纺物题

答：（1）织物的热传导：通过单位面积（m2）、单位时间(h)的到热量q:q?织物厚度(m)。引入热阻概念得q??T

Q?T?T???，其中d为

dAtd?R（2）织物间的辐射：以电磁波形式传递热量，具有一定温度的热体（织物或人）和它的环境或织物之间的辐射传递热量H????1??2T14?T24?A，式中H为单位时间内热体和环境之间的辐射传递热量，W；σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.6696×10-8W/(M2·K)；ε1，ε2分别是热体和环境的辐射率；T1，T2分别

是热体和环境的绝对温度，K；A为热体的有效辐射面积。

（3）对流传热：热对流可在没有外力作用下，由于冷热不均而产生的自然对流和有外力作用形成的强迫对流。①自然对流时（v＜0.1m/s），（v=0.1-2,7m/s），??2.05(ts?ta)0.25②强迫对流时??10.4v

（4）蒸发散热：热量被水分子吸收并带出了微气候，从而起到了散热的效果。单位时间内蒸发水分所吸收的热量为qp?hp?mw，式中hp为水在皮肤温度下的蒸发潜热，j/kg；在皮肤温蒂为30~35℃之间时，水的蒸发潜热约为2428J/g；mw为单位时间蒸发的水量，kg/s 15.叙述影响织物热传递性能（隔热性）的因素有哪些？

答：①服装材料本身的性能：纤维的导热系数小或者热阻大则隔热性好，织物越厚，热阻越大，衣料密度大，含静止空气小，隔热性降低，衣料的弹性好，隔热能力保持衡定，表面粗糙度越大，衣服与人体间形成较大的空气层，隔热作用增加；②服装层数：在一定范围内，服装层数增加，隔热值增大，但层数太多，衣服压迫，静止空气减少，隔热值反而下降；③空气温度：温度高时，纤维吸湿量大，使织物导热性增大，隔热性下降；④衣服脏污的影响：灰尘、微生物等会堵塞衣料的空隙，使静止空气减少；而尘粒和皮肤分泌物系固体材料，导热系数远大于空气，衣服隔热性降低；⑤风的影响：风大，隔热性下降；⑥气压：大气压力降低，空气密度降低，织物导热系数降低，隔热性增强；⑦运动的影响：运动时，相对风速大，空气层中强迫对流，隔热性降低；⑧服装尺寸影响：烟囱效应将大大增加人体热量的散失，降低服装隔热性能。

织物隔热性能的测试方法与指标？

答：其性能测试的方法有：①恒温法(或护热板法)：测定保持热体温度时所需能量；②冷却速率法：用热体冷却的速度表示织物的隔热性能；③平板法：用圆形平板热传感器测定通过织物的热流量。描述织物导热性或隔热性的指标有绝热率或保暖率、导热系数、热阻。

16.纤维及其集合体主要导热机制包括哪些？分析影响纤维集合体保暖性能的主要因素？如何设计隔热材料？

答：材料的导热机理：1、导热机制的多重性：纤维为聚集态结构，复杂，有孔隙，能透光的物质，热传导机理可将内部热传导各种形式综合起来，不同的导热载体为分子、电子、声子和光子；2、晶相与非晶相的导热规律：纤维为两相结构，当晶相＞非晶相时，导热系数随T的增大而下降；3、多相复合材料的导热系数；4、多孔材料的导热系数。纤维为隔热多孔材料，影响因素包括分子导热机制(气体)、声子导热机制(固相)、光子(辐射)和电子导热机制。

影响导热因素：1、填充密度和环境温度；2、纤维的粗细；3、纤维排列的随机性的取向性；4、材料本身导热系数。

设计隔热材料步骤：1、选择导热系数小的或隔热大的材料作为原料；2、选择密度为0.03-0.06的纤维，此时隔热效果最好；3、选择弹性较好的纤维来设计保暖材料；4、在设计织物厚度时，在满足穿着舒适性的情况下，选择厚度越大越好；5、织物的层数在一定范围内越大越好；6、衣料的密度越大，所含有的静止的空气越多，保暖隔热性越好。

17.织物的湿传递性能的测试方法与指标有哪些？

答：测试方法：①吸湿法：放入一定温湿度的实验室内或恒温恒湿箱内约0.5-1h后，测定吸湿剂的增重

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及试样的面积，计算织物透湿指标U，U=60G/t·A(U为透湿率)；②蒸发法：将试样覆盖在盛有蒸馏水的容器上端，在一定温湿度的环境中放置一段时间，据容器质量的减少量和试样透湿面积，算出织物透湿率；③透湿指数：将透湿和传热联系起来分析 18.叙述影响织物传湿性能的因素？

答：①织物性能：纤维品种、织物厚度、紧度和纤维填充率等，在织物结构相同的条件下，纤维种类对织物湿阻无影响，织物中只存在水汽形式扩散传递的情况，织物厚度越大，其湿阻也越大，两者呈良好的线性关系，织物紧密度较低时，纤维织物的湿阻区别不大，当填充率达到0.4或高于0.4时，亲水性纤维(棉、毛)织物的湿阻明显低于吸湿差或非吸湿性纤维的湿阻。织物透气性好，透湿性一般也好。②大气条件：相对湿度越大，织物对人体的蒸发散热阻力越小，织物透湿性降低。吸湿纤维可通过纤维自身导湿，但吸湿后纤维直径膨胀使织物紧度增大，汗液不易蒸发，织物的隔热值随着风速的增大而下降，透湿性则随风速的增大而增大。

19.什么是织物的接触舒适性，织物刺痒感的评价与消除方法？

答：织物的接触舒适性指人体皮肤在受到外加织物或服饰作用时的一种生理感觉，具有被动性和不可回避性，起作用为人体须遮蔽保护或保暖的皮肤，与手感不同。

评价分为主观评价和客观评价法2种，主观评价法是以人体和动物试验为主，用以确定刺痒感觉的主要感受神经和刺激量与刺痒感受量之间的定量关系，以此明确人体刺痒的阀值和刺扎方式；但是各感受者的感应和调节速度不一样，所给的感受程度当然也不一样，结果不稳定。客观评价法是以说明织物表面较刚硬的毛羽的特征及数量来判断刺痒感大小，可刺扎毛羽的直接评价为客观评价测量中最有效的方法。

消除方法：①去除或大量减少毛羽，如烧毛，剪毛处理，或反之，增加毛羽并使毛羽贴伏，如拉毛，梳毛和压烫处理。②纤维的柔软化处理，降低纤维的细度。(如：碱液，氨处理，酶处理--使纤维原纤化)。③选较细的纤维加工。

20.电荷散逸的途径及消除静电的方法？

答：途径：①空气传导：电子向外层空间的转移(逸出)；空气中带电粒子直接进入材料和纤维与带电粒子发生中和；②纤维材料的表面传导：粒子在表面扩散，表面隧道效应及表面其他区域中反电性电荷的中和；③向纤维材料内部扩散：降低电荷聚集密度，诱导产生极化清除消耗能量；④量子隧道效应：集合物与金属及聚合物之间的量子隧道作用。

消除静电的方法：①给湿；②空气电离；③气体放电，利用尖端放电，引导电荷散逸；④混入不同序列的导电纤维；⑤混入抗静电材料，改变纤维化学结构；⑥改善纤维加工中的摩擦作用；⑦添加消静电剂，表层涂层，或利用浸渍形成连续膜，使纤维吸湿，润滑和导电；⑧摩擦器件的接地导电等。 21.影响纤维导电性的因素？

答：①从电导率公式电离离子数N看：a.材料中固有的极性或可电离的粒子数，该值取决于纤维中的含水、含杂量；b.环境温度，当温度上升时，被电离的粒子数增加，电导率上升，电阻下降；c.介电数，其值越大，粒子数越多，导电越好；d.真空状态时的电离能，即粒子的最小逸出能，与材料的组成元素有关，E0越小，N值越大。②从电导率公式离子迁移速率U看：导电性受离子的自振频率，所带电荷量，一次迁移距离的平方，离子发生迁移的活化能及温度的影响。③从通常因素看：a.相对分子质量或聚合度，从电子导电看，相对分子质量越大→聚合度大→链长→电子通道的连续性强→导电性越好，然而相对分子质量越大→端基数、游离基的分子少→离子导电下降，而纤维以离子为主，所以导电性下降b.纤维聚集态结构，随结晶度和取向度增加，自由体积减少，离子导电下降，导电的各项异性增大；c.杂质和空隙，杂质和空隙的增加均有利于导电性的增加；d.温湿度的增加均有利于其导电性的增大。 22.如何设计拒水、导水材料？

答：①对于拒水模型，拒水高度越高，材料的拒水性越好，选用纤维材料，改变cosθ，可以达到拒水，减少空隙的有效直径；②对导水模型，可选用接触角小，毛细管直径小的纤维集合体，将有助于导水，可选用多层，第一层为芯吸材料，第二、三层为吸湿性好的织物。

影响纤维阻燃的因素：①化学组成：主要涉及含氢、氮量及阻燃元素含量。纤维中的含氢量越高，极限氧指数越低，越容易燃烧含氮纤维的可燃性一般低于纤维素纤维，含氮量较高的纤维，其极限氧指数也

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较高。②纤维结构：纤维大分子的化学及其聚集态结构。如果纤维大分子是刚性链，形态规整，微观缺陷少，大分子链排列有序、结晶度高，其热稳定性好，热裂解反应较慢，可燃性低。提高纤维热稳定性，通常是在大分子链中引入共轭双键、芳环、芳杂环结构。③炭化倾向：纤维材料在高温作用下裂解出的可燃性气体越少，固体炭化残渣量越多，其阻燃性越好。纤维的炭化倾向与其化学组成、分子结构密切相关。通常，氢含量低、芳香度高的纤维材料裂解时炭化率高。④织物结构和质量：织物的组织结构、质量、厚度等都会影响其燃烧性。纱线的捻度高，织物的组织结构紧密，透气性小，不易与周围空气充分接触，氧气的可及性低，燃烧就较困难。同类组织结构的织物，单位面积的质量越重，越不易引燃。⑤环境因素：纤维制品最终使用时的环境因素，如空气、压强、湿度、温度、辐照等对燃烧性也有一定影响。随着空气压强增加，随氮气和氧气的分压均同比率增加，但氮气的阻燃作用要比氧气的助燃作用小。空气中的湿度和织物中的含湿量的增加会明显的降低燃烧速度，抑制火焰的蔓延。湿度对亲水性纤维的影响比对疏水性纤维的影响更为显著，这是由于织物上水分吸热气化的结果。但粘胶纤维在湿空气中的燃烧却相反。纤维材料使用时的环境温度与燃烧性也有一定关系，通常随着环境温度升高，燃烧性相应降低，特别是对棉织物的影响尤为显著。

纤维助燃的机理与方法：纤维的阻燃由燃烧过程可以看出，就是设法阻碍纤维的热分解，抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体，改变热分解反应机理，阻断热反馈回路，以及隔离空气和热环境，来消除或减轻燃烧三要素达到阻燃目的。①覆盖层理论：阻燃机制在高温下能在纤维表面形成覆盖层，起隔绝作用，一方面阻止氧气介入，另一方面组织可燃气体的扩撒，从而达到阻燃目的。②不燃性气体理论：阻燃机制受热分解产生的不燃性气体稀释了纤维受热分解产生的可燃性气体浓度，或者捕获活性游离基而产生阻燃作用。③吸热理论：阻燃物质在高温下发生相变而大量吸热，以此降低温度，减少热裂解所需的能量，减缓材料热分解的速率，从而阻止燃烧。④催化脱水理论：阻燃剂在高温下产生脱水机，使纤维脱水炭化，改变高聚物的热分解模式，从而减少可燃性气体的产生并消耗热能。实用中更多采用的是难燃纤维和阻燃涂层的方法。

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