纺织材料学第四章纺织材料的吸湿性.ppt

1、第四章 纺织材料的吸湿性,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： 纺织材料湿重； 纺织材料干重。,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。 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86106kPa，视各国地理环境而定。 我国规定的标准大气条件为：大气压力为1个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱），并规定了温、湿度的波动范围： 一级标准

2、：T 202，RH 652%； 二级标准：T 202，RH 653%； 三级标准：T 202，RH 655%； 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。 3.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。 混纺纱的公定回潮率 其中：Wi（%）混纺材料中第i种纤维的公定回潮率； Pi（%）混纺材料中第i种纤维的干重混纺比。 4.标准重量 Gk 是纺织材料在公定回潮率时的重量。,常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率,五、对热学性质的影响 纤维吸湿放热 1.原因：由于空气中的水分子被纤维大分子上

3、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。 2.指标： 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J/g（水） 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，1g干燥纤维从某一回潮率吸湿到达完全润湿，所放出的总热量称为，单位为J/g（干纤维）。 吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。 3.应用 （1）吸湿放热与保暖性 （2）吸湿放热与纺织材料储存 （3）吸湿放热与热工计算,各种纤维的吸湿积分热,六、对电学性质的影响 高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。 纤维吸湿绝缘性能下降，介电系数上升，介电

4、损耗因素增大。 使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。 应用：电阻式和电容式电气测湿仪。 七、对光学性质的影响 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。,第五节 吸湿性的测试方法,一、直接测定法 称得湿重Ga，去除水分后得干重G0，根据定义求得W。 具体的测试方法有： 烘箱法 (1)原理 烘箱是利用电热丝加热，当箱内温度升至规定值时，把试样放入烘箱内，使纺织材料内的水分蒸发于热空气中，并利用换气装置将湿空气排出箱外。由于纺织材料内水分不断蒸发和散失，质量不断减少，当质量烘至恒量时，即为纺织材料干重（烘燥过程中的全部质量损失都作为水分），最后算

5、出回潮率指标。 国家标准规定供给烘箱的大气应为标准大气，如为非标准大气，则测得的烘干质量应修正到标准大气条件下的干重。 （2）影响烘干效果的因素： a.温度和时间 温度：棉105C；丝110C；其它纤维105110C。 （有温控装置） 时间：烘燥90分钟左右,第一次称重，10min后第二次称重，两次重量之差与后一次重量之比0.05%，后一次重量为干燥重量。,b.称重方法 称重方法：箱内热称、箱外热称和箱外冷称三种。 c.大气温湿度条件 箱内的相对湿度不可能达到0，当烘箱置于非标准大气条件下测试时，其干重需根据当时环境的温度和相对湿度进行修正。再用修正后的干重计算其回潮率。 优点：检验历史长，测

6、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的挥发，影响测定结果的真实性； 干重不是绝对的干重。,2.红外线辐射法 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。 一般情况下只要520min即可烘干。 优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单； 缺点：试验结果不稳定 （温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而使材料烘焦变质）,3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。 高频介质加热法或电容加热法（频率范围为1100MHZ）； 微波加热法（频率范围是8003000MHZ）。 优点：从

7、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； 缺点：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维修费用较高， 水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂； 微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。,4.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内，利用吸湿剂吸收空气中的水分，使容器内空气的相对湿度达到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（最常用）。 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（一般在室温下达到真正吸干约需46周的时间）。 5.真空干燥法 将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空度下

8、，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，真空度变小，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（6070C）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。 测定结果精确可靠而设备费用也不高。,二.间接测定法 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。 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。 1.电阻测湿仪 利用纤维在不同的回潮率下具有不同的电阻值来进行测定。 多数纤维当RH=30%90%，M和m的关系是：mMn =K 式中：K常数