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15．纤维初始模量：纤维负荷—伸长曲线上起始一段直线部分的斜率或伸长率

为1%时对应的强力。

二、问答与计算机题（共70分）

（注：凡专业课考“纺纱原理”或“织造学”或“针织学”的考生做1~5题，凡专业课考“非织造学”的考生做4~9题）

1．（15分）简述蚕丝纤维的特性及设计仿真丝织物的思路（包括纤维、纱线、织物组织、后整理等）

答：蚕丝纤维的特征：优雅的光泽，滑爽的手感，优良的悬垂性，鲜明的色调和丝鸣等。

最初作为仿丝材料的是三角形截面的细旦涤纶，单是三角形截面不能得到丝绸特有的光泽和手感，采用不同收缩的细旦三角形截面丝的混纤丝，在织造后进行碱减量处理，使织物结构孔隙增大，提高纤维的分散性，从而形成挺括和悬垂性好的丝绸风格。

改变纤维的截面积，对纤维光泽悬垂性和手感产生影响。降低单丝的细度，能增加织物的悬垂性和柔软性。不同纤维混合能提高织物的蓬松性，改善织物的表面手感和回弹性，用加捻纱线的方法能赋予织物以各种不同的皱纹效果。

2．（16分）简述纱线细度不匀形成的原因？纱线细度不匀对织造工艺和产品质量的影响？评述纱线细度不匀的测试方法？

答：造成纱线不匀的原因有两个方面：

①纤维本身在纱中的随机分布产生的不匀——随机不匀； ②纺织过程中工艺及机械因素附加的不匀——附加不匀。 附加不匀又包括：

a. 牵伸机件不良造成的牵伸波——由牵伸罗拉引起的纱条厚度的波状变化；

b. 传动机构不良造成的周期性不匀——不匀的波长与波幅大小不变，周期性地出现于纱条上的一种不匀（非常有害），机械上的问题；

c. 由于操作不良形成的偶发性不同。 影响：

①使内在质量下降——纱线强力，耐磨性↓，织物牢度↓。 ②外观质量↓——粗细节在布面上形成云斑、阴影。

③工艺性↓——引起强力不匀，增加制造过程的断头率，生产效率↓。 测试方法：（一）测长称重法（切断称重法）

测定纱线不匀率的最基本和最简便的方法。首先取一定长度的纱线若干缕、绞或片段，分别称重，然后按规定计算平均差系数或变异系数或极差系数。

优点：方法简单，正确性高。

缺点：不同片段长度的不匀率不能比较。 （二）目光检测法（黑板条干法） 生产实际中广泛采用的方法。这种方法所检验的实际上是纱线的表现直径或投影。

优点：方便直观，可同时看到片段不匀的程度和内容，如阴影、云斑、雨状、肋条等；并可具备分辨出不匀的内容，如粗节、细节、竹节、毛羽等，可供分析造成不匀的原因或工艺上改进的依据之一。

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缺点：人为误差大，经常要统一检验人员目光，且要相当熟练。 （三）电容式均匀度仪（UST均匀度仪）

原理：纤维连续通过空气式平板电容器二极板之间时，由于纤维量的变化，引起电容量的相应变化，经过一系列电路转换，将讯号送入积分仪、波谱仪，记录仪。

3．（12分）有一批名义特数为18tex的涤65/棉35混纺纱，测得平均每缕纱干重为1.75g，每缕纱长为100m。求：

（1）该混纺纱的公定回潮率（%）和实际特数（tex）； （2）该混纺纱的重量偏差（%）； （3）该混纺纱的英制支数。

（已知：棉的特制公定回潮率为8.5%，英制公定回潮率为9.89%，涤纶的公定回潮率为0.4%）

35?8.5?65?0.4?3.235% Nt实?1.75??1?3.235%??10?18.07tex

10018.0718?百米纱线的实际干重?百米纱线的设计干重1010?100%?0.37%重量偏差??18百米纱线的设计干重10588Ne??32.54英支

18.07解：Wk? 4．（15分）纺织材料在加工和使用中的静电是如何产生的？试述消除静电的常用方法及其原理。

答：原因：纤维在加工中要受到各种机件的作用，由于纤维与机械以及纤维与纤维间的摩擦，必会聚集起许多电荷从而产生静电。

方法：①机器接地；②提高空气的相对湿度；③改善摩擦条件（接触材料，摩擦速度）；④导电纤维的应用；⑤静电消除器；⑥加抗静电剂；⑦织物防静电整理。

机理：①可以降低纤维的摩擦系数，使在加工过程中较少发生静电；②可以增强纤维表面的吸湿性和降低纤维的表面比电阻，使已经产生的静电易于逸散，缩短电荷的半衰期。

5．（12分）今在标准大气条件下，对3旦、51mm的锦纶纤维进行强伸性能测试，夹持距离为20mm，测得平均单强为14.1gf，平均断裂伸长为0.8mm。试求：

（1）该纤维的相对强度（cN/dtex）、断裂应力（N/mm2）和断裂伸长率（%）；（已知：锦纶纤维的密度为1.14g/cm3）

（2）当测试温度不变，而湿度加大时，测该纤维的强度和伸长将有什么变化？说明其原因。

14.1?10?3?9.8?100?4.15cN/dtex 解：P?3?109 12

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14.1?1.14?472.6N/m2?4.726?10?2N/mm2 390.8断裂伸长???100%?4%

20??L??9.8? 6．（10分）试分析纤维的手感主要与哪些因素有关？

答：因素有拉伸与剪切性能、弯曲性能、压缩性能、表面性能、厚度、重量等。

7．（10分）下列纤维中（棉纤维、羊毛纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、丙纶纤维），哪些可用超声波粘合法加固成非织造布？说明其原因。

8．（15分）试述丙纶纤维的结构特点、主要性质及其在服用和产业领域的应用。

答：丙纶结构：分子间不存在强的化学结合力。等规聚丙烯分子量相当高，具有较高的立体规整性，易结晶。

性质：①机械性质：强度较高，伸长率较大，初始模量不高，弹性很好，耐磨性好。

②吸湿染色性：吸湿性、染色性很差。 ③热学性质：熔点低，耐湿热不耐干热。 ④耐光性特别差，易老化。

⑤化学稳定性很好，耐酸，耐碱，耐其他化学试剂。 ⑥化学纤维中比重最轻。

应用：因其制造成本低，比重小及优良的物理化学性能而得到迅速的发展，除了大量用于制造工业用布，无纺织布外，还开始用于衣着，特别由于丙纶具有芯吸作用，可制造运动服，强体力劳动服装及其他透水织物等。

9．（8分）今有一批粘胶纤维重1000kg，取50g试样，烘干后称得其干重为45.2g。求： （1）该批粘胶纤维的回潮率（%）； （2）该批粘胶纤维的标准重量（kg）。 （已知：粘胶纤维的公定回潮率为13%）

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东 华 大 学

2002年硕士学位研究生招生考试试题

科目：纺织材料

(考生注意：答案须写在答题纸上，写在本试题上，一律不给分)

一、名词解释（每题3分，共30分）

1．棉纤维成熟度：纤维细胞壁的增厚程度。胞壁越厚，成熟度越好。

2．吸湿滞后性：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和

从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称作吸湿滞后性。

3．取向度：纤维的取向度是指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列的程度。

4．蠕变与应力松弛：一定温度下，拉伸变形保持一事实上纺织材料内的应力随时间的延续而逐渐减少的现象叫松弛；在一定温度下，纺织材料在一定外力作用下其变形随时间而变化的现象叫蠕变。

5．热定型：就是利用合成纤维的热塑性，将织物在一定张力下加热处理，使之固定于新的状态的工艺过程。

6．转移指数：衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内颁布程度的指标。

7．随机不匀：纤维本身在纱中的随机分布产生的纱线细度不匀。

8．变形纱：化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性伸缩性的长丝纱，称为变形丝或变形纱。包括高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝。

9．紧度与未充满系数：机织物紧度指经纬纱所覆盖的面积占织物总面积的百分比。针织物未充满系数δ是指线圈长度l与纱线直径d的比值，δ越小针织物越紧密，可以表示纱线不同粗细时，针织物的稀密程度。

10．织物免烫性：织物洗涤后不经熨烫所具有的平挺程度称为织物免烫性。

二、问答题（共48分）

（注：统考生做1，2，3，4题，单考生从1，2，3，4，5题中任选4题）

1．（12分）保谓羊毛的缩绒性？分析说明缩绒性在羊毛加工和使用中的利弊及其克服弊端的方法。

答：羊毛的缩绒性是指羊毛在化学试剂作用及湿热条件下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化的性能。

利：缩绒使毛织物有独特的风格。利用羊毛这一性能，可使织物经过缩呢后，长度收缩，厚度和紧度增加，表面露出一缕绒毛，可收到外观优美、手感丰厚、保暖性能良好的效果。利用此性能可将松散的羊毛短纤维直接加工成毛毡片。

弊：缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差，洗涤后易收缩变形，绒线针织物在穿用过程中，汗渍和受摩擦较多的部位易产生毡合、起毛、起球现象，影响穿着的舒适性与美观。大多数精纺毛织物和针织经过染整工艺，要求纹路清晰，形状稳定，这些都要求减小羊毛的缩绒性。

克服方法：对羊毛进行防缩处理①氧化法（降解法），即使用化学试剂使羊

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毛鳞片变形，以降低摩擦效应，减少纤维单向运动和纠缠能力。②树脂法（添加法），在羊毛上涂以树脂薄膜，减少勤务消除羊毛纤维之间的摩擦效应，或使纤维的相互交叉处粘结，限制纤维的相互移动，失去缩绒性。

2．（12分）描述苎麻、羊毛、粘胶和涤纶纤维的燃烧特征，试述纤维燃烧性的指标及其含义以及提高纺织品耐燃性的方法。

答：苎麻/粘胶（等纤维素纤维）：接近火焰不熔不缩，在火焰中迅速燃烧并伴有烧纸气味，离开火焰后能继续燃烧，燃烧后残留物为灰白色灰烬。

羊毛（蛋白质纤维）：接触火焰徐徐燃烧，离开火焰也能燃烧，缓慢燃烧时有时自灭，燃烧时发出强烈的臭味（烧头发味）。燃烧完毕后留下黑色松脆的灰烬。

涤纶：接近火焰时熔融收缩，接触时熔融冒烟缓慢燃烧，在火中燃烧有甜味，离开火焰继续燃烧，有时自灭，呈硬而黑的圆珠状。

指标：①可燃性指标（表示纤维容不容易燃烧）：点燃温度，发火点。点燃温度或发火点越低，纤维越容易燃烧。②耐燃性指标（表示纤维经不经得燃烧）：极限氧指数LOI。LOI指的是纤维点燃后，在氧氮大气里张挂燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。LOI越大，材料越难燃。

方法：①制造难燃纤维——在纺织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。

3．（12分）反映纱线加捻特性的指标有哪些？说明其各自的含义及对服装布料的外观和手感的影响。

答：①捻度：单位长度内的捻回数，仅能表示相同品种的加捻程度，不能表示粗细不同的纱线的加捻程度。

②捻回角：纱线表面纤维与纱轴的夹角。能够直观反应纱线加捻程度，但不易测量，比较不同粗细纱线的加捻程度。

③捻系数：能反映相同品种纱线，仅粗细不同时的加捻程度。

④捻向、捻缩：单纱一般为Z捻，股线一般为S捻。捻缩反应加捻前后纱条长度的变化。

⑤捻幅。

影响：①股线与单纱异捻时，纱线结构稳定，手感柔软，光泽较好；同捻时，纱线结构不太稳，易扭结，光泽较差，手感粗硬。②经纬纱同捻时，织物紧密，手感发硬，光泽较差；经纬纱异捻时，手感柔软，松厚，光泽好。

4．（12分）试述影响织物起毛起球的因素及过程。

答：（1）过程

a. 起毛：纤维端因摩擦从织物中抽出产生毛绒；长丝中单丝断裂，被勾出形成丝环。

b. 起球：未脱落的纤维相互纠缠，且越缠越紧，最后形成小球粒。 c. 脱落：部分球粒脱落。 （2）因素： ①纤维性状：

a. 几何特征：长纤维不易起毛，越细起毛越多，异形不容易起球（抱合力大）。

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