纤维的热学性质幻灯片.pptVIP

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。 三、纤维的热定形 1. 热定形的物理原理 定形是使物质处于一种平衡状态。从理论上讲，物质的平衡状态实际上是指系统处于能量最小的位置。 从平衡状态来说明纤维材料的定形原理 纤维材料的结构状态发生了一个导致它获得相对最小能量位置的变化。 定形后比定形前获得了新的最小能量位置，故定形后比定形前更为稳定。 实际情况中，一般需要许多参数来说明一个系统，如x位移仅是许多参数中的一个，一般还应考虑另外两个方向上的位移，如纤维在纱线和织物中的排列情况，或纤维大分子在纤维中的排列情况，以及织物的变形等。 其次，一个体系一般都有多个能量最低值。假如体系发生了一种状态向另一种状态的转移，这种移动是由低的最小值向较高的最小值进行，显然定形是暂时性的，稍加干扰，体系就会回到原位。但若这种移动为翻越较高位叠ΔE的过程，也可能保持相对稳定。如果定形是由高的最小值向低的最小值进行，那么移动的稳定性就好，若翻越的位叠更高时，则可能是永久性定形。 2.定形的源或动力： 由于热振动引起的状态变化，一般在高温发生这种变化； 由于在外力作用下产生的变形，使其越过某一位垒产生形状变化； 位垒也可以由外界条件的变化，如加湿或引入化学作用等而得到解除或重建，使体系发生变化达到新的结构平衡。 3. 热定形 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TTg时，则纤维或制品的形状就不会有大的变化。这种特性称之为热塑性。 热定形 ——就是利用合纤的热塑性，将织物在一定张力下加热处理，使之固定于新的状态的工艺过程。 （如：蒸纱、熨烫） 链段硬化定形：以线形非晶高聚物为例。在室温时，它是坚硬的塑料，当温度增至Tg以上时，分子的热运动使原有的结构得到舒解，分子链段开始运动，材料变得柔软，若在此时使它变形，然后冷却至Tg以下，那它就会固定在新的形态，即保留其变形的状态。 结晶作用定形：定形的作用是使结晶解体与重建。最基本的效果是使材料中小的、不完整的结晶在低于其真正熔点的温度下，产生局部解晶，从而使材料产生较大的变形，然后保持温度使分子调整形成更大、更完整的晶体，使新的形态得到稳定，属不可逆永久性定形。 表7-5 几种纤维织物的常用热定形温度 纤维品种 热定形温度(℃) 热水定形 蒸汽定形 干热定形 涤纶 120~130 120~130 190~210 羊毛 90~100 100~120 130~150 锦纶66 100~120 110~120 170~190 腈纶 125～135 130～140 丙纶 100~120 120~130 130~140 四、纤维的燃烧性质 1. 指标 （1）可燃性指标（表示纤维容不容易燃烧）：点燃温度、发火点 ?点燃温度或发火点越低，纤维越容易燃烧。 （2）耐燃性指标（表示纤维经不经得起燃烧） 极限氧指数 LOI（Limit Oxygen Index）： ——纤维点燃后，在氧、氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。 ???????LOI越大，说明材料难燃。 分类 LOI(%) 燃烧状态 纤维品种 不燃 ≥35 常态环境及火源作用后短时间不燃烧 多数金属纤维、碳纤维、石棉、硼纤维、玻璃纤维及PBO、PBI、PPS纤维 难燃 26~34 接触火焰燃烧，离火自熄 芳纶、氟纶、氯纶、改性腈纶、改性涤纶、改性丙纶等 可燃 20~26 可点燃，能续燃，但燃烧速度慢 涤纶、锦纶、维纶、羊毛、蚕丝、醋酯纤维等 易燃 ≤20 易点燃，燃烧速度快 丙纶、腈纶、棉、麻、粘胶纤维等 纤维 TI（℃） TB（℃） LOI(%) 棉 400 860 20.1 粘胶 420 850 19.7 醋酯 475 960 18.6 三醋酯 540 885 18.4 羊毛 600 941 25.2 锦纶6 530 875 20.1 锦纶66 532 — 涤纶 450 697 20.6 腈纶 560 855 18.2 丙纶 570 839 18.6 阻燃棉 370 710 26~30 Nomex 430 27~30 kynol 430; 576 2500 29~30 杜勒特 35~38 表7-8 主要纺织纤维的燃烧性比较 2. 纤维的燃烧过程 纤维受热分解，产生可燃气体、不燃性气体和炭化残渣； 可燃性裂解气体与氧混合，当温度达到着火点或遇到其他火源时，着火燃烧并释放出热、光、烟； 所产生的热量反馈作用纤维导致进一步的裂解、燃烧和炭化，直至纤维全部烧烬和炭化。 3. 影响燃烧性能的因素 （1）化学组成（氢、氮及阻燃元素）：纤维大分子