棉纤维的吸湿性能

1、（一）棉纤维得吸湿性能棉纤维就是一种多孔性物质，由于纤维素大分子上存在很多得游离亲水性基团（務基）， 所以能从潮型空中吸收水分与向千燥空气放出水分，这种现象称为棉纤维得吸;显性.棉纤 维得吸溫性，对其她各项物理性能都有影响。如棉纤维吸湿后，重量增加，密度先增大后滅小， 强伸度增加，导电性能增强，纤维膨胀等。因此，在籽棉拥工、农商交接、纤维性能测试以及 纺织生产等过程中，棘要规定并控制棉纤维得吸湿量。棉纤维得吸;显就是比较复杂得物理化学现象。棉纤维含水得原因，主要有纤维本身结构 以及大温度与相对湿度等。仁影响棉纤维吸湿得内部因素亲水基因：棉纤维得主要成分就是纤维素。纤维素大分子上毎个葡萄糖剩基上

2、有3个疑 基，它们属于亲水基因，对水分子有相当得亲与力，所以棉纤维分子结构中得自由强基得数目 越多棉纤维得吸;显能力就越大.棉纤维内得纤维素大分子上除理基直接吸附水分以外已被吸附得水分子由于它本身 也具有极性，帮也可吸附其她水分子使后来吸附得水分子枳聚在上面，称为间接吸附得水分, 这些水分子排列不定，结合力也比较弱存在于纤维内部得微小间隙成为微毛细水；当温度很 高时，这种间接吸收得水分可以填充到纤维内部较大得间隙中，成为大毛细水。随着微毛细水 与大毛细水得增加，棉纤维发生溶胀可以拆开分子间得一些联结点使得更多得自由務基与 水分子结合。分子排列；棉纤维中纤维素分子链相互间排列不匀，存在看结晶区与

3、非结晶区。在结晶 区，纤维素分子链排列整齐分子间距较大，仅在少数点联结结合力弱就是一种松弛得网状 结构大多数自由强基都向水分子开放水分子很容易进入所以棉纤维得吸湿主要发生在非 结晶区。因此棉纤维得结晶度趙低，吸湿能力越强。对单根棉纤维来说初生层得非结晶区比 次生层得多，不成熟得棉纤维非结晶区所占得比例比成熟棉纤维得大。因此，不成熟得低级棉 常含有较高得水分。除了结鬲度影响纤维得吸湿性外，在同样得结骷度下，微晶体得大小对吸湿性也有影 响.一般说来，晶体小得吸;显性较大。另外，大分子得取向度一般对吸;显性得影响较小，但聚 合度有时对纤维得吸湿能力有一定得影响表面吸附：棉纤维暴露在大气中，就会在纤维

4、表面吸附一定量得水汽与其她气体，这一 锻称为物理吸附。表面吸附能力得大小与纤维比表面积有一定得关系。单位体积得棉纤维所 具有得衷面积，叫棉纤维得比表面积。棉纤维愈细棉纤维中谜晾孔洞愈多，比表面积愈大. 吸湿性也要大一些.所以棉纤维得比表面积得大小也就是影响吸溫性得一个因素。例如， 在同样条件下，成熟差得棉纤维比成熟好得棉纤维比表面积大，其吸湿性也较大。纤维素伴生物：棉纤维除主要成分就是纤维素外，还有少量得果胶、蛋白质、多缩戊糖、 脂肪与蜡质、以及某些无机盐类等伴生物。脂肪与蜡质就是疏水物质，能保护棉纤维不易受 潮.果胶、蛋白质、多缩戊糖，以及无机盐类中得氧化铁、氧化钱、氧化钙等就是亲水物质，

5、能使棉纤维得吸溫性增强。因此棉纤维中纤维素伴生物得性质与含量，也彩响棉纤维得吸渥 程度。另外，棉纤维在采集与初如工过程中还保留一定数量得杂质，这些杂质往往具有较高得 吸湿能力。因此，棉纤维中含杂得多少，对棉纤维得吸溫性也有一定得影响。2 影响棉纤维吸湿得外部因素与棉纤维含水有关得外部因素有大压力.温度与柏对;显度。由于地球表面上大压 力得变化不大这里主要讨论空气温度与相对;显度对棉纤维吸湿能力得影响。相对湿度：棉纤维含水大小与空气得相对湿度密切相关。在一定得大气压力与温度下， 相对湿度愈高，空气中水蒸气分压愈大，即单位体积内得空气中水分子数目愈多，水分子进入 棉纤维中得机会愈多，其吸湿时就愈大

6、。反之，当空气中水蒸气分压与相对湿度降低吋，棉纤 维吸入得水分子又散发到空气中，其含湿量降低。当空气温、湿度不变棉纤维含湿童达到相 对平衡时，这就就是棉纤维在一定温度与湿度下得最大饱与含水值。温度：空气温度对棉纤维得吸溫能力较小。在一定得大气压力与相对溫度下，当空气与 棉纤维得溫度升高时，棉纤维中得水分子得热运动能与棉纤维分子得热振动能都随温度得升 高而增大，使棉纤维內水蒸气得蒸发压升鬲，它比空气中已成为气体得蒸汽部分压力得上升 快得多，因此水分子离开棉纤维表面得机会就会大于吸附于棉纤维衷面得机会此外，存在于 棉纤维内部空晾中得液态水蒸发蒸汽压力也随看温度得上升而升高。由于这些原因，在一般 情

7、况下随為空与棉纤维温度得升高棉纤维水分含量略有下降.但在离蟲高湿得条伴下 由于棉纤维得热膨胀等原因，棉纤维水分含量反而略有增大。3.平衡回潮率与吸湿滞冶性棉纤维置于一个新得大气条件下，它将立刻吸;显或放湿，经过一定时间后，它得回潮率 逐渐趙于一个稳定得值，这种现象称为吸湿平衡，所达到得回潮率称为平衡回潮率。达到吸;显 平衡吋，棉纤维对空气中得水汽交换并不牌錚止状态实际上就是同一时间内棉纤维吸收得 水分与放出得茨分在数量上接近相等，水汽交换就是处于动态平衡中。如果大乞中水汽得部 分压力增大，使进入棉纤维中得水分子多于放出得水分子，则表现为吸湿；反之，则表现为放 3U另外，棉纤维吸湿平衡所需要得时

8、间比放;显平衡所需要得时间短.同样得纤维在一定得大气温湿度条件下，从放湿到平衡与从吸湿达到平衡两种平衡回 潮率不和等，前者大于后者这种现象叫做纤维得吸;显滞后性也叫做吸;显保守现象。由于纤 维得各种物理性能都与纤维得回潮率有关，并考虑到吸;显平衡速率快而较稳定，故在进行棉 纤维物理性能测试时，不仅需要统一在标准吸湿平衡状态下进行，还要预先进行预调溫，即将 纤维材料在较低得温度下烘燥（一般为40-50 C去湿0、5Th）使纤维得回潮率远低于測试所 要求得回潮率，然后再在标准状态下使达到吸湿平衡回潮率，以尽量减小纤维吸型滞后性所 造成得谋差第二章棉花检验取样第一节取样原理棉花检脸取样就就是从一批棉

9、花中取出一部分具有代表性得棉样供检验使用。它就是 棉花检验工作得第一道工序，就是检验工作得基础。一批棉花得数量就是庞大得，要全部进行检验，不仅浪费人力、物力，浪费时间，而且有 些检脸项a对棉花具有破坏性，有损棉花得使用。因此，只能从待检验得棉花中拙取一部分具 有代表性得棉拝进行检脸，以棉样得检验结果来决定整批棉花得质量。棉花检验取拝一般就是以一批棉花为单位进行得。这一批棉花，在统计学称为总体，也 就就是检验对象得全体，组成这批棉花得每个棉包即为个体。对一个棉样来讲,这个棉样为总 体，棉样中得每根纤维为个体。取样得目得就就是从总体中取出若千个个体纽成样本。样本 中所包含得个体数称为样本容量，通常

10、用符号n表示，总体中得个体数用符号N表示，根据样 本容量得多少，可以划分为大样本与小样本。样本卑童（n）与总体个体数（N）之比n/N,称为取 样比例。要使得所取出得样本能代表总体性慣，取样必须遵守随机原则，即完全排除主观意志得 作用，保证总体中得每个个体（或群体），被抽取作为样本得个体（或群体）得概率相同，这种取 样称为随机取样。只有这样，才能根据样本得检验结果对总体作出某种判断。棉花检验取样必须按随机原则进行，主要依据了槪率论得大数定律与中心极限定理。大数定律阐明，如果被检验得总体就是由大量得相互独立得随机变量所构成，那么这些 随机变量得平均结果与个别随机变量得特征无关.在一定条件下，当试脸

11、次数很大时，也就就 是样本容量很大时，样本得平均值趋近于总体得平均值。中心扱限定理认为，如果被检验得总体就是由大量相互独立得随机变量所构成，无论这 些独立得随机变量就是否服从正态分布，当个体数无限增加时，随机变量之与得分布趋于正 态分布。在取样过程中，遵守随机原则所得到得样本具有下述特性：随机性：表现在总体中每个个体都有相同得概率被捋取作为样本得个体。独立性：样本得观察值就是相互独立得随机变量。代表性:样本中个体得分布特性与总体中个体得分布特性梱同。综上所述，采用随机取样获得得样本，其检验结果得平均值可代表总体。但就是，在实际检验过程中，样本平均值与总体真实值之间还存在着固定得不可避免得 误差

12、，我们把这种误差称为取样误差，即随机误差。取样误差得大小主要受以下因素得制约与 影响。样本容量：在其她条件不变时，取样误差与样本容量成反比。样本容量愈大，取样误差就 愈小；反之，取样误差就愈大。总体中个体间得差异：取样误差与总体中个体间得差异大小（即总体指标得变异程度） 成正比。总体中个体间差异愈大，取样误差也愈大；反之，取样误差则愈小。取样方法：采用不同得取样方法取样误差也不同。从总体中取样有吏复取样与不重复取 样，不吏复取样误差小于重复取样误差，棉花检验取样属于不重复取样在棉花检验取样中常 用得取样方式、方法有多种，取样误差各不相同，但目得只有一个，尽可能减小取样误差，以保 证样本得代表性

13、。二、棉纤维试脸取样方法棉纤维试验取样与业务检验取样有较大差别，当需要了解一批棉花得内在品质，需要通 过仪器进行測试时，所进行得取样就称为棉纤维试验取样试脸取样就是多阶段得，通常先要 杆取批样，然后再抒取实脸室样品、试验样品，灵后才能获得某一项目测试所需得试脸试样。 棉纤维试验取样按照GB 6097得有关规定进行。（一）批样得抽取批样就就是从一批棉花中随机拙取一个粕对大得样品.作为这批棉花得代表，并用来准 备实脸室样品。批样得数童与拙取方法可参照GB1103得有关规定与棉花业务检脸取样方法。（二）实验宣样品得拙取实脸室样品就是从批样中拙取得，作为批样得代表送到实验宣得样品。每份实验空样品 得常规大小约为200-250go在測定项目较少时，可适当减少取样数量。实脸室样品得抽取方法与份数根据指来确定。当批童在250g-1包以节时先將批样平 情成正方形，然后从正反两面多部位随机拙取至少W0丛毎丛约2-2. 5g,组成一份实脸室 样品。当批量较大吋，通常釆用对分式四分法从批样中取得实脸样品；批量在100包及以下抽 取一份,101-300包抽取两份,301-500包拙取三份,500包以上抽取四份。科学实脸及其她方面特殊需要得取样，則根据试验目得.要求以及来样得特性，确定取 样得比例与方法。（三）试验样品得抽取试验样品