1、1、什么是产业用纺织品?答:通常指经专门设计,广泛应用于工业、农牧渔业、基本建设、交通运输、医疗卫生、文娱体育、军工及各尖端科学领域的纺织品。产业用纺织品有几种分类方法?我国和欧美国家分别将产业用纺织品分为几大类?答:(1)分类方法:a) 按原料分:麻、涤纶、碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等;b) 按加工方法或生产技术分:机织、针织、非织造布、复合等;c) 按主要产品品种分:帆布、过滤布、手术服、帘子线、人造血管、人工皮肤等;d) 按最终用途分:农用纺织品、土工织物、体育用纺织品、医疗卫生用纺织品等。现在国际上主要以第四种方法进行分类。(2) 按照产品的最终用途,我国将产业用纺织品分为 16 大类
2、,欧美国家将其分为 12 大类。1、农业栽培用纺织品(农用纺织品):地膜、农作物用苫布、温室用纺织品、苗种保护用织物、土壤水分保持制品。 2、 渔业和水产养殖用纺织品 (农用纺织品、土工织物 ):鱼网、网箱用织物、池塘加固用纺织品、防浸蚀用纺织品,防水布类纺织品 。3、土工织物 (土工布):土木工程及修路用、堤岸和海岸加固用、水利工程用、排水系统用纺织品、混凝土用增强纺织品 。 4、传动、传送、通风等管、带、轮胎的骨架纺织品 (建筑结构用纺织品、交通运输用纺织品 ): 传动带、传送带、轮胎帘子线、通风管道、加热降温以及空调用纺织品、安全带、纺织材料增强管道、软管及驱动带等。5、篷盖布、帆布 (
3、建筑结构用、交通运输用 ): 体育场增强圆顶和篷盖、帐篷及遮阳厚重织物、临时建筑物、车船覆盖材料、车篷织物 等。6、工业用呢、毡、垫等 (交通运输用纺织品、造纸用纺织品等 ): 造纸毛毯、造纸成形用单丝织物、压榨用毡、增强用纺织片状制品、刹车制动用毡垫 。7、产业用线、带、绳、缆(交通运输用纺织品、农用纺织品等 ): 缆绳、捆扎绳索、绳网、刹车衬带、传动带,增强用长丝、纱、线和带类 。8、革、毡、瓦等的基布 (各行业中涂层前的基布 ):防水类制品、增强瓦、百叶窗用纺织品、用于仓储的充气建筑物、合成革类、灯箱布、车篷织物 。9、过滤材料及筛网(过滤用纺织品 ):各行业滤布、纺织厂滤尘设备、香烟过
4、滤嘴用纺织品、污水处理用纺织品、筛网等。10 、隔层材料及绝缘材料(建筑结构用纺织品、安全防护用纺织品 ):隔冷隔热和隔音用纺织品、电器系统用绝缘材料黄腊管、纺织材料防噪音系统 。11、包装材料 (其他 ):包装用织物、增强复合材料、包装袋 12、各类劳保、防护用材料(安全防护用织物 ): 防护工作服、防辐射用织物、防风雨和防寒服装、宇航服、防火福、救生衣。13、文娱、体育用品的基布 (运动娱乐用纺织品 ):运动充气建筑物、球网、热气球织物、网球、高尔夫球杆、羽毛球和网球拍、防护头盔 。14、医疗卫生及妇婴保健材料 (医疗纺织品 ): 消毒纱布、绷带、具有隔离作用的外科手术用纺织品、人造皮肤、
5、人造血管、手术缝合线 。15、国防工业用材料(军事、国防用纺织品 ):防护盔甲、降落伞、防弹服、军用帐篷、军车和武器遮盖织物、迷彩织物、弹药袋。16、其它:电影银幕、打字机色带、光导纤维 与传统纺织品相比,产业用纺织品有哪些性能特点?答:产业用纺织品的使用对象和应用领域与传统纺织品不同:(1)传统纺织品属于消费资料领域;(2)产业用纺织品属于生产资料领域:使用对象多不是直接消费者,而是其他行业的生产资料,如农用纺织品是农业生产中的生产资料,土工布是土木建筑行业的生产资料等。性能要求不同:(1)传统服用纺织品: 舒适性、保暖性、外观、质地、手感;(2)装饰用织物:外观、色彩、图案、风格;(3)产
6、业用纺织品:主要对其内在品质要求较高,如果性能达不到特定的要求时,会导致灾难性后果。 (汽车安全、宇航服、防弹服、人造血管、手术缝合线等) 。外观形态的不同:(1)传统纺织品:片状形态(织物) (2)产业用纺织品:1)纤维: 通讯用光纤过滤材料、人工器官中的中空纤维;2)线、带、绳:缝纫线、困扎带、手术缝线;3)片状形态:帆布、絮片、衬垫、毡毯;4)三维形态:水龙带、人工骨、人工关节、三维编织预构件等。所用材料不同(1):传统织物:一般功能性纤维及各种天然纤维,追求的是舒适性和外观形态。(2)产业用纺织品:多采用高性能纤维。所用材料范围要广泛,包括一些特殊纤维,如碳纤维、玻璃纤维、芳纶、铜丝、
7、不锈钢丝等,纤维的粗细范围和刚度范围等都较宽。加工方法不同:(1)传统纺织品:机织,针织,非织造布(2)产业用纺织品:1)传统加工方法;2)需再经涂层、层压或复合处理,以增加其功能性;3)整体成型等特殊加工方法,如人工骨、人造血管等。使用生产设备不同:除传统织造生产设备外,多数产业用纺织品的生产需要一些特殊设备:带织机、宽幅重型织机、立体编织机、涂层设备、层压设备等等。测试方法不同:(1)纺织品:客观物理测试之外(强度、断裂伸长、折皱性等) ;品质评定具有主观性,如手感、色泽、外观、舒适;性的评价,都与评价的主体感受有关,其评价是一个复杂的系统;(2)产业用纺织品:客观评定,需建立合适的测试指
8、标,模拟实际使用情况检测产品性能,如:土木建筑中使用的土工布人造血管使用寿命的不同:(1)传统纺织品:耐穿、坚牢,已不是主要性能要求,产品使用寿命依个体条件而定,甚至受到流行趋势的影响。(2)产业用纺织品:不受流行趋势的影响,而与各种产品的具体性能要求有关 a)用即弃产品:一次性手术服、卫生护理用品;b)耐久性产品: 使用寿命要求比传统纺织品长的多,如土工织物、人造血管;c)限制寿命产品:手术用缝合线、人造器官支架。价格不同:应从两个方面考虑:(1)用即弃产品,如一次性手帕、桌布、抹布,价格较低,适应其用即弃的特点。(2)耐久性产品,由于对其性能的要求高,原料价格高,同时生产工艺复杂,尤其对于
9、高科技产品,其附加值很高,因此价格要远远高于传统纺织品。4 棉、麻、毛、丝四大类天然纤维在产业用纺织品当中的实用情况如何,分别举出 3 个以上的应用实例。答:棉:传统的帆布,医用卫生材料,絮垫,涂层基布,抹布麻:麻纤维品种较多,不同种纤维的长度和细度差异较大,影响到纤维的用途。苎麻(china grass)和亚麻(flax)苎麻纤维是植物纤维当中最长的,亚麻纤维相对较短,且长度整齐度差,常采用束纤维纺纱,可用于生产子弹带、水龙带、包装用布、地毯的基布、过滤布、工农业苫布等。黄麻(jute) 、洋麻和苘麻单纤维短,采用束纤维纺纱,可用来生产纱线,作为电缆的保护层、各种捆扎用绳;生产麻布、用于包装
10、材料、人造革底布、地毯底布等;可生产麻袋,作储运工具;生产土工布、贴墙布等。剑麻、蕉麻同属叶纤维,最大的特点是耐海水腐蚀,耐盐水浸泡。广泛用于舰艇、渔船用纺织品,如航海的绳缆、渔网、网绳、钢丝绳的芯纱、防水帆布等。椰壳纤维、棕榈纤维纤维长(15-33mm),但直径粗,刚度大,弹性好,不是传统的纺织原料,用于生产非织造布,用作沙发、汽车坐垫,弹簧床垫,运动垫等的填料。毛:主要是将不可纺的粗短羊毛,利用缩绒性制成特殊要求的工业用呢绒、呢毡、衬垫材料,如造纸毛毡,帐篷等 丝:较少用于产业用纺织品;主要用于特殊制品的过滤织物,用于制药、食品、血细胞过滤;生产人造器官,如人造血管,人造皮肤。 5 涤纶、
11、尼纶和丙纶都属于合成纤维大类,但表现出来的性能又不完全相同,在产业用品中使用时如何考虑?举例说明。答:涤纶:(一)性能特点:1、强度高:普通型,3.85.3cn/dtex;5.36.2cn/dtex,耐冲击强度高(是粘胶的 20 倍) 。2、弹性好,拉伸 5%6%,可完全恢复,所以抗皱性和保型性好。3、耐热性和热稳定性好,170下短时间加热,强度损失可恢复。4、耐光性好,100 天光照后,强力达原强的 95%。5、耐磨性好,仅次于锦纶。6、吸湿性差,回潮率 0.40.5%,机械性能在湿态下无明显变化;导电性差,易积聚静电。7、耐酸,较耐碱,不耐强碱,对一般有机溶剂性能稳定。8、耐霉、耐虫蛀。(
12、二)用途1、长丝用于轮胎帘子布、工业用绳索、传送带、安全带、过滤材料、生产棚盖布,防水织物,船帆,帐篷等。2、高强、低伸型涤纶产品,更是广泛用于各行业的纺织品中,如土工布。3、生产人造血管的材料,基于其良好的生物相容性和生物稳定性。4、涤纶表面和橡胶表面粘着力低,可做成以锦纶为皮,涤纶为芯的复合纤维,以改善轮胎帘子线与橡胶的粘着性能。(一)性能特点1、密度小,1.14g/cm 3。2、强度高,初始模量低,伸长大,弹性恢复率大,耐疲劳强度居常规化纤之首。3、耐磨性特优,为棉纤维的 10 倍,高于一切天然纤维和常规化学纤维。4、吸湿性较高,回潮率 4.5%,染色性能好,作装饰材料,如汽车内饰织物5
13、、较耐碱,而耐酸性差,酰胺基易酸解,导致酰胺键断裂,大分子聚合度下降。6、耐热性和热稳定性较涤纶差。7、不耐光,易变色和发脆,端基对光、热、氧较为敏感。(二)用途是合成纤维中工业化生产最早的品种,锦纶帘子线是我国工业用化纤产品中最大的品种。1、大量用于轮胎帘子线:在我国锦纶生产中,帘子线占 36%。2、轮船、运输带、传动带等产品所用纤维增强材料,锦纶占 80%。3、各类降落伞材料,汽车安全带,涂层织物底布。4、各类绳索、渔网,生产地毯,壁毯等装饰材料。(一)性能特点1、密度小:0.900.91g/cm 3,在化学纤维中比重最轻。2、吸湿性差,回潮率接近于零,但具有独特的芯吸作用,可使纤维中的水
14、分迅速传递到织物表面,使织物具有快干性和舒适感。3、机械性能优良,强度、伸长、初始模量、耐磨性都较高,干强与湿强基本一致,是一种综合性能比较好的纤维。4、化学性能稳定,良好的耐酸碱和耐化学腐蚀性,耐有机溶剂。5、耐热性差,在热作用下易老化,50下存放一年就失去使用价值,但耐湿热性能较好,导热系数低,保暖性好。6、耐光性差,不耐紫外光,日光照射极易老化。(二)用途主要用于产业用纺织品领域,服装用装饰用产业用=24256。在耗纤维量最大的应用领域中占有相当大比例。1、产业用通用布:丙纶和涤纶各占 40%。2、土建用布类:丙纶占 76%,用于土工布、油毡底布、建筑用增强材料。3、医用类:丙纶占 64
15、%,用于伤口敷料、包扎带、病员服、医院一次性床单、手术服等。4、农用类:丙纶占 86%,农用绳索、稳固土壤用纺织品。5、丙纶纤维品种众多:长丝,工业用织物;膨体长丝,生产地毯、毛毯、室内装饰织物;短纤维,可加工成棉型或毛型,生产针刺非织造布,絮片;裂膜纤维,做地毯底布、包装材料、农用绳索等;可加工成粗旦单丝,用于生产绳索、筛网、过滤材料;中空纤维,做保暖填充料,是良好的絮垫材料。什么叫高性能纤维?高性能纤维是如何分类的?答:一般指强度大于 17.6cN/dtex,弹性模量在 440cN/dtex 以上的纤维,在日本又称超级纤维(super fiber ) 。高性能纤维可分为有机纤维、无机纤维和
16、金属纤维三大类。1)有机高性能纤维:刚性类和柔性类刚性类:全芳香族聚酰胺纤维(芳纶 Nomex、Kevlar 等)全芳香族聚酯纤维(Vectran、Ekonol 等)芳香族杂环纤维(PBO、PBI)柔性类:高强、高模聚乙烯、高强聚乙烯醇纤维、高强聚丙烯腈纤维等2)无机纤维:按结构可以分为无定形纤维、多晶纤维和单晶纤维无定形纤维:玻璃纤维、矿物纤维多晶纤维:碳纤维、氧化铝纤维(与陶瓷和金属的相容性较好,可以作为金属基复合材料的增强纤维) 、碳化硅纤维单晶纤维(也叫须晶纤维):碳化硅纤维,目前尚未完全过关。3)金属纤维:钢、铝、钨纤维等。7、芳纶 1313 和芳纶 1414 各有何特性?在产业用纺
17、织品领域的应用情况如何?答:特性:芳纶 1313:耐高温纤维耐高温纤维:一般认为能耐 200以上高温连续使用而不出现热分解,同时保持一定的物理机械性能的纤维。1)物理机械性能:强度较高,伸长也大,手感柔软,属柔性链纤维。耐磨牢度好,与其他无机耐高温纤维比较,纺织加工性能好,穿着舒适耐用。2)热学性质:良好的耐热性和防燃性,在 260的高温下连续使用 1000 小时,其强度仍能保持原强度的65%,不熔融,点火温度在 800以上,离火自熄,散烟密度小。3)化学性能:良好的耐碱性,耐酸性优于锦纶,耐水解和蒸汽作用,耐有机溶剂,耐辐射性能优于涤纶和锦纶。芳纶 1414:高强度纤维,由纤维大分子刚性和伸
18、直链结构决定,纤维的强度和模量相当高。属刚性链纤维。1)物理机械性能:是目前使用的有机纤维中强度最高的,为涤纶的 6倍,是聚酰胺纤维的 11 倍。2)热学性能:热稳定性高,热收缩率低(150下为 0%) ,玻璃化温度 345左右,不熔融,有自熄性。3)化学性能:同芳纶 1313,对橡胶有良好的粘附性。应用芳纶 1313:是耐高温纤维中品质优秀的,发展最好的纤维,价格高出常规纤维 510 倍。用途非常广泛,用于生产耐高温纺织品,高温下使用的过滤材料,防火材料,高级大型运输工具内的结构材料等。1)高温过滤袋和过滤毡,用于金属冶炼、水泥和石灰等生产、炼焦、发电、化工等行业;2)耐高温防护服装:消防服
19、、军服、宇航服、原子能工业防护服、绝缘服、防燃手套。衣服的共同特点是柔软轻巧,穿着舒适性好。3)工业耐高温产品部件:高温运输带、机电高温绝缘材料;4)高级航空器内装饰板材,高速列车的内部构件:降低列车总质量,有利提高车速。5)高层建筑、民航飞机中的阻燃纺织装饰材料。芳纶 1414:高强度纤维 1)土木建筑领域:土工布,替代钢筋增强混凝土,实现构件轻量化,不导电,耐腐蚀,抗震性能好。2)交通运输领域:航空航天器,纤维增强材料,符合轻量化要求;轮胎帘子线,延长使用寿命。3)传统行业:缆绳类、编织袋类、篷布、耐热帆布、过滤布等。4)防弹织物,替代传统的钢板防弹衣8、了解 PBI 和 PBO 纤维的特
20、性及适宜的产品。答:PBO 纤维(聚对苯撑苯并双噁唑)杂环集团的引入,共价键能增加,分子以伸直链的形式形成纤维,取向度和结晶度高,纤维经加热后结构进一步致密,结晶也更完整。使纤维的强度、模量、耐热性和难燃性都比一般有机高性能纤维好得多,强度和模量甚至超过了碳纤维和钢纤维,其在火焰中不燃烧、不收缩,且仍非常柔软,是十分优异的耐热纺织面料。主要用途:1)耐热的产业用纺织品:高温耐热的过滤织物、消防服、铝材玻璃业的耐热毡垫(本身柔软,可防止高温态材料的碰伤) 、赛车运动服、防弹背心、头盔等。2)纤维增强材料:轮胎、胶管、运输带、航空航天器材、新型交通工具等。 (耐冲击性能高于碳纤维和芳纶 1414 增强复合材料) 。PBI 纤维(聚苯并咪唑纤维)性能特点:1)可耐 850以上的高温;2)耐化学腐蚀性,尤其是在恶劣环境中耐腐蚀性好;3)阻燃性,尺寸稳定性好;4)纺织加工性优良,穿着舒适,回潮率 1315%;5)机械性能优于常规纤维但不突出。主要用途:特殊纺织品(宇航服、飞行服、太空飞船的密封垫、救生衣) 、隔热防护材料制品(手套、工作服、输送带) 、高温过滤材料、用于制造石墨纤维。9、什么叫碳纤维?碳纤维如何分类?它有哪些性能特点?10、碳纤维有几种生产加工方法?分别画出工艺过程示意图,并叙述加工过程。11、高强高模聚乙烯纤维有哪些特性?根据其特性说明其适合在哪些领域应用。