纤维应用物理学，高绪珊，吴大诚，PDF。电子目录，52M。1 I4 l4 }2 g) P7 I6 s: X
内容提要
" _9 _& m/ j- U$ c q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。
6 H: p. d" k2 E; @0 T8 \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。3 @/ U9 C7 a8 F
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:% h" M0 h3 w( m! Y; Z) O5 r
第一 、 二 章 高 绪 珊
" W$ d! U" Q. ?: m ~; ]第三章 江锡夏 李振华
/ M7 l! f( S" R; K) F# q6 r第四章 高绪珊 童俨
9 |* f, G. P7 g& M9 d5 F( F第五章 童俨 李燕立
# C h! J. o% q第六章 解孝林 吴大诚/ m4 e% ^; }" P0 [# Y1 r! R, u
第七章 童俨 李瑞霞 吴大诚 高绪珊 吴行
) N4 i( u0 d6 D [$ Y/ c第八章 高绪珊 童俨 吴大诚
) t- s4 s9 }' U; {% `! V* B全书由高绪珊、吴大诚统一定稿并审 稿。
$ C' V. F; B' f目录4 q0 Y `+ [8 c1 O) m! d
第一章 概论 15& E/ W" a2 x2 A8 E" l
第一节 纤维应用物理学的发展 15
" ?; p* f1 a) O; Y$ R 一、纤维物理学的发展历史 15! X# A5 [& E' M& C& k
二、现代纤维技术的进步和纤维应用物理学的进展 164 R+ J! v9 o& k
第二节 纤维的结构和性能 18
* i* _3 f- X8 b/ P 一、单纤维结构 18
S, y3 F/ o3 P) k; C* n+ I 二、纤维集合体的结构和特征 22/ O! ?, [4 t. _1 z! Q% M
三、超纤维集合体开发的现状与未来 27/ C1 z- r& f& B( i; L* K
第三节 单纤维和纤维集合体的次(维)概念 28
0 O" E# l' p3 h& M5 Y 一、概述 28
" Q. X1 v1 w4 z; ? p5 H3 x 二、纤维材料科学的次(维)分类 328 c8 @' w/ J4 P6 J" t7 N* ~1 s
第四节 纤维材料的结构设计和控制 36
: I \4 E9 R1 e 一、概述 36
4 G; X/ e1 ] W0 j 二、超(维)纤维结构的形成 37- T# D- A+ @8 Z* P( s' |6 i
三、单纤维的设计和控制 421 i3 @) o# o) G, b+ c- ^: Q' }
四、纤维集合体的设计和控制 50* m/ L1 ^! K# A- I+ I- Y4 @. n
第五节 纤维应用物理学的研究内容和方向 54
# H8 {9 q4 V# ^0 E2 G8 z- z 一、纤维应用物理学的基本内容 54# ?; t! D% x5 i: C: F: c5 x5 M
二、根据纤维的系统科学技术开发综合功能性纤维材料 56
4 t. d" J& Q. Q9 z 三、纤维成形新机理和超前沿纤维的开发 56
+ r: d ]: o* x+ x2 `& x 主要参考文献 57, I; b; T! _$ U4 n6 K
第二章 纤维结构的表征 59
$ T' S# W3 Q9 l# n5 t$ R& h k, K 第一节 纤维的形态结构 59
) L3 R! s6 _( i ~$ ` 一、天然纤维的组成及其特殊形态结构 60( l& @- \& P B0 T' s
(一)羊毛纤维的结构特征 61
! m; n8 q. O# B6 ^ D0 ^; b$ J (二)蚕丝的结构特征 72
7 `* ~6 S5 u) i (三)棉纤维的结构特征 77
7 y: ~& c; u, C* V6 r (四)麻纤维的结构特征 81
; @8 w& g+ X( O( @0 F. l* ? 二、纤维形态结构的基本特征 83
& m2 j! L$ L( f3 t, T- k( x E (一)纤维外部形态的基本特征 84* U4 U) `0 H7 k0 L, U$ D4 d* C
(二)纤维的截面形态结构 111+ {, T5 \- R4 e
(三)纤维的表面形态结构 121
0 u! i& I) x) P, X" H; K* n 第二节 纤维大分子的聚集状态和纤维结构的发展过程 125
2 I2 d0 S7 }# S; X& S2 N% r: r& I) | 一、大分子的内聚能密度和对称性 1250 w( Z3 _3 b6 x8 M+ g8 ^5 a/ ?0 Y
(一)大分子的内聚能密度 1251 N( ^0 @7 i0 U) P' A
(二)大分子的对称性 127
! K9 \: ?+ i E2 b+ r 二、高分子熔体或浓容液的等温结晶 130# |3 u7 j- ?; R, r/ u* Z
(一)线性高分子在稀溶液中结晶 130
. J9 X$ Z, I3 X" n5 k2 y' V (二)球晶的生成、成长及其性质 132% m- y- g9 W5 |% K$ G
(三)高分子熔体或浓溶液的等温结晶 134
* P8 y2 e' ~! v% r8 k; F 三、纤维的微晶结构 138
7 k2 ~* ]9 s! j6 M+ | (一)束状结晶和微纤构造 138
' C4 E3 V# |1 s+ @5 } (二)纤维的结晶组织和结构模型 142( Z3 ^( w0 G: M8 Y4 I
四、纤维的结晶结构和结晶热力学 148
, Z x( U/ x( \ e7 s- W6 n (一)结晶分子链的构象及热力学影响因素 149
6 [0 X) {. `4 G& A1 j7 @" p$ r2 Y (二)高分子结晶单元中分子链填充构造的表征 1504 ^* k' s6 ]3 ? @5 P2 `; u3 v: g
(三)常见成纤高聚物的晶型和晶胞结构 152: _2 v8 T" z. p+ e
第三节 纤维成形及其取向和结晶 1584 [& j1 n& E' z9 H
一、纺丝成形及纤维结构的形成 158
! F) U) ?9 B3 x# Z9 {. s. e# t 二、高速纺丝的取向结晶 163
9 t& ~' F! e2 y8 x( W 三、硬弹性纤维的结构特征 185
" w+ t5 F0 k3 O 主要参考文献 195
1 e* ^/ D$ c3 b* O! y1 [) l第三章 熔体纺丝 198
$ C: X( S- z9 t7 @3 p 第一节 熔体纺丝的一般特征和基本规律 198
$ y; k4 D4 v+ P% N6 v 第二节 高聚物熔体的基本特征 2029 C: q. F! b5 m7 w) ?! ^" |; d j
一、高聚物熔体的流变性 202' x: p) @% M _$ }6 P5 m) }- {
二、孔道中熔体的流动与挤出胀大 2208 s4 D% |; y& z2 s6 V1 V
三、高聚物熔体的可纺性 226 w; C' E- j9 z3 S( U. C- Q
第三节 纺丝线上各参数的变化 229# o+ V, z/ {/ j; g6 u
一、纺丝线上的直径变化和速度分布 2297 g, H8 [% h9 ? K) D
二、纺丝线上的力平衡 234& F: q" P9 ?0 M
三、纺丝线上的传热和温度分布 237
2 Y2 Z* W; `! n, |: n 四、拉伸共振现象 242
7 _2 S& A# P+ i1 j5 d. q 五、非稳态纺丝 244
( f1 H X) s8 I 六、熔体纺丝过程的计算机模拟 249; z, S" |# T/ | Q @8 }/ t$ J; K/ }# s
第四节 纤维结构性能与纺丝条件的关系 2582 }( F3 B: X6 z9 t! K
一、熔纺过程中纤维结构的形成与发展 2582 A# b; n' j/ n2 i9 x. k/ l
二、高聚物原料特性对纤维结构性能的影响 268
: E+ m! r3 Q% ~; |0 w E4 E2 m 三、纺丝工艺条件对纤维结构性能的影响 275+ W1 f3 T' H! n1 E2 @
四、纤维横截面上的结构差异和不均匀性 281
" a+ k9 J+ H" |3 @ 第五节 熔体纺丝工艺的新进展 284& d0 E% x, }9 X
一、熔体直接纺丝 2842 ^& u# O& w _8 T# l
二、高速纺丝 285
$ I& N3 U# s; X: U9 T% ~+ V& c7 v 三、双组分纺丝 2926 M: I5 @7 v% L3 q8 W+ s
四、熔喷纺丝 297) |& Y: e. B8 X+ @1 }/ O5 v3 o
主要参考文献 301- @" G( \4 M- H+ a: W. r
第四章 溶液纺丝 305
5 C# X' x! ]7 `' i 第一节 纺丝溶液的制备 3054 H+ A- e8 W1 F% `5 f. E! I9 L
一、溶解过程的热力学 305) Q7 B ]* T4 C4 H" c. t' e
二、溶解过程的动力学 312
# x T; h) a! A: N" q! R 三、纺丝溶液的流变性 313
4 s( H9 i# G+ d# H$ m: d/ b- c 第二节 溶液纺丝的沿纺丝线解析 320; U, v0 ]4 Z, `* V
一、纺丝原液的固化成形及纺丝条件的影响 320 p7 L" {+ \3 `& m+ R- E7 E
二、纺丝线上各参数的变化 325
) Q/ q% f# r! ?, W2 H! T (一)溶液纺丝的概要 3256 O$ p; H0 F$ w
(二)纺丝线上的受力分析 327
" y, v8 a$ [, F- |) q6 | (三)纺丝线上的传热分析 332
# m& Y# S$ e; Q, W 第三节 纤维结构的形成和构造的发现 336
+ R: k: l* k+ o A! \ 一、干法纺丝过程中的结构变化 336
/ x& B* U: c$ M; V6 { 二、湿法纺丝过程中的结构变化 343
- O- Y4 v2 [2 C0 o0 L* {' k 三、纤维成形过程中的分子取向 352
. |) S) L8 v$ S- f5 S9 Y( d5 l 四、拉伸和平衡、热处理过程中的分子取向 355
3 W% g$ o7 ?( P K 主要参考文献 358
5 n$ R; O1 j# e2 k( F8 I' Z. h第五章 拉伸和热定形 360" e, S! J- d& a% ]7 h3 N- A/ S
第一节 拉伸和热定形过程的特征 360
( p4 T* Y V3 S3 b% _ 一、拉伸过程研究的现状 360
6 m! F1 ^" G( K 二、拉伸过程的作用和特征 3618 b t$ f& G+ U3 w
三、热定形过程的作用和特征 362# j+ c1 ^8 E: J6 ], O
第二节 拉伸过程的物理原理 3633 C- J) ^2 y! S
一、拉伸流变学 363
$ c9 ^# X. f/ A (一)WLF方程及其物理意义 3633 u M7 N& ^2 V! z# Z
(二)时间—温度参数变换原理 366
( Y! L, C3 n% T7 O1 d 二、纤维拉伸变形过程的力学行为 369
, s* B, P5 `1 K4 j2 F: `3 d& D 三、用于研究拉伸过程的各种理论 379
0 z7 `$ G6 ^: H$ @2 _# m 四、分子网络理论基础 382
2 _8 F4 H3 ^8 u/ @# i (一)弹性体形变的热力学 382& e: t# n9 x# l' _ C. K% j& z
(二)弹性体形变的统计力学理论 386$ V: E) ^$ C: [# B6 Y; f6 a
(三)弹性体的模量及应力—应变的行为 389
; A3 T' [; U4 ?% C+ T1 A b( r 五、网络理论的发展 390
! M, P3 M# ^0 ?( l3 c: t (一)Mooney-Rivlin方程 391, ~! J/ R) |- [' F; z! S
(二)滑动链理论的发展 393
2 R& V$ y, i1 {: U9 N. X 第三节 拉伸过程中纤维结构的变化 4019 O- `: Y: F' a5 u2 u* F) V' V) j4 i
一、概述 401; W& p; Z* p0 k$ ?
二、拉伸取向机理 402
% d, p T. w: U* H( K% B$ C (一)玻璃化转变温度对拉伸过程的重要影响 404
1 u- Z1 e/ }! T& ?) z2 H( n( K (二)拉伸倍数 406! d' h6 H2 C7 Z, H7 M; \6 d
三、拉伸过程中的纤维结构 4085 |3 g; I2 d& u( h9 k/ |2 C
四、水分在拉伸过程中的作用 410( l% s0 w; f! K* s! K1 P7 ^
五、PET纤维的拉伸行为 412; X \/ ]- F, N7 U7 w
(一)PET纤维拉伸的一般特性及相关理论 412
! h4 g; u4 {' w5 `( g7 P7 d. T (二)PET纤维的拉伸实践 4228 }4 e2 I7 m7 t+ d$ F7 i7 k
第四节 热定形过程的物理原理 429) ^7 j/ ?1 v0 V% s- X4 x
一、纤维尺寸和结构的稳定性 429( y& c$ e* s0 W+ q1 n6 B* l
二、热定形的力学弛豫及其分子理论 432
* {- n- t$ W0 _# a; n 三、热定形与高聚物的多重转变 443; I# A) x1 H: ~! O, k
第五节 热定形过程中纤维结构的变化 447& U! U! [1 ~- t5 n {& L; ^
主要参考文献 453+ U% w7 f# u3 P8 z8 R; x
第六章 纤维的物理性质 457
$ {" v9 S+ ^/ r9 G 第一节 纤维物理性质研究的意义和方法 457' @& |8 d$ H M- _" Q( {
第二节 纤维的力学性质 4587 Z( U5 F7 g! A* [1 a' b) j
一、纤维的拉伸性质 458
6 F2 N9 T9 f+ j" S) G' A (一)纤维的应力—应变试验 4580 g4 x4 F m$ b1 I( Z, W
(二)纤维的拉伸弹性 4639 A Q" w- j/ O
(三)纤维的强度 472
% v8 h$ N, @" Z8 g( e 二、纤维的弯曲性质 485
; w7 ~3 ^' x9 Q, } 三、纤维的扭转性质 491
+ K- w7 p) ~1 a. I# v. K 四、纤维的压缩性质 495! ~' w" D6 ~) H+ \6 Z
第三节 纤维的电学性质 499
; U# ?4 R0 J) g# t# c k6 o 一、电导性质 5002 {0 ]& o& ]# N. S
二、静电起电 507 C- ~, u/ w4 p4 @7 C6 R
(一)静电的产生 507- ]' b5 L4 N8 y( o D% @/ t
(二)摩擦起电机理 5096 c H7 u' W3 \7 I( ]5 x6 o
(三)纤维的静电积聚过程 511
. K2 k5 ^% x5 s- i% N (四)防静电作用 513* U* A1 W0 | i: s2 E
三、介电性质 515; B% O/ q( Y* L/ M" E: U1 ^
(一)介电系数 515. r) ?# m& b: {9 q$ `
(二)介电损耗 516* w2 D% d" Z) ]. B G
(三)影响纤维介电性质的因素 519
+ K' `7 z8 \+ Z9 J% O. l. D 第四节 纤维的光学性质 521
: ]: y' [4 k. n/ r6 o6 m 一、纤维的折光指数与双折射 521& Z8 P% K$ Z8 l
二、光的反射与全反射 526. C. n+ t& s- D7 d/ U7 j: k+ ~
三、光吸收与二向色性 529" k) y/ S5 K9 V+ w+ E% F' S
第五节 纤维的热学性质 532
6 i8 I4 k1 P' H( I' ?; q8 N9 G1 z 一、比热容 532
: p. X) o, c8 |$ j) c 二、导热性 533
: d" N% a& o9 F3 | 三、热对纤维的影响 535
1 a* }) g g7 u/ s7 \8 |' D 第六节 纤维的声学性质 540
$ a- ]# G2 o' n: A" U 一、声波在纤维中的传播 541
/ i* e1 x8 b! |9 y Y9 u 二、纤维的声速 5415 A4 w" L) @3 b) D2 Q
三、纤维的声吸收 5457 F V, G' S7 N, g/ V J" A: d
四、纤维的声阻抗 548
8 s+ q4 ~! U6 |. t8 j* [ 五、超声显微术 549
# y7 B; {; }/ p4 k0 R' h7 T 主要参考文献 550
1 B3 R& b K8 T0 u/ r/ f; u第七章 高性能纤维 551
/ Z& _2 A4 x$ h2 i, K3 X6 ^ q 第一节 超高强度功能性纤维 551
# }, Z9 Z Z# L. s 一、超高强度耐高温芳香族聚酰胺纤维 551
, O4 V5 B7 B" X/ t 二、超高强度高密度聚乙烯纤维 562! p8 V# L: B) C3 H3 y6 [
第二节 聚苯并咪唑纤维和聚醚酯纤维 570& M2 f! p7 k7 `4 Y. p" o0 y, B* M
一、聚苯并咪唑(PBI)纤维 570( D- x+ y- @; Z6 J6 k
(一)概述 5703 y9 Z) d$ z0 D
(二)聚苯并咪唑纤维的制造 570
4 t+ d4 V1 m+ l/ S (三)聚苯并咪唑纤维的性能 5756 c$ w% K: m: {, g
二、聚醚酯(PEET)纤维 579
6 M+ s$ G1 K3 x5 V) X3 ? (一)概述 579
9 b/ W( V# M7 Q+ r! `4 _ (二)聚醚酯纤维的工业化 581* O" f# Y) {( T% A. F! `
第三节 碳纤维及其复合强化材料 583& X* K' g- [0 C% m/ U8 [) J: P
一、碳纤维 583
# m0 ]6 G1 f1 B5 O5 k' I7 J (一)碳纤维的种类和制备 5842 d* s |0 H4 }6 ?2 Z2 ]2 O
(二)纤维素系列碳纤维 585
8 y6 _5 K- c! \ (三)聚丙烯腈系列碳纤维 586
6 a: h2 P4 `, [( o (四)沥青系列碳纤维 5886 |* m, T) q+ @4 i* _3 n
二、碳纤维复合强化材料 591
# b6 U$ E2 p. [ (一)碳纤维及其复合材料的用途 591* u+ w* U" k# m. Y
(二)碳纤维的尖端复合材料的两种主要类型 592
% l9 {4 l9 q S3 l$ J; T( A" }+ U 第四节 特殊和环境功能的高性能纤维 5930 i3 \6 U% u7 T
一、无机系耐热纤维材料 5939 O& Q# o h4 p$ y! s7 J9 O
二、超导纤维 595
! O6 A5 D" k& s 三、光纤维 597
1 i) c0 y2 l1 F; X 四、无定形酚树脂纤维 600) `+ v1 m- J& O2 J4 V, {
五、聚四氟乙烯(PTFE)纤维 601
8 P+ }* a( O7 l; M' Y# D* r 六、导电纤维开发的现状与未来 6011 F! P8 f9 V8 T
主要参考文献 606" q' R6 T9 A! g
第八章 新合纤和生体高分子纤维 6084 o* h8 q& L6 m7 }
第一节 新合纤的现状和动向 6086 H$ m7 m# U& m
一、新合纤的诞生 608
8 @) R. M$ K- o2 k (一)人们对合成纤维性能的新要求 608
5 k+ j) X% @) X8 \/ B2 n7 ^$ w& f (二)合成纤维新产品开发的动向 6096 L" }9 S! }% |* ^" J
(三)新合纤的诞生 612
% j3 `2 s4 E0 v7 c2 ? (四)新合纤的技术特征 614
6 v+ z: f" P: P$ _+ e" C 二、微细纤维的制造及其应用 618' a$ k0 J3 y2 X4 a/ g
(一)合成纤维的微细化 618/ G' F2 @5 Q9 s* }
(二)超细纤维及其纺丝技术 622: l7 j; d; P" O3 H" d$ g$ ]4 Q
(三)超细纤维的应用 629: q, G' S0 f. S. I' c
三、新合纤的染色加工 632
+ _8 D4 y" h+ v q7 J# s (一)精练工程 632: [1 m! ~% D" Q. Y
(二)碱减量加工工程 633
* I0 t7 Z0 Q6 b8 ^5 G6 E% y) S (三)染色工程 635
1 D" h5 }4 m4 N5 R; b* M& S 四、复合超细纤维的染整加工 6355 l3 q/ Z/ Q. \# d" j1 e+ ^' @3 M
(一)开纤超细化工程 635
& C+ x) m; _7 \' m (二)染色工程 636+ V& P( G/ A; _
第二节 生体和仿生高分子纤维 638* E4 a- q6 b* ?
一、模仿生体组织形态的纤维材料 638; G# U+ [7 B: Y& ^) {. B. M# p
二、医疗用纤维材料 643
( h) h6 b' {' B7 K' y/ S. F (一)生体缝合线 643
6 Z$ K6 f4 Y: S( L( x (二)人工血管 646* o, e; c1 M9 W& o, W
(三)人工肾脏和人工肝脏 650' G5 M, C* @+ l, t* f, M) E8 J% m
(四)人工心脏和肺脏 652! z5 V0 R. o7 U1 K
(五)人工皮肤 653; L$ W$ |, Z P8 X, Q, Z
三、生命技术与天然纤维 653
; W. J$ e) i: R8 t- p9 R, w8 j 主要参考文献 6621 h" M8 d K/ q/ D7 h) G$ C
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发表于 2019-6-2 14:36:03
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