第6章 纺织材料的吸湿性

W

Ga G0 G0
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100%
M

Ga G0 Ga
100%
W M 100% 1 M
M

W 1W
100%
W混 (P1W1 P2W2 ... PnWn ) 100%
Gk

Ga

1 1
Wk Wa
纤维种类
公定回潮率（%）
原棉
8.5
羊毛洗净毛（同质毛）
16
30 25
20
15
羊毛
10
粘胶 麻
丝
棉
5
醋纤
腈纶 涤纶
20
40
60
80
100
相对湿度（%）
6.2.3 吸湿等湿线
在大气压力和湿度一定且不变的条件下，材料的吸湿平衡回潮率随 温度变化的曲线。
在不同湿度下曲线的位置是不一样的。
平衡回潮率（%）
平衡回潮率（%）
30
25
Φ =100%
Φ =90%
20
Φ =75%
第6章 纺织材料的吸湿性
6.1吸湿指标与吸湿机理
6.1.1 吸湿指标及常用术语
（1）回潮率 W （2）含水率 M
（3）标准大气（温度为20℃， 相对湿度为65%，大气压力为 86～106kPa）
（4）标准回潮率
（5）公定回潮率 WK （6）实际回潮率（实测）Wa
（7）调湿 （8）预调湿 （9）公定重量（标准重量）
纤维吸湿后会放出热量，将可能导致棉纤维发霉、变质、自燃等不 良结果，所以堆放棉纤维要注意通风防潮。
6.3.6 对电学性质的影响
纺织材料属于绝缘材料，但其绝缘性能会随着回潮率的增加而下降， 介电系数上升，介电损耗增大，静电现象大多会有所降低。
6.3.7 对光学性质的影响
随回潮率增加纤维的折射率、吸光率增加，光泽变暗，颜色变深， 耐红外光性能增强，耐紫外光性能下降。
0 7.0 13.0 1.3
几种常见纱线的公定回潮率
纱线种类
公定回潮率 （%）
棉纱、棉缝纫线1）
8.5
纱线种类 绒线、针织绒线
公定回潮率 （%）
15
精梳毛纱
16
山羊绒纱
15
粗梳毛纱
15
麻、化纤、蚕丝2）
同纤维
注：1)棉纱及棉缝纫线均含本色、丝光、上蜡、染色等各种品种。 2）麻和化纤均含纤维及本色、染色的纱线，丝均含双宫丝、绢丝、油丝。
6.1.2 吸湿机理
(1)亲水基团及其作用
纤维大分子上是否存在亲水性基团，是纤维吸湿性能的决定性因素。 极性基团的多少、极性的强弱、结构状态等综合影响吸湿性。
(2)结晶度
实验证明，纤维的吸湿作用主要发生在非结晶区，这是肯定的，水分 能否进入结晶区，目前尚有争议，但水分进入结晶区的量是很少的。
除结晶度影响纤维的吸湿性以外，在相同的结晶度条件下，晶型和 晶粒的大小对吸湿也有影响，一般来说，晶粒小，吸湿性大。
绝大多数纤维的断裂伸长率随着回潮率的增加而上升，少数纤维几 乎不变。
随回潮率上升，纤维的模量、弯曲刚度等也会随之而降，摩擦系数 上升。
回潮率太高则纤维不易开松，其中的杂质难以清除，容易相互纠缠 扭结，易于缠绕机器上的部件，会造成梳理、牵伸、织造等工艺的波动。
6.3.5 对热学性质的影响
纺织材料随回潮率的增加其保温性能逐渐下降，冰凉感增加，点燃 温度上升，玻璃化温度下降，热收缩率上升，抗熔孔能力有所改善。
对不同纤维 吸湿滞后圈的大 小是不一样的。
平衡回潮率（%）
25
20
放湿
d
c
15
a
b
10
吸湿
5
0 20 40 60 80 100
相对湿度（%）
6.3 吸湿对纺织材料性质的影响
6.3.1 对重量的影响
吸湿对公定重量、工艺设计、成本核算、贸易等均有影响。
6.3.2 对形态尺寸的影响
纺织纤维是由大分子组成的一个 各向异性体，吸湿后膨胀明显表现为 各向异性，具体讲就是：长度方向和 直径方向上的膨胀增加率不一样。
6.4 纤维吸湿性能测试
6.4.1 直接法
所谓直接法就是根据吸湿指标的定义，直接测量出公式中的各个参 数：G干，G湿，直接法的关键在于干燥和称重。
发展到现在使纤维干燥的方式方法已有很多，如吸干、抽取、烘燥、 红外、高频、微波等，效率各不相同，各有特点。
烘箱法是基础测量方法，但它却难以将纤维烘至绝干,结果受烘干温 度、烘干时间、环境温湿度、试样量影响。
6.3.3 对密度的影响
纤维的密度是随回潮率的增加， 先上升，然后下降。
密度(g/cm3)
1.6
棉
1.5
粘胶
1.4
1.3 1.2 1.1
0
羊毛
锦纶
10 20 30 40
回潮率（%）
6.3.4 对机械性质的影响
对于大多数纤维而言，其强力随着回潮率的增加而下降，少数纤维 几乎不变，个别纤维（棉、麻）的强力上升。
(3)比表面积
单位体积的纤维所具有的表面积称之为比表面积。比表面积越大， 吸湿能力愈强。
(4)表面伴生物
与性质和数量有关。
6.2 影响吸湿的外部因素
6.2.1 吸湿平衡
将纺织材料从一种大气条件 放置到另一个新的大气条件 下（两种条件的温湿度不同） 时，它将立刻放湿（从潮湿 条件到干燥条件时）或吸湿 （从干燥条件到潮湿条件 时），其中的水分含量会随 之变化，经过一定时间，它 的回潮率逐渐趋向于一个稳 定的值，这种现象称之为 “平衡”，此时的回潮率称 之为“平衡回潮率”。
回潮率（%）
放湿 吸湿
时间
吸湿平衡是动态的，其稳定性很差，而且是自动进行的，外界条件一变， 平衡就立即遭到破坏，而且要达到新的平衡需一定的时间。
6.2.2 吸湿等温线
在大气压力和温度一定 且不变的条件下，材料的吸 湿平衡回潮率随相对湿度变 化的曲线。
在不同温度下曲线的位 置是不一样的。
平衡回潮率（%）
15
Φ =60%
Φ =45%
10
Φ =30%
Φ =15%
5
0 10 20 30 40
温度（℃）
（1）羊毛
15
Φ =100%
13
Φ =90%
11
Φ =80%
9
Φ =70%
Φ =60%
7
Φ =50%
Φ =30%
5
5 10 15 20 25 30 35
温度（℃）
（2）棉纤维
6.2.4 吸湿滞后性
在同一空气 条件下，纺织材 料吸湿平衡回潮 率比放湿平衡回 潮率小的现象叫 吸湿滞后性（或 叫吸湿保守性， 吸湿滞后现象）。
几 羊毛洗净毛（异质毛）
种
干毛条
纤 维
油毛条
的
精梳落毛
公
山羊绒
定
回
兔毛
潮
牦牛绒
率
桑蚕丝
15 18.26
19 16 17 15 15 11
柞蚕丝
11
亚麻
12
苎麻
12
洋麻
12
纤维种类 黄麻
罗布麻 大麻 剑麻
粘胶纤维 涤纶
锦纶6、锦纶66 腈纶 维纶
含氯纤维 丙纶
醋酯纤维 铜氨纤维
氨纶
公定回潮率（%） 14 12 12 12 13 0.4 4.5 2.0 5.0