
纖維應用物理學(xué),高緒珊,吳大誠,PDF。電子目錄,52M。" a" w2 q7 P! t4 c
內容提要3 Z: t0 q- a- L
本書(shū)針對纖維應用基礎理論及紡織工 程 技 術(shù) 發(fā)展的需要,總結出纖維應用物理學(xué)的理論系統。全面論述纖維(包括天然纖維和化學(xué)纖維)結構的形成和表征,纖維結構與性能的關(guān)系,以及在化學(xué)纖維制造過(guò)程中纖維結構的形成,在紡織、染整加工和紡織品使用過(guò)程中結構性能的變化,并展望21世紀的纖維發(fā)展。
$ Q* Z) k- d5 N9 |& j) ^7 m, I本書(shū)可供從事纖維材料及其加工應用的科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)的有關(guān)技術(shù)人員閱讀,也可供大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。* r3 ?% p* b3 ~& @! V# n
本書(shū)由高緒珊、吳大誠反復討論、確定大綱,編寫(xiě)人員的分工如下:& u0 D! N" h' n7 a
第一 、 二 章 高 緒 珊
6 i% N3 i% \( W8 @4 C1 l0 V第三章 江錫夏 李振華
: F! A' R( y: ?1 {第四章 高緒珊 童儼4 F$ y' E- V0 o8 b$ Z0 r# Z0 o& {
第五章 童儼 李燕立
) o! i5 U: k- w- `2 n第六章 解孝林 吳大誠0 m: Y! o( Z! y# Z. T& q6 o
第七章 童儼 李瑞霞 吳大誠 高緒珊 吳行
* |7 E" G' I/ O- b第八章 高緒珊 童儼 吳大誠
4 ]- T. x7 S' n2 T全書(shū)由高緒珊、吳大誠統一定稿并審 稿。
+ F: z H) K+ r) d- p) I& l9 `. X
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2016-1-17 21:00 上傳
目錄
- m" u1 o: n5 G- X0 F7 s% L第一章 概論 15# }( b$ n' O% ~2 j
第一節 纖維應用物理學(xué)的發(fā)展 15
, V( l" q A: n/ w+ T- {# I 一、纖維物理學(xué)的發(fā)展歷史 15
, h/ `% m9 C! r- m6 n 二、現代纖維技術(shù)的進(jìn)步和纖維應用物理學(xué)的進(jìn)展 16
3 _) E0 ^' l; v) ^5 h 第二節 纖維的結構和性能 189 @, r* L! H' ~# I5 M+ m# z
一、單纖維結構 184 z9 Z2 _! @% [6 j9 q8 w* o* o* N
二、纖維集合體的結構和特征 22( Q& v* }/ B+ E8 g5 \4 T
三、超纖維集合體開(kāi)發(fā)的現狀與未來(lái) 27
/ i0 O. t! U2 ^. g 第三節 單纖維和纖維集合體的次(維)概念 28' M0 h! R7 n1 L6 a. e. w
一、概述 28' F9 P2 ~* C( |& f* y. c; ~0 D
二、纖維材料科學(xué)的次(維)分類(lèi) 32
8 @! O) {" j/ i$ ~2 s1 u4 o1 D 第四節 纖維材料的結構設計和控制 36" C0 {6 f; B+ L# ?; |3 u$ {7 A
一、概述 36* u8 H. b4 F; s6 r, c
二、超(維)纖維結構的形成 37
F* v9 f3 G( B* w5 W |. v! ? 三、單纖維的設計和控制 42) f5 H8 Y( ~# y o/ o4 y
四、纖維集合體的設計和控制 50
7 N/ W" s# s: U1 U# | 第五節 纖維應用物理學(xué)的研究?jì)热莺头较?542 G7 _2 W& w, K+ @! N
一、纖維應用物理學(xué)的基本內容 54
- Z) v. V G6 L; M 二、根據纖維的系統科學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)綜合功能性纖維材料 560 Z* T7 h7 @/ J" z( _
三、纖維成形新機理和超前沿纖維的開(kāi)發(fā) 56
) j5 ]- j- k& S, t 主要參考文獻 570 l3 g% H/ y9 `* T1 b' m
第二章 纖維結構的表征 59- C% l% C K: F- l7 ]8 E) K: w; [6 o+ l
第一節 纖維的形態(tài)結構 59+ a; ]. D; y2 u2 z
一、天然纖維的組成及其特殊形態(tài)結構 60
( ?) x5 U4 f4 m, g) G2 } (一)羊毛纖維的結構特征 61) S% p/ K' }7 B- o5 c: }( n8 X
(二)蠶絲的結構特征 72
$ f$ D) o+ _* z (三)棉纖維的結構特征 77
9 R0 {* V9 M% B( j& y6 w (四)麻纖維的結構特征 81* _& \3 B" {. P9 x, u; ^
二、纖維形態(tài)結構的基本特征 83! G+ b8 U. b' t, a" I! s' s& y" V
(一)纖維外部形態(tài)的基本特征 84( A8 u; e2 l% s# _- D
(二)纖維的截面形態(tài)結構 111
! b7 _2 l5 Y, c5 j9 ] (三)纖維的表面形態(tài)結構 121* R# r% G- _ W" _5 a! H
第二節 纖維大分子的聚集狀態(tài)和纖維結構的發(fā)展過(guò)程 125, ?2 A1 I; N' F- ]1 @2 U' [
一、大分子的內聚能密度和對稱(chēng)性 125
) N k( S; r( O0 I5 E (一)大分子的內聚能密度 125
1 x% u5 Q0 b, Q& A3 [$ \4 W& A" k (二)大分子的對稱(chēng)性 1272 @% }0 c9 r, A* m# F! |( b
二、高分子熔體或濃容液的等溫結晶 130* p. `( ]7 U, S0 k
(一)線(xiàn)性高分子在稀溶液中結晶 130
( k$ e w4 Z( v! B( k (二)球晶的生成、成長(cháng)及其性質(zhì) 132( g" H/ W# @, E$ F9 V1 @/ o
(三)高分子熔體或濃溶液的等溫結晶 134. F* r6 g, {- E" b
三、纖維的微晶結構 138, R3 Y. N: Y7 I! _, r& K, V2 B8 A; C
(一)束狀結晶和微纖構造 1380 \% w* t+ G1 t
(二)纖維的結晶組織和結構模型 142& N3 v" S$ O# G2 C ^. O* L
四、纖維的結晶結構和結晶熱力學(xué) 148
8 }1 E6 f* W2 p- \- n: L (一)結晶分子鏈的構象及熱力學(xué)影響因素 1497 j2 E4 n1 D9 o* L3 l) R; q
(二)高分子結晶單元中分子鏈填充構造的表征 150
! z( s# P( n7 m: S& [% [: s9 \" r (三)常見(jiàn)成纖高聚物的晶型和晶胞結構 152; \) l9 p+ E# G' \! c! I
第三節 纖維成形及其取向和結晶 158+ H; U1 s$ G! m; ]
一、紡絲成形及纖維結構的形成 1585 ^; M' ^, ]$ l( N% f
二、高速紡絲的取向結晶 163
# _% H+ _- a$ ^% e. S 三、硬彈性纖維的結構特征 185, E+ N1 W1 ~, A0 B; Y2 h
主要參考文獻 195
8 P8 n( Z4 n& H第三章 熔體紡絲 198
& p) B) i0 h0 j+ s 第一節 熔體紡絲的一般特征和基本規律 198
) G) H2 p8 K" h" o4 D x! c G 第二節 高聚物熔體的基本特征 2021 u) Q) J$ |; _& a# d* A% @
一、高聚物熔體的流變性 202& |3 o9 X" c8 t/ W
二、孔道中熔體的流動(dòng)與擠出脹大 220" r: R3 ], o e9 {2 Y# x' R- G! V
三、高聚物熔體的可紡性 226
2 P' @* V4 g0 S: u) `: b 第三節 紡絲線(xiàn)上各參數的變化 229, @8 t3 c+ Y( t1 H: i9 h- F' G
一、紡絲線(xiàn)上的直徑變化和速度分布 229
/ l9 F n; M; e' e" D5 v 二、紡絲線(xiàn)上的力平衡 234# l4 y- w/ Y! g: v& s% y' ~( o" [& d
三、紡絲線(xiàn)上的傳熱和溫度分布 2378 Y; V8 B o" N. m. u; N* {
四、拉伸共振現象 242" n4 I) O# c+ i# c: j
五、非穩態(tài)紡絲 2445 @! m% D/ [9 X5 N- U5 b9 M
六、熔體紡絲過(guò)程的計算機模擬 249
1 W& C% M1 e- m+ G 第四節 纖維結構性能與紡絲條件的關(guān)系 258
; ^; q3 w3 D+ U- _# m 一、熔紡過(guò)程中纖維結構的形成與發(fā)展 258
% ^1 u8 c) R% G, u1 w. k5 ^6 z( F 二、高聚物原料特性對纖維結構性能的影響 268
) y, Q# ], N9 }" x: J! Q4 \ 三、紡絲工藝條件對纖維結構性能的影響 275- ?, N q1 K2 ] q, m
四、纖維橫截面上的結構差異和不均勻性 281( R& \. R p7 s: h
第五節 熔體紡絲工藝的新進(jìn)展 284
+ W* g( R1 f8 V0 s) R 一、熔體直接紡絲 2842 `- r+ Q9 d8 \- x& z: ^
二、高速紡絲 285 ~1 [/ i2 Z. v! N
三、雙組分紡絲 292
$ T, ]* I- c) Q4 L, N( m; K 四、熔噴紡絲 297& z$ S* r: E) a5 i" d' n" I' o% V
主要參考文獻 301
" j% }2 J) ?' x1 c第四章 溶液紡絲 305' M# I b( k* s1 r7 [$ M( w
第一節 紡絲溶液的制備 305
0 ~' E4 l# q, n6 ~0 g0 w" ]4 P* ^ 一、溶解過(guò)程的熱力學(xué) 305
. W8 T7 ^3 i3 T4 q4 q, p% [" r4 i 二、溶解過(guò)程的動(dòng)力學(xué) 312
* Q5 S! b5 M: I4 U, r 三、紡絲溶液的流變性 313% h# c/ D# N, {" @( d# F
第二節 溶液紡絲的沿紡絲線(xiàn)解析 320$ x+ l) E! m; Y8 Q3 L
一、紡絲原液的固化成形及紡絲條件的影響 320
3 V3 F7 g5 a6 ?4 }4 L+ j: W! F4 u 二、紡絲線(xiàn)上各參數的變化 325
9 x# q, X5 @& ^3 `+ K (一)溶液紡絲的概要 325
% w, I% L6 K( s! V. m, }# a (二)紡絲線(xiàn)上的受力分析 327
% z1 q" J X3 c/ d1 ? (三)紡絲線(xiàn)上的傳熱分析 332; ~7 ]- J x% y( @- G
第三節 纖維結構的形成和構造的發(fā)現 336
* S! y" `" P" Y; N7 z( b 一、干法紡絲過(guò)程中的結構變化 336
+ s. c, J9 o: w Q% z: W: u9 c: J 二、濕法紡絲過(guò)程中的結構變化 343
- s. }' a, ^: C" u, ~ 三、纖維成形過(guò)程中的分子取向 352; @# E: h1 m4 b! N# `! T U4 E
四、拉伸和平衡、熱處理過(guò)程中的分子取向 355
" B+ D( p' e( h+ A9 k$ g3 R9 t 主要參考文獻 358- y# K7 y Q1 M
第五章 拉伸和熱定形 360
! `' q. [! I) b( V5 u- @ 第一節 拉伸和熱定形過(guò)程的特征 3607 f& }2 l2 w. Q+ j
一、拉伸過(guò)程研究的現狀 360
9 T: l, _( o: o' J) J, b 二、拉伸過(guò)程的作用和特征 361' ?9 Y T5 A1 K- v- q5 I/ \4 X+ K. r
三、熱定形過(guò)程的作用和特征 362
( g2 a& s; C$ @: @( G$ X5 T 第二節 拉伸過(guò)程的物理原理 363
4 l* x1 `$ H5 J6 n 一、拉伸流變學(xué) 363. ?" Q, R. T: M* q, P
(一)WLF方程及其物理意義 363( r" X1 l' H% V$ I4 E# {4 C3 B
(二)時(shí)間—溫度參數變換原理 366
' C5 ]0 j; K! R4 Z 二、纖維拉伸變形過(guò)程的力學(xué)行為 369
+ ~ x `+ p! Y3 C4 G 三、用于研究拉伸過(guò)程的各種理論 379
) s( g" n4 r2 {1 X. T 四、分子網(wǎng)絡(luò )理論基礎 382
3 \1 W) Z. S) |" j( y8 f$ D- J3 }; ` (一)彈性體形變的熱力學(xué) 382
- ?% P( L/ [! b/ f (二)彈性體形變的統計力學(xué)理論 386
% v& R k; Q, i2 w( I (三)彈性體的模量及應力—應變的行為 389
/ I5 K2 {" Q6 C. m: _7 L. ^! X 五、網(wǎng)絡(luò )理論的發(fā)展 390
1 K; K3 C$ R1 D0 B/ Y. K (一)Mooney-Rivlin方程 391+ r) |4 b( i- d3 S3 k+ R6 b
(二)滑動(dòng)鏈理論的發(fā)展 393
0 K. a3 h4 J' ? 第三節 拉伸過(guò)程中纖維結構的變化 401
$ j% y3 N* a* W6 g6 \2 R 一、概述 4015 p# Q& ^# V2 G% A) I+ Y
二、拉伸取向機理 402. e7 g6 j* Q" _3 \+ s6 f( @
(一)玻璃化轉變溫度對拉伸過(guò)程的重要影響 404: H1 c @2 g. a" y$ T6 W7 w G* w% w" g
(二)拉伸倍數 406
1 R! ~; @' f7 O( Z G 三、拉伸過(guò)程中的纖維結構 408
! X$ d9 Z- M7 o T' e 四、水分在拉伸過(guò)程中的作用 410
* i" `3 n( Y; q! m 五、PET纖維的拉伸行為 4126 T- T( T0 |) M5 D* D
(一)PET纖維拉伸的一般特性及相關(guān)理論 4125 i* L* e1 i6 L8 x* w' C
(二)PET纖維的拉伸實(shí)踐 422
* a" D: v! S. o8 O6 U5 k! \ 第四節 熱定形過(guò)程的物理原理 429
" F, O2 {; T) F 一、纖維尺寸和結構的穩定性 429
& M" i- a! Q! g& R* [, w) Y 二、熱定形的力學(xué)弛豫及其分子理論 432
' J+ m d& m4 _8 {0 H 三、熱定形與高聚物的多重轉變 443 s7 u! q* B( _- n
第五節 熱定形過(guò)程中纖維結構的變化 447
% E/ R/ q" W, ^ 主要參考文獻 453* G# N* W% A$ O! p
第六章 纖維的物理性質(zhì) 457" w0 ? j, }$ D& |
第一節 纖維物理性質(zhì)研究的意義和方法 457
6 @. J9 w: O+ D) t 第二節 纖維的力學(xué)性質(zhì) 458& V2 f' S3 y, J1 Y3 ], X+ B
一、纖維的拉伸性質(zhì) 4587 I9 x) h8 y- w- x0 M
(一)纖維的應力—應變試驗 4581 s1 s$ r( ~. R6 v
(二)纖維的拉伸彈性 463
, ^8 ^/ e3 b. i$ _' W' \6 r (三)纖維的強度 472
8 H( v+ T" n& n; U C$ @ 二、纖維的彎曲性質(zhì) 485( i7 l f3 W y6 P/ s% _
三、纖維的扭轉性質(zhì) 491
8 q$ ] r1 ^$ u5 F/ I 四、纖維的壓縮性質(zhì) 495/ }/ j0 S: W! D. B: o1 U
第三節 纖維的電學(xué)性質(zhì) 499
" \$ [/ `& g% B) ~3 t9 Z! T 一、電導性質(zhì) 500
* c! l) Y! E# V/ d% a 二、靜電起電 507
4 u# |3 @4 H b# }; E! [ (一)靜電的產(chǎn)生 5074 `1 P# e0 c+ \
(二)摩擦起電機理 509: G9 n% G) G9 f& k( n
(三)纖維的靜電積聚過(guò)程 511
3 T% R+ t- l# m) C, O" H (四)防靜電作用 513
, I) W8 s0 M- Z# N 三、介電性質(zhì) 515
3 _' Y& T9 d9 V1 \1 y (一)介電系數 515. m) d: @2 n5 I* }
(二)介電損耗 516/ P1 x9 R# T: S. r. ^1 u
(三)影響纖維介電性質(zhì)的因素 519
, x1 n* k; F' M9 |& N8 d3 Z) P 第四節 纖維的光學(xué)性質(zhì) 521
; W2 F- |& ?. d 一、纖維的折光指數與雙折射 521
5 _# p9 S5 i9 W' y" l5 Y 二、光的反射與全反射 526" m" ?) K7 h- u2 M) C
三、光吸收與二向色性 529
: {; t: Q) N ]" d, p' a 第五節 纖維的熱學(xué)性質(zhì) 532$ u& F4 r9 _4 \* `! K8 y# z7 _5 {; d
一、比熱容 532! o1 U5 D" q5 g4 J2 w5 c
二、導熱性 533
: q( k, r4 A9 s% Z R 三、熱對纖維的影響 535
) n& C; c% I& z* ~ 第六節 纖維的聲學(xué)性質(zhì) 540& }4 N4 d7 ~1 x$ D( X" E
一、聲波在纖維中的傳播 5412 O! s, U) |1 k4 o, W h. d
二、纖維的聲速 541/ ?; e# V3 W' w# o3 C
三、纖維的聲吸收 545; v: B. w, j8 J: A# s
四、纖維的聲阻抗 548
+ R$ g: A6 E0 Q# E 五、超聲顯微術(shù) 5498 Z* g% W2 {/ O$ V
主要參考文獻 550
; D5 g R: b4 g( c- A第七章 高性能纖維 551& [# n( i* ]' g+ }" B! r
第一節 超高強度功能性纖維 551
$ ]. `, ?' ~0 N2 B3 E9 N; _ 一、超高強度耐高溫芳香族聚酰胺纖維 5514 r0 N6 }: b/ a6 s( u$ M, J
二、超高強度高密度聚乙烯纖維 562
|7 H' d1 L% d9 k 第二節 聚苯并咪唑纖維和聚醚酯纖維 570: A' ?( K8 O' G9 e. h1 r6 \4 i( d, k
一、聚苯并咪唑(PBI)纖維 570
0 T% _+ H$ @8 Q (一)概述 570
9 J) S2 Z- U+ i9 p (二)聚苯并咪唑纖維的制造 570
6 e4 c1 E- {; @4 h (三)聚苯并咪唑纖維的性能 575
1 Q) S; Y( V3 ]6 Y 二、聚醚酯(PEET)纖維 579) C$ b. x. \/ z$ ?
(一)概述 579
$ M1 x3 A" Q" Q: X# X (二)聚醚酯纖維的工業(yè)化 581
7 O& ?! H* g# Q( n3 H" U( C5 e 第三節 碳纖維及其復合強化材料 583
, u# N B: k4 c' y& q |' D 一、碳纖維 583
/ f7 ]. C4 I8 |3 A) x# t7 H- P (一)碳纖維的種類(lèi)和制備 584
: J# e7 p0 f, ?& K* o/ v4 N (二)纖維素系列碳纖維 585
; _8 c% @/ s7 y2 \- M3 w (三)聚丙烯腈系列碳纖維 5865 d! x; O/ q7 V9 h! }
(四)瀝青系列碳纖維 588
_/ G. I0 D, `1 p2 a5 @ 二、碳纖維復合強化材料 591
$ `8 ^( j- K' d/ o4 E- b! V (一)碳纖維及其復合材料的用途 591* }5 l0 ~ @. r5 I3 v. ]% v/ _
(二)碳纖維的尖端復合材料的兩種主要類(lèi)型 592
7 G- A+ B. G4 Q5 k& A4 C6 ]+ j9 o9 ^ 第四節 特殊和環(huán)境功能的高性能纖維 593
2 g' D' _" N) i1 H0 l- Y 一、無(wú)機系耐熱纖維材料 5938 G4 j. j3 L! x6 m6 U% h0 w
二、超導纖維 595, M& ?/ ^' {6 @8 J# w
三、光纖維 5971 N3 |, b o" ~& u' q
四、無(wú)定形酚樹(shù)脂纖維 600
5 q7 f/ h/ Y5 G! C 五、聚四氟乙烯(PTFE)纖維 601
) y1 D0 M+ R/ `) v* W, l 六、導電纖維開(kāi)發(fā)的現狀與未來(lái) 601
7 J9 x4 o k6 o1 J5 `! C0 s 主要參考文獻 6062 t; _4 P5 F$ D% P% P; J- y
第八章 新合纖和生體高分子纖維 6084 X8 z" _. p8 ^7 Y z! C
第一節 新合纖的現狀和動(dòng)向 608% l3 N/ I7 B: ?$ Z9 ^
一、新合纖的誕生 6081 f9 ?4 w8 E3 d8 a( V. |3 u0 |6 d
(一)人們對合成纖維性能的新要求 608; K7 u4 G$ Q7 S; l6 u8 F
(二)合成纖維新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的動(dòng)向 6096 K" F8 L& V$ I$ a- U/ F
(三)新合纖的誕生 612
4 `4 p8 R. M" ^* E9 S# s (四)新合纖的技術(shù)特征 614
" H$ W& T" M0 d3 B9 W: [% V 二、微細纖維的制造及其應用 6189 G0 ]- L' Z+ z5 m7 R2 P
(一)合成纖維的微細化 618- R: r/ W3 S9 l ?; P& H
(二)超細纖維及其紡絲技術(shù) 6228 p- D! d# ~8 l/ d0 t T3 L
(三)超細纖維的應用 629
* C, v) ], w6 {9 ? 三、新合纖的染色加工 632
/ q& {- C) o7 _ (一)精練工程 632
9 w, T# X; q$ m (二)堿減量加工工程 633
/ k& _8 b6 d+ ]) G (三)染色工程 6352 I9 b, Z& o" L# m+ p. |
四、復合超細纖維的染整加工 635
5 Z1 u6 u4 a z (一)開(kāi)纖超細化工程 635
3 k! }- {$ K7 S9 m) w1 M (二)染色工程 636. W" ~& `- h# V# |8 _6 q
第二節 生體和仿生高分子纖維 638
( T& @" y3 H. b7 n, H, k 一、模仿生體組織形態(tài)的纖維材料 638* Y: S9 C3 r& q% i$ ~
二、醫療用纖維材料 643
0 X2 a( |6 T) t$ l (一)生體縫合線(xiàn) 643
' z( M. T E0 w% h. }" O8 |5 J (二)人工血管 646- p, o: j+ U. [# b5 u) B9 [6 |
(三)人工腎臟和人工肝臟 650
: O* O! S! r! Y8 h2 w$ i( y. M (四)人工心臟和肺臟 652
$ i, w6 k( T4 J! X/ J" K( L2 u (五)人工皮膚 653
: r* v6 P2 O( y) a 三、生命技術(shù)與天然纖維 653- ~, Y- P, [0 \
主要參考文獻 662/ ?4 J- _. D- T& t- J8 f
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