文档介绍：第七章纤维的热学、光学和电学性质
第一节纤维的热学性质
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。
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·℃
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
(1) 水分的影响
W
C = C + ()C − C
0 1 + W w 0
3
80℃
40℃
2 20℃
0℃
比热(J/g·℃)
1
0 10203040
回潮率(%)
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。
0
135 H=202J/g
0
127
)
-1
(
H=175J/g
dH/dt
80 100 120 140 160
T/℃
图 7-2 不同取向聚乙烯纤维的 DSC 图谱
2
1
淬火 PET系
比热(J/g·℃)
列1
退火 PET系
0 40 80 120 160 200 240
温度(℃)
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。
dT
Q = λ⋅ t ⋅ s (7-3)
dx
d
S
Q
λ
T1 T2 (T2 >T1)
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
两端压差大
两端无压差
导热系数λ
静止空气
0
体积重量(δ)
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
(2)
热辐α
射
纤
热传导能力
0 102030405060708090
纤维排列方向角α f (°)
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
导热系数λ(W/m·℃)
纤维
0℃ 30℃ 100℃
棉
羊毛
亚麻
蚕丝 0