纺织材料学课件第九章 纺织材料的吸湿性
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
粘胶吸湿性好于棉。
13
3.纤维的比表面积和内部空隙
（1）比表面积 单位体积的纤维所具有的表面积。
纤维的表面具有吸附作用。纤维的比表面积越 大表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，吸湿 性越好。细纤维的比表面积大，故比粗纤维的吸湿 性好些。成熟度差的棉吸湿较高。
超细纤维做的干发帽
14
（2）纤维内部孔隙 内部孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的
度条件下是不同的。
18
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。
19
二、吸湿滞后性（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）
1. 定义 同种纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达
到的平衡回潮率大于从吸湿达到的平衡回潮率，这 一性能称为纤维的吸湿滞后性，也称“吸湿保守现 象”。如下图所示：
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）。
混合材料或混纺纱的公定回潮率：
W混 ＝ WiPi
5
5.标准重量Gk (公定重量)
纺织材料在公定回潮率时的重量叫标准重量， 也叫公定重量。
标准重量＝称见重量11公 实定 际回 回潮 潮率 率
Gk
Ga
1Wk 1Wa
G0 (1Wk )
17
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，空隙增加。
（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
（温度恒定，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：在一定的大气压力和温度条件下，
干燥的纤维在不同的大气相对湿度下因吸湿而达到 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， 最大平衡回潮率的纤维（大气相对湿度100%下平衡 后）因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关 系曲线。
纤维吸、放湿与时间的关系
20
2. 吸湿滞后性曲线
大气相对湿度（％）
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
12
2. 结晶度和聚合度的影响
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）结晶度增大，吸湿性减小（吸湿主要发生在无定形区）
如棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿性增加 （2）聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小 如，棉: 结晶度70%左右，聚合度10000,回潮率8.5%
粘胶:结晶度30%左右，聚合度500左右,回潮率13%
第九章 纤维的吸湿Baidu Nhomakorabea P43
1
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～。 3.标准回潮率
纤维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。材料测试必须在此回潮率下进行。
标准大气条件: 温度－－20℃ ±1℃； 相对湿度－－65% ±2%
4
4.公定回潮率(Wk) 贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一
亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH（酰胺基）
羊毛： -CONH；-COOH,-NH2,-OH 蚕丝： -CONH；少-COOH,－NH2,-OH 棉: 每个葡萄糖剩基含三个OH；粘胶：-OH； 维纶：-OH； 腈纶：-CN 强极性；锦纶：-CONH 涤纶： 含-COO-、-CH2-，其吸水性弱
吸湿能力越强。
微孔型亲水纤维
15
4.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、棉蜡、脂肪等； 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；
16
第三节 大气条件与纤维吸湿
一、相对湿度与平衡回潮率
g1 g0(1W 1/10)0 100 g1 (100 g0)1(W 2/10)0
7
g1 g0(1W 1/10)0 100 g1 (100 g0)1(W 2/10)0
例：Ｔ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。
解1：（1） g1 65(10.00)3 100g1 (10065)1(0.12) g162.5 g2 10062.537.5 涤/粘的湿重混比（ ）投 为 62料 .5/3比 7.5。
10
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。
11
二、影响吸湿的内部因素
1.亲水基团的作用
亲水基团的作用是影响吸湿性的最本质因素。亲 水基团的数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。
8
例：Ｔ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。
解2：（ 2）X1
6
65(10.3%) 5(10.3%)35(11
2%
62.5% )
X26 5(13 0.3 % 5(1 1 3 )% 2 5(1)1% 2)3.5 7% 或 X21X116.5 2% 3.5 7%
6
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Ｗ1，湿重混比g1，干重混比g0 纤维2: 回潮率Ｗ2，湿重混比100-g1，干重混比100-g0 计算公式
涤/粘的湿重混比 62.5为 /37.5。
公式X： i
Yi(1Wi)
n
10％ 0
Yi(1Wi)
i
9
第二节 吸湿机理与影响吸湿的 内部因素
一、吸湿机理
所谓吸湿机理(理由或道理)，是指水分与纤维的 作用及其附着与脱离过程。
Peirce理论认为，水分子在纤维中的存在形式有： （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
13
3.纤维的比表面积和内部空隙
（1）比表面积 单位体积的纤维所具有的表面积。
纤维的表面具有吸附作用。纤维的比表面积越 大表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，吸湿 性越好。细纤维的比表面积大，故比粗纤维的吸湿 性好些。成熟度差的棉吸湿较高。
超细纤维做的干发帽
14
（2）纤维内部孔隙 内部孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的
度条件下是不同的。
18
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。
19
二、吸湿滞后性（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）
1. 定义 同种纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达
到的平衡回潮率大于从吸湿达到的平衡回潮率，这 一性能称为纤维的吸湿滞后性，也称“吸湿保守现 象”。如下图所示：
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）。
混合材料或混纺纱的公定回潮率：
W混 ＝ WiPi
5
5.标准重量Gk (公定重量)
纺织材料在公定回潮率时的重量叫标准重量， 也叫公定重量。
标准重量＝称见重量11公 实定 际回 回潮 潮率 率
Gk
Ga
1Wk 1Wa
G0 (1Wk )
17
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，空隙增加。
（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
（温度恒定，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：在一定的大气压力和温度条件下，
干燥的纤维在不同的大气相对湿度下因吸湿而达到 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， 最大平衡回潮率的纤维（大气相对湿度100%下平衡 后）因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关 系曲线。
纤维吸、放湿与时间的关系
20
2. 吸湿滞后性曲线
大气相对湿度（％）
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
12
2. 结晶度和聚合度的影响
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）结晶度增大，吸湿性减小（吸湿主要发生在无定形区）
如棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿性增加 （2）聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小 如，棉: 结晶度70%左右，聚合度10000,回潮率8.5%
粘胶:结晶度30%左右，聚合度500左右,回潮率13%
第九章 纤维的吸湿Baidu Nhomakorabea P43
1
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～。 3.标准回潮率
纤维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。材料测试必须在此回潮率下进行。
标准大气条件: 温度－－20℃ ±1℃； 相对湿度－－65% ±2%
4
4.公定回潮率(Wk) 贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一
亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH（酰胺基）
羊毛： -CONH；-COOH,-NH2,-OH 蚕丝： -CONH；少-COOH,－NH2,-OH 棉: 每个葡萄糖剩基含三个OH；粘胶：-OH； 维纶：-OH； 腈纶：-CN 强极性；锦纶：-CONH 涤纶： 含-COO-、-CH2-，其吸水性弱
吸湿能力越强。
微孔型亲水纤维
15
4.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、棉蜡、脂肪等； 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；
16
第三节 大气条件与纤维吸湿
一、相对湿度与平衡回潮率
g1 g0(1W 1/10)0 100 g1 (100 g0)1(W 2/10)0
7
g1 g0(1W 1/10)0 100 g1 (100 g0)1(W 2/10)0
例：Ｔ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。
解1：（1） g1 65(10.00)3 100g1 (10065)1(0.12) g162.5 g2 10062.537.5 涤/粘的湿重混比（ ）投 为 62料 .5/3比 7.5。
10
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。
11
二、影响吸湿的内部因素
1.亲水基团的作用
亲水基团的作用是影响吸湿性的最本质因素。亲 水基团的数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。
8
例：Ｔ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。
解2：（ 2）X1
6
65(10.3%) 5(10.3%)35(11
2%
62.5% )
X26 5(13 0.3 % 5(1 1 3 )% 2 5(1)1% 2)3.5 7% 或 X21X116.5 2% 3.5 7%
6
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Ｗ1，湿重混比g1，干重混比g0 纤维2: 回潮率Ｗ2，湿重混比100-g1，干重混比100-g0 计算公式
涤/粘的湿重混比 62.5为 /37.5。
公式X： i
Yi(1Wi)
n
10％ 0
Yi(1Wi)
i
9
第二节 吸湿机理与影响吸湿的 内部因素
一、吸湿机理
所谓吸湿机理(理由或道理)，是指水分与纤维的 作用及其附着与脱离过程。
Peirce理论认为，水分子在纤维中的存在形式有： （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