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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 纤维的分类及进展2、棉,麻,丝,毛纤维的主要特性是什么？试述理由及应当进行的评判；棉纤维的主要特性：瘦长松软,吸湿性好（多层状带中腔结构,有自然扭转）,耐强碱,耐有机溶剂,耐漂白剂以及隔热耐热（带有果胶和蜡质,分布于表皮初生层）；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,变形才能好,纤维以挺爽为特点,麻的细度和匀称性是其特性的主要指标；（结构成分和棉相像单细胞物质；）丝纤维的特性：具有高 强 伸度,纤维细而松软,平滑有弹性,吸湿性好,织物有光泽,有特殊 “丝鸣 ” 感, 不
2、耐酸碱（主要成分为蛋白质）毛纤维的特性：高弹性（有自然卷曲）,吸湿性好,易染色,不易沾污,耐酸不耐碱（角蛋白分子侧基多样性） ,有毡化性（表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性）；3、试述再生纤维与自然纤维和与合成纤维的区分,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” ；自然纤维：直接依据纤维来源命名,丝纤维是依据“ 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、区分再生纤维：已自然高聚物为原材料制成浆液,其化学组成基本不变并高纯洁化后的纤维；自然纤维：自然纤维
3、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、自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分依据及给出理由；高性能纤维（ HPF）主要指高强、高模、耐高温顺耐化学作用纤维,是高承载才能和高耐久性的功能纤维；功能纤维是满意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
4、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、耐高温顺耐化学作用等性质；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、高分别、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,而高性能化纤维就以从高强、高模、耐高温进展为超高强、超高模量、超耐高 温、耐化学作用为目的；9、你所认为的纤维将来应如何进展？你所感觉的纤维进展及将来最主要的问题是什么？名师归纳总结 1.在自然纤
5、维方面；积极寻求和开发新的和可连续进展的自然纤维资源是极为重要第 1 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的；2. 在再生纤维方面；依靠自然生长的纤维在纤维长度、细度、和性能上较难掌握,有时无法用于纺纱； 而且自然纤维素、 蛋白质物质, 并非能直接满意纺用纤维的要求,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进展方向；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 -纤维将成为将来进展中必需
6、直面的问题；在纤维将来的进展中,人类应当更多的关注已有纤维的使用和再生利用,可连续自然纤维的开发利用,低能耗、清洁化纤维的加工,即特殊关注大宗类纺织品用纤维资源的可连续性；工艺纤维,马海毛,山羊绒,马克隆值其次章 纤维的结构特点3. 自然纤维素纤维有哪些主要结构特点？棉纤维的结构与特点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 6000 15000,分子量为 12.43 百万 . 其氧六环结构是固定的,但六环之间夹角可以转变,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
7、要是次生层原纤排列的螺旋角在 纤维强度较麻纤维低,但伸长较大；20 30 的影响,故名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2细胞外形与构成棉纤维是瘦长的,有自然转曲,纤维转曲数一般为 6 10 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；名师归纳总结 棉纤维的外形结构如图2-10 所示, 最外层是表皮和初生层,中心是瘪了的中腔,纤维的第 3 页,共 20 页主要构成是沉积生长增厚的次生层S 层；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
8、- 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 0.2 ,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 0.1,重量占纤维重量的 2.5%2.7%,网状原纤结构,与纤维轴呈 70 90 倾角,梢部的倾角比基部大,形成对纤维整体的外形约束和爱护,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,其次、第三层纤维素呈绕纤维轴旋转的网状结构；次生层在
9、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20 35 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,微原纤间形成间隙,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 0
10、.1；相邻的 S1、S2、S3 层间的螺旋方憧憬往是相反的；棉纤维的自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样,但也有例外,这是由于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,除去纤维自然转曲的影响后,大体都在 20 23 ；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；胞腔的复名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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间隙,是棉纤维染色和化学处理的重要通道；麻
11、纤维的结构特点 由于麻的种类很多,虽有相关单纤维结构的争论,但较为特地化及各不相同,此处不作 详述,仅在纤维鉴别中给出一般外形结构；作为非单纤维纺纱应用的麻纤维,仍多了一 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.试争论羊毛和与蚕丝的不同层次结构及特点,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掩盖层；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
12、成连续的羊毛纤维芯层,有些羊毛中仍有仲皮层细胞；较粗的羊毛在皮质层中心仍有髓腔,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：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 蚕丝由丝胶和丝素构成,丝胶包裹于丝素之外；丝素是蚕丝纤维的主体；丝胶有四层包裹层；丝素由巨原纤原纤微原纤基原纤四级结构组成；羊毛纤维中的皮
13、质层细胞和蚕丝纤维中的丝素均具有明显的原纤化结构；但蚕丝无细胞结构；7. 何谓纤维的分子内和分子间以及织态结构？对纤维的性能有何影响？通常将大分子结构分为分子内 分子链 结构和 分子间 超分子 结构两部分；分子链 结构是指单个分子的结构,也是大分子的化学结构,简称链结构或化学结构；【链结构 又分为争论链节单基 组成及结构的近程结构和争论分子链空间外形的远程结构； 近程结构, 即构成和构型必需经过化学键的断裂和重组实现,属一级结构 或称一次结构 ；大分子的构成 是链节中原子和键的组成及序列,不涉及空间排列；大分子的构型 是指链节内各原子和基团通过化学键固定的空间排列以及链节间的排列次序；远程结构
14、 包括大分子的大小及分布、尺寸和构象；分子的远程结构属二级结构；大小 用分子量、聚合度来表示,分布 表示大分子量或聚合度或长短的离散性；尺寸 是指分子的占有空间,构象 就是指大分子链在空间的外形,间链发生内旋转造形及其可能性；】分为微构象 和宏构象； 构象表达以分子链节分子间 的结构属三级结构或称三次结构,就是前面所提的集合态结构,而如干大分子集合体或不同组份大分子集合体的相互共混、复合,组合体是更高层次的结构体,属高次结构,或称织态结构 ；纤维的多重原纤结构就是典型的织态结构 ；三次结构及其以上的结构不属分子结构；明显纤维大分子的构成表示不同原料的纤维,如棉、毛、涤、锦纶纤维等；不同构型和构
15、象的纤维表示组成大类中不同结构特点的纤维,如等规与间规聚丙烯纤维和羊毛与蚕丝纤维；不同分子间结构的纤维就表示同种分子结构不同高次结构的纤维,如粘胶、富纤、 Modal 、Lyocell 纤维；第三章 纤维外形的表征3、何谓主体长度、品质长度、上四分长度、上半部长度？其间有何关系？主体长度： 是指一批棉样中含量最多的纤维的长度；在长度频率分布中是频率值最大的那组纤维的长度,即 dwl/dl=0 时的 l 值,记为 L M；品质长度： 为棉纺工艺上确定工艺参数时采纳的长度指标,又称右半部平均长度；是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度；如已知主体长度LM 以上的纤维的含量比名师归纳总结
16、- - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - C,就以 rx=C 处作 rx曲线的切线交横坐标的长度即为品质长度 L Q. 100 rx % Lv2 为上半部平均长度LQ 为品质长度50 C L2.5 Lmax O 上四分位长度：取L50 Lm Lv2 L0 X OL 的中点 A 作水平线交轮廓L B于 L1,由 L1 作垂线交 OB于 B1；取B2（令 OB2=OB1/4）作竖直线交轮廓 LB 于 L2,再取 L2B2 的中点 A2作水平线交轮廓线 LB 于 L3；由 L3 的垂线交 OB轴得 B3；此时,取 OB3的上四分位 B4,即
17、OB4=OB3/4；由 B4作竖直线交 LB 得L4B4,称为有效长度,也称上四分位长度；最大长度点C 交叉点L 上四分位长L5 L1 L2 A O 上半部平均长度：如取B2 B4 B5 B1 B3 L 1/2. B rx=0.5 处与 rx 曲线的切线,就可得上半部平均长度名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8、.纤维的细度不匀指哪些？纤维长度上的细度不匀和截面不匀如何测量？答：纤维的细度不匀主要包括两层含义：一是纤维之间的粗细不匀,二是纤维本身 沿长度方向上的粗细不匀；纤维细度不匀的测量方法有：1称重与长度的测量
18、 称重与长度结合的测量,简称称重法,主要解决纤维的线密度指标测量；2直径测量法（1）传统的显微镜观测法此方法又称为显微镜投影测量法,多用于圆形或近圆形纤维直径的测量,源于近圆形羊毛纤维的测量；（2）OFDA 法（3）激光纤维直径测量法 3气流仪法 4振动测量法 其中常见的纤维所用的细度不匀的测量方法有： 棉纤维较多地采纳气流仪法,其次为切断称重法； 毛纤维几乎采纳 OFDA 和 LaserScan 方法,其次为显微镜法和气流,仪法； 麻纤维为切断称重法,其次套用显微镜法或 OFDA 法；,其次显微镜法； 丝纤维大多为绞丝称重法（类切断称重） 化纤短纤依据毛型、棉型分别采纳各自纤维在纺织加工工艺
19、体系中的测量方法,化纤长丝一般用绞丝称重,或显微镜法,其次为振动法；纤维截面不匀的测量方法：纤维截面不匀特点的测量目前只能通过切片显微镜观看进行,而 理CCD 摄像和运算机图像处与分析技术的应用如内凹,多叶不对称,“ V”字形夹角等,通过外形精确定位测量,线性 回来趋势线等得到精确的表征；细度表达方式,及其相互转化；第四章 纤维的吸湿性 4、.纤维吸湿等温,等湿,变压线的条件与结果为何？答： 等温线条件：肯定温度和压力；结果：相对湿度较小时,回潮率增加率较大；相对湿度在 15%70%范畴内,纤 吸湿等温 维材料的回潮率增加较小；当相对湿度很大时,平稳回潮率的增加率也较大,线呈反 S 型；等温线
20、条件：肯定湿度和压力；结果：温度越高,平稳回潮率越低；高温高湿时,平稳回潮率略有增大；等压线条件：温度,湿度基本不变；结果：近似正比线性关系,低气压易使水分蒸发,故平稳回潮率较低,但气压 引起的平稳回潮率相对变化较小；标准大气压名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8.争论吸放湿滞后现象的因素并给出说明；产生缘由：1、 能量获得概率的差异 在吸湿过程中,水分子是高速的自由颗粒,本身具有动能和较大的运动过程,而在放湿 过程中,水分子是被吸附的水分子,或是液态的水分子；运动能量低,活动范畴小,要 脱离和蒸发必需获得能量；而
21、这一能量的获得,取决于其他高速运动粒子的碰撞,存在 一个发生概率,或是取决于更高的温度；但放湿与吸湿的环境条件是一样的,因此存在 明显的能量与概率差异；2、 水分子进出的差异 在纤维吸湿的过程中,纤维内的通道和位置是放开和空着的,水分子可以很便利的从任 意通道进入空位而被吸附,并且吸附可以同时,多位进行；而在放湿过程中,各通道已 经被占位的水分子和液态水堵塞,水分子的进出必需挨个进行,是单方向的,而且存在 通道变化产生的死穴而无法退出；这种进简单,出困难,进快递,出慢速,进多通道,出单方向,是明显的滞后；3、 纤维结构的差异 由于水分子的挤 纤维结构的差异主要表达在吸湿后纤维不行逆的膨胀与微结
22、构的变化；入,纤维分子间,微结构单元间的距离会被拉开,孔隙和内表面增大,这种变形往往是 塑性的；因此在无外力的作用下,不会自动回复,因而导致吸湿条件的改善,纤维能保 持更多的水,阻碍水分子的离去；同时,水分子的进入会使部分不完整的结晶体形成连 续的无序区,这种变化也是无法回复的；因此,有更多的机制保留水分；4、 水分子分布的差异 水分子在纤维吸放湿时的浓度不一样,而且浓度的分布也不是一样的；吸湿时,水气浓 度外高内低,是连续单调下降的,放湿时,水气浓度是内高外低,不仅分布不匀称,仍 时有不连续特点,连续的梯度差作用,可是水分子同步地向内扩散、移动 ;不连续的,分 布不匀称的浓度差会使部分水分子
23、在移动外退,另一部分无梯度差而不移动,特殊是液 态水的内层；因此,存在明显的进入与退出的差别；5、 热能作用的差异 水分子进入纤维附着或停留将释然放热能,使纤维内的温度上升,有利于分子的在运动 和调整,或使纤维分子运动和纤维膨胀而消耗此功能,后者有利于水分的在进入；但水 分子的退出需猎取能量而运动,这使纤维温度降低,不利于水分的运动与扩散；因此,水分子的退出所需的主要能源形势- 热能不足,即进来时的动能不行能都以热能的形式储存,已经耗散或发生其他的转变；12、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
24、缘由是大 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、 麻纤维仍会吸湿而强度略微上升；这是由于吸湿使大分子受力的不匀称性,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；名师归纳总结 吸湿平稳率,标准（公定）回潮率,实际回潮率,及其公式和运算；第 9 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章 纤维的力学性质2.试描述典型的纤维拉伸曲线
25、与纤维微观结构间的关系纤维开头受力时,其变形主要是纤维大分子链本身的拉伸,即键长、键角的变形,拉伸曲线接近直线,基本符合虎克定律；当外力进一步增加,无定形区中大分子链克服分子链间次价键力而进一步舒展和取向,这时一部分大分子链伸直,紧急的可能被拉断,也有可能从不规章的结晶部分中抽拔出来；次价键的断裂使非结晶区中的大分子逐步产生错位滑移,纤维变形比较显著,模量相应逐步减小,纤维进入屈服区；当错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时,大分子间距就靠近,分子链间可能形成新的次价键；这时连续拉伸纤维,产生的变形主要又是分子链的键长、键角的转变和次价键的破坏,进入强化区, 表现为纤维模量再次提高,直至达到纤维
26、大分子主链和大多次价键的断裂,致使纤维解体；1、纤维的拉伸曲线（负荷伸长曲线）和应力应变曲线有何异同？如何由拉伸曲线转变成应力应变曲线？在应力应变曲线上可以得到哪些纤维力学性质指标,并如何求得？3、试说明初始模量、屈服点、断裂比功、弹性回复率、粘弹性、动态力学性质的物理意义；答：（1）拉伸曲线是针对同种纤维来表示伸长和负荷的关系,而应力应变曲线用来比较各种纤维的拉伸性能,两种曲线可用同一曲线表示,仅坐标单位标尺不同而已；（2）假如将负荷除以试样的线密度得到应力作纵坐标,将伸长除以试样长度得到应变 作横坐标,可得应力应变曲线；（3）强伸性能指标：强力、断裂强度、断裂应力、断裂长度、断裂伸长率；（
27、4）初始模量指纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比值,初始模量越大,纤维易变形,弹性性能好；反之就纤维刚性强,弹性性能差；（5）屈服点：在纤维的拉伸曲线上伸长变形突然变得很简单时的转折点；（6）断裂比功：一是拉断单位体积纤维所需做的功；二是拉断单位线密度与单位长度 纤维材料所需做的功；（7）弹性回复率：急弹性变形和肯定时间内弹性变形占总变形的百分比；（8）粘弹性：纤维变形的回复才能；（9）动态力学性质：纤维在变负荷作用下的应力应变关系及由此表现出来的力学性质 特点；9. 纺织纤维弹性回复性能有哪些指标.争论其与纺织品性能之间的关系. 答1 弹性 指针名师归纳总结 表示纤维弹性的常用指针
28、是弹性回复率e . 它是指急弹性变形3 （ ）和肯定时间内的 1第 10 页,共 20 页缓弹性变形 占总变形 T 的百分率,即：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - e =（1 + ）/ T 100 % =de oe 100 %仍可以弹性回复率或功回复系数eW 表示纤维的弹性,即：W 为拉伸伸长的总功；上eW=W e 100 % =面积cbe 100% ,式中W 为弹性回复功；W面积oabe述两个弹性指针值随采纳拉伸的试验机的类型不同而不同（机图；a）为常用的等速伸长型的拉伸（2）羊毛纤维的大分子是 螺旋结构,大分子柔曲性好,又有氢键,盐式键等结合点,仍
29、有二硫键,形成网状结构,所以性能良好；棉麻,粘胶纤维等大分子刚性强,柔曲性差,分子链间的极性强,弹性很差；锦纶的大分子是平面锯齿形,大分子间结合点主要是极性基团-NH- 与-CO-所形成的酰胺键,其中 -NH -CH2- 链段柔曲性好,弹性优良；涤纶的弹性也很好,而急弹性变形所占的比例要比锦纶大,锦纶的缓弹性变形部分较高；一般弹性好的纤维制成的织物耐磨性好,耐疲惫性能良好；锦纶的综合弹性回复性最好,锦纶的织物耐磨性特殊优良均与其弹性优良有关；13、试述纤维疲性能与纤维拉伸性能与弹性回复性能以及试验条件间的关系答：纤维的拉伸断裂功大,纤维的弹性回复性能好,就在反复循环的加卸负荷过程中产生的塑性变
30、形不易积存,因而不易很快达到纤维的断裂伸长率,或外力做功不易很快积存到纤维的断裂功, 纤维疲惫寿命增加；纤维的结构缺陷多,易于疲惫,由于内部结构的缺陷和表面裂痕、 裂缝等是材料受力时的应力集中源,它能加速材料的疲惫破坏；纤维材料的正切内耗 tg 越大,在疲惫过程中,材料易发热,易使纤维产生热老化,影响其疲惫寿命,如轮胎帘子线、运输带等；在反复循环加减负荷过程中,假如每次加荷的值较小或每次循环伸长率较小,加负荷停立刻间较短, 卸负荷后停立刻间较长,都不易使纤维产生不行回复的塑性变形,累积的功耗小,使纤维材料的耐久度提高；与其他材料一样,纤维材料也有类似的疲惫曲线；随着疲惫试验中负荷（或变形）振幅
31、名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的降低, 是纤维的疲惫寿命增加；当其振幅降低到肯定值时,疲惫寿命在理论上可达到无限大；这一负荷幅值的相应应力称为临界应力（味无穷大而不会疲惫损坏；第六章 纤维的表面性质 9 争论摩擦和浸润的各向异性；c）,即外力低于临界应力时,纤维疲惫寿命答：摩擦是指两物体间接触并发生或将要发生相对滑移是的现象；影响摩擦成效的因素有A.相对滑移速度 B.表观接触面积 C.正压力的影响 D.表面粗糙程度 E.表面硬度 F.纤维外观形态及表面附着物 G.环境温湿度摩擦包括 1对称与非对称摩擦a. 对
32、称摩擦：为双变点接触摩擦,称为“X ” 摩擦；b. 非对称摩擦：为单变点接触摩擦,称为“ ”摩擦；2不同方向摩擦a. 摩擦的各向异性=T=R拉 伸F 逆大A 移 动 量A 拉 伸b. 差微摩擦效应A 回 缩F 顺小逆顺梢逆鳞片顺鳞片顺根 R 逆顺逆 0顺逆 T 强作用,且大弱作用,2浸润； 1.平稳与非平稳浸润纤维的浸润,或称纤维的润湿,是指纤维与液体发生接触时的相互作用过程； 这一过程有可以达到平稳不变的液体外形的浸润,称为平稳态浸润,又称静态浸润；但也有液体外形始终在变化铺展的浸润,称为非平稳态浸润,或称铺展浸润,又称动态名师归纳总结 浸润；SV气体y b LVSL液体x 第 12 页,共
33、 20 页固体a - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2.浸润滞后性；浸润滞后性是指固体表面第一次浸润和其次次浸润间存在的差异,且第一次浸润角 1 恒大于其次次浸润角 2 . 3.伪浸润现象；伪浸润现象是指由于材料的表观外形与真实外形存在差异,或材料表面不同组份的组合使液滴的三相交汇点落在某一位置或组份中,而引起的表观接触角不能表达或不能完全表达真实浸润性的现象,前者称为外形伪浸润；后者称为组份伪浸润；B滴 A 滴BB BAA A A AB BBBAB BA ABA10、试给出纤维摩擦中的基本现象及其产生缘由和相互关系1 相对滑移速度的影响静摩擦力 F
34、S 大于动摩擦力F D,SD6-3 D表：纤维的动、静摩擦系数（ S, D）纤 维S粘胶与粘胶0.35 0.26 锦纶与锦纶v 相关0.47 0.40 羊毛与 羊毛顺鳞片方向 逆鳞片方向 同纤维方向0.13 0.11 0.61 0.38 0.21 0.15 羊毛与顺鳞片方向0.11 0.09 粘胶逆鳞片方向0.39 0.35 羊毛与顺鳞片方向0.26 0.21 锦纶逆鳞片方向0.43 0.35 随后人们的试验又发觉,摩擦力F 或摩擦系数与滑动速度大多测试段DS流体润滑边界润滑名师归纳总结 Ov 与摩擦系数v第 13 页,共 20 页 的关系图： 滑动速度- - - - - - -精选学习资料
35、- - - - - - - - - （2）表观接触面积的影响FNA6-4 式中, 为与粗糙度和材料硬度相关的常数；（3）正压力的影响很多试验证明,两物质间的正压力（4）表面粗糙度的影响r 与 的关系如下列图；N 的大小与摩擦并非线性关系,即数 系 擦 摩O图：摩擦系数硬体 软体粗糙度 r 与粗糙度 r 的关系（5）表面硬度的影响（6）纤维外观外形及表面附着物的影响（7）环境温湿度的影响 2. 粘滑现象 纤维间相对低速滑移时,会发生时而保持不动（粘）,纤维产生变形或同向移动；时而 又相对快速滑移（滑） ,这种现象称为粘滑（stickslip ）现象；上滑动块 F FS F F S,F D弹簧 F
36、D v 下移动板 O x a b 图： 粘滑过程及摩擦力曲线100T=75g T=50gT=25gg 力擦80 60摩40200 10-410-310-210-1100101102滑移速度 m/min 图： 纤维摩擦中的粘滑现象3. 摩擦的对称性及方向性（1）对称与非对称摩擦 a. 对称摩擦：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 纤维 定纤维接触点动纤维T小, T大 T大, T小a 对称摩擦 b 非对称 摩擦图： 纤维的对称和非对称摩擦示意图b. 非对称摩擦：（2）不同方向摩擦a. 摩擦的各向异性：b. 差微摩擦效应
37、：= T = R 逆 顺逆鳞片 顺鳞片 逆 顺梢 根 T R逆 顺 顺 逆弱作用, 0 强作用,且 大图：羊毛差微摩擦效应拉伸 A 拉伸F 逆大AA回缩F 顺小移动量图：羊毛毡缩过程示意图羊毛的缩绒,优缺点？11、试争论浸润中的各现象及其产生缘由纤维的浸润与芯吸都是争论纤维与液体（一般指水） 的相互作用的； 只是浸润较多地表达单纤维或纤维集合体表面或表观与水的相互作用；一、纤维浸润现象1. 平稳与非平稳浸润（1）平稳态浸润对于平稳态浸润,可以发觉如图6-27 的稳固状态；所谓平稳,也就是说气,液固三相交汇点 b 不发生移动,该点受力达到平稳；X轴向合力为0,就有：SVSLLVcos闻名的 Yo
38、ung-Dupr 方程；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - y LV气体SV固体b SL液体x a 图 6-27 平稳浸润模型依据角的大小,可以将浸润分成表6-4 的五种情形；表 6-4 平稳浸润的几种形式可否浸润cos状态. w 表示； 0完全浸润1 或称铺展0 w , 恒成立 . 2. 浸润的滞后性指固体表面第一次浸润和其次次浸润间存在的差异 , 且第一次浸润角 1大于 2, 即1 2. 1 2 被称为滞后角 . 缘由 : 浸润的滞后性是由浸润的表面清洁作用 , 或残留和固结水分子的亲和作用 , 或材料浸润后的
39、表面结构变化的作用引起的 , 说明较多 , 是一值得探讨和测量的问题 . 3. 伪浸润现象所谓伪浸润现象是指由于材料的表观外形与真实外形存在差异,或材料表面不同组份的组合使液滴的三相交汇点落在某一位置或组份中,不能完全表达真实浸润性的现象；缘由（1）外形的影响而引起的表观接触角不能表达或BB 滴A滴BB AA A B BAAB图 6-28 粗糙表面浸润模型图（2）组份的影响名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - B A BABABA图 6-29 不同组份表面的浸润模型13、说明纤维集合体芯吸和拒水的基本条件和掌握参数？
40、答：纤维集合体芯吸基本条件和掌握参数纤维几何体的浸润有毛细吸水的现象称为芯吸；芯吸作用, 除了单纤维的浸润作用外,仍有孔隙外形因子的影响；假如纤维和液体都固定,而只是孔隙尺寸的变化,芯吸的程度就不同；典型的毛细光压力 p 方程为：p 2 lv .cosr式中：r 为毛细管的等效半径,仅为外形参数；当 r 增大,纤维间隙增大,芯吸压力 p 下降,浸润作用减弱,当 r 变小,即纤维间间隙变小,芯吸压力上升,毛细浸润作用加强；事实上,在毛细管垂直状态下,当 r 值大于液体表面月牙弧的曲率半径 时,芯吸便停止；即毛细管垂直状态时,因重力作用存在极限值；当 r 时： P=0,水平状态下,当 r 大到一定
41、程度时, 一种是液体分别,回到浸润的平稳或铺展状态,一种是如平常的水管,只要水源足够,将不停地流淌；毛细管2r液体少2r液体少图 6-38 无毛细作用时液体的状态纤维集合体拒水基本条件和掌握参数根 据 力 学 平 衡 原 就 , 液 面 垂 直 方 向 的 作 用 力 之 和 应 该 为 零 ； 即 ：2dcos * d h g4式中：为液体表面张力；d 为孔隙的等效直径；为液体的密度；h 为液柱高度； g 为重力加速度的值；图（a）中织物的拒水高度为：h p 4 lvcos d g 2织物能够拒水的必要条件是,越大 , h 越大时： , 2织物拒水的其次条件才是孔隙等效直径 d；在织物不行侵润的条件下,与成反比,d 愈小,织物愈拒水；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页