第八章-纺织材料的热学、光学、电学性质 1.ppt

第八章 纤维的热学、光学和电学性质 热学性质：纺织材料在不同温度下表现的 性质。 第一节 热学性质 一、比热容 二、导热系数 三、热作用时的纤维性状 四、热定形 五、耐热性 六、热稳定性 七、燃烧性 八、熔孔性 第一节 热学性质 一、比热容C(比热) 1、定义：单位质量的纤维，温度变化1℃所吸收或放出的热量。 2、公式： 3、干燥纤维的比热容(P140表7-1) 4、含义：反映纤维材料释放、存储热量的 能力，或者温度升降的缓冲能力。 第一节 热学性质 一、比热容C(比热) 5、影响比热容的因素 温度： 水分： 纤维中孔洞和纤维间缝隙： 第一节 热学性质 一、比热容C(比热) 6、对加工和使用的影响 制定工艺参数 锦纶丝夏季面料，皮肤有明显的“冷感” 较大比热的纤维用于温度骤变的场合 第一节 热学性质 二、导热系数λ(热导率) 1、定义：纤维材料厚度为1m，两端间温差为1℃，单位时间内通过lm2纤维材料的热量。 2、公式： 3、常见纤维的导热系数(P142表7-2) 4、含义：反映纤维材料的热传导能力或保暖性。 第一节 热学性质 二、导热系数 5、影响因素 （1）结晶取向：结晶度和取向度↑，λ↑ （2）纤维集合体密度： （3）纤维排列方向： （4）纤维细度和中空度：纤维细，中腔大，λ↓ （5）环境温湿度：温湿度↑，λ↑ 第一节 热学性质 二、导热系数 6、对纤维加工和使用的影响 （1）加工 热处理中，采用逐渐升温和保温措施，达到处理的均匀化 外层需要热处理的材料，实施快速升温 （2）使用 夏季面料：高导热系数的纤维 冬季面料：低导热系数的纤维 纤维集合体保暖性指标 绝热率：纤维集合体隔绝热量传递保持温度的能力 保暖率：在保持热体恒温的条件下，无试样包覆 时消耗的电功率和有试样包覆时消耗的 电功率之差占无试样包覆时消耗的电功 率的百分数。 热阻：导热系数的倒数，单位：(m·℃)/W 克罗值(clo)：在温度为20℃、相对湿度不超过 50%、空气流速不超过10cm/s的环境 中，一个人静坐并感觉舒适时衣服所具 有的热阻。 1克罗值=4.3×10-2 (m·℃·h)/J=155 (m·℃)/W 第一节 热学性质 第一节 热学性质 三、热作用时的纤维性状（热力学(机械)性质：在温度的变化过程中，纺织材料的力学性质随温度变化的特性） 1、纤维的类型 （1）热塑性纤维 在较高温度时会发生软化、熔融的纤维 如涤纶、锦纶、丙纶和醋酯纤维等 （2）非热塑性纤维 在较高温度时不会出现熔融而直接发生分解、炭化的纤维 如棉、麻及再生纤维素纤维和羊毛、蚕丝及再生蛋白质纤维 第一节 热学性质 三、热作用时的纤维性状 2、三种状态和两种转变 (1)玻璃态 (2)高弹态 (3)粘流态 (4)玻璃化转变区 (5)粘弹态转变区 第一节 热学性质 三、热作用时的纤维性状 3、热转变点 玻璃化温度Tg：玻璃态向高弹态转变的温度 软化温度Ts ：指在一定的压力及条件下，高聚物达到一定变形时的温度 粘流温度Tf ：高弹态向粘流态转变的温度 熔点Tm：高聚物内晶体完全消失时的温度 分解点Td：纤维发生化学分解时的温度 第一节 热学性质 四、热定形 1、目的 使纤维的内部结构或织物的形状在热作用下固定并获得一定的尺寸。 2、定义 将纺织材料加热到一定温度，并在外力下使材料保持所需尺寸或形状，让纤维内大分子间产生内应力的结合点断开，并在新的位置上形成无内应力的绪合，然后冷却并除去外力，这一加工过程称为热定形。 第一节 热学性质 四、热定形 3、机理 （1）热塑性纤维 合成纤维：玻璃化温度的“冻结”定形 （2）非热塑性纤维 羊毛：内部结构变化的结构定形 第一节 热学性质 四、热定形 4、影响因素 温度 过低：达不到定形目的 过高：纤维材料颜色变黄，手感粗糙，甚至熔融、分解 时间 温度低时，时间长些 温度高时，时间短些 介质：水分子侵入有助于热定形 冷却速度：速度快有助于热定形 第一节 热学性质 五、耐热性 定义：纤维经热作用后力学性能的保持性 表征方法 力学性能保持率(%)[P148图7-8] 剩余强度(%)[P148表7-6] 常用纤维耐热性 纤维素纤维合成纤维蛋白质纤维 涤纶腈纶和锦纶维纶 第一节 热学性质 六、热稳定性 1、质量与组成的稳定性 2、结构的稳定性 3、形态的稳定性 第一节 热