浙江理工大学考研纺织材料学试题题库(7)
本站小编 免费考研网/2016-09-14
在相对湿度一定时,纤维的实际平衡回潮率就一定。 非
纤维吸湿后,长度和横断面发生的膨胀,表现了明显的各向异性。 是
绝大多数种类的纤维,随着回潮率的增加,其强度是下降的。 是
各种纤维的吸湿积分热不同,说明它们的吸湿能力不同。 是
烘箱温度即使超过100℃,箱内的相对湿度不可能达到零。 是
高频加热干燥法,是依靠温度梯度克服气层热阴和材料本身热阻而逐渐烘干。 非
烘箱温度升高,可使试样内水分子动能增大箱内相对湿度降低,就是有利烘燥温度应越高越好。 非
影响纺织纤维吸湿的自身因素有哪些?
自身因素主要是指纤维的结构因素,归纳起来有:(1) 纤维大分子亲水基团的数量和强弱,如含有羟基、胺基、酰胺基等极性基团的纤维,由于这些基团都是亲水性的,所以若含有这种基团的数量多,吸湿性好;(2)纤维的 结晶度,因为纤维的吸湿作用主要发生在无定形区域,所以纤维的结晶度低,吸湿性就好,而且,在同样结晶度下,晶粒小的吸湿性较好;(3)纤维内孔隙的大小和多少,纤维内的孔隙,既是水分子进入的通道,也是水分子容纳的区域,因此纤维结构致密的吸湿性就减小; (4)纤维比面积。物体表面可以吸附水气,细的纤维比表面积大,回潮率可偏大;(5)纤维所附伴生物的性质和含量,如天然纤维的脂蜡、胶质等含量,化学纤维的油剂含量,对纤维吸湿能力的大小有一定程度的影响。
影响纤维吸湿的外界因素主要有哪些?
影响纤维吸湿的外界因素很多,主要有:(1)与时间有关,因为纤维的吸湿或放湿可看作是一种高浓度向低浓度扩散的现象,在浓度大时,吸湿或放湿过程进行剧烈,反之则缓慢,其回潮率与时间的关系呈近指数曲线;(2)与 空气的温度条件有关,在温度一定下,当相对湿度增大时开始迅速增大,接着几乎成一平缓直线,然后在高湿时以更快速度上升,这种平衡回潮率与相对湿度的关系呈后S形曲线,即所谓吸湿等温线;(3)由于滞后现象存在,以致与吸湿或放湿的历史情况(或原有回潮率)有关,其规律是同一种纤维,在同样的空气条件下,放湿时达到的平衡回潮率要大于吸湿时的平衡回潮率。由于这三项因素,所以进行纺织材料试验时,应首先进行预调湿,在标准温度下进行调湿平衡后再进行试验。此外, 还有大气压力、卷装的紧密度、风速等对纺织材料的吸湿也有影响。
纤维吸湿膨胀的特征如何?与纤维分子结构有何关系?
纤维吸湿后体积明显膨胀,且具有各向异性,纤维在充分湿润后,截面的增长率,毛、麻、丝为30%左右,棉约50%,粘胶纤维可达50~67%,但其长度方向增长有限,通常仅百分之几。纤维吸湿膨胀这一特点是纤维内部分子排列聚集的结果,由于大分子沿轴向排列,水分子进入无定形区的大分子之间的间隙中,拆开了一些联结点,因而分子间距离增加,使横向有较大的膨胀;而在长度方向,由于大分子沿轴向存在不同的取向度和柔曲性,所以只具有少量增长。
纤维吸湿等温线的特征如何?试用吸湿机理说明之。
在固定的大气压力一温度条件下,纤维平衡回潮率与相对湿度的关系曲线称为吸湿等温线,各种纤维吸湿等温线的形状差不多,都是呈反S形,说明在低湿时,随相对湿度增加,平衡回潮率迅速增大,接着几乎成一平的直线,然后在高湿时更快地上升。解释这种关系的理论有多种叠加理论认为:直接吸着水在开始时随相对湿度的增加而很快增加,迅速地布满无定形区亲水基团吸着点,但这种吸着以后即趋于稳定,而间接吸着水是叠加在直接吸着水之上的,随相对湿度进一步增高,间接吸着水于是很快增大,这两种吸着水叠加后就形成反S形的吸湿等温线。
计算题
一只粘胶丝饼的重量为1.180kg,烘干后称得干重为1.062kg,求粘胶丝饼的回潮率及其标准重量?(粘胶丝的公定回潮率为13%)
回潮率 W=11.1(%)
标准重量Gk=1.062×(1+13%)=1.200kg
一批原棉重98000Kg,测得回潮率为9.2%,求这批原棉的标准重量为多少?(原棉公定回潮率为11.1%)
标准重量GK=99705Kg
有一批混纺原料,称得重量为2500Kg,原料的混纺比为羊毛40/涤纶40/粘胶20,实测回潮率为10%.求该批原料的标准重量为多少?(羊毛公定回潮率为15%,粘胶公定回潮率为13%,涤纶公定回潮率为0.4%)
先求混纺原料的公定回潮率: Wk=8.76%
于是标准重量 Gk=2471.8Kg
机 械 性 质 部 分
机械性质 亦称“力学性质”。纺织材料在受到拉伸、压缩、弯曲、扭转、摩擦等各种形式的外力作用下,产生变形、磨损、破坏等性质。根据受力方式不同,分静态和动态机械性质。常规测试项目有强度、伸长、初始模量、断裂功、弹性变形、塑性变性、弹性功、耐磨等,它们是纺织材料品质评定中的主要内容。
绝对强度 亦称“断裂强力”或“绝对强力”。纺织材料断裂破坏时,所能承受的最大外力p(N、cN)。
相对强度 是指单位细度纤维或纱线所能承受的绝对强力。细度指标有截面积S(mm2 )、公制支数Nm(支)、特数Nt(tex) 纤度Nd(旦)。
断裂长度 是相对强度指标。随着纤维或纱线长度增加,自重增加。当纤维或纱线自重等于其断裂强度时的长度,为断裂长度(km)。我国用断裂长度来表示棉纤维、毛纱、绢丝等的相对强度。数值越大,表示纤维或纱线的相对强度越高。
断裂伸长率 亦称“相对伸长”。拉伸纺织材料至断裂时的伸长值,除以试样原长的百分率。用来描述纺织材料伸长能力的指标,数值大小受纺织材料性质和测试条件的影响。
预张力 亦称“初张力”。纺织材料测试时,为保持试样伸直一致,在试样一端加上适当外力,即预张力,其大小以试样伸直而不伸长为条件,对不同纺织材料的预张力,一般在标准中均有具体规定。
初始模量 亦称“初杨氏模量”。表示纺织材料拉伸曲线起始段直线部分的斜率,可通过作图法求出。用来描述纺织材料在较小外力作用下变形难易程度的指标。初始模量大,表示材料不易变形,刚性大。在常用纺织纤维中,初始模量以麻类纤维最高;羊毛、锦纶纤维最低;其它纤维介于两者之间。但化纤初始模量受加工工艺影响,在较大范围内变化。
屈服点 纺织材料拉伸由斜率较陡趋向平坦的转折点。在屈服点以下,纺织材料的应力-应变成近似的正比关系。超过屈服点后,纺织材料的变形恢复性能变差。屈服点高低与纺织材料拉伸恢复弹性有关。
断裂功 将纺织材料拉伸至断裂时外力所作之功或消耗的能量,是材料坚韧性指标。断裂功大的材料具有耐冲击、耐疲劳、耐磨损等特性。
断裂比功 拉断单位长度、单位细度纤维时外力所作的功,是断裂功的相对指标。对拉断不同粗细、不同长试样时外力所作功,应以断裂比功作为比较的依据。
急弹性恢复变形 亦称“瞬时恢复变形”。除去加给材料上的外力的同时,材料的变形立即恢复的部分。数值越大,弹性恢复性能越好,织物尺寸稳定,耐疲劳、耐磨性能好。
缓弹性恢复变形 亦称“粘弹性恢复变形”。除去加给材料上的外力后,材料的变形能缓慢恢复的部分。缓慢性恢复变形与分子柔曲性、环境温度等有关。缓弹性恢复变形在变形恢复时所需的时间长短或变形恢复的多少不一致,易引起织物表面不平整等弊病。
塑性变形 亦称“永久变形”或“剩余变形”。材料受力时产生变形,除去外力后,材料的变形不能恢复的部分。塑性变形数值越大,材料恢复性能越差,织物尺寸稳定性、耐疲劳、耐磨等性能均差。
弹性恢复率 是指在纺织材料的总变形中,急弹性恢复变形和缓弹性变形所占的百分率。数值越大,材料变形恢复能力越好。织物抗折皱、尺寸稳定、耐磨、耐疲劳等特性均好。通常用定伸长或定负荷方法测定材料的弹性恢复率。
蠕变 纺织材料在一定外力作用下,变形随时间增加而增加的现象。因此在拉伸性能测试中,必须考虑时间因素。
松弛 亦称“应力松弛”。拉伸变形保持一定,材料内应力随时间延续而减小的现象。纺织材料在热定型中,常用热湿条件加速消除内应力,其实质是使材料中内应力松弛。
疲劳 纺织材料在较小外力长时间反复作用下,塑性变形不断积累,当积累的塑性变形值达到断裂伸长时,材料最后出现整体破坏的现象。弹性恢复率和弹性功率高的材料,耐疲劳性能好。常用的指标有:材料至破坏时外力反复作用的次数或经一定疲劳次数后所积累的塑性变形值的大小等。
抗弯刚度 是指纺织材料在弯曲力作用下,产生弯曲变形难易的程度。它是拉伸模量和压缩模量的综合值与材料截面惯性矩之积。
抱合力 纺织材料间法向压力为零时,材料相对滑动的切向阻力。 与材料几何形状、表面特性有关。抱合力与纺纱性能、成纱质量关系密切。
摩擦力 纺织材料在法向压力作用下,材料间发生相对滑动时所产生的切向阻力。它分静摩擦力和动摩擦力,一般静摩擦力大于动摩擦力,二者差值越大,在加工中易引起粘跳现象,不利于控制纤维运动,易引起纱线粗细不匀。
负荷-伸长曲线 亦称“拉伸曲线”。是指纺织材料在拉伸测试全过程中负荷与伸长的对应曲线图。经过座标转换可得应力-应变曲线。从曲线上可求得初始模量、屈服点负荷和伸长、断裂功、断裂点强力和伸长。
动态机械性质 是指纺织材料在受交变的外力或变形作用下所表现的应力-应变性质。例如:运行轮胎内的帘子线所受的外力是脉动的动态机械性质。动态机械性质与纺织材料的疲劳性、耐磨性、抗折皱性等有着密切的关系。
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