积件 材料吸湿吸水与穿舒适性 模块五材料力学性能与穿着舒适性 鞋服舒适性技术 课程

1温州职业技术学院--鞋类设计与工艺专业积件5-3：材料吸湿吸水与穿舒适性《鞋服舒适性技术》课程模块五：材料力学性能与穿着舒适性叶晓露18806875517531515643@本次课学习目标知识目标：1、初步了解掌握材料的吸湿、吸水性定义及吸湿机理。2、分析吸湿的内外部因素。3、理解吸湿平衡与吸湿指标，相对湿度与平衡回潮率及吸湿滞后性。能力目标：1、掌握用吸湿机理分析吸湿吸水性对纺织材料的影响。教学重点与难点教学重点：材料的吸湿、吸水性定义及吸湿机理吸湿的内外部因素教学难点：理解吸湿平衡与吸湿指标，相对湿度与平衡回潮率及吸湿滞后性主要内容上次课内容回顾材料吸湿吸水与穿舒适性课程小结与作业一、吸湿吸水性定义二、吸湿机理三、影响吸湿的内部因素四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性五、相对湿度与平衡回潮率六、吸湿滞后性七、影响回潮率的外因八、吸湿性对纺织材料的影响

服装在穿着过程中，常常会遇到受潮、洗涤、干燥等的变化，在这些变化中，制成服装的纤维原料有时能吸收液态水（常称之为吸水性），有时会吸收气态水，有时也能放出气态水，使服装逐渐干燥。这种吸收和放出其太水的能力成为纤维的吸湿性。纤维原料吸湿性的好坏，对所制成服装的穿着舒适性影响很大。一、测试原理材料吸湿吸水与穿舒适性7

所谓吸湿机理，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

二、吸湿机理材料吸湿吸水与穿舒适性8

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。二、吸湿机理材料吸湿吸水与穿舒适性9

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。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-，其吸水性弱三、影响吸湿的内部因素材料吸湿吸水与穿舒适性10

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%粘胶吸湿性好于棉。

三、影响吸湿的内部因素材料吸湿吸水与穿舒适性113.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。（2）纤维内部孔隙内部孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的吸湿能力越强。三、影响吸湿的内部因素材料吸湿吸水与穿舒适性124.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；三、影响吸湿的内部因素材料吸湿吸水与穿舒适性13吸湿平衡大气条件变化，纤维含湿量变化，一定时间后趋于稳定，这时进入纤维中的水分子数量等于从纤维内逸出的水分子数，这种现象称为吸湿平衡，其是一种动态平衡。吸湿：进入纤维中的水分大于放出的水分。放湿：……小于……………。

四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性141.回潮率与含水率（1）回潮率:（2）含水率:G—纺织材料湿重；G0—纺织材料干重。

四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性152.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

纺织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%四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性16

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：四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性175.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。四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性18

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计算公式四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性19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。四、吸湿平衡与吸湿指标材料吸湿吸水与穿舒适性20五、相对湿度与平衡回潮率

（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相关曲线。放湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下，平衡回潮率最大的纤维（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。材料吸湿吸水与穿舒适性21

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度条件下是不同的。五、相对湿度与平衡回潮率

（温度恒定，大气湿度对回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性22

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。五、相对湿度与平衡回潮率

（温度恒定，大气湿度对回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性23六、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，从放湿达到平衡的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：纤维吸、放湿与时间的关系材料吸湿吸水与穿舒适性24

2.吸湿滞后性曲线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a→b（由吸湿状态重新放湿），c→d（由放湿状态重新吸湿）。大气相对湿度（％）六、吸湿滞后性

（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性25

a-b，c-d都处于吸湿等温线和放湿等温线之间。纤维的实际平衡回潮率处于两条线之间的某一值，通常讲的平衡回潮率是指理论平衡回潮率，即两曲线的中间值。纤维的吸湿滞后现象六、吸湿滞后性

（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性263.吸湿滞后产生的原因一般认为，吸湿时大分子间的连接点被迫拆开，而与水分子形成氢健结合；放湿时，由于大分子上较多的极性基团对水分子的吸引，阻止水分子的离去，造成放湿时的平衡回潮率大。

六、吸湿滞后性

（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性274.吸湿滞后对实际工作的指导意义（1）预调湿

实验前将试样在标准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率以减小回潮率对纤维性质的影响。预调湿：预先将材料在较低的温度烘燥（40～50℃，0.5～1h），使纤维的回潮率远低于测试所要求的回潮率。然后再在标准状态下，使达到平衡回潮率。（2）车间温湿度调节

纤维处于放湿时：纤维处于吸湿时：车间的湿度<规定值车间的湿度>规定值六、吸湿滞后性

（纤维原有的湿度对平衡回潮率的影响）材料吸湿吸水与穿舒适性28七、影响回潮率的外因1.温度

温度升高，平衡回潮率下降。2.相对湿度温度一定，相对湿度越高，纤维的吸湿也越高。亲水性纤维，相对湿度的影响是主要的，疏水性纤维，温度的影响明显。

材料吸湿吸水与穿舒适性29

3.原来回潮率的大小

从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。

4.空气流速的影响当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。材料吸湿吸水与穿舒适性30

八、吸湿性对纺织材料的影响1、对重量的影响纤维材料的重量随吸着水分量的增加而成比例地增加。2、对长度和横截面积的影响吸湿后纤维体积膨胀，且即横向膨胀远远大于纵向膨胀。原因：大分子沿轴向排列，吸湿后分子间距增大，而大分子的长度不会增长。

材料吸湿吸水与穿舒适性31织物吸湿前后织物结构的变化

纤维吸湿膨胀的各向异性，会导致织物变厚、变硬并产生收缩。缩水的利弊？

八、吸湿性对纺织材料的影响材料吸湿吸水与穿舒适性323、对密度和体积的影响

开始密度随着回潮率的增大而增大，以后随着回潮率的增大而减小。纤维密度随回潮率的变化

八、吸湿性对纺织材料的影响材料吸湿吸水与穿舒适性334、对机械性质的影响

1.对强力的影响一般纺织材料强力随吸湿增大而减小（棉、麻除外），粘胶湿强下降非常显著。水分子进入之后拆开了大分子之间的交联，分子间力减小，大分子易滑脱，故强力降低。2.对断裂伸长的影响

W增加，伸长有所增加。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。

八、吸湿性对纺织材料的影响材料吸湿吸水与穿舒适性345、对热学性质的影响1.

吸湿放热纤维在吸湿时会放出热量，这是由于运动中的水分子被纤维大分子吸附时，水分子会将动能转化成热能而释放。2.应用（1）吸湿放热与保暖性有助