01-纺材绪论.ppt

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1、纺织材料学绪论一、纺织材料的定义二、研究内容三、纺织材料的发展纤维纱线织物四、应关注的知识和理论纺织材料是指纤维及纤维制品，具体表现为纤维、纱线、织物及其复合物。“纤维与纤维制品”原料，用于纺织加工的对象产品，通过纺织加工而成的纤维集合体。“纤维、纱线、织物及其复合物”形成过程可以顺序进行，也可以跳跃完成一、纺织材料的定义以材料的组成属性命名的学科高分子材料、金属材料、有机、无机材料、生物材料等。“纤维材料”将材料作为一整体去实现材料结构、形态、性质及其变化。是宏观调控微观，多为均匀结构的讨论以材料的应用属性命名的学科

2、工程材料、建筑材料、组织工程材料等。“纺织工程材料”将材料看作一个整体，或形态尺寸宏大的各单元的整体拼接，来实现结构功能和寿命，不属微尺度纺织材料以表面作用及排列组合为主要特征，以微小个体纤维构造（fabricate）的纤维集合体在材料领域中具有“性状”属性的地位一、纺织材料的定义纺织材料的内容包括纤维及纤维集合体。纺织材料学：是纤维和纤维集合体的结构、性能及其间相互关系的学问，包括认知、表征（文、形、式）和发展。二、纺织材料的研究内容10“文”即文字，是人类文明的产物，原本为简化表达和记载，而今变得越来越复杂和冗长。

3、二、纺织材料的研究内容10“形”是物质或对象的直接表达，包括形状（照片与图像）和行为（关系和规律曲线或形态模型）。二、纺织材料的研究内容棉纤维的形态结构模型10如今的图形、图像技术使其变得既直观又简便，甚至复杂的数学物理模型和材料行为过程都可以动态地表达出来。图３　数字图形、物理模型及数学表达二、纺织材料的研究内容10“式”即数字的关系，可以将很长而又费解的文字、很大而又复杂的图形，甚至无法表达的内容，简明地表达出来。；而爱因斯坦相对论的质量－能量关系甲壳素纤维的分子式Peirce的弱环（Weak-link）定律二、纺

4、织材料的研究内容10表达还可以借助其他手段与方法来实现，称为测量。这是实际的、直接的表达。二、纺织材料的研究内容10表达还可以虚拟地进行，即通过已有的结果，进行建模、替代实际的测量，来预见性地表达、或模拟性地表达。纤维性质fi(i=1,2,,m)流程方向加工、设计过程SK(K=1,2,,N)成品特征Fj(j=1,2,,n)可加工性评价最优组合与最低成本原则检测（各过程与效果）控制（纤维和纤维集合体的运动）优化（加工工艺与设备）特征与质量评价舒适、风格、功能、易护理、可销毁和再利用某加工过程fk(Exi)IN

5、gk(Exi)OUT二、纺织材料的研究内容研究对象及其间关系纤维、纤维制品的各层和相互关系图10纺织材料可以通过纤维的结合：使刚性的材料变得柔软，使柔性的材料变得刚硬；使性质均匀的材料变得各向异性，使各向异性的纤维组合成各向同性物质；使部分物质（液、汽、气）能够出入自然，而使其它物质（颗粒、水、微生物、汽）无法通过；可使材料在多孔状态下达到隔热、保暖；可使材料在很大的变形下保持弹性；可让其他材料无法实现的三维曲面造型，通过二维平面的纺织材料，柔性、自然地贴服于人体上。研究对象及其间关系10古远天然纤维的采摘、绑扎、悬

6、挂、编结种植、饲养、采矿、再生、合成等方法获取初级纤维复杂、智慧的人工机械，甚至物理、化学方法加工成的可用于产业用、家用、服装用的纤维、纱线、织物及其复合体。三、纺织材料的发展三、纺织材料的发展－纤维天然纤维化学纤维世界人口50年前约1000万吨约330万吨27亿左右50年后的今天约2500万吨近4000万吨65亿多10人类模仿天然纤维的发展过程三、纺织材料的发展－纤维纤维的发展及天然纤维的作用10人类至今不及天然纤维的地方：如纤维的强度和弹性伸长始终不及蜘蛛丝，即实际强度无法进入其分子强度的同一个数量级。如纤维的原纤

7、结构无法像棉、毛那样可以发生多级螺旋。如纤维的中空度只能达到60%，而木棉纤维达到近90%的连续中腔。如纤维的表观形态无法产生像毛发类纤维的鳞片状条纹或粗糙起伏；羽绒纤维可形成小枝杈和奇妙的分形现象；兔毛：中腔的“竹节”结构。三、纺织材料的发展－纤维木棉的微细结构与层次10分叉羽绒和竹节多髓腔兔毛的形态纱线：短纤维，加捻，连续；长丝，抱合，稳定的形态；多根细长的纱、丝，集合，满足使用要求。其基本的发展进程：简单加捻组合或直接合并到复杂多轴系的组合；加捻（短纤）和粘合（生丝）方式到引入编织和纠缠机制（空气变形或气流混乱化

8、纠缠）；从纺纱、纺丝、合股成线的分离进行到纱、丝成“线”一步完成。三、纺织材料的发展－纱线纱线的发展流程及可能的提示纱线不仅是由短变长（短→长）的过程，且是长→匀、单→复、匀一→复杂的过程，涉及纱、丝、线及其组合复合体。三、纺织材料的发展－纱线纺纱中的分合之道引出的技术进展三、纺织材料的发展－纱线Self-twistspun自捻纺