第七章 纤维的热学、光学和电学性质.ppt

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1、第七章纤维的热学、光学和电学性质服装学院刘茜第一节纤维的热学性质一、比热二、导热系数三、热作用时的纤维性状四、纤维的耐热性和热稳定性五、纤维的燃烧性能一、比热1.比热的概念单位质量的纤维，温度升高(或降低)1℃所需要吸收(或放出)的热量，叫纤维的比热。2.常见纺织纤维的比热一、比热3.影响纺织纤维比热的主要因素（1）水分的影响一、比热3.影响纺织纤维比热的主要因素（2）温度的影响一般认为，温度较高时，具有一定回潮率纤维的比热增大。一、比热3.影响纺织纤维比热的主要因素（3）纤维结构的影响在220℃附近，出现第二次熔前结晶，比热稍有下降。而后者为缓慢上升曲线，无再结晶的现象。

2、二、导热系数1.导热的概念与导热系数导热主要通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。单纤维的热传递性是极困难的，一般采用纤维集合体的方式。二、导热系数1.导热的概念与导热系数热传递的本质性指标是导热系数，也称热导率，用λ表示。含义为：当纤维材料的厚度为1m及两端间的温度差为1℃时，1秒钟内通过1m2纤维材料传导的热量焦耳数。二、导热系数2.影响纤维导热系数的因素（1）纤维的结晶与取向纤维的结晶度越高，有序排列的部分越多，连续性越好，λ越大；纤维中分子沿纤维轴的取向排列越高越多，有利于热在此方向上的传递，分子的取向度越高，沿纤维轴向的导热系数越大。二、导热系数2.影响纤维导热

3、系数的因素（2）纤维集合体密度纤维集合体的导热系数取决于纤维中的孔隙量及孔隙中气体的流动性。控制纤维层的体积质量（密度），维持较多的静止空气是提高纤维制品保暖性的最主要方法。二、导热系数2.影响纤维导热系数的因素（3）纤维排列方向纤维垂直于纤维层方向取向时，导热能力较强；纤维平行于纤维层排列时，导热能力较低。二、导热系数2.影响纤维导热系数的因素（4）纤维细度和中空度当纤维排列特征相同时，纤维细度越细，纤维制品的热辐射穿透能力越弱；在同样密度下相对的间隙越小，静止空气的作用越强，导热系数越小；纤维中的空腔量越大，在不压扁的状态下，所持有的静止空气及空间越多，纤维集合体的导热

4、系数越小。二、导热系数2.影响纤维导热系数的因素（5）环境温湿度纤维材料导热系数随温度升高而增大；随纤维回潮率的增加而增大。三、热作用时的纤维性状1.两种转变和三种力学状态玻璃态：分子链段运动被冻结，显现脆性，类似普通玻璃性能。玻璃化转变区高弹态：分子链段运动加剧，出现高弹变形，类似橡胶的特性。粘弹转变区粘流态：大分子开始变形，表现出液体流动的特性。三、热作用时的纤维性状1.两种转变和三种力学状态三、热作用时的纤维性状2.常见纺织纤维的三态转变温度三、热作用时的纤维性状3.热定形与变形热定形的目的是使纤维的内部结构或织物的形态在热作用下固定并获得一定的尺寸。变形是使纤维材料

5、获得卷曲和膨松效果。四、纤维的耐热性和热稳定性纤维的耐热性，是指纤维经热作用后力学性能的保持性。纤维的热稳定性，一般指纤维在热作用下的结构形态和组成的稳定性。常用纤维耐热性天然纤维：棉>麻>蚕丝>羊毛；人造纤维：粘胶>棉；合成纤维：涤纶>腈纶>锦纶>维纶；碳纤维、玻璃纤维相当好；涤纶的耐热性与热稳定性均较好；锦纶的耐热性较好，但热稳定性差。质量与组成的稳定性结构的稳定性形态的稳定性五、纤维的燃烧性能1.极限氧指数五、纤维的燃烧性能2.点燃温度和燃烧时间点燃温度是指纤维产生燃烧所需的最低温度，是燃烧的激发点温度，称着火点温度。燃烧时间是指纤维放入可燃环境（有氧、高温）中，观察

6、纤维从放入到燃烧所需的时间。五、纤维的燃烧性能3.燃烧温度燃烧温度是指材料燃烧时的火焰区中的最高温度值，又称火焰最高温度。五、纤维的燃烧性能4.纤维难燃的途径及形式（1）制造难燃纤维在纺丝原液中加入防火剂或用合成的难燃聚合物纺丝。（2）阻燃整理阻燃剂处理。（3）通过与难燃纤维混纺，以提高纤维的难燃性。第二节纤维的光学性质一、光在纤维中的反射与折射现象二、光泽三、光的双折射四、耐光性及光照稳定性五、光致发光一、光在纤维中的反射与折射现象当光线照射在纤维上，在纤维（介质2）与空气或液体（介质1）的界面处将发生反射与折射现象。纤维的光泽实际上是：正反射光、表面散射反射光和来自内部

7、的散射反射光的共同贡献。评价光泽应同时考虑两个方面：反射光量的大小和反射光量的分布规律反射光量很大，分布不均匀——“极光”；反射光量很大，分布较均匀——“骠光”。二、光泽二、光泽1.纤维层状结构对光泽的影响二、光泽2.纤维纵向形态对光泽的影响纤维纵向表面平滑一致，则漫反射少，纤维表现出较强的光泽。3.纤维横截面形状对光泽的影响三、光的双折射1.双折射现象双折射的定义平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界面上产生反射光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光，称之为纤维的双折射。其中一条：寻常光（简称o光），遵守