纺织结构成型学3课后题答案

第一章1、纤维内部机构层次有哪些描述？棉和麻的分子结构单元是否相同？它们的超分子结构和形态结构有何异同？形态结构、超分子结构、分子结构层次相同超分子结构：棉纤维比麻纤维结晶度低；麻纤维取向度很高，棉纤维内外取向度不同，内层高；形态结构：都有初生细胞壁、次生细胞壁及同心日轮纹结构2、描述纤维发生异向溶胀的现象，并解释其产生的原因纤维发生异向溶胀是指经向溶胀大，纵向小，推测其产生原因是浓氢氧化钠溶液在与纤维态纤维素分子作用时，由于钠离子的水分能力很强，在反应生成纤维素的同时，有大量水被滞进纤维内部。3、纤维的染化性能主要由哪些因素决定？物理结构如何影响纤维染化性能？棉、麻、黏胶都是纤维素纤维，它们吸收染料的速率为什么不同？氧化剂的种类、酸的种类、PH值、温度、作用时间、纤维本身的物理结构影响试剂与作用点的接触，主要在于染整试剂的通达程度，若分子排列留下的空隙小，则试剂无法进入目标位置，则不能或不容易发生反应，若空隙大，则容易发生反应棉、麻、粘胶们吸收染料的速率不一样，是因为大分子排列的结构和紧密度不同。4、为什么纤维素纤维的耐酸性与其耐碱性相比差别较大？纤维素纤维在酸性条件下处理要注意什么？纤维素大分子链中的贰键对碱的稳定性较高，对酸则易发生水解，使大分子聚合度下降，分子间力减弱，因而强度下降。处理纤维素纤维及其织物时，尽量避免使用酸溶液；需要使用时，要洗干净，避免在带酸情况下进行高温干燥处理。可使用稀酸且低温下处理，这样不会引起织物强度明显下降5、棉织物在浓碱溶液中不施加张力进行处理会发生显著收缩的原因是什么？碱溶液与纤维素反应，生成纤维素钠的同时，大量水被带入纤维内部是纤维内部剧烈溶胀，这种溶胀不仅发生在纤维无定形区，也可使部分结晶区的纤维素分子之间的结合断开，发生溶胀，分子链自由度增大。溶胀后，水洗，纤维素钠水解，恢复成纤维素分子，而分子链之间无结合力约束，纤维内部分子链发生松弛和取向降低现象，外观发生明显纵向收缩，横向增粗现象6、什么是蛋白质纤维的等电点？羊毛在ph=2的溶液带什么电荷，在ph=10的溶液带什么电荷？蛋白质纤维等电点是指蛋白质分子带净电荷为零时溶液的pH值，在pH=2溶液中，羊毛带正电荷，在pH=10溶液中，羊毛带负电荷,羊毛二硫键虽是共价键，但是属于副键。7、蛋白质纤维的耐酸性为什么比耐碱性好？还原剂对羊毛有损伤作用的原因是什么？因为蛋白质对酸稳定，只有高温、高浓度、时间长或有盐等条件下才会水解，而碱可催化肽键发生水解、促使二硫键断裂再重新联接等一系列反应。羊毛中含有较多二硫键，与还原剂反应而断开，是纤维受损8、羊毛在湿热条件下具有可塑性的原因是什么？羊毛的二硫键能水解断开和再连接9、描述涤纶纤维在氢氧化钠溶液中发生水解的现象，并解释其作用机理首先是纤维表层分子水解溶解，露出新表面，然后新表面接触碱液，再水解、溶解，纤维表层被脱去，而里层几乎不受影响。水解过程产生-COOH，与碱反应，反应平衡因而向右移动，水解反应不断发生10、简述腈纶的分子链结构的基本组成成分及其对腈纶纤维性能的影响丙烯腈（第一单体），丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等单体（第二单体），含可电离酸基或碱基的单体（第三单体）腈纶中第一单体为主体，第二单体共聚是为改善超分子结构、防止结晶度太高，第三单体共聚是改善染色性11、腈纶易产生热收缩的原因是什么？查阅文献说明腈纶膨体纱、高收缩纤维的制作原理腈纶易产生热收缩是因为分子间结合力不强，只有准晶结构。收缩率高的纤维产生较大收缩，位于纱的中心，而混在一起的低收缩纤维，由于收缩小，而被挤压在纱线的表面形成圈形，从而得到蓬松、丰满、富有弹性的膨体纱。12、桔瓣形涤、锦复合纤维制超细纤维，用碱液处理后，桔瓣（锦）散开成超细纤维，试解释其原理？桔瓣形涤、锦复合纤维用碱液处理后，涤纶纤维水解溶于溶液，但其超分子结构紧密，不易溶胀，碱液只接触其表层分子，一层层往里水解，里层分子几乎不受影响。锦纶化学性质较稳定，碱性条件下水解不严重，分散成超细纤维。第二章1、棉纺织品染整前处理有哪几道工序胚布准备—烧毛—退浆—煮练—漂白—丝光2、烧毛依据什么原理处理织物表面绒毛？烧毛后进入灭火槽有什么作用？在受热时，绒毛和布身升温不同，绒毛烧去。熄灭残留火星3、胚布上的浆料主要有哪些？退浆常用方法？各有什么特点？淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸类物质等四种---酶、碱、氧化剂、酸退浆酶：工艺简单、操作方便、淀粉浆去除较为完整，不损伤纤维；不足：浆料中的其他物质和原布上的天然杂质不能去除碱：可利用废碱液，退浆成本低；对棉纤维上的天然杂质也有分解和去除作用，可减轻碱煮练的负担；退浆水洗的用水量大；退浆率是50%-70%氧化剂：退浆速率快、效率高、织物白度高、手感柔软；不足：去除浆料的同时会使纤维分子降解，损伤纤维酸：良好的退浆作用、使棉籽壳膨化、去除部分矿物质，提高织物的白度和柔软度4、织物漂白常用哪些漂白剂？根据生态加工原则，可选择哪些漂白加工？漂白剂：用氧化剂---NaClO(氯漂）,H2O2（氧漂），NaClO2（亚漂）。过氧化氢漂白（不产生氯化有机衍生物）、5、含氯漂白剂有哪些？氯漂和亚漂中为什么有脱氯工序？用什么脱氯？NaClO(氯漂），NaClO2（亚漂）二氧化氯有毒，会使纤维泛黄并脆损，对某些不耐氯燃料有破坏作用采用还原剂硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠6、棉织物丝光一般用什么试剂？丝光时棉织物为什么要施加张力，为什么温度要控制在低温？烧碱溶液180-280g/L适当张力情况下，防止织物收缩才能获得较好光泽烧碱和纤维素纤维的作用使一个放热反应，提高碱液温度会减弱纤维溶胀作用，造成丝光效果低7、棉织物丝光后的丝光效果有哪些？解释其原因光泽显著增强：棉纤维横截面圆形、规则，定向反射，光泽增强定形作用：分子链重排可消除前些加工使纤维存在的内应力。使尺寸稳定断裂强度增加和断裂延伸度下降:分子取向度提高，受力均匀，强度提高，断裂延伸度降低。化学反应性提高：结晶度下降，染料、药剂容易进入。8、棉织物煮练主要去除哪些杂质？解释其作用原理天然杂质：果胶（适当温度及碱液中，酯键水解变成羧酸钠盐，分子链断裂，在水中溶解度提高，能较彻底去除）、含氮物质（含氮物质一部分在热水中溶解，一部分在烧碱液中长时间煮沸，肽键水解，蛋白质降为氨基酸小分子，变为钠盐溶于水除去）、蜡状物质（脂肪酸类物质在碱液中皂化，转化成乳化剂，不易皂化的用乳化去除）、灰分（水可溶，水洗中除；水不溶，酸洗溶解、再水洗去除）、色素（漂白工序）、棉籽壳（碱中分解。加亚硫酸氢钠（NaHSO3）助剂，形成溶于碱的木质素衍生物溶解。高温碱液长时间，棉籽壳溶胀、松软，搓擦、脱落下来。漂白工序作用）、部分油剂、少量浆料9、描述棉织物煮练用剂成分，解释亚硫酸氢钠的作用NaOH、表面活性剂、NaHSO3、硅酸钠、磷酸钠磺化木质素，有利于棉籽壳除去；作为还原剂防止棉纤维在高温碱性条件下被空气中O2氧化；有漂白作用10．丝织物漂白一般用下列哪种漂白剂（C）A．NaClOB.NaClO2C.H2O2D.NaClO3第三章1、什么是染料和颜料染料——与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。颜料——不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，靠粘着剂粘在织物表面，涂色。2、染色牢度指的是什么？其影响因素有哪些？是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原色泽不变的能力。染料、纤维、工艺、色泽深浅。3、加硫酸钠对强酸性染料染羊毛有什么作用？为什么？缓染作用。强酸性染料对羊毛染色时的PH值小于羊毛的等电点，此时羊毛纤维带正电荷，硫酸钠中电离出的硫酸根离子可以与羊毛纤维因点位吸附而结合。而硫酸根离子远远地小于染料阴离子，所以在染液和纤维中的扩散速度也将大于染料阴离子，从而先与纤维结合，但由于染料分子与纤维之间的结合力远远大于硫酸根离子，所以之前纤维上的硫酸根离子将逐渐被染料阴离子取代下来。所以硫酸钠起到了缓染作用。4、加硫酸钠对中性浴弱酸性染料染羊毛有什么作用？为什么？答：加硫酸钠对中性浴弱酸性染料染羊毛有促染作用。促染作用。中性浴染料对羊毛染色时的PH值大于羊毛的等电点，此时羊毛纤维带负电荷，阴离子染料要上染纤维需克服较大的静电斥力，而硫酸钠中电离出的钠离子可以与羊毛纤维结合，中和纤维的负电荷，减弱纤维与阴离子染料间的斥力，从而对染料上染羊毛纤维起到促染作用，提高上染速率和上染百分率。5、描述染料对纤维的上染过程，什么是平衡上染百分率？1）吸附：染料--纤维表面2）扩散：从纤维表面--到内部3）固着：染料固定在纤维内部不移出平衡时，上染在纤维上的染料量与原染液总染料量之比6、为了达到一定的耐洗牢度，直接染料、活性染料、还原染料、酸性染料、分散染料、阳离子染料是怎样固着在纤维上的？答：直接染料：直接染料水溶性较强，在纤维上仅依靠分子间力固着，需进行固色处理。活性染料：在碱的作用下，染料与纤维发生化学结合而固着在纤维上，主要是范德华力和氢键的结合。还原染料：将染料还原成隐色体，上染后，隐色体吸附在纤维上，经氧化形成还原染料不溶于本体而固着在纤维上。酸性染料：1）强酸性：随溶液中H+被羊毛吸附，无机酸根与羊毛结合较快，之后染料分子由于范德华力和氢键作用取代无机酸根，与纤维中得-NH3+发生离子结合；2）弱酸性：当染料PH值为羊毛等电点时，纤维不带电荷，染料靠范德华力和氢键上染，之后染料阴离子与成-NH3+离子键。当染料PH值在羊毛等电点以上时，羊毛带负电，染料与纤维之间存在库伦斥力，染料通过范德华力和氢键上染纤维。3）中性染料：纤维带有较多电荷，染料靠范德华力和氢键才能上染纤维，并以此两种力固着在纤维上。分散染料：由于其分子小，对涤纶有亲和力，再借助高温热胀、柔化分子链作用，或溶胀剂膨胀作用，分散染料进入涤纶内部，在使用温度下，通过范德华力、氢键及机械作用固着在纤维内部。阳离子染料：与腈纶生成离子键结合而固着。7、用自由体积模型解释分散染料热熔法染涤纶的原理紧密结构、难溶胀纤维如涤纶在高温时热胀冷缩，分子间隙扩大，并且分子链可活动，某一瞬间空隙变大，染料分子进入。8、描述活性染料染棉织物的染色原理，染色时为什么要加盐？起什么作用？活性染料分子中含有一个或一个以上的反应性基团，在适当条件下，能和纤维素纤维上的羟基发生键合反应，在染料和纤维之间生成共价键结合。多数活性染料的直接性较低，为提高上染料，加入盐，促染9、什么是还原染料？还原染料染色中氧化和皂煮起什么作用？不溶于水，须在碱性溶液中用强还原剂（保险粉）还原溶解，上染，氧化显色、同时又回复不溶态而固着的染料。氧化作用：形成还原染料不溶性本体皂煮作用：可改变染料在纤维内的聚集状态，无定形→晶形；分子顺式→反式10、腈纶染色饱和值取决于哪些因素？腈纶中第三单体的种类和数量，酸性强弱。11、腈纶纤维在染液中带什么电荷？用什么染料染色？染色时为什么要用缓染剂？负电荷阳离子染料、分散染料由于吸附快扩散慢，低温表面染色，高温上染快，移染差。容易染色不匀，难延时修正12、试计算一染浴的配置体积和染料用量：织物0.5kg,浴比1:20，染料对织物重2%13、活性染料在纤维上发生固色反应需加入的化学药剂类型是？（A）A.碱B.酸C.氧化剂D.还原剂14.分散染料与涤纶之间主要依靠下述哪种力结合？（C）A.电荷引力B.大量氢键力C.范德华力D.共价键15.分散染料染涤纶时常采用哪三种染色方法？指出其染色时采用的温度范围，说明其原因高温高压法130℃左右热熔染色法170--220℃没有水的溶胀作用，且热熔时间短载体染色法100℃第四章1、什么是织物印花？与染色相比有什么不同？纺织品印花是指将各种染料或颜料调制成印花色浆，局部施加在纺织品上，使之获得各色花纹图案的加工过程。印花比染色复杂。因为纺织品印花是局部着色（染色），印花处有染色牢度，非印花处不能渗色、沾色。印花与染色不同处：局部着色，染液不能渗化到非着色处。为此，印花必须用色浆。2、印花色浆由哪些成分组成