紡織材料學課程教案

2021-03-04 09:36:40 字數 5343 閱讀 7158

緒論紡織品的出現標誌著人類從原始時代而進入文明社會,紡織業的飛速發展和其他科學的發展密不可分。今天的紡織品不僅僅用於衣著,它還應用於工業、農業、軍事、航天、航海、交通、醫療衛生等諸多方面。

一、特點

(一) 紡織專業首門專業課,也是專業基礎課。實踐性很強。涉及面廣,體系龐大。

(二) 以論述纖維、紗線、織物為主線。

(三)使紡織工程各專業課程的先修課程和基礎。

二、研究內容

(一) 結構與效能的關係

1. 結構:

纖維的結構:形成的特點,組織物質,內部大分排列形態,外觀形態

紗線的結構:纖維在紗中的配置和空間形態

織物的結構:紗線在織物中的排列關係及本身的屈曲

2. 效能:效能是結構的產物,結構決定效能

工藝效能——長度、細度、捲曲……

物理效能——熱、光、電、吸濕……

化學效能——耐腐蝕(酸鹼……)

機械效能——拉、彎、磨、壓……

服用效能——起毛起球、摺皺、縮水……

(二) 效能與工藝的關係

原料效能是制定工藝引數的依據,工藝是產生結構的手段。

(三) 測試技術、方法與標準

原料、產品的效能質量需要採用一定的測試手段和方法,使用一定的儀器,相關的指標。

三、紡織纖維的分類

紡織纖維,一般必須具備兩個條件:

(1)具有一定的化學,物理,穩定性(固體)

(2)具有一定的強度,柔曲性,可紡性,彈性和可塑性等。

(一)按**和組成分:

1、天然纖維—

(1)植物纖維(天然纖維素纖維):棉、麻

(2)動物纖維(天然蛋白質纖維):毛、蠶絲(唯一的天然長絲)

(3)礦物纖維:石棉,(存在於地殼的岩層中,用於建築和防火材料)

大量用於紡織的是:棉、麻、毛、絲,這四種纖維

2、化學纖維:以天然或合成高聚物為原料,經化學和機械加工而成的纖維。

(1)人造纖維(再生纖維),它以天然纖維素,蛋白質、無機物為原料加工而成。

①人造纖維素纖維:粘膠、醋酯纖維、天絲

②人造蛋白質:酪素,大豆纖維

③人造無機纖維:玻璃纖維,金屬纖維,碳纖維,陶瓷纖維

(2)合成纖維

滌綸——聚酯;錦綸——聚醯胺;腈綸——聚丙烯腈;維倫——聚乙烯醇縮甲醛;

丙綸——聚丙烯;氨綸——聚氨酯。

四、紗線的分類

(一)按形成方式和結構分

1、普通紗線(環錠紡):(1)單紗;(2)股線

2、新型紡紗線:(1)自由端紡紗線(氣流紗、靜電紗);(2)非自由端紡織(自捻紗)

(3)變形線(膨體紗,彈力絲);(4)花式線

3、長絲短纖維組合紗(包芯紗、包纏紗)

五、織物分類:

(一)機織物(梭織物);(二)針織物;(三)編結物;(四)非織造物;

(五)其他:三向織物,多向織物,組合織物等(平面或立體)。

六、紡織材料的發展

講授與討論:

1. 紡織工業在國民經濟、社會發展、人文文化中的地位和作用如何?

天然纖維素纖維

——天然生成,以纖維素為主要組織物質的纖維。

——也叫植物纖維,本章主要介紹棉、麻兩大類。

第一節原棉

原棉——供紡織廠作紡紗原料等用的皮棉。

皮棉——籽棉經軋棉機加工,除去棉籽所得的纖維。

籽棉——從棉鈴中拾取的帶籽的棉瓣。

衣分(率)——皮棉重量佔籽棉重量的百分率。

剝桃棉——從非自然開裂的棉鈴中剝取的棉花。

棉花——棉植物種子上的纖維,籽棉和皮棉的統稱。(有時亦做為棉植物,棉植物開的花的名稱)

一、原棉的種類

(一)按棉花的品種分

1、亞洲棉(亦叫中棉)。

2、非洲棉(草棉)。

4、海島棉。

(二)按棉花的初步加工分

1、皮輥棉:用皮輥式軋棉機加工的皮棉。

2、鋸齒棉:用鋸齒式軋棉機加工的質棉。

(三)按原棉的色澤分

1、白棉:正常成熟,為紡用棉

2、黃棉:霜黃棉。少量使用。

3、灰棉:雨灰棉,棉鈴開裂時由於日照不足或雨淋,潮濕,霜等原因造成。

二、棉纖維的形成,形態和結構

(一)棉纖維的形成

棉纖維是棉屬植物種子表面生成的絨毛——種子纖維。整個棉纖維的形成過程可分為三個時期。

1、伸長期:

2、加厚期:

3、轉曲期:

(二)形態特徵

1、縱向:具有天然轉曲,可見中腔。成熟度不同,形態和可紡性不同。

2、截面:棉纖維沿長度方向截面的形狀和面積都有很大變化。總體形態特徵如下圖:

(三)結構

1、初生層:棉纖的外層,即在伸長期所長成的初生胞壁和外表皮。

2、次生層:位於初生層的下面,呈原纖變向螺旋結構。

3、中腔:棉纖維停止生長後遺貿下來的空隙。

三、原棉的效能與檢驗

目的:充分掌握原棉的效能,達到合理使用原料,提高成紗質量(制定工藝引數)和產量,實現「優棉優價、優棉優用、粗糧細做、合理搭配、增強效益」 的目的。

手感目測,儀器檢驗,單嘜試紡三者相結合。

(一)商業檢驗(業務檢驗)

四項內容:品級、長度、水分、雜質疵點,突出乙個『快』字。

1、品級檢驗:按成熟度、色澤特徵、軋工質量將細絨棉分為七級,1級最好,1-5級為紡用棉。細絨棉分五級,一級最好。實物標準是最低標準。

2、長度檢驗:用手扯法來測定,以手扯長度為計價的依據,每2mm為一**差。(誤差由國家長度標準棉來校準)

3、水分檢驗:常用電阻式測溼儀快速測定。公定含水率10%。

4、雜質疵點:收購以時常用手工和目測法估算,或用纖維雜質分析機測定。

雜質——夾雜的非纖維性物質,如:泥紗,枝葉,棉籽,破籽,蟲屎等。

疵點——原棉中含有的有害紡紗的纖維性物質,如,索絲,棉結,軟籽表皮,帶纖維籽屑,黃根等。

疵點率= ×100(%)

疵點數= (粒/100g)

(二)物理效能檢驗(常規檢驗)用專門的儀器進行檢驗,在實驗室內進行

1、長度:

(1)概念:①伸直長度:伸直纖維兩端間的距離

②自然長度:自然伸展時兩端間的距離。相當於手扯長度。

(2)長度分布與工藝的關係

長短與整齊度決定著成紗質量的好壞,生產效率的高低及工藝引數的制定。

(3)長度指標的測定:

a、遂根測量——基礎方法

b、羅拉式長度分析儀(朱可夫長度儀)

c、梳片式長度分析儀

d、光電長度儀(手扯長度儀,照影機)

e、yg081纖維長度分析儀(電容式)

2、細度:

(1)概念:纖維的直徑或截面面積的大小。

(2)細度與成紗質量

(3)細度指標:

我國目前規定細度法定計量單位為特克斯。

特克斯:單位長度(1000公尺)纖維的質量數(克)(分特克斯,符號含義)

(特克斯)

旦尼爾: (旦 )

公制支數: (公支)

馬轉殖尼值 m:用馬轉殖尼氣流儀測得的綜合表達棉纖維細度與成熟度的指標。值越大,纖維越粗。

(4)細度測定:(原理、指標)

①中段切斷稱重法(注意教材第25頁圖1-4的介紹)

②氣流儀法

③其它方法:

a:測長稱重法(單根)b顯微放大投影法(寬度、截面積)

3、成熟度:

(1)概念:棉纖維細胞壁的加厚程度。

4、強度:

(1)概念:強力:纖維拉伸到斷裂所需的外力。強度:拉斷單位細度纖維所需的外力。

(2)指標: (單纖維)斷裂長度。單位是千公尺,但表示的是纖維的相對強弱。定義:自身重力等於纖維斷裂強力時纖維所具的長度。 (千公尺)

(3)測量:

①擺錘式(y162)束纖維強力機

單纖維強力儀

5、天然轉曲:

轉曲的存在,使抱合力增大,有利於紡紗,提高產品的質量。形成原因:棉纖維生長發育過程中微原纖集體性沿纖維軸向的螺旋變向所致。

6、綜合檢驗與可紡性能:

(1)手感目測:用手扯、手捏、手摸、耳聽、鼻聞等。主要評價:長度及整齊度,強度,彈性,成熟度,色澤,抱合力,柔軟性,雜質疵點及其他質量問題等。

(2)儀器檢驗:實驗室專門儀器進行單項性測試,如長度、細度……,結果準確,可靠、穩定。

(3)單嘜試紡

現在有小型試紡機,可加工棉花50g。

7、其他效能:

(1)物理效能:①光學效能;②熱學效能;③電學效能;④密度;⑤服用效能。

優點:吸濕好,透氣,保暖,抗溶,染色好……。

缺點:耐用差,抗皺免燙差,外觀保持性差,易發霉,彈性差……。

(2)化學效能:

①水的作用:不溶於水,但會膨脹,縱:1-2%,橫40-45%

②酸的作用:酸會使纖維素水解,或發生酯化反應,對棉纖維的破壞能力,隨強解,濃度,時間,溫度的變化而變化。不耐酸。

③鹼的作用:纖維在鹼中很穩定,不會被破壞。可利用鹼的作用機理對棉纖維進行變性處理:如提高強度,吸濕少,染色少,光澤和尺寸穩定性。

④氧化劑的作用:氧化劑會使纖維素發生降解破壞,特別在鹼性條件下更嚴重。

⑤微生物的作用:在潮濕條件下,微生物使纖維變質變色而破壞。

⑥有機溶劑的作用:不溶於一般溶劑。

第二節麻纖維

一、麻纖維的種類

它有韌皮纖維和葉纖維兩大類,所以麻纖維是韌皮纖維和葉纖維的總稱。

韌皮纖維;

葉纖維。

韌皮纖維中的苧麻、亞麻是優良的麻種,可紡性能好,是織造夏季衣料的良好材料。用它們織成的織物挺括,吸汗,不貼身,透氣,涼爽。

二、麻纖維的化學組成:

麻與棉同是天然纖維素,所以化學組成差不多。

半纖維素:木糖或甘露糖等組成的多醣的總稱(多縮戊糖)

三、麻纖維的形態特徵

(一)橫截形態特徵

苧麻:橫截面呈腰園形,有中腔,胞壁上有裂紋。

亞麻和黃麻的橫截面呈多角形(五或六角)邊有中腔,(以上是單纖維)

(二)縱向形態特徵:

苧麻:比較平直,有橫節,豎紋

亞麻:細長的兩端封閉的尖狀體,表面比較平滑但有橫向裂節。

四、麻纖維的物理機械性質

思考題:

1.棉纖維的品種、初加工方式、生長發育特點及形態特徵。

2.棉纖維的結構層次和各層次的結構特點。

天然蛋白質纖維

第一節毛

一、特種動物毛的品種,效能及用途

(一)山羊絨(開司公尺)從絨山羊和能抓絨的山羊身上取得的絨毛。是品質極優的毛纖維,產地主要在大西北(內蒙、新疆、陝西、甘肅、寧夏、遼寧等)每頭羊每年可產200克左右的絨,個別可達600克/羊。山羊絨具有細而輕柔、手感滑糯,保暖性好等特性,可純紡或混紡製成各種高檔案名貴紡織品。

我國的山羊絨品質最優。

(二)馬海毛(安哥拉山羊毛)是光澤很強的長山羊毛(mohair)。一種中多用型纖維,可純紡、混紡,可製作西服面料,提花毛氈,長毛絨,銀槍大衣呢,雪花呢等高檔紡織品。

紡織材料學

試題一一 概念題 15分 1 羊毛的縮融性 在濕熱或化學試劑條件下,羊毛纖維或織物鱗片會張開,如同時加以反覆摩擦擠壓,由於定向摩擦效應,使纖維保持指根性運動,纖維糾纏按一定方向慢慢蠕動。羊毛纖維嚙合成氈,羊毛織物收縮緊密,這一性質成為羊毛的縮絨性。2 差別化纖維 一般經過化學改性或物理變形,使纖維的...

紡織材料學

紡織材料學 紡織基礎知識 第一章緒論 第二章天然纖維素纖維 第三章天然蛋白質纖維 第四章化學纖維 第五章紡織材料的吸濕性 第六章纖維材料的機械性質 第七章纖維材料的光學 電學性質 第八章紗線結構與效能 第九章織物的基本結構引數 基本性質 第一章緒論 1.1 特點 1.2 研究內容1.3紡織纖維的分類...

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紡織材料學 考研複習提綱 一 基本要求 1.掌握纖維分類 命名 性狀特徵和基本獲得途徑及方法,了解常用纖維 棉 毛 絲 麻 各種化纖 的結構和性質,並對特種纖維 功能纖維及新纖維種類和特徵有一定的了解 2.了解纖維結構的基本概念與表達,纖維可成形性的概念與表達,以及纖維結構和成形方法對纖維性質的影響...