文档介绍：第七章纤维的热学、光学和电学性质
纤维的热学性质
一、比热
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。
纤维种类
比热值
纤维种类
比热值
纤维种类
比热值
棉
~
粘胶纤维
~
羽绒
羊毛
锦纶6
芳香聚酰胺纤维
桑蚕丝
~
锦纶66
醋酯纤维
亚麻
涤纶
玻璃纤维
大麻
腈纶
石棉
黄麻
丙纶(50℃)
木棉
表7-1 常见干燥纺织纤维的比热表(测定温度为20℃) 单位:J/g·℃
水分的影响
图7-1羊毛纤维比热与回潮率三和温度的关系
(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。
dH/dt (-1)
1270
1350
H=175J/g
H=202J/g
80
100
120
140
160
T/℃
图7-2 不同取向聚乙烯纤维的DSC图谱
淬火PET
退火PET
图7-3 两种涤纶丝的比热随温度的变化规律
二、导热系数
导热主要通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。单纤维的热传递性是极困难的,一般采用纤维集合体的方式。
(7-3)
Q
d
T1
T2 (T2 >T1)
S
λ
图7-4 热传递示意图
表7-2 常见纺织纤维的导热系数
纤维制品
λ(W/m·℃)
λ∥
λ⊥
棉纤维
~
羊毛纤维
~
蚕丝纤维
~
粘胶纤维
~
醋酯纤维
羽绒
木棉
麻
涤纶
腈纶
锦纶
~
丙纶
~
氯纶
静止干空气
—
—
纯水
—
—
(1) 纤维的结晶与取向
(2) 纤维集合体密度
图7-5 纤维层体积重量和导热系数间的关系
(3)纤维排列方向
αf
热辐射
方向
纤维层方向
导热系数
图7-6 纤维排列方向角αf与导热系数的关系
(4) 纤维细度和中空度
(5) 环境温湿度
表7-3温度与纤维导热系数间的关系
纤维
导热系数λ(W/m·℃)
0℃
30℃
100℃
棉
羊毛
亚麻
蚕丝
三、热作用时的纤维性状
玻璃态
高弹态
粘流态
玻璃化转变区
粘弹转变区
交联型分子
Tg(℃)
Tf(℃)
(a)
Tg(℃)
Tf(℃)
交联型
分子
玻璃态
高弹态
粘
流
态
玻璃化
转变区
粘弹
转变区
(b)
图7-7 非晶态材料的热机械性质
(1) 玻璃态
(2)玻璃化转变区
高弹态
粘弹转变区
粘流态
(1) 热定形及其机理
表7-4 常见纺织纤维的热学性能
纤维
玻璃化温度Tg(℃)
软化点Tm(℃)
熔点Tf(℃)
分解点Td(℃)
熨烫温度(℃)
棉
230
—
—
150
200
羊毛
60或80
—
135
180
蚕丝
—
—
—
150
160
麻
—
—
—
253
100
粘胶
260~300
110
醋酯
186
195~205
290~300
—
110
锦纶6
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