纖維材料學，李棟高，PDF

纖維材料學，李棟高，PDF。紡織高等教育“十五”部委級規劃教材，35M。

3 e6 b+ m" D$ w2 [* ?7 j9 @3 u

內容提要

本書從系統工程的角度，對纖維及其集合體的結構、性能以及它們之間的本構關系、利用的方法和原理進行了全面系統的討論，并著重對纖維在紡織以外的利用形式、纖維成形同步成紗的集合方法、纖維的改性改形利用以及纖維材料的差別比技術與復合技術進行了說明。本書由纖維材料學基礎、纖維的結構與性能、一維纖維材料的復合技術與產業應用五部分組成。

本書為紡織高等教育“十五”部委級規劃教材，適用于紡織工程專業的紡織材料學課程，特別適合以纖維系統工程或長絲紡織生產技術為背景的紡織工程專業。此外，本書亦可供從事紡織服裝業、纖維制造業的技術與研究人員閱讀。

" ]$ S, G2 D4 o7 _  p) G1 B& b% c

蘇州大學:李棟高  緒論、 第二 章(第一、第二節)、第九章、第十章、第十一章(第四、第五節)、第十三章(第三節)、第十四章、第十八章

- K6 X( f1 l3 l1 J8 k

蔣惠鈞  第三章(第三、第七節) 、第四章 (第一節、第三節)、第五章(第一、第二、第三節)

潘志娟  第十六章、第十七章

蔣耀興  第十一章(第一、第二、第三節) 、第十二章

1 d  F& \" G8 c* a* x9 b  C

楊旭紅  第七章(第一、第二、第三、第四節)、第十五章

; p- K5 R. K6 D) f2 h* R

四川大學:陳衍夏  第一章

鄭慶康  第八章

華堅  第十九章

& _' @. Q. s9 g+ B

西南大學:梁列峰  第二章(第三節)、第七章(第五節)

! u7 Q) X( D7 g- s* ]% `( ?: g

徐水  第五章(第四、第五節)

黃宏佑  第六章(第二節)

9 i; p" g( V" E( u$ L, W

鄭慧  第五章(第五節)

安徽農業大學:杜兆芳 第四章(第二 、第四節)

8 ]" Z: Q. |/ k. c& I2 S1 [

山東絲綢紡織職業學院:張玉惕  第三章(第二 、第四節)、第十三章(第一、第二節)

9 m( D. Y/ o1 |0 a) Y, D* d) y

成都紡織高等?？茖W校:李一  第三章 (第一 、第五、第六節)

+ ~) ?4 l6 r0 l8 Q

張序貴  第六章(第一、第三節)

全書最后由東華大學嚴灝景教授主審。

corcordium 發表于 2021-2-24 18:44
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wanghan12345620 發表于 2020-3-15 16:42
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第五部分纖維材料的復合化技術與產業應用

第十八章 纖維材料的復合化技術

2 x" t' T3 c4 k: y

第一節 纖 維的復合化技術

一、復合化的技術途徑

1 |; o# s# T" `% y6 ?+ W7 b

二、皮芯型雙組分復合纖維

三、并列型雙組分復合纖維

" `* \6 o0 R5 Y% M( _) w

四、利用纖維的復合技術生產超細纖維

# x3 ~% N& g: X& f( m+ ^$ |- M* v5 r

第二節 紗線的復合化技術

! \& f! V- Y& j& X" x5 g: S2 D8 w

一、由短纖維復合的混紡紗

/ n2 J5 B2 Q5 C8 Z4 {6 r

二、由長絲紗或長絲纖維復合的混纖絲

( N+ V, L6 j+ m9 C0 K/ @" \

第三節 織物的復合化技術

一、織物功能整理中的復合化技術

$ T. C" n& ?% u& t

二、織物與連續相材料的層壓復合401

( g# k) V+ G8 N, K5 W6 B

三、織物與連續相材料的轉移復合404

第十九章 纖維材料的產業應用407

第一節 過濾用纖維材料407

+ c% h- H* Q) T

一、過濾用纖維材料的集合形式407

二、過濾用纖維材料的選擇408

第二節 輸送和傳動用纖維材料409

一、輸送用纖維材料409

二、傳動用纖維材料411

/ I- b. Z' q5 K. w5 ^% b6 P: [

第三節 農業生產用纖維材料412

' ]4 C# W0 `! O# _

一、覆蓋用纖維材料412

二、溫室設施用纖維材料413

- t& b- a) p; _% m

三、育苗保墑工程用纖維材料413

/ f6 j9 ]1 `; R/ ~  G

參考文獻415

第四部分二維纖維集合體(織物)的結構與性能313

第十五章織物的成形與結構314

第一節 織 物成形方法概述314

* B$ E! E& k# K! b1 V6 e' s' f

一、機織物的成形與分類314

二、針織物的成形與分類314

( Q% s3 B6 w# K/ z6 R! E, G: B

三、非織造織物的成形與分類

, A( X3 T* ^/ N  s& q

四、編織物的成形與分類316

- ~, }4 ^9 N2 E$ z! H* e* x

第二節 機 織物的結構317

7 v" S' j  F2 Z* Y

一、平面雙軸向機織物的結構317

; O( g: ?& i3 M  @

二、平面三軸向機織物的結構322

三、立體機織物的結構323

四、多向立體機織物的結構324

第三節 針 織物的結構325

9 C: A: O2 `( Z1 l" e

一、針織物的線圈結構325

( i4 \" `4 n$ `! o% _- B* X. q

二、針織物的組織結構326

三、針織物的結構參數329

四、立體針織物的結構331

4 q  E( l) ?, F. [

第四節 非 織造織物的結構333

一、纖維在集合體中的排列與取向333

二、集合體的孔隙相結構333

三、集合體構造的均勻性335

, X/ k; E8 u( L% M8 f1 {5 g# ~

四、立體非織造織物335

( L. S9 B: P' g3 U  x

第五節 編結織物的結構336

* j% z2 S' H! g# M/ U% Q9 J

一、二維編結織物的結構336

4 O  `( W; J; R3 j  d

二、三維編結織物的結構337

第十六章織物的服用性能338

8 P9 a: j% s; Q- \

第一節 織 物的耐用性能338

* l, w3 j  j* Z( T  _. z

一、一次機械力作用下的拉伸破壞338

* }4 A5 ~( _  C  g. Z) i! H2 b- D: d

二、反復機械力作用下的磨損破壞341

- M: ^' S" T2 D, [$ z

三、反復機械力作用下的起毛起球344

. G/ m! g$ ~* A

第二節 織 物的熱濕傳輸性能與通透性能346

3 v' ]# s) Q4 r7 y5 a3 K" }

一、織物的熱傳輸性能346

二、織物的濕傳輸性能349

三、織物的通透性能351

! P1 C! S4 H" Q; N: L8 K

四、織物的熱濕舒適性能353

第三節 織物的衛生防護性能353

一、織物引發的皮膚刺癢感及其防范354

二、織物中甲醛與致癌致敏染料的防范354

三、織物對紫外幅射的防護與屏蔽357

6 M, ?# R2 `: X5 O: z6 P

第十七章織物的風格359

0 Y/ O" Z" P& f; U

第一節 風格的基本概念359

; N( s, ]" O* l7 X. C& }: T$ i

第二節 風格的感官評價方法360

一、感官評價的影響因素360

二、感官評價的方法362

第三節 色彩與色感覺364

" Z8 Q2 v" r! [9 e0 b1 R6 ]

一、色彩的產生與色感覺的形成364

# d! g1 e' p" ]; V1 r

二、色感覺的心理量度364

! E8 n. y$ B% f1 W; }

三、色感覺的模型表述366

第四節 織物的形態風格367

/ {4 j8 T, O. \; Q- h8 ~

一、曲面形態的投影表述367

4 O* `4 m3 N" W. I: ?

二、曲面形態的等高線表述369

第五節 織物的手感370

7 m6 g* g! x: I4 @3 E

一、手感的行為方式與感覺信息370

二、織物剛柔手感的簡約表征371

" o6 Y5 w: O+ K( [2 y  s: {

三、織物綜合手感的表征體系372

& C8 N/ y6 C* r* d3 D

第六節 與針織物結構有關的外觀風格377

4 y8 o2 _3 h( ^" R6 \

一、伸縮性377

2 ]! S0 C& o' h/ g( l

二、柔軟性377

' C" m. A5 ~, \, l) b

三、多孔性377

四、防皺性377

, a  e; Y$ l" ?, v

五、線圈歪斜378

: g' K) s" ]8 i( m5 H7 q

六、卷邊性378

七、脫散性378

八、延伸性378

( E: m% B3 p6 m3 X# L/ F$ v. Q7 l* D

九、尺寸不穩定性379

7 ]6 z: d) r% {& F1 b) v" u

十、勾絲和起毛起球379

5 k+ s# R, V- ~9 L0 A

第三部分 維纖維集合體(紗線)的結構與性能

第十一章紗的成形與結構

第一節 紗的成形方法

一、短纖維的成紗方法

9 L' y9 z  |" W9 t% u, R

二、長絲纖維的成紗方法

第二節 短 纖維紗的結構特征

一、環錠紗的結構特征

' R3 t7 e& m) a9 g' s  @4 o5 w6 U! M* a

二、轉杯紗的結構特征

, A- Y: _$ a6 `

三、噴氣紗的結構特征

7 Y  E- z' F( T: ?- R' F

四、摩擦紗的結構特征

五、集聚紡環錠紗的結構特征

第三節 有 捻長絲紗的結構特征

一、加捻方向與加捻程度的表征

" A# i* R1 Z6 U# p

二、有捻長絲紗的形態結構

三、加捻對長絲紗長度的影響

6 A8 Z. B% a/ x( h

第四節 網 絡長絲紗的結構特征

一、網絡長絲紗的集束成形

' l$ G! N4 R0 s  ~% J" Y, ]  ~

二、網絡長絲紗的結構模型

三、網絡集束能力的表征

第五節 粘 并長絲紗的結構特征

一、粘并長絲紗的成紗方法

二、粘并集束的目標

第十二章紗線的形態特征表述

第一節 紗線線密度及其不均勻性的表征

一、紗線的線密度

' B, `1 h5 C/ e1 q7 p. C

二、紗線線密度與直徑的關系

& l: d! ?) I; S

三、紗線線密度的不均勻性268

4 @1 v5 U2 x$ q7 @

第二節 變形紗線結構與功能的表征272

一、變形長絲紗結構的表征方法272

( b$ @0 O. i" e6 V: \

二、變形長絲紗的蓬松性及其表征273

三、變形長絲紗的伸縮彈性及其表征274

第三節 紗線毛羽性能的表征276

一、紗線毛羽的生成276

二、紗線毛羽的基本形態和分布特征277

三、紗線毛羽評定278

第十三章紗線的力學性質

第一節 有捻長絲紗的拉伸性能

2 @+ P6 [0 G  w$ S" ]+ |  A, Y' l

一、有捻長絲紗的拉伸變形模型

) Z& y* e) P  U0 b

二、有捻長絲紗的拉伸斷裂特征

第二節 短 纖維紗的拉伸性能

: d  K8 s* d, V8 i

一、短纖維紗的拉伸斷裂機理

& k0 }6 J0 [( ]: O) l+ I1 Z: [% ]

二、影響短纖維紗拉伸性能的因素

三、混紡紗的拉伸性能

第三節 紗 線的彎曲與扭轉

一、紗線的彎曲性能

二、紗線的扭轉性能

第十四章二次加工紗線的成形與結構

第一節 合股捻線的成形與結構

' U' L; }7 ]0 w- b

一、合股捻線的結構

二、管狀結構股線的單紗配置

第二節 花式(色)紗線和金銀線的成形與結構296

' X% C' E9 `. m/ p1 `' |

一、花式(色)紗線的成形與結構296

二、金銀線的成形與結構300

2 E8 V" Q0 y; `5 |8 S% w: B

第三節 差別化蠶絲長絲紗的成形與結構302

/ {6 I" v+ k' x/ U6 ^; s. A# `

一、蠶絲纖維的形態記憶長絲紗302

二、短纖化的蠶絲長絲紗304

- X( ~  x+ z- P* u0 C4 ]5 r

第四節 短纖化的化學纖維長絲紗306

0 N( [3 T8 C0 ^$ [: H' {

一、化學纖維長絲紗的短纖化方法306

+ [! @8 k+ @3 C% f) @8 Y, N

二、扭矩型短纖化長絲紗的形成306

& }: V% w  Y& e- s) @

三、變形記憶的能量原理308

第五節 長絲/短纖復合紗的成形與結構309

8 ~9 Z; e2 l0 [  p

一、長絲/短纖包芯復合紗的成形與結構310

二、長絲/短纖噴氣復合紗的成形與結構311

三、長絲/短纖包纏復合紗的成形與結構311

第二部分纖維的結構與性能

& @' Y9 E) x0 Q/ @$ p3 b7 i

第五章天然長絲纖維

第一節 蠶絲纖維的化學組成與成纖過程

0 c7 N3 b5 |0 k. E/ O0 h

一、蠶絲纖維的形態結構

二、蠶絲纖維的化學組成

三、蠶絲纖維多膚長鏈分子的構型構象

0 p* y5 R1 q+ `, S

四、蠶絲纖維的成纖過程

: u2 {' D9 [% q7 {

第二節 蠶絲纖維的聚集態結構

一、結晶區與非結晶區的化學組成

二、多膚長鏈在結晶區與非結晶區的貫穿

/ T7 @! K0 |% {- O2 i8 B

三、結晶區中的分子排列

4 O$ g0 |1 @7 _+ S/ X8 H0 w

四、結晶區的晶胞模型

第三節 絲膠的結構與性能

一、絲膠的結構

二、絲膠的性能

第四節 蠶繭和蠶絲的主要性狀

& {' v0 s( X- b: `$ \

一、蠶繭的成形

$ J$ X. E9 U6 F0 s9 f

二、蠶絲的物質組成與異形度特征

三、繭絲上的頰節

- ?# m/ v; X1 q3 O

四、蠶絲纖維的理化性狀

第五節 野蠶絲纖維的結構與性能

  A2 w. c) s. R! I, t5 M0 ?

一、柞蠶絲纖維

二、蓖麻蠶絲纖維

三、天蠶絲纖維

四、樟蠶絲纖維

+ Y3 X' Z# r- ^

第六章天然短纖維137

第一節 棉纖維的結構與性能137

一、棉纖維的種類137

- ~, F2 h1 R3 C# T

二、棉纖維的形態特征138

三、棉纖維的化學組成與主要性質139

第二節 麻纖維的結構與性能142

& s4 S4 Q: J4 c9 A4 @! p1 }

一、麻纖維的物質組成與化學性能143

二、麻纖維的種類145

- O  y1 r0 k' a7 l$ }5 B

三、麻纖維的基本特征147

/ p2 A# h7 b  _1 g: I) h# F

四、原麻的紡織前處理150

第三節 毛纖維的結構與性能150

一、羊毛纖維的結構特征巧1

二、羊毛纖維的形態特征153

三、羊毛纖維的含雜與凈毛率155

8 v+ u8 }$ U: M, c7 n  ?: R5 H- @4 h: i

四、羊毛纖維的定向摩擦與縮絨性157

% [; s: C& }, T; O" O, E/ {% G

五、羊毛纖維的化學特性159

- A7 R, P4 o4 a! T

六、日光對羊毛纖維的作用161

第七章再生纖維

9 |6 R2 |/ k, u. {

第一節 基于堿溶液法的再生纖維素纖維

一、堿溶液法再生纖維素纖維的結構

二、堿溶液法再生纖維素纖維的性能

& R" `" }  f. E' e1 w3 T

第二節 基于銅氨溶液法的再生纖維素纖維

一、銅氨纖維的制造原理

3 a% V0 S% G* y( k

二、銅氨纖維的結構

三、銅氨纖維的性能

第三節 基于有機溶劑法的再生纖維素纖維

一、綠塞(Lyoce11)纖維的結構

" y" \( H0 i" ^

二、綠塞(Lyocell)纖維的性能

+ m/ |, h4 r, r

第四節 纖維素改制再生的衍生物纖維

一、醋酯纖維的纖維素衍生物特征

二、醋酯纖維的制造過程

三、醋酯纖維的結構

四、醋醋纖維的性能179

9 \% R) Z9 M) M; D. ^8 w

第五節 再生甲殼質纖維與殼聚糖纖維181

一、甲殼質與殼聚糖的結構181

1 L! n6 u; Q4 u  }8 R. f

二、甲殼質纖維和殼聚糖纖維的形成182

三、纖維的主要性能183

第八章有機合成纖維

第一節 滌綸、錦綸、丙綸的結構與性能

一、滌綸、錦綸、丙綸的化學結構

5 o% O0 b" ^/ ~; {2 Q

二、滌綸、錦綸、丙綸的形態結構和聚集態結構

3 |5 c8 z# V5 D( Y1 ?  Q

三、滌綸、錦綸、丙綸的性能

第二節 腈綸、維綸的結構與性能

一、腈綸、維綸的化學結構·

二、腈綸、維綸的形態結構和聚集態結構

* n0 H3 W1 z8 l; \( `. m0 u

三、腈綸、維綸的性能

第三節 氨綸的結構與性能

& n7 c% v2 m5 l4 Q/ R2 R& d

一、氨綸的化學結構

二、氨綸的彈性體結構

三、氨綸的性能

( |3 \% T0 Z$ y+ ^

第四節 功能性合成纖維的結構與性能

% W% B1 R5 g' A' n- Q

一、阻燃纖維

二、抗靜電纖維和導電纖維

- O; t) ?5 ?8 E8 h2 @

三、親水性合成纖維

四、防護功能和衛生保健功能的合成纖維

: C- z5 W. ?5 t1 ]% B* p1 P

第九章無機纖維

第一節 金屬纖維的結構性能特征

& q. b" p- ^) i) n. o" o

一、金屬纖維的生產方法

! l1 Y: D0 I; ~

二、金屬纖維的形態特征

三、金屬纖維的應用

+ q4 K/ s7 \2 m9 I! B* k! z

第二節 玻璃纖維的結構性能特征

" I& I4 P) a' N! r# x4 y7 @1 Q

一、玻璃纖維的生產方法

二、玻璃纖維的種類

9 s3 e+ D% t8 S' p, O

三、玻璃纖維的組成與結構

四、玻璃纖維的性能

五、玻璃纖維的應用

第三節 碳纖維的結構性能特征

一、碳纖維的種類

二、碳纖維的生產

三、碳化機理

4 p' p- J: S; ]/ X9 Z3 ?( `& Z

四、碳纖維的性能與應用

4 d8 t* N! t6 F1 v

第四節 陶瓷纖維的結構性能特征

一、陶瓷纖維的種類

! ]; i; H' c" E" W5 @

二、陶瓷纖維的生產

! n+ {- \$ z1 x* [1 l# r

三、陶瓷纖維的組成與性能

第十章差別化纖維

$ P$ w7 U: |) @7 A+ N; s# q9 L; z

第一節 基于轉基因技術的差別化纖維

一、轉基因纖維的定義

3 s3 K* E" |% a$ [' j+ I

二、轉基因技術的分類

% t6 Y8 ]1 t7 L

三、植物的轉基因體系與轉化方法

0 E4 |! T4 _" _8 O/ ?" `3 v4 x4 B

四、動物的轉基因體系與轉化方法

五、轉基因動、植物的纖維產出物

0 n: W( g% h5 u9 s

第二節 基于風格仿真技術的差別化纖維

8 D8 X- |0 {0 c; w) j

一、纖維光澤感的改良

, T! Y! L; A3 R$ p/ `

二、纖維的剛柔性改良

' B* X4 Y1 ?2 e9 `

三、纖維集合體的松軟性改良

第三節 基 于形質改良技術的差別化纖維

一、毛纖維的細化改良

2 @( ?, W6 w0 w1 Q  M1 {# N1 p% s# Y

二、滌綸的染色改良

三、纖維的共混、共聚改良

5 D8 A* B. r$ ]

四、纖維形貌的刻蝕改良

五、化學纖維的截面改良
' B# F  C* |# V) H& g$ I& F- z

1 m1 t! {7 i) a1 H* J- U, [* |

目錄

緒論1

2 b- t8 |' a! P/ o$ T. }: f$ E( t; S/ E# W

一、紡織制造——纖維材料的集合成形1

" O0 b6 h  ~  y4 l; `

二、紡織纖維的屬性與分類2

三、紗線——纖維的一維集合3

四、織物——纖維的二維集合5

五、纖維材料性能常用的名詞術語6

0 g' D, b/ s# ?6 y' u, A

第一部分纖維材料學基礎

第一章纖維結構基本知識8

第一節 纖維結構的層次概念8

一、紡織纖維的結構層次8

' k7 ~5 C7 Z7 j/ k" X

二、成纖高聚物的結構要求9

6 K4 J% ?: B# T% C) F1 `

第二節 纖維的分子鏈結構9

一、纖維分子鏈的組成和結構9

二、纖維分子鏈的相對分子質量與分布12

三、纖維分子鏈的構象13

- a* r* N  T7 J+ i' j& C' C- k1 v

四、纖維分子鏈結構的測量與表征14

第三節 纖維的聚集態結構

一、纖維的結晶結構

二、纖維的非晶結構20

+ @% G3 m, s- f  x

三、纖維的取向結構21

四、纖維聚集態結構的測量與表征22

五、纖維的原纖結構24

: a6 c- l1 w2 q2 q  C

第二章纖維的改性與改形利用26

" q  F$ a$ Z: W! Z) D) g" q

第一節 蠶絲纖維的改形利用26

' @' o0 c4 J1 }( [8 L/ w' ?

一、蠶絲纖維的粉體材料27

二、蠶絲纖維的膜體材料29

第二節 纖維素纖維的改性利用31

一、通過化學改性形成醋/醚類纖維素衍生物31

二、通過物理改性形成非紡織結構的纖維集合體33

2 m: F7 C" j6 x4 n% k

三、通過接枝改性形成新的使用功能33

第三節 纖 維的生物利用35

一、生物材料的類型35

二、組織工程用生物纖維材料36

三、醫用生物高分子纖維材料36

* v" Y. b8 a8 ?% I

四、醫用生物陶瓷纖維材料36

五、醫用再生生物纖維材料37

第三章纖維的力學性質38

6 q& c4 w1 y1 {7 G4 Z1 `. s

第一節 纖維的拉伸與疲勞性能38

一、拉伸曲線的基本特征38

二、表征纖維拉伸斷裂特征的指標40

  T4 [. o9 k9 a7 n% v

三、表征纖維拉伸變形特征的指標43

* X) ]1 o' r- Z

四、纖維變形的時間依存性44

/ R7 }) J: N/ }5 N& L  R

五、纖維變形恢復能力的表征46

六、纖維的疲勞破壞47

第二節 纖維拉伸曲線的基本特征與斷裂機理48

, G1 `0 u0 G6 `' g: T2 ?; R

一、纖維拉伸曲線的基本特征48

4 ?; u' S0 b1 Y+ L) H

二、纖維的拉伸斷裂機理50

三、影響纖維拉伸性質的因素50

第三節 纖維的粘彈性特征53

" Q. {* _3 O* ?6 R

一、蠕變松弛行為的表現與機理53

二、蠕變松弛的模擬應用54

第四節 纖維的彎曲與扭轉性能58

( ~; u4 w7 n. z' \" ^& Z

一、纖維的彎曲性能58

二、纖維的扭轉性能61

第五節 纖維集合體(絮塊狀)的壓縮性能64

第六節 纖維的摩擦與抱合性能

一、纖維摩擦抱合性能的基本特征66

二、纖維摩擦性能的形成機理66

三、纖維抱合性能的表征指標67

四、影響切向阻抗系數的因素69

第七節 纖維的動態機械性質70

第四章纖維的物理性能73

! A- O8 z) N4 ?, J( @5 W

第一節 纖維的熱性能73

一、纖維的比熱容73

% e% \+ o: D0 q

二、纖維的導熱性74

三、纖維的熱裂解與三態轉變75

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四、纖維的耐熱性與燃燒性78

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五、纖維的熱定型80

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六、纖維的熱膨脹與熱收縮82

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第二節 纖維的電性能83

一、纖維的電阻83

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二、纖維的靜電86

三、纖維的介電性質87

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第三節 纖維的光性能89

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一、纖維的光澤89

二、纖維的雙折射91

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三、纖維的耐光性%

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第四節 纖維的吸濕性能97

一、纖維的吸濕指標97

二、纖維的吸濕機理99

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三、纖維的吸濕性能101

四、纖維吸濕性能的影響因素103

五、吸濕性對纖維性能的影響104