纺织的热光电性能浅析.ppt

热学性质: 纺织材料在不同温度下表现出的性质,称为热学性质。 比热 ------质量为1克的纺织材料,温度变化1℃所吸收或放出的热量,称为纺织材料的比热。单位(J/g·℃)。 材料的比热主要反映材料温度变化的难易程度。 羊毛纤维比热与回潮率和温度的关系 热传递示意图 导热系数 ------指当材料厚度为1m，表面之间的温差为1 ℃时，1秒内通过1m2材料传导的热量焦数。用λ表示。 常见纺织纤维的导热系数 纤维层体积重量和导热系数间的关系 绝热率： 当纤维结晶度较低时，其性质接近于非晶态高聚物所特有的力学三态及其转变特征。 这力学三态为：玻璃态 高弹态 粘流态 非晶态材料的热机械曲线 玻璃态： 外力作用时，纤维一般只发生键长、键角的运动； 链段及大分子的运动均被冻结； 具有一般固体的普弹性能。 高弹态： 具有高弹性能，在外力作用下，可以发生链段的运动，但整个大分子不发生位移； 外力作用下所产生的较大变形，在外力去除后经过一段时间可以恢复。 粘流态： 在外力作用下，通过链段的协同作用，可以实现整个大分子的位移，此时的高聚物没有固定的形状，属粘性液体，稍一受力即可变形，因此具有可塑性。 热转变点： ------纤维性质发生显著变化时的温度，称为热转变点。 1、玻璃化温度(二级转变点)Tg ----指从玻璃态向高弹态转变的温度。 （也是高聚物链段开始运动的温度。） 特点： （1）当温度升高到玻璃化温度时，纤维除变形发生很大变化外，其他许多性质如：初始模量、比热、导热系数、密度、折射率等都会发生突然变化。 （2）玻璃化温度与纤维内部结构有关。 （3）玻璃化温度是纺织纤维的一个重要的热转变点。 2、粘流温度（一级转变点）Tf ----指从高弹态向粘流态转变的温度。 （也是高聚物熔融后发生粘性流动的温度。） 3、软化温度 ----指在一定的应力条件下，高聚物达到一定变形时的温度。 (一般软化温度比熔点低20~40℃） 4、熔点Tm ----指晶体完全消失的温度，即结晶熔化的温度。 5、分解点 ----纤维发生化学分解时的温度。 常见纺织纤维的热学性能 热收缩 ----纤维因受热而产生的收缩，称为热收缩。 热定型 ----将纺织材料加工到一定温度以上（Tg以上），纤维内大分子间的结合力减弱，分子链段开始自由运动，纤维的变形能力增大，这时，加以外力使它保持一定形状，就会使大分子间原来的结合点拆开，而在新的位置上重建并达到平衡，冷却并除去外力，这个形状就能保持下来，只要以后不超过这一处理温度，形状基本不会发生变化，这一性质称为热塑性，这一处理称为热定型。 几种纤维织物的常用热定形温度 热裂解 ----指在热的作用下，高分子主链的断裂，导致分子量下降，使材料的机械性能恶化。 热交联 ----指在热的作用下，大分子间生成化学键，引起分子量的增加。 耐热性 ----纺织材料在高温作用下保持自己的物理机械性能的能力，称为材料的耐热性。 测定耐热性的方法： （1）测定将纤维短时间高温作用回到常温后，强度基本能够恢复时的温度。 （2）测定纤维随温度升高其强度下降的程度。 相比较而言： 无机纤维（玻纤）耐热性最好。 涤纶、腈纶等合纤耐热性要好于天然纤维。 纤维素纤维的耐热性较好，蛋白质纤维较差。当然羊毛纤维的耐热性尚可，当加热到100—110℃时才开始变黄，强度下降，但没有蚕丝在此温度下纤维强度变化明显。 普通合成纤维的综合比较，涤纶的耐热性最好，锦纶相对较差，维纶的耐热性差，乙纶、氯纶容易熔融，耐热性差。 热稳定性 ----材料对热裂解的稳定性。 耐高温性 ----受热温度超过500℃时，材料的热稳定性。 极限氧指数（L O I） ----指材料点然后在氧-氮大气中维持燃烧所需的最低的含氧体积百分数。 原因： （1）棉的热分解温度较低，在350℃就开始热分解。棉的点燃温度较低（400 ℃），所以，当涤棉制品燃烧时，棉纤维会发生炭化。 （2）涤纶是一种热塑性纤维，熔点为260℃左右，受热后会收缩熔融。 （3）涤棉混纺织物受热时，受热熔融的涤纶组份会覆盖在棉纤维表面，而棉纤维及其裂解生成的炭会形成骨架，不仅阻碍了发生熔融的涤纶熔滴脱离火源，而且，阻止织物收缩，致使熔融的涤纶成为着火区的一种燃料，使织物燃烧更加剧烈。 纤维和纺织品的阻燃方法主要分为两大类： 阻燃整理 和 制造难燃纤维 1、阻燃整理 利用吸附沉积、非极性范德华力结合