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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。
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