08-第7章 纤维的热学光学电学性质.ppt

第七章 纤维材料的热学、光学、电学性质 第一节 热学性质 一、纺织纤维的导热与保温 二、纤维的热机械性能曲线 三、纤维的耐热性与稳定性 四、纤维的热膨胀与热收缩 五、纤维的热塑性和热定型 六、纤维的燃烧性能 七、纤维的熔孔性 热学指标(1) 比热C（specific heat ） 质量为1克的纺织材料，温度变化1℃所吸收或放出的热量：J/g·℃ 比热值的大小，反映材料释放、贮存热量的能力，或者温度的缓冲能力。 比热较大的纤维，纤维的温度变化相对困难。 影响比热的因素 温度与回潮率的影响 纤维吸湿热随温度升高而增大 水的比热大于干燥纤维的比热 纤维结构的影响 热学指标(2) 导热系数λ（thermal conductivity） ： 材料在一定的温度梯度场条件下，热能通过物质本身扩散的速度。 单位：W/m·℃ 影响导热系数的因素 纤维的结晶与取向 有序排列的晶格有利于热振动的传递→结晶度↑→导热系数↑ 热传导的各向异性:取向度↑→沿纤维轴向的热传导系数↑ 纤维集合体密度 密度在0.03～0.06g/cm3，导热系数λ最小 纤维排列方向 纤维平行于热辐射方向排列时，即纤维垂直于纤维层方向取向时，导热能力较强 纤维细度和中空度 纤维细度↓，纤维制品的热辐射穿透能力愈弱。且在同样密度下，相对的间隙↓，静止空气的作用↑，导热系数↓。 纤维中的空腔量↑，在不压扁的状态下，所持有的静止空气及空间越多，纤维集合体的导热系数↓。 环境温湿度 温度升高后，热量的传递能力增强，结果表现为纤维材料导热系数随温度升高而增大。 水的导热系数最大，水分↑（回潮率越高），λ↑，保暖性越差。 第一节 热学性质 一、纺织纤维的导热与保温 二、纤维的热机械性能曲线 三、纤维的耐热性与稳定性 四、纤维的热膨胀与热收缩 五、纤维的热塑性和热定型 六、纤维的燃烧性能 七、纤维的熔孔性 纤维的热机械性能曲线的特点 （1）四个温度 ?? ?a.玻璃化温度Tg ??? 定义：非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度或由玻璃态向高弹态转变的温度。 ?b.粘流温度Tf ?? 定义：非晶态高聚物大分子链相互滑动的温度，或由高弹态向粘流态转变的温度。 c. 熔点温度Tm 定义：高聚物结晶全部熔化时的温度，或晶态高聚物大分子链相互滑动的温度。 高聚物的Tm 低分子的Tm。 d. 分解点温度Td 定义：高聚物大分子主链产生断裂的温度。 第一节 热学性质 一、纺织纤维的导热与保温 二、纤维的热机械性能曲线 三、纤维的热塑性和热定型 四、纤维的耐热性与稳定性 五、纤维的热膨胀与热收缩 六、纤维的燃烧性能 七、纤维的熔孔性 基本概念 热定型（thermosetting） 目的：使纤维或织物的形状在热作用下固定并获得一定的尺寸稳定性 。 定义：就是利用合纤的热塑性，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。 热变形（thermo texturing） 目的：使纤维材料获得卷曲和膨松效果 热塑性（thermo-plasticity） 将合成纤维或制品加热到Tg以上温度，并加一定外力强迫其变形，然后冷却并去除外力，这种变形就可固定下来，以后遇到T＜Tg时，则纤维或制品的形状就不会有大的变化。这种特性称之为～。 热定型的机理 合成纤维 采用发生在无序区、温度范围在Tg～Tm的热定形 高结晶的棉、麻类纤维 类似合成纤维的热定形机制不存在或太少，需采用交联或其他的方法定形。 羊毛类纤维 主要采用热湿和张力作用打开部分-S-S-键，并在新的位置重建二硫键，达到分子间结构的稳定。 丝类纤维 属高结晶纤维，但作用甚微，类似棉、麻 热定形效果的持久性 暂时性热定形效果 是指纤维或其织物在热定形后的使用中会较快消失，如对普通纯棉布的一般热定形 半永久性热定形效果 在平时使用中能抵御一般作用，但给以激烈的作用，其热定形也会消失，如毛织物的一般热定形。 永久性热定形效果 是指纤维的Tg温度高于一般衣着使用的温度的热定形处理，如涤纶、锦纶的热定形。 热定型的方法 根据热定形时纤维发生收缩的程度划分 张力定形（有张力） 松弛（自然状态）定形 根据热定形的热媒介质划分 干热空气定形 接触加热定形 水蒸气湿热定形 浴液(如水、甘油)定形 …… 影响热定型效果的主要因素 温度（最主要因素）： 热定形的温度，要高于合成纤维的玻璃化温度，低于软化点及熔点。 温度太低，达不到热定形的目的。 温度太高，织物颜色变黄，手感发硬．甚至熔融粘结，织物的服用性能下降。 适当降低定形温度，可以减少染料升华，使织物手感柔软。 时间： 大分子间的联结只能逐步拆开，达到比较完全的应力松弛，需