最新紡織材料的熱學(xué)光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)［PPT課件］PPT課件.ppt

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1、紡織材料的熱學(xué)光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)［PPT課件］第一節(jié)熱學(xué)性質(zhì)與溫度相關(guān)聯(lián)的物理性質(zhì)，稱為熱學(xué)性質(zhì)。一、比熱容與熱焓（一）比熱容1概念：質(zhì)量為1g的紡織材料，溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。單位，J/g·℃。比熱值的大小，直接反映了材料溫度變化的難易程度。2材料比熱值（J/g·℃）材料比熱值（J/g·℃）材料比熱值（J/g·℃）棉1.21～1.34粘膠纖維1.26～1.36靜止空氣1.01羊毛1.36錦綸61.84芳香聚酰胺纖維1.21桑蠶絲1.38～1.39錦綸662.05醋酯纖維1.46亞麻1.34滌綸1.34

2、玻璃纖維0.67大麻1.35腈綸1.51石棉1.05黃麻1.36丙綸(50℃)1.80水4.18常見干紡織材料的比熱（測定溫度20℃）錦綸比熱大，其不易隨溫度變化，夏天穿著錦綸服裝，有明顯的“冷感”。32．影響保暖性的因素⑴導(dǎo)熱系數(shù)越小，保暖性越好。⑵紡材吸濕后，保暖性下降。吸濕微分熱：纖維在給定回潮率下吸著1g水放出的熱量。吸濕積分熱：1g干燥纖維從某一回潮率吸濕達(dá)到完全潤濕，所放出的總熱量。⑶靜止空氣層的厚度越大，保暖性越好。8圖8-1纖維層體積重量和導(dǎo)熱系數(shù)間的關(guān)系93.增強(qiáng)服裝保暖性的途徑（1）盡可能多的儲存靜止空

3、氣；（中空纖維、多穿衣服、不透水）（2）降低W；（3）選用λ低的纖維；（4）加入陶瓷粉末等材料。104.絕熱率T表示紡織材料的絕熱性指標(biāo)。式中：Q0-熱體不包覆試樣時(shí)單位時(shí)間的散熱量（J）；Q1-熱體包覆試樣后時(shí)單位時(shí)間的散熱量（J）；T值越大保暖性越好11二、熱對紡織材料的影響紡織材料受熱時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會發(fā)生變化。根據(jù)受熱時(shí)的變化現(xiàn)象，紡織纖維可分兩類。熱塑性纖維：在較高溫度時(shí)會發(fā)生軟化、熔融的纖維，如滌綸、錦綸、醋酸纖維等。非熱塑性纖維：在較高溫度時(shí)不出現(xiàn)熔融而直接發(fā)生分解、炭化的纖維，如棉、羊毛、蠶絲等。12（一

4、）兩種轉(zhuǎn)變和三種力學(xué)狀態(tài)熱塑性纖維在不同的溫度下，其伸長變形和彈性模量隨溫度變化的曲線－－熱機(jī)械曲線。如圖。熱塑纖維的熱機(jī)械曲線兩個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)：玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)、粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)三種力學(xué)狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)131、三種力學(xué)狀態(tài)（1）玻璃態(tài)宏觀力學(xué)特征：模量高，變形能力較差，強(qiáng)度高，纖維堅(jiān)硬，類似玻璃，顯得脆。內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：大分子的熱運(yùn)動能較低，整個(gè)大分子處于“凍結(jié)”狀態(tài)，運(yùn)動單元只是一些小的鏈節(jié)、側(cè)基、支鏈。絕大多數(shù)纖維在常溫下都處于玻璃態(tài)。14（2）高彈態(tài)宏觀力學(xué)特征：變形能力較大，強(qiáng)度較小。內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有比較大的運(yùn)動單

5、元――鏈段，大分子可通過鏈段的運(yùn)動使其伸展或卷縮，但沒有分子鏈的滑移。（3）粘流態(tài)宏觀力學(xué)特征：發(fā)生不可逆變形，纖維呈現(xiàn)粘性流動。內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：整個(gè)大分子鏈具有較高的運(yùn)動能，有較強(qiáng)的滑動能力。152、兩個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)（1）玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)對溫度十分敏感，物理性質(zhì)，如比熱、模量等均發(fā)生突變。玻璃化溫度Tg：玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度（二級轉(zhuǎn)變溫度），實(shí)際是個(gè)溫度范圍。（2）粘彈轉(zhuǎn)變區(qū)對溫度十分敏感，纖維呈現(xiàn)流動性，模量迅速下降，形變增加。粘流溫度Tf：高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度（一級轉(zhuǎn)變溫度），也是一個(gè)范圍。163.熔點(diǎn)晶體發(fā)生熔化時(shí)的溫

6、度。4.軟化溫度低于熔點(diǎn)20-30℃的溫度。5.分解點(diǎn)高聚物發(fā)生分解時(shí)的溫度。17（二）耐熱性與熱穩(wěn)定性耐熱性：紡織材料高溫作用后，保持其物理機(jī)械性能的性質(zhì)。用不同溫度作用一定時(shí)間后力學(xué)性能的保持率，或材料隨溫度升高而強(qiáng)度降低的程度來表示。熱穩(wěn)定性：指材料對熱裂解的穩(wěn)定性，或熱作用下的結(jié)構(gòu)形態(tài)和組成的穩(wěn)定性。用一定溫度下，強(qiáng)度隨時(shí)間而降低的程度表示。18常用纖維的耐熱性：天然纖維：纖維素纖維比蛋白質(zhì)纖維好合成纖維：滌綸>腈綸>錦綸>維綸；碳纖維、玻璃纖維相當(dāng)好常用纖維的熱穩(wěn)定性：天然纖維：蠶絲、棉較差；化纖：粘膠、錦綸、腈

7、綸較差；耐熱性好的纖維，熱穩(wěn)定性并不一定好。錦綸、腈綸的耐熱性較好，但熱穩(wěn)定性差；滌綸的耐熱性與熱穩(wěn)定性均較好。19（三）合成纖維的熱收縮和熱定形1、合成纖維的熱收縮合纖受熱后發(fā)生不可逆的尺寸收縮現(xiàn)象，稱～。（1）原因合纖在紡絲成形過程中經(jīng)受拉伸，在纖維中殘留有內(nèi)應(yīng)力，但受玻璃態(tài)的約束不能恢復(fù)。當(dāng)纖維受熱超過一定溫度，分子間的約束減弱，由于內(nèi)應(yīng)力的作用而產(chǎn)生收縮。20（2）指標(biāo)熱收縮率＝收縮量/原長×100％根據(jù)加熱介質(zhì)的不同有：沸水收縮率、熱空氣收縮率、飽和蒸汽收縮率。（3）利弊弊：影響織物的服用性能利：獲得特殊的外觀效

8、果，如膨體紗212、熱定形（1）基本概念熱塑性：將合成纖維或制品加熱到玻璃化溫度以上，并加一定外力強(qiáng)迫其變形，然后冷卻并去除外力，這種變形就可固定下來，只要以后不超過這一處理溫度，形狀基本上不會發(fā)生變化。這種性質(zhì)稱之為熱塑性。熱定形：利用合纖的熱塑性，將織物在一定張力下加熱處理，使之固定于新的狀態(tài)的工藝