为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划于伟东纺织材料学课后习题第十二章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，耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂以及隔热耐热；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。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，不耐酸碱毛纤维的特性：高弹性，吸湿性好，易染色，不易沾污，耐酸不耐碱，有毡化性。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600015000，分子量为1百万.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(2030)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610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，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，重量占纤维重量的%，网状原纤结构，与纤维轴呈7090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2035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2540层，每层厚。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2023。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：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。因此同一纤维在同样的温湿度的条件下，从放湿达到平衡比从吸湿达到平衡具有较高的回潮率。纤维表面能吸附一些其它气体分子沉积在纤维表面形成固体表面膜，从而限制了空气中的水分子的吸附，又限制了吸附在固体表面膜内的水分子解吸。一般纤维吸湿性越好吸湿滞后性越明显。应用如生产中对过湿纤维采用比正常低的大气湿度。影响纤维吸湿的因素内因1）纤维大分子亲水基团的多少和亲水性的强弱，2）纤维的结晶度和内部空隙，3）纤维聚合度，4）纤维的比表面积，5）纤维的伴生物性质和含量4吸湿性对纺织材料性能影响吸湿对纤维机械性能的影响1、对强度的影响一般规律：W增加，纤维强力下降；棉、麻纤维，吸湿后强力增加纤维吸湿后，其力学性质如强力、模量、伸长、弹性、刚度等随之变化。一般纤维，随着回潮率的增大，其强力、模量、弹性、刚度下降，伸长率增加。其原因是大分子链间的相互作用减弱，分子易于构象变化和滑移，故强力、模量下降，伸长增加。不吸湿的纤维，一般这类性质不发生变化。分子量较大的棉、麻纤维还会吸湿而强度略微上升。这是因为吸湿使大分子受力的不均匀性，由于分子间作用的部分解开与调整，得到改善。当纤维受力时，承力的大分子根数增多，反而使纤维强度增大。纤维吸湿后，纤维的脆性、硬度有所减弱，塑性变形增加，摩擦系数有所增大。所谓静电起电现象，是指不同纤维材料之间或纤维与其他材料之间由于接触和摩擦作用使纤维或其他材料产生电荷积聚的现象。静电可用表面比电阻，电荷半衰期和静电压等；来表示。纤维上静电荷大量积累会造成条子发毛，飞花增加，纱线毛羽增多纱线头增加，布面上分线性条影等。消除静电现象的主要措施A、提高空气相对湿度B