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内容简介

　　《纺织材料学（第4版）》是“十二五”普通高等教育本科国宝规划教材中的一种。书中介绍了纺织纤维、纱线、织物的分类、形态、结构以及它们的力学、热学、电磁学、光学等性能和织物服用性能，并分析了各种性能的主要特征指标、测试方法及影响因素。
　　《纺织材料学（第4版）》主要作为高等纺织院校纺织工程、非织造材料与工程、纺织材料与纺织品设计等专业的专业基础课程教材，也可供其他相关专业师生、纺织企业和科研院所的工程技术人员及营销人员参阅。

作者简介

　　姚穆，纺织材料学家和纺织教育家，中国工程院院士，人体着装舒适性研究的开拓者之一。曾任陕西省科学技术协会副主席、西安工程大学（原西北纺织工学院、西安工程科技学院）名誉校长，教授，博士生导师、渭南师范学院名誉教授[、苏州大学纺织与服装工程学院教授，博士生导师等职位。姚穆院士在多重加工变形长丝仿毛产品开发应用中有创新，研制成功多种纺织测试仪器，组织制定多项测试标准，为丰富我国纺织原料、军服面料更新换代及纺织人才的培养做出了突出贡献。

目录

绪论
一、纺织材料的概念与范畴
二、纺织材料的分类
三、纺织产业的发展
思考题
参考文献

第一章 纤维结构基础知识
第一节 纤维大分子结构
一、纤维大分子主链的化学组成及连接方式
二、侧基与端基
三、大分子链的柔性
四、相对分子质量及其分布
第二节 纤维的凝聚态结构
一、纤维大分子间的作用力
二、纤维的凝聚态结构
第三节 纤维结构测试分析方法
一、显微分析技术法
二、X射线衍射法
三、红外光谱分析法
四、核磁共振法
思考题
参考文献

第二章 纺织纤维的形态及基本性质
第一节 纤维的细度
一、纤维的细度指标
二、纤维的细度不匀及其指标
三、纺织纤维细度测量方法
四、纤维细度对纤维、纱线及织物的影响
第二节 纤维的截面形状
一、纤维异形化
二、异形纤维的特征与指标
第三节 纤维的长度
一、纤维长度分布与指标
二、纺织纤维长度测量方法
三、纺织纤维长度与工艺的关系
第四节 纤维的卷曲与转曲
一、纤维的卷曲及表征
二、 纤维的转曲及表征
第五节 纤维的吸湿性
一、纤维的吸湿平衡
二、纤维的吸湿指标
三、纤维的吸湿等温线
四、吸湿滞后现象
五、温度对吸湿的影响
六、纤维结构与吸湿的关系
第六节 纤维的拉伸强度
一、纤维拉伸断裂性能的基本指标
二、断裂伸长率
三、纤维拉伸的初始模量
思考题
参考文献

第三章 植物纤维
第一节 种子纤维
一、棉纤维
二、木棉
第二节 韧皮纤维
一、韧皮纤维种类
二、韧皮纤维的初加工
三、韧皮纤维的化学组成
第三节 叶纤维
一、剑麻
二、蕉麻
三、菠萝叶纤维
第四节 维管束纤维
思考题
参考文献

第四章 动物纤维
第一节 毛纤维
一、毛纤维的分类
二、毛纤维的分子结构
三、毛纤维的形态结构
四、毛纤维的品质特征
五、毛纤维的初加工
六、用于毛纺工业的其他动物毛
七、改性羊毛
第二节 蚕丝
一、桑蚕丝
二、柞蚕丝
三、其他蚕丝
四、天然彩色蚕茧
五、绢纺原料
第三节 蜘蛛丝
一、蜘蛛丝的分类和形态
二、蜘蛛丝的组成和结构
三、蜘蛛丝的力学性能
四、蜘蛛丝的化学性能
五、蜘蛛丝的其他性能
六、蜘蛛丝的人工生产
思考题
参考文献

第五章 化学纤维
第一节 再生纤维
一、再生纤维素纤维
二、再生蛋白质纤维
三、其他再生纤维
第二节 半合成纤维
一、醋酯纤维
二、聚乳酸纤维
第三节 合成纤维
一、合成纤维的种类
二、聚酰胺纤维
三、聚酯纤维
四、聚烯烃类纤维
五、高性能纤维
六、聚杂环纤维
思考题
参考文献

第六章 无机纤维
第一节 石棉
一、石棉纤维的种类
二、石棉纤维的结构
三、石棉纤维的性能
四、石棉纤维的主要用途
第二节 玻璃纤维
一、玻璃纤维的种类
二、玻璃纤维的组成
三、玻璃纤维的主要性能
四、玻璃纤维的主要用途
第三节 碳纤维
一、碳纤维的种类
二、碳纤维的结构
三、碳纤维的性能
四、碳纤维的主要用途
第四节 金属纤维
一、金属纤维的种类
二、金属纤维的性能
三、金属纤维的主要用途
第五节 新型无机纤维
一、碳化硅纤维
二、玄武岩纤维
三、硼纤维
四、氧化铝纤维
思考题
参考文献

第七章 纱线的分类与结构
第一节 纱线的分类
一、按纤维原料组成分类
二、按纱线结构分类
三、按纺纱系统分类
四、按纺纱方法分类
五、按纱的用途分类
第二节 纱线的结构
一、纱线的基本结构特征
二、理想纱线的加捻
三、常用纱线与长丝纱的结构特征
思考题
参考文献

第八章 纱线的结构参数与性能指标
第一节 纱线的细度指标
一、纱线的公定回潮率与公定重量
二、纱线的细度指标
三、纱线的线密度偏差
四、纱线的体积质量与直径
第二节 常用纱线的规格与品质特征
一、纱线原料及混纺品种、比例的标志
二、棉型纱线的主要品种、规格和用途
三、毛型纱线的主要品种、规格和用途
四、化纤长丝主要品种、规格和用途
第三节 纱线的细度均匀度
一、不匀率指标
二、纱线不匀的检测方法
三、波谱图
四、长片段不匀和短片段不匀
第四节 纱线的加捻指标与纤维的径向转移
一、纱线的加捻指标
二、纱中纤维的径向转移
第五节 纱线的疵点和毛羽
一、纱线的疵点
二、纱线的毛羽
思考题
参考文献

第九章 织物的组成、分类与结构
第一节 织物的组成、形成方法及其分类
一、织物按组成分类
二、织物按形成方法分类
第二节 机织物的结构
一、基础织物组织
二、结构相的表述
三、多向、多维及多层机织物
第三节 针织物的结构
一、纬编针织物的结构与织纹组织
二、经编针织物的结构与织纹组织
第四节 编结物
一、编结物的基本概念
二、四步法立体编结
三、两步法立体编结
四、综合法立体编结
五、编结物的结构参数
第五节 非织造织物
一、非织造织物的定义和分类
二、非织造织物的结构
第六节 织物的基本参数
一、织物匹长、幅宽、厚度
二、织物的密度
三、织物的覆盖系数、未充满系数、孔隙率和透孔度
四、织物表面的平整度
思考题
参考文献

第十章 纺织材料的基本力学性质
第一节 拉伸性质
一、拉伸断裂性能的基本指标
二、纺织材料拉伸断裂机理及主要影响因素
三、纺织材料的蠕变和松弛
四、纺织材料动态力学性能简介
第二节 压缩性质
一、纺织材料压缩的基本规律
二、纺织材料在压缩中的破坏
第三节 弯曲性质
一、纤维和纱线的抗弯刚度
二、纤维和纱线在弯曲时的破坏
第四节 剪切性质
一、纤维和纱线的抗扭刚度
二、纤维和纱线扭转时的破坏
第五节 纺织材料的振动性质和声学性质
一、纺织材料的机械振动
二、纺织材料的吸音性能
三、声波在纺织纤维中的传递
第六节 表面摩擦性质
一、纤维摩擦的实验结果
二、静摩擦和动摩擦
三、表面状态对摩擦的影响
四、纤维摩擦因数μ=FN的典型值
五、羊毛纤维间的摩擦与缩绒
第七节 力学疲劳性质
一、拉伸疲劳性质
二、弯曲疲劳性质
三、扭转疲劳性质
第八节 侵彻性质
思考题
参考文献

第十一章 纺织材料的热学性质
第一节 比热容与热焓
一、比热容
二、热焓
第二节 导热性质
一、纤维的导热系数
二、纤维集合体的导热系数
第三节 热转变温度
一、纤维材料的热力学三态
二、热转变温度
第四节 阻燃性
一、阻燃性的定性表述
二、阻燃性的定量表述
三、阻燃织物的阻燃性能要求
四、提高纺织材料阻燃性的途径
五、常见纤维的燃烧特征
第五节 热变形性
一、热收缩
二、熔孔性及熔滴性
思考题
参考文献

第十二章 电学及磁学性能
第一节 纺织材料的介电性能
一、电介质与极化现象
二、电介质的介电常数
三、电介质的介电损耗因素
四、电介质的介电强度
五、影响介电性能的主要因素
第二节 纺织材料的导电性能
第三节 纺织材料的静电
一、纺织材料的静电现象
二、静电产生的机理
三、表征织物抗静电性能的相关指标
四、纺织品抗静电的原理及方法
第四节 纺织材料的磁学性质
第五节 纺织材料防电磁辐射性能评价
一、电磁波的特性及电磁辐射的危害
二、纺织品防电磁辐射的评价指标及方法
三、纺织品防电磁辐射的方法
思考题
参考文献

第十三章 纺织材料的光学性质
第一节 折射率和双折射率
一、折射率
二、双折射率
第二节 反射率、透射率和吸收率
一、反射、透射和吸收的基本规律
二、纤维反射光及其应用
第三节 衍射性质
第四节 纺织材料的吸收光谱
思考题
参考文献

第十四章 纺织品的服用性能
第一节 纺织品的外观性能
一、光泽
二、白度、色度与色牢度
三、折皱回复性和褶裥保持性
四、抗起球性与抗钩丝性
五、悬垂性
六、织物抗起拱性
第二节 织物的手感
第三节 纺织品服用的耐用性
一、织物的顶破强度或胀破强度
二、抗纰裂强度
三、抗撕裂强度
四、织物耐磨性
五、织物的其他特种耐用性
第四节 织物的卫生安全性能
一、织物的服用舒适性
二、抑菌性、抗菌性、防臭性
三、紫外线屏蔽率
四、红外辐射性
五、辐射屏蔽性
思考题
参考文献

第十五章 纺织材料的标准与管理
第一节 纺织材料标准的概况
一、按领域范围制定的标准
二、按性质制定的标准
三、按形式区别的标准
四、按功能区别的标准
第二节 标准制定与管理的组织系统
一、国际和国外的管理组织
二、中国标准的管理组织
思考题
参考文献

附录
指标符号及单位
国际单位制词头（倍率代号）
参考文献

精彩书摘

　　5绪论
　　一、纺织材料的概念与范畴
　　纺织材料学是纺织工程专业的一门基础课程。重点介绍纺织加工的原料、半成品和其各阶段产品的结构、主要性能、设计及评价依据。各种性能具体的测试方法和检测仪器的知识在纺织材料检测技术课程中介绍。
　　纺织材料隶属于材料科学领域，包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品，如一维形态为主的纱、线、缆绳等；二维形态为主的网层、织物、絮片等；三维形态为主的服装、编结物、器具及其增强复合体等。这些产品可以作为最终产品由消费者直接使用，如内外衣、纱巾、鞋、帽等服用纺织品；被、帐、床单和椅罩、桌布等家用纺织品；绳索、牵引用缆绳、露天篷盖、武器中的炮衣等产业用纺织品。同时，这些产品也可以与其他材料复合制造最终产品，如帘子布与橡胶结合制造各种车辆的轮胎、作为纤维增强复合材料的增强体与基质结合制造各种机械设备和机械零件，从火车车厢、飞机壳体、风力发电设备的桨叶、公路和铁路路基增强和反渗透的土工布、防弹车的防弹装甲、火箭头端的整流罩及喷火喉管、飞机的刹车盘、海水淡化的滤材、烟囱烟气过滤的滤材等。纺织材料是工程材料的一个重要分支。
　　二、纺织材料的分类
　　纺织材料按形态分为纺织纤维、纱线及其半成品、织物等。
　　（一）纺织纤维（textile fibers）
　　纺织纤维是截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性的（可挠曲的）细长物体。
　　纺织纤维按材料类别分为有机纤维和无机纤维。纺织纤维按材料来源分为天然纤维和化学纤维。天然纤维按原料来源分为植物纤维、动物纤维、矿物纤维，其中植物纤维，又按取得部位分为种子纤维（棉、木棉、椰壳等）、韧皮纤维（苎麻、亚麻、黄麻、汉麻即无毒大麻、苘麻、罗布麻等）、叶纤维（蕉麻、剑麻等）、维管束纤维（竹纤维等）；动物纤维分为毛纤维（绵羊毛、山羊绒、骆驼毛绒、兔毛绒、羊驼毛、骆马毛、貉毛绒、狐毛、貂毛、藏羚羊毛绒等）、分泌腺纤维（桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝、蜘蛛拖丝等）；矿物纤维是天然无机化合物纤维，主要有石棉（温石棉、角闪石石棉、青石棉等）；此外还有细菌纤维等。化学纤维按聚合物来源分为有机再生纤维、有机合成纤维和无机纤维。再生纤维可由天然高聚物溶解后纺丝制得，如纤维素纤维（黏胶纤维）、蛋白质纤维、甲壳素纤维等；天然高聚物化学改性后溶解纺丝制得的纤维，有人称为半合成纤维，如铜氨纤维、硝酯纤维（纤维素硝酸酯）、醋酯纤维（纤维素醋酸酯）等。有机合成纤维是以石油、天然气、煤、农副产品为原料人工合成高聚物纺丝制得的纤维，按纵向形态分为长丝（filaments,连续长度数千米甚至更长）、短纤维（staple fibres,又区分为棉型、中长型、毛型等）；按聚合物类型分为碳链纤维（聚烯烃、聚乙烯醇、含氯纤维、含氟纤维等）和杂链纤维（如聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚醚酯、聚氨酯、聚脲、聚甲醛、聚酰亚胺等）。无机纤维有玻璃纤维、碳纤维（由黏胶纤维、聚丙烯腈纤维、沥青纤维等碳化而成）及石墨纤维、金属纤维（铜、镍、不锈钢、钛、钨、银等）、碳化硅纤维、玄武岩纤维等。化学纤维按加工过程分为初生丝、未拉伸丝、预取向丝、拉伸丝、全取向丝等；按纤维粗细分为粗线密度、中线密度、细线密度、超细线密度和纳米纤维（静电纺丝的有机纤维和无机的碳纳米管等）等；按纤维截面形态分为圆形、异形（三角、三叶、四叶、五叶、中空、偏心中空、多中空、桥形、H形、王字形等）；按纤维成分分为单一成分纤维、多种成分纤维，其中多种成分纤维又可按特征分为混抽纤维、复合纤维（皮芯、海岛、多层等）等。
　　纺织材料学绪论纺织纤维中具有某些特殊功能（如超高强度、超高模量、耐高温、耐烧蚀等）或某些应用性能（如防紫外、防电磁辐射、抑菌、抗菌、防臭、防蚊虫等），有时也称高性能纤维和功能纤维。
　　（二）纱线及其半成品
　　纱线是由纺织纤维平行伸直（或基本平行伸直）排列利用加捻或其他方法使纤维抱合缠结形成连续的具有一定强度、韧性和可挠曲性的细长体。它们中较细的单股体称为纱（yarns），多股捻合体称为线（threads），很多股较粗的捻合体或编结体称为绳（cord,rope）或缆（cable，rope,hawser）。纱的半成品有粗纱、条（棉条、毛条、麻条等）、卷（棉卷等）。
　　单一品种的纺织纤维制成纱线称为纯纺纱线；两种或多种纺织纤维利用纺纱混合方法制成的纱线称为混纺纱线；两种或多种纯纺纱线加捻并合的纱、线、缆称为混并纱线或复合纱线。
　　纱线按纺织纤维长度分为短纤维纱线、长丝纱线及两者组成的复合纱线。
　　短纤维纱线按不同加工形成方法分为环锭纺纱线、转杯纺纱线、喷气纺纱线、赛络纺纱线、平行纺纱线、花式纱线等。
　　长丝纱线按不同变形加工方法分为加弹长丝纱（又分为低弹长丝纱、中弹长丝纱、高弹长丝纱等）、空气变形长丝纱、网络长丝纱和复合长丝纱（不同纤维品种、不同加工方法、不同特性长丝的复合纱）等。
　　（三）纺织品
　　由纺织纤维和纱线用一定方法穿插、交编、纠缠形成的厚度较薄、长及宽度很大、基本以二维为主的物体称为纺织品（textiles）。其中有织物（fabrics）和非织造织物（nonwovens）。
　　织物按结构及其形成方式不同分为机织物（weaving fabrics，也可称为梭织物，它是由两组或两组以上纱线用有梭织机或无梭织机编织成的织物)、针织物（knitting fabrics，它是由一组或多组纱线用针织机钩结成圈形互相串套编织成的织物，按织造方式的不同又可分为经编针织物和纬编针织物两大类）、编结物（braiding fabrics，它是由多组纱线用倾斜交编方法形成的织物）、非织造织物（non�瞱oven fabrics，它是开松铺层的纺织纤维层片利用各种方式包括针刺、水刺、黏合剂黏结、热压黏结、纱线缝合等使层片稳定所形成的织物；或是由平行均匀排列长丝用膜片黏托的片层形成的织物，也可称为“无纬织物”或“无纬布”）和复合织物（composited fabrics，它是用上述四类织物和膜片等之中的两类或多类织物叠层复合而成的织物，包括机织物与针织物并联交织而成的织物，机织物、针织物或非织造织物与有机高聚物薄膜复合的织物等）。
　　织物按不同纺织纤维原料的种类分为棉织物、麻织物、毛织物、丝织物（丝绸）、化纤织物等纯纺织物和两种、两种以上纤维混纺纱线织制的混纺织物及两种或两种以上纯纺纱线织制的交织织物。
　　织物也可按织纹组织分为许多种，如机织物中的平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等织物；纬编针织物中的平针组织、罗纹组织、双反面组织、双罗纹组织等织物；经编针织物中的经平组织、经缎组织等织物；编结物中的各种编结组织的织物等。
　　纺织品按用途区分为服装用纺织品、家用纺织品和产业用纺织品三大类。
　　三、纺织产业的发展
　　纺织纤维作为原始的纺织材料，人类种植、畜养、采集、利用至少已有上万年历史。近200年来，纺织工业随人口增长而迅速扩展，其总加工量增长了近45倍（图1）。各种主要纺织纤维（不计麻类纤维、矿物纤维等）占世界纺织纤维总产量的比例也发生了明显变化，天然纤维由100%降到37.81%，化学纤维从零增加到57.59%（图2），2010年全球及中国纺织纤维生产形势见表1。
　　纺织工业是我国经济中的重要产业之一，它支撑着人民生活、国民经济、人民就业、国际贸易等。1949年以来中国各种纺织材料的产量和经济发展见表2。
　　图1世界纺织纤维总产量的发展图2世界纺织纤维总产量中各类纤维（不计麻纤维）的比例
　　表12010年全球及中国纺织纤维生产形势单位：万吨纤维品种全球产量中国产量中国进口中国出口中国加工天然纤维总计2826.97710.584343.94886.6921074.8408棉纤维2487.5665.00293.690.16958.53毛纤维小计119.9510.30320.65585.511325.4475 绵羊毛（折洗净毛）111.98.5320.615.10024.04 山羊绒（折无毛绒）1.450.940.04080.26460.7162兔毛（净毛）0.350.170.0010.14370.0273其他动物毛（净毛）①6.250.6630.0040.0030.664蚕丝纤维小计15.4212.9050.46950.131413.2431桑蚕丝（生丝、绢丝）15.1412.730.46950.131413.0681柞蚕丝（生丝、绢丝）0.180.17——0.17其他蚕丝（生丝、绢丝）②0.100.005——0.005麻纤维小计204.1022.37629.13350.889350.6202苎麻（精干麻）6.155.650.00010.07015.5800亚麻（打成麻）51.82.241

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