纺织材料的热学、光学、电学性质

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1、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。单位为J/(g·℃)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：T↑，C↑W↑，C↑孔隙率↑，C↓第一节热学性质一、比

2、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。单位为J/(m·s·℃)或W/(m·℃)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

3、度↑，λ↑δ↑，λ先↓后↑αf↑，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

4、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Q0：热体不包覆试样时单位时间的散发热量(J)Q1:热体包覆试样时单位时间的散发热量(J)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

5、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

6、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(%)

7、[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学性质七、燃烧性1、定性（1）易燃：（2）可燃：（3）难燃：（4）不燃：纤维素纤维、腈纶、丙纶蛋白质纤维、锦纶、涤纶、维纶氯纶石棉、玻璃纤维、金属纤维等第一节热学性质七、燃烧性2、定量（1）极限氧指数：材料点燃后在氧-氮大气里维持燃烧所需要的最低的含氧量体积的百分数第一节热学性质七、燃烧性2、定量（2）点燃温度和燃烧时间点燃温度TI：指纤维产生燃烧所需的最低温度燃烧时间t：指纤维

8、放入可燃环境中到燃烧所需的时间（3）燃烧温度TB指纤维燃烧时的火焰区中的最高温度值第一节热学性