纺织材料的吸湿性

❖ 特点：1.都是对数曲线； ❖ 2. 起始段快，以后减慢直至平衡 ； ❖ 3.吸湿平衡所需要的时间<放湿平衡所需时间； ❖ 4.吸湿平衡W不等于放湿平衡W。
❖ 二、吸湿等温线
❖ 1.定义：(T一定，W-RH%的关系)
❖ 吸湿（放湿）等温线：在一定的大气压力 和温度条件下，纤维材料因吸湿（放湿） 达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系 曲线；
纺织材料学
主讲：奚柏君
绍兴文理学院
第三章 纺织材Leabharlann 的吸湿性第一节 吸湿指标和吸湿机理
❖ 一、纤维的吸湿指标
❖ 1．回潮率与含水率 ❖ 回潮率W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重
的百分比。 ❖ 含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重
的百分比。
式中：Ga ——纺织材料湿重； G0 ——纺织材料干重。
W (%) Ga G0 100 G0
M (%) Ga G0 100 Ga
❖ 2．标准回潮率：纺织材料在标准大气条件下，从吸 湿达到平衡时测得的平衡回潮率。
（1）国际标准中规定的标准大气条件为：温度（T）为 20℃（热带为27℃），相对湿度（RH）为65%，大 气压力为86~106kPa，视各国地理环境而定。
❖ 三、吸湿滞后性（或吸湿保守现象）
1.定义：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下， 从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回 潮率不相等，前者大于后者的现象。
❖ 三、吸湿滞后性（或吸湿保守现象）
❖ 2.产生原因：
一 般认为吸湿时由于水分子进人纤维的无定 形区，使大分子间距离增加，少数连接点被迫拆开， 而与水分子形成氢键结合。放湿时，水分子离开纤 维，连接点有重新结合的趋势，但由于大分子上已 有较多的极性基因与水分子相吸引，阻止水分子离 去，而且大分子间的距离不能及时完全回复到原来 情况，因而保留了一部分水分子。
13
4~7
7
0.4~0.5
0.4
3.5~4.5
4.5
4．2~4.5
4.5
1.2~2.0
2.0
4.5~5.0
5
0
0
--
0
--
1
纱线种类
公定回潮率（%） 纱线种类
棉纱
8.5（英制9.89） 粘胶纱及长丝
苎麻纱
10
粘胶针织绒线（内销）
亚麻纱
12
粘胶针织绒线（外销）
经梳毛纱
16
涤纶纱及长丝
粗梳毛纱
15
锦纶纱及长丝
❖ 特点： 1.曲线都呈反S形，吸湿机理基本一致。 2.RH= 0%～15% 时，曲线的斜率比 较大；原因：开始阶段纤维中游离的 亲水基因比较多，容易吸湿。 3.RH= 15%～70% 时，曲线的斜率比 较小；原因：因主要靠间接吸收，且 水分子进入纤维内部的微小间隙中， 形成毛细水，同时纤维还有一个膨化 过程，吸收的水分比开始阶段减少； 4.RH>70% 时，曲线斜率又明显地增 大。 原因：因水分进入纤维内部较大 的间隙，纤维产生膨化，毛细水大量 增加，表面吸附的能力，也大大增 强，进一步增加了回潮率的上升速度。 5. 纤维种类不同，曲线的高低不同 吸湿能力强的在上方，如羊毛、粘 胶；吸湿能力差的在下方，如腈纶、 涤纶等。
标准回潮率（%）
公定回潮率（%）
7~8
11．1
7~8
12
8~11
12
12~16（生麻），9~13（熟麻）14
15~17
--
--
15
--
15
--
18.25
--
19
8~9
11.0
纤维种类 粘胶纤维 醋酯纤维 涤纶 锦纶6 锦纶66 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 氨纶
标准回潮率（%） 公定回潮率（%）
13~15
（2）我国标准大气条件为：大气压力101.3kPa，温、 湿度的波动范围：
一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%；
二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；
三级标准：T 20±2℃，RH 65±5%；
纺织材料在实验测试前需进行调湿处理，通常在标准大 气条件下调湿24h以上即可，合成纤维调湿4h以上即可。
羊毛绒线（国内）10
腈纶纱
羊毛绒线（外销）15
维纶纱
羊毛针织绒线 15
涤棉纱（65/35）
绢纺蚕丝
11
公定回潮率（%） 13 8 13 0..4 4.5 2 5 3.2（英制3.7）
二.纤维的吸湿机理
1.吸着水分的种类 ： 根据水分子在纤维中存在方式不同，分三种：
（1）吸收水：纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。 ❖ 直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水
3.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。
混纺纱的公定回潮率
W混 （％）＝ Wi Pi
4.标准重量 ：纺织材料在公定回潮率时的重量。
Gk
G0 (1 Wk %)
Ga
1 1
Wk Wa
% %
纤维种类 原棉 苎麻（脱胶） 亚麻 黄麻 细羊毛 洗净毛 山羊毛 干毛条 油毛条 桑蚕丝
分子。 ❖ 间接吸收水：
a. 水分子的极性再吸着的水分子 ； b.纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。
❖ 2）毛细水：纤维间毛细管的作用而吸收的水分。 微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分子； 大毛细水：存在于纤维内部较大间隙之中的水分子
（当湿度较高时）。 ❖ 3）粘着水(表面吸附)：纤维表面能吸附的水分子。
区别：吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，有 放热反应； 毛细水和粘着水属于物理吸着，是范德华 力，没有明显的热反应， 吸附也比较快。
❖ 2．吸湿过程
一般纤维吸湿时，水分子先吸附至纤维 表面，然后水蒸气向纤维内部扩散，与纤维 内大分子上的亲水性基团结合，随后水分子 进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。
❖ 三、吸湿滞后性（或吸湿保守现象）
同一种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。
❖ 吸湿滞后值（即差值）与纤维的吸湿能力和 相对湿度有关。在同一相对湿度条件下，吸湿性 大的纤维，差值比较大。如羊毛 2.0%， 粘 纤 1.8%～2.0%，蚕丝 1.2%， 棉 0.9%， 锦纶 0.25% ，涤纶等吸湿等温线和放温等温线 则基本重合。
一、吸湿平第衡二与节平衡大回气潮条率件与纤维吸湿
纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。
吸湿平衡：纤维在单位时间内吸收的水分和放 出水分在数量上接近相等的现象。
吸湿平衡是动态平衡
平衡回潮率：将具有一定回潮率的纤维，放到 一个新的大气条件下，它将立刻放湿或吸湿，经 过一定时间后，它的回潮率逐渐趋向于一个稳定 的值，称平衡回潮率。