高速摩擦的器件与地连接，以便快速的泄漏纤维及其制品的电荷。或在纤维及制品通过的部位，设置尖端放电针，使纤维材料表面的电荷通过放电迅速散逸。 ○

6织物用抗静电整理剂整理。 5．（12分）今在标准大气条件下，对3旦、51mm 的锦纶纤维进行强伸性能测试，夹持距离为20mm ，测得平均单强为14.1gf,平均断裂伸长为0.8mm 。试求：

(1)该纤维的相对强度(cN/dtex)、断裂应力(N/mm 2)和断裂伸长率（%）；（已知：锦纶纤维的密度为1.14g/cm 3）

(2)当测试温度不变，而湿度增大时，则该纤维的强度和伸长将有什么变化？说明其原因。

解：

（1）1kgf =9.8 N =980 cN ；

14.1gf =

10001.14×980=13.818cN ；N dt =910×N D =9

10×3=3.33dtex ； ∴P dt =Ndt Pb =33.3818.13=4.15cN/dtex

∵d =∴A=πd 2/4=

γ91000D N =14.1*93*1000=292.40(μm 2)=0.000292mm 2 ∴σb=A Pb =000292

.013818.0=473.22N/mm 2； ∴断裂伸长率εb =o o b l l l -×100%=20

8.0×100%=4% （2）湿度增加，锦纶强力会下降，伸长率有所增加。因为水分子进入纤维内部