《纺织材料学》教案

苏州大学材料工程学院教案上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第1周第1次课学生人数66[教学课题]第一章绪论[教学目标]使学生了解本课程的研究对象，掌握纺织材料的基本分类方法。[教学重点]纺织的基本概念，基本集合加工过程及产品形式；纺织纤维的分类以及基本概念；纱线的分类以及基本概念；织物的分类以及基本概念；纤维材料性能常用的名词术语。[教学难点]纺织纤维的分类观念的变化（根据物质属性和原料来源分类的不同）[教学方法]讲解、图示、启发式提问[教学过程][引言]材料的结构和性能是一切产品加工和使用的基础，纺织材料学是从系统工程的角度，对纤维及其集合体的结构[板书]一、纺织制造——纤维材料的集合成形基本概念：纤维纺织纤维纺织加工过程及产品形式和用途二、纺织纤维的属性与分类纺织纤维分类图三、纱线——纤维的一维集合纱线分类以及基本概念四、织物——纤维的二维集合织物分类及结构图示五、纤维材料性能常用的名词术语线密度，回潮率，断裂强度，断裂伸长，初始模量，弹性回复率[布置作业]什么是纺织纤维？纺织纤维分为哪些种类？试举例说明。有关纱线的基本概念：长丝纱短纤纱股线混纺纱混纤丝变形纱花式纱由各种纱线制成的织物，按其基本结构的构成方法可分为哪些种类？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第2周第2次课学生人数66[教学课题]第二章纤维结构基本知识[教学目标]使学生掌握由微观到宏观过渡的纺织纤维结构层次，了解微观结构对宏观性能的影响。[教学重点]纺织纤维结构层次的分类与研究内容；形成纤维的高聚物应该具备的三点基本特征；纤维分子链结构；纤维的聚集态结构；基本概念：内旋转，构象，柔顺性，结晶度，取向度[教学难点]纺织纤维聚集态结构模型特点分析及对具体纤维结构和性能的解释[教学方法]讲解、图示、类比、启发式提问[教学过程][引言]纺织纤维是宏观肉眼能看到的纺织材料中的最小单元，不同纤维是由不同的大分子通过一定的方式聚集而成的，这些大分子的组成、分子的聚集状态等，就是本章所要讨论的内容。[板书]第一节纤维结构的层次概念纺织纤维的结构层次结构层次的分类与研究内容成纤高聚物的结构要求形成纤维的高聚物应该具备的三点基本特征第二节纤维分子链结构纤维分子链的结构和组成链的几何异构，链的链接异构，链的支化异构，链的旋光异构等。纤维分子链的构象内旋转，构象，柔顺性第三节纤维的聚集态结构纤维的结晶结构结晶形态，结晶模型，结晶度，晶胞参数等。纤维的取向结构取向度纤维的原纤结构原纤的结构层次与特征[布置作业]纤维的结构分为哪些层次？各自研究的对象是什么？基本概念：单基，构象，内旋转，聚合度，结晶度，取向度纤维聚集态结构的理论模型主要有哪几种？什么是缨状胶束结构？缨状原纤结构模型与缨状胶束结构模型的主要异同点是什么？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第3周第3次课学生人数66[教学课题]第三章纤维的力学性质[教学目标]使学生了解纤维在加工和使用过程中所受到的各种外界机械力作用以及纤维在这些外界因素作用下所表现出的各种行为。[教学重点]纤维拉伸、粘弹性能的基本特征、表征曲线、表征指标；纤维拉伸曲线的基本特征与断裂机理。[教学难点]基本概念的理解：初始模量，屈服点，蠕变，松弛[教学方法]讲解、图示、举例[教学过程][引言]纺织纤维在加工和使用过程中会所受到各种外界机械力的作用，不同纤维在这些外界机械力的作用下会有不同的表现。[板书]第一节纤维的拉伸与疲劳性能拉伸曲线的基本特征纤维拉伸变形过程中的结构变化，典型纤维的拉伸曲线（图示）表征纤维拉伸断裂特征的指标表征纤维拉伸变形特征的指标初始模量、屈服应力、屈服应变等纤维变形的时间依存性三种变形及其形成原理纤维变形回复能力的表征弹性回复率纤维的疲劳破坏疲劳与疲劳曲线特征第二节纤维拉伸曲线的基本特征与断裂机理纤维拉伸曲线的基本特征三种类型的拉伸曲线以及形成原因纤维的拉伸断裂机理影响纤维拉伸性质的因素内部结构、外部试验条件等第三节纤维的粘弹性特征蠕变与松弛的基本概念[布置作业]分析纤维的拉伸断裂过程，说明拉伸断裂机理。表征拉伸性能的指标有哪些？各自的物理含义如何？怎样从拉伸曲线上取得这些指标？纤维的变形有哪几部分组成？其形成机理如何？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第4周第4次课学生人数66[教学课题]第四章纤维的物理性质第一节纤维的热性能，第二节纤维的电性能[教学目标]使学生掌握表征纤维热、电性能的基本指标，纤维的热学行为、静电现象，以及产生这些现象的机理。[教学重点]热、电性能的基本概念、表征指标[教学难点]机理解释[教学方法]讲解、讨论[教学过程][引言]纺织纤维在加工和使用过程中还会所受到各种热、电、光、水等外界因素的作用，这些外界作用会给纤维的力学性能、加工和使用带来影响。[板书]第一节纤维的热性能纤维的比热容概念，常用纤维比热容纤维的导热性评价指标，常用纤维的导热性以及与体积重量的关系纤维的热裂解与三态转变加热过程中的物相转变，热塑性纤维的三态转变等纤维的耐热性与燃烧性概念，表征指标纤维的热定型概念，热定型的基本原理纤维的热膨胀与热收缩概念，指标，原因第二节纤维的电性能纤维的电阻表征指标纤维的静电形成原因，常用纤维的静电特征纤维的介电性能表征指标[布置作业]何为导热性（保暖性）？表征导热性的指标有哪些？分析影响导热性能的因素。试述热塑性纤维的定型机理。试述静电产生的机理。

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第7周第5次课学生人数66[教学课题]第四章纤维的物理性质第三节纤维的光性能，第四节纤维的吸湿性能[教学目标]使学生掌握纤维光泽的形成机理、纤维的吸湿指标、吸湿机理。[教学重点]光泽的形成、吸湿指标、吸湿机理、影响吸湿的因素[教学难点]纤维双折射的概念、吸湿机理[教学方法]讲解、讨论[教学过程][引言][板书]第三节纤维的光性能纤维的光泽形成，形态结构对光泽的影响纤维的双折射基本概念纤维的耐光性基本概念第四节纤维的吸湿性能纤维的吸湿指标回潮率标准回潮率公定回潮率等纤维的吸湿机理水分在纤维中的存在形式纤维的吸湿性能吸湿平衡吸湿滞后性吸湿等温线吸湿等湿线影响纤维吸湿性能的因素内在因素外部因素吸湿对纤维性能的影响体积膨化、密度变化、力学性能变化等。[布置作业]纤维光泽的形成机理如何？光泽由哪几部分反射光组成？基本概念：平衡回潮率，吸湿保守性，吸湿等温线

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第8周第6次课学生人数66[教学课题]第五章天然长丝纤维[教学目标]使学生了解蚕丝的种类，掌握桑蚕丝的形态结构、化学组成、主要性能。[教学重点]蚕丝的形态结构、物质组成、化学组成、主要性能[教学难点]蚕丝氨基酸组成特点和对蚕丝性能的影响[教学方法]讲解、多媒体演示形态结构图片[教学过程][引言]蚕丝纤维是目前唯一得到实际应用的天然长丝纤维。蚕丝纤维因蚕的食性不同分成多种，其中桑蚕丝纤维形成的长丝纱应用最广，本章主要以这种纤维为例进行说明。[板书]第一节蚕丝纤维的化学组成蚕丝纤维的形态结构截面纵向蚕丝纤维的化学组成α氨基酸第二节蚕茧和蚕丝的主要性状蚕丝的物质组成丝素、丝胶、灰份蚕丝纤维的理化性状力学性能吸湿性光泽两性性质化学性能第三节野蚕丝纤维的结构与性能柞蚕丝纤维蓖麻蚕丝纤维天蚕丝纤维樟蚕丝纤维[布置作业]蚕丝的几何形态有何特征？其物质组成是什么？蚕丝的主要性能有哪些？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第9周第7次课学生人数66[教学课题]第六章天然短纤维第一节棉纤维的结构与性能，第二节麻纤维的结构与性能[教学目标]使学生掌握棉和麻的形态结构、化学组成、主要性能。[教学重点]棉、麻的形态结构、化学组成、主要性能[教学难点]纤维素纤维聚集态结构对纤维性能的影响[教学方法]讲解、多媒体演示形态结构图片[教学过程][引言]应用于纺织的天然纤维素纤维主要是棉和麻，它们都属于短纤维，各自有不同的品种。[板书]第一节棉纤维的结构与性能棉纤维的种类按棉花的品种分按棉花的初加工分按原棉的色泽分棉纤维的形态特征初生层，次生层，中腔棉纤维的化学组成与主要性质化学组成，主要性质第二节麻纤维的结构与性能麻纤维的物质组成与化学性能纤维素，半纤维素麻纤维的种类苎麻纤维、亚麻纤维、胡麻纤维大麻纤维等。麻纤维的基本特征形态结构力学性能服用性能[布置作业]棉纤维的形态结构有何特点？什么是棉纤维的双边结构？试述棉纤维的主要性能特点。比较苎麻和亚麻的性能特征。

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第10周第8次课学生人数66[教学课题]第六章天然短纤维第三节毛纤维的结构与性能[教学目标]使学生了解毛纤维的种类，掌握毛纤维的形态结构、化学组成和主要性能。[教学重点]毛的形态结构、化学组成、主要性能。[教学难点]缩绒性的形成机理以及对产品加工和使用的影响。[教学方法]讲解、多媒体演示形态结构图片、举例说明缩绒性的利弊。[教学过程][引言]毛纤维的品种很多，在纺织上应用最多的是绵羊毛。现以绵羊毛为例说明毛纤维的形态结构、化学组成和主要性能。[板书]第三节毛纤维的结构与性能毛纤维的种类马海毛兔毛山羊毛山羊绒等羊毛纤维的结构特征形态结构组织结构羊毛纤维的形态特征粗细长度卷曲羊毛纤维的性能缩绒性化学性能耐光性[布置作业]1．毛纤维的形态结构有何特点？2．什么是羊毛的缩绒性？缩绒性是怎样形成的？利用缩绒性可对羊毛作何种整理？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第11周第9次课学生人数66[教学课题]第七章再生纤维第一节化学纤维制造概述第二节基于碱溶液法的再生纤维素纤维（粘胶）[教学目标]使学生了解化学纤维的基本制造方法和过程，掌握粘胶纤维的形态结构、化学组成和主要性能。[教学重点]化学纤维制造过程；粘胶纤维的形态结构、化学组成、主要性能[教学难点]粘胶纤维的形态结构的形成原因[教学方法]讲解、多媒体演示形态结构图片[教学过程][引言]可用于再生成为纤维的材料，可以是已经具有纤维形态，却不具备可纺织加工条件的；也可以原来并不具备纤维形态，但能通过再生获得纤维形态。目前已可工业化生产的再生纤维主要是再生纤维素纤维，现即从中选择部份进行介绍。在介绍具体纤维之前，首先介绍化学纤维的基本制造过程。[板书]化学纤维制造概述一、化学纤维分类二、化学纤维制造的方法三、化学纤维制造的基本过程第二节基于碱溶液法的再生纤维素纤维（粘胶）粘胶纤维的结构普通粘胶纤维的结构差别化粘胶纤维的结构粘胶纤维的性能普通粘胶纤维的性能差别化粘胶纤维的性能[布置作业]说明化学纤维的基本制造过程。普通粘胶纤维、强力粘胶纤维和富强纤维的结构特征如何？主要性能有哪些？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第12周第10次课学生人数66[教学课题]第七章再生纤维第四节基于有机溶剂法的再生纤维素纤维（Lyocell纤维）第五节醋酯纤维[教学目标]使学生掌握Lyocell纤维的形态结构、聚集态结构以及结构的形成，主要性能；醋酯纤维的结构和性能[教学重点]Lyocell纤维的形态结构、聚集态结构、主要性能；醋酯纤维的结构和性能。[教学难点]Lyocell纤维的聚集态结构的形成原理及对性能的影响。[教学方法]讲解、对比、图示[教学过程][引言]Lyocell纤维是目前已实现工业化生产的使用有机溶剂法再生的纤维素纤维。采用溶剂法生产出来的再生纤维素纤维，被认为是最具发展潜质的人造纤维。这种纤维在制造过程中，几乎没有污染物排放，所有溶剂几乎全部回收。[板书]第四节基于有机溶剂法的再生纤维素纤维（Lyocell纤维）一、Lyocell纤维的结构形态结构聚集态结构结构的形成二、Lyocell纤维的性能力学性能吸湿性染色性第五节醋酯纤维一、醋酯纤维的结构二醋酯纤维的结构三醋酯纤维的结构二、醋酯纤维的性能二醋酯纤维的性能三醋酯纤维的性能[布置作业]1．与粘胶纤维相比，Lyocell纤维的制造过程与性能有何特点？2．醋酯纤维有哪些种类？表示酯化程度的指标有哪些？其定义如何？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第13周第11次课学生人数66[教学课题]第八章有机合成纤维第一节涤纶、锦纶、丙纶的结构与性能[教学目标]使学生掌握涤纶、锦纶、丙纶的化学组成、形态结构、聚集态结构和主要性能。[教学重点]三种纤维的化学组成、形态结构和聚集态结构、主要性能。[教学难点]分子结构和聚集态结构对纤维性能的影响[教学方法]讲解、对比、举例[教学过程][引言]合成纤维在纺织品市场上占据了很重要的地位，涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、维纶是合成纤维中的代表品种，被称为五大纶。本章即讨论这些纤维的结构与性能。[板书]第一节涤纶、锦纶、丙纶的结构与性能一、涤纶、锦纶、丙纶的化学结构涤纶：化学组成分子结构锦纶：化学组成分子结构丙纶：化学组成分子结构二、涤纶、锦纶、丙纶的形态结构和聚集态结构形态结构：涤纶、锦纶、丙纶聚集态结构：涤纶、锦纶、丙纶三、涤纶、锦纶、丙纶的性能热性能：涤纶、锦纶、丙纶力学性能：涤纶、锦纶、丙纶化学性能：涤纶、锦纶、丙纶吸湿与染色性能：涤纶、锦纶、丙纶其他理化性能：涤纶、锦纶、丙纶[布置作业]1.涤纶的分子结构有何特点？其结构对性能有何影响？2.涤纶、锦纶和丙纶纤维的主要性能有哪些？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第13周第12次课学生人数66[教学课题]第八章有机合成纤维第二节腈纶、维纶的结构与性能[教学目标]使学生掌握腈纶、维纶的化学组成、形态结构、聚集态结构和主要性能。[教学重点]腈纶、维纶的化学组成、形态结构和聚集态结构、主要性能。[教学难点]腈纶纤维的第一、第二、第三单体，腈纶准晶态结构的形成原因及对性能的影响。[教学方法]讲解、对比、举例[教学过程][引言][板书]第二节腈纶、维纶的结构与性能一、腈纶、维纶的化学结构腈纶：化学组成分子结构维纶：化学组成分子结构二、腈纶、维纶的形态结构和聚集态结构形态结构：腈纶、维纶聚集态结构：腈纶、维纶三、腈纶、维纶的性能热性能：腈纶、维纶力学性能：腈纶、维纶化学性能：腈纶、维纶吸湿与染色性能：腈纶、维纶其他理化性能：腈纶、维纶[布置作业]1．腈纶纤维的第一、第二、第三单体分别是什么？高聚物中加入第二和第三单体的目的是什么？2．什么是缩甲醛处理？为什么维纶纤维要经过缩甲醛处理？什么是缩醛度？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第14周第13次课学生人数66[教学课题]第九章差别化纤维[教学目标]使学生了解差别化纤维的定义、分类，掌握基于风格仿真技术和形质改良技术的差别化纤维的制造原理和方法。[教学重点]基于风格仿真技术和形质改良技术的差别化纤维的制造原理和方法。[教学难点]不同差别化纤维的制造原理和方法。[教学方法]讲解、举例[教学过程][引言]差别化纤维的市场占有率越来越高，尤其是国际纺织品市场上，差别化纤维的使用已达到很高的比例。目前有很多技术可以用于开发各种类型的差别化纤维。这里以基于风格仿真技术和基于形质改良技术开发的差别化纤维进行举例说明。[板书]第一节基于风格仿真技术的差别化纤维一、纤维的改良要求光泽感的改良刚柔性的改良松软性改良二、纤维改良的技术措施第二节基于形质改良技术的差别化纤维一、毛纤维的细化改良减量细化拉伸细化二、涤纶的染色改良阳离子可染涤纶三、纤维的共混共聚改良共聚混抽复合四、化学纤维截面改良异形纤维[布置作业]1.什么是差别化纤维？差别化纤维有哪些类型？2．用涤纶纤维开发仿丝型差别化纤维需作哪些方面的改良？在技术上可采取哪些措施？

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第15周第14次课学生人数66[教学课题]第十章纱线的成形与结构[教学目标]使学生掌握短纤维纱和长丝纱的成形方法和有捻长丝纱的结构特征。[教学重点]短纤维纱和长丝纱的成形方法、有捻长丝纱的结构特征。[教学难点]描述加捻程度的指标及各指标之间的关系。[教学方法]讲解、图示[教学过程][引言]短纤维是通过纺纱而成形的，纺纱是把纤维集合成长度可以无限的纱或线。长丝纱有天然长丝纱和化纤长丝纱，其成形方法有很大差异。不同成形方法所得到的纱线具有不同的结构特征。[板书]第一节纱的形成方法一、短纤维的成纱方法二、长丝纤维的成纱方法蚕丝化纤第二节有捻长丝纱的结构特征一、加捻方向与加捻程度的表征加捻方向：S捻、Z捻描述加捻程度的指标：捻角、捻度、捻系数、捻幅二、有捻长丝纱的形态结构纵向结构横向结构三、加捻对长丝纱长度的影响捻缩捻缩率[布置作业]什么是加捻？描述加捻程度的指标有哪些？基本概念：捻缩率、捻缩系数。

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第16周第15次课学生人数66[教学课题]第十一章织物的成形与结构[教学目标]使学生了解织物分类和成形方法，掌握机织物的基本结构。[教学重点]织物分类、形成方法、平面双轴向机织物的结构和结构参数[教学难点]机织物三原组织的结构特点[教学方法]讲解、图示[教学过程][引言]按传统观点，由纤维集合形成的厚度远比面积为小的集合体，称为织物，所以通常都视织物为二维集合体。但是实际上，织物的厚度构造十分重要，特别是在纺织结构复合材料、立体织物的发展上，厚度方向的成形与构造往往都是需要利用的，在这种情况下，织物还是应该作为三维集合体来认识。按纤维集合成形的方法，可以将织物分成机织物、针织物、非织造织物、编织物四个主要的类型，本章以机织物为例进行讨论。[板书]第一节织物形成方法概述一、机织物的成形与分类二、针织物的成形与分类三、非织造织物的成形与分类四、编织物的成形与分类第二节机织物的结构平面双轴向机织物的结构织物的组织规则织物的长度、宽度、厚度织物的密度与紧度织物的交织结构相与支持面平面三轴向机织物的结构立体机织物的结构多向立体机织物的结构[布置作业]织物按制造方法不同分哪几类？每类中又包含有哪些类别？基本概念：平方米克重、经密、纬密、经向盖覆紧度、纬向盖覆紧度、盖覆紧度、结构相、支持面、屈曲波高

上课学校苏州大学上课班级纺织05上课老师杨旭红上课地点工科楼209时间第17周第16次课学生人数66[教学课题]第十二章织物的服用性能第一节织物的耐用性能[教学目标]使学生了解遭受破坏的形式，掌握拉伸破坏、磨损破坏、起毛起球的机理、表征指标，影响因素[教学重点]拉伸破坏