第八章纖維材料的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)

1、第八章第八章纖維材料的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)纖維材料的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)第一節(jié)：第一節(jié)： 熱學(xué)性質(zhì)熱學(xué)性質(zhì) 第二節(jié)：第二節(jié)： 光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)第三節(jié)：第三節(jié)： 電學(xué)性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 熱學(xué)性質(zhì)熱學(xué)性質(zhì) v 一、熱學(xué)指標(biāo)：比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)一、熱學(xué)指標(biāo)：比熱容、導(dǎo)熱系數(shù) v 二、熱作用時(shí)纖維的性狀二、熱作用時(shí)纖維的性狀 v 三、纖維的耐熱性與穩(wěn)定性三、纖維的耐熱性與穩(wěn)定性 、熱定形、熱收縮熱定形、熱收縮v 四、纖維的燃燒性能四、纖維的燃燒性能 一、熱學(xué)指標(biāo)一、熱學(xué)指標(biāo)（一）比熱容（一）比熱容v 1 1、比熱、比熱C 質(zhì)量為質(zhì)量為1 1克的紡織材料，溫度變化克的紡織材料，溫度變化1所吸收或放出

2、的所吸收或放出的熱量：熱量：J/g 比熱值的大小，反映材料釋放、貯存熱量的能力，或者溫度的緩沖能力。 比熱較大的纖維，纖維的溫度變化相對(duì)困難。 纖維種類比熱值纖維種類比熱值纖維種類比熱值棉1.211.34粘膠纖維1.261.36芳香聚酰胺纖維1.21羊毛1.36錦綸61.84醋酯纖維1.46桑蠶絲1.381.39錦綸662.05玻璃纖維0.67亞麻1.34滌綸1.34石棉1.05大麻1.35腈綸1.51水4.18黃麻1.36丙綸(50)1.80空氣1.012、常見(jiàn)干燥紡織纖維的比熱（測(cè)定溫度為20）單位：J/gv3、影響比熱的因素、影響比熱的因素 溫度與回潮率的影響 纖維吸濕熱隨溫度升高而增大

3、 水的比熱大于干燥纖維的比熱 0.511.522.53010203040回潮率(%)比熱(J/g)8040200羊毛纖維比熱與回潮率和溫度的關(guān)系v纖維結(jié)構(gòu)的影響纖維結(jié)構(gòu)的影響 纖維大分子的取向排列會(huì)導(dǎo)致比熱的增大，并向高溫偏移v 導(dǎo)熱有三種形式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射導(dǎo)熱有三種形式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射v 由于纖維集合體是纖維與空氣共同構(gòu)成的復(fù)合體，因由于纖維集合體是纖維與空氣共同構(gòu)成的復(fù)合體，因此熱傳遞的三種形式必然存在。此熱傳遞的三種形式必然存在。v 通常把熱量從高溫向低溫傳遞稱導(dǎo)熱性通常把熱量從高溫向低溫傳遞稱導(dǎo)熱性，其特征值為，其特征值為導(dǎo)熱系數(shù)；導(dǎo)熱系數(shù)； 對(duì)熱量傳遞的阻隔能力稱保

4、暖性對(duì)熱量傳遞的阻隔能力稱保暖性，其特征值為熱阻。，其特征值為熱阻。（二）導(dǎo)熱系數(shù)v 1、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)： 材料在一定的溫度梯度場(chǎng)條件下，熱能通過(guò)物質(zhì)本身擴(kuò)散的速度。 其物理意義：當(dāng)纖維材料的厚度為1m，兩端溫差為1時(shí)，1s內(nèi)通過(guò)1m2纖維材料傳導(dǎo)的熱量焦耳數(shù)。 單位：W/mstTdQ是導(dǎo)熱系數(shù)(W/m)；Q為熱量 (J)；t為時(shí)間(s)，s為傳導(dǎo)截面積(m2)，d為纖維制品厚度(m)；T為纖維材料兩表面之間的溫度差。v 越小，表示材料的導(dǎo)熱性越低，熱絕緣性或保暖越小，表示材料的導(dǎo)熱性越低，熱絕緣性或保暖性越好。性越好。v 通常把通常把較低的材料稱較低的材料稱保暖材料保暖材料； 常見(jiàn)的紡織

5、纖維都是優(yōu)良的保溫材料。常見(jiàn)的紡織纖維都是優(yōu)良的保溫材料。纖維制品(W/m)棉纖維0.0710.0731.12590.1598羊毛纖維0.0520.0550.47890.1610蠶絲纖維0.050.0550.83020.1557粘膠纖維0.0550.0710.71800.1934醋酯纖維0.05羽絨0.024木棉0.32麻1.66240.2062滌綸0.0840.97450.1921腈綸0.0510.74270.2175錦綸0.2440.3370.59340.2701丙綸0.2210.302氯綸0.042靜止干空氣0.026純水0.697v 由表可以看出，水的導(dǎo)熱系數(shù)最大，靜止空氣最由表可以看

6、出，水的導(dǎo)熱系數(shù)最大，靜止空氣最小，所以，空氣是最好的熱絕緣體。小，所以，空氣是最好的熱絕緣體。n如何提高織物的保暖性？n保暖性主要取決于纖維間靜止空氣的含量n靜止空氣越多，保暖性越好；水分越多，保暖性越差。n空氣的流動(dòng)會(huì)使保暖性下降，下降的程度取決于纖維間靜止空氣在風(fēng)壓影響下流動(dòng)的速度。n例子：冬天曬的被褥；編織毛衫2、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素v （1 1）纖維的結(jié)晶與取向）纖維的結(jié)晶與取向 有序排列的晶格有利于熱振動(dòng)的傳遞結(jié)晶度導(dǎo)熱系數(shù) 熱傳導(dǎo)的各向異性:取向度沿纖維軸向的熱傳導(dǎo)系數(shù)00.050.10.150.20.25體積重量()導(dǎo)熱系數(shù)兩端壓差大兩端無(wú)壓差靜止空氣纖維層體

7、積重量和導(dǎo)熱系數(shù)間的關(guān)系1、同樣的纖維填充密度，當(dāng)兩端氣壓越大時(shí)，空隙中的氣體流動(dòng)性增大，導(dǎo)熱系數(shù)增大。2、填充密度變化，導(dǎo)熱數(shù)先大后小，再增大：小時(shí)，雖空隙大，但對(duì)流傳導(dǎo)性增大；大時(shí)，對(duì)流傳導(dǎo)因孔隙的變小而減少，但纖維的熱傳導(dǎo)作用增大。n（2）纖維集合體密度v 實(shí)驗(yàn)表明：密度在實(shí)驗(yàn)表明：密度在0.030.030.060.06g/cmg/cm3 3，導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)最小。最小。v 因此，因此，通過(guò)制造中空纖維，增加纖維卷曲，使通過(guò)制造中空纖維，增加纖維卷曲，使纖維集合體能保有較多的靜止空氣，已成為提纖維集合體能保有較多的靜止空氣，已成為提高化學(xué)纖維保暖性的重要途徑。高化學(xué)纖維保暖性的重要途徑

8、。v （3 3）纖維排列方向）纖維排列方向 纖維平行于熱輻射方向排列時(shí)，即纖維垂直于纖維層方向取向時(shí)，導(dǎo)熱能力較強(qiáng) f熱輻射方向纖維層方向?qū)嵯禂?shù)v（4）纖維細(xì)度和中空度纖維細(xì)度和中空度 纖維細(xì)度，纖維制品的熱輻射穿透能力愈弱。且在同樣密度下，相對(duì)的間隙，靜止空氣的作用，導(dǎo)熱系數(shù)。 纖維中的空腔量，在不壓扁的狀態(tài)下，所持有的靜止空氣及空間越多，纖維集合體的導(dǎo)熱系數(shù)。v （5 5）環(huán)境溫濕度）環(huán)境溫濕度 溫度升高后，熱量的傳遞能力增強(qiáng)，結(jié)果表現(xiàn)為纖維材料導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大。 水的導(dǎo)熱系數(shù)最大，水分（回潮率越高），保暖性越差。 v 二、熱作用時(shí)纖維的性狀二、熱作用時(shí)纖維的性狀 （熱力學(xué)三態(tài)）

9、（熱力學(xué)三態(tài)）v 熱作用或者不同溫度下，纖維的力學(xué)性質(zhì)和形狀熱作用或者不同溫度下，纖維的力學(xué)性質(zhì)和形狀都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，甚至存在很大的差異。了解這些都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，甚至存在很大的差異。了解這些特征，對(duì)合理進(jìn)行纖維加工和正確使用纖維具有特征，對(duì)合理進(jìn)行纖維加工和正確使用纖維具有重要意義。重要意義。v 1、纖維材料的熱力學(xué)三態(tài)、纖維材料的熱力學(xué)三態(tài)溫度形變玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)粘彈轉(zhuǎn)變區(qū)交聯(lián)型分子Tg()Tf()(a)纖維的結(jié)晶度較低時(shí)，性質(zhì)接近非晶態(tài)高聚物所特有的力學(xué)三態(tài)及其轉(zhuǎn)變特征。完全結(jié)晶的高聚物，不存在玻璃化轉(zhuǎn)變及高彈態(tài)。非晶態(tài)材料的熱機(jī)械性質(zhì)n兩種轉(zhuǎn)變和三種力學(xué)狀態(tài)兩種轉(zhuǎn)變和三種力學(xué)狀

10、態(tài) 溫度lgETg()Tf()交聯(lián)型分子玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)粘彈轉(zhuǎn)變區(qū)(b) 玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)稱為高聚物的力學(xué)三態(tài)玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)稱為高聚物的力學(xué)三態(tài)。玻璃態(tài)玻璃態(tài)：溫度低，溫度低，纖維內(nèi)部大分子熱運(yùn)動(dòng)能量比較低，纖維內(nèi)部大分子熱運(yùn)動(dòng)能量比較低，鏈段運(yùn)鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長(zhǎng)、鍵角等的局部運(yùn)動(dòng)，因此動(dòng)被凍結(jié)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長(zhǎng)、鍵角等的局部運(yùn)動(dòng)，因此聚合物在外力作用下的聚合物在外力作用下的形變小，形變小，模量比較高；模量比較高；纖維堅(jiān)硬纖維堅(jiān)硬，類似類似玻璃玻璃玻璃態(tài)玻璃態(tài)溫度溫度形變形變IIIIII玻璃態(tài)玻璃態(tài)（glassy state）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)發(fā)

11、生由玻璃態(tài)向高彈態(tài)發(fā)生突變的區(qū)域叫突變的區(qū)域叫玻璃化轉(zhuǎn)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)變區(qū)，玻璃態(tài)開(kāi)始向高玻璃態(tài)開(kāi)始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻玻璃化轉(zhuǎn)變溫度璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg ，glass temperature玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)：對(duì)溫度變化敏感，幾乎所有物理性質(zhì)，如比玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)：對(duì)溫度變化敏感，幾乎所有物理性質(zhì)，如比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、模量、介電常數(shù)和雙折射熱、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、模量、介電常數(shù)和雙折射率等，均發(fā)生突變率等，均發(fā)生突變 隨著溫度的升高，隨著溫度的升高，鏈段鏈段運(yùn)動(dòng)逐漸運(yùn)動(dòng)逐漸“解凍解凍”，形變逐漸，形變逐漸增大，當(dāng)溫度升高到某一程度時(shí)，增大，當(dāng)溫度升高到

12、某一程度時(shí)，鏈段運(yùn)動(dòng)得以充分發(fā)展鏈段運(yùn)動(dòng)得以充分發(fā)展，形變發(fā)生突變，進(jìn)入?yún)^(qū)域形變發(fā)生突變，進(jìn)入?yún)^(qū)域II，這時(shí)即使在較小的外力作用這時(shí)即使在較小的外力作用下，也能迅速產(chǎn)生很大的形變，并且當(dāng)外力除去后，形變下，也能迅速產(chǎn)生很大的形變，并且當(dāng)外力除去后，形變又可逐漸恢復(fù)。這種受力能產(chǎn)生很大的形變，除去外力后又可逐漸恢復(fù)。這種受力能產(chǎn)生很大的形變，除去外力后能恢復(fù)原狀的性能稱能恢復(fù)原狀的性能稱高彈性高彈性，相應(yīng)的力學(xué)狀態(tài)稱，相應(yīng)的力學(xué)狀態(tài)稱高彈態(tài)高彈態(tài)。高彈態(tài)高彈態(tài)（high-elastic state）溫度溫度形變形變IIIIII玻璃態(tài)玻璃態(tài)高彈態(tài)高彈態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)形變形變溫度溫度III

13、III玻璃態(tài)玻璃態(tài)高彈態(tài)高彈態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)Tg粘流態(tài)粘流態(tài)粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)Tf交聯(lián)聚合物交聯(lián)聚合物MaMbMb Ma粘流態(tài)粘流態(tài)（viscous-flow state）當(dāng)溫度升到足夠高時(shí)，在外力作用下，由于鏈段運(yùn)動(dòng)當(dāng)溫度升到足夠高時(shí)，在外力作用下，由于鏈段運(yùn)動(dòng)劇烈，導(dǎo)致劇烈，導(dǎo)致整個(gè)分子鏈質(zhì)量中心發(fā)生相對(duì)位移整個(gè)分子鏈質(zhì)量中心發(fā)生相對(duì)位移，聚合，聚合物完全變?yōu)檎承粤黧w，其形變不可逆，物完全變?yōu)檎承粤黧w，其形變不可逆，該該力學(xué)狀力學(xué)狀態(tài)態(tài)稱稱為為粘流態(tài)粘流態(tài)。分子量大，分子量大，Tf高。交聯(lián)聚合物不出現(xiàn)粘流態(tài)。高。交聯(lián)聚合物不出現(xiàn)粘流態(tài)。結(jié)晶熔融溫度結(jié)晶熔融溫度Tm，或或Tf

14、高于分子的裂解溫度高于分子的裂解溫度Td的纖維不存在粘彈轉(zhuǎn)變和粘流態(tài)。的纖維不存在粘彈轉(zhuǎn)變和粘流態(tài)。v 紡織纖維在正常使用下，一般都處于玻璃態(tài)。紡織纖維在正常使用下，一般都處于玻璃態(tài)。v 紡織纖維的玻璃化溫度大都高于室溫，所以在室溫條紡織纖維的玻璃化溫度大都高于室溫，所以在室溫條件下，衣服能保持一定抗拉伸能力和硬挺度。件下，衣服能保持一定抗拉伸能力和硬挺度。v 如氨綸的玻璃化溫度為如氨綸的玻璃化溫度為-40，在常溫環(huán)境下具有優(yōu)，在常溫環(huán)境下具有優(yōu)良的彈性。良的彈性。v 2 2、熱轉(zhuǎn)變溫度、熱轉(zhuǎn)變溫度v （1 1）熔點(diǎn)）熔點(diǎn)TmTmv 反映纖維材料在使用中的耐熱程度，也可以作為鑒反映纖維材料在使

15、用中的耐熱程度，也可以作為鑒別纖維的依據(jù)。別纖維的依據(jù)。v 熔點(diǎn)是指晶體從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)的轉(zhuǎn)變溫度熔點(diǎn)是指晶體從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。v 低分子物的這種相變?cè)诤苷臏囟确秶鷥?nèi)完成。低分子物的這種相變?cè)诤苷臏囟确秶鷥?nèi)完成。v 對(duì)于纖維材料，它的熔化有一個(gè)較寬的溫度區(qū)間對(duì)于纖維材料，它的熔化有一個(gè)較寬的溫度區(qū)間- -熔程。熔程。 把開(kāi)始熔化的溫度叫起熔點(diǎn)；晶區(qū)完全熔化的溫度把開(kāi)始熔化的溫度叫起熔點(diǎn)；晶區(qū)完全熔化的溫度叫熔點(diǎn)叫熔點(diǎn)TmTm。v （2）粘流態(tài)轉(zhuǎn)變溫度）粘流態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tfv 高彈態(tài)開(kāi)始向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為粘流溫度高彈態(tài)開(kāi)始向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為粘流溫度，以以Tf表示，其間

16、的形變突變區(qū)域稱為粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變表示，其間的形變突變區(qū)域稱為粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)。區(qū)。v 粘流態(tài)時(shí)，大分子間能產(chǎn)生整體的滑移運(yùn)動(dòng)，即粘流態(tài)時(shí)，大分子間能產(chǎn)生整體的滑移運(yùn)動(dòng)，即粘性流動(dòng)。粘性流動(dòng)。v 粘流溫度粘流溫度是纖維材料失去纖維形態(tài)逐漸變?yōu)槭抢w維材料失去纖維形態(tài)逐漸變?yōu)檎沉髡沉饕后w的最低溫度，也是纖維材料的破壞溫度液體的最低溫度，也是纖維材料的破壞溫度。v （3）軟化轉(zhuǎn)變溫度）軟化轉(zhuǎn)變溫度v 纖維產(chǎn)生軟化轉(zhuǎn)變的溫度，用變形能力的變大纖維產(chǎn)生軟化轉(zhuǎn)變的溫度，用變形能力的變大來(lái)判斷。來(lái)判斷。v 當(dāng)溫度達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，一般結(jié)晶度不高的聚合當(dāng)溫度達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，一般結(jié)晶度不高的聚合物，尤其是分子量分散度較大的高聚

17、物在沒(méi)有物，尤其是分子量分散度較大的高聚物在沒(méi)有熔融之前明顯變形，即呈現(xiàn)出外力作用下的流熔融之前明顯變形，即呈現(xiàn)出外力作用下的流動(dòng)特征動(dòng)特征軟化。軟化。 此時(shí)的溫度為軟化轉(zhuǎn)變溫度，用此時(shí)的溫度為軟化轉(zhuǎn)變溫度，用Ts表示。表示。v 它應(yīng)該是開(kāi)始熔融的溫度，可用熔點(diǎn)估計(jì)。國(guó)它應(yīng)該是開(kāi)始熔融的溫度，可用熔點(diǎn)估計(jì)。國(guó)際上一般把低于熔點(diǎn)際上一般把低于熔點(diǎn)20-30的溫度稱為軟化的溫度稱為軟化溫度。溫度。v （4）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg v 纖維材料由纖維材料由玻璃態(tài)開(kāi)始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱玻璃態(tài)開(kāi)始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度v 玻璃態(tài)向高彈態(tài)玻璃態(tài)向高彈態(tài)的的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)

18、變?cè)谝欢ǖ臏囟葏^(qū)間內(nèi)完在一定的溫度區(qū)間內(nèi)完成，不同材料的轉(zhuǎn)變區(qū)間不同，一般在成，不同材料的轉(zhuǎn)變區(qū)間不同，一般在3-5。v 在此區(qū)間纖維材料幾乎所有的物理性質(zhì)都發(fā)生在此區(qū)間纖維材料幾乎所有的物理性質(zhì)都發(fā)生轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。v （5）脆折轉(zhuǎn)變溫度）脆折轉(zhuǎn)變溫度v 脆化溫度脆化溫度Tbv 在在溫度很低溫度很低的時(shí)候，高聚物內(nèi)的鏈節(jié)、鏈段等運(yùn)的時(shí)候，高聚物內(nèi)的鏈節(jié)、鏈段等運(yùn)動(dòng)單元都被動(dòng)單元都被“凍結(jié)凍結(jié)”，此時(shí)，纖維的力學(xué)呈現(xiàn)出模，此時(shí)，纖維的力學(xué)呈現(xiàn)出模量很高、變形很小、量很高、變形很小、脆性破壞的特征，脆性破壞的特征，出現(xiàn)這種出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)稱為脆折轉(zhuǎn)變溫度，用轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)稱為脆折轉(zhuǎn)變溫度，用Tb表

19、示。表示。v 它表示的是纖維材料的耐寒性，它表示的是纖維材料的耐寒性， Tb越低，說(shuō)明越低，說(shuō)明纖維材料在低溫下的使用性能越好。纖維材料在低溫下的使用性能越好。v （6）熱破壞溫度）熱破壞溫度v 多種熱破壞溫度：多種熱破壞溫度：v 定形效果的破壞溫度是玻璃化溫度；定形效果的破壞溫度是玻璃化溫度；v 材料開(kāi)始失去其強(qiáng)韌和形狀的破壞溫度是軟化點(diǎn)；材料開(kāi)始失去其強(qiáng)韌和形狀的破壞溫度是軟化點(diǎn)；v 材料完全失去固體狀態(tài)的破壞溫度是熔點(diǎn)；材料完全失去固體狀態(tài)的破壞溫度是熔點(diǎn)；v 大分子被破壞為小分子的溫度是分解溫度大分子被破壞為小分子的溫度是分解溫度；v 熨燙衣物不被破壞的最高溫度是熨燙溫度。熨燙衣物不被

20、破壞的最高溫度是熨燙溫度。v 三、耐熱性、熱定形與變形、熱收縮三、耐熱性、熱定形與變形、熱收縮v （一）耐熱性與熱穩(wěn)定性（一）耐熱性與熱穩(wěn)定性v 1、耐熱性、耐熱性v 指纖維經(jīng)熱作用后，力學(xué)性能的保持性。指纖維經(jīng)熱作用后，力學(xué)性能的保持性。v 表達(dá)方法：表達(dá)方法： 纖維的特征溫度Tg、Tm和Tf以及Td； 可用纖維受不同溫度和一定時(shí)間作用后，纖維力學(xué)性能的保持率表示； 纖維隨溫度升高而強(qiáng)度降低的程度。纖維在20未加熱100經(jīng)20d100經(jīng)80d130經(jīng)20d130經(jīng)80d棉10092683810亞麻10070412412苧麻1006226126蠶絲1007339粘膠10090624432錦綸1

21、0082432113滌綸100100969575腈綸1001001009155玻璃纖維100100100100100常見(jiàn)紡織纖維受熱后的剩余強(qiáng)度(%)2 2、纖維的熱穩(wěn)定性、纖維的熱穩(wěn)定性（thermal-stability） v 一般指纖維在熱作用下的結(jié)構(gòu)形態(tài)和組成的穩(wěn)定性。一般指纖維在熱作用下的結(jié)構(gòu)形態(tài)和組成的穩(wěn)定性。 質(zhì)量與組成的穩(wěn)定性 熱作用會(huì)發(fā)生熱降解，引起分子量的下降和組成的變化，尤其是有氧條件下發(fā)生氧化降解。 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 熱作用下結(jié)晶解體，取向下降 形態(tài)的穩(wěn)定性 主要指纖維的熱收縮性。其本質(zhì)是高牽伸形成的分子取向與伸直，在熱作用下的回縮所致。 （二）熱收縮（二）熱收縮v 定義：

22、合成纖維受熱后發(fā)生不可逆的收縮現(xiàn)象定義：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。稱之為熱收縮。v 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 紡絲成形過(guò)程中，受到較大的拉伸作用，纖維殘留一定的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)TTg時(shí)，會(huì)發(fā)生收縮。v 指標(biāo)：熱收縮率，即加熱后纖維縮短的長(zhǎng)度占原來(lái)長(zhǎng)指標(biāo)：熱收縮率，即加熱后纖維縮短的長(zhǎng)度占原來(lái)長(zhǎng)度的百分率。度的百分率。v 根據(jù)介質(zhì)的不同有：根據(jù)介質(zhì)的不同有： 沸水收縮率： 熱空氣收縮率： 飽和蒸汽收縮率：熱膨脹熱膨脹v 一部分纖維在加熱的情況下有輕微的膨脹現(xiàn)象。一部分纖維在加熱的情況下有輕微的膨脹現(xiàn)象。v 原因是纖維分子受熱后發(fā)生較強(qiáng)的熱振動(dòng)而獲得原因是纖維分子受熱后發(fā)生較強(qiáng)的熱振動(dòng)

23、而獲得了更多的空間所致。了更多的空間所致。 纖維種類膨脹系數(shù)（104）纖維種類膨脹系數(shù)（104）棉40膨脹錦綸1聚乙烯2膨脹滌綸0.5聚丙烯10錦綸3醋酯纖維0.81.6滌綸10（在80附近）（三（三）熱定形）熱定形與變形與變形v 1 1、基本概念、基本概念v 熱定型：熱定型：v 在熱的作用下進(jìn)行的定形在熱的作用下進(jìn)行的定形v 目的：消除纖維材料在加工中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，目的：消除纖維材料在加工中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使纖維使纖維材料的形狀在熱作用下固定并獲得一定的尺寸穩(wěn)定性材料的形狀在熱作用下固定并獲得一定的尺寸穩(wěn)定性 。v 合成纖維合成纖維 采用發(fā)生在無(wú)序區(qū)、溫度范圍在TgTm的熱定形 v 高結(jié)晶

24、的棉、麻類纖維高結(jié)晶的棉、麻類纖維 類似合成纖維的熱定形機(jī)制不存在或太少，需采用交聯(lián)或其他的方法定形。v 羊毛類纖維羊毛類纖維 主要采用熱濕和張力作用打開(kāi)部分-S-S-鍵，并在新的位置重建二硫鍵，達(dá)到分子間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。v 絲類纖維絲類纖維 屬高結(jié)晶纖維，但作用甚微，類似棉、麻2、熱定形的機(jī)理、熱定形的機(jī)理 3 3、熱定形效果、熱定形效果v 暫時(shí)性熱定形效果暫時(shí)性熱定形效果 是指纖維或其織物在熱定形后的使用中會(huì)較快消失，如對(duì)普通純棉布的一般熱定形v 半永久性熱定形效果半永久性熱定形效果 在平時(shí)使用中能抵御一般作用，但給以激烈的作用，其熱定形也會(huì)消失，如毛織物的一般熱定形。v 永久性熱定形效果永久

25、性熱定形效果 是指纖維的Tg溫度高于一般衣著使用的溫度的熱定形處理，如滌綸、錦綸的熱定形。 4 4、熱定型的方法、熱定型的方法 v 根據(jù)熱定形時(shí)纖維發(fā)生收縮的程度劃分根據(jù)熱定形時(shí)纖維發(fā)生收縮的程度劃分 張力定形（有張力） 松弛（自然狀態(tài)）定形 v 根據(jù)熱定形的熱媒介質(zhì)劃分根據(jù)熱定形的熱媒介質(zhì)劃分 干熱空氣定形 接觸加熱定形 水蒸氣濕熱定形 浴液(如水、甘油)定形 5 5、影響熱定型效果的主要因素、影響熱定型效果的主要因素 v 溫度（最主要因素）：溫度（最主要因素）： 熱定形的溫度，要高于合成纖維的玻璃化溫度，低于軟化點(diǎn)及熔點(diǎn)。 溫度太低，達(dá)不到熱定形的目的。 溫度太高，織物顏色變黃，手感發(fā)硬甚

26、至熔融粘結(jié)，織物的服用性能下降。 適當(dāng)降低定形溫度，可以減少染料升華，使織物手感柔軟。 纖維品種熱定形溫度()熱水定形蒸汽定形干熱定形滌綸120130120130190210羊毛90100100120130150錦綸66100120110120170190腈綸125135130140丙綸100120120130130140幾種纖維織物的常用熱定形溫度v 時(shí)間：時(shí)間： 大分子間的聯(lián)結(jié)只能逐步拆開(kāi)，達(dá)到比較完全的應(yīng)力松弛，需要時(shí)間。重建分子間的聯(lián)結(jié)也需要時(shí)間。 在一定范圍內(nèi)，溫度較高時(shí)，熱定形時(shí)間可以縮短；溫度較低時(shí)，時(shí)間需要較長(zhǎng)。v 張力：張力： 在熱定形過(guò)程中對(duì)織物施加張力，有利于布面的舒展和

27、平整，熱定形效果的提高。 對(duì)于輕薄織物，要求具有滑爽挺括風(fēng)格，力相對(duì)大一些；厚而松軟的織物，力相對(duì)小一些。v 冷卻速度：冷卻速度： 高溫處理后，應(yīng)急速冷卻，使相互位置快速凍結(jié)而固定，形成較多的無(wú)定形區(qū)，使織物柔軟，有彈性v 熱變形熱變形 目的：使纖維材料獲得卷曲和膨松效果 v 熱塑性熱塑性 將合成纖維或制品加熱到Tg以上溫度，并加一定外力強(qiáng)迫其變形，然后冷卻并去除外力，這種變形就可固定下來(lái)，以后遇到TTg時(shí)，則纖維或制品的形狀就不會(huì)有大的變化。這種特性稱之為。v 熱變形加工熱變形加工 對(duì)象：熱塑性類纖維 原理和作用機(jī)理與熱定形基本一致 典型的熱變形加工 ：膨體紗 膨體紗的形態(tài)膨體紗的形態(tài)v 纖

28、維的燃燒纖維的燃燒 過(guò)程：纖維受熱分解，產(chǎn)生可燃?xì)怏w并與氧反應(yīng)燃燒，所產(chǎn)生的熱量反饋?zhàn)饔美w維導(dǎo)致進(jìn)一步的裂解、燃燒和炭化，直至纖維全部燒燼和炭化。v 描述纖維燃燒性的指標(biāo)描述纖維燃燒性的指標(biāo) 極限氧指數(shù)LOI 著火點(diǎn)溫度TI 燃燒時(shí)間 火焰溫度TB等指標(biāo)。四、纖維的燃燒性四、纖維的燃燒性v 1 1、極限氧指數(shù)、極限氧指數(shù)LOILOI（Limiting Oxygen IndexLimiting Oxygen Index） 是指試樣在氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚庵?，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低氧氣體積分?jǐn)?shù)。 LOI數(shù)值愈大，說(shuō)明燃燒時(shí)所需氧氣的濃度愈高，常態(tài)下愈難燃燒。 %100222NOOVVVLOIv 在

29、正常的大氣中，氧氣約占在正常的大氣中，氧氣約占20%，所以從理論上可以認(rèn)，所以從理論上可以認(rèn)為纖維材料的為纖維材料的LOI只要超過(guò)空氣的含氧量，那么其在空氣只要超過(guò)空氣的含氧量，那么其在空氣中就有自熄作用。中就有自熄作用。v 但實(shí)際上，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于空氣中對(duì)流等作用的存在，但實(shí)際上，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于空氣中對(duì)流等作用的存在，要達(dá)到自熄作用，纖維材料的要達(dá)到自熄作用，纖維材料的LOI需要在需要在25%以上，所以上，所以當(dāng)纖維的以當(dāng)纖維的LOI達(dá)到達(dá)到27%時(shí)，就認(rèn)為具有阻燃作用。時(shí)，就認(rèn)為具有阻燃作用。分類LOI(%)燃燒狀態(tài)纖維品種不燃35常態(tài)環(huán)境及火源作用后短時(shí)間不燃燒多數(shù)金屬纖維、碳纖

30、維、石棉、硼纖維、玻璃纖維及PBO、PBI、PPS纖維難燃2634接觸火焰燃燒，離火自熄芳綸、氟綸、氯綸、改性腈綸、改性滌綸、改性丙綸等可燃2026可點(diǎn)燃，能續(xù)燃，但燃燒速度慢滌綸、錦綸、維綸、羊毛、蠶絲、醋酯纖維等易燃20易點(diǎn)燃，燃燒速度快丙綸、腈綸、棉、麻、粘膠纖維等LOI對(duì)纖維燃燒性能的分類2 2、點(diǎn)燃溫度和燃燒時(shí)間、點(diǎn)燃溫度和燃燒時(shí)間 v 點(diǎn)燃溫度點(diǎn)燃溫度TI： 是指纖維產(chǎn)生燃燒所需的最低溫度，是燃燒的激發(fā)點(diǎn)溫度，稱著火點(diǎn)溫度。 取決于纖維的熱降解溫度和裂解可燃?xì)怏w的點(diǎn)燃溫度，其值愈高，纖維愈不易被點(diǎn)燃。v 燃燒時(shí)間燃燒時(shí)間 是指纖維放入一可燃環(huán)境（有氧、高溫）中，觀察纖維從放入到燃燒

31、所需的時(shí)間。 燃燒時(shí)間反應(yīng)纖維被點(diǎn)燃的快慢程度，取決于纖維的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱C、熱降解速率、點(diǎn)燃溫度。 3 3、燃燒溫度、燃燒溫度 TBv 是指材料燃燒時(shí)火焰區(qū)中的最高溫度值，又稱火焰最是指材料燃燒時(shí)火焰區(qū)中的最高溫度值，又稱火焰最高溫度。高溫度。v TB反應(yīng)纖維材料在燃燒中的反應(yīng)速度及其熱能的釋放反應(yīng)纖維材料在燃燒中的反應(yīng)速度及其熱能的釋放量量。TB值愈高，說(shuō)明纖維的燃燒性愈強(qiáng)，且對(duì)纖維進(jìn)值愈高，說(shuō)明纖維的燃燒性愈強(qiáng)，且對(duì)纖維進(jìn)一步燃燒的正反饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)。一步燃燒的正反饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)。v 該指標(biāo)取決于纖維的熱裂解速度以及氧化反應(yīng)速率、該指標(biāo)取決于纖維的熱裂解速度以及氧化反應(yīng)速率、量和完善程度，并與燃

32、燒時(shí)纖維質(zhì)量的損失率直接相量和完善程度，并與燃燒時(shí)纖維質(zhì)量的損失率直接相關(guān)。關(guān)。 v 續(xù)燃時(shí)間續(xù)燃時(shí)間 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，移開(kāi)火源后纖維材料持續(xù)有焰燃在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，移開(kāi)火源后纖維材料持續(xù)有焰燃燒的時(shí)間。燒的時(shí)間。 主要反映纖維材料持續(xù)燃燒的能力。主要反映纖維材料持續(xù)燃燒的能力。v 陰燃時(shí)間陰燃時(shí)間 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，當(dāng)有焰燃燒終止后，或者移開(kāi)火在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，當(dāng)有焰燃燒終止后，或者移開(kāi)火源后，纖維材料持續(xù)無(wú)焰燃燒的時(shí)間。源后，纖維材料持續(xù)無(wú)焰燃燒的時(shí)間。 陰燃只在固陰燃只在固-氣相界面處燃燒，不產(chǎn)生火焰或火焰貼近氣相界面處燃燒，不產(chǎn)生火焰或火焰貼近可燃物表面的一種燃燒形式，燃燒過(guò)

33、程中可燃物成熾熱可燃物表面的一種燃燒形式，燃燒過(guò)程中可燃物成熾熱狀態(tài)，也稱為無(wú)焰燃燒或者表面熾熱型燃燒。狀態(tài)，也稱為無(wú)焰燃燒或者表面熾熱型燃燒。纖維難燃的途徑及形式纖維難燃的途徑及形式v 纖維的難燃性纖維的難燃性 一般通過(guò)阻止或減少纖維熱分解、隔絕或稀釋氧氣和快速降溫使其終止燃燒等原理實(shí)現(xiàn)。v 目前的難燃纖維主要分為兩類：目前的難燃纖維主要分為兩類： 在紡絲原液中加入阻燃劑，混合紡絲。 由合成的難燃聚合物紡絲，如Nomex（芳綸1313纖維)、酚醛樹(shù)脂纖維、聚酰亞胺纖維(杜勒特Dunette)纖維的熔孔性纖維的熔孔性 1.1.定義：當(dāng)纖維及其制品上為熱體所濺時(shí)被熔定義：當(dāng)纖維及其制品上為熱體所

34、濺時(shí)被熔 成孔洞的性能。成孔洞的性能。 抗熔性：抵抗熔孔現(xiàn)象的性能?？谷坌裕旱挚谷劭赚F(xiàn)象的性能。 2. 2. 合成纖維易產(chǎn)生熔孔現(xiàn)象的原因合成纖維易產(chǎn)生熔孔現(xiàn)象的原因 滌綸、錦綸熔融所需的熱量較少；滌綸、錦綸熔融所需的熱量較少； 滌綸、錦綸的導(dǎo)熱系數(shù)比棉、粘、羊毛大。滌綸、錦綸的導(dǎo)熱系數(shù)比棉、粘、羊毛大。 3. 3. 改善織物抗熔性的方法：改善織物抗熔性的方法： 合纖與天然纖維混紡；合纖與天然纖維混紡； 制造包芯紗（芯用錦綸、滌綸，外層用棉）。制造包芯紗（芯用錦綸、滌綸，外層用棉）。 v 光學(xué)性質(zhì)：纖維在光照射下表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。主光學(xué)性質(zhì)：纖維在光照射下表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。主要包括色澤、雙折射、耐

35、光性。要包括色澤、雙折射、耐光性。v 光學(xué)性質(zhì)與紡織品的外觀質(zhì)量關(guān)系密切；光學(xué)性質(zhì)與紡織品的外觀質(zhì)量關(guān)系密切；v 光學(xué)性質(zhì)是研究纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種途徑光學(xué)性質(zhì)是研究纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種途徑第二節(jié)：第二節(jié)： 光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)本節(jié)內(nèi)容：n一、光在纖維中的反射與折射現(xiàn)象 n二、雙折射現(xiàn)象與雙折射率n三、纖維的光澤n四、耐光性與光照穩(wěn)定性 v 按照幾何光學(xué)概念，當(dāng)平行光入射到透明、均勻、各向按照幾何光學(xué)概念，當(dāng)平行光入射到透明、均勻、各向同性的兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，一般情況下，一部分光同性的兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，一般情況下，一部分光從界面上反射，形成反射光；一部分光將進(jìn)入另一介質(zhì)，從界面上反射，形成反射

36、光；一部分光將進(jìn)入另一介質(zhì)，形成折射光。形成折射光。v 折射率：入射角的正弦與折射角的正弦之比。折射率：入射角的正弦與折射角的正弦之比。一、光在纖維中的反射與折射現(xiàn)象一、光在纖維中的反射與折射現(xiàn)象 一、光在纖維中的反射與折射現(xiàn)象一、光在纖維中的反射與折射現(xiàn)象 v 光與平行界面介質(zhì)的相互作用光與平行界面介質(zhì)的相互作用: :v 反射、折射與透射作用在介質(zhì)中發(fā)生多次，強(qiáng)度隨作反射、折射與透射作用在介質(zhì)中發(fā)生多次，強(qiáng)度隨作用次數(shù)衰減，因介質(zhì)對(duì)光有吸收作用用次數(shù)衰減，因介質(zhì)對(duì)光有吸收作用 入射主反射次反射次透射主透射介質(zhì)1(空氣或液體)介質(zhì)1(空氣或液體)介質(zhì)2(纖維)2211(a)層狀結(jié)構(gòu)入射反射1反

37、射3折射2折射1折射3反射2(b)纖維普通纖維截面形狀多為圓形，光在纖維內(nèi)多次反射、折射和透射irtt2t3trtr2trtt2rtr(c)纖維集合體若纖維之間產(chǎn)生的光的干涉作用忽略不計(jì)，光與纖維集合體的作用則為光與各單根纖維作用結(jié)果的疊加1. 1. 定義定義 平行偏振光沿非光軸方向投射到纖維上時(shí)，除了在界平行偏振光沿非光軸方向投射到纖維上時(shí)，除了在界面上產(chǎn)生反射光外，進(jìn)入纖維的光線被分解成兩條折面上產(chǎn)生反射光外，進(jìn)入纖維的光線被分解成兩條折射光，稱之為纖維的雙折射。射光，稱之為纖維的雙折射。 其中一條：其中一條： 尋常光（簡(jiǎn)稱尋常光（簡(jiǎn)稱o o光），遵守折射定律，振動(dòng)面光），遵守折射定律，振

38、動(dòng)面光軸，光軸，n n； 另一條：另一條： 非尋常光（簡(jiǎn)稱非尋常光（簡(jiǎn)稱e e光），不遵守折射定律，振動(dòng)面光），不遵守折射定律，振動(dòng)面光軸，光軸，n n。 雙折射率：雙折射率：n=nn=n- n- n 二、雙折射現(xiàn)象與雙折射率二、雙折射現(xiàn)象與雙折射率 v 傳播速度較慢的光，稱慢光，又稱傳播速度較慢的光，稱慢光，又稱e光，該光，該方向的折射率較大方向的折射率較大v 傳播速度較快的光，稱快光，又稱傳播速度較快的光，稱快光，又稱o光，該光，該方向的折射率較小方向的折射率較小v 雙折射率雙折射率n nnv n0為正晶體；為正晶體；n0為負(fù)晶體；為負(fù)晶體；n=0為零晶體為零晶體v 大多數(shù)纖維為正晶體大多

39、數(shù)纖維為正晶體纖維折射率nnn-n棉1.5731.5811.5241.5340.0410.051苧麻1.5951.5991.5271.5400.0570.068亞麻1.5941.5320.062羊毛1.5531.5561.5421.5470.0090.012桑蠶絲1.5781.5380.040粘膠纖維1.5391.5501.5141.5230.0180.036三醋酯纖維1.4741.479-0.005滌綸1.7251.5370.188錦綸61.5681.5150.040錦綸661.5701.5801.5201.5300.053腈綸1.5001.5101.5001.510-0.0050維綸1.5

40、471.5220.0252、常見(jiàn)纖維的雙折射率v 由于紡織纖維的結(jié)構(gòu)不完全均勻，在纖維之間或單一纖由于紡織纖維的結(jié)構(gòu)不完全均勻，在纖維之間或單一纖維的表層與內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生差異，故纖維的折射率和雙折維的表層與內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生差異，故纖維的折射率和雙折射率也必然存在差異。射率也必然存在差異。v 3、雙折射率與纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系、雙折射率與纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系v 纖維雙折射率的大小與纖維分子的取向程度和分子本纖維雙折射率的大小與纖維分子的取向程度和分子本身結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱程度有關(guān)。身結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱程度有關(guān)。v 纖維中大分子與纖維軸平行排列時(shí)，纖維雙折射率最纖維中大分子與纖維軸平行排列時(shí)，纖維雙折射率最大；大分子完

41、全紊亂排列，雙折射率為零。大；大分子完全紊亂排列，雙折射率為零。v 雙折射率反映的是纖維材料的各向異性的特征，而各雙折射率反映的是纖維材料的各向異性的特征，而各向異性由分子鏈的取向決定。向異性由分子鏈的取向決定。 用于判明纖維分子的取向程度用于判明纖維分子的取向程度 n n大，取向度大。大，取向度大。v 1. 纖維的顏色纖維的顏色 v 纖維的顏色取決于纖維對(duì)不同波長(zhǎng)色光的吸收和反射能力。纖維的顏色取決于纖維對(duì)不同波長(zhǎng)色光的吸收和反射能力。v 天然纖維的顏色取決于：天然纖維的顏色取決于：v 品種（即天然色素）；生長(zhǎng)過(guò)程中的外界因素。品種（即天然色素）；生長(zhǎng)過(guò)程中的外界因素。v 合成纖維的顏色取決

42、于：原料（是否含有雜質(zhì)）：合成纖維的顏色取決于：原料（是否含有雜質(zhì)）： 紡絲工藝紡絲工藝（如溫度、加熱、時(shí)間（如溫度、加熱、時(shí)間 等）等） 三、纖維的色澤三、纖維的色澤 各種顏色的波長(zhǎng)與波長(zhǎng)范圍（各種顏色的波長(zhǎng)與波長(zhǎng)范圍（nm） 顏色顏色感覺(jué)感覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍范圍顏色顏色感覺(jué)感覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍范圍紅色紅色700700620-620-780780綠色綠色510510480-575480-575橙色橙色610610595-595-620620藍(lán)色藍(lán)色470470450-480450-480黃色黃色580580575-575-595595紫色紫色420420380-450

43、380-4502、纖維的光澤、纖維的光澤 v 紡織纖維的光澤既與光的反射和折射有關(guān)，又與光的透射有關(guān)。紡織纖維的光澤既與光的反射和折射有關(guān)，又與光的透射有關(guān)。v 纖維的光澤取決于三類反射：纖維的光澤取決于三類反射：v 鏡面反射：鏡面反射：如果平行光射向界面為平面的物體，反射出來(lái)的仍將如果平行光射向界面為平面的物體，反射出來(lái)的仍將是平行光，這種反射稱為，表現(xiàn)出是平行光，這種反射稱為，表現(xiàn)出很強(qiáng)的光澤很強(qiáng)的光澤。v 漫反射：漫反射：如果平行光射向界面粗燥的物體，反射出來(lái)的光均勻地如果平行光射向界面粗燥的物體，反射出來(lái)的光均勻地射向各個(gè)方向，這種反射稱為，表現(xiàn)出射向各個(gè)方向，這種反射稱為，表現(xiàn)出均勻

44、而柔和的光澤均勻而柔和的光澤。v 散射光：散射光：因光子的多次碰撞從纖維表層散射出的光線，其與入射因光子的多次碰撞從纖維表層散射出的光線，其與入射光的角度無(wú)關(guān)，與入射光能量和纖維表層結(jié)構(gòu)與組成有關(guān)。光的角度無(wú)關(guān)，與入射光能量和纖維表層結(jié)構(gòu)與組成有關(guān)。v 在纖維體內(nèi)，材料密度由外及里連續(xù)或分層變化的結(jié)構(gòu)，在纖維體內(nèi)，材料密度由外及里連續(xù)或分層變化的結(jié)構(gòu)，稱為纖維的層狀結(jié)構(gòu)。稱為纖維的層狀結(jié)構(gòu)。v 天然纖維在形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)差異，以及化學(xué)纖維的天然纖維在形成過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)差異，以及化學(xué)纖維的生產(chǎn)工藝或材料不同，均可使纖維具有層狀結(jié)構(gòu)。層狀結(jié)生產(chǎn)工藝或材料不同，均可使纖維具有層狀結(jié)構(gòu)。層狀結(jié)構(gòu)

45、使纖維體內(nèi)光的折射率產(chǎn)生差異。構(gòu)使纖維體內(nèi)光的折射率產(chǎn)生差異。影響纖維光澤的主要因素影響纖維光澤的主要因素 v 纖維的層狀結(jié)構(gòu)纖維的層狀結(jié)構(gòu) 多層反射作用使到達(dá)纖維表面的反射光產(chǎn)生疊加，且不同波長(zhǎng)光還會(huì)產(chǎn)生干涉作用，纖維呈現(xiàn)出較強(qiáng)的光澤而不耀眼。入射反射1234空氣層1層2層3層4v 纖維縱向形態(tài)對(duì)光澤的影響纖維縱向形態(tài)對(duì)光澤的影響 如纖維縱向表面平滑一致，則漫反射少，纖維表現(xiàn)出較強(qiáng)的光澤。 化學(xué)纖維：若無(wú)卷曲，鏡面反射較多光澤較強(qiáng)。 絲光棉光澤較強(qiáng)纖維膨脹使天然轉(zhuǎn)曲消失，縱向表面變得較為平滑。 粗羊毛：鱗片較稀疏，緊貼于毛干上，表面較為平滑，光澤較強(qiáng)。 細(xì)羊毛：鱗片稠密，在毛干上貼緊程度較差

46、，光澤則較柔和。 若鱗片受損傷，羊毛的光澤會(huì)變暗淡。 制造半無(wú)光或消光化纖的常用方法 紡絲液或紡絲熔體中加入二氧化鈦(TiO2)消光劑v 橫向截面形狀橫向截面形狀 圓形截面纖維： 纖維外觀較明亮。 平行光束照射時(shí)，圓截面纖維如同一凸透鏡，透射光會(huì)聚焦，形成極光點(diǎn)或線，稱為“極光” 光線在纖維體內(nèi)的多次反射會(huì)造成晶亮透明晶體的效果，但無(wú)層次感。 三角形截面纖維： 照射到纖維上的光線會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的鏡面反射效果。 象棱柱晶體一樣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)或不同視角觀察時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光澤明暗相間的現(xiàn)象，稱為“閃光” 效應(yīng)。 三角棱鏡的色散作用，還會(huì)產(chǎn)生不同色彩效應(yīng)。四、耐光性及光照穩(wěn)定性四、耐光性及光照穩(wěn)定性 v 耐光性：耐光性： 指纖維受光照后其力學(xué)性能保持不變的性能。 腈綸羊毛麻棉粘膠滌綸錦綸蠶絲v 光照穩(wěn)定性：光照穩(wěn)定性： 指纖維受光照射后其不發(fā)生降解或光氧化、不產(chǎn)生色澤變化的性能。 蠶絲（酪氨酸 ）、錦綸第三節(jié)：第三節(jié)： 電學(xué)性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)一、纖維的導(dǎo)電性一、纖維的導(dǎo)電性 v纖維導(dǎo)電性指標(biāo)：比電阻纖維導(dǎo)電性指標(biāo)：比電阻 各種物質(zhì)的電阻與其長(zhǎng)度成正比，與其橫截面各種物質(zhì)的電阻與其長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比