东华大学考研(纺织材料学)2006-2015考研真题

东华大学2006年硕士学位研究生招生考试试题考试科目：833纺织材料学答题要求：1、答题一律做在答题纸上，做在本试卷上无效2、考试时间180分钟3、本试卷不得带出考场，违者做零分处理一、名词解释（每小题5分，共50分）1．分子间引力、（参考）纤维大分子间的作用力与大分子链间的相对位置，链的形状、大分子排列的密度及链的柔曲性等有关。这种作用力使纤维中的大分子形成一种较稳定的相对位置，或较牢固的结合，使纤维具有一定的物理机械性质。有化学键，盐式键，氢键，范德华力2.高分子聚合度p46高分子重复单元个数，若纤维大分子的分子量为M，单基的分子量为m，则聚合度为n=int（M/m），int为取整。3.表面张力p133单位长度上的作用力。是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。4.复合纤维p28将两种或两种以上的高聚物或不同性质的同种聚合物，通过一个喷丝孔纺成的纤维。5.相对湿度（06,09,10）（网查）相对湿度：相对湿度：气体中，水气的分压除以水蒸气的百分比率。6.极限氧指数（06,10,00）p149试样在氧、氮混合气体里，维持完全燃烧状态所需要的最低氧气体积百分数。7.拉伸弹性恢复率06、p108指急弹性变形和缓弹性变形所占总变形的百分比。弹性回复率Re（或称回弹率）Re=（l急+l缓）/（l急+l缓+l塑）8.纤维吸湿热（06）p97纤维吸湿时会放出热量，由于运动中的水分子被纤维大分子上所吸附，水分子的动能转化成热量释放出来。吸湿积分热：在一定的温度下，质量为1g的纤维从某一回潮率开始吸湿到完全润湿时所放出的热量。吸湿微分热：纤维在给定的回潮率条件下吸着1g水放出的热量。9.再生纤维素纤维p14（06,03）指用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维。10.织物断裂功p291织物在外力作用下拉伸到断裂时，外力对织物所做的功。二、问答与计算题（100分）1．（15分）讨论纤维的分子取向度对纤维拉伸性能的影响，包括拉伸强力、初始拉伸模量、断裂伸长。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Nt=0.0356838.133.13=0.11mm6.（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。男士衬衫大衣毛衣被单窗帘登山缆绳东华大学2007年硕士学位研究生招生考试试题考试科目：833纺织材料学答题要求：1、答题一律做在答题纸上，做在本试卷上无效2、考试时间180分钟3、本试卷不得带出考场，违者做零分处理一、名词解释（每小题5分，共50分）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。二、问答与计算题（100分）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）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。棉花涤纶伸长强力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答：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。指标：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=μ