第四章 纖維的吸濕性 紡織材料學(xué)

1、吸濕性吸濕性：纖維材料從：纖維材料從氣態(tài)環(huán)境氣態(tài)環(huán)境中中吸著水分吸著水分的能力。的能力。 回潮率回潮率：紡織材料中所含水分重量對紡織材料干：紡織材料中所含水分重量對紡織材料干 重的百分比。重的百分比。 含水率：紡織材料中所含水分重量對紡織材料濕含水率：紡織材料中所含水分重量對紡織材料濕 重的百分比。重的百分比。 式中：式中：G Ga a紡織材料濕重；紡織材料濕重；G G0 0 紡織材料干重。紡織材料干重。 100(%)00GGGWa回潮率100(%)0aaGGGM含水率 紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從吸濕達到平衡時測得的平紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從吸濕達到平衡時測得的平衡回潮率。衡回潮率。2.

2、 2. 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率表表4-1 4-1 標(biāo)準(zhǔn)溫濕度及允許誤差標(biāo)準(zhǔn)溫濕度及允許誤差通常在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下天然纖維調(diào)濕通常在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下天然纖維調(diào)濕24h24h以上，合成以上，合成纖維調(diào)濕纖維調(diào)濕4h4h以上。以上。3. 3. 公定回潮率公定回潮率 業(yè)內(nèi)公認的回潮率。為了滿足業(yè)內(nèi)公認的回潮率。為了滿足貿(mào)易交換中的公允和成本貿(mào)易交換中的公允和成本核算的需要。核算的需要。 （以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)，但不等于標(biāo)準(zhǔn)回潮率）（以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)，但不等于標(biāo)準(zhǔn)回潮率）表表4-2 4-2 幾種常見纖維的公定回潮率幾種常見纖維的公定回潮率niiikWbW1多種纖維混合時的公定回潮率：多種纖維混

3、合時的公定回潮率：W Wi i混合纖維各自的公定回潮率；混合纖維各自的公定回潮率； b bi i混合比；混合比；n n混合纖維種數(shù)?；旌侠w維種數(shù)。公定重量公定重量 在公定回潮率時的重量。在公定回潮率時的重量。%)1 (%)1 (%)1 (akakokWWGWGG4. 4. 平衡回潮率平衡回潮率 指纖維材料在一定大氣條件下，吸、放濕作指纖維材料在一定大氣條件下，吸、放濕作用達到平衡穩(wěn)態(tài)時的回潮率。用達到平衡穩(wěn)態(tài)時的回潮率。吸濕平衡回潮率：纖維吸濕達到相對平衡狀態(tài)時吸濕平衡回潮率：纖維吸濕達到相對平衡狀態(tài)時的回潮率；的回潮率；放濕平衡回潮率：纖維放濕達到相對平衡狀態(tài)時放濕平衡回潮率：纖維放濕達到相

4、對平衡狀態(tài)時的回潮率。的回潮率。圖圖4-1 4-1 纖維吸濕量纖維吸濕量- -時間曲線時間曲線圖圖4-4 4-4 直接間接吸收水直接間接吸收水（1 1） PeircePeirce的二相理論的二相理論圖圖4-5 4-5 相對濕度對吸收水分子數(shù)的影響相對濕度對吸收水分子數(shù)的影響纖維的吸濕包括直接吸收水分和間接吸收水分，纖維的吸濕包括直接吸收水分和間接吸收水分，適用于棉纖維吸濕適用于棉纖維吸濕 直接吸收水直接吸收水 如如: -0H, -COOH: -0H, -COOH , -CONH-, -CONH- , -NH, -NH2 2間接吸收水：間接吸收水： 圖圖4-6 4-6 相對濕度對回潮率的影響相對

5、濕度對回潮率的影響（2 2） SpeakmanSpeakman的的三相理論三相理論適用于羊毛吸濕適用于羊毛吸濕第一相：與角朊分子側(cè)鏈中的親水基相結(jié)合的水；第一相：與角朊分子側(cè)鏈中的親水基相結(jié)合的水；第二相：被吸著在主鏈的各極性基團上，并取代分子鏈段間的第二相：被吸著在主鏈的各極性基團上，并取代分子鏈段間的 相互作用，由此對纖維的剛性有很大影響；相互作用，由此對纖維的剛性有很大影響；第三相：填充在纖維空隙間和分子間的汽、液態(tài)水，發(fā)生在高第三相：填充在纖維空隙間和分子間的汽、液態(tài)水，發(fā)生在高 濕度時。濕度時。圖圖4-7 4-7 纖維吸濕、放濕的回潮率纖維吸濕、放濕的回潮率- -時間曲線時間曲線圖圖

6、4-8 4-8 吸濕滯后性圖吸濕滯后性圖 從放濕得到的平衡回潮率高于從吸濕得到的平衡回從放濕得到的平衡回潮率高于從吸濕得到的平衡回潮率的現(xiàn)象潮率的現(xiàn)象。 常見纖維的吸濕滯后值：常見纖維的吸濕滯后值： 蠶絲：蠶絲：1.2%1.2%羊毛：羊毛：2.0%2.0%粘膠：粘膠：1.8%-2.0%1.8%-2.0%棉：棉：0.90.9錦綸：錦綸：0.25%0.25%（吸濕性大的纖維，吸濕滯后值比較大）吸濕性大的纖維，吸濕滯后值比較大） 調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕調(diào)濕：調(diào)濕：將被測纖維直接放在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進行將被測纖維直接放在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進行平衡。平衡。預(yù)調(diào)濕：預(yù)調(diào)濕：對纖維進行（對纖維進行（45452

7、2）的預(yù)烘，以消的預(yù)烘，以消除纖維吸濕的除纖維吸濕的“記憶記憶”，達到由吸濕平衡獲得的，達到由吸濕平衡獲得的回潮率值?；爻甭手?。2. 2. 吸濕滯后產(chǎn)生的原因吸濕滯后產(chǎn)生的原因能量獲得概率的差異能量獲得概率的差異水分子進出的差異水分子進出的差異纖維結(jié)構(gòu)的差異纖維結(jié)構(gòu)的差異水分子分布的差異水分子分布的差異熱能作用的差異熱能作用的差異此外還有纖維表面能的變化、反復(fù)吸濕的作用、此外還有纖維表面能的變化、反復(fù)吸濕的作用、其它雜質(zhì)的帶入等。其它雜質(zhì)的帶入等。%)1 (%)1 (%)1 (akakokWWGWGG四、對力學(xué)性質(zhì)的影響四、對力學(xué)性質(zhì)的影響 纖維吸濕后，隨著回潮率增大，纖維強力、模量、纖維吸濕

8、后，隨著回潮率增大，纖維強力、模量、彈性和剛度下降，伸長增加。彈性和剛度下降，伸長增加。對強力的影響：對強力的影響：va.a.一般規(guī)律是纖維回潮率增加，其一般規(guī)律是纖維回潮率增加，其強力下降強力下降；vb.b.吸濕能力差的纖維，吸濕能力差的纖維，W W增加，強力變化不太顯著增加，強力變化不太顯著vc.c.棉、麻纖維棉、麻纖維，吸濕后強力反而增加；，吸濕后強力反而增加；常見纖維在潤濕狀態(tài)下強伸度變化表常見纖維在潤濕狀態(tài)下強伸度變化表 對纖維伸長率的影響對纖維伸長率的影響 回潮率增加，伸長率有所增加；這是因為水分子回潮率增加，伸長率有所增加；這是因為水分子進入纖維內(nèi)部后，減弱了大分子間的結(jié)合力，使

9、它進入纖維內(nèi)部后，減弱了大分子間的結(jié)合力，使它在受外力作用時容易伸直和產(chǎn)生相對滑移的緣故。在受外力作用時容易伸直和產(chǎn)生相對滑移的緣故。 1.1.吸濕積分熱：吸濕積分熱：在一定的溫度下，質(zhì)量為在一定的溫度下，質(zhì)量為1g1g的纖維從的纖維從某一回潮率開始吸濕到完全潤濕時所放出的熱量。某一回潮率開始吸濕到完全潤濕時所放出的熱量。 （完全吸濕積分熱）（完全吸濕積分熱） 吸濕能力強的纖維，其吸濕積分熱也大。吸濕能力強的纖維，其吸濕積分熱也大。2.2.吸濕微分熱：吸濕微分熱：纖維在給定回潮率條件下吸著纖維在給定回潮率條件下吸著1 1克水克水放出的熱量。放出的熱量。 各種干燥纖維的吸濕微分熱大致接近，約為各

10、種干燥纖維的吸濕微分熱大致接近，約為115011501350J/g1350J/g。 各種纖維的吸濕積分熱各種纖維的吸濕積分熱六、對電學(xué)性質(zhì)的影響六、對電學(xué)性質(zhì)的影響 干燥纖維的電阻很大（干燥纖維的電阻很大（101011 11 10101818數(shù)量級），是數(shù)量級），是優(yōu)良的電絕緣體。優(yōu)良的電絕緣體。 纖維吸濕后纖維的導(dǎo)電性增強，介電常數(shù)變大，纖維吸濕后纖維的導(dǎo)電性增強，介電常數(shù)變大，抗靜電性能增強?？轨o電性能增強。七、對光學(xué)性質(zhì)的影響七、對光學(xué)性質(zhì)的影響 吸濕會影響纖維對光線的折射、反射、透射和吸吸濕會影響纖維對光線的折射、反射、透射和吸收性質(zhì)，進而影響纖維的光澤、顏色以及光降解和收性質(zhì)，進而影

11、響纖維的光澤、顏色以及光降解和老化性能。老化性能。作作 業(yè)業(yè)一、一、名詞解釋名詞解釋公定公定回潮率和公定回潮率和公定重量；重量；調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕；吸濕積分熱和吸濕吸濕積分熱和吸濕微分熱微分熱；吸濕滯后性和吸濕膨脹性吸濕滯后性和吸濕膨脹性二、思考題與計算題二、思考題與計算題1. 試述纖維吸濕的兩相理論和三相理論，并說明其各自適用的試述纖維吸濕的兩相理論和三相理論，并說明其各自適用的范圍。范圍。2. 影響纖維吸濕性能的因素有哪些？比較棉纖維、羊毛纖維、影響纖維吸濕性能的因素有哪些？比較棉纖維、羊毛纖維、粘膠纖維、滌綸纖維吸濕性的好壞，并分析影響各種纖維吸濕粘膠纖維、滌綸纖維吸濕性的好壞，并分析影響各種纖維吸濕性的主要因素。性的主要因素。3. 一批混合比為一批混合比為55/45的棉的棉/滌混合纖維重滌混合纖維重1000kg，取，取50g