4-第四章纤维的吸湿性解析

1、Notes accompany this presentation. Please select Notes Page view. These materials can be reproduced only with official approval from Gartner. Such approvals may be requested via e-.第四章第四章 纤维（纺织材料）的吸湿性纤维（纺织材料）的吸湿性纺织服装学院纺织服装学院纺织品设计与贸易系纺织品设计与贸易系 吸湿性：是指纺织材料从气态环境中吸着水分的能力，或纺织材料在空吸湿性：是指纺织材料从气态环境中吸着水分的能力，或纺

2、织材料在空气中吸收或放出水蒸气的能力。气中吸收或放出水蒸气的能力。 润湿性：是指纺织材料从水溶液中吸着水分的能力。润湿性：是指纺织材料从水溶液中吸着水分的能力。p吸湿状态与多少影响到：吸湿状态与多少影响到： 纤维的性能纤维的性能 纺织工艺纺织工艺 织物舒适性织物舒适性 纺织材料的计重核价纺织材料的计重核价第一节第一节 吸湿表征及吸湿机理吸湿表征及吸湿机理 一、纤维的吸湿指标一、纤维的吸湿指标 p 1回潮率与含水率回潮率与含水率 回潮率回潮率W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。 含水率含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百

3、分比。：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。 目前基本上采用回潮率。目前基本上采用回潮率。100(%)00GGGWa回潮率100(%)0aaGGGM含水率式中：式中：Ga纺织材料湿重；纺织材料湿重；G0 纺织材料干重。纺织材料干重。p2标准回潮率标准回潮率 （1）标准大气条件）标准大气条件- 国际标准中的规定为：温度（国际标准中的规定为：温度（T）：）：20 3（热带为（热带为27），），相对湿度（相对湿度（RH%）：）：65 3%，大气压力：，大气压力： 86-106 kPa。视各国。视各国地理环境而定。地理环境而定。 国标准规定的为：国标准规定的为：- 大气压力：大气压力：1个标

4、准大气压，即个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱）柱）- 温、湿度的波动范围：一级标准：温、湿度的波动范围：一级标准：T 201，RH 652%；二级标准：二级标准：T 202，RH 653%；三级标准：；三级标准：T 203，RH 655%。 （2）标准回潮率）标准回潮率纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平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。衡时测得的平衡回潮率。iikPWW）（混%p（3）公定回潮率）公定回潮率(Wk)贸易上为了计重和核价的需要，由国家统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。一规定的各种纺织材料的回潮率。

5、以标准回潮率为依据，但不等于标以标准回潮率为依据，但不等于标准回潮率。准回潮率。p混纺纱的公定回潮率混纺纱的公定回潮率 其中：其中： Wi（%）混纺材料中第混纺材料中第i种纤维的公定回潮率；种纤维的公定回潮率； Pi（%）混纺材料中第混纺材料中第i种纤维的干重混纺比种纤维的干重混纺比p天然纤维由于有杂质和伴生物，纱线的公定回潮率与纤维的公定回潮天然纤维由于有杂质和伴生物，纱线的公定回潮率与纤维的公定回潮率不一致。率不一致。 常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率 纤维种类纤维种类标准回潮率（）标准回潮率（）公定回潮率（）公定回潮率（）原棉原棉788.5

6、苎麻（脱胶）苎麻（脱胶）7812亚麻亚麻8-1112黄麻黄麻1216(生麻），生麻），913(熟麻）熟麻）14细羊毛细羊毛1517-洗净毛洗净毛-15山羊毛山羊毛-15干毛条干毛条-18.25油毛条油毛条-19桑蚕丝桑蚕丝8911.0粘胶纤维粘胶纤维131513醋酯纤维醋酯纤维477涤纶涤纶0.40.50.4锦纶锦纶63.50.54.5锦纶锦纶664.24.54.5腈纶腈纶1.22.02.0维纶维纶4.55.05丙纶丙纶00氯纶氯纶-0氨纶氨纶-1常用纱线的公定回潮率常用纱线的公定回潮率纱线类别纱线类别公定回潮率（公定回潮率（%）纱线类别纱线类别公定回潮率（公定回潮率（%）纯棉纯棉8.5涤涤/

7、棉棉65/353.2纯涤纶纯涤纶0.4涤涤/棉棉50/504.5纯维纶纯维纶5.0涤涤/粘粘65/354.8纯腈纶纯腈纶2.0涤涤/粘粘50/506.7纯锦纶纯锦纶4.5涤涤/腈腈50/501.2纯粘胶纤维纯粘胶纤维13.0棉棉/维维50/506.8纯富强纤维纯富强纤维13.0棉棉/腈腈50/505.3纯醋酯纤维纯醋酯纤维7.0棉棉/丙丙50/504.3涤涤/棉棉/锦锦50/33/173.8p（4 4）标准重量）标准重量纺织材料在公定回潮率时的重量。纺织材料在公定回潮率时的重量。%)1 (%)1 (%)1 (0akakkWWGWGG式中：式中：Gk为纺织材料标准重量；为纺织材料标准重量； Ga

8、为纺织材料湿重；为纺织材料湿重； G0为纺织材料干重；为纺织材料干重； Wk为纺织材料公定回潮率；为纺织材料公定回潮率； Wa为纺织材料实际回潮率。为纺织材料实际回潮率。原棉公定重量的计算原棉公定重量的计算 公量检验以批为单位，计算顺序如下：公量检验以批为单位，计算顺序如下： （1） 计算净重。净重计算净重。净重=毛重毛重-包装物重包装物重 （2）计算准重。准重）计算准重。准重=净重净重（100-实际含杂率）实际含杂率）/（100-标准含杂率）标准含杂率）（3）计算公定重量。公定重量）计算公定重量。公定重量=准重准重（100+标准回潮率）标准回潮率）/（100+实际回潮率）实际回潮率） 注意：

9、代入上述公式中含杂率和回潮率的数值应是去掉百分号的数值，如标准含杂注意：代入上述公式中含杂率和回潮率的数值应是去掉百分号的数值，如标准含杂率率2.5%、标准回潮率、标准回潮率8.5%、实际含杂率、实际含杂率2%、实际回潮率、实际回潮率8%，则代入公式时的数，则代入公式时的数值分别是值分别是2.5、8.5、2、8，而不是，而不是2.5%、8.5%、2%和和8%。皮辊棉的标准含杂率为。皮辊棉的标准含杂率为3%，锯齿棉的标准含杂率为，锯齿棉的标准含杂率为2.5%。 例子例子 1、某批、某批229锯齿棉净重锯齿棉净重40.372吨，实测含杂吨，实测含杂1.8%，回潮率，回潮率7.5%，计算公，计算公定

10、重量，结果修约到定重量，结果修约到0.001吨。吨。 2、有一批等级为、有一批等级为429的皮辊棉，件数的皮辊棉，件数500件，毛重件，毛重43吨，经检验测试，吨，经检验测试，该批棉花的回潮率是该批棉花的回潮率是9.2%，含杂率是，含杂率是3.5%，若包装物每件重，若包装物每件重1公斤，试公斤，试计算该批棉花的公定重量。计算该批棉花的公定重量。 3、某企业有一批锯齿白棉，净重、某企业有一批锯齿白棉，净重25吨，其中吨，其中129的占的占88，实测含杂，实测含杂1.5，实测回潮率，实测回潮率7.8；229的占的占12，实测含杂，实测含杂1.7，实测回潮率，实测回潮率7.9。若。若129当时市价是

11、当时市价是13000元元/吨，吨，229当时市价是当时市价是12800元元/吨，试计吨，试计算该批棉花的货值。算该批棉花的货值。 二、纤维的吸湿机理二、纤维的吸湿机理p1. 吸着水分的种类吸着水分的种类 根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种：根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种： （1）吸收水）吸收水由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。吸收水是纤维吸湿的由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。吸收水是纤维吸湿的主要原因。吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然有放热反应；主要原因。吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然有放热反应；- 直接吸收水：由于纤维中亲水基团

12、的作用而吸着的水分子。如直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水分子。如: -OH, -COOH , -CONH- , -NH2结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。 - 间接吸收水：其他被吸着的水分子。间接吸收水：其他被吸着的水分子。 a.由于水分子的极性再吸着的水分子由于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。结合力较弱，主要是范德华纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。力，放出热量较少。 ( (2)2)粘着水（表面吸附水）粘着水（表面吸附水）纤维因表面能而吸附的

13、水分子。纤维因表面能而吸附的水分子。 (3)(3)毛细水毛细水纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管的作用而吸收的水分的作用而吸收的水分 。与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的结构有关。与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的结构有关。- 微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分；微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分；- 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）。时）。 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，吸附毛细水和粘着水属于物理

14、吸着，是范德华力，没有明显的热反应，吸附也比较快。也比较快。 （4 4）纤维中的伴生物和杂质。棉纤维中果胶吸湿性强，使纤维吸湿性增）纤维中的伴生物和杂质。棉纤维中果胶吸湿性强，使纤维吸湿性增加；脱脂棉吸湿加；脱脂棉吸湿 未脱脂棉未脱脂棉p2 2吸湿过程吸湿过程 水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维内部扩散，与纤维内大分子上水分子先吸附至纤维表面，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，水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。的亲水性基团结合，水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。第二节第二节 大气条件与纤维吸湿大气条件与纤维吸湿 一、吸湿平衡与平衡回潮率一、吸湿平衡与平衡回潮率p

15、纤维吸、放湿是一个动态平衡的过程。纤维吸、放湿是一个动态平衡的过程。p纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。p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，这吸湿平衡：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，这种现象称之为吸湿平衡。种现象称之为吸湿平衡。p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，称为平衡

16、回潮率。为平衡回潮率。 吸湿平衡曲线与放湿平衡曲线吸湿平衡曲线与放湿平衡曲线特点：特点：1.都是对数曲线都是对数曲线 ； 2. 起始段快，以后减慢直至平衡起始段快，以后减慢直至平衡 ； 3.吸湿平衡所需要的时间吸湿平衡所需要的时间70% RH70% 时，曲线斜率又明显地增大。时，曲线斜率又明显地增大。- 3 3. .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。胶；吸湿能力差的在下方，如腈纶、涤纶等。p吸湿等温线与温度有密切的依赖性，所以一般都是在标准温度下试验所得。如吸湿等温线与

17、温度有密切的依赖性，所以一般都是在标准温度下试验所得。如果温度过高过低，即使同一纤维，吸湿等温线的形状，也会有很大的不同。果温度过高过低，即使同一纤维，吸湿等温线的形状，也会有很大的不同。 三、吸湿滞后性（吸湿保守现象）三、吸湿滞后性（吸湿保守现象）p1.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，这种现象称之为吸湿滞后到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称之为吸湿滞后性。性。p2.产生原因：产生原因： a. 势能梯度及大分子链的排列结构。势能梯度

18、及大分子链的排列结构。 b. 动力滞后等。动力滞后等。p同一种纤维的吸湿等温线与放湿等温线并不重合，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。而形成吸湿滞后圈。 吸湿滞后圈图吸湿滞后圈图p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。对湿度条件下，吸湿性大的纤维，差值比较大。p据资料表明，在标准状态下，差值为：据资料表明，在标准状态下，差值为： 羊毛羊毛 2.0%， 粘纤粘纤 1.8%2.0%， 蚕丝蚕丝 1.2%， 棉棉 0.9%， 锦纶锦纶 0.25%

19、， 涤纶等涤纶等 吸湿等温线和放温等温线则基本重合。吸湿等温线和放温等温线则基本重合。p3.吸湿保守现象的应用吸湿保守现象的应用 a.调湿和预调湿：调湿和预调湿：- 调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率。准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率。 - 预调湿：为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差，需预先将材料在较预调湿：为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差，需预先将材料在较低的温度下烘燥（一般为低的温度下烘燥（一般为4050去湿去湿0.5l h），使纤维的回潮率远），使纤维的回潮

20、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。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。 b.车间温湿度调节车间温湿度调节 - 如：纤维处于放湿时，车间空气的如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%规定值。规定值。 四、吸湿等湿线（四、吸湿等湿线（RH%RH%一定，一定，W-TW-T的关系曲线的关系曲线) )p1.1.定义：纤维在一定的大气压力下，相对湿度一定时，平衡回潮率随定义：纤维在一定的大气压力下，相对湿度一定时，平衡回潮率随温度而变化的曲线，称为吸湿等湿线。温度而变化的曲线，称为吸湿等湿线。p2.2.曲线：曲线： 一般规律：温度愈高，平衡回潮率愈低。

21、但在高温高湿的条件下，一般规律：温度愈高，平衡回潮率愈低。但在高温高湿的条件下，由于纤维的热膨胀等原因，平衡回潮率略有增加。由于纤维的热膨胀等原因，平衡回潮率略有增加。羊毛和棉的吸湿等湿线羊毛和棉的吸湿等湿线第三节第三节 影响纤维吸湿的因素影响纤维吸湿的因素 影响纤维回潮率的因素有内因和外因两个方面。影响纤维回潮率的因素有内因和外因两个方面。p内在因素包括：内在因素包括： 化学结构化学结构- -纤维大分子亲水基团的数量和极性的强弱；纤维大分子亲水基团的数量和极性的强弱； 聚集态结构聚集态结构- -纤维的结晶度、纤维内孔隙的大小和多少；纤维的结晶度、纤维内孔隙的大小和多少； 形态结构形态结构-

22、-纤维比表面积的大小，截面形状、粗细及表面粗糙程度；纤维比表面积的大小，截面形状、粗细及表面粗糙程度； 纤维伴生物的性质和含量纤维伴生物的性质和含量 。p外在条件包括：温湿度；气压；原来回潮率的大小外在条件包括：温湿度；气压；原来回潮率的大小。 (一一)纤维内在因素纤维内在因素 p1亲水基团的作用亲水基团的作用 纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸湿能力的大小。纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸湿能力的大小。数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。 各种基团对纤维素纤维，蛋白质纤维，合成纤维吸水性都有很大影响。各种基团对纤维

23、素纤维，蛋白质纤维，合成纤维吸水性都有很大影响。如：羟基（如：羟基（-OH）、）、 酰胺基（酰胺基（-NHCO-)、羧基（、羧基（-COOH）、氨基）、氨基(-NH2)等。与水分子的亲和力很大，能与水分子形成化学结合水（吸收水）。等。与水分子的亲和力很大，能与水分子形成化学结合水（吸收水）。 纤维素纤维：如棉、粘纤、铜氨等纤维，大分子中的每一葡萄糖剩基含纤维素纤维：如棉、粘纤、铜氨等纤维，大分子中的每一葡萄糖剩基含有有3个个-OH，在水分子和，在水分子和-OH之间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤之间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基（维中大部分羟基都被乙酸基（-COC

24、H3）取代，而乙酸基对水的吸引力）取代，而乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋酯纤维的吸湿性较低。又不强，因此醋酯纤维的吸湿性较低。 蛋白质纤维：主链上含有亲水性的酰胺基、氨基蛋白质纤维：主链上含有亲水性的酰胺基、氨基（一（一NH2）、羧基（一）、羧基（一COOH）等亲水性基团，因此吸湿性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团）等亲水性基团，因此吸湿性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团较蚕丝更多，故其吸湿性优于蚕丝。较蚕丝更多，故其吸湿性优于蚕丝。 合成纤维：合成纤维：- 维纶：大分子中含有羟基（一维纶：大分子中含有羟基（一OH），经缩醛化后一部分羟基被封闭，），经缩醛化后一部分羟基被封闭，吸湿性减小，吸

25、湿性减小， 但在但在 合纤中其吸湿能力最好。合纤中其吸湿能力最好。- 锦纶锦纶6、锦纶、锦纶66：大分子中，每：大分子中，每6个碳原子上含有一个酰胺基（个碳原子上含有一个酰胺基（-CONH-），所以也具有一定的吸湿能力。），所以也具有一定的吸湿能力。- 腈纶：大分子中只有亲水性弱的极性基团氰基（腈纶：大分子中只有亲水性弱的极性基团氰基（-CN），故吸湿能力小。），故吸湿能力小。- 涤纶、丙纶：因缺少亲水性基团，故吸湿能力极差，尤其是丙纶基本不涤纶、丙纶：因缺少亲水性基团，故吸湿能力极差，尤其是丙纶基本不吸湿。吸湿。p2纤维的结晶度纤维的结晶度 纤维的结晶度越低，吸湿能力就越强。在同样的结晶度下

26、，微晶体的大小纤维的结晶度越低，吸湿能力就越强。在同样的结晶度下，微晶体的大小对吸湿性也有影响。一般来说，晶体小的吸湿性较大。如：对吸湿性也有影响。一般来说，晶体小的吸湿性较大。如： 棉经丝光后，棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿量增加；棉和粘胶同属纤维素纤维，每一个葡萄糖由于结晶度降低使吸湿量增加；棉和粘胶同属纤维素纤维，每一个葡萄糖剩基上都含有剩基上都含有3个个-OH，但棉纤维的结晶度为，但棉纤维的结晶度为70左右，而粘胶纤维仅左右，而粘胶纤维仅30左右，左右，W粘胶粘胶W棉棉。 纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力越强。如：粘胶纤维结纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力越强

27、。如：粘胶纤维结构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多，是其吸湿能力远高于棉的原因之一；合成构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多，是其吸湿能力远高于棉的原因之一；合成纤维结构一般比较致密，而天然纤维组织中有微隙，这也是天然纤维的吸纤维结构一般比较致密，而天然纤维组织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远大于合成纤维的原因之一。湿能力远大于合成纤维的原因之一。p3 3纤维的比表面积纤维的比表面积 纤维的比表面积越大，表面能也就越大，表面吸附能力越强，吸附的水分纤维的比表面积越大，表面能也就越大，表面吸附能力越强，吸附的水分子数也越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积大，比粗纤维的回潮率偏大子数也越多，吸湿性越好。细纤维的比

28、表面积大，比粗纤维的回潮率偏大些。些。p4 4纤维内的伴生物和杂质纤维内的伴生物和杂质 a. a. 棉：果胶质、棉蜡、棉籽表皮、棉籽壳棉：果胶质、棉蜡、棉籽表皮、棉籽壳 b. b. 羊毛：羊脂、羊汗、草刺羊毛：羊脂、羊汗、草刺 c. c. 麻：果胶、木质素、半纤维素麻：果胶、木质素、半纤维素 d. d. 化学纤维表面的油剂化学纤维表面的油剂 （二）外界因素（二）外界因素 p1温度的影响温度的影响 在一般的情况下，随着空气和纤维材料温度的提高，纤维的平衡回潮率将在一般的情况下，随着空气和纤维材料温度的提高，纤维的平衡回潮率将会下降。会下降。p2相对湿度的影响相对湿度的影响 在一定温度条件下，相对

29、湿度越高，空气中水蒸气的压力越大，也即是单在一定温度条件下，相对湿度越高，空气中水蒸气的压力越大，也即是单位体积空气内的水分子数目越多，水分子到达纤维表面的机会越多，纤维位体积空气内的水分子数目越多，水分子到达纤维表面的机会越多，纤维的吸湿也就较多。的吸湿也就较多。p在温度和湿度这两个因素：对亲水性纤维来说，相对湿度对回潮率的影响是在温度和湿度这两个因素：对亲水性纤维来说，相对湿度对回潮率的影响是主要的，主要的， 对疏水性的合成纤维来说，温度对回潮率的影响明显。对疏水性的合成纤维来说，温度对回潮率的影响明显。p3.气压的影响气压的影响p4.纤维原来回潮率大小的影响纤维原来回潮率大小的影响 由吸

30、湿滞后性可知，当纤维材料置于一新的大气条件下时，其从放湿达到由吸湿滞后性可知，当纤维材料置于一新的大气条件下时，其从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。故纤维原来回潮率大小也有平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。故纤维原来回潮率大小也有一定的影响。一定的影响。第四节第四节 吸湿对纤维性质的影响吸湿对纤维性质的影响 一、对重量的影响一、对重量的影响pGk=G0（100+Wk）/100pGk=Ga（100+Wk）/（100+Wa） 二、对长度和横截面积的影响二、对长度和横截面积的影响p纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而纵向膨胀小，表现出明显的各向异性。纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而

31、纵向膨胀小，表现出明显的各向异性。p纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和体积的增大率如下式：纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和体积的增大率如下式：Sd=D/D； Sl=L/L； Sa=A/A；Sv=V /V。式中：。式中：D、L、A、V纤维原来的直径、纤维原来的直径、长度、截面积和体积；长度、截面积和体积；D、L、A、V 纤维膨胀后，其直径、长度、纤维膨胀后，其直径、长度、截面积和体积的增加值。截面积和体积的增加值。p纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性，即纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性，即 SdSl。p同一纤维，可根据吸湿膨胀后各向异性的大小来判断大分子的取向度。同一纤维，可根据吸湿膨胀后各向异

32、性的大小来判断大分子的取向度。p不利之处：不利之处： 使织物变厚、变硬，是造成织物收缩的原因之一。使织物变厚、变硬，是造成织物收缩的原因之一。各种纤维在水中的膨胀性能表各种纤维在水中的膨胀性能表 三、对密度的影响三、对密度的影响pW W增加，纤维密度增加；大多数纤维在增加，纤维密度增加；大多数纤维在W=4%W=4%6% 6% 时密度最大。时密度最大。W W再增加，再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维纤维密度逐渐变小，因为纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。几种纤维密度随回潮率变化图几种纤维密度随回潮率变化图 四、对机械性质的影响四、对机械性质的影响p 纤维吸湿后

33、，其力学性质如强力、伸长、弹性、刚度等随之变化。纤维吸湿后，其力学性质如强力、伸长、弹性、刚度等随之变化。p对强力的影响：对强力的影响： a.一般规律是一般规律是W增加，其强力会下降；增加，其强力会下降； b.吸湿能力差的纤维，吸湿能力差的纤维，W增加，强力变化不太显著，合成纤维由于吸湿较增加，强力变化不太显著，合成纤维由于吸湿较弱，所以吸湿后强力的降低不显著。弱，所以吸湿后强力的降低不显著。 c.棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；p对纤维伸长率的影响：对纤维伸长率的影响： W增加，伸长率有所增加；因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间增加，伸长率有所增加；因为

34、水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。p纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。常见纤维在润湿状态下强伸度变化表常见纤维在润湿状态下强伸度变化表 p温湿度对纺织加工的影响很大，主要就是由于纤维吸湿后机械性能发生变化温湿度对纺织加工的影响很大，主要就是由于纤维吸湿后机械性能发生变化引起的。引起的。p如回潮率太低，则纤维或纱线的刚性变大，加工中易于断裂，如回潮率太高，如回潮率太低，则纤维或纱线的刚性变大，加工中

35、易于断裂，如回潮率太高，则纤维中的杂质难于清除同时易于相互纠缠成结或绕在机件上，影响加工的则纤维中的杂质难于清除同时易于相互纠缠成结或绕在机件上，影响加工的正常进行。正常进行。p纤维的刚性和弹性还影响到纤维的相互抱合，使纱线的结构和质量受到影响；纤维的刚性和弹性还影响到纤维的相互抱合，使纱线的结构和质量受到影响；吸湿性对纤维变形的影响，反映在加工成品如纱线和织物的长度或尺寸上的吸湿性对纤维变形的影响，反映在加工成品如纱线和织物的长度或尺寸上的不稳定。不稳定。 五、对热学性质的影响五、对热学性质的影响p纤维吸湿放热纤维吸湿放热p1.原因：由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基因所吸引而与之结合

36、，原因：由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基因所吸引而与之结合，分子的动能降低而转换为热能被释放出来的缘故。分子的动能降低而转换为热能被释放出来的缘故。p2.指标：指标： 吸湿微分热：纤维在给定回潮率时吸着吸湿微分热：纤维在给定回潮率时吸着1克水放出的热量。单位为克水放出的热量。单位为J/g（水）（水） 各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，约为各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，约为837.41256J。 吸湿积分热：在一定的温度下，吸湿积分热：在一定的温度下，1g干燥纤维从某一回潮率吸湿到达完全润干燥纤维从某一回潮率吸湿到达完全润湿，所放出的总热量，单位为湿，所放出的总热量，单位为J/g（干

37、纤维）。吸湿能力强的纤维，其吸湿（干纤维）。吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。积分热也大。p3.应用应用 （1）吸湿放热与保暖性）吸湿放热与保暖性 （2）吸湿放热与纺织材料储存）吸湿放热与纺织材料储存 （3）吸湿放热与热工计算）吸湿放热与热工计算各种纤维的吸湿积分热各种纤维的吸湿积分热 六、对电学性质的影响六、对电学性质的影响p高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。p纤维吸湿，绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因数增大。纤维吸湿，绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因数增大。p使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。使纤维的比电阻下降

38、，减缓静电现象。 p应用：电阻式和电容式电气测湿仪。应用：电阻式和电容式电气测湿仪。 七、对光学性质的影响七、对光学性质的影响p当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。是由于水分子进人纤当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。是由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。维后，引起分子结构作某些改变造成的。 吸湿性的测试方法：分为直接法与间接法两大类。吸湿性的测试方法：分为直接法与间接法两大类。 一、直接测定法：一、直接测定法：p称称得湿重得湿重Ga，去除水分后，去除水分后得干重得干重G0，根据定义求得，根据定义求得W。p具体的测试方法有：具体的测试方法有： 1.烘箱法烘箱法 2.

39、红外线辐射法红外线辐射法 3.高频加热干燥法高频加热干燥法 4.吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法 5.真空干燥法真空干燥法第五节第五节 吸湿性的测试方法吸湿性的测试方法p烘箱法测试烘箱法测试 1.原理原理 2.取样取样 3.确定试验参数确定试验参数 4试验步骤试验步骤 优点：检验历时长，测得的结果比较稳定；优点：检验历时长，测得的结果比较稳定； 缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；纤维内的一些油脂或其他物质缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；纤维内的一些油脂或其他物质的挥发，影响测定结果的真实性；干重不是绝对的干重。的挥发，影响测定结果的真实性；干重不是绝对的干重。p红外线辐射法红外线辐射法 利用

40、红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿透力强，使材料内利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水分去除。部在短时间内达到很高的温度，将水分去除。 一般情况下只要一般情况下只要520min即可烘干。即可烘干。 优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单； 缺点：试验结果不稳定缺点：试验结果不稳定 （温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而（温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而使材料烘焦变质）使材料烘焦变质）p高频加热干燥法高频加热干燥法 利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水。利用高频电磁波在物质内

41、部产生热量以去除水。 高频介质加热法或电容加热法（频率范围为高频介质加热法或电容加热法（频率范围为1100MHZ）；微波加热法）；微波加热法（频率范围是（频率范围是8003000MHZ）。）。 优点：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而均匀；加热设优点：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而均匀；加热设备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小；备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小； 缺点：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维修费用较高，缺点：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维修费用较高， 水汽蒸发水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。过快，常引起纤

42、维曝裂；微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。p吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法 将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器的相对湿度达到将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器的相对湿度达到0%。 吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；干燥氯化钙颗粒状（最常吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；干燥氯化钙颗粒状（最常用）。用）。 优点：比较准确优点：比较准确 缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长（一般在室温下达缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长（一般在室温下达到真正吸干约需到真正吸干约需46周的时间）。周的时间）。p真空干燥法真空干燥法 将试样放在密闭的容器中抽取

43、真空，在一定的真空度下，再对容器用电阻将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空度下，再对容器用电阻丝加热，加热的温度可以自动控制。一定时间后由于水汽被出除，丝加热，加热的温度可以自动控制。一定时间后由于水汽被出除， 真空度真空度变小用差压法即可推算水分的含量。变小用差压法即可推算水分的含量。 优点：不需要称取干重，工作简便，试样用量很少；可在较低温度（优点：不需要称取干重，工作简便，试样用量很少；可在较低温度（6070）下将试样中的水分去除）下将试样中的水分去除,烘干时间减少且可避免材料氧化变质。测定烘干时间减少且可避免材料氧化变质。测定结果精确可靠而设备费用也不高。结果精确可靠而设备费用

44、也不高。 二二. .间接测定法间接测定法p利用纺织材料中含水多少与某些性质密切相关的原理，通过测试这些性质来利用纺织材料中含水多少与某些性质密切相关的原理，通过测试这些性质来推测含水率或回潮率。推测含水率或回潮率。p特点：不用去除材料中的水分，不损坏试样，速度很快特点：不用去除材料中的水分，不损坏试样，速度很快, ,可以不接触试样在生可以不接触试样在生产上可用作连续测定，便于对回潮自动监控；影响因素较多，在稳定性、准产上可用作连续测定，便于对回潮自动监控；影响因素较多，在稳定性、准确性和适应性欠佳。确性和适应性欠佳。p具体方法：具体方法： 1.1.电容式测湿仪（较少用）电容式测湿仪（较少用） 2.2.电阻测湿仪电阻测湿仪p电容式测湿仪电容式测湿仪 以一定量的纤维材料，放在一定容量的电容器中，由于纺织材料和水的介以一定量的纤