纤维服用性能分析

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1、第三节第三节 纤维服用性能分析纤维服用性能分析1 一、体积质量一、体积质量二、力学性能二、力学性能三、热学性能三、热学性能一、体积质量一、体积质量1.定义定义2.应用应用1.定义定义n体积质量体积质量:单位体积纤维的重量。单位体积纤维的重量。表表1-4 各类常用纤维的体积质量各类常用纤维的体积质量纤维纤维体积质量体积质量g/cm3纤维纤维体积质量体积质量g/cm3棉花棉花1.54涤纶涤纶1.38麻麻1.50锦纶锦纶1.14羊毛羊毛1.32腈纶腈纶1.17蚕丝蚕丝1.33维纶维纶1.261.30粘胶纤维粘胶纤维1.50氯纶氯纶1.39铜氨纤维铜氨纤维1.50丙纶丙纶0.91醋酯纤维醋酯纤维1.3

2、2乙纶乙纶0.940.96三醋酯纤维三醋酯纤维1.30氨纶氨纶1.01.32.应用应用n体积质量小的纤维具有较大的覆盖性，体积质量小的纤维具有较大的覆盖性，制成的服装比较轻便。制成的服装比较轻便。二、力学性能二、力学性能1.纤维强度纤维强度 2.纤维的伸长纤维的伸长3.纤维的变形难易纤维的变形难易4.纤维的弹性纤维的弹性5.纤维的疲劳纤维的疲劳1.纤维强度纤维强度n绝对强力：纤维受拉伸以致断裂所需的绝对强力：纤维受拉伸以致断裂所需的力。力。n相对强度：指单位横断面积上纤维能承相对强度：指单位横断面积上纤维能承受的最大拉力。受的最大拉力。n断裂长度：将纤维悬空挂起，当一定长断裂长度：将纤维悬空挂

3、起，当一定长度的纤维由于自身的重量刚好使其断裂度的纤维由于自身的重量刚好使其断裂时，这个长度称为断裂长度。时，这个长度称为断裂长度。2.纤维的伸长纤维的伸长 n断裂伸长断裂伸长L：纤维（原长以纤维（原长以L表示）被表示）被拉伸到断裂时，所产生的伸长值。又称拉伸到断裂时，所产生的伸长值。又称绝对伸长。绝对伸长。n断裂伸长率断裂伸长率：断裂伸长与原来长度的百：断裂伸长与原来长度的百分比。分比。3.纤维的变形难易纤维的变形难易n弹性模量弹性模量E 4.纤维的弹性纤维的弹性n急弹性变形、缓弹性变形、塑性变形急弹性变形、缓弹性变形、塑性变形n弹性回复率弹性回复率表表l-6 常见纤维的弹性恢复率常见纤维的

4、弹性恢复率项项 目目去除外力后，立即回缩去除外力后，立即回缩去除外力后，去除外力后，2 min时的回缩时的回缩总伸长率（总伸长率（）2351023510羊羊 毛毛10010010069蚕蚕 丝丝9072523593786244粘胶纤维粘胶纤维63463526醋酯纤维醋酯纤维94855826100988037锦纶长丝锦纶长丝100958975锦纶短丝锦纶短丝1001001009010010010097涤涤 纶纶100856940100757550维维 纶纶60705060404530358595708050604550腈腈 纶纶90100758055643337100100708351565.纤

5、维的疲劳纤维的疲劳n蠕变：纤维在一个大小不变的拉伸外力蠕变：纤维在一个大小不变的拉伸外力作用下，变形随时间的延长而逐渐增加作用下，变形随时间的延长而逐渐增加的现象。的现象。n疲劳：小作用力的长期作用或反复作用，疲劳：小作用力的长期作用或反复作用，会使纤维断裂，这种现象称为纤维的会使纤维断裂，这种现象称为纤维的“疲劳疲劳”。三、热学性能三、热学性能1.比热容比热容2.导热导热3.热收缩热收缩4.热塑性与热定形热塑性与热定形5.耐热性耐热性6.燃烧性能燃烧性能7.熔孔性熔孔性1.比热容比热容n比热容：质量为比热容：质量为 1 g的材料温度变化的材料温度变化1 所吸收或放出的热量。所吸收或放出的热量

6、。n水的比热容约为一般纤维的水的比热容约为一般纤维的23倍。倍。n纤维的比热容随吸湿的增加相应地增大。纤维的比热容随吸湿的增加相应地增大。表表l-7 干纤维（干纤维（20时）的比热容时）的比热容纤纤 维维比热容比热容J/（g）纤纤 维维比热容比热容J/（g）棉棉1.211.34锦纶锦纶662.05亚亚 麻麻1.34芳香聚酰胺纤维芳香聚酰胺纤维1.21大大 麻麻1.35涤涤 纶纶1.34黄黄 麻麻1.36腈腈 纶纶1.51羊羊 毛毛1.36丙丙 纶纶1.80桑蚕丝桑蚕丝1.381.39玻璃纤维玻璃纤维0.67粘胶纤维粘胶纤维1.261.36石石 棉棉1.05锦纶锦纶61.842.导热导热n导热：

7、热量从高温物体向低温物体传递导热：热量从高温物体向低温物体传递的一种接触散热方式称为传导散热，简的一种接触散热方式称为传导散热，简称导热。称导热。n导热系数导热系数：指厚度为：指厚度为1米的材料上下两米的材料上下两表面间温度差为表面间温度差为1时，时，1秒种内通过秒种内通过1 平方米表面积所传导的热量瓦数。平方米表面积所传导的热量瓦数。表表1-8 1-8 环境温度环境温度2020时各种材料的导热系数时各种材料的导热系数 单位：单位：W/(m)W/(m)材料材料导热系数导热系数材料材料导热系数导热系数棉棉0.0710.0710.0730.073涤纶涤纶0.0840.084羊毛羊毛0.0520.0

8、520.0550.055腈纶腈纶0.0510.051蚕丝蚕丝0.050.050.0550.055丙纶丙纶0.2210.2210.3020.302粘胶纤维粘胶纤维0.0550.0550.0710.071氯纶氯纶0.0420.042醋酯纤维醋酯纤维0.050.05静止空气静止空气0.0270.027锦纶锦纶0.2440.2440.3370.337水水0.6970.6973.热收缩热收缩n热收缩：合成纤维受热并达到一定温度限度时引热收缩：合成纤维受热并达到一定温度限度时引起的纤维长度方向上的收缩。起的纤维长度方向上的收缩。n热收缩大时织物的尺寸稳定性差。热收缩大时织物的尺寸稳定性差。n纤维的热收缩不

9、匀时，会使织物起皱不平。纤维的热收缩不匀时，会使织物起皱不平。n高收缩纤维：沸水收缩率大于高收缩纤维：沸水收缩率大于35%的纤维。的纤维。n合成纤维中，短纤维一般沸水收缩率不超过合成纤维中，短纤维一般沸水收缩率不超过5%，长丝为长丝为7%9%。通常把沸水收缩率在。通常把沸水收缩率在20%左右的纤维称为收缩纤维。左右的纤维称为收缩纤维。4.热塑性与热定形热塑性与热定形n当把合成纤维或其织物加热到当把合成纤维或其织物加热到玻璃化温度玻璃化温度以上时，以上时，纤维内部大分子间的作用力减小，各分子键开始自纤维内部大分子间的作用力减小，各分子键开始自由转动，纤维的变形能力将增大。如果再加一定张由转动，纤

10、维的变形能力将增大。如果再加一定张力，强迫纤维变形，就会引起纤维内部分子链间部力，强迫纤维变形，就会引起纤维内部分子链间部分原有的次价键拆开并在新的位置重新建立新的次分原有的次价键拆开并在新的位置重新建立新的次价键。冷却并解除外力作用后，合成纤维织物的形价键。冷却并解除外力作用后，合成纤维织物的形状就会在新的分子排列状态下稳定下来。只要以后状就会在新的分子排列状态下稳定下来。只要以后遇到的温度不超过定型温度，纤维或织物的形状就遇到的温度不超过定型温度，纤维或织物的形状就不会有大的变化。合成纤维的这种性能，称为热塑不会有大的变化。合成纤维的这种性能，称为热塑性。性。上述的这种加工过程，称为热定形

11、。上述的这种加工过程，称为热定形。5.耐热性耐热性 n耐热性耐热性：纤维材料抵抗因热而引起破坏的性：纤维材料抵抗因热而引起破坏的性能。能。表表1-10 各种纤维的耐热性各种纤维的耐热性纤纤 维维剩剩 余余 强强 度度（）20未加热未加热10013020天天80天天20天天80天天棉棉10092683810亚亚 麻麻10070412412苎苎 麻麻1006226126蚕蚕 丝丝1007339粘胶纤维粘胶纤维10090624432锦锦 纶纶10082432113涤涤 纶纶100100969575腈腈 纶纶1001001009155玻璃纤维玻璃纤维1001001001001006.燃烧性能燃烧性能

12、n点燃温度：燃烧开始的温度点燃温度：燃烧开始的温度 n发火点：开始冒烟的温度发火点：开始冒烟的温度 n极限氧指数：材料点燃后在大气里维持燃极限氧指数：材料点燃后在大气里维持燃烧所需要的最低含氧量的体积百分数。烧所需要的最低含氧量的体积百分数。表表1-11 各种纤维的燃烧温度各种纤维的燃烧温度 单位：单位：纤纤 维维点燃温度点燃温度火焰最高火焰最高温度温度纤纤 维维点燃温度点燃温度火焰最高火焰最高温度温度棉棉400860锦纶锦纶6530875粘胶纤维粘胶纤维420850锦纶锦纶66532醋酯纤维醋酯纤维475960涤涤 纶纶450697三醋酯纤维三醋酯纤维540885腈腈 纶纶560855羊羊

13、毛毛600941丙丙 纶纶570839 表表1-12 纤维的发火点纤维的发火点 单位：单位：纤纤 维维发发 火火 点点纤纤 维维发发 火火 点点桑蚕茧层桑蚕茧层190柞蚕丝柞蚕丝190柞蚕茧层柞蚕茧层195粘胶纤维粘胶纤维165生生 丝丝185羊羊 毛毛165精练丝精练丝180棉棉160提高纺织品的阻燃性能的途径提高纺织品的阻燃性能的途径n制造难燃纤维制造难燃纤维n对织物进行阻燃整理对织物进行阻燃整理 7.熔孔性熔孔性n合成纤维织物，在穿用过程中，接触到烟合成纤维织物，在穿用过程中，接触到烟灰、电焊火花及砂轮火花等灰、电焊火花及砂轮火花等微小热体微小热体时，时，可能在织物上形成孔洞，这种性能称为熔可能在织物上形成孔洞，这种性能称为熔孔性。孔性。表表1-14 几种纤维分解或熔融时吸收的热量几种纤维分解或熔融时吸收的热量纤维纤维温度范围温度范围吸收热量吸收热量J/g棉棉50280293.1羊毛羊毛50250397.8涤纶涤纶50250117.2锦纶锦纶50250146.5