纤维的吸湿性
反之,如果回潮率减少dr,则其所减少的热量也应该等于Ql dr/100, 或微分热Ql等于
积分热随回潮率变大减小
2.影响纤维吸湿热的因素
①吸湿性能好的纤维,它的积分热高
②纤维的积分热随纤维的回潮率提高而减少,在饱
和时,积分热接近于零。纤维的微分热随回潮率增 加而减少。 原因:高回潮率条件下,水分子与纤维结合松弛, 产热少 。
红外光谱法
水对红外线吸收量与纤维材料含水量成比例
4.纤维吸湿滞后性
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 湿达到平衡时,两种平 衡回潮率不相等,前者 总是高于后者。
②吸湿滞后性的原因
纤维吸湿滞后性的原因可以用水分子进入或 离开纤维引起纤维干、湿结构的变化性能
亲水性纤维——天然纤维、再生纤维 疏水性纤维——合成纤维
吸湿性影响纤维的纺织加工性能
静电现象
吸湿性影响纺织品的使用舒适性
吸湿导汗
纤维吸湿性的研究内容
纤维的吸湿平衡(老知识) 纤维的吸湿热 纤维材料的吸湿速率 吸湿与纤维性能之间的关系 纤维的吸湿机理与理论
如图,若纤维在放湿过程中达到a点,平衡后再进行吸湿,其吸湿曲线是沿着 虚线ab而变化。同样,若纤维的吸湿过程到达c点平衡后,再进行放湿,则其 放湿曲线是沿着虚线cd而变化。——纤维的回潮率与纤维的吸放湿历史有关, 试样需要预调湿。
二、纤维的吸湿热
纤维吸湿放热的原因:当纤维吸收水分时,会产生 热量,热是由于纤维分子与水分子之间的吸引而结 合时水分子的动能降低而转换成热能被释放出来。
1-羊毛 2-粘胶纤维 3-蚕丝 4-棉 5-醋酯纤维 6-锦纶 7-腈纶 8-涤纶
④吸湿滞后圈(直观反映吸湿滞后性)
在一定温度条件下,纤维材料由 放湿达到平衡回潮率和大气相对 湿度间的关系曲线,称为放湿等 温线。 由于纤维的吸湿滞后性,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 吸湿滞后的差值与纤维的吸湿能 力有关。一般规律是吸湿性大的 纤维差值比较大
②吸湿积分热W,也称为润湿热。
是指在一定回潮率条件下,1g质量干燥的纤维 材料,达到完全润湿时所产生的热量 单位为J/g
③微分热与积分热之间的关系
当回潮率增量dr时,产生的热量为Qldr/100。如将其从r积分到饱和回 潮率r时,这就是当回潮率为r时的积分热,即 对微分热曲线求积分
W是r的函数(见下图)
一、纤维的吸湿平衡
1.吸湿平衡:
单位时间内从纤维制品中 放出或蒸发出来的水分等 于它吸收大气中的水分 是一种动态的吸湿和放湿 的平衡状态 吸湿与大气条件有关,标 准大气条件:温度为20℃, 相对湿度为65%
吸湿的平衡
2.表征吸湿性能的指标
回潮率(moisture regain)W
水分子外逸后,纤维大分子 间距离较大,横向结合键重 建比水分子重新进入纤维困 难,纤维达到平衡态的回潮 率高 吸湿滞后
在某一相对湿度条 件下,纤维由干态 达到吸湿平衡
在某一相对湿度条 件下,纤维由湿态 达到吸湿平衡
③纤维的吸湿等温线
在一定的温度条件下, 纤维材料因吸湿达到平衡 回潮率和大气相对湿度间 的关系曲线,称为纤维的 吸湿等温线(反S形) 天然及再生纤维的吸湿性 能比合成纤维要好得多
3.纤维吸湿热的测试方法
吸湿积分热的测量 将一已知质量的一定回潮率的纤维试样,放入一已知热容量的 量热器中,并加过量的水,然后测量其上升的温度,根据上升 的温度和测试系统的热容量,可以计算出积分热 吸湿微分热的测量 直接测量纤维的微分热是困难的,但可以测量与纤维微分热有 关的其他性能,然后经换算得到。 量热器法:按积分热的测量方法,获得纤维的积分热—回潮率 曲线,然后算出该纤维在任何给定回潮率时的微分热。 吸湿等温线法:利用在一系列不同温度下的纤维的吸湿等温线 可以计算得到该纤维在不同回潮率时的微分热的一种方法。
3.纤维吸湿性的测试方法
直接法:先称取湿重,再干燥去水获得干重
烘箱法
应用最多 存在难以完全脱水、物质挥发干重称量精度低等问题
红外线干燥法(远红外)
利用红外线加热,速度快,设备简单 易局部过热,使材料变质
高频加热干燥法
利用极性分子和水分子在高频电场下转向摩擦生热烘干,干燥均匀
真空干燥法
真空降低水的沸点 适用于不耐高温的纤维
吸湿剂干燥法(五氧化二磷粉末、氯化钙颗粒)
间接法:利用纤维中含水率与纤维性能间关系的
原理来测试 电阻测湿法
纤维回潮率不同,纤维的电阻不同
电容式测湿法
纤维回潮率不同,纤维的电容不同
微波吸收法
水和纤维材料对微波的吸收和衰减程度不同
1.吸湿热指标
①吸湿微分热Q,也称为吸湿热
定义:是指在一定回潮率条件下,1g质量的水被 质量为无限大的纤维材料吸收时产生的热量 单位为J/g 从水蒸气中吸收水分时产生的热量为Qv;从液态 水中吸收时产生的热量为Ql,两者间关系为 Qv=Ql+L 式中,L是在一定温度下,水蒸气凝聚时的潜热; Ql为纤维的吸湿微分热,有时称为膨胀热。
含水率(moisture percentage)M
标准回潮率
标准大气条件下(温度为20℃,相对湿度为65%)纤维 的回潮率
便于比较不同纤维材料的吸湿性
公定回潮率
人为规定的回潮率
为了贸易中计量和核价的需要而制定
混合原料的公定回潮率
W-各原料公定回潮率;P-各原料的干燥质量分数;
③纤维吸湿积分热的大小与纤维上亲水基团 的极性有关,具有相同亲水基团的纤维,其 积分热也基本相同。
④纤维吸湿放热的应用
纤维吸湿放热的特性和衣着的舒适性有关,吸湿热 大,有帮助人体调节体温的作用,体现为有较好的 保暖性。 但纤维吸湿放热这一特性对纤维材料的储存是不利 的,如果仓库空气潮湿和通风不良,就会因吸湿放 热而使纤维或织物变质发霉,甚至引起火灾。