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纺织纤维的导热与保温性
1.指标 (1)导热系数λ ——材料厚度为1m，两表面之间温差为1℃，每小时通过1m2材料所传导的热量。 单位：Kcal/m·℃·h； W·m/m2·℃ λ↑→导热性越好，保温性越差 常见纤维的导热系数（在室温20℃时测得） 纤维种类:λ(W·m/m2·℃) 棉:0.071-0.073 涤纶:0.084 羊毛:0.052-0.055 腈纶:0.051 蚕丝:0.050-0.055 丙纶:0.221-0.302 粘纤:0.055-0.071 氯纶:0.042 醋纤:0.050 锦纶:0.244-0.337 ★空气:0.026 ★水:0.599 (2) 绝热率T T=[(Q1-Q2）/Q1]*100% 式中：Q1——包覆试样前保持热体恒温所需热量； Q2——包覆试样后保持热体恒温所需热量。 T↑→材料保温效果越好 2.影响纤维导热性能的因素 分子量的大小 在同一温度下，分子量越高→λ↑。 温度与回潮率的影响 T↑λ↑ （∵T↑，分子的振动频率加大，使热量能籍此得到更好的传递之故）。 水分越多，λ越大，保暖性越差 （在同样温湿度条件下，吸湿能力比较好的纤维，导热性比较好）。 2.纤维集合体的体积重量 保暖与否主要取决于纤维层中夹持的静止空气数量。 纤维层中夹持的空气越多，则纤维层的绝热性越好。一旦夹持的空气 流动，保暖性将大大降低。 纤维层的体积重量在0.03-0.06g/cm3，λ最小，保暖性最好。 3.增强服装保暖性的途径 （1）尽可能多的储存静止空气；（中空纤维、多衣穿着、不透水） （2）降低W%； （3）选用λ低的纤维； （4）加入陶瓷粉末等材料。 二.纤维的热机械性能曲线 1．定义：高聚物受力变形或初始模量等随温度变化而变化的曲线。 2．曲线的特点 （1）四个温度 a.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。 b.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。 c.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。 高聚物的Tm >低分子的Tm。 d.分解点温度Td ——高聚物大分子主链产生断裂的温度。 （2）两个转变区： 玻璃化转变区，粘弹态转变区 （3）三种力学状态 玻璃态：分子链段运动被冻结，显现脆性 高弹态：分子链段运动加剧，出现高弹变形 粘流态：大分子开始变形 在实际使用中，大部分纤维处于玻璃态，橡胶处于高弹态，胶合剂处于粘流态。 几种纺织纤维的热转变点 棉玻璃化温度 : -- 软化点 :-- 熔点: -- 分解点:150 洗涤最高温度:90--100 羊毛玻璃化温度 : -- 软化点:-- 熔点: -- 分解点:130 洗涤最高温度:30--40 桑蚕丝玻璃化温度 : -- 软化点:-- 熔点: -- 分解点:150 洗涤最高温度:30--40 粘胶纤维玻璃化温度 : -- 软化点:-- 熔点: -- 分解点:150 洗涤最高温度:-- 醋酯纤维 玻璃化温度 : 186 软化点:195--205 熔点: 290--300 分解点:-- 洗涤最高温度:-- 涤纶玻璃化温度 : 80,67,90 软化点:235--240 熔点: 256 分解点:-- 洗涤最高温度:70--100 锦纶6 玻璃化温度 : 47,65 软化点:180 熔点: 215--220 分解点:-- 洗涤最高温度:80--85 锦纶66 玻璃化温度 : 85 软化点:225 熔点: 253 分解点:-- 洗涤最高温度:80--85 腈纶 玻璃化温度 : 80-100, 140--150 软化点:190--240 熔点: -- 分解点: 280--300 洗涤最高温度: 40--45 维纶 玻璃化温度 :85 软化点:干220--230 水中110 熔点: -- 分解点: -- 洗涤最高温度: -- 丙纶 玻璃化温度 :35 软化点:145--150 熔点: 163--175 分解点: -- 洗涤最高温度: -- 氯纶 玻璃化温度 :82 软化点:水中110 熔点: 200 分解点: -- 洗涤最高温度:30--40 三.纤维的耐热性与热稳定性 一般规律是：T↑→断裂强力↓；断裂伸长率↑； 初始模量↓；纤维变得柔软。 1.定义： 耐热性——纤维耐短时间高温的性能。 热稳定性——纤维耐长时间高温的性能。 2.常用纤维耐热性： 天然纤维：棉>麻>蚕丝>羊毛 人造纤维：粘胶>棉 合成纤维：涤纶>腈纶>锦纶>维纶 碳纤维、玻璃纤维相当好。 涤纶的耐热性与热稳定性均较好； 锦纶的耐热性较好，但热稳定性差。 四、纤维的热膨胀与热收缩 1.热膨胀 :一部分纤维在加热的情况下有轻微的膨胀现象。原因是纤维分子受热后发生较强的热振动而获得了更多的空间所致。 几种纤维的热膨胀系数(10)-4： 棉:40 膨胀锦纶:1 聚乙烯:2 膨胀涤纶:0.5 聚丙烯:10 锦纶:-3 醋酯纤维:0.8-1.6 涤纶:-10（在80℃附近） 2.热收缩 （1）定义：合成纤维受热后发生不可逆的收缩现象称之为热收缩。 （2）指标： 热收缩率——加热后纤维缩短的长度占原来长度的百分率。 根据介质不同有： a.沸水收缩率： 一般指将纤维放在100°C的沸水中处理30min，晾干后的收缩率； b.热空气收缩率： 一般指用180°、190°C、210°C热空气为介质处理一定时间 （如15min）后的收缩率； c.饱和蒸汽收缩率： 一般指用125-130°C饱和蒸汽为介质处理一定时间（如3min）后的收缩率。 （3）产生原因： 纺丝成形过程中，受到较大的抽伸作用，纤维残留一定的内应力，一旦T>Tg，会发生收缩。 （4）影响因素： 温度——T↑，热收缩率↑ 介质——水、空气、蒸汽 原来的热处理条件 （5）利弊 利用不同的纤维收缩率，混纺可改善纱线结构。 长丝或合纤纱热收缩率不同，产生易吊经、吊纬、裙子皱。 使用时也要注意热收缩问题。 五、纤维的热塑性和热定型 基本概念: 热塑性——将合成纤维或制品加热到Tg以上温度，并加一定外力强迫其变形，然后冷却并去除外力，这种变形就可固定下来，以后遇到T |
