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东华大学纺织材料学历年真题 第 41 页 共 49 页
东 华 大 学
2004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．结晶度与取向度：纤维的结晶度是指纤维内部结晶区占整个纤维的百分率；纤维的取向度是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的程度。 2．羊毛的缩绒性：羊毛的缩绒性是指羊毛在化学试剂作用及湿热条件下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化的性能。
3．玻璃化温度：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。
4．纤维的双折射率：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．纺织材料耐疲劳性能：纺织材料在较小外力长时间反复作用下，塑性变形不断积累，当累积的塑性变形值达到断裂伸长时，材料最后整体破坏的现象。
6．纱条周期性不匀：由机械状态不良引起的不匀，在波谱图上呈现烟囱状。 7．包芯纱：以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维一起加捻而纺成的纱线。 8．针织物线圈长度：是一个线圈所具有的纱线长度，它由针编弧、圈干、沉降弧和延展线组成。
9．织物悬垂性和悬垂系数：织物因自重下垂的程度及形态称为悬垂性。悬垂系数
F?AF?Ad?100aD?Ad，其中AD—试样面积，AF—试样的投影面积，d—小圆盘面积。
悬垂系数越大，织物悬垂性越差。
10．交织物：用两种不同纺织纤维的纱线或长丝交织而成的织物。
二、问答题（共75分）
1．（15分）试分析棉纤维的转曲、细羊毛卷曲和化学短纤维卷曲的形成原因，并给出描述纤维卷曲特性的指标，说明它们的含义。
答：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
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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180?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。
指标：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。
指标：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。
2．（15分）如右图为棉与低高强高伸涤纶的拉伸曲线，试比较两者的断裂强力、断裂伸长、初始模量、断裂功的大小。若将两种纤维混纺，分析随着涤纶纤维含量的增加，其混纺纱强力、吸湿性、耐磨性、抗熔性的变化及原因。
强力棉涤纶 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。
3．（15分）写出POY、DTY、FDY、ATY四种变形丝的中文全称并从结构与性能上比较变形丝、短纤纱、普通长丝的特点。
答：POY——预取向丝，DTY——拉伸变形丝，FDY——全拉伸丝，ATY——空气变形丝
短纤纱：①纱线表面有毛茸且长短不一，光泽暗淡，覆盖性好；②纱中纤维有径向转移，幅度较大，纱线较蓬松，手感暖和；③易起球，易玷污；④纤维强力没有被充分利用，延伸性与捻度有关；⑤吸湿性好，静电少，与皮肤接触舒适透气；⑥短纤纱的加工过程复杂，工序长。
普通长丝纱：①具有挺直的、光滑的外观，表面无毛羽，一般光泽较强，织物有丝感；②蓬松性差，手感凉滑，不易起球，不易沾污，易勾丝，覆盖性差；③纤维强力被充分利用，延伸性较小，尺寸稳定性好；④吸湿性取决于纤维成分，热塑性纤维吸湿差，易产生静电，不透气；⑤一般很少加捻或捻度很高；⑥加工较简单，大大地缩短了工序。
变形纱：同时具有短纤纱和长丝纱的特征。①发送了纱的吸湿性、透气性、柔软性、弹
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性和保暖性等性能；②纱线表面暗淡有绒毛，蓬松或有弹性，手感柔软，从而提高了覆盖能力；③纤维强力利用程度略差于长丝纱，延伸性与加工方法有关；④其织物尺寸稳定性高，保形性好；⑤保持了合成纤维织物易洗快干的特点；⑥加工比长丝复杂。
4．（15分）试分析短纤纱中纤维内外转移的产生原因，表示方法，并举例说明其在织物设计中的应用。
答：原因：处在加捻三角区的纤维因受纺纱张力和加捻的作用，产生向心压力，处在三角区边缘的纤维，受到身心压力最大，处在纱轴中心的附近的纤维向心压力最小，处在边缘的纤维将克服纤维间的阻力而向内部转移，纤维自身由张紧状态变为松弛状态，处于纱轴中心附近的纤维则被挤出而张紧，张紧纤维又挤向中心，松弛纤维又被挤出如此反复，多次内外转移后就形成了复杂的圆锥形螺旋线。
表示方法：转移指数M，指衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度的指标。
M>0——纤维向外转移，M越大表示向外转移的程度越大，M=100%表示纤维为最大向外转移。
M=0——混纺纱中纤维呈均匀分布。
M<0——纤维向内转移，|M|越大表示向内转移的程度越大，M=-100%表示纤维为最大向内转移。
在生产实际中，自觉地运用纤维径向颁布规律，对于提高织物和针织物的服用性能是很重要的。例如，在羊毛/粘胶混纺中，选的粘胶纤维应当比毛纤维长且细，这不仅有利于成纱的条干和强度，而且因为细而长的粘胶纤维有较多地分布在纱的内层的趋势，长而且短的毛纤维有较多地分布在纱的外层的趋势，所以可以增加混纺织物的毛型感。又如，涤/腈混纺纱内中混纺的纤维的长度可以相同，但选用的涤纶纤维应当比腈纶粗，因为较粗的涤纶可以较多地分布在纱的外层，可以提高织物的耐磨性。
5．（15分）试述织物折痕回复性的表征指标、测试方法及其影响因素，并分析比较机织物和针织物折痕回复性的差异及原因。
答：织物的折痕回复性：织物在外力作用下产生的折痕，释去外力后，其回复到原来状态的能力。
指标：折痕回复角，折痕回复率。方法：水平法、垂直法。 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，光滑纤维织物，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。表面摩擦系数适中，回复较好。
（2）纱线结构：捻度适中，回复较好。
（3）织物几何结构。a. 厚度：厚度越大，回复性越好；b. 织物组织：平纹回复性最差，缎纹最好，织物经纬密越大，回复性越好。
（4）后整理：树脂整理或液氨整理，回复性提高。
三、计算题（共25分） 1．（15分）摇取棉纱30缕，每缕100m，称得总重为59.2g，经烘燥的干重55.2g，求该棉纱的实际回潮率、特数和英制支数。又在捻度测试仪上测得该单纱在250mm长度上平均捻回数（加捻退捻法）为340，试求该纱的捻系数和捻回角。
解：W实?59.2?55.255.2??1?8.5%??100%?7.25% Nt??19.96tex 55.23 43
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tan???t892??303.8?0.35 ??19.3?
8920.93 2．（10分）一棉平布，其经纬纱细度都是29tex，经纬向密度分别为236根/10cm、230根/10cm。求：（1）该织物的经向紧度、纬向紧度、总紧度；（2）不考虑织缩率，估算其平方米克重。（已知纱线体积密度δ=0.93g/cm3）
解：Ej?Pjdj?236?0.03568Nt??47%
Ew?Pwdw?230?0.03568Ej?Ew100Nt??45.8%
E?Ej?Ew??73.97%
G?0.01?NtjPj?NtwPw??135.14g/m2
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2005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（每题3分，共45分）
1．差别化纤维：非常规生产得到的具有特殊性能的化学纤维的总称。如异形纤维，高吸湿纤维，抗起毛起球纤维以及仿天然纤维，易染色纤维等。它是近年来迅速发展起来的新型化学纤维，能改善常规化纤的纺织、印染与使用性能。
2．棉纤维成熟度：纤维细胞壁的增厚程度。胞壁越厚，成熟度越好。
3．羊毛的品质支数：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。
4．手扯长度：棉花门市收购时的长度以手扯法确定，称为手扯长度。以2mm为组距，如23、25、27、29、31mm等，品质越好，价格越高。在实际应用中，手扯长度与罗拉式食品检验的主体长度接近我国手扯长度以2mm为间距进行分档，长度都以奇数表示。（棉花门市收购时的长度以手扯汉确实，称为手扯长度，约等于主体长度；用手扯尺量法测得的棉纤维的长度）
5．纤维的两相结构：纤维的微结构，同时存在结晶态与非晶态两种形式。结晶态与非结晶态相互混杂的结构称为两相结构。一般认为线型大分子上一部分链段形成晶体结构，一部分链段形成非晶态结构，一个纤维分子穿过很多微晶体，两相结构的模型有缨状微胞结构、缨状原纤结构、折叠链缨状微胞结构等。
6．大分子的柔曲性：指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或振动而形成各种形状的难易程度的特性。
7．棉织物的丝光处理：通常是指棉织品（纱、布）在紧张状态下经浓碱液（NaOH或液氨）处理，以获得持久的光泽并提高染料吸附能力的加工过程。
8．标准重量：纺织材料在公定回潮率时的重量，也叫公定重量。
9．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。
10．初始模量：纤维负荷—伸长曲线上起始一段直线部分的斜率或伸长率为1%时对应的强力。
11．蠕变与松弛：一定温度下，拉伸变形保持一事实上纺织材料内的应力随时间的延续而逐渐减少的现象叫松弛；在一定温度下，纺织材料在一定外力作用下其变形随时间而变化的现象叫蠕变。
12．纤维的热收缩：合成纤维受热后发生不可逆的收缩现象称之为热收缩现象。 13．临界捻系数：使纱线强度达到最大值的捻系数称为临界捻系数。生产上采用的细纱
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