新型染整技术考试

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1、1、高技术纤维分为哪三大类？简要说明各类纤维的特点。高性能纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐化学溶剂等性能的纤维，主要为炭纤维，芳纶纤维等。高功能纤维主要是指具有特殊的功能（光传导，光感，高吸水性等）的纤维，对于这类纤维的制备，主要是从高分子的物理性能和纤维的微细构造去考虑。高感性的纤维主要是指手感柔软，美观，透气性好等性能的纤维，如仿桃皮，仿蚕丝等纤维。2、常用的高性能纤维有哪些？目前主要的高性能纤维有芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、碳纤维、高强度聚乙烯纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维等。3、分别由刚性链大分子、柔性链大分子制备高性能纤维的方法有哪些？由刚性大分子制备高性能纤维主要是通过高分子液

2、晶纺丝技术（利于形成液晶），而通过柔性大分子制备高性能纤维主要是采用凝胶纺丝和高倍拉伸技术4、高性能纤维的大分子结构必须符合哪些条件？为什么？条件:①构成高分子主链的共价键键能越大越好；②高分子链的构象越近似直线形越好；③高分子链的横截面积越小越好；④高分子链的键角形变和键的内旋转受到的阻力越大越好；⑤高分子的相对分子质量越大越好，减少大分子链中的末端数。原因：①高分子纤维大多数是由C、N、S、O和H等少数几种元素组成，通过共价键连接起来，键能越大，热稳定性越好；②高分子纤维是有具有特定构造的线性大分子链聚集起来的，线性越好，越不易旋转，其模量和强度越高；③一个分子链占据的横截面积越小，纤维

3、单位横截面积上所包含的分子链数量就越多，纤维的抗张强度就越大。1.试比较UHMWPE纤维与普通聚乙烯(PE)纤维的异同点。相同点:化学组成相同。不同点：相对分子质量：UHMPE一般在300W到600W，PE一般在2W到30W；纺丝技术：前者采用凝胶纺丝—超倍热拉伸技术，后者采用普通的熔融纺丝；超分子结构：前者以伸直链结构模型为主，后者一般为折叠链结构模型；结晶度：前者一般在85%以上，后者一般小于60%；取向度：前者取向度达到95%ormore，后者较低；纤维性能：前者为高性能纤维，后者为普通纤维,同时应用领域也有所不同。2.制备UHMWPE纤维采用何种纺丝方法？为什么？纺丝时为何采用半稀溶

4、液？方法：采用凝胶纺丝—超倍热拉伸技术。原因：要制备高性能纤维，关键是要进行超倍拉伸。在没有溶剂的情况下，即使温度高于高分子量PE熔点几十度，UHWMPE仍然没流动性，粘度很高，因此无法通过熔融纺丝来制备；同时，由于大分子链的缠结程度高，因此也无法进行高倍拉伸。在溶剂的作用下，可以通过升温来使PE分子解缠结，而后可以进行正常的纺丝，且可以进行超倍热拉伸以获得UHMWPE纤维。半稀：选择半稀溶液的原因;若使用浓溶液，则由于大分子间缠结点的存在，体系的粘度大，纺丝成形以及超倍拉伸均有一定的困难，无法获得高强度的纤维；采用稀溶液，大分子间几乎全部解缠结，因此纺丝后的初生纤维也无法经受高倍热拉伸，也

5、无法获得高强纤维。采用半稀溶液，大分子间存在一定的缠结点，但是又不影响初生纤维的形成，在随后的热拉伸过程也可以顺利进行，最终可获得高性能纤维。3.与常规的湿法、干法纺丝相比，凝胶纺丝有哪些特点？①以超高分子量聚合体为原料，分子量越大，链末端造成纤维结构的缺陷就越少，越有利于纤维强度的提高，同时初生丝条能承受的拉伸倍数也越大，所得成品纤维的强度也就越高；②用半稀溶液作为纺丝原液，便于超高分子量原料的溶解和柔性链分子缠结的拆开，也提高了纺丝原液的流动性和可纺性；③进行超倍热拉伸，使大分子高度取向，并促使大分子应力诱导结晶，原折叠链结晶逐渐解体成伸直链结晶，使成品纤维具有很高的取向度和结晶度。4.

6、何谓自由断裂长度？自由断裂长度是指纤维、纱线、绳索受自身重而断裂的理论长度,自由断裂长度与材料品种有关与韧性相对应,自由断裂长度与纤维或绳索的粗细程度无关。纤维的强度可用自由断裂长度来表述。5.试总结UHMWPE纤维的优异特性与用途，分析其缺陷及改性方法。优异特性：低密度、高强力、高模量，机械性能高度各向异性，在横向（垂直于纤维轴向）的模量和强度比在纤维轴向的低许多。高能量吸收、高张力和抗弯曲疲劳柔韧性好耐冲击性、耐磨耗性能优异非常耐腐蚀性、耐光、负膨胀性、导热性好、电器绝缘性、振动衰减优异、对环境无害。用途：①安全防护用品：防弹衣、头盔和防弹装甲等，可制成各类防刺、防割织物；②绳类产品：船

7、用缆绳、海洋工程用绳及陆地用绳和其他特殊用绳等；③渔网；④体育用品：各类球拍、滑雪板、冲浪板和自行车骨架材料的增强材料，也可直接用于制作钓鱼线和球拍弦；⑤布、带类：蓬盖布；⑥其它复合材料。缺陷：耐高温性差（熔点仅为144～155℃），其强度和模量随温度升高而降低，蠕变大，表面与热固性树脂粘结性差（复合材料）。改性：①等离子体改性；②紫外光(UV)处理；③表面氧化和刻蚀；④表面接枝；⑤本体改性。1.芳香族聚酰胺