纖維的熱學(xué)光學(xué)電學(xué)性質(zhì)PPT課件

1、 1.指標(1)導(dǎo)熱系數(shù) 定義：材料厚度為1m，兩表面之間溫差為1，每小時通過1m2材料所傳導(dǎo)的熱量。單位：Kcal/mh； Wm/m2 常見纖維的導(dǎo)熱系數(shù) 表 繼續(xù)第1頁/共44頁常見纖維的導(dǎo)熱系數(shù)（在室溫20時測得） 表中顯示：水的導(dǎo)熱系數(shù)最大，靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)最小，纖維介于兩者之間。 導(dǎo)熱性越好，保溫性越差Back第2頁/共44頁 (2) 絕熱率T 式中：Q1包覆試樣前保持熱體恒溫所需熱量； Q2包覆試樣后保持熱體恒溫所需熱量。 T材料保溫效果越好 %100121QQQT第3頁/共44頁 2.影響纖維導(dǎo)熱性能的因素 （1）分子量的大小 在同一溫度下，分子量越高。 （2）溫度與回潮率的影

2、響 T 水分越多，越大，保暖性越差 （3）纖維集合體的體積重量 保暖與否主要取決于纖維層中夾持的靜止空氣數(shù)量。 纖維層中夾持的空氣越多，則纖維層的絕熱性越好. 一旦夾持的空氣流動，保暖性將大大降低。 纖維層的體積重量在0.03-0.06g/cm3，最小，保暖性最好。 第4頁/共44頁 3.增強服裝保暖性的途徑 （1）盡可能多的儲存靜止空氣； （中空纖維、多衣穿著、不透水） （2）降低W%； （3）選用低的纖維； （4）加入陶瓷粉末等材料。 Back第5頁/共44頁 纖維的熱機械性能曲線 1定義： 高聚物受力變形或初始模量等隨溫度變化而變化的曲線。 2曲線及其特點 第6頁/共44頁Back第7頁

3、/共44頁 （1）四個溫度 （2）兩個轉(zhuǎn)變區(qū) （3）三種力學(xué)狀態(tài) 繼續(xù)第8頁/共44頁 a.玻璃化溫度Tg 非晶態(tài)高聚物大分子鏈段開始運動的最低溫度，或由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。 影響Tg的因素：化學(xué)組成的影響；分子量和交鍵作用；混合、接枝及共聚的影響；增塑劑的作用。凡是使鏈的柔性增加，使分子間作用力下降的結(jié)構(gòu)因素都會使Tg b.粘流溫度Tf 非晶態(tài)高聚物大分子鏈相互滑動的溫度，或由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。 c.熔點溫度Tm 高聚物結(jié)晶全部熔化時的溫度，或晶態(tài)高聚物大分子鏈相互滑動的溫度。 d.分解點溫度Td 高聚物大分子主鏈產(chǎn)生斷裂的溫度。 Back第9頁/共44頁 兩個轉(zhuǎn)變區(qū)： 1 玻

4、璃化轉(zhuǎn)變區(qū) 2 粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū) Back 第10頁/共44頁 玻璃態(tài)：分子鏈段運動被凍結(jié)，顯現(xiàn)脆性，類似普通玻璃性能。 高彈態(tài)：分子鏈段運動加劇，出現(xiàn)高彈變形，類似橡膠的特性。 粘流態(tài)：大分子開始變形，表現(xiàn)出液體流動的特性。 幾種紡織纖維的熱轉(zhuǎn)變點 第11頁/共44頁幾種紡織纖維的熱轉(zhuǎn)變點幾種紡織纖維的熱轉(zhuǎn)變點 Back第12頁/共44頁 纖維的耐熱性與熱穩(wěn)定性1.定義： 耐熱性指纖維經(jīng)過短時間的高溫作用，回到常溫時，其機械性能的變化程度耐短時間高溫的性能。 隨著溫度的升高而強度降低的程度表示。 熱穩(wěn)定性纖維耐長時間高溫的性能。第13頁/共44頁 2.常用纖維耐熱性： 天然纖維：棉麻蠶絲羊毛；

5、人造纖維：粘膠棉； 合成纖維：滌綸腈綸錦綸維綸； 碳纖維、玻璃纖維相當好；滌綸的耐熱性與熱穩(wěn)定性均較好；錦綸的耐熱性較好，但熱穩(wěn)定性差。 Back第14頁/共44頁熱膨脹 一部分纖維在加熱的情況下有輕微的膨脹現(xiàn)象。 原因是纖維分子受熱后發(fā)生較強的熱振動而獲得了更多的空間所致。幾種纖維的熱膨脹系數(shù) 繼續(xù)第15頁/共44頁幾種纖維的熱膨脹系數(shù)幾種纖維的熱膨脹系數(shù) Back第16頁/共44頁 熱收縮 （1）定義：合成纖維受熱后發(fā)生不可逆的收縮現(xiàn)象稱之為熱收縮。 （2）指標： 熱收縮率，即加熱后纖維縮短的長度占原來長度的百分率。 根據(jù)介質(zhì)不同有： a.沸水收縮率：一般指將纖維放在100C的沸水中處理3

6、0min，晾干后的收縮率； b.熱空氣收縮率：一般指用180、190C、210C熱空氣為介質(zhì)處理一定時間（如15min）后的收縮率； c.飽和蒸汽收縮率：一般指用125-130C飽和蒸汽為介質(zhì)處理一定時間（如3min）后的收縮率。 （3）產(chǎn)生原因： 紡絲成形過程中，受到較大的抽伸作用，纖維殘留一定的內(nèi)應(yīng)力，一旦TTg，會發(fā)生收縮。 Back第17頁/共44頁 纖維的熱塑性和熱定型 基本概念 熱塑性將合成纖維或制品加熱到Tg以上溫度，并加一定外力強迫其變形，然后冷卻并去除外力，這種變形就可固定下來，以后遇到T羊毛麻棉粘膠滌綸錦綸蠶絲第34頁/共44頁日光照射時間與纖維強度的損失日光照射時間與纖維

7、強度的損失 纖維纖維日曬時間（日曬時間（h）強度損失（強度損失（%）棉棉94050亞麻、大麻亞麻、大麻110050羊毛羊毛112050蠶絲蠶絲20050粘膠纖維粘膠纖維90060滌綸滌綸600 60錦綸錦綸20036腈綸腈綸9001625 Back第35頁/共44頁第三節(jié)纖維的電學(xué)性質(zhì) 一、纖維的介電性質(zhì) 纖維的介電常數(shù) （1）定義 在電場中，由于介質(zhì)極化而引起相反電場，將使電容器的電容變化，其變化的倍數(shù)稱為介電常數(shù)。 其數(shù)值為： 物理意義：是表示材料在電場中被極化的程度。反映材料的儲電能力。0caiCC第36頁/共44頁材料的介電常數(shù)（頻率f50Hz，T=2025，RH=65%）材料或纖維材

8、料或纖維介電常數(shù)介電常數(shù)材料或纖維材料或纖維介電常數(shù)介電常數(shù)棉棉6滌綸滌綸3.02羊毛羊毛6錦綸錦綸4蠶絲蠶絲4.2水水8081粘纖粘纖7.7真空真空1醋纖醋纖3.56.4空氣空氣1第37頁/共44頁 （2）影響大小的因素 a.內(nèi)因 電介質(zhì)的密度：體積重量或密度愈大，纖維間的空氣量，； 極化率：纖維分子極化程度，； 纖維分子量：分子量，。 . b.外因 溫度：一方面T，另一方面：T； 頻率：用直流電壓，最大；f； 回潮率：W，（水的最大）第38頁/共44頁 二、纖維的導(dǎo)電性能 纖維導(dǎo)電性指標：比電阻 （1）體積比電阻（v ，cm） 纖維通過長1cm，截面積為1 cm2材料時的電阻值。 （2）表

9、面比電阻（S ，） 電流通過長、寬都為1cm材料時的電阻值。 （3）質(zhì)量比電阻（m，g/cm2） 電流通過長1cm，質(zhì)量為1g材料時的電阻值。 m=v m易測，應(yīng)用較多。 第39頁/共44頁 2.影響纖維比電阻的因素 （1）回潮率：Wm （2）溫度：T，導(dǎo)電性能增加 （3）纖維上的附著物：油劑、棉蠟、油脂的存在，。第40頁/共44頁 三、纖維的靜電 靜電現(xiàn)象及產(chǎn)生原因 纖維在加工中要受到各種機件的作用，由于纖維與機械以及纖維與纖維間的摩擦，必會聚集起許多電荷從而產(chǎn)生靜電。 靜電的危害與應(yīng)用 危害：粘接和分散、吸附飛花與塵埃、放電等； 應(yīng)用：靜電植絨、靜電吸塵、粉末塑料的靜電噴涂等。第41頁/共44頁衡量靜電的有關(guān)指標 （1）靜電量/單位面積； （2）靜電壓（kv）； （3）比電阻； （4）半衰期：紡織材料上的靜電衰減到原始值一半時所需的時間。 Q=Q0e-t/ 式中：Q 介質(zhì)內(nèi)部的瞬時