纤维材料的热学光学电学性质课件.ppt

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1、第8章纤维材料的热学、光学、电学性质8.1热学性质8.1.1常用热学指标质量为1g的纺织材料，温度变化1℃所吸收或放出的热量。单位是：J/g·℃。纤维的比热值是随环境条件的变化而变化的，不是一个定值，是一个条件值。同时，又是纤维材料、空气、水分的混合体的综合值。比热值的大小，反映了材料释放、贮存热量的能力。或者温度的缓冲能力。影响纤维材料的接触冷暖感。（1）比热C8.1.1常用热学指标导热系数也称热导率，其倒数称为热阻。纤维本身的导热系数由于纤维结构的原因呈现各向异性。对于纤维集合体，也是纤维、空气、水分三者的综合值。导热系数与集合体的体积重量的关系呈

2、对号规律。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：J/m·℃·h。在数值上为在传热方向纤维材料厚度为1m,面积为1m2，两个平行表面之间的温差为1℃，1h（物理学上常定义为1s）内通过材料传导的热量焦耳数。（2）导热系数λ8.1.1常用热学指标绝热率表示纤维材料的隔绝热量传递保持温度的性能。它常常通过降温法测得，将被测试样包覆在一热体外面，另一个相同的热体作为参比物（不包覆试样），同时测得经过相同时间后的散热量分别为Q1和Q0，则绝热率T为：其中：Δt0——不包覆试样的热体单位时间温度下降量（温差）；Δt1——包覆试样的热体单位

3、时间温度下降量（温差）。绝热率数值越大，说明该材料的保暖性越好。实际测试中，为了方便和结果的稳定可靠，常常使用两只饮料易拉罐作为容器，加入同质量和温度的水，测量经过一定时间后的温差。应当注意的是对于欲比较保暖性的纺织品应该在相同的实验环境中进行,最好在标准大气中。(3)绝热率克罗值是国际上经常采用的一个表示织物隔热保温性能的指标，同时也可以表示织物在人穿着过程中的热舒适性。它的定义是在温度为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，称为1克罗。1克罗=4.3×10-2℃·m2·h/J8.1

4、.1常用热学指标（4）克罗值保暖率是采用恒温原理的织物保暖仪测得的指标，是指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率。该数值越大，说明该织物的保暖能力越强。（5）保暖率热力学性质也叫热机械性质，是指在温度的变化过程中，纺织材料的机械性质随之变化的特性。采用不同的温度点来表征纤维材料力学行为的差异。8.1.2热力学性质（1）概念对于结晶体，热力学状态以熔点为界分为两个状态。对于非结晶体，热力学状态一般分为三个状态——玻璃态、高弹态、黏流态。用玻璃化温度Tg、黏流温度Tf来划分。（2）热

5、力学曲线TgTf黏流态定形是指使纤维（包括纱、织物）达到一定的（所需的）宏观形态（状），再尽可能地切断大分子间的联结，使大分子松弛，然后在新的平衡位置上重新建立尽可能多的分子之间的联结点的处理过程。热定形则是指在热的作用下（以加热、冷却的手段进行大分子之间联系的切断和重组）进行的定形。热定形的目的就是为了消除纤维材料在加工中所产生的内应力，使其在以后的使用过程中具有良好的尺寸稳定性、形态保持性、弹性、手感等。生活中的衣物熨烫、生产中弹力丝的加工、蒸纱、毛织物煮呢、电压及其他整理工艺都是在运用热定形。8.1.3热定形（1）概念①湿度(或定形介质)：目的是

6、降低Tg②温度：加热到Tg以上，Tf以下。促使应力松弛完成③外力：施加外力达到我们所需的外观形态④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要时间，重建分子间的联结也需要时间。8.1.3热定形（2）影响热定形效果的因素（1）耐热性指抵抗抗热破坏的能力。可用破坏温度来表示，或受热时性能的恶化来评价。（2）热稳定性指在某温度持续作用下的抗破坏性能。常用单位时间破坏率来表示。8.1.4耐热性与热稳定性合成纤维因受热的作用而产生的收缩。产生收缩的原因：(1)定形效果不好，有残余内应力存在；(2)分子链比较伸展，各键节、键段的无规运动，使大分向内

7、卷缩。用收缩率表示。（如汽蒸收缩率、沸水收缩率等）。8.1.5热收缩织物接触到热体而熔融形成孔洞的性能——熔孔性。织物抵抗熔孔现象的性能叫抗熔孔性。8.1.6熔孔性(1)概念(2)影响熔孔的主要外界因素①热体的表面温度；②热体的热容量；③接触时间；④相对湿度。8.1.7阻燃性根据纤维在火焰中，离开火焰后的燃烧状况分为：A.易燃：遇火就燃，离火仍燃，且燃烧迅速，可造成火灾。B.可燃：遇火能燃，离火后仍蔓延，但速度慢。C.难燃：在火焰中可燃，离开火则自熄。D.不燃：与火接触亦不燃烧。(1)定性表达(2)定量表达A.点燃温度B.火焰最高温度C.燃烧速度(单位

8、长度的时间)D.极限氧指数LOI8.2光学性质8.2.1色泽色泽既是外观质量也是内在质量的反映