第七章-纤维的热学光学和电学性质复习课程
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（1）制造难燃纤维 在纺丝原液中加入防火剂或用合成的难燃聚合物
纺丝。 （2）阻燃整理
阻燃剂处理。 （3）通过与难燃纤维混纺，以提高纤维的难燃性。
第二节 纤维的光学性质
一、光在纤维中的反射与折射现象 二、光泽 三、光的双折射 四、耐光性及光照稳定性 五、光致发光
一、光在纤维中的反射与折射现象
当光线照射在纤维上，在纤维（介质2）与空气或 液体（介质1）的界面处将发生反射与折射现象。
三、光的双折射
3.纤维双折射率的测定方法及应用
浸没法（寻找倍克线，测得表层折射率） 光程差法，△D= d（n‖- n⊥）用石英楔子补偿 法测出△D和d。 应用： （1）用于判明纤维分子的取向程度
△n大，取向度大 （2）用于判明管状纤维的孔径或棉纤维的成熟度
四、耐光性及光照稳定性
耐光性是指纤维受光照后其力学性能保持
三、光的双折射
2.影响双折射大小的因素
（1）取向度 取向度↑，各向异性显著，双折射率↑。当全部大分子 与纤维纤维轴平行排列时，双折射最大。当大分子排 列紊乱时，双折射为0。
（2）大分子本身的不对称性 凡是大分子链呈曲折状或螺旋状，或主链上有侧基， 都会使双折射率下降。 腈纶有螺旋状主链、三醋酯纤维分子上的侧基多，故 △n是负值。
2.常见纺织纤维的三态转变温度
三、热作用时的纤维性状
3.热定形与变形
热定形的目的是使纤维的内部结构或织物的 形态在热作用下固定并获得一定的尺寸。
变形是使纤维材料获得卷曲和膨松效果。
四、纤维的耐热性和热稳定性
纤维的耐热性，是指纤维经热作用后力
学性能的保持性。
纤维的热稳定性，一般指纤维在热作用
下的结构形态和组成的稳定性。
不变的性能。
光照稳定性是指纤维受光照射后不发生降
解或光氧化，不产生色泽变化的性能
四、耐光性及光照稳定性
纤维耐光性的大致排序为： 腈纶＞羊毛＞麻＞棉＞粘胶＞涤纶＞锦纶＞蚕丝
纤维耐光性的本质是要求纤维分子组成的化学结 构稳定，聚集态结构有序和稳定，纤维色泽的稳 定。
五、光致发光
纤维纵向表面平滑一致，则漫反射少， 纤维表现出较强的光泽。 3.纤维横截面形状对光泽的影响
三、光的双折射
1.双折射现象
双折射的定义
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。
其中一条：寻常光（简称o光），遵守折射定律，振 动面⊥光轴，n⊥； 另一条：非寻常光（简称e光），不遵守折射定律， 振动面‖光轴，n‖。 双折射率：△n=n‖- n⊥
常用纤维耐热性 天然纤维：棉>麻>蚕丝>羊毛； 人造纤维：粘胶>棉； 合成纤维：涤纶>腈纶>锦纶>维纶；
碳纤维、玻璃纤维相当好；涤纶的耐热性与热稳 定性均较好；锦纶的耐热性较好，但热稳定性差。
结构的稳定性 质量与组成的稳定性
形态的稳定性
五、纤维的燃烧性能
1.极限氧指数
五、纤维的燃烧性能
2.点燃温度和燃烧时间
点燃温度是指纤维产生燃烧所需的最低温度，是 燃烧的激发点温度，称着火点温度。
燃烧时间是指纤维放入可燃环境（有氧、高温） 中，观察纤维从放入到燃烧所需的时间。
五、纤维的燃烧性能
3. 燃烧温度
燃烧温度是指材料燃烧时的火焰区中的 最高温度值，又称火焰最高温度。
五、纤维的燃烧性能
4. 纤维难燃的途径及形式
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（1）纤维的结晶与取向
纤维的结晶度越高，有序排列的部分越多，连续性 越好， λ越大；
纤维中分子沿纤维轴的取向排列越高越多，有利于 热在此方向上的传递，分子的取向度越高，沿纤维 轴向的导热系数越大。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（2）纤维集合体密度
纤维集合体的导热系数取决 于纤维中的孔隙量及孔隙中 气体的流动性。
第七章-纤维的热学光学和电学 性质
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（1）水分的影响
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（2）温度的影响
一般认为，温度较高时，具有一定回潮率纤维 的比热增大。
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（3）纤维结构的影响
在220℃附近，出现第二次熔前结晶，比热稍有下 降。而后者为缓慢上升曲线，无再结晶的现象。
二、导热系数
1.导热的概念与导热系数
导热主要通过热传导、对流和热辐射三种方式
来实现。单纤维的热传递性是极困难的，一般 采用纤维集合体的方式。
二、导热系数
1.导热的概念与导热系数
热传递的本质性指标是导热系数，也称热导率，用
λ表示。含义为：当纤维材料的厚度为1m及两端间 的温度差为1℃时，1秒钟内通过1m2纤维材料传导 的热量焦耳数。
控制纤维层的体积质量（密 度），维持较多的静止空气 是提高纤维制品保暖性的最 主要方法。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（3）纤维排列方向
纤维垂直于纤维层 方向取向时，导热 能力较强；
纤维平行于纤维层 排列时，导热能力 较低。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（4）纤维细度和中空度
➢当纤维排列特征相同时，纤维细度越细，纤维 制品的热辐射穿透能力越弱；
1.两种转变和三种力学状态
三、热作用时的纤维性状
1.两种转变和三种力学状态
玻璃态：分子链段运动被冻结，显现 脆性，类似普通玻璃性能。 玻璃化转变区 高弹态：分子链段运动加剧，出现高 弹变形，类似橡胶的特性。 粘弹转变区 粘流态：大分子开始变形，表现出液 体流动的特性。
三、热作用时的纤维性状
二、光泽
纤维的光泽实际上是：正反射光、表面散射反 射光和来自内部的散射反射光的共同贡献。
评价光泽应同时考虑两个方面： 反射光量的大小和反射光量的分布规律
反射光量很大，分布不均匀——“极光”； 反射光量很大，分布较均匀——“骠光”。
二、光泽
1. 纤维层状结构对光泽的影响
Fra Baidu bibliotek
二、光泽
2.纤维纵向形态对光泽的影响
➢在同样密度下相对的间隙越小，静止空气的作 用越强，导热系数越小；
➢纤维中的空腔量越大，在不压扁的状态下，所 持有的静止空气及空间越多，纤维集合体的导热 系数越小。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（5）环境温湿度
纤维材料导热系数随温度升高而增大；随 纤维回潮率的增加而增大。
三、热作用时的纤维性状
纺丝。 （2）阻燃整理
阻燃剂处理。 （3）通过与难燃纤维混纺，以提高纤维的难燃性。
第二节 纤维的光学性质
一、光在纤维中的反射与折射现象 二、光泽 三、光的双折射 四、耐光性及光照稳定性 五、光致发光
一、光在纤维中的反射与折射现象
当光线照射在纤维上，在纤维（介质2）与空气或 液体（介质1）的界面处将发生反射与折射现象。
三、光的双折射
3.纤维双折射率的测定方法及应用
浸没法（寻找倍克线，测得表层折射率） 光程差法，△D= d（n‖- n⊥）用石英楔子补偿 法测出△D和d。 应用： （1）用于判明纤维分子的取向程度
△n大，取向度大 （2）用于判明管状纤维的孔径或棉纤维的成熟度
四、耐光性及光照稳定性
耐光性是指纤维受光照后其力学性能保持
三、光的双折射
2.影响双折射大小的因素
（1）取向度 取向度↑，各向异性显著，双折射率↑。当全部大分子 与纤维纤维轴平行排列时，双折射最大。当大分子排 列紊乱时，双折射为0。
（2）大分子本身的不对称性 凡是大分子链呈曲折状或螺旋状，或主链上有侧基， 都会使双折射率下降。 腈纶有螺旋状主链、三醋酯纤维分子上的侧基多，故 △n是负值。
2.常见纺织纤维的三态转变温度
三、热作用时的纤维性状
3.热定形与变形
热定形的目的是使纤维的内部结构或织物的 形态在热作用下固定并获得一定的尺寸。
变形是使纤维材料获得卷曲和膨松效果。
四、纤维的耐热性和热稳定性
纤维的耐热性，是指纤维经热作用后力
学性能的保持性。
纤维的热稳定性，一般指纤维在热作用
下的结构形态和组成的稳定性。
不变的性能。
光照稳定性是指纤维受光照射后不发生降
解或光氧化，不产生色泽变化的性能
四、耐光性及光照稳定性
纤维耐光性的大致排序为： 腈纶＞羊毛＞麻＞棉＞粘胶＞涤纶＞锦纶＞蚕丝
纤维耐光性的本质是要求纤维分子组成的化学结 构稳定，聚集态结构有序和稳定，纤维色泽的稳 定。
五、光致发光
纤维纵向表面平滑一致，则漫反射少， 纤维表现出较强的光泽。 3.纤维横截面形状对光泽的影响
三、光的双折射
1.双折射现象
双折射的定义
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。
其中一条：寻常光（简称o光），遵守折射定律，振 动面⊥光轴，n⊥； 另一条：非寻常光（简称e光），不遵守折射定律， 振动面‖光轴，n‖。 双折射率：△n=n‖- n⊥
常用纤维耐热性 天然纤维：棉>麻>蚕丝>羊毛； 人造纤维：粘胶>棉； 合成纤维：涤纶>腈纶>锦纶>维纶；
碳纤维、玻璃纤维相当好；涤纶的耐热性与热稳 定性均较好；锦纶的耐热性较好，但热稳定性差。
结构的稳定性 质量与组成的稳定性
形态的稳定性
五、纤维的燃烧性能
1.极限氧指数
五、纤维的燃烧性能
2.点燃温度和燃烧时间
点燃温度是指纤维产生燃烧所需的最低温度，是 燃烧的激发点温度，称着火点温度。
燃烧时间是指纤维放入可燃环境（有氧、高温） 中，观察纤维从放入到燃烧所需的时间。
五、纤维的燃烧性能
3. 燃烧温度
燃烧温度是指材料燃烧时的火焰区中的 最高温度值，又称火焰最高温度。
五、纤维的燃烧性能
4. 纤维难燃的途径及形式
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（1）纤维的结晶与取向
纤维的结晶度越高，有序排列的部分越多，连续性 越好， λ越大；
纤维中分子沿纤维轴的取向排列越高越多，有利于 热在此方向上的传递，分子的取向度越高，沿纤维 轴向的导热系数越大。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（2）纤维集合体密度
纤维集合体的导热系数取决 于纤维中的孔隙量及孔隙中 气体的流动性。
第七章-纤维的热学光学和电学 性质
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（1）水分的影响
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（2）温度的影响
一般认为，温度较高时，具有一定回潮率纤维 的比热增大。
一、比热
3.影响纺织纤维比热的主要因素
（3）纤维结构的影响
在220℃附近，出现第二次熔前结晶，比热稍有下 降。而后者为缓慢上升曲线，无再结晶的现象。
二、导热系数
1.导热的概念与导热系数
导热主要通过热传导、对流和热辐射三种方式
来实现。单纤维的热传递性是极困难的，一般 采用纤维集合体的方式。
二、导热系数
1.导热的概念与导热系数
热传递的本质性指标是导热系数，也称热导率，用
λ表示。含义为：当纤维材料的厚度为1m及两端间 的温度差为1℃时，1秒钟内通过1m2纤维材料传导 的热量焦耳数。
控制纤维层的体积质量（密 度），维持较多的静止空气 是提高纤维制品保暖性的最 主要方法。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（3）纤维排列方向
纤维垂直于纤维层 方向取向时，导热 能力较强；
纤维平行于纤维层 排列时，导热能力 较低。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（4）纤维细度和中空度
➢当纤维排列特征相同时，纤维细度越细，纤维 制品的热辐射穿透能力越弱；
1.两种转变和三种力学状态
三、热作用时的纤维性状
1.两种转变和三种力学状态
玻璃态：分子链段运动被冻结，显现 脆性，类似普通玻璃性能。 玻璃化转变区 高弹态：分子链段运动加剧，出现高 弹变形，类似橡胶的特性。 粘弹转变区 粘流态：大分子开始变形，表现出液 体流动的特性。
三、热作用时的纤维性状
二、光泽
纤维的光泽实际上是：正反射光、表面散射反 射光和来自内部的散射反射光的共同贡献。
评价光泽应同时考虑两个方面： 反射光量的大小和反射光量的分布规律
反射光量很大，分布不均匀——“极光”； 反射光量很大，分布较均匀——“骠光”。
二、光泽
1. 纤维层状结构对光泽的影响
Fra Baidu bibliotek
二、光泽
2.纤维纵向形态对光泽的影响
➢在同样密度下相对的间隙越小，静止空气的作 用越强，导热系数越小；
➢纤维中的空腔量越大，在不压扁的状态下，所 持有的静止空气及空间越多，纤维集合体的导热 系数越小。
二、导热系数
2.影响纤维导热系数的因素
（5）环境温湿度
纤维材料导热系数随温度升高而增大；随 纤维回潮率的增加而增大。
三、热作用时的纤维性状