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正文內(nèi)容

紡織材料學(xué)考研資料(編輯修改稿)

2024-08-16 05:04 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 表示,也稱纖度。~( ~,13~18 μ m)密度:密度較小,織物輕薄,~,~ g/cm 3抱合性:絲膠把若干根繭絲粘在一起,使絲條在加工過程中能承受各種摩擦,以免在織造加工中絲束脫散。吸濕性:比毛、麻低,比棉高。一般大氣條件下的回潮率11%(桑蠶絲),柞蠶絲更高強伸性:強力大于毛而接近棉,但比麻低。桑蠶絲濕強比干強下降10%~25%;柞蠶絲濕強比干強略高4%~10%。斷裂伸長率和彈性恢復(fù)能力都比毛小而比棉大。光學(xué)性質(zhì):顏色:白色、黃色較常見光澤:光澤柔和(絲膠的層狀結(jié)構(gòu)以及三角形的截面)。耐光性:耐光性較差,光照使絲發(fā)黃,強度下降(酪氨酸、色氨酸氧化裂解)。化學(xué)穩(wěn)定性:即呈酸性也成堿性,但偏酸性。弱的有機酸可增加織物光澤,改善手感。 蠶絲的耐鹽性也比較差,衣服應(yīng)常洗常換。耐熱性:耐干熱性較強,能長時間耐受100℃的高溫。溫度升至130℃,蠶絲會泛黃、發(fā)硬。宜用蒸汽熨斗,一般要墊布。絲鳴:干燥的精煉長絲(或絲織物)相互摩擦?xí)r所發(fā)出的清晰的聲音。它是蠶絲特有的音響,使蠶絲產(chǎn)品具有高貴感,經(jīng)醋酸或酒處理后,可增加它的絲鳴效果 附:蠶絲的工藝性質(zhì)參數(shù)繭絲量:是指一粒繭所能繅得的絲量;繭層率:為繭層占全繭的重量百分比;繅絲率:為繅絲量占繭層的重量百分率;繅折:為100公斤的生絲所需的干繭重量;解舒長:為一粒繭平均繅得的絲長;解舒率:為解舒長與繭絲長的百分比化學(xué)纖維 定義:化學(xué)纖維是利用天然的或合成的聚合物(polymer)為原料,經(jīng)過化學(xué)方法和機械加工制成的纖維。1. 化學(xué)纖維的制備過程(纖維液,紡絲,后加工)高聚物的提純或聚合→紡絲熔體或溶液的制備→紡絲成形→ 后加工(牽伸、卷曲、上油、切斷)① 高聚物的提純或聚合 (1)再生纖維 提純,去除雜質(zhì)。 (2)合成纖維 聚合,單體聚合成線型高聚物。② 紡絲熔體或溶液的制備 (1)熔體法 將高聚物加熱成熔體(如滌綸、錦綸、丙綸等)。 條件:熔融溫度分解溫度 (2)溶液法 高聚物溶解在溶劑中(如粘膠、維綸、腈綸等) 。 條件:熔融溫度分解溫度,或高聚物為非熔性③ 紡絲 紡絲液用計量泵定量供料通過噴絲孔后凝固成絲條的過程稱為~。有熔體紡絲法和溶液紡絲法。(1)熔體紡絲法 將熔融的高聚物熔體從噴絲孔噴射到空氣中冷卻固化。 過程簡單,成本低,紡絲速度高。滌綸、錦綸、丙綸等均采用此法。 (2)溶液紡絲法 將高聚物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┡涑杉徑z溶液,將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴中凝固成絲條。根據(jù)凝固浴的不同分為濕法與干法兩種。 濕法紡絲:液體凝固劑固化。 紡出絲的截面多為非圓形,有皮芯結(jié)構(gòu)。腈綸、維綸、氯綸、粘膠纖維多采用此法。干法紡絲:熱空氣固化。 絲的質(zhì)量好、成本高、易污染環(huán)境(應(yīng)用少)。維綸、醋酯、氨綸可用此法。 ④ 后加工 經(jīng)過紡絲工序,高聚物已初具纖維形態(tài),稱它“初生絲”。它必須經(jīng)過一系列后處理加工(后加工)才能得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,性能優(yōu)良,可以進行紡織加工的纖維。后加工的目的:使纖維具有一定的物理機械性能(強力、伸長、抗靜電、抱合力等)。短纖維后加工路線: (1)集束:獲得大股絲束。 (2)拉伸:改變?nèi)∠蚨?,改善力學(xué)性質(zhì)(如增加強度、降低伸長)。 (3)上油:抗靜電,減小摩擦。 (4)卷曲:提高抱合力,增加可紡性。 (5)干燥定形:去除水分,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 (6)切斷:切成規(guī)定長度的短纖維。附:成纖高聚物要滿足三個條件:能伸值的分子,支鏈盡可能少,沒有龐大側(cè)基,具備可溶性或可熔融性; :紡絲液具備適當(dāng)?shù)恼扯龋?,大分子間應(yīng)該具有足夠的結(jié)合力。 2. 再生纖維以天然聚合物為原料,經(jīng)過化學(xué)方法和機械加工制再生制成的纖維,化學(xué)組成與原高聚物基本相同的纖維。(1)再生纖維素纖維再生纖維素纖維以自然界中廣泛存在的纖維素物質(zhì)(如棉短絨、木材、麻稈芯等)提取纖維素制成漿粕為原料,經(jīng)過化學(xué)處理和機械加工制成的。粘膠纖維概況:粘膠纖維是再生纖維素纖維的主要品種,也是最早研制和生產(chǎn)的化學(xué)纖維,其化學(xué)組成與棉纖維相同。因制成的液體很粘,稱為粘膠。制造流程:(1)紡絲液的制備木材、甘蔗渣→純凈的纖維素(纖維素漿粕)→稀堿處理→堿纖維素 +CS2 纖維素黃酸酯 +NaoH →粘膠紡絲液(2)紡絲成形(濕法紡絲) 粘膠紡絲液+凝固?。蛩?、硫酸鈉、硫酸鋅→纖維素再生→噴絲形成纖維 根據(jù)紡絲工藝的不同,制得的粘膠纖維的性質(zhì)不同粘膠纖維的結(jié)構(gòu)特征(1)化學(xué)組成和棉的成分相同,主要成分為纖維素,聚合度250550(棉600015000)。(2)形態(tài)結(jié)構(gòu) 橫向形態(tài):不規(guī)則的鋸齒形 縱向形態(tài):平直有不連續(xù)的條紋1)結(jié)構(gòu)特征:皮芯結(jié)構(gòu) 皮層(外層)和芯層(內(nèi)層)的結(jié)晶度、取向度、晶粒大小、密度等不同。 2)產(chǎn)生皮芯結(jié)構(gòu)和鋸齒形截面的原因:①溶液流體表層先凝固成纖維外層,溶液內(nèi)層緩慢凝固成纖維內(nèi)層。 拉伸時,內(nèi)外層受力不同,取向和結(jié)晶的不同;②外層先凝固內(nèi)層后凝固,內(nèi)外層不同時收縮,形成鋸齒形邊緣。 粘膠纖維的性能(1) 吸濕性是普通化纖中最好的 (通常條件回潮率13%,比棉好)。 (2)染色性好,色譜齊全,色澤鮮艷。(3)斷裂強度比棉??; 濕強小于干強 (干強的40%~50%),不耐水洗。(4)易燃燒 (5)耐堿不耐酸(較棉差)。 (6)懸垂性好,易皺,尺寸穩(wěn)定性差。 粘膠纖維的種類和用途 (1)按纖維素的來源分木漿粘膠、棉漿粘膠、草漿粘膠、竹漿粘膠、麻漿粘膠。 (2)按結(jié)構(gòu)分 普通粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維、強力粘膠纖維、新溶劑粘膠纖維。①.普通粘膠纖維 具有一般的物理機械性能和化學(xué)性能。 ? 長絲:理論上無限長,俗稱人造絲? 棉型:切斷成3341mm,俗稱人造棉? 毛型:切斷成76150mm,;俗稱人造毛? 中長型:5165mm, 普通粘膠纖維可純紡也可混紡,一般作為衣料(純紡、混紡)、被面和裝飾織物。②.高濕模量粘膠纖維:全芯層結(jié)構(gòu),厚皮層結(jié)構(gòu) 以加強溶劑緩沖析出和凝固作用,增加纖維的皮層結(jié)構(gòu)和分子間的微晶物理交聯(lián)作用。模量:衡量材料變形難易程度指標(biāo),值小易變形。 截面近似圓形。我國商品名稱為富強纖維或莫代爾,日本稱虎木棉。主要特點:(1)柔軟順滑、光潔,但織物挺括性差。(2)(;),濕強為干強的75%80%。(3)吸濕透氣性好。吸濕性比棉高50%,且速度快。(4) 洗縮率低,抗皺免燙。(5)染色性能好,經(jīng)多次洗滌仍柔順亮麗、鮮艷如新。附1:莫代爾纖維是Lenzing(蘭精公司)開發(fā)的高濕模量的再生纖維素纖維。原料是產(chǎn)自歐洲的灌木林,制成木質(zhì)漿液后經(jīng)過專門的紡絲工藝制作而成,所以與棉一樣同屬纖維素纖維,具有生物降解性,并且在纖維生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生類似粘膠纖維的嚴(yán)重污染環(huán)境問題,是21世紀(jì)的新型環(huán)保纖維。③ 強力粘膠纖維:全皮層結(jié)構(gòu)以提高分子的取向度和改善結(jié)晶顆粒尺寸與分布的方式,形成全皮層結(jié)構(gòu)的粘膠纖維。 強度高,耐疲勞性好,(;),濕強為干強的65%70%。④ Lyocell纖維(萊奧賽爾纖維) 采用專用溶劑紡制而成,奧地利蘭精Lenzing公司注冊商標(biāo)Lyocell;英、美等注冊商標(biāo)Tencel,在我國及臺灣地區(qū)則俗稱為天絲。? 加工過程所用溶劑N甲基嗎啉N氧化物(NMMO)可接近100%的回收。? 比強度高,為38 cN/tex ~ 42 cN/tex ? 濕強損失低,小于15%? 手感柔軟、懸垂性好? 有原纖化傾向,纖維表面易發(fā)生分裂小纖維絨 補充:竹纖維? 原生竹纖維:又稱竹原纖維。是將天然的竹材通過機械、物理的方法去除竹子中的木質(zhì)素、果膠等雜質(zhì),從竹材中直接分離出來的纖維。其生產(chǎn)工藝與麻纖維相類似。? 再生竹纖維:又稱竹漿纖維,有時企業(yè)中常稱為竹纖維。屬于化學(xué)纖維中的再生纖維素纖維,竹子先制成漿粕,再經(jīng)類似粘膠生產(chǎn)的方法制取纖維,其生產(chǎn)工藝與粘膠的生產(chǎn)類似 。? 竹炭纖維:將高溫炭化技術(shù)燒制的竹炭,利用納米技術(shù)微粉化,再通過熔融紡絲程序把竹炭次納米級微粉均勻地融入化學(xué)纖維中,嚴(yán)格講應(yīng)稱為“含炭纖維”,如含炭滌綸纖維。竹纖維的化學(xué)組成 竹纖維的主要組成為纖維素,木質(zhì)素在竹原纖維中較多,竹漿纖維中較少。竹纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)? 竹原纖維:截面橢圓形或腰原形,有中腔,截面邊緣有裂紋,和許多微孔;縱向有橫節(jié)。? 竹漿纖維:截面鋸齒形有許多微孔;縱向有溝槽。竹纖維的特性:(4)? 纖維長度,利用工藝?yán)w維進行產(chǎn)品生產(chǎn)。 竹漿纖維的長度可人為控制。? 吸濕透氣性 吸濕透氣性及佳。? 強度 和普通黏膠纖維接近,濕強為干強的一半。產(chǎn)品抗皺性和保形性比較差,下水易發(fā)硬。? 抗菌性竹子在生長過程中,無蟲無蛀無腐蝕,在大自然中有很好的自我保護性,說明竹子自身具有天然的抗菌性和抑菌性的物質(zhì),同時能抵抗外界病蟲害,這種物質(zhì)在竹材中含量很少,我們稱它為“竹醌”。 在生產(chǎn)過程中采用一定技術(shù),使其保留在竹纖維中不受破壞,使其具有抗菌性和抑菌性,并通過日本紡織檢查協(xié)會得到證實,具有較好的抑菌性,防止了細(xì)菌的滋生,切斷了通過衣服的傳播途徑。醋酯纖維(化學(xué)名稱、主要性能、特點) 俗稱醋酸纖維,即纖維素醋酸酯纖維。屬半合成纖維。以纖維素為原料,纖維素分子上的羥基OH與醋酐作用生成纖維素醋酸酯,因保留了乙?;瘯r帶上的醋酸根,故亦稱它為醋酸纖維。根據(jù)乙酰處理的程度不同,可分為二醋酯纖維和三醋酯纖維。一般采用干法紡絲。結(jié)構(gòu)特征 纖維素分子上的羥基被乙?;〈陌俜?jǐn)?shù)稱為酯化度。二醋酯纖維為75%80%,三醋酯纖維為93%100%。 醋酯纖維無皮芯結(jié)構(gòu),截面為多瓣形葉狀或耳朵狀。性能:4吸濕性 吸濕性較粘膠纖維低得多,二醋酯回潮率6%~7%,三醋酯3%%(粘膠13%)。力學(xué)性能(1)強度比黏膠小,濕強比干強小的多(三醋酯濕、干強比67%77%)。斷裂伸長率比粘膠大,彈性好。 (2)初始模量 初始模量都較小,纖維柔軟,易變形,但也易恢復(fù),不易起皺。(3)耐磨性較差 熱性能 二醋酯纖維耐熱性較差,90℃加熱1h強力損失2%。熨燙溫度120℃,150℃;三醋酯纖維耐熱性較好,熨燙溫度180℃,性質(zhì)更接近于合成纖維,熱塑性更好(可以持久壓燙、保型性好) 化學(xué)性質(zhì) 耐酸堿性較差。在堿的作用下,會皂化而成為再生纖維素。在稀酸中較穩(wěn)定,在濃 酸中易皂化或水解而溶解。應(yīng)用 醋酯纖維表面平滑,有絲一般的光澤,適合于制作襯衣,領(lǐng)帶、睡衣、高級女裝等。 紡織用纖維基本為三醋酯纖維素纖維,結(jié)構(gòu)對稱性和規(guī)整性好。 二醋酯纖維素纖維一般作為濾材,如香煙濾嘴材料。3. 合成纖維合成纖維:以石油、煤、天然氣及一些農(nóng)副產(chǎn)品為原料制成單體,經(jīng)化學(xué)合成為高聚物,紡制的纖維。滌綸(挺括不皺)——聚酯纖維 PET其產(chǎn)量居所有化學(xué)纖維之首。滌綸的發(fā)展最快,可仿各種天然纖維。(一)滌綸的分子結(jié)構(gòu)特征 聚對苯二甲酸乙二酯,滌綸,polyester,PET。 線性分子鏈,沒有大的側(cè)基和支鏈,故滌綸大分子間相互結(jié)合緊密。 (二)性質(zhì)(9點)吸濕染色性 分子中幾乎沒有親水基團,結(jié)晶度高,因此吸濕性差(W=%):染色困難;濕、干態(tài)性質(zhì)接近;易洗快干;緊密織物穿著悶熱。熱學(xué)性質(zhì) 耐熱性好,150度處理1000h強度下降50%,其它普通纖維200~300h完全破壞。機械性質(zhì)(1)強度和伸長 強度高伸長大,干濕強度相當(dāng)。 根據(jù)工藝條件可生產(chǎn)出:高強低伸型、低強高伸型、中強中伸型。(2)彈性和耐磨性 苯環(huán)的存在,使彈性好于其它合成纖維,與羊毛接近,因此織物挺括抗皺, 尺寸穩(wěn)定。 耐磨性僅次于錦綸。洗可穿性 洗可穿性好體現(xiàn)在:易洗、快干、免燙。 滌綸織物吸濕率性低、不易變形、彈性回復(fù)率高,因此洗可穿性好。化學(xué)性質(zhì) 對無機酸和有機酸都較穩(wěn)定,70%的硫酸處理72小時,強度基本不變。用酸處理滌棉包芯紗可制成滌棉爛花織物。 耐弱堿不耐強堿。熱堿使大分子水解,纖維水解由表及里,一層層剝落,用于仿絲綢加工(即堿減量處理)。堿減量處理:在較高的溫度下利用濃堿腐蝕滌綸表面,纖維細(xì)度變細(xì),織物重量減輕(失重20%~25%),光澤柔和,重量減輕,從而形成真絲綢的外觀和手感的工藝過程。 對氧化劑、還原劑和常用的有機溶劑穩(wěn)定。起毛起球現(xiàn)象 纖維抱合力差,易從短纖維織物中抽出,摩擦成球后,因滌綸強度大而難以脫落,故織物起球現(xiàn)像嚴(yán)重。靜電現(xiàn)象 吸濕性差,易積聚靜電荷,易吸灰。其他性質(zhì) 燃燒性:接觸火焰熔融燃燒,產(chǎn)生黑煙,留下黑色硬球;遇火星易熔孔。 微生物的作用:不霉不蛀。 耐光性:耐光性好,僅次于腈綸,曝曬1000小時,強力保持60%70%。密度:小于棉大于羊毛。錦綸(結(jié)實耐磨)——聚酰胺纖維 PA6結(jié)構(gòu)特征:
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