纺织材料的吸湿性

1、第六章纺织材料的吸湿性思考题及难点：1.吸湿机理2.吸湿滞后性3.公定回潮率4.吸湿对纺织材料性能的影响第一节吸湿指标与吸湿机理|第二节大气条件与纤维吸湿|第三节吸湿对纺织材料性能的影响第一节 吸湿指标与吸湿机理 .1一、 指标 .1二、吸湿机理 .2第二节 大气条件与纤维吸湿 .2一、 吸湿平衡与平衡回潮率 .2二、温度一定，平衡回潮率与相对湿度间的关系 .3三、吸湿滞后性 .3第三节 吸湿对纺织材料性能的影响 .3第四节 吸湿性的测试方法 .4第一节吸湿指标与吸湿机理一、指标（一）含水率与回潮率：1.回潮率： W= （G-G 0 ） /G 0 ×100%2.含水率： M= （G-

2、G 0 ） /G×100%3.换算：W=100M/(100-M), M=100W/(100+W )上式中：纺织材料的回潮率纺织材料的含水率纺织材料的湿重 纺织材料的干重（二）标准状态下的回潮率：标准状态：温度 :20；相对湿度： 65% %将材料放在标准状态下，让其回潮率达到稳定值，此回潮率即是标准状态下的回潮率（三）公定回潮率：为了计重与核价的需要，国家对各种材料分别统一规定的回潮率 k混纺纱 k 计算0涤 /棉 /粘（ 60/30/10 为干重混纺比）W k %=60× 0.4%+30×8.5%+10×13%=4.09%其中： W k 涤；W k（四

3、）公定重量（标准重量）棉；W k 粘：纺织材料在公定回潮率下的重量G kG k = G 0 (100+ W k )/100 ， G k = G a (100+ W k )/(100+W a )G a ：实际重量，W a ：实际回潮率， G 0 ：干重二、吸湿机理（一）水分子在纤维内部存在形式1.直接水：纺织材料内部的极性基团吸水极性基团有：羊毛：-COOH ， -NH 2， -OH蚕丝：同上棉 :椅式结构（每个环上含有三个OH ）粘胶： -OH维纶： -OH腈纶： -CN 强极性锦纶： -CONH-涤纶： -COO 2.间接水：直接水本身具有极性再吸水3.毛细水：存在于纤维内部的微小间隙中的水

4、分子成为微毛细水，当湿度很高时，间隙吸收的水分子可以填充到纤维内部较大的间隙中，引力以外包括范德华力、表面张力等，所以结合力小成为大毛细水， 大毛细水的结合力除氢键（二）内部结构1.结晶度增大，吸湿性减小2.聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小3.取向度对材料的吸湿性几乎无影响棉的结晶度：70%左右，聚合度：，回潮率：粘胶结晶度：30%左右，聚合度：500 左右回潮率：8.5%13%粘胶吸湿性好于棉（三）表面吸附1. 表面吸附 :材料表面的分子比内部分子有多余的能量，具有吸附作用，能吸收大气中的水分子2.表面能：材料表面分子比内层分子具有多余能量第二节大气条件与纤维吸湿一、吸湿平衡与平衡回潮率

5、（一）吸湿平衡单位时间内吸附的水分子数等于放出的水分子数，是动态平衡（二）吸湿放湿速率开始快，以后逐渐减慢二、温度一定，平衡回潮率与相对湿度间的关系吸湿等温线：在一定的大气压力和温度下，分别将几种常见的纤维材料预先烘干，在放到在各种不同的相对湿度空气中， 使其达到平衡回潮率， 可以分别得到各种纤维在不同相对湿度下与平衡回潮率的相关曲线即为吸湿等温线。曲线中相对湿度：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，吸湿膨胀三、吸湿滞后性1.定义：同样的材料在同样的大气条件下，从放湿达到的平衡回潮率大于从吸湿达到的平衡回潮

6、率，这一性能称为材料的吸湿滞后性2.图形表示：见图6-13.原因：吸湿的时候交联应该打开却没有打开，水分子没有吸入；放湿的时候，水溢出，交联重新形成，水却没有溢出，造成放湿时的平衡回潮率大4.应用(1)预调湿：将纺织材料在低温下烘干，使其回潮率大大低于要达到的回潮率（ 2）调湿：将纺织材料在标准状态下平衡24 小时，以减少由吸湿滞后性造成的测试误差图 6-1纤维的吸湿滞后现象第三节吸湿对纺织材料性能的影响一、公定重量（标准重量）G k = G 0 (100+ W k )/100G k = G a (100+ W k )/(100+W a )式中： G 0 干重； W k 公定回潮率； W a

7、实际回潮率二、对尺寸的影响吸湿后长度和横截面均发生膨胀，径向方向膨胀大三、对密度的影响开始随着回潮率的增大而增大，以后随着回潮率的增大而减小四、对力学性能影响1.对强力影响：一般纺织材料强力随吸湿增大而减小（棉、麻除外）水分子进入之后拆开了大分子之间的交联，分子间力减小，容易产生滑脱2.对伸长率的影响：随吸湿的增大，断裂伸长率增大，解释同上3.对摩擦系数的影响：随吸湿的增大，摩擦系数增大五、对热学性质的影响1.吸湿放热纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子被纤维大分子的极性基团吸引而与之结合，分子动能降低而转化为热量被释放出来。2.指标：吸湿微分热：纤维在各种回潮率时吸着1 克水放出的热量吸湿积分热： 1 克干燥纤维从某一回潮率吸湿达到完全润湿，所放出的总热量六、对电学性质的影响随吸湿的增大，电阻