纺织材料学 11 纺织材料的热学性质.pptVIP

第十一章纺织材料的热学性质 第一节 比热与热焓 第二节 导热性质 第三节 热转变温度 第四节 阻燃性 第一节 比热与热焓 一、比热 比热的概念 单位质量的纤维，温度升高(或降低)1℃所需要吸收(或放出)的热量，叫纤维的比热。 常见纺织纤维的比热 表11-1 常见干燥纺织纤维的比热表（测定温度为20℃） 单位：J/g·℃ 影响纺织纤维比热的主要因素 (1) 水分的影响 （2）温度的影响 一般认为，温度较高时，具有一定回潮率纤维的比热增大。 （3）纤维结构的影响 在220℃附近，出现第二次熔前结晶，比热稍有下降。而后者为缓慢上升曲线，无再结晶的现象 比热对纤维加工和使用的影响 二热焓 热焓它是表示物质系统能量的一个状态函数，通常用H来表示，其数值上等于系统的内能U加上压强P和体积V的乘积，即 H＝U＋PV。  热焓是状态函数，具有能量的量纲，但没有确切的物理意义，它的定义是由H=U+PV所规定下来的，不能把它误解为是“体系中含的热量”。 第二节 导热性质 纤维的导热系数 导热系数λ(W.m/m2. ℃)，即以当材料的厚度为1m及表面之间的温差为1℃时，1h内通过1 m2的材料传导的热量千卡数。λ值越小，表示材料的导热性越差，它的绝热性或保暖性越好。 克罗值(CLO) 在室温21摄氏度，相对湿度小于50%，气流为10cm/s（无风）的条件下，一个人静坐不动，能保持舒适状态，此时所穿衣服的热阻为1克罗值。 CLO越大，则隔热保暖性越好。 影响纤维导热系数的因素 1 纤维的结晶与取向 2 纤维集合体密度 3 纤维排列方向 4 纤维细度和中空度 5 环境温湿度 纤维集合体的热导系数 纤维集合体的热阻 热阻 ：当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的热阻称为导热热阻。热阻反映阻止热量传递的能力的综合参量。 对于热流经过的截面积不变的平板 　　　　　　　　　热阻＝L/(kA)。 　　其中L为平板的厚度，A为平板垂直于热流方向的截面积，k为平板材料的热导率。 第三节 热转变温度 若对某一纤维施加一恒定外力，观察其在等速升温过程中发生的形变与温度的关系，便得到该纤维的温度--形变曲线（或称热机械曲线）。 纤维典型的热机械曲线如下图，存在两个斜率突变区，这两个突变区把热机械曲线分为三个区域，分别对应于三种不同的力学状态。 熔点 它是指高聚物内晶体完全消失时的温度，也就是结晶融化时的温度。 粘流温度(Tf) 从高弹态向粘流态转变的温度，也就是高聚物熔化后发生粘性流动的温度。 软化点 指纤维达到软化点的温度。 玻璃化转变温度 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。 脆折温度 指纤维达到玻璃点的温度。 热分解温度、耐热性 热分解温度是指纤维发生化学分解时的温度。 纺织纤维的耐热性是在高温下保持自己的物理机械性能的 能力。 热定形温度 纤维发生热定型时的温度称为热定型温度. 第四节 阻燃性 纺织纤维的阻燃性 阻燃——指降低材料在火焰中的可燃性，减慢火焰蔓延速度，当火焰移去后能很快自熄。 极限氧指数 是指材料经点燃后在氧-氮大气里持续燃烧所需的最低氧气浓度，一般用氧占氮-氧混合气体的体积比（或百分比）表示。LOI值越大，材料的耐燃性越好。 纺织纤维的阻燃性按其燃烧能力的不同可分为 : ⑴易燃的：燃烧迅速，如纤维素纤维、腈纶； ⑵可燃的：燃烧缓慢，如羊毛、蚕丝、锦纶、涤纶和维纶等； ⑶难燃的：与大火焰接触时燃烧，离开火焰自行熄灭，如氯纶； ⑷不燃的：与火焰接触也不燃烧，如石棉、玻璃纤维、碳纤维等。 表示纤维极其制品燃烧性的指标有以下两个方面： ⑴可燃性指标 ⑵耐燃性指标 *第十一章 纺织材料的热学性质 * * 木棉 1.80 丙纶(50℃) 1.36 黄麻 1.05 石棉 1.51 腈纶 1.35 大麻 0.67 玻璃纤维 1.34 涤纶 1.34 亚麻 1.46 醋酯纤维 2.05 锦纶66 1.38～1.39 桑蚕丝 1.21 芳纶 1.84 锦纶6 1.36 羊毛 羽绒 1.26～1.36 粘胶纤维 1.21～1.34 棉 比热值 纤维种类 比热值 纤维种类 比热值 纤维种类 常见纺织纤维的比热 图7-1羊毛纤维比热与回潮率三