纤维应用物理学，高绪珊，吴大诚，PDF。电子目录，52M。6 I6 o& K& Q# h
内容提要
* d9 J) G" [/ D9 n8 `; n5 ~( K本书针对纤维应用基础理论及纺织工 程 技 术 发展的需要，总结出纤维应用物理学的理论系统。全面论述纤维(包括天然纤维和化学纤维)结构的形成和表征，纤维结构与性能的关系，以及在化学纤维制造过程中纤维结构的形成，在纺织、染整加工和纺织品使用过程中结构性能的变化，并展望21世纪的纤维发展。+ }5 u* Y+ @* w5 a( f) m, c
本书可供从事纤维材料及其加工应用的科学研究、工业生产的有关技术人员阅读，也可供大专院校有关专业的师生参考。
5 A1 ~6 L: F2 E2 k7 E' p6 Z本书由高绪珊、吴大诚反复讨论、确定大纲，编写人员的分工如下:
! z8 c/ P! R( ?第一 、 二 章 高 绪 珊
8 }2 X0 n1 H. q6 _' N4 I第三章 江锡夏 李振华
, b+ G- A% }9 J1 [) R6 L$ t$ v) `( E第四章 高绪珊 童俨
: H; b* T# y/ o7 Y( H7 o0 C% |第五章 童俨 李燕立
& E; s# c% N. y4 ^4 l* B \3 m第六章 解孝林 吴大诚
1 M4 Z# M! n7 T) l" o& q, N第七章 童俨 李瑞霞 吴大诚 高绪珊 吴行 W" n3 u% S3 e% A0 [/ }, k
第八章 高绪珊 童俨 吴大诚) d: `/ ?( G" v9 H7 \0 p
全书由高绪珊、吴大诚统一定稿并审 稿。7 Z8 p! x" {% S Z$ z- [
目录
; T0 L) q% X; U% v/ ]5 ^5 m% }第一章 概论 15% j7 k7 C0 Y9 J/ ?* E/ ^. y. i! I
第一节 纤维应用物理学的发展 15
6 n% f8 C6 P+ q ^( ]. E0 D* }. Z 一、纤维物理学的发展历史 15
9 j& v: J$ e+ K 二、现代纤维技术的进步和纤维应用物理学的进展 16& e5 |* x+ D: N' o, ]. |
第二节 纤维的结构和性能 18% k+ Q; @6 \2 I8 @* G! ^7 }+ ~
一、单纤维结构 18
+ @% z8 T( E" F1 K$ f 二、纤维集合体的结构和特征 22
9 d0 j* H8 t2 H: _ 三、超纤维集合体开发的现状与未来 27
$ I/ S% W K$ J 第三节 单纤维和纤维集合体的次(维)概念 28
% @6 [ N" b. |9 P& \. c 一、概述 28 S, }( m6 n E; \" b6 H) W7 p" e( Y
二、纤维材料科学的次(维)分类 32
& F4 }0 `; G2 E% n 第四节 纤维材料的结构设计和控制 36 V5 k8 s* v8 ?& a( d0 S- V
一、概述 36
2 T2 ^1 [1 W# Y$ \) u 二、超(维)纤维结构的形成 37
6 v6 a1 u/ y! F& U- c 三、单纤维的设计和控制 42, G4 L) D% q# V; T8 n4 o7 |
四、纤维集合体的设计和控制 50# J- L5 q5 G" [$ O" |
第五节 纤维应用物理学的研究内容和方向 54
7 c# h+ _: N$ @4 t) W( G/ b$ b 一、纤维应用物理学的基本内容 54
" ^1 `6 d' ^ z1 B& H" {: I% j 二、根据纤维的系统科学技术开发综合功能性纤维材料 56$ G9 }( P2 n6 b
三、纤维成形新机理和超前沿纤维的开发 564 i6 f. F9 s' j" m# ~- K, Y
主要参考文献 573 M3 c. O% g# z2 P8 R1 s3 e
第二章 纤维结构的表征 59
/ s7 h1 B; l/ \ 第一节 纤维的形态结构 59: v8 [9 o: N$ e% O: v# r! V
一、天然纤维的组成及其特殊形态结构 60
2 t" a) ~' r4 _5 T+ _ H (一)羊毛纤维的结构特征 61/ T4 l. {2 I. _" Z
(二)蚕丝的结构特征 72
. z0 K2 K5 c+ H( N (三)棉纤维的结构特征 77# W) s' a; r" a9 U8 ]5 H+ O
(四)麻纤维的结构特征 81
2 i& k: Q( z" X' ~ 二、纤维形态结构的基本特征 837 l) ^4 L3 d1 a# z' k
(一)纤维外部形态的基本特征 84
9 j6 j- H0 H1 P' v (二)纤维的截面形态结构 111
3 q) l; n, S) o! f1 ~- | (三)纤维的表面形态结构 121- C5 |$ N4 M8 r7 Z! [" x( I u1 }; C
第二节 纤维大分子的聚集状态和纤维结构的发展过程 125
" X6 V. O1 q% p8 e* l; j7 y, H 一、大分子的内聚能密度和对称性 125
* x0 f! `& t0 W, ^ (一)大分子的内聚能密度 125) X# S# H5 \ G; s: Z& W
(二)大分子的对称性 127
# u/ @. i% T) n' k' M$ l 二、高分子熔体或浓容液的等温结晶 130
8 q& T- b/ w" e6 e4 s9 z (一)线性高分子在稀溶液中结晶 130
" E0 v0 h6 w$ t ^6 M' _ (二)球晶的生成、成长及其性质 132: I0 p/ C) e' z4 l
(三)高分子熔体或浓溶液的等温结晶 1342 w# _" d% |$ x0 g5 I9 Z3 I
三、纤维的微晶结构 138
' ^( D2 B4 l% d [$ ] (一)束状结晶和微纤构造 1383 c- }; x4 d& S" Q: q8 A0 d) B: |
(二)纤维的结晶组织和结构模型 142
2 J- [% N8 f: I9 m 四、纤维的结晶结构和结晶热力学 148
( C( G. E4 w( P1 i3 Z: r (一)结晶分子链的构象及热力学影响因素 1491 x/ O) v9 h9 e
(二)高分子结晶单元中分子链填充构造的表征 150 z1 u- [3 h; E9 N3 B
(三)常见成纤高聚物的晶型和晶胞结构 152
9 b- V; I' S3 w6 P' m 第三节 纤维成形及其取向和结晶 158
4 }* E9 d( h' V( z+ z0 S: w6 U 一、纺丝成形及纤维结构的形成 158
% k6 d7 l" ~& V5 F+ R 二、高速纺丝的取向结晶 163! }1 L6 c" j! C) \+ c% H* Y* a
三、硬弹性纤维的结构特征 185
* E' }! ]& N; u4 G9 f5 o |% r 主要参考文献 195. [: L- G2 ?1 M, {
第三章 熔体纺丝 198
# @/ _. U0 e: U; ^9 g 第一节 熔体纺丝的一般特征和基本规律 198
2 z. v. f& [" r" C+ G; G 第二节 高聚物熔体的基本特征 202' T1 k* u1 _, g- ~1 ^
一、高聚物熔体的流变性 202& h z# t7 Y8 M# Q" ]% D
二、孔道中熔体的流动与挤出胀大 220: C& J9 G( z- G- o v
三、高聚物熔体的可纺性 226
, P1 |' l: ~ H: M/ Y6 I& u; o( l( e$ h 第三节 纺丝线上各参数的变化 229* v0 {! r7 o. Z9 X( D' S* f, ~) E0 j
一、纺丝线上的直径变化和速度分布 229
6 M+ p: p6 n) D 二、纺丝线上的力平衡 2342 c1 q" a* K. s& O
三、纺丝线上的传热和温度分布 237
/ W4 T, g) F& \' h* ^+ K 四、拉伸共振现象 242. _ F& I4 K. o2 n
五、非稳态纺丝 244# ?% \2 I% f* N+ k
六、熔体纺丝过程的计算机模拟 249
3 k0 b# {7 k6 }9 D 第四节 纤维结构性能与纺丝条件的关系 258
+ v; u1 W( r3 Y3 d, e4 W 一、熔纺过程中纤维结构的形成与发展 2587 s+ `( K1 g# V% S
二、高聚物原料特性对纤维结构性能的影响 268
9 T; Y1 _3 j# I" {/ j7 K! C/ \2 t 三、纺丝工艺条件对纤维结构性能的影响 275* V& t5 M6 x& O+ w
四、纤维横截面上的结构差异和不均匀性 281
8 D( U# h, v/ b- Q$ r 第五节 熔体纺丝工艺的新进展 284
9 I1 H$ X" d: _9 I* Q* T 一、熔体直接纺丝 284: [" L' Z, r! [ h' H6 G
二、高速纺丝 285
$ k$ m1 l n: Z 三、双组分纺丝 292, `1 g# n6 C, j( Z. o
四、熔喷纺丝 2976 E1 l- E8 _; z3 Y' ` z- _
主要参考文献 301
; R$ [5 d8 z, B4 x% `0 l, |) L& E8 M第四章 溶液纺丝 305
, Q! f6 |0 ?: b. `) V2 Q 第一节 纺丝溶液的制备 305
2 q% ?7 ~2 i% Y4 K9 w 一、溶解过程的热力学 305
1 n# o+ E* x+ _- Q+ f# q+ u 二、溶解过程的动力学 312
1 Y; g8 k8 ~, b4 t7 A 三、纺丝溶液的流变性 313
$ H8 P$ }4 V, ` 第二节 溶液纺丝的沿纺丝线解析 3203 T. g' L3 f! X' G/ E- A" ]
一、纺丝原液的固化成形及纺丝条件的影响 320
4 g: ~6 c/ B4 P8 S2 S 二、纺丝线上各参数的变化 325
5 ]' V" V* m2 o* q$ x (一)溶液纺丝的概要 325
/ W) |0 D& U$ x( i+ P (二)纺丝线上的受力分析 327' @, G3 A4 k4 o5 H
(三)纺丝线上的传热分析 332; ^0 u2 Y4 _* |+ a9 v
第三节 纤维结构的形成和构造的发现 336$ k, o" n0 w0 d$ L# W
一、干法纺丝过程中的结构变化 336 K0 X, | e p+ m: j- U
二、湿法纺丝过程中的结构变化 343: Y- f2 \9 o/ {9 D/ x' w: Q& ]) G
三、纤维成形过程中的分子取向 352
( C k( W y- c9 @ 四、拉伸和平衡、热处理过程中的分子取向 355
- y% i' P% i/ K% o2 L) f 主要参考文献 358
! I; z8 C" q% S第五章 拉伸和热定形 360% T# _ N% n# b4 O
第一节 拉伸和热定形过程的特征 3604 t7 \% C! z8 O! M* b5 h" E: w S
一、拉伸过程研究的现状 360" B/ l6 |6 f; A0 u4 U
二、拉伸过程的作用和特征 361
3 B% Y6 q4 N( X* z }8 x 三、热定形过程的作用和特征 362
9 ]6 a6 S: ]) e! ? 第二节 拉伸过程的物理原理 363% o0 @( t; P0 Q; h2 _1 `3 W, \
一、拉伸流变学 363' P3 k+ Y- a# h9 K: O' X$ |9 z
(一)WLF方程及其物理意义 363( y: d8 v/ _# y
(二)时间—温度参数变换原理 366
. Z/ L0 v" A2 k% V# V- y 二、纤维拉伸变形过程的力学行为 369
4 }3 ]/ \9 S/ T# X 三、用于研究拉伸过程的各种理论 379
, g3 j: \+ R, m" ` 四、分子网络理论基础 3828 Y- ?1 h9 f' i- @# c
(一)弹性体形变的热力学 382
( S: o7 ]1 P; E e# M (二)弹性体形变的统计力学理论 3867 c! C' |. m' c$ }% ^: e( F; H% C
(三)弹性体的模量及应力—应变的行为 389$ R* m/ q3 {5 P5 J
五、网络理论的发展 390; x. B) V: ~! f* H' r O
(一)Mooney-Rivlin方程 391" l0 ^+ }+ x0 X2 j
(二)滑动链理论的发展 393$ B f4 ^& l9 s# o& Y* m
第三节 拉伸过程中纤维结构的变化 401
2 q" p3 u" _2 k. a 一、概述 4019 _+ u0 J! G/ C$ W
二、拉伸取向机理 402- [) [% n6 t: P# e5 j
(一)玻璃化转变温度对拉伸过程的重要影响 404
; T. M$ a2 C9 X+ ] (二)拉伸倍数 406$ M I5 p- |! P1 w. P
三、拉伸过程中的纤维结构 408$ o' ?/ L: X) N
四、水分在拉伸过程中的作用 410# o) i/ b; ~/ [
五、PET纤维的拉伸行为 4129 E5 b+ H3 N! B) T" B! }
(一)PET纤维拉伸的一般特性及相关理论 4128 `8 \/ J" A C- c0 A! W
(二)PET纤维的拉伸实践 4228 t) ?. u* Y7 y4 k5 V
第四节 热定形过程的物理原理 429 p% M: i% f- Z( o1 y. U
一、纤维尺寸和结构的稳定性 429
! T8 @+ {- t: N; z5 }0 x- y: W 二、热定形的力学弛豫及其分子理论 4324 K/ g# V5 U m0 @; O4 |: a, \
三、热定形与高聚物的多重转变 4430 h3 `$ }4 G( J* t3 Z- Q/ B
第五节 热定形过程中纤维结构的变化 447% a3 r9 Y/ A) L/ ^0 ~7 ]8 ~
主要参考文献 453
8 h4 j8 |4 A# @# U& u+ `+ M第六章 纤维的物理性质 457
1 w' U! w" c: o4 u) ^5 K& s1 I 第一节 纤维物理性质研究的意义和方法 4574 i5 I6 g& p3 Z9 f% s" F, M! @' @
第二节 纤维的力学性质 458
9 X" l. R0 s% l4 l% R) g 一、纤维的拉伸性质 458
( i( b; o/ Q( B- q1 {! N (一)纤维的应力—应变试验 458
+ T% ?1 b9 k& R/ x: m) h$ d1 X (二)纤维的拉伸弹性 463 L* u; F9 u5 k6 R$ p! T* M
(三)纤维的强度 4721 u: ~4 f' a9 |% ]3 \- e/ g
二、纤维的弯曲性质 485
8 ~: a ]( i/ r 三、纤维的扭转性质 491. t3 q K: u5 m) g2 K+ U; g, k9 e4 J
四、纤维的压缩性质 495* I, l! g5 {7 e2 A0 m" k# l
第三节 纤维的电学性质 499# a0 M0 g/ a: [3 P# v) i+ e3 S8 }
一、电导性质 500; P7 X! w% ?+ R) t
二、静电起电 507
* k; g. A4 H1 d& ~1 l1 X4 R" ^, x (一)静电的产生 507
. x& _0 \6 s' D# {) @. X! t (二)摩擦起电机理 509
7 Z0 G7 j) U6 |. ^! f& x (三)纤维的静电积聚过程 511) T Z2 c, |' \: P, r1 \! ^/ C
(四)防静电作用 513
; E" k4 H/ _- i 三、介电性质 515/ a' v9 n8 Z' o3 X' o5 S! o7 u; n
(一)介电系数 515: y( A3 q$ H- o- n- l# @, V t
(二)介电损耗 516! W3 m4 @. o: ^ k
(三)影响纤维介电性质的因素 519
3 @1 y6 J1 Z ?( M- A 第四节 纤维的光学性质 521
+ b5 F7 S$ Y, _, E 一、纤维的折光指数与双折射 521
+ k* D6 `8 o$ D3 } 二、光的反射与全反射 526
* ~6 s' `, _# |4 r: `' c% A 三、光吸收与二向色性 529. S- y- F* u4 j- N1 b' H$ x
第五节 纤维的热学性质 532$ Y1 j4 J4 X& W( b2 H* w+ t
一、比热容 532
5 \- |, z' {$ m- X 二、导热性 533
9 }" _3 X5 t# w M' J 三、热对纤维的影响 535
4 X9 C3 c1 h1 {) J+ G' H 第六节 纤维的声学性质 540
' A& F1 n. U* [1 z9 ~ 一、声波在纤维中的传播 541
9 e, Z+ W: @6 ^ 二、纤维的声速 541; W+ Z- |- n, |: Y: a
三、纤维的声吸收 545% O+ H) T) E! ^
四、纤维的声阻抗 548* [7 d! C2 L2 M+ P! Q
五、超声显微术 5498 d) f' b) L4 y1 ^3 ^
主要参考文献 5507 i0 x; m6 g0 e8 t/ _$ x; H
第七章 高性能纤维 551$ O* G* \, y0 [* _/ P
第一节 超高强度功能性纤维 551
8 w7 x, I4 \4 k8 L# `( A9 l 一、超高强度耐高温芳香族聚酰胺纤维 551
, r, h; r7 C* Z6 O8 l0 [+ Q 二、超高强度高密度聚乙烯纤维 562
2 Z% z4 V5 V+ u/ z 第二节 聚苯并咪唑纤维和聚醚酯纤维 570
" Z4 \( i' L+ d4 B3 s9 t. Y0 E 一、聚苯并咪唑(PBI)纤维 5706 V2 p0 w: R% T$ z, B1 C1 Z- x
(一)概述 570
# R1 H B8 I) |6 V! M2 _% ^% w (二)聚苯并咪唑纤维的制造 5700 t2 m- G- S1 l9 R. y
(三)聚苯并咪唑纤维的性能 575
# M; r- G* `/ }" p1 n 二、聚醚酯(PEET)纤维 579
4 H( I; h/ T8 J( ?) W (一)概述 579; w9 V1 M2 k& E# M
(二)聚醚酯纤维的工业化 5811 b; ~' S: i2 }4 Z7 t9 R) e
第三节 碳纤维及其复合强化材料 583
0 `! ]2 u) A- D, }4 ]& N8 h 一、碳纤维 583
f+ s$ L0 V" t; m$ t& R (一)碳纤维的种类和制备 584
# _) i* g. M: P (二)纤维素系列碳纤维 585
. T3 N$ k' h# d* f (三)聚丙烯腈系列碳纤维 586
) V- T* z4 g- J- Q (四)沥青系列碳纤维 588
* T' D" H3 s0 r+ s& h 二、碳纤维复合强化材料 591
- p: a0 s7 R/ y (一)碳纤维及其复合材料的用途 5919 C O+ S1 ?3 V1 N- J1 }
(二)碳纤维的尖端复合材料的两种主要类型 592
$ K) [8 D9 v) ~, _- k4 }# J 第四节 特殊和环境功能的高性能纤维 593
5 N5 ^5 a& N+ L* O 一、无机系耐热纤维材料 593
( q8 t5 ?1 c, P5 m 二、超导纤维 595
7 w$ O+ F7 g4 k 三、光纤维 597
8 V8 d% s$ p' X- Y7 }2 t 四、无定形酚树脂纤维 600/ _4 T. B. ^; ~; n
五、聚四氟乙烯(PTFE)纤维 601! @( L: k0 T V8 A1 i S
六、导电纤维开发的现状与未来 6010 m4 d3 b: k N
主要参考文献 606$ A' ]) Z- J; i9 U. }- R4 M9 K6 e. D0 ?
第八章 新合纤和生体高分子纤维 608* w( I r% C9 f6 a5 C9 I/ C) |7 ~0 y
第一节 新合纤的现状和动向 608. J' \$ r7 N) _9 Y$ p
一、新合纤的诞生 6087 [, T! W) V3 {- I
(一)人们对合成纤维性能的新要求 608( |0 X$ ~: a4 r7 A- H: b
(二)合成纤维新产品开发的动向 6094 ]5 l; B1 c5 o: U0 S+ T
(三)新合纤的诞生 612
; g0 g/ _& p. r (四)新合纤的技术特征 614
: m$ {" P# C2 j4 k' c8 i$ ?" B 二、微细纤维的制造及其应用 618
' j2 ]9 J" H/ S# K. F" v (一)合成纤维的微细化 618
4 @! k9 h2 f4 _- z (二)超细纤维及其纺丝技术 622* }: U! S, q. T
(三)超细纤维的应用 629; i4 \1 a/ @$ f) _$ e6 z
三、新合纤的染色加工 632
& m1 m4 S5 h: \$ X, a8 o (一)精练工程 6329 L y% A- Y4 ^. R9 x8 c
(二)碱减量加工工程 6331 y$ F' t* k7 y, {& I1 D7 E
(三)染色工程 635 V( p7 l5 g, \# l2 m* Q
四、复合超细纤维的染整加工 635! D; V3 _6 ^* O( {% p% S) O0 q
(一)开纤超细化工程 635+ N- | V# r4 S$ x0 @
(二)染色工程 636
7 x2 ]( a, W! R4 a+ x* i4 B 第二节 生体和仿生高分子纤维 638
& X& _9 E9 h8 K2 C6 I3 M 一、模仿生体组织形态的纤维材料 638
5 ^. W' G/ D/ k% b 二、医疗用纤维材料 643% e" y: w9 P9 a" G4 r7 k9 E
(一)生体缝合线 643# ~ p# o7 `/ g- k" m) e% C; ]5 n
(二)人工血管 646' r, r" b2 t1 Z6 E. f+ g
(三)人工肾脏和人工肝脏 650
% W: f6 m! v/ x4 i1 W (四)人工心脏和肺脏 652
2 ]. q4 p, ] I: c* P (五)人工皮肤 6536 B; Q2 N2 T' M* T# \
三、生命技术与天然纤维 6539 [8 b$ s, ^0 z
主要参考文献 662 R0 G# Y% I& l: v8 N5 _
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发表于 2019-6-2 14:36:03
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