纤维应用物理学，高绪珊，吴大诚，PDF。电子目录，52M。! n, ?3 Z, ~ S5 ]8 b( |' I
内容提要
8 u5 j8 t, |; _! W; H2 f! y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。
7 d. _1 L) O( w* B6 g- Y4 X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。. K% L4 C: T$ ]4 Z4 u( |
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:
/ Y+ }) L: I. h/ i第一 、 二 章 高 绪 珊6 x: |$ Z, H3 ^. f; n) ]7 c0 O6 r1 J2 k
第三章 江锡夏 李振华
, `8 [% @2 C! s5 Q+ v' |第四章 高绪珊 童俨* c' d/ A" d3 l/ a" q9 e& D, a( Y; H
第五章 童俨 李燕立! h _8 w) J9 ^9 ?! F7 d, c
第六章 解孝林 吴大诚- c2 I0 q" P/ B7 E. r
第七章 童俨 李瑞霞 吴大诚 高绪珊 吴行
! o2 I- r& s8 l. h第八章 高绪珊 童俨 吴大诚
' O o. C1 [- K }# a全书由高绪珊、吴大诚统一定稿并审 稿。
. n5 D5 ~3 r3 @- n. Z1 T9 |目录
$ U6 M p- x, l+ w9 P/ c' p第一章 概论 152 x, P4 |) ] {# I
第一节 纤维应用物理学的发展 15" b" l( }+ i- J; B# @0 f% Z
一、纤维物理学的发展历史 15
$ Z/ u, ~) b4 _+ H3 O- L5 p2 ] R5 a 二、现代纤维技术的进步和纤维应用物理学的进展 16# R% C* F4 Z6 c5 J+ p
第二节 纤维的结构和性能 18+ x( P% Z) C. `" U) y+ h
一、单纤维结构 180 e; ~8 t9 }1 Y8 b" A7 h* @' _. Z
二、纤维集合体的结构和特征 22; l8 V0 M8 ]! c7 x& J! R* ?" a
三、超纤维集合体开发的现状与未来 27
% p$ N, B: {8 h L 第三节 单纤维和纤维集合体的次(维)概念 28$ ~' y, J4 Z4 r* |1 v G
一、概述 281 Y& Y& [2 Q7 I* u8 [
二、纤维材料科学的次(维)分类 32 @( b. r' ?* C8 P9 S8 o1 e
第四节 纤维材料的结构设计和控制 36
( a, e+ W3 b, u5 ^6 i- q8 H7 g m- X 一、概述 36
& Q) D/ D: I/ X5 K% y 二、超(维)纤维结构的形成 375 ^; p2 g( z; X; `! r2 a
三、单纤维的设计和控制 42
0 |0 |' x9 S& f% z1 u 四、纤维集合体的设计和控制 50
! v8 }6 v; p# z) Z 第五节 纤维应用物理学的研究内容和方向 54# w4 J" |1 n+ o8 ?/ f, L6 M
一、纤维应用物理学的基本内容 54
! H( ?/ K8 H3 P( O( s 二、根据纤维的系统科学技术开发综合功能性纤维材料 56
% n( Q! ]( w: X' J 三、纤维成形新机理和超前沿纤维的开发 56
; ?; u3 N8 v: D 主要参考文献 57
( q/ V \8 O* H+ o' A. F R第二章 纤维结构的表征 59
L+ t% o* y$ H, k 第一节 纤维的形态结构 59
% C: n8 Y6 v2 G: z f 一、天然纤维的组成及其特殊形态结构 60% ^, w: g) Q6 T& W/ X F/ h# W
(一)羊毛纤维的结构特征 61+ @ t% [% u* U6 v& F/ @
(二)蚕丝的结构特征 72' @7 H2 _8 l2 ~# _* x
(三)棉纤维的结构特征 77
4 ]5 T4 c3 o9 M, K* J! I$ c5 ] (四)麻纤维的结构特征 81
5 Z: X9 x) i# u/ K4 t+ g 二、纤维形态结构的基本特征 83' O% N' B" w0 G0 Y7 @
(一)纤维外部形态的基本特征 841 G" B7 k. R: B4 n9 J7 l
(二)纤维的截面形态结构 111- M' Y L, G1 Z, m0 T) e
(三)纤维的表面形态结构 1216 H0 l9 L4 h$ v, c) s, m1 A
第二节 纤维大分子的聚集状态和纤维结构的发展过程 1257 c9 o/ u9 ^/ S0 [
一、大分子的内聚能密度和对称性 125
; ~4 C3 W4 |1 S, P! j- X% u" Q( P (一)大分子的内聚能密度 125
) l1 ^3 U, q$ l% E$ X, ^( e2 B (二)大分子的对称性 127
! x9 E* I. m5 `% K 二、高分子熔体或浓容液的等温结晶 130
; ~2 R+ b) h8 E; h! j S( A% g (一)线性高分子在稀溶液中结晶 130) X3 L$ ^8 }- I5 C' j
(二)球晶的生成、成长及其性质 132% D7 C2 u. n6 c: M; v b" ?" ~
(三)高分子熔体或浓溶液的等温结晶 134
! Q" ~, T- p- R; v# i i# F" S 三、纤维的微晶结构 138
2 Y6 G5 D. C6 N! s& N (一)束状结晶和微纤构造 138' Z( p& K9 }& N+ u- Y
(二)纤维的结晶组织和结构模型 142$ H" y) n) I- U' z
四、纤维的结晶结构和结晶热力学 148* G& ^) i) ]6 W! I' R3 `
(一)结晶分子链的构象及热力学影响因素 149# D9 Q7 c: Q3 {9 n; H
(二)高分子结晶单元中分子链填充构造的表征 150% V* v W5 W6 M' X/ Q* M
(三)常见成纤高聚物的晶型和晶胞结构 152
K" C5 Z* L$ z7 u- F6 w 第三节 纤维成形及其取向和结晶 1585 n, z0 j/ N3 G, Z# e
一、纺丝成形及纤维结构的形成 1587 p) M2 R% O) p0 v% [
二、高速纺丝的取向结晶 163
/ w2 T3 Q, H: X/ G" L6 Y3 O9 V: ]. T$ p 三、硬弹性纤维的结构特征 185
! O+ R1 v6 ~: y5 U 主要参考文献 195. K# J; M$ J, q
第三章 熔体纺丝 198
/ s( r/ C. ]1 z. M" N& D 第一节 熔体纺丝的一般特征和基本规律 198* v7 t1 k t$ f O+ k7 ]$ s. o
第二节 高聚物熔体的基本特征 202
( d# E, F/ ^" }) w1 c) |1 a 一、高聚物熔体的流变性 2026 m8 v* ]7 q1 n! S* g
二、孔道中熔体的流动与挤出胀大 220
B) d7 h; ^0 s1 |$ b 三、高聚物熔体的可纺性 226
3 i4 Y' e, X) {( e6 }/ T# d 第三节 纺丝线上各参数的变化 2292 C* s! r! N2 l# ^, u6 C3 o
一、纺丝线上的直径变化和速度分布 2296 o! n" K* p! C! H' X6 \( q
二、纺丝线上的力平衡 234
! j+ O5 w E+ `5 a) n. _ 三、纺丝线上的传热和温度分布 2374 S* ^" }/ j1 L6 {/ H
四、拉伸共振现象 242
8 ]1 ]. P) c' V4 [. R I; [ 五、非稳态纺丝 244
: I7 `9 K% t% _$ i 六、熔体纺丝过程的计算机模拟 249! @5 Q' P/ I7 E( \
第四节 纤维结构性能与纺丝条件的关系 258& C! z% N& C5 c
一、熔纺过程中纤维结构的形成与发展 258
- k |$ `, K( U3 T7 e4 d 二、高聚物原料特性对纤维结构性能的影响 268
2 z1 S: ], n. S" X3 J2 P5 [ 三、纺丝工艺条件对纤维结构性能的影响 275. H- Y) c- i2 j' w8 x
四、纤维横截面上的结构差异和不均匀性 281: q9 ?5 F3 S- ]' T
第五节 熔体纺丝工艺的新进展 2848 `/ E- ^6 A2 T
一、熔体直接纺丝 284
1 j+ R2 Z9 p! g. k4 f. @! @, h" y 二、高速纺丝 285
1 Z+ x. A7 _! y+ O& y& Y 三、双组分纺丝 292
. R$ f2 d' p* S 四、熔喷纺丝 297
/ K* l& g R& |! [3 R! ^0 C% a4 m 主要参考文献 3014 W- T" ~2 C5 B' u% `
第四章 溶液纺丝 305
; F0 S7 e* k { o 第一节 纺丝溶液的制备 305
0 Z" K4 C7 G" b 一、溶解过程的热力学 305: \/ W. g, C$ g. P5 V9 x+ k
二、溶解过程的动力学 312
' K9 W/ X$ I% V# X) U 三、纺丝溶液的流变性 313
% m1 t& l2 y! w3 l+ j4 F 第二节 溶液纺丝的沿纺丝线解析 320: g" \9 U1 X" K d9 E
一、纺丝原液的固化成形及纺丝条件的影响 320
$ {! D, L' l, D) G 二、纺丝线上各参数的变化 325
$ \2 \; i0 D0 D' w d7 M! b4 C (一)溶液纺丝的概要 325. R# ^0 Q) b6 z9 ~& ^
(二)纺丝线上的受力分析 327, ~. K: @2 X. G1 \7 }9 I k5 J3 v
(三)纺丝线上的传热分析 332 n9 g/ Y; X) V4 b
第三节 纤维结构的形成和构造的发现 336, X& j" J1 d: E/ s
一、干法纺丝过程中的结构变化 3369 H) h: B3 {4 j
二、湿法纺丝过程中的结构变化 343. Q* E0 G! D+ f
三、纤维成形过程中的分子取向 352
+ n, R0 z b' H. i9 m 四、拉伸和平衡、热处理过程中的分子取向 355
3 ^' T* h+ x! S* n9 v 主要参考文献 358
* G! d, R6 f# w n+ S第五章 拉伸和热定形 360
7 K* ~9 N0 }* F. b2 A 第一节 拉伸和热定形过程的特征 360. t5 y. J% U* j$ B: P1 F
一、拉伸过程研究的现状 360
- k T9 V# t' ~ v5 t 二、拉伸过程的作用和特征 361
2 |* b- U; g2 [ 三、热定形过程的作用和特征 3625 P+ c4 ]4 k) s7 @/ n
第二节 拉伸过程的物理原理 363" Y" d) I/ [" W$ i( _: f" m5 ^6 W: }
一、拉伸流变学 363$ Z$ O( P# M6 v
(一)WLF方程及其物理意义 3633 v- R! D! o- m8 T/ E' A$ }1 `, d
(二)时间—温度参数变换原理 366
: I2 _+ A$ j3 a4 ^0 L5 X 二、纤维拉伸变形过程的力学行为 369
, A; J! x! ~# B# K7 T+ g& f, T 三、用于研究拉伸过程的各种理论 379
* d6 L ~& G, a* a: b% k 四、分子网络理论基础 382
$ \$ S w. T l+ {! X (一)弹性体形变的热力学 382
% V2 f1 I+ t. N+ t( ~* P$ a# ^ (二)弹性体形变的统计力学理论 386
1 \9 L$ U& v5 K$ P (三)弹性体的模量及应力—应变的行为 389
; {! Q5 V& S+ u) Z1 y 五、网络理论的发展 390- u% Y- M& b' T0 x
(一)Mooney-Rivlin方程 3919 y$ W1 L: m5 C( E" p; V
(二)滑动链理论的发展 393 M9 u$ |; e) O8 L$ i2 p1 `+ Z
第三节 拉伸过程中纤维结构的变化 401
: l7 R% W9 |9 n6 F 一、概述 4010 e/ _7 b8 k" k; m; T' t. o
二、拉伸取向机理 402$ |+ ]$ P0 _# W, q+ E8 f
(一)玻璃化转变温度对拉伸过程的重要影响 404
8 [9 p, m4 ^5 j8 X (二)拉伸倍数 406& [ M/ _7 Z! K3 E4 ?4 F4 h* j
三、拉伸过程中的纤维结构 408& j1 e! U2 M ]$ q' H( Z
四、水分在拉伸过程中的作用 410
' L% M; {2 [$ `6 U; p: f 五、PET纤维的拉伸行为 4124 K% s$ q/ a' `6 d; j8 s6 p
(一)PET纤维拉伸的一般特性及相关理论 4120 x- A7 p2 N3 {9 u |
(二)PET纤维的拉伸实践 422
4 x- B2 X2 v; V* V, } 第四节 热定形过程的物理原理 429
9 Z, @0 O8 E+ J 一、纤维尺寸和结构的稳定性 429
' h- L1 Q( h: E0 g: c 二、热定形的力学弛豫及其分子理论 432
' }( c- A/ {" U6 I# o2 H 三、热定形与高聚物的多重转变 4435 q |( O( b8 F! A S u4 ~/ x
第五节 热定形过程中纤维结构的变化 447$ R8 ]& X# y; X
主要参考文献 453+ v2 b9 T4 g' M* |6 t! t% N' p
第六章 纤维的物理性质 4571 x- n6 T. k/ k7 M$ G) e& g. F
第一节 纤维物理性质研究的意义和方法 457
" r: u" O/ }9 A$ M* R T; W- n 第二节 纤维的力学性质 458
1 ]; e2 @. }' M6 j( s+ l+ X" ^ 一、纤维的拉伸性质 458
8 M4 D/ n- M0 E+ z5 r: G& | (一)纤维的应力—应变试验 458
& t: O! v m# j! r0 v. H (二)纤维的拉伸弹性 463* K* e5 }5 M' R! ?3 R
(三)纤维的强度 472
, [4 v" L0 }6 U1 N) U- B 二、纤维的弯曲性质 485, z* b$ b" O/ P
三、纤维的扭转性质 491" x' [$ D# ?2 }0 L) h
四、纤维的压缩性质 495
; |! s: p; C' M 第三节 纤维的电学性质 499
7 D. x O, p) k* q 一、电导性质 500
x6 y; J9 F& r& w, j5 q y 二、静电起电 507
3 K( z# T( R! H* o (一)静电的产生 507
9 `1 u$ x5 h6 L$ N (二)摩擦起电机理 509
/ z: g( J3 h0 O8 [ (三)纤维的静电积聚过程 511
6 t) c% q! f: m/ h p8 r! r% I3 i (四)防静电作用 513
# u+ D0 i' X" D3 A+ r# S& e# O& Q 三、介电性质 515
' Q9 n8 a; h4 ^8 z; [ (一)介电系数 5150 m0 |+ r2 ~3 B, D5 F( S# A% _
(二)介电损耗 5164 w/ b) d; @3 j2 g# o0 n4 G! ]
(三)影响纤维介电性质的因素 519
$ f, b# q: t, ~9 m! D7 \- I 第四节 纤维的光学性质 521' Z% _ _% u/ L; s! c
一、纤维的折光指数与双折射 521, ?9 W8 o8 j+ }! o- `6 ]# N2 n
二、光的反射与全反射 526) |" G2 Q) _0 Z7 h* Z
三、光吸收与二向色性 529' C3 ^& q+ \3 k
第五节 纤维的热学性质 532
( n0 M8 i1 v2 Y' M 一、比热容 5328 P8 a2 L. f4 \5 ?
二、导热性 533$ o, J) g( l4 [' k1 d/ u. `9 o
三、热对纤维的影响 535
, j* R1 o! R& P* Z 第六节 纤维的声学性质 540
/ p: R: Q8 W6 B% L; e& ~* b 一、声波在纤维中的传播 5417 P# y7 u1 _4 Q* j
二、纤维的声速 541
. L1 m1 J. w4 h' D; K 三、纤维的声吸收 5450 r6 s! [8 }' F
四、纤维的声阻抗 548
! E* N& j. T& `$ g, {# `8 T 五、超声显微术 549
+ t. a2 b3 g/ t 主要参考文献 550( a4 K" R7 Z/ ?& ~
第七章 高性能纤维 551
" l- U, B2 l7 k& R 第一节 超高强度功能性纤维 551" r; c4 u% j8 H# _/ ]
一、超高强度耐高温芳香族聚酰胺纤维 551
# h( \1 h6 A0 X8 U1 Q 二、超高强度高密度聚乙烯纤维 562
+ L+ F% \: c8 o 第二节 聚苯并咪唑纤维和聚醚酯纤维 570; v6 `0 I+ h+ y
一、聚苯并咪唑(PBI)纤维 570
3 g& x- b. J+ ]2 ?' @! c8 g1 \ (一)概述 570
M- P2 L, }+ K( W# U$ v- m (二)聚苯并咪唑纤维的制造 570
9 ?. w8 V* }7 ]# @ (三)聚苯并咪唑纤维的性能 575
0 ?- X8 ]7 N- C4 w 二、聚醚酯(PEET)纤维 5794 v" A3 \: Z) j2 S4 I
(一)概述 579
; a- e; y% Y& n' K. E (二)聚醚酯纤维的工业化 581
' G0 B% O1 t, M0 g8 J2 b/ k5 ^! Y3 S 第三节 碳纤维及其复合强化材料 583+ ]! ~8 p) n$ l( u* `" U+ y# Y
一、碳纤维 583
+ L( _# ~0 [: }9 W6 \4 x" K (一)碳纤维的种类和制备 584/ N3 Y8 |1 Y) `) S9 A+ S9 A
(二)纤维素系列碳纤维 585
5 v# p2 y# O; J (三)聚丙烯腈系列碳纤维 586
2 ?* j0 f1 `' B c (四)沥青系列碳纤维 588: P, f% E4 o" s3 O- r
二、碳纤维复合强化材料 5912 r* C+ S$ V! J* N
(一)碳纤维及其复合材料的用途 591/ A, @- k' s2 Z( r
(二)碳纤维的尖端复合材料的两种主要类型 592
' j3 o6 w" H6 ^: v) v5 I- b 第四节 特殊和环境功能的高性能纤维 5933 t) R; y N; F6 O( X- }% t8 `
一、无机系耐热纤维材料 5935 Y1 g0 m+ o/ i1 U" j
二、超导纤维 595
/ ?" o. I/ C& F# C9 B 三、光纤维 597
% ` M @* [5 L! R( Y2 A 四、无定形酚树脂纤维 600; ~/ X1 W) d: Q$ E7 p- e! ]4 a
五、聚四氟乙烯(PTFE)纤维 601
# J, }9 A; _2 j9 p1 ?" u' ]8 _ 六、导电纤维开发的现状与未来 601( Z q; S* B0 w; G- O
主要参考文献 606$ J3 T/ o1 h1 B l, _5 t; R
第八章 新合纤和生体高分子纤维 608
4 B; O, C$ z* `1 D$ p: g. V 第一节 新合纤的现状和动向 608& o" `& X$ k8 s- H8 w6 v+ C7 f
一、新合纤的诞生 608
7 J3 y) q; E' B c0 Y (一)人们对合成纤维性能的新要求 608- _' _0 l8 f, _( N0 z) J
(二)合成纤维新产品开发的动向 609
4 o1 `2 e. i3 U$ r3 x7 [ (三)新合纤的诞生 6120 z3 W: o% m) J- | C
(四)新合纤的技术特征 614
0 N) s* n- N9 {% E+ c" x: { 二、微细纤维的制造及其应用 618
2 u: [/ H" f* V' P$ O3 w (一)合成纤维的微细化 618
0 ?; ?: ]4 D3 k/ u1 V. L (二)超细纤维及其纺丝技术 622
, h6 D F6 l, }% ]! o8 C( ?( r (三)超细纤维的应用 629
$ K( A6 ?" v& ^- I# ~ 三、新合纤的染色加工 632
7 ~# l: o5 z& f7 j6 W4 r0 N (一)精练工程 632* I8 m" t" ?7 C6 C4 a7 M
(二)碱减量加工工程 633
Y3 F5 W" {" Z( f$ E (三)染色工程 635, B' D7 Y' q1 Y1 ?+ u6 Q' q5 A
四、复合超细纤维的染整加工 635. x% X$ ]8 g$ H2 S i. j
(一)开纤超细化工程 6351 ~# k# P6 b! |- Z
(二)染色工程 636
4 Y- M8 B$ H; c 第二节 生体和仿生高分子纤维 638
9 [8 c2 H9 {! I* K! `8 x 一、模仿生体组织形态的纤维材料 638
; r+ F7 X: M" ~/ D9 S+ Y* K4 N! ` 二、医疗用纤维材料 6436 Y5 z3 b) N, e& h% A
(一)生体缝合线 643/ ?" L. C: n$ N9 T! \1 R% j
(二)人工血管 646
+ R, l& w: L" G) x+ m& Z (三)人工肾脏和人工肝脏 650
0 {8 L$ R1 f$ T$ T. r9 @ (四)人工心脏和肺脏 652
& ?7 p$ \) c& U2 i/ a) D% A8 E$ S (五)人工皮肤 653# r3 k% {2 H1 o9 W3 u" S! S9 E- Q, k y
三、生命技术与天然纤维 653# y( `% {, b1 } t0 Q$ M6 e
主要参考文献 662
; E8 e3 U8 K+ m$ p" L |
|
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发表于 2019-6-2 14:36:03
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