纺织化学期末总复习.doc

第一章
1、为什么说服装产业链与化学有着密切的关系？
答:由服装产业链主要环节：纤维、织造、染整、成衣、销售、养护可以看出，几乎各个方面都涉及到纺织化学。（1）、化学结构主要决定纤维的各种性能。如普通丙纶纤维织物作为内衣服用性较差，就是由于它的吸湿性差的缘故。其吸湿性之所以差，是由于其分子结构中缺乏能吸水的极性基团。
（2）、服装生产加工的顺利进行，如定型、染色、整理，及日常洗护也离不开对纤维化学、物理结构的了解。如合成纤维面料的熨烫必须在其分解点温度以下进行，而天然纤维面料的熨烫则可以在其分解温度10℃~20℃之上进行。丝绸织品易退色，不能暴晒。棉织物易起皱褶，需进行抗皱整理等等。
（3）赋予纺织品各种功能离不开各种表面活性剂、整理剂的应用。
2、纺织化学的涵义是什么？主要包括哪些内容？
答：纺织化学是将化学的基本原理与技术应用到纺织领域而形成的一门新的学科，主要侧重于介绍在化学基本理论指导下，整个服装产业链所用化学品、纤维结构和它们之间的反应，以及这些反应对服装风格和功能带来的影响。这就是纺织化学的内涵。所涉及的内容有纤维的结构与性能、各种化学品性能、化学品在纺织工业中的应用，服装的养护、生态纺织品的开发等等。
3、学习纺织化学的目的是什么？怎样才能学好纺织化学？
答：目的：对于服装工程专业来说，只有全面了解服装产业链、纤维原料、化学品，它们之间的反应及所涉及的化学问题，并能够从从分子变化的微观角度来解释面料的性质、服装加工依据，预示所得织物或服装的风格，才能为今后理性选择生态纺织面料、服装加工方法，绿色营销，纺织品服装的正确养护，谈判贸易等等方面打下扎实基础。
方法：略

第二章
1、 名词解释
纤度：表示纤维的粗细程度。包括粗度和细度。通常采用定长制支数、或定重制旦、分特、特表示。
结晶度：纤维中结晶区部分的质量占整个纤维质量的百分比称为纤维的结晶度。
取向度:高分子、链段或微晶体在外力作用下沿外力方向有序排列，这一过程称为取向。在纤维中，这些大分子链或链段沿特定方向作有序排列的程度称为取向度。
回潮率:纤维吸湿平衡后所含水分的重量与干燥纤维的重量指标。表示纤维的吸湿性能，决定各种纤维的应用范围。
纤维的疲劳:指在反复折挠中，纤维中逐步积累了不可复原的形变，纤维内部局部损伤，形成裂痕，最后被破坏。
回弹性：纤维弹性是指纤维变形的恢复能力，又称弹性恢复性能或回弹性。纤维的弹性回复性能主要取决于分子链的柔顺性和分子间作用力的大小。

2、 计算题
1）试计算纤度同为1.5旦时涤纶、锦纶、维纶、腈纶、粘胶纤维的直径。比较其大小规律，你能得出什么结论？（提示：各纤维密度：丙纶0.91，锦纶1.14、维纶、1.26，腈纶1.17，涤纶1.38、粘胶纤维1.52）
答：ρπR2.L=G ·

D丙纶=15.2
同理:D锦纶=13.6 D维纶=13,0 D腈纶=13.5 D涤纶=12.4 D粘胶=11.8 ´
不同纤维即使纤度相同,其直径却是不同的。密度越小的纤维其直径越大。因此在用间接指标纤度来比较纤维的粗细时,还应注意其密度的差别。
2）有一批2000公斤的粘胶纤维，测得50克式样的干重45克，单纤维断裂绝对强力为9厘牛，该纤维的直径15.2微米，试求该纤维的实际回潮率和断裂强度。
答：
• ρπR2.L=G
• 1.52×3.14×（7.6÷10000）2×1000000=2.76g,所以该纤维的纤度是2.76分特
• P=F/Ndt=9/2.76=3.26厘牛/分特
3、问答题
1）化学纤维的基本结构包括哪几部分？分别如何影响纤维的性能的？同样是蛋白质纤维，为何蚕丝纤维的弹性不及羊毛纤维，不如羊毛织物耐穿？
答：尽管纤维结构复杂，但人们对其认识一般分为三个方面，最为直观的纤维形态结构、较为间接的纤维聚集态结构和更为微观的纤维分子结构。纤维分子结构（一级结构）通常也称之为纤维的链结构，包括高分子链节的化学结构、空间构型、链节序列和链断的支化或交联度等。处于平衡态时，成纤高聚物大分子链相互间的几何排列及结构形态则构成了纤维的聚集态结构；尺度更大的结构层次则包括多重原纤结构、断面结构、外观与表面形态、孔隙、裂纹等，这属于较为直观的形态结构范畴的层次。后两个层次，属于纤维的物理结构。简单起见，也可把纤维的结构层次概括为纤维的化学结构和物理结构。纤维分子的化学结构恰恰是纤维具有其物理化学性能的基础，同时也应注意到纤维的物理结构也会对纤维的物理化学性能产生巨大影响。因为从聚集态结构的角度看，结晶部分可使纤维具备必要的强度和形态稳定性，非结晶区的存在则可使纤维既有固态物质的基本物理性能，又有加工应用等方面需要的性能。而形态结构对纱线及织物的风格、功能及加工方法等也均有重要影响。可见纤维的结构决定了纤维的化学物理性质。
羊毛分子在空间结构呈α——螺旋结构，因此羊毛的超分子结构比较特别，是在α——螺旋分子链基础上形成的旋绕结构。这种结构对羊毛的形变恢复性能和弹性影响很大。羊毛的多肽链是卷曲的，并具有螺旋结构，肽链之间存在着多种副键包括共价的二硫键，当受到外力拉伸时，螺旋状的α—构象转变成伸直的β—构象，肽链之间的交联键能阻止分子链之间的相对滑移，所以羊毛既具有较大的延伸性能，又具有良好的回复性能 。而蚕丝的蛋白质分子链以β——伸直链构象为主结构进行排列，取向度高，因此蚕丝纤维断裂强度比羊毛高，但弹性比羊毛差。
纤维的弹性好，纺织品弹性也好，则纺织品耐磨性、耐疲劳性就好。纤维的耐磨性是影响纤维耐用能的主要指标。实践证明，耐磨性是纤维强度、伸长率和回弹性三种机械性能的综合表现，其中以伸长率和回弹性的影响更为重要。故同样是蛋白质纤维，蚕丝纤维的弹性不及羊毛纤维，不如羊毛织物耐穿。
2）同为纤维素纤维，为何粘胶纤维的吸湿性好于棉纤维？
答：高聚物中非结晶区大分子排列杂乱，空隙大而多，非结晶区越大，吸湿能力就越强。虽然棉和粘胶纤维都含羟基，但因结晶度不同，棉的结晶度是70%，而粘胶纤维的结晶度是30%，其非结晶区含量高，故粘胶纤维的吸湿性大。

第三章
1、简述染整水质要求？
染整工艺或锅炉若使用含杂质的硬水，则会产生一些麻烦，还会影响所加工纺织品的白度。如练漂加工中使用硬水，形成水硬度的钙、镁离子可能使高级脂肪酸盐(如肥皂)发生沉淀，使其活力减弱甚至丧失，造成肥皂浪费，消除1份碳酸钙大约要耗用6份肥皂。铁制进水管道使水携带铁离子，这些铁离子可以直接导致纺织品色泽泛黄。铁离子可以对双氧水的分解产生强烈的催化作用，造成纺织品的过度损伤。在染色加工过程中，钙离子、镁离子可使染料发生沉淀，不仅造成浪费，还使染色品的色泽萎暗、色牢度降低。水中若含有较多的铁、锰等离子，则在漂白过程中引起纤维的脆损。故，染整厂所用水应无色、无味，澄清，pH6.5-7.4(近中性)、同时对其硬度应有一定的限制。
2、区分暂时硬度和永久硬度概念
水的硬度是由水中含有的钙离子和镁离子所造成的。由钙、镁重碳酸盐的存在而形成水的硬度叫做暂时硬度。是因为钙、镁重碳酸盐（酸式碳酸盐）在加热时能被分解，使钙、镁离子以沉淀析出而除去；由溶于水的钙、镁等氧化物、氯化物、硝酸盐或硫酸盐的存在而形成的水硬度叫做永久硬度，又叫做非碳酸盐硬度。是因为这些盐不能通过简单的加热煮沸来消除。一般将每升水中钙、镁盐含量换算成碳酸钙的毫克数来表示水的硬度，单位为mg／L。
3、表面活性剂的概念及基本功能。
将少量使用即可使表面或界面的一些性质(如乳化、增溶、分散、润湿、渗透)发生显著变化的物质都叫做表面活性剂。
表面活性剂通常有四个基本功能：润湿、乳化分散、增溶、洗涤。
4、简述表面活性剂两个重要性质
1、临界胶束浓度 它是表面活性剂在溶液中刚刚形成胶束的浓度。表面活性剂在溶液中能形成胶束是表面活性剂有乳化、分散、增溶、洗净等性质的根本。CMC一般都很低，一般在0.001-0.02mol/l之间。表面活性剂的浓度稍大于CMC时，才能充分发挥作用。以临界胶束浓度为界限，溶液的表面张力及一些物理性质，如电阻率、渗透压、蒸气压、粘度、增溶性、洗涤性等都有显著变化。
2、亲水亲油平衡值
表面活性剂要吸附于界面而呈现特有的界面活性，必须使疏水基和亲水基之间具有一定的平衡。若亲水基亲水性太强时，表面活性剂在水中极易溶解，不利于界面吸附等作用，若疏水基的疏水性太强，表面活性剂不溶于水。表面活性剂中不同性质的疏水基和亲水基决定表面活性剂的使用场所和效率。
亲水亲油平衡值Hydrophile-Lipophile Balance）表示表面活性剂的亲水性。HLB越大，亲水性越强，越小，憎水性越强。
5、简述各种染料的染色对象及特点。
直接染料一般能溶解于水，也有少数染料要加一些纯碱帮助溶解，它可在中性或弱碱性水溶液中不依赖其他助剂而直接上染棉、麻、丝、毛和粘胶等纤维。由于直接染料是属于阴离子型染料，它能与阳离子的表面活性剂树脂类相结合，而生成不溶性的化合物。因此，为了提高直接染料的耐洗、耐晒牢度，往往利用这个原理，采用阳离子性固色剂来进行固色。直接染料也能上染蚕丝。该类染料染色方法简便，但耐晒、耐洗牢度较差。
酸性类染料包括酸性染料、酸性媒染染料和酸性含媒染料三种类型，一般都是芳香族的磺酸钠盐，少数为羧酸钠盐，能在酸性或中性介质中直接上染丝、毛等蛋白质纤维和锦纶。酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大。
还原染料不溶于水，除个别品种外，分子中都含有羰基(C=O)。染色时，需在含有烧碱和保险粉还原溶液中被还原成隐色体才能溶解而上染纤维，经过氧化反应重新恢复为原来的不溶性染料而固着在纤维上。主要用于纤维素纤维，也可用于染维纶。耐晒、耐洗牢度都很好。还原染料色谱齐全，日晒、皂洗牢度很好。
不溶性偶氮染料它适用于棉、麻等纤维的染色和印花，色泽鲜艳，具有较好的各项牢度。由于重氮组分(即色基)中许多品种属禁用范围，故该类染料的使用受到了很大限制。
硫化染料由芳香胺类或酚类化合物与多硫化钠或硫磺熔融而成，在染色时须用硫化碱（硫化钠）还原溶解，故称为硫化染料。硫化染料价格低廉、染色工艺简单，拼色方便，染色牢度较好，适用于棉、麻、粘胶等纤维素纤维和维纶的染色，黑色、蓝色应用最多，但色泽较暗、色谱不齐，色泽不艳，部分染料染色牢度较差而使其应用受到一定的限制。
阳离子染料适用于睛纶纤维的染色，色泽鲜艳，牢度较好。分散染料主要适用于涤纶等纤维的染色。
第四章
1. 棉机织物练漂有哪些工序？各工序的主要目的是什么？
它的练漂加工主要有原布准备、烧毛、退浆和精炼、漂白、丝光六个过程，如含合成纤维的棉织物还都需进行热定型。
原布的检验内容包括原布的规格和品质两个方面，这道工序主要是质量初步把关。
烧毛目的在于去除布面上绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时产生染色不匀及印花疵病。
退浆的目的就是除去大部分的浆料、油剂以及小部分的天然杂质即纤维素共生物如油蜡、果胶物质和棉籽壳等，减轻后道工续精炼的负担。
精炼目的是除去天然杂质，防止它们影响染色、印花的加工，并使织物具有一定的吸水性，便于染料的吸附、扩散。
漂白：棉布经过精炼之后，虽然已经去除了大部分的杂质，但对于白色或浅色产品来说，布面上天然色素尚未充分去除，白度较差，除少数品种外，一般都要求经过不同程度的漂白，以破坏和除去色素，提高布面的白度。实际上，漂白主要是针对棉纤维上的天然杂质而进行的。但须兼顾纤维的强度，既要达到所需白度，又要保持纤维应有的强度。
丝光：增加棉织物的光泽 ，降低缩水率，提高织物尺寸稳定性、织物的强度即对化学品的吸附性能及化学反应性能。
热定形：通过热定形，可消除含合成纤维织物的内应力，使织物保持较好的尺寸稳定性（主要指高温条件下的不收缩），消除织物上已存在的皱痕和不产生难以消除的皱痕。改善织物的强度、手感、和表面平整性，对起球现象也能有一定程度的改善。

第五章
1、概念
染色：染色是把纤维制品染上颜色的加工过程，是借染料与纤维发生物理化学或化学的结合，或者用化学方法在纤维上生成颜料， 使整个纺织品成为有色物体。
染色牢度：染品在使用或在染色以后的加工过程中，染料或颜料在各种外界因素影响下，能保持染色产品原来染色状态的程度，称之为染色牢度，主要取决于染料分子的化学结构、被染纤维的性质、染色方法和工艺条件[纺织纤维染色方法主要分浸染（适合散纤维、纱线和小批量织物）和轧染（适用于大批量织物）。
2.染色牢度包括那些内容？分别有几级？
染色牢度有：日晒牢度、气候牢度、皂洗牢度、汗渍牢度和干、湿摩擦牢度等，其中日晒牢度分八级（一级最差，八级最好），皂洗、汗渍、摩擦等牢度分五级（一级最差，五级最好）。

第六章
1. 比较滚筒印花、平网印花和圆网印花的特点（生产效率、适应品种、花型尺寸、印制特点等）。
l 滚筒印花特点
优点：生产效率高，操作轻便；套色多，达24色；可印制精细花型。
缺点：花型大小受圆网周长限制。
l 平版筛网印花特点
优点：对花纹尺寸限制比较少，印得的花纹比较鲜艳。
缺点：生产效率比较低，某些花纹的连接比较困难。
l 滚筒印花特点
优点：花纹轮廓清晰，适宜线条，云纹及雪花点，适用于大批量生产，生产成本低。
缺点：印花套色数受限，会有传色，色泽不丰满。

2. 试比较直接印花、防染印花、拔染印花三种印花方式。（从工艺、优缺点来说明）
直接印花工艺过程较简便，用浆节省，成本较低，应用的染料广泛，色泽鲜艳，牢度较好.
拔染印花应用于深色花布效果较好，花布得色深，花纹细致精密，轮廓清晰。其缺点是地色染料的选择受一定限制，印花工艺复杂而造成印花疵病较多，成本亦比较高。
防染印花，适用的地色染料比较多，工艺比较简便，工序中不需要蒸汽，成本较低。花纹轮廓不及拔染印花清晰。
3、 染料为什么能上染纤维并固着在纤维中？
关于染料为什么能上染纤维并固着在纤维中的问题，可以从纤维与染料分子之间引力及能量变化两方面去研究。纤维和染料分子之间的吸引力是染料上染和固着的本质。染料从溶液中上染纤维，拆散了原来纤维与水、染料与水的结合，生成了染料与纤维的结合，并使染料与水的规整度发生变化，从而造成能量上的变化。
纤维与染料分子之间的吸引力主要有范德华力、氢键力、库仑力、共价键结合力、配价键结合力等。上述不同性质(或结合)往往是同时存在的，但纤维—染料系统不同，它们的重要性也各不相同。例如用直接染料染纤维素纤维时，主要由于范德华力和氢键的作用使染料上染和固着。阳离子染料上染腈纶主要是由库仑力和离子键的作用，氢键和范德华力作用较小。强酸性染料染羊毛主要是库仑力上染，以离子键固着。弱酸性染料上染羊毛时范德华力和氢键起重要作用。活性染料染棉主要依靠范德华力、氢键上染，但在纤维中的固色则主要是形成共价键。

纤度：表示纤维的粗细程度，符号Tt, 法定单位是特克斯（tex）,即在公定回潮率下，
1000米长的纤维的质量克数，若是Wg（以g计）,其线密度为W特克斯，即Tt=Wtex。
纤度另一法定单位：分特（dtex）：10000米长的纤维或纱线所具有的质量克数。
非法定单位：旦（den）,是指9000米长的纤维或纱线所具有的质量克数。
注意：掌握各单位之间的换算！
例：50支纱用特来表示是多少？那么100支纱用特来表示是多少？1特等于？旦
污垢及污垢与织物的作用力
印花与染色的异同点
污垢定义
污垢类型
污垢与织物的作用力