新版东华大学考研纺织材料学考研真题精选Word格式文档下载.docx

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纤维的取向度大，大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸强度较大，伸长较小，模量较高，光泽教好，各向异性明显。

2.（15分）纤维的吸湿性是由什么因素决定的？

列出三种吸湿性好和吸湿性差的纤维。

P92参考

一.自身因素主要是指纤维的结果因素：

（1）纤维大分子亲水基团的数量和强弱.如含有羟基、胺基、羧基、酰胺基等极性基团的纤维，由于这些基团都是亲水性的，所以若含有这种集团的数量多，吸水性就好

（2）纤维的结晶度.因为纤维的吸湿作用主要发生在无定形区，所以纤维的结晶度低，吸湿性就好，而且在相同的结晶度下，晶粒小的吸湿性较好。

（3）纤维内孔隙的大小与多少.纤维的孔隙既是水分子进入的孔道，也是水分子容纳的区域，因此纤维结构致密的吸湿性就小

（4）纤维的比表面积.纤维单位体积所具有的表面，称为比表面积。

纤维比表面积大，表面能越高，表面吸附的水分子则越多，吸湿性也就越好。

越细的纤维纤维比表面积越大、吸湿性也就越好。

（5）纤维所附伴生物的性质和数量.如天然纤维的蜡质，胶质等含量，化学纤维的油剂含量对纤维的吸湿能力的大小有一定的影响。

二.外界因素：

（1）与时间有关.因为纤维的吸湿和放湿可以看作是一种高浓度向低浓度扩散的现象，在浓度梯度较大时，吸湿或放湿过程进行激烈，反之则进行缓慢，其回潮率与时间的关系近似指数曲线

（2）与空气的温湿度条件有关.在温度一定下，当相对湿度增大时，开始阶段迅速增大，接着几乎成一平缓直线。

然后在高湿时以更快速度上升，这种平衡回潮率与相对湿度的关系成S曲线，即所谓吸湿等温线

（3）由于滞后现象存在，以致与吸湿和放湿有关的历史情况（或原有回潮率）有关，其规律是同一种纤维的，在同样的空气条件下，放湿达到的平衡回潮率要大于吸湿达到的平衡回潮率。

由于这三项因素，所以进行纺织纤维试验时，应该先进行预调湿，在标准温湿度下进行调试平衡后在进行试验。

此外大气压力、卷装的紧密度、风速对于纺织材料的吸湿也有影响.

吸湿性好的纤维:

羊毛、粘胶、蚕丝

吸湿性差的纤维：

锦纶、腈纶、涤纶

3.（15分）化纤纺丝主要有哪几种方法？

各适用于哪些纤维？

p39参考

模仿蚕吐丝过程，将纺丝熔体或纺丝液通过喷丝孔挤出后凝固成丝条的过程称为纺丝。

喷丝孔喷出的丝条称为初生纤维。

根据纺丝液的不同分为：

熔体纺丝：

直接纺丝、切片纺丝

溶液纺丝：

一步法、两步法

（1）熔体纺丝：

将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体，熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，使成细流状射入空气中，经冷凝而成为细条。

过程简单、纺丝快、孔数少、截面多为圆形。

涤纶、锦纶、丙纶采用熔体纺丝

（2）溶液纺丝：

湿法纺丝、干法纺丝

湿法纺丝：

将纺丝溶液从喷丝孔中压出、在液体凝固剂中固化成丝。

纺丝速度慢、孔数多，有明显的皮芯结构。

腈纶、维纶、氯纶、粘胶。

干法纺丝：

将纺丝液从喷丝孔中压出，在热空气中使溶剂挥发固化成丝。

工艺较复杂、成本高；

醋酯纤维、氨纶等

4.（15分）给出以下五种纤维，并提供一个只有蒸馏水和火的实验室，试将它们用该实验室现有条件区别开来。

玻璃纤维粘胶纤维涤纶纤维棉纤维聚丙烯纤维

5.（10分）测得一根15m长的涤纶纱重0.20g，计算其特数、英制支数、公制支数及纱线直径（已知：

涤纶的密度为1.38g/cm3）。

解：

特数Nt=0.2×

1000/15=13.33tex

英制支数Ne=590.5/Nt=590.5/13.33=44.30英支=44.30s

公制支数Nm=1000/Nt=75.02公支

纱线直径d=0.03568

=0.03568

=0.11mm

6.（15分）下图为聚丙烯纤维的拉伸曲线，标出纤维的断裂伸长、拉伸强力、屈服点、拉伸断裂功。

7.（15分）给定以下纺织品，选择纤维和织物，并简述理由。

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2007年硕士学位研究生招生考试试题

1．纳米及纳米尺寸、（网查）

纳米：

长度单位，1nm=10-9m。

纳米尺度：

在1nm至100nm范围内的几何尺寸。

2.短/短（S/S）及短/长（S/F）复合纺纱p202

赛络纺（S/S）：

将两根粗纱以一定间距平行引入细纱机牵伸区内，同时牵伸，并在集束三角区内回合加捻形成单纱，须条和纱均有同向捻度。

赛络菲尔纺（S/F）：

由一根经牵伸后的须条与一根不经牵伸但具有一定张力的长丝束在加捻三角区复合加捻形成复合纱。

两组分间基本上不发生转移，相互捻合包缠在一起，形成一种外形似单纱，结构似线的纱。

3.织物的耐久性p305

耐久性：

指材料与使用寿命有关的力学、热学、光学、电学、化学、生物老化等性质，还涉及织物形态、颜色、外观的保持性，即织物性状的持久与稳定。

4.纤维的形态结构及原纤p43

形态特征：

指纤维在光学显微镜或电子显微镜乃至原子力纤维间下能被直接观察到的结构。

一般按尺度和部位分为表观形态、表面结构、微细结构三类。

原纤：

指大分子有序的排列结构，或称结晶结构。

按其尺寸大小和堆砌顺序可分为基原纤、微原纤、原纤、巨原纤、细胞等。

5.品质长度及短绒率（网查）p69

品质长度（右半部平均长度）（Lp）：

比主体长度长的那部分纤维的平均长度。

短绒率：

长度在某一界限以下的纤维所占的百分率。

6.针织物的未充满系数p280

未充满系数：

δ=线圈长度L0/纱线直径d，可表示纱线粗细不同时的针织物稀密程度;

δ越大，说明针织物越稀疏。

7.纤维的双折射率及各向异性p152

双折射率：

△n=n//-n⊥，n//和n⊥分别为光波振动方向平行于纤维轴的平面偏振光传播时的折射率和垂直于纤维轴的平面偏振光传播时的折射率。

各向异性：

纤维在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性。

8.接触角及浸润滞后性p133、134

接触角：

气-液切面与固-液界面间含液体的夹角。

浸润滞后性：

固体表面第一次浸润和第二次浸润间存在的差异，且第一次浸润角θ1恒大于第二次浸润角θ2。

9.交织物及混纺织物（网查）

交织物：

是指经纱与纬纱采取不同纤维原料的纱线组成的机织物；

或是以两种或两种以上不同原料的纱线并和或间隔制织而成的针织物。

混纺织物：

是以单一的混纺纱线织成的织物

10.纺织材料的耐热性及热稳定性p147

耐热性：

是指纤维经热作用后力学性能的保持性

热稳定性：

指纤维在热作用下的结构形态和组成的稳定性。

1．（15分）棉花，或羊毛，或常规化学纤维的主要质量考核指标是什么（任选一种纤维）？

简述各指标的一般评价方法和标准方法。

2.（15分）试比较棉浆粘胶，竹浆粘胶，高湿模量（HWM）粘胶，日本的虎木棉（Polynosic），Modal，富强纤维，Tencel，Lyocell，强力粘胶纤维在组成，结构和性能上的同异性，并按普通粘胶，富强粘胶和强力粘胶进行归类。

p55

普通粘胶：

棉浆粘胶、竹浆粘胶

富强纤维：

高湿模量（HWM）粘胶、日本的虎木棉、Modal

强力粘胶：

Tencel，Lyocell，强力粘胶纤维

3.（15分）试画棉与涤纶的拉伸曲线，若将两种纤维混纺，试分析随着涤纶纤维含量的增加，其混纺纱的强力、吸湿性、耐磨性、抗熔性的变化及原因。

P290

答：

如图可知，棉的断裂强力低，断裂伸长小，初始模量大，断裂功小。

随着涤纶含量的增加，混纺纱强力提高，吸湿性下降，耐磨性提高，抗熔孔性下降。

原因：

涤纶的断裂强力和伸长大，涤纶本身结构和排列紧密，吸湿性差，断裂功大，耐磨性好。

4.（15分）试分析棉纤维转曲，细羊毛卷曲及化学短纤维卷曲各自形成的原因；

并给出描绘纤维卷曲性状的指标及其含义。

P78-82（参考）

棉纤维转曲的形成是由于棉纤维生长发育过程中微原纤沿纤维轴向螺旋形排列的结

果。

棉铃开裂前，纤维内含有较多水分，纤维不出现转曲。

只有当棉纤维干涸以后由于内应力的作用才形成纤维的转曲状。

指标：

单位长度中的转曲数，是每厘米中转曲个数，即纤维上扭转

的次数；

转曲角。

羊毛：

自然卷曲。

由于羊毛内部结构中的正偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。

卷曲率，即波宽与波高之比

化纤：

化学纤维一般都要为赋予卷曲以改善其可纺性和织物性能，可采用机械卷曲法（暂时卷曲），复合纺丝法（永久卷曲），三维卷曲法及各种变形加工方法。

①卷曲数：

每厘米长纤维内的卷曲个数，是反映卷曲多少的指标。

②卷曲率：

指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分率（或表示卷曲的纤维的缩短程度）。

③卷曲回复率：

指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对卷曲伸直长度的百分率，反映卷曲牢度的指标。

④卷曲弹性率：

指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对伸直长度的百分率，反映卷曲牢度的指标。

5.（15分）试述织物折痕回复性的表征指标，测试方法及影响因素，并比较机织物与针织物褶皱性的差异及原因。

P318

织物的折痕回复性：

织物在外力作用下产生折痕后的回复程度。

折痕回复角，折痕回复率。

方法：

1、折叠法（水平法、垂直法。

）2、揉搓拧绞法

影响因素：

（1）纤维性状。

a.几何形态。

线密度：

纤维越粗，回复越好；

纤维形态：

圆形截面，回复性好，纵向光滑纤维，回复性好。

b.纤维弹性。

弹性提高（特别是急弹性），回复性提高。

c.纤维表面摩擦。

表面摩擦系数小，回复较好。

（2）纱线结构：

捻度适中，抗皱性好。

（3）织物几何结构。

a.厚度：

厚度越大，回复性越好；

b.织物组织：

针织物为线圈结构，故弹性好、蓬松、质地厚，抗皱性优于机织物。

平纹回复性最差，斜纹次之，缎纹最好，织物经纬密越大，回复性越好。

（4）环境条件：

温度增加，纤维间摩擦阻力增大，抗皱性降低。

6.（15分）已知经纱为毛/涤混纺纱，纱密度δT=0.85g/cm3；

纬纱为纯毛纱，纱直径为0.2mm；

经、纬纱支相同，NmT=NmW=40公支；

经、纬密分别为PT=424根/10cm；

PW=248根/10cm。

试求织物的经、纬紧度和总紧度（ET、ET和EZ）；

如果纬纱采用经纱的用纱，织物纬向紧度和纬密不变时，纬密应该为何值？

如考虑纱在织物中的屈曲μT=μT=（L0-LF）/L0=12%，其中L0为纱的长度，LF为织物长度，试求织物的每平方米重量和纬纱改变后的重量的变化量。

（参考）

经纱直径dt=1.1284/

=1.1284/

=0.19mm

经向紧度ET=PT×

dt（%）=424*0.19%=80.56%

纬向紧EW=d*PW=248*0.2（%）=49.6%

EZ=80.56%+49.6%-80.56*49.6/100（%）=90.2%

如果采用经纱用纱，因为紧度和纬密不变，由ET=PT×

dt（%）得纱线直径d=0.2mm=1.1284/

解得Nm=37.45公支

织物的平方米重量w=

=

所以织物的每平方米重量w=190.91g/m2

纱线改变后重量的变化量Go=-

+

=75.25-70.45=4.8g/m2

7.（10分）已知大豆蛋白改性PVA纤维3D/76mm,拉伸测量时两夹头间距离为10mm；

拉伸断裂强力为11.76cN，伸长率21%。

试求纤维的断裂长度；

该纤维的分特数（dtex）和断裂强度（N/tex），并指出强度计算值可能产生误差的原因。

ND=3D=3×

Ndt得Ndt=3.33dtex;

断裂强度Pdt=11.76/3.33cN/dtex=3.53cN/dtex=3530N/tex

解得断裂时长度lb=1.21mm

断裂长度Lb=

产生误差原因：

断裂伸长测量不精确，纤维的伸直性不理想。

根数可能有误差，在读数的时候可能不准确。

2008年硕士学位研究生招生考试试题

1．纳米尺寸和纳米纤维材料（网查）

纳米尺度：

纳米纤维材料：

指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内，或由它们作为基本单元构成的材料。

2.混纺纱及复合纱p199

混纺纱：

由两种或两种以上纤维混合纺纱或纺纱或合股而成的丝、纱、线统称为混纺纱。

复合纱：

即由短纤维和短纤维、短纤维和长丝、长丝和长丝、纤维束和纱等组合或复合在一起的纱、丝、线.

3.织物结构相和零结构相p277

结构相：

一般指织物的几何结构，指织物中经纬纱线相互交织呈屈曲状态的空间构相。

对织物的物理机械性能和外观效应有影响。

零结构相：

当织物中的经纱和纬纱的波峰点均在织物的表现平面中。

4.纤维的原纤结构及聚集态结构p43、p44

原纤结构：

聚集态结构：

指构成该纤维的大分子链之间的作用形式与堆砌形式，又称“超分子结构”和“分子间结构”。

5.差微摩擦效应与毡缩性p130

差微摩擦效应：

是羊毛纤维特有的纤维现象，即顺鳞片摩擦的摩擦系数小于逆鳞片摩擦系数。

毡缩性：

羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复作用，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互纠缠毡化的现象。

6.线圈排列密度和未充满系数p280

线圈排列密度：

织物单位长度或者单位面积内的线圈数；

横密PA：

线圈纵行/5c；

纵密PB：

线圈横列数/5cm;

总密度则是针织物在25cm面积内的线圈总数。

7.纤维的双折射率与取向因子p152

取向因子：

指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度

8.初始模量与动态损耗模量p100、110

初始模量：

纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比值。

即应力-应变曲线在起始段的斜率。

动态损耗模量：

反映纤维中粘流部分的作用，其大小与交变负荷作用下由纤维大分子链间的相互滑移或摩擦产生的粘滞作用有关。

9.临界捻系数与强力利用系数p224、231

临界捻系数：

表示纱线加捻程度的指标之一，可用来比较同品种不同粗细纱线的加捻程度，在一定范围内，纱强随加捻增加而增加，达到一定范围后随加捻增加而减小，获得的最大捻系数称为临界捻系数。

强力利用系数：

纱线强度与组成该纱线的纤维强度之比。

10.纺织材料的耐热性与光照稳定性p147、155

光照稳定性:

纤维受光照射后不发生降解或光氧化，不产生色泽变化的性能。

1．（15分）试比较羊毛纤维、锦纶纤维和弹性纤维在结构和弹性性能上的同异点，并讨论如何表达纤维的弹性及其稳定性。

2.（15分）试说明为何棉纤维的成熟度，或羊毛的直径是其品质评定的最主要指标（任选一种纤维）？

并简述这一指标的基本测量方法及其对纤维品质的影响。

一|棉纤维的线密度随着细胞壁的增厚而增大，使纤维的性状改变。

所以成熟度几乎与各项物理性能指标密切相关（除长度外），综合反映棉纤维的内在质量。

根据成熟度可把棉纤维分为：

成熟纤维、过成熟纤维、未成熟纤维、极不成熟纤维

成熟度指标：

成熟系数：

指棉纤维中断截面恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值

M

式中：

M----棉纤维成熟度系数；

δ----棉纤维壁厚；

D----棉纤维截面复圆后的直径

基本测试方法：

中腔胞壁对比法、NaOH膨胀法、偏振光

中腔胞壁对比法：

成熟好的纤维胞壁厚而中腔宽度小，成熟度差的胞壁薄而中腔小。

所以可根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值来测定成熟系数。

NaOH膨胀法：

棉纤维在18%NaOH溶液中膨化后，截面形状改变。

根据膨化后胞壁厚度/纤维最大宽度，纤维外形定确定正常纤维N、薄壁纤维B、死纤维D；

计算成熟度比M。

偏振光法：

利用棉纤维的双折射性质，在偏振光显微镜中观察棉纤维的干涉色，来确定纤维的成熟度。

细绒棉的M在1.5~2.0为成熟纤维，一般纺纱用的M在1.7~1.8为最佳；

未成熟的M<

1.5，过成熟的M>

2.0；

死纤维M<

0.7，完全不成熟纤维M＝0，完全成熟纤维M＝5.0。

长绒棉在1.7~2.5为成熟棉，理想的纺用M在2.0左右

棉纤维的成熟度与纺纱工艺、成品质量的关系：

成熟度高的棉纤维能经受打击，易清除杂质；

吸湿较低，弹性较好，加捻效率较低；

在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高；

吸色性好，织物染色均匀。

成熟度中等的棉纤维，由于纤维较细，成纱强度高。

二、羊毛细度是决定羊毛品质最重要的一个指标，与纺纱工艺、成纱质量有密切关系，直接影响织物风格。

羊毛细度指标：

平均直径、品质支数、特克斯数（tex）

气流仪法（棉，羊毛）在一定容积的容器内放置一定重量的纤维，容器两端有网眼板，可以通过空气，当两端一定压力差的空气流过时，则空气流量与纤维的比表面积平方成反比例关系。

显微镜投影法：

常用于羊毛细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。

投影放大倍数一般为500倍，用放大500倍的锲形卡尺测量纤维直径。

通常用分组计数法，计算出纤维的平均直径和直径变异系数。

与纤维质量的关系：

羊毛越细，羊毛粗细越均匀、强度越高、卷曲多、光泽柔和、（长度偏短）；

羊毛细，有利于成纱强力和条干均匀羊毛细，织物柔软、风格好。

3.（15分）依据织物起毛起球的过程，讨论影响织物起毛起球的因素，以及克服织物起毛起球的方法。

P324、325、326

（1）过程

1、织物原样有毛羽

2、第一阶段起毛、织物表面的纤维因不断经受摩擦从织物中抽出产生毛茸

3、第二阶段纠缠、未脱落的纤维相互纠缠，并加剧纤维的抽拔

4、第三阶段成团、纤维缠结越来越紧，最后形成小球粒

5、第四阶段成球、连接球粒的纤维断裂或抽拔

6、第五阶段脱落、出现部分球粒脱落

（2）因素：

纤维的静态和动态力学性质、纤维的形态和表面性质、毛羽量和毛羽长度

1、纤维要求足够的强度和伸长性（高的断裂强功或韧性大）和耐疲劳性

2、纤维要柔软、易于弯曲变形和形成纠缠

3、要有足够多和足够长的突出毛羽

4、要有产生纠缠的摩擦条件（非单向，能反复进行）。

只要能影响此四个条件的因素都将影响织物的起毛起球。

（3）消除方法

1、积极，有效法：

减少毛羽量，控制纤维的弯曲刚度，增加纤维集合体中纤维的相互作用。

2、消极被动，有效法：

降低纤维的韧性和耐疲劳性，加快纤维球的断裂脱落，采用粘结，涂层和烧毛整理，减少毛羽的产生和起始毛羽量。

织物的抗起毛起球，应以改进纺纱，织造工艺和采用新型纺纱，织造及减少毛羽的加工技术为主，纤维改性和整理为辅。

4.（15分）试在同一坐标系中画苎麻与涤纶纤维的拉伸曲线，若将两种纤维混纺，试分析随着涤纶纤维含量的增加，其混纺纱的强力、吸湿性、耐磨性、抗熔性的变化及原因。

（参考p290）

5.（15分）试定义织物的风格及舒适性和织物功能的可靠性及使用安全性，并阐述其在衣着用纺织品和产业用纺织品中的意义和基本表达内容。

P329、343、371（织物组织结构p193、参考）

织物舒适性：

是人体对织物的生理感觉，往往以人体对织物的不适感为评价。

涉及织物的通透性、热湿舒适性、刺痒作用、静电及湿冷刺激等具体内容。

织物风格：

表示织物的外观风貌特征、穿着性能，是通过人们的视觉、触觉等对织物品质进行综合评价的结果。

是织物本身所固有的物理机械性能作用于人的感觉器官所产生的综合效应。

有棉型感、毛型感、丝绸型感、麻型感等。

客观性包括织物的原料性能、纱线结构、织物结构、色彩等因素。

主观性包括视觉风格和触觉风格，视觉是指纺织材料、组织结构、花型、颜色、光泽等特性刺激人的视觉感官产生的生理、心里反应。

触觉指织物的物理机械性能产生的变化作用于人的生理、心里反应。

影响手感的主要有：

拉伸与剪切性能、弯曲性能、压缩性能、 

表面性能、厚度、重量

织物可靠性：

织物的防护作用与功能的可靠和使用期内的功效保持与稳定。

织物安全性：

织物对人体和环境的安全程度，即不因各种化学、物理处理使织物产副作用及其他危害。

意义：

6.（15分）假设一高聚物的力学模型为Voight（或Kelvin）模型，即弹簧与粘壶的并联模型，并已知施加的拉伸应变ε=kt，试求该高聚物的初始模量；

当应变ε=ε0时，试证明该高聚物无应力松弛。

参考、P111

证明过程：

根据两个基本力学元件并联的变形特点建立本构关系式为：

；

当应力

=常数时，由本构关系得：

解微分方程，并由初始条件t=0，ε=0，可得到蠕变方程

e-t/τd）

Τd=η/E称为形变推迟时间；

当时间为t1时卸去负荷，即б=0，由本构关系得到蠕变回复方程ε（t-t1）=

e-t1/τd）e-（t-td）/τd

7.（10分）已知经纱为毛/涤混