紡織材料的熱學(xué)性質(zhì)

1、第十一章紡織材料的熱學(xué)性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：1、使學(xué)生了解紡織材料的基本熱學(xué)性質(zhì)；2、使學(xué)生掌握紡織材料基本熱學(xué)性質(zhì)的涵義、影響因素及對(duì)纖維加工和使用的影響；3、使學(xué)生了解常規(guī)紡織材料的熱學(xué)性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：紡織材料熱學(xué)性質(zhì)的涵義及影響因素2、教學(xué)難點(diǎn)：熱學(xué)性質(zhì)的衡量標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)纖維加工和使用的影響教學(xué)與學(xué)習(xí)建議：1、教學(xué)建議授課形式：講解與討論通過(guò)詳細(xì)講解使學(xué)生掌握紡織材料熱學(xué)性質(zhì)的具體衡量方法及各種熱學(xué)性質(zhì)對(duì)纖維加工和使用的影響；充分做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。2、學(xué)習(xí)建議通過(guò)記憶和理解，掌握紡織材料的基本熱學(xué)性質(zhì)如何衡量；通過(guò)討論掌握紡織材料熱學(xué)性質(zhì)對(duì)纖維加工和使用的影響。第十一章 紡織材料的

2、熱學(xué)性質(zhì)第一節(jié)比熱與熱燃一、比熱1 .比熱的概念單位質(zhì)量的纖維，溫度升高（或降低）1 C所需要吸收（或放出）的熱量，叫纖維 的比熱。八W 八八C C0CwC 01 W2 .常見(jiàn)紡織纖維的比熱表7-1常見(jiàn)干燥紡織纖維的比熱表（測(cè)定溫度為20 C）單位：J/g C纖維種類(lèi)比熱值纖維種類(lèi)比熱值纖維種類(lèi)比熱值棉1.21 1.34粘膠纖維1.26 1.36羽絨羊毛1.36錦綸61.84芳香聚酰胺纖維1.21桑蠶絲1.38 1.39錦綸662.05醋酯纖維1.46亞麻1.34滌綸1.34玻璃纖維0.67大麻1.35睛綸1.51石棉1.05黃麻1.36丙綸(50 C)1.80木棉3.影響紡織纖維比熱的主要因

3、素（1） 水分的影響3）2.5 Cg 2 八、 比10.5010203040回潮率（%）羊毛纖維比熱與回潮率三和溫度的關(guān)系 溫度的影響一般認(rèn)為，溫度較高時(shí)，具有一定回潮率纖維的比熱增大。溫度(C)兩種滌綸絲的比熱隨溫度的變化規(guī)律(3)纖維結(jié)構(gòu)的影響在220c附近，出現(xiàn)第二次熔前結(jié)晶，比熱稍有下降。而后者為緩慢上升曲線，無(wú)冉結(jié)晶的現(xiàn)象4.比熱對(duì)纖維加工和使用的影響二、熱始熱始它是表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，通常用H來(lái)表示，其數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能U加上壓強(qiáng)P和體積V的乘積，即H= U+ PM熱始是狀態(tài)函數(shù)，具有能量的量綱，但沒(méi)有確切的物理意義，它的定義是由H=U+PVf規(guī)定下來(lái)的，不能把它誤解

4、為是體系中含的熱量”。雖然體系的內(nèi)能和始的絕對(duì)值目前還無(wú)法知道， 但是在一定條件下我們可以 從體系和環(huán)境間熱量的傳遞來(lái)衡量體系的內(nèi)能與始的變化值。在沒(méi)有其它功的條 件下，體系在等容過(guò)程中所吸收的熱量全部用以增加內(nèi)能，體系在等壓過(guò)程中所吸收的熱量，全部用于使始增加。由于一般的化學(xué)反應(yīng)大都是在等壓下進(jìn)行的， 所以始更有實(shí)用價(jià)值。第二節(jié)導(dǎo)熱性質(zhì)1 .纖維的導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)入(W.m/m2. C),即以當(dāng)材料的厚度為1m及表面之間的溫差為1C 時(shí)，1h內(nèi)通過(guò)1 m2的材料傳導(dǎo)的熱量千卡數(shù)。入值越小，表示材料的導(dǎo)熱性越 差，它的絕熱性或保暖性越好。熱傳遞示意圖克羅值(CLO)在室溫21攝氏度，相對(duì)濕度小

5、于50%氣流為10cm/s (無(wú)風(fēng))的條件下,一個(gè)人靜坐不動(dòng)，能保持舒適狀態(tài)，此時(shí)所穿衣服的熱阻為1克羅值。CLO 越大，則隔熱保暖性越好。2 .影響纖維導(dǎo)熱系數(shù)的因素(1)纖維的結(jié)晶與取向(2)纖維集合體密度05入茶熱導(dǎo)體積重量(s)纖維層體積重量和導(dǎo)熱系數(shù)間的關(guān)系(3)纖維排列方向0.2750.2250.20.1750.250.150.125纖維排列方向角Otf(° )(4)纖維細(xì)度和中空度(5)環(huán)境溫濕度溫度與纖維導(dǎo)熱系數(shù)間的關(guān)系纖維(W/m )0 c30 c100 c棉0.0580.0630.069羊毛0.0350.0490.058亞麻0.0460.0530.062蠶絲0.0

6、460.0520.0593 .導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)加工和使用的影響4 .纖維集合體的熱導(dǎo)系數(shù)5 .纖維集合體的熱阻熱阻：當(dāng)熱量在物體內(nèi)部以熱傳導(dǎo)的方式傳遞時(shí)，遇到的熱阻稱(chēng)為導(dǎo)熱熱阻。熱阻反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參量。對(duì)于熱流經(jīng)過(guò)的截面積不變的平板熱阻=L/(kA)。其中L為平板的厚度，A為平板垂直于熱流方向的截面積，k為平板材料的 熱導(dǎo)率。第三節(jié)熱轉(zhuǎn)變溫度若對(duì)某一纖維施加一恒定外力，觀察其在等速升溫過(guò)程中發(fā)生的形變與溫度 的關(guān)系，便得到該纖維的溫度-形變曲線(或稱(chēng)熱機(jī)械曲線)。纖維典型的熱機(jī)械曲線如下圖，存在兩個(gè)斜率突變區(qū)，這兩個(gè)突變區(qū)把熱機(jī) 械曲線分為三個(gè)區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于三種不同的力學(xué)狀態(tài)。1 .

7、熔點(diǎn)它是指高聚物內(nèi)晶體完全消失時(shí)的溫度，也就是結(jié)晶融化時(shí)的溫度。2 .粘流溫度(Tf)從高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，也就是高聚物熔化后發(fā)生粘性流動(dòng)的溫度。3 .軟化點(diǎn)4 .玻璃化轉(zhuǎn)變溫度非晶態(tài)高聚物大分子鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的最低溫度或由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的 溫度。5 .脆折溫度6 .熱分解溫度、耐熱性熱分解溫度是指纖維發(fā)生化學(xué)分解時(shí)的溫度。紡織纖維的耐熱性是在高溫下保持自己的物理機(jī)械性能的能力。7 .熱定形溫度纖維發(fā)生熱定型時(shí)的溫度稱(chēng)為熱定型溫度.第四節(jié)阻燃性紡織纖維的阻燃性阻燃一一指降低材料在火焰中的可燃性， 減慢火焰蔓延速度，當(dāng)火焰移去后 能很快自熄。極限氧指數(shù)是指材料經(jīng)點(diǎn)燃后在氧-氮大氣里持續(xù)燃燒所需的最低氧氣濃度，一般用氧 占氮-氧混合氣體的體積比(或百分比)表示。LOI值越大，材料的耐燃性越好。LOI100 %VO2紡織纖維的阻燃性按其燃燒能力V箱可分VN2(1)(2)(3)(4)易燃的可燃的難燃的不燃的燃燒迅速，如纖維素纖維、月青綸；