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东华大学纺织材料学历年真题 第 16 页 共 29 页

b. 力学性质：弯曲刚度大不易起球（不易纠缠），强度小，弯曲疲劳差，易磨损的毛球易脱落。

②纱线性状（指捻度，纱线的结构，混纺纱中纤维径向分布）：捻度大不易起球，股线比单纱难起球。

③织物结构：织物组织，经纬密或未充满系数越大，易起球。浮线短，线圈小的不容易起球。

5．（12分）试述合纤织物加工和使用中产生静电的原因及其常用的消除静电的方法和原理。

答：原因：纤维在加工中要受到各种机件的作用，由于纤维与机械以及纤维与纤维间的摩擦，必会聚集起许多电荷从而产生静电。

方法：①机器接地；②提高空气的相对湿度；③改善摩擦条件（接触材料，摩擦速度）；④导电纤维的应用；⑤静电消除器；⑥加抗静电剂；⑦织物防静电整理。

机理：①可以降低纤维的摩擦系数，使在加工过程中较少发生静电；②可以增强纤维表面的吸湿性和降低纤维的表面比电阻，使已经产生的静电易于逸散，缩短电荷的半衰期。

三、计算题（共22分）

1．（12分）现有英制支数为30S的涤65/棉35的混纺纱2000公斤，取50克试样经烘干后称重为48.5克。试求：

（1）该混纺纱的特数（tex）；

（2）该混纺纱的公制公定回潮率和标准重量。

（注：棉的公制公定回潮率为8.5%，英制公定回潮率为9.89%，涤纶的公定回潮率为0.4%）

2．（10分）已知四种纤维的强度测量值：苎麻为36km（断裂长度），粘胶纤维为3.5cN/dtex，涤纶为5.2gf/den，羊毛为298N/mm2。试比较。

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东 华 大 学

2003年硕士学位研究生招生考试试题

科目：纺织材料学

(考生注意：答案须写在答题纸上，写在本试题上，一律不给分)

一、名词解释（每小题5分，共50分）：

1．再生纤维：再生纤维是以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的

化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维，如粘胶纤维、铜氨纤维等。

2．转移指数：衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内颁布程度的指标。

3．吸湿滞后性：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称作吸湿滞后性。

4．纤维双折射：平等光沿非光轴方向投身到纤维上时，除了在界面上产生反射光外，进入纤维内部的光线被分解成两条折射光。其中一条寻常光（o光）遵守折射定律，振动面垂直光轴，其折射率为记为n?，另一条为非寻常光（e光）不遵守折射定律，其振动面平行光轴，其折射率记为n∥，双折射率为

?n?n∥?n?。

5．断裂比功：拉断单位细度，单位长度纤维外力所做的功。应用：对不同粗细、长度的试样的外力所做的功应以此为依据。

6．质量比电阻：电流通过长1cm，质量为1g材料时的电阻值，单位为Ω·g/cm2。 7．周期性不匀：由机械状态不良引起的不匀，在波谱图上呈现烟囱状。 8．假捻变形纱：利用合成纤维的热塑性，将合成纤维原丝在强捻情况加热定

型，形成螺旋卷曲，再退去捻度，螺旋形卷曲保存下来，从而形成弹性大而蓬松的弹力丝。如高弹变形丝和低弹变形丝等。

9．织物的悬垂性：织物因自重下垂的程度及形态称为悬垂性。

10．紧度与未充满系数：机织物紧度指经纬纱所覆盖的面积占织物总面积的百分比。针织物未充满系数δ是指线圈长度l与纱线直径d的比值，δ越小针织物越紧密，可以表示纱线不同粗细时，针织物的稀密程度。

二、问答与计算题（共100分）

1．（15分）常用的表征纤维细度的指标有哪些？给出各自含义及适用的纤维。分析说明纤维细度对纺纱工艺及成纱质量的影响。

答：①直接法：a. 直径——直观，用于圆形截面的纤维。如羊毛。b. 投影宽度。c. 截面积。d. 比表面积。

②间接法：用长度—重量的关系衡量。

a. 特数Ntex——国际标准单位。定义：1000m长的纤维在公定回潮率下的

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重量克数。

Ntex?Gk?1000L

b. 旦数Nden——绢丝、化纤常用指标。定义：9000m长的纤维在公定回潮率下的重量克数。

Nden?Gk?9000L

c. 公制支数Nm——毛纤维常用。定义：在公定回潮率时，单位重量的纤维

Nm?LGk

L'840?Gk（其中L’的单位为码，Gk的单位为磅）

所具有的长度。

d. 英制支数Ne——在公定回潮率9.89%时，一磅重的棉纱线所具有的长度

Ne?的840码的倍数。

另有指标：①品质支数（用于毛）——沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细度。

②马克隆尼值

影响：①与成纱强度的关系：其他条件相同，纤维越细，成纱强度越高。 ②与成纱条干的关系：其他条件相同，纤维越细，成纱条干较均匀，在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较细的纱。

③与纺纱工艺的关系：纤维越细，加工过程中容易扭结，挤断而产生棉结（毛粒）。

2．（15分）何谓高聚物热机械性能曲线？合成纤维有哪些热转变点？说明各自定义及其在加工和使用中的应用。

答：定义：高聚物受力变形成初始模量等随温度变化而变化的曲线。 四个温度转变点：

①玻璃化温度Tg：非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低温度，或由玻璃态向高弹态转变的温度。

②粘流温度Tf：非晶态高聚物大分子链相互滑动的温度，或由高弹态向粘流态转变的温度。

③熔点温度Tm：高聚物结晶全部熔化时的温度，或晶态高聚物大分子链相互滑动的温度。

④分解温度Td：高聚物大分子主链产生断裂的温度。

玻璃化温度可用于指导产品加工中热定型工艺的参数选择及正确使用和保养，熔点温度用于规定该纤维的使用温度上限，粘流温度可使合成纤维在粘流态下进行加工定型。

3．（10分）以棉、粘胶纤维、醋酯纤维、涤纶为例，阐述影响纤维吸湿性的主要因素。

答：吸湿性比较从大到小排列的顺序为粘胶、棉、醋纤、涤纶。 影响吸湿性差异的主要原因是纤维的内在因素。 ①亲水基团的作用。纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸湿能力的大小。数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。如—OH、—CONH—、—COOH等。棉、粘纤大分子中的每一葡萄糖剩基含有3个—OH，在水分子和—OH

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之间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋纤中大部分羧基被乙酸基（—COCH3）取代，而乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋纤的吸湿性较低。涤纶中因缺少亲水性基团，故吸湿能力极差。

②纤维的结晶度。纤维的结晶度越低，吸湿能力就越强。粘胶纤维结构比棉纤维疏松，缝隙空间多，是其吸湿能力远高于棉的原因之一；合成纤维结构一般比较致密，而天然纤维组织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远大于合成纤维的原因之一。

③纤维的比表面积不同。 ④纤维内的伴生物和杂质。

4．（15分）织物（或服装）的服用性能包括哪些内容？说明各自的定义及评价方法。

答：①几何结构。指标：幅宽、密度（紧度和未充满系数）、平方米干重、纱线线密度与混纺比、纱线结构。

②坚牢性：织物抵抗外力作用的性能。指标：拉伸断裂、顶破、撕裂、耐磨性。

③外观保持性。指标：抗起毛起球性、尺寸稳定性、抗勾丝性、抗皱性等。 ④织物舒适性：（狭义）在环境—服装—人体系列中，通过服装织物的热湿传递作用经常保持人体舒适满意的热湿传递的性能。（广义）除了一些物理因素外（织物的隔热性、透气性、透湿性及表面性能）还包括心理与生理因素。指标：透气、透湿、透水、保暖、刺痒感、抗静电、冷湿感等。

⑤织物风格：（广义）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（触觉、视觉、听觉）。（狭义）织物的某种物理机械性能通过人手的触感所引起的综合反应。（手感）

⑥其他功能。a. 染色性：可染性，染色牢度；b. 卫生性能：抗霉、除臭、防蛀、洗净性；c. 缝纫性：可缝纫性；d. 阻燃性；e. 抗熔性。

5．（15分）测得65/35涤/粘混纺纱，每缕纱长100m，30缕纱的实测总重量为55.6g，该纱实际回潮率为4.7%，求该纱的特数、英制支数、公制支数及纱直径。（已知：混纺纱的体积重量δ=0.88g/cm3；纯涤纶纱的公定回潮率为0.4%；粘胶纱的公定回潮率为13%）

解：G干?55.6?65?0.4?35?13??53.1g Gk?53.1??1???55.65g

1001?4.7%??588?31.7 18.55Nt?18.55tex Nm?55.9支 d?0.16mm Ne? 6．（15分）某纯羊毛衫的线圈长度为2.7mm，纵密为92线圈/5cm，横密为76线圈/5cm，纱线细度为18tex，公定回潮率为15%。试求该针织物中平方米干重（g/m2），并说明纯毛织物在生产和使用中应注意的问题。

解：G干?0.0004lPAPBNt?118.2g/m2 应该注意羊毛缩绒性问题。

W1?公100

7．（15分）推导公式：?t?892tan?·?。式中?t为纱线捻系数；?为捻回角；? 19

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为纱线体积重量。试述加捻对纱线结构和性能的影响。

β β

β 100?h螺距 Ttexd πd

答：tan??而?t?Ttex?dh??dTtex100?Ttex892Ntex?tan? Ttex?892?Ntex

Ntex，所以?t?892tan??

加捻对纱线结构与性能的影响：

1．加捻对单纱的影响

（1）对单纱强力的影响：加捻对单纱既有积极作用又有消极的作用。捻度较小时，捻度增加，纱线强力增加，到临界捻度ak时纱线强力最大，当捻度>ak时捻度再增加，纱线的强力减小。

对长丝的影响：无捻长丝也有捻度，加捻后，抱合力增加，强力略有增加，但由于有效分力减小，强力很快下降。

（2）对单纱断裂伸长率的影响：纱线的ε%值随a的增加而增加，当捻度很大时，纱断裂伸长减小。

（3）对纱线体积重量δ，直径d的影响：δ—a增加，δ增加，超过一定范围后影响不大。d—a增加，d增加，到一定捻度后，d变化不大，捻度再增加，d又有增加趋势。

（4）对手感、光泽的影响：a越大，手感硬，光泽差。

（5）对纱的均匀度的影响：加捻使表现均匀度变差（因为加捻时，粗处的捻度少，细处的捻度多）

2．加捻对股线的影响 （1）股线强力

同捻时——①a单纱较大，刚股线强力随a的增加而降低；②a单纱较小时，刚股线强力随a股线的增加先增加后降低。

异捻时——①a股线增加，股线强力先可能下降，到一定程度后再提高；②a股线/a单纱=1.414股线强力最大。

（2）股线伸长率ε%：同捻时纤维的倾角随a股线的增加而增加，ε%增加；异捻时，随着a股线的增加，纤维倾角先减小而后增加，ε%而先下降而后增加。

（3）股线光泽：取决于表面纤维倾斜程度，倾斜程度大，光泽差，手感硬。股线异捻且a股线/a单纱=0.707时，外层捻幅为a，即纤维平行于股线轴线，此时股线光泽优良，手感柔软。

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