《紡織材料學》

《紡織材料學》

《紡織材料學》是教育部普通高等教育“十一五”國家級規劃教材之一。 該書以紡織材料的定義與內涵為本,詳細地介紹了纖維、紗線、織物和其他纖維集合及複合體的結構與性能特徵、成形和加工對其影響,測量和評價的依據與基本方法。

一、課程基本信息

《紡織材料學》《紡織材料學》
課程代碼
課程類別
專業基礎課
中文名稱
紡織材料學
英文名稱
Science of Textile Material
適用專業
紡織工程專業
開課單位
紡織服裝學院
總學時
63 (理論: 45 實驗實習: 18 )
學 分
3.5
先修課程
分析化學,普通化學,大學物理。
後續課程
紡織加工化學,紡紗學,織造學

二、課程性質、地位和任務

紡織材料學是紡織工程專業的基礎課,是進行紡織工藝、輕紡產品設計等各門後續課程學習所必修的一門學科。課程教學旨在使學生理解各類天然纖維和化學纖維的結構及其鑑別方法,掌握各類紡織材料的物理、力學、化學性能,了解各種性能的影響因素及控制技術、測試方法及儀器設備的使用、織物基本知識,性能與測試方法。同時能在紡織企業生產、工藝設計、產品設計與開發時綜合套用這些知識。使學生能夠科學合理地使用原料、篩選紡織工藝參數,為控制和管理紡織工程的產品質量提供嚴謹的科學依據,並為隨後的紡織工程的專業課程的學習打下堅實的基礎。

三、課程基本要求

通過本課程的學習,使對紡織材料的認識和套用達到以下基本要求:
1、 掌握自然界存在的天然纖維和人工製造的紡織纖維的分類及其特徵
2、 理解各類天然纖維和化學纖維的結構及其鑑別
3、 掌握各種紡織纖維的性能以及它們的區別
4、 掌握紗線的結構及形成方式與機理和紗線性能
5、 掌握和理解織物的分類、結構和性能
6、 了解織物的各種性能及其影響因素,織物舒適性的構成要素。
7、 了解纖維、紗線、織物有關性能的測試方法、儀器設備的使用
8、了解纖維、紗線、織物結構因素在輕紡產品設計中的影響
9、通過紡織材料基本性質的把握能夠學會研究和設計開發紡織新產品的基本思路。

四、課程內容及學時分配

緒論(2學時)
教學目的:了解纖維材料的發展經歷、紡織材料的概念與分類。
教學重點、難點:紡織材料學的研究內容和特點。
講授要點:課程基本內容;纖維及製品分類;纖維微觀結構;纖維材料基本名詞與術語。
第一章纖維結構基本知識(3學時)
教學目的:了解纖維結構特點及與纖維性能的相互關係。
教學重點、難點:成纖高聚物的結構,纖維的分子鏈結構,纖維的結晶結構。
講授要點:纖維的大分子結構;纖維的超分子結構(聚集態結構),大分子之間的作用力;纖維的形態結構,成纖高聚物的結構要求,聚合度,成纖高聚物的結晶形態,纖維的取向結構,纖維微觀結構,纖維成形概述。
第二章 纖維的改性與改形利用(2學時)
教學目的:了解纖維改性與改形利用的基本方法和技術及套用。
教學重點、難點:絲素粉、絲素膜和絲膠粉、絲膠膜的製備與套用,接枝改性。
講授要點:蠶絲纖維的粉體材料,蠶絲纖維的膜體材料,纖維素纖維的改性利用,纖維的生物利用
第三章 纖維的力學性質(4學時)
教學目的:纖維的力學性質的表達方式和常用指標。
教學重點、難點:纖維的應力——應變曲線。
講授要點:表征纖維拉伸斷裂特徵的指標,纖維的疲勞破壞,影響紡織纖維拉伸性能的主要因素
纖維的彎曲、扭轉,纖維的摩擦、抱合和切向阻力。
第四章 纖維的物理性能(4學時)
教學目的:了解纖維物理性能的各項指標及影響因素。
教學重點、難點:材料的吸濕機理及吸濕對紡織材料性能的影響,纖維的熱裂解與纖維的三態轉變。
講授要點:纖維的燃燒性能,纖維的熱塑性和熱定型,吸濕指標及常用術語,纖維的熔孔性,大氣條件與纖維吸濕現象和吸濕機理;纖維內部分子結構、比表面積、纖維表面伴生物含量及性質與吸濕的關係;吸濕平衡與平衡回潮率、吸濕等溫線、吸濕滯後性吸濕性對紡織材料性能的影響,纖維的靜電。
第五章 天然長絲纖維(2學時)
教學目的:了解天然蛋白質纖維的分子結構、形態結構及類型。
教學重點、難點:蠶絲形成過程及其形態結構;蠶絲纖維的性質。
講授要點:蠶絲纖維的形態結構;蠶繭和蠶絲的主要性狀;蛋白質的四級結構模型。
第六章 天然短纖維(5學時)
教學目的:了解各類天然纖維素纖維、毛纖維。
教學重點、難點:棉纖維形態結構(雙邊結構),毛纖維形態結構及其類型。
講授要點:棉纖維性質--長度、細度、成熟度、強力、天然轉曲、水分、雜質和疵點;棉纖維化學組成;棉纖維的超分子結構,棉纖維性質對成紗質量的影響;天然彩色棉的特點與套用,麻纖維形態結構,其它植物纖維。羊毛的形態結構,羊毛纖維的摩擦與縮絨,羊毛纖維的化學特性,羊毛的定型與過縮。
第七章 再生纖維(2學時)
教學目的:了解再生纖維的種類和基本成型方法。
教學重點、難點:再生纖維成型原理。
講授要點:基於鹼溶液法的再生纖維素纖維,基於銅氨溶液法的再生纖維素纖維,基於有機溶劑法的再生纖維素纖維,纖維素改制再生的衍生物纖維。
第八章 有機合成纖維(3學時)
教學目的:了解化學纖維的種類和品質特徵、形態尺寸與檢驗、品質評定。。
教學重點、難點:化學纖維的種類和品質特徵。
講授要點:化學纖維的誕生與套用,化纖性能檢驗,紡織纖維的鑑別,化學纖維(滌綸、錦綸、丙綸、氨綸等)大分子結構特徵與區別,新型纖維。
第九章 無機纖維(2學時)
教學目的:無機纖維的物理或化學加工方法。
教學重點、難點:無機纖維的成型方法。
講授要點:金屬纖維的結構性能特徵,融液紡絲法,玻璃纖維的結構性能特徵,碳纖維的結構性能特徵,新型纖維織物及功能織物。
第十章 差別化纖維(2學時)
教學目的:了解功能纖維的特徵與用途。
教學重點、難點:差別化纖維的形成機理。
講授要點:基於轉基因技術的差別化纖維,基於風格仿真技術的差別化纖維,基於形質改良技術的差別化纖維。
第十一章 紗的成型與結構(3學時)
教學目的:主要掌握紗的結構特點與性能。
教學重點、難點:紗的分類,紗線的結構特徵與主要性能。
講授要點:紗的成形方法;紗線加工的進展,紗線結構;紗線基本結構特徵;轉杯紗與環錠紗的強力、伸長比較。
第十二章 紗線的形態特徵(2學時)
教學目的:主要掌握紗線形態特徵的表征指標與計算方式。
教學重點、難點:紗線細度指標的表示方法,控制紗線細度不勻的實際意義。
講授要點:紗線的細度指標,紗線的細度不勻,細度不勻率的測試方法,紗線加捻的特徵指標,加捻對紗線性能的影響,紗線毛羽性能表征。
第十三章 紗線的力學性質(2學時)
教學目的:掌握紗線力學性質的表示與分析。
教學重點、難點:紗線力學性能與織物的穩定性。
講授要點:短纖紗中纖維斷裂和滑脫,影響短纖維紗強伸度的因素,紗線的彎曲、扭轉,扭轉強度特性指標,紗線捻度與扭矩的關係曲線。
第十四章 花式紗線(1學時)
教學目的:了解花式線的分類與結構特徵。
教學重點、難點:花式線結構。
講授要點:依據花式紗線的結構圖片分析紗線的構成與視覺效果。
第十五、十六、十七章 織物的結構與性能(6學時)
教學目的:了解織物的結構與性能的相互關係。
教學重點、難點:基本組織,織物的基本力學性質,織物的外觀保持性的影響因素。
講授要點:織物基本概念,織物的幾何和結構要素,織物的基本分類,機織物的結構與組織,影響織物一次拉伸斷裂的因素,織物的外觀保持性,織物起毛起球性,針織物的外觀保持性,織物的尺寸穩定性,織物的透通性,織物刺癢感,織物的風格,織物舒適性,織物的使用保養。

五、課程教材及主要參考資料

教材: 李棟高主編. 《纖維材料學》. 北京: 中國紡織出版社 2006.5
主要參考書目:
1 趙書經主編. 《紡織材料實驗教程》.北京: 中國紡織出版社 1989.6
2 姚穆主編. 《紡織材料學》. 北京:中國紡織出版社 1980.2
3 王曙中主編. 《高科技纖維概論》.上海:中國紡織大學出版社.1999.2
4 瞿才新,張榮華主編. 《紡織材料基礎》.北京:中國紡織出版社,2004.06 。

六、課程考核方式及成績評定

本課程為考試課程,中期考試以布置綜合練習的方式,不占用課堂教學學時,期末考試採取閉卷方式,課程成績按照平時成績(作業、考勤、中期考試)占30%,實驗成績占20%,期末考試占50%進行評定。 

七、其他說明

本課程開設18學時實驗,另有實驗大綱,作業以綜合敘述為主,安排3-4次。

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