2025年浙江理工大學紡織工程專業(yè)考研練習題及答案一、名詞解釋（每題5分，共25分）1.斷裂比功：指纖維或紗線單位體積在斷裂過程中所吸收的功，是衡量材料韌性的重要指標，綜合反映斷裂強力與斷裂伸長的乘積除以體積，數(shù)值越大，材料抵抗破壞的能力越強，常用于評價紡織材料的耐用性。2.臨界捻系數(shù)：紗線加捻時，當捻系數(shù)增加到某一值后，紗線強度不再提高反而下降，此時對應的捻系數(shù)即為臨界捻系數(shù)。其物理意義是紗線內部纖維間摩擦力與離心力達到動態(tài)平衡的轉折點，是紡紗工藝設計中確定最佳捻度的關鍵參數(shù)。3.織物懸垂性：織物在自然懸垂狀態(tài)下呈現(xiàn)的形態(tài)特征，通常用懸垂系數(shù)表示（懸垂系數(shù)=試樣投影面積/小圓盤投影面積×100%）。該性能與纖維種類、紗線結構、織物密度及后整理工藝密切相關，是服裝用織物舒適性與美觀性的重要評價指標。4.條干不勻率：反映紗線沿長度方向粗細均勻程度的指標，常用黑板條干均勻度、烏斯特條干均勻度（CV值）等表示。條干不勻會直接影響織物外觀（如橫檔、云斑）及后續(xù)加工（如織造斷頭率），是紡紗質量控制的核心參數(shù)之一。5.絲素蛋白構象：蠶絲中絲素蛋白的分子空間結構，主要包括α-螺旋、β-折疊和無規(guī)卷曲三種形式。其中β-折疊結構占比越高，絲纖維的強度與剛性越大；無規(guī)卷曲結構則賦予纖維一定的延伸性。構象變化可通過熱濕處理或化學改性實現(xiàn)，是絲綢功能化改性的重要理論基礎。二、簡答題（每題15分，共75分）1.簡述棉纖維的吸濕滯后性及其產生原因。棉纖維的吸濕滯后性指在相同溫濕度條件下，纖維從放濕達到平衡時的回潮率高于從吸濕達到平衡時的回潮率的現(xiàn)象。產生原因主要包括三方面：其一，纖維內部存在極性基團（如羥基），吸濕時水分子需克服基團間的內聚力進入纖維內部，而放濕時水分子與基團的結合力較強，難以完全脫離；其二，纖維在吸濕過程中，無定形區(qū)分子鏈因吸水膨脹，部分孔隙被封閉，限制了水分子的進一步進入；其三，纖維的“記憶效應”使得放濕時分子鏈保持膨脹狀態(tài)，表面吸附位點更多，從而保留更多水分。滯后性對紡織加工（如絡筒、織造）的溫濕度控制具有重要意義，需根據(jù)纖維狀態(tài)調整車間環(huán)境參數(shù)。2.分析紗線毛羽的主要影響因素及控制措施。紗線毛羽的影響因素可分為原料、工藝與設備三類：原料方面，纖維長度越長、細度越均勻、卷曲度適中，毛羽越少；短纖維含量高、剛性大的纖維（如麻纖維）易產生毛羽。工藝方面，開清棉工序中打擊力度過強會損傷纖維，增加短絨；梳棉工序道夫轉移率低會導致纖維梳理不充分；細紗工序中鋼絲圈磨損、導紗鉤位置偏移會加劇毛羽；絡筒工序張力過大或清紗器隔距過小會摩擦紗線表面。設備方面，紡紗器材（如鋼領、鋼絲圈）的光潔度與配合精度直接影響毛羽數(shù)量。控制措施包括：優(yōu)選長絨棉或化學纖維（如滌綸）降低短絨率；優(yōu)化梳棉工藝參數(shù)（如提高道夫速度、減小錫林-蓋板隔距）增強梳理；采用賽絡紡、緊密紡等新型紡紗技術減少毛羽；定期維護紡紗器材（如更換磨損的鋼絲圈）；絡筒時使用毛羽減少裝置（如電子清紗器、上蠟裝置）。3.比較機織物與針織物在結構與性能上的差異。結構差異：機織物由經、緯兩組紗線垂直交織而成，交織點為結構穩(wěn)定點，織物中紗線呈屈曲波狀；針織物由同一系統(tǒng)的紗線通過成圈機件形成線圈串套結構，線圈為基本結構單元，紗線在織物中呈空間彎曲的圈弧狀。性能差異：機織物因交織點固定，結構緊密，尺寸穩(wěn)定性好，斷裂強力較高（尤其經向），但延伸性與彈性較差；針織物因線圈可拉伸變形，延伸性與彈性優(yōu)良（如緯平針織物橫向延伸率可達50%以上），透氣性好，但易脫散（如緯編針織物受外力易線圈斷裂），尺寸穩(wěn)定性較差（如經編針織物縱向收縮率較高）。應用上，機織物多用于襯衫、褲子等需要支撐性的場合；針織物多用于T恤、運動服等需要舒適性與彈性的領域。4.說明滌綸纖維的熱定型原理及工藝參數(shù)選擇依據(jù)。滌綸纖維的熱定型原理基于其高聚物的粘彈性：在玻璃化轉變溫度（Tg，約67-81℃）以上，非晶區(qū)分子鏈段可自由運動，此時對纖維施加張力并加熱，分子鏈段會沿外力方向重新排列，形成新的穩(wěn)定構象；冷卻后，分子鏈段被“凍結”在新位置，從而固定纖維的形態(tài)（如尺寸、卷曲度）。工藝參數(shù)選擇依據(jù)包括：溫度需高于Tg但低于熔點（滌綸熔點約255-260℃），通常為180-220℃，溫度過低無法充分松弛內應力，過高會導致纖維熔融；時間需保證分子鏈段充分運動，一般為30-60秒，時間過短定型不充分，過長影響生產效率；張力需根據(jù)定型目的調整，松弛定型（無張力）用于降低收縮率，緊張定型（加張力）用于提高尺寸穩(wěn)定性。5.簡述漿紗工序的主要目的及漿液的基本組成。漿紗工序的主要目的是增強經紗的可織性：通過上漿覆蓋經紗表面毛羽，減少織造時的摩擦斷頭；增加經紗強度（一般可提高20%-30%），彌補整經過程中紗線的損傷；賦予經紗適當?shù)娜彳浶耘c彈性，避免因過于剛硬而脆斷；部分漿液還可改善經紗的吸濕性，減少靜電積累。漿液的基本組成包括：主漿料（占比60%-80%），如淀粉（天然漿料）、PVA（合成漿料）、羧甲基纖維素（CMC，變性漿料），用于形成漿膜并粘附纖維；輔助漿料（占比20%-40%），包括柔軟劑（如蠟片，降低漿膜剛性）、浸透劑（如太古油，促進漿液滲透）、防腐劑（如甲醛，防止?jié){液霉變）、抗靜電劑（如季銨鹽，減少靜電）。不同纖維（如棉、滌棉）需選擇不同的漿料配方，例如棉經紗常用淀粉與PVA混合漿，滌棉經紗需降低PVA比例以提高退漿環(huán)保性。三、計算題（每題15分，共30分）1.已知某純棉紗線的公定回潮率為8.5%，稱得100米紗線的實際重量為1.2g（實際回潮率為7.2%），計算該紗線的公制支數(shù)（Nm）與特克斯（Tex）。解：公定重量=實際重量×(1+公定回潮率)/(1+實際回潮率)=1.2g×(1+8.5%)/(1+7.2%)≈1.2×1.085/1.072≈1.215g100米紗線的公定重量為1.215g，則1000米紗線的公定重量為12.15g（即Tex=12.15）。公制支數(shù)Nm=1000/Tex=1000/12.15≈82.3支。2.某平紋織物的經紗密度為500根/10cm，緯紗密度為480根/10cm，經紗線密度為14.6Tex，緯紗線密度為14.6Tex，紗線的體積密度為1.3g/cm3，計算該織物的經向緊度、緯向緊度及總緊度（緊度公式：E=100×d×P/10，d=√(Tex/(π×ρ))×10?3，ρ為紗線體積密度）。解：首先計算經、緯紗直徑d：d=√(Tex/(π×ρ))×10?3=√(14.6/(3.14×1.3))×10?3≈√(3.57)×10?3≈1.89×10?3cm經向緊度E_j=100×d×P_j/10=100×1.89×10?3×500/10≈100×0.0945=94.5%緯向緊度E_w=100×d×P_w/10=100×1.89×10?3×480/10≈100×0.0907=90.7%總緊度E=E_j+E_w-E_j×E_w/100=94.5+90.7-94.5×90.7/100≈185.2-85.7≈99.5%（注：總緊度超過100%時表示織物中紗線相互擠壓，此處因平紋織物交織點多，緊度較高符合實際）。四、綜合分析題（20分）隨著“雙碳”目標的推進，紡織行業(yè)對綠色低碳技術的需求日益迫切。請結合紡織工程專業(yè)知識，分析可降解纖維（如聚乳酸纖維PLA）在功能紡織品開發(fā)中的應用潛力及需解決的關鍵問題。聚乳酸纖維（PLA）是以玉米、甘蔗等可再生資源為原料，經發(fā)酵、聚合、紡絲制成的可降解纖維，其在功能紡織品中的應用潛力主要體現(xiàn)在以下方面：1.環(huán)境友好性：PLA纖維在堆肥條件下（55-60℃、濕度60%）可完全降解為CO?和H?O，降解周期約6-12個月，相比傳統(tǒng)滌綸（降解需數(shù)百年），能顯著降低紡織廢棄物對環(huán)境的負擔，符合綠色制造要求。2.功能適配性：PLA纖維具有良好的熱塑性（熔點約175℃），可通過熔融紡絲制備細旦纖維（1-3dtex），適用于開發(fā)輕薄型面料；其初始模量較高（約3-4GPa），賦予織物較好的抗皺性；同時，PLA分子鏈中的酯基可與親水劑、抗菌劑（如殼聚糖）發(fā)生反應，通過接枝改性提升吸濕導濕、抗菌等功能，適用于運動服、醫(yī)用敷料等領域。3.資源可持續(xù)性：PLA原料來源為生物質，不依賴石油資源，可減少紡織行業(yè)對化石能源的依賴，符合“雙碳”目標下的資源循環(huán)利用需求。然而，PLA纖維在功能紡織品開發(fā)中仍需解決以下關鍵問題：1.力學性能優(yōu)化：PLA纖維的斷裂強度（約3-4cN/dtex）與滌綸（4-5cN/dtex）相比偏低，且濕強保持率僅為80%-90%，在反復洗滌或潮濕環(huán)境中易發(fā)生強度損失，需通過共混改性（如與聚丁二酸丁二醇酯PBS共混）或紡絲工藝優(yōu)化（如增加牽伸倍數(shù)）提高強度與耐濕性能。2.熱穩(wěn)定性不足：PLA的玻璃化轉變溫度（Tg≈55℃）較低，高溫下（如熨燙溫度＞120℃）易發(fā)生收縮變形（收縮率可達10%-15%），限制了其在高溫場景中的應用，需通過共聚改性（如引入己內酯單體）提高Tg至70℃以上。3.降解可控性：PLA的降解速率受環(huán)境溫濕度、微生物種類影響較大，在自然環(huán)境中（如土壤、海洋）降解緩慢（需2-5年），而在堆肥條件下降解過快，可能導致紡織品使用壽命與降解周期不匹配。需開發(fā)降解速率調控技術（如通過分子量控制或添加降解抑制劑/促進劑），實現(xiàn)“使用期穩(wěn)定