单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章纺织材料的吸湿性,*,第六章纺织材料的吸湿性,2024/12/10,第六章纺织材料的吸湿性,第一节 吸湿指标和吸湿机理,一、吸湿指标,（一）回潮率与含水率,1.回潮率:,2.含水率:,G,纺织材料湿重；,G,0,纺织材料干重3.换算：,W=M/(1-M),M=W/(1+W),G=G,0,/(1-M),G=G,0,(1+W),2,第六章纺织材料的吸湿性,（二）标准回潮率,标准回潮率:,纺织材料在,标准大气条件下,放置一段时间后所达到的平衡回潮率标准大气条件:,温度201；,相对湿度65%2%,3,第六章纺织材料的吸湿性,（三）公定回潮率(W,k,),公定回潮率：,贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率纯粹是为工作方便而选定的，接近但不是标准回潮率）天然纤维因含有杂质及伴生物，纤维的公定回潮率和纱线的公定回潮率常不一致常见纤维的公定回潮率如下表4,第六章纺织材料的吸湿性,纤维种类,公定回潮率(%),纤维种类,公定回潮率(%),纤维种类,公定回潮率(%),原棉,11.1,桑蚕丝,11,涤纶,0.4,棉纱,8.5,柞蚕丝,11,锦纶,4.5,洗净毛 同质,16,亚麻,12,腈纶,2.0,异质,15,苎麻,16.28,维纶,5.0,毛条 干梳,18.25,洋麻,14.94,氯纶,0.5,油梳,19,黄麻 生麻,19.05,丙纶,1.0,精梳落毛,16,熟麻,14.94,醋酯纤维,7.0,山羊绒,15,大麻,14.94,铜氨纤维,13.0,兔毛,15,粘胶,13,玻璃纤维,2.5（石蜡乳剂含量）,几种常见纤维的公定回潮率,5,第六章纺织材料的吸湿性,混合材料或混纺纱的公定回潮率：,式中：,W,i,纯纺材料的公定回潮率；,P,i,干重混纺比，以百分数表示。
例：求65/35混纺纱的公定回潮率涤W,k,=0.4，棉W,k,=8.5),P325公式有误！应把括号前的“100”去掉6,第六章纺织材料的吸湿性,（四）标准重量G,k,(公定重量),纺织材料在公定回潮率时的重量叫“,标,准重,量”,，也称“,公,定重,量”,式中：G,a,称见重量（实际湿重）;,W,a,实际回潮率；,G,0,干重7,第六章纺织材料的吸湿性,通常所说的，如65/35的涤棉混纺纱，是干重混纺比，即各种纤维的干重占两种纤维总干重的比例而两种纤维的实际回潮率不同，混纺纱吸湿后各纤维的湿重不同，故各湿重占混纺纱总湿重的比例不同混纺纱干重混纺比折算成湿重混纺比：,纤维1：回潮率,1,，湿重混比g,1,，干重混比g,0,纤维2:回潮率,2,，湿重混比100-g,1,，干重混比100-g,0,计算公式：,P326公式有误！,8,第六章纺织材料的吸湿性,例：实际回潮率0.3，粘胶实际回潮率12，为使二者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比9,第六章纺织材料的吸湿性,例：实际回潮率0.3，粘胶实际回潮率12，为使二者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比10,第六章纺织材料的吸湿性,二、吸湿机理（影响吸湿的内因）,（一）亲水基团的作用,亲水基团是影响吸湿性的最本质因素，数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。
亲水基团：-COOH-,-NH,2,-OH,-CONH,（酰胺基）,11,第六章纺织材料的吸湿性,棉、粘胶:-OH；,棉,羊毛,羊毛：-CONH,-COOH,-NH,2,-OH,蚕丝：-CONH,-COOH,（少）,-NH,2,-OH,亲水基团：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH,12,第六章纺织材料的吸湿性,维纶：-OH；,腈纶：-CN 强极性；,锦纶：-CONH,涤：含-COO-、-CH,2,-，其吸水性弱,CH,2,CH,n,OH,NH (CH,2,),6,NHCO(CH,2,),4,CO,n,CH,2,CH,n,CN,亲水基团：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH,13,第六章纺织材料的吸湿性,水分子在纤维中的存在形式,（1）直接水：亲水性基团直接吸着的水,（,2,）间接水：直接水本身因具有极性而再吸着的水,14,第六章纺织材料的吸湿性,间接吸收的水分子存在于纤维内部的微小间隙中成为微毛细水，当湿度很高时，间接吸收的水分子可以填充到纤维内部较大的间隙中，成为大毛细水，大毛细水的结合力除氢键引力以外包括范德华力、表面张力等，所以结合力小15,第六章纺织材料的吸湿性,（二）内部结构的影响,化学组成相同的纤维，吸湿性不一定相同，因内部结构不同。
1.结晶度,大，吸湿性小（吸湿主要发生在无定形区）如：,棉经丝光,后，因结晶度降低使吸湿性增加；,棉,结晶度70%左右，,粘胶,结晶度30%左右，,粘胶吸湿性好于棉16,第六章纺织材料的吸湿性,17,第六章纺织材料的吸湿性,2.取向度,对材料的吸湿性几乎无影响3.聚合度,增大，游离基团减小，吸湿性减小如，,棉,聚合度10000,回潮率8.5%；,粘胶,聚合度500左右,回潮率13%18,第六章纺织材料的吸湿性,（三）,纤维的比表面积和内部孔隙,1.比表面积,单位体积的纤维所具有的表面积，称比表面积大，,表面吸附,作用越强，吸湿性越好细纤维比粗纤维比表面积大、回潮率大表面吸附：材料表面的分子比内部分子有多余的能量（称表面能），具有吸附作用，能吸收大气中的水分子2.内部孔隙,纤维内的孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的吸湿能力越强粘胶比棉疏松，吸湿能力比棉高19,第六章纺织材料的吸湿性,（四）纤维内的伴生物和杂质,纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响a.棉纤维中有,含氮物质、果胶,（易吸水）,；,棉蜡、脂肪,（不易吸水）,等；,b.羊毛表面的油脂（拒水）；,c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶；,d.化学纤维表面的油剂；,20,第六章纺织材料的吸湿性,第二节 大气条件与纤维吸湿,一、吸湿平衡与平衡回潮率,（时间对回潮率的影响）,1.,吸湿平衡,当进入纤维中的水分子数量多于从纤维内逸出的水分子数时，纤维的回潮率增加，即,吸湿，,反之，则为,放湿,。
当吸放湿速度相同时就达到了吸湿平衡2.平衡回潮率,纤维材料在一定的大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳定的回潮率，称分为吸湿平衡回潮率和放湿平衡回潮率21,第六章纺织材料的吸湿性,3.吸、放湿平衡回潮率与时间的关系,(1)都是对数曲线；,(2)起始段快，以后减慢直至平衡；,(3)吸湿平衡所需时间,小于,放湿平衡所需时间；,(4)吸放湿平衡回潮率不等22,第六章纺织材料的吸湿性,二、温度恒定，相对湿度与平衡回潮率的关系 （,大气湿度对回潮率的影响,）,1.吸湿等温线和放湿等温线,吸湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下，纤维材料因吸湿而达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线放湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下，纤维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线23,第六章纺织材料的吸湿性,2.吸湿等温线的特点：,（1）曲线呈上升趋势表明随着相对湿度的增大，回潮率增大2）曲线都呈反S形表明吸湿机理基本一致0-15%斜率大，吸湿速率快，极性基团吸水15%-70%斜率小，吸湿速率慢，间接吸附水70%-100%斜率大，吸湿速率快，吸湿膨胀3）纤维种类不同，曲线的高低不同表明各种纤维的平衡回潮率在相同的湿度条件下是不同的。
24,第六章纺织材料的吸湿性,吸湿等温线与温度有密切的依赖性，所以一般是在标准温度下试验所得不同温度时的吸湿等温线以棉为例，如下图所示25,第六章纺织材料的吸湿性,三、吸湿滞后性,（原有的湿度对平衡回潮率的影响）,1.定义,同样的纤维材料在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡的回潮率大于从吸湿达到的平衡回潮率，这一性能称为材料的吸湿滞后性，也称吸湿保守现象纤维吸、放湿与时间的关系,26,第六章纺织材料的吸湿性,2.吸湿滞后性曲线,纤维的吸湿滞后现象,同一纤维的吸湿等温线与放湿等温线并不重合，而形成吸湿滞后圈湿滞的差值,（吸湿滞后性造成的差值）,与纤维的吸湿性有关，吸湿性好，差值大湿滞差值的大小还与纤维原有的回潮率有关如图中b,b,1,（由吸湿状态重新放湿），,a,a,1,（由放湿状态重新吸湿）,27,第六章纺织材料的吸湿性,a-b，c-d都处于吸湿等温线和放湿等温线之间纤维的实际平衡回潮率处于两条线之间的某一值，通常讲的平衡回潮率是指理论平衡回潮率，即两曲线的中间值纤维的吸湿滞后现象,28,第六章纺织材料的吸湿性,3.吸湿滞后产生的原因,一般认为，吸湿时大分子间的连接点被迫拆开，而与水分子形成氢健结合；放湿时，由于大分子上较多的极性基团对水分子的吸引，阻止水分子的离去，造成放湿时的平衡回潮率大。
29,第六章纺织材料的吸湿性,4.吸湿滞后对实际工作的指导意义,（1）预调湿,调湿:,实验前将试样在标准状态下放置一定时间，使达到,平衡回潮率,预调湿：预先将材料在较低的湿度下去湿，使纤维的回潮率远低于测试所要求的回潮率,然后再在标准状态下，使达到平衡回潮率2）车间温湿度调节,纤维处于放湿时：,纤维处于吸湿时：,车间的湿度规定值,30,第六章纺织材料的吸湿性,四、湿度恒定温度与平衡回潮率的关系 （温度对回潮率的影响）,1.吸湿等湿线,纤维在一定的大气压力下，相对湿度一定时，平衡回潮率随温度而变化的曲线羊毛和棉的吸湿等湿线,31,第六章纺织材料的吸湿性,2.曲线特点,温度愈高，平衡回潮率愈低但在高温高湿的条件下，平衡回潮率略有增加羊毛和棉的吸湿等湿线,32,第六章纺织材料的吸湿性,五、影响回潮率的外因（总结）,1.温度,温度升高，平衡回潮率下降2.相对湿度,温度一定，相对湿度越高，纤维吸湿越大亲水性纤维，相对湿度的影响是主要的，疏水性纤维，温度的影响明显33,第六章纺织材料的吸湿性,3.原来回潮率的大小,从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率4.空气流速的影响,当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。
34,第六章纺织材料的吸湿性,第四节 吸湿性对纺织材料的影响,一、对重量的影响,纤维材料的重量随吸着水分量的增加而成比例地增加二、对长度和横截面积的影响,吸湿后纤维体积膨胀，且横向膨胀远远大于纵向膨胀原因：大分子沿轴向排列，吸湿后分子间距增大；大分子构型改变35,第六章纺织材料的吸湿性,织物吸湿前后织物结构的变化,纤维吸湿膨胀的各向异性，会导致织物变厚、变硬并产生收缩，干燥后仍无法恢复缩水的利弊？,弊：织物变小、变短；,利：制作雨衣、水龙带36,第六章纺织材料的吸湿性,三、对密度和体积的影响,开始密度随着回潮率的增大而增大，以后随着回潮率的增大而减小纤维密度随回潮率的变化,37,第六章纺织材料的吸湿性,四、对机械性质的影响,1.对强力的影响,一般纺织材料强力,随吸湿增大而减小（棉、麻除外），粘胶湿强下降非常显著,水分子进入之后拆开了大分子之间的交联，分子间力减小，大分子易滑脱，故强力降低棉、麻聚合度、结晶度较高，纤维断裂主要表现为分子本身的断裂，水分对纤维大分子间结合力的减弱不明显，而一些大分子链上的缠结被拆开，受力分子链增加，强力提高38,第六章纺织材料的吸湿性,2.对断裂伸长的影响,W增加，伸长有所增加。
原因在于纤维断裂时大分子的滑移3.,对摩擦系数的影响,随吸湿的增大，摩擦系数增大39,第六章纺织材料的吸湿性,五、对热学性质的影响,1.吸湿放热,纤维在吸湿时会放出热量，这是由于运动中的水分子被纤维大分子吸附时，水分子会将动能转化成热能而释放2.指标,吸湿微分热：纤维在给定回潮率下吸着1g水放出的热量吸湿积分热：1g干燥纤维从某一回潮率吸湿达到完全润湿，所放出的总热量40,第六章纺织材料的吸湿性,3.应用,（1）吸湿放热与保暖性,（2）吸湿放热与纺。
