纖維的吸濕性

1、第四章第四章 纖維的吸濕性纖維的吸濕性n吸濕性：是指紡織材料從吸濕性：是指紡織材料從氣態(tài)環(huán)境氣態(tài)環(huán)境中吸著水分的中吸著水分的能力?；蚣徔棽牧显诳諝庵形栈蚍懦鰵鈶B(tài)水的能力。或紡織材料在空氣中吸收或放出氣態(tài)水的能力。能力。 n潤濕性：是指紡織材料從潤濕性：是指紡織材料從水溶液水溶液中吸著水分的能中吸著水分的能力。力。n吸濕狀態(tài)與多少影響到：吸濕狀態(tài)與多少影響到：纖維性能；紡織工藝；纖維性能；紡織工藝； 織物舒適性；計(jì)重核價(jià)。織物舒適性；計(jì)重核價(jià)。第一節(jié)第一節(jié) 纖維的吸濕及吸濕機(jī)理纖維的吸濕及吸濕機(jī)理一、纖維的吸濕指標(biāo)一、纖維的吸濕指標(biāo) n 1回潮率與含水率回潮率與含水率 回潮率回潮率W：紡織材料

2、中所含水分重量對紡織材料：紡織材料中所含水分重量對紡織材料 干重的百分比。干重的百分比。 含水率含水率M：紡織材料中所含水分重量對紡織材料：紡織材料中所含水分重量對紡織材料 濕重的百分比。濕重的百分比。 式中：式中：Ga紡織材料濕重；紡織材料濕重；G0 紡織材料干重。紡織材料干重。 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n 2標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率 紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從吸濕達(dá)到紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從吸濕達(dá)到平衡時(shí)的回潮率。平衡時(shí)的回潮率。n標(biāo)準(zhǔn)大氣條件：（中國）標(biāo)準(zhǔn)大氣條件：（中國）氣壓：氣壓：1個(gè)大氣壓；個(gè)大氣

3、壓；溫度：溫度：20；相對濕度：相對濕度：65%n允許誤差：各國略有不同。允許誤差：各國略有不同。通常在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕通常在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕24h以上，合成纖維調(diào)濕以上，合成纖維調(diào)濕4h以上。以上。n3.公定回潮率公定回潮率(Wk) 貿(mào)易上為了貿(mào)易上為了計(jì)重和核價(jià)計(jì)重和核價(jià)的需要，由國家統(tǒng)的需要，由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。 以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)設(shè)立，但不等于標(biāo)準(zhǔn)以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)設(shè)立，但不等于標(biāo)準(zhǔn)回潮率。回潮率。n混紡紗的公定回潮率混紡紗的公定回潮率 其中：其中： Wi（%）混紡材料中第混紡材料中第i種纖維的公定回潮率；種纖維的公定回潮率； Pi（

4、%）混紡材料中第混紡材料中第i種纖維的干重混紡比。種纖維的干重混紡比。iikPWW）（混%n4.公定（標(biāo)準(zhǔn)）重量公定（標(biāo)準(zhǔn)）重量 紡織材料在公定（標(biāo)準(zhǔn)）回潮率時(shí)的重量。紡織材料在公定（標(biāo)準(zhǔn)）回潮率時(shí)的重量。%)1 (%)1 (%)1 (akakokWWGWGGn干混比換算成投料比的計(jì)算。干混比換算成投料比的計(jì)算。n5. 平衡回潮率平衡回潮率 纖維材料在一定大氣條件下，吸、放濕作纖維材料在一定大氣條件下，吸、放濕作用達(dá)到平衡時(shí)的回潮率。用達(dá)到平衡時(shí)的回潮率。n纖維吸、放濕是一個(gè)動態(tài)平衡的過程。纖維吸、放濕是一個(gè)動態(tài)平衡的過程。n有吸、放濕平衡回潮率之分，但常用吸濕平衡回有吸、放濕平衡回潮率之分，

5、但常用吸濕平衡回潮率。潮率。n平衡時(shí)間：平衡時(shí)間：單纖維或單纖維或3mg以下的纖維束，以下的纖維束，6s基本平衡；基本平衡； 50g塊體需塊體需1h或更多時(shí)間達(dá)到平衡；或更多時(shí)間達(dá)到平衡；100kg的棉包，達(dá)到平衡約要的棉包，達(dá)到平衡約要4-12個(gè)月。個(gè)月。二、吸濕等溫、等壓、等濕線二、吸濕等溫、等壓、等濕線n1. 吸濕吸濕（放濕）（放濕）等溫線等溫線：在一定的大氣壓力和溫：在一定的大氣壓力和溫度條件下，纖維材料因吸濕（放濕）達(dá)到的度條件下，纖維材料因吸濕（放濕）達(dá)到的平衡平衡回潮率與大氣相對濕度回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線，稱為纖維材的關(guān)系曲線，稱為纖維材料的吸濕（或放濕）等溫等壓線，簡稱

6、等溫線。料的吸濕（或放濕）等溫等壓線，簡稱等溫線。n吸放濕等溫線吸放濕等溫線(T一定，一定，W-RH%的關(guān)系的關(guān)系) n2. 吸濕吸濕（放濕）（放濕）等濕線等濕線：在一定的大氣壓力和濕：在一定的大氣壓力和濕度條件下，纖維材料因吸濕（放濕）達(dá)到的度條件下，纖維材料因吸濕（放濕）達(dá)到的平衡平衡回潮率與大氣溫度回潮率與大氣溫度的關(guān)系曲線，稱為纖維材料的的關(guān)系曲線，稱為纖維材料的吸濕（或放濕）等濕等壓線，簡稱等濕線。吸濕（或放濕）等濕等壓線，簡稱等濕線。n吸放濕等濕線吸放濕等濕線(RH% 一定，一定，W-T的關(guān)系的關(guān)系) n3. 吸濕等溫等濕線吸濕等溫等濕線：在溫度、濕度基本不變時(shí)，：在溫度、濕度基本

7、不變時(shí)，纖維材料因吸濕達(dá)到的纖維材料因吸濕達(dá)到的平衡回潮率與大氣壓力平衡回潮率與大氣壓力的的關(guān)系曲線，稱為纖維材料的吸濕等溫等濕線，簡關(guān)系曲線，稱為纖維材料的吸濕等溫等濕線，簡稱變壓線。稱變壓線。n吸放濕等濕線吸放濕等濕線(T、RH% 一定，一定，W-大氣壓力的關(guān)大氣壓力的關(guān)系系) 常用纖維的吸濕等溫線常用纖維的吸濕等溫線不同纖維的吸不同纖維的吸濕平衡回潮率濕平衡回潮率不同。不同。特點(diǎn)特點(diǎn)： 1.曲線都呈反曲線都呈反S形，說明吸濕機(jī)理基本一致。形，說明吸濕機(jī)理基本一致。 2.RH= 0%15% 時(shí)，曲線的斜率比較大；時(shí)，曲線的斜率比較大； RH= 15%70% 時(shí)，曲線的斜率比較?。粫r(shí)，曲線的

8、斜率比較小； RH70% 時(shí)，曲線斜率又明顯地增大。時(shí)，曲線斜率又明顯地增大。 3.纖維種類不同，曲線的高低不同，吸濕能纖維種類不同，曲線的高低不同，吸濕能 力強(qiáng)的在上方，如羊毛、粘膠；吸濕能力力強(qiáng)的在上方，如羊毛、粘膠；吸濕能力 差的在下方，如腈綸、滌綸等。差的在下方，如腈綸、滌綸等。n吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性，所以一般吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性，所以一般都是在都是在標(biāo)準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗(yàn)所得。如果溫度過高過下試驗(yàn)所得。如果溫度過高過低，即使同一纖維，吸濕等溫線的形狀，也會低，即使同一纖維，吸濕等溫線的形狀，也會有很大的不同。有很大的不同。 返回返回羊毛和棉的吸濕等濕線羊毛和棉的吸

9、濕等濕線n一般規(guī)律：溫度愈高，平衡回潮率愈低，原因是水分子的一般規(guī)律：溫度愈高，平衡回潮率愈低，原因是水分子的熱運(yùn)動加劇，不易附著，易脫離。但高溫高濕時(shí)，由于纖熱運(yùn)動加劇，不易附著，易脫離。但高溫高濕時(shí)，由于纖維的熱、濕膨脹等原因，平衡回潮率略有增加。維的熱、濕膨脹等原因，平衡回潮率略有增加。纖維的吸濕變壓線纖維的吸濕變壓線n已有結(jié)果表明，纖維的平衡回潮率與大氣壓力呈已有結(jié)果表明，纖維的平衡回潮率與大氣壓力呈近似正比線性關(guān)系。原因在于低氣壓易使水分蒸近似正比線性關(guān)系。原因在于低氣壓易使水分蒸發(fā)，故平衡回潮率較低。發(fā)，故平衡回潮率較低。n氣壓引起的平衡回潮率相對變化很小。氣壓引起的平衡回潮率相對

10、變化很小。如棉，在如棉，在53.3101.3kPa高的大氣壓下，僅有小于高的大氣壓下，僅有小于0.5%的的回潮率值的變化?；爻甭手档淖兓?。n三、纖維的吸濕機(jī)理三、纖維的吸濕機(jī)理 水分與纖維的作用及其附著與脫離過程。水分與纖維的作用及其附著與脫離過程。n由于纖維種類繁多，吸濕又是復(fù)雜的物理、化學(xué)由于纖維種類繁多，吸濕又是復(fù)雜的物理、化學(xué)作用，因此已有的理論有其適用范圍。作用，因此已有的理論有其適用范圍。n（一）（一） Peirce理論理論nPeirce理論認(rèn)為，纖維的吸濕包括直接吸收水分理論認(rèn)為，纖維的吸濕包括直接吸收水分和間接吸收水分。和間接吸收水分。n直接吸收水分是由纖維大分子的親水性基團(tuán)直

11、接直接吸收水分是由纖維大分子的親水性基團(tuán)直接吸著的水分子。吸著的水分子。n間接吸收水分接續(xù)在已被吸著的水分子上。間接吸收水分接續(xù)在已被吸著的水分子上。n1.直接水：紡織材料內(nèi)部的極性基團(tuán)吸水。直接水：紡織材料內(nèi)部的極性基團(tuán)吸水。極性基團(tuán)有：極性基團(tuán)有：羊毛、蠶絲：羊毛、蠶絲： -COOH， -NH2 ，-OH 棉：每個(gè)環(huán)上含有三個(gè)棉：每個(gè)環(huán)上含有三個(gè)-OH粘膠：粘膠：-OH； 維綸：維綸：-OH 腈綸：腈綸：-CN 強(qiáng)極性；錦綸：強(qiáng)極性；錦綸：-CONH-n結(jié)合力較強(qiáng)，主要是氫鍵力，放出熱量較多。結(jié)合力較強(qiáng)，主要是氫鍵力，放出熱量較多。n2.間接水：直接水本身具有極性再吸水。間接水：直接水本身

12、具有極性再吸水。n結(jié)合力較弱，主要是范德華力，放出熱量較少。結(jié)合力較弱，主要是范德華力，放出熱量較少。n直接吸收水直接吸收水與親水基團(tuán)結(jié)合，緊靠在大分子上；與親水基團(tuán)結(jié)合，緊靠在大分子上；影響纖維的物理性能；影響纖維的物理性能；多數(shù)初始吸收水為直接吸收水分子。多數(shù)初始吸收水為直接吸收水分子。n間接吸收水間接吸收水續(xù)接在已吸著的水分子上，屬液體水，包括凝結(jié)于表續(xù)接在已吸著的水分子上，屬液體水，包括凝結(jié)于表面和孔隙的水；面和孔隙的水；影響纖維的形態(tài)；影響纖維的形態(tài)；高濕時(shí)的吸收水主要為間接吸收水。高濕時(shí)的吸收水主要為間接吸收水。nPeirce理論是用于棉纖維吸濕的二相理論。理論是用于棉纖維吸濕的二

13、相理論。n（二）（二）Speakman理論理論n羊毛吸濕的三相理論羊毛吸濕的三相理論n第一相水分子是與角朊分子側(cè)鏈中的親水基團(tuán)結(jié)第一相水分子是與角朊分子側(cè)鏈中的親水基團(tuán)結(jié)合的水，對結(jié)構(gòu)的剛性無影響。合的水，對結(jié)構(gòu)的剛性無影響。n第二相水分子被吸著在主鏈的各極性基團(tuán)上，并第二相水分子被吸著在主鏈的各極性基團(tuán)上，并取代分子鏈段間的相互作用，對纖維的剛性有很取代分子鏈段間的相互作用，對纖維的剛性有很大影響。大影響。n第三相水分子是填充在纖維空隙間和分子間的汽第三相水分子是填充在纖維空隙間和分子間的汽、液態(tài)水。、液態(tài)水。n其他纖維的吸濕其他纖維的吸濕：對：對高吸濕纖維高吸濕纖維的材料可以參考的材料可以

14、參考Peirce的二相理論；對的二相理論；對低吸濕性或主要依靠表面低吸濕性或主要依靠表面和凝結(jié)液態(tài)水吸附的纖維和凝結(jié)液態(tài)水吸附的纖維，可運(yùn)用間接吸收水的，可運(yùn)用間接吸收水的概念予以理論估計(jì)和解釋。概念予以理論估計(jì)和解釋。四、吸濕滯后性（吸濕保守現(xiàn)象）四、吸濕滯后性（吸濕保守現(xiàn)象） n1.1.定義：定義：同樣的纖維在一定的大氣溫濕度條件下，同樣的纖維在一定的大氣溫濕度條件下，從放濕達(dá)到的平衡回潮率總是大于從吸濕達(dá)到的從放濕達(dá)到的平衡回潮率總是大于從吸濕達(dá)到的平衡回潮率的現(xiàn)象。平衡回潮率的現(xiàn)象。n據(jù)資料表明，在標(biāo)準(zhǔn)據(jù)資料表明，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，差值為：狀態(tài)下，差值為：羊毛羊毛 2.0%2.0%， 粘纖

15、粘纖 1.8%1.8%2.0%2.0%，蠶絲蠶絲1.2%1.2%，棉，棉0.9%0.9%，錦，錦綸綸0.25% 0.25% ，滌綸等吸濕等溫線和放滌綸等吸濕等溫線和放溫等溫線則基本重合。溫等溫線則基本重合。n同一種纖維的吸濕等溫線與放濕等溫線并不重合，同一種纖維的吸濕等溫線與放濕等溫線并不重合，而形成吸濕滯后圈。而形成吸濕滯后圈。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.都是對數(shù)曲線都是對數(shù)曲線；2.起始段快，以后減慢直至平衡起始段快，以后減慢直至平衡；3.吸濕平衡所需時(shí)間小于放濕平衡所需時(shí)間；吸濕平衡所需時(shí)間小于放濕平衡所需時(shí)間；4.吸濕平衡吸濕平衡W不等于放濕平衡不等于放濕平衡W。n吸濕滯后值（即差值）與纖維的吸

16、濕能力和相對吸濕滯后值（即差值）與纖維的吸濕能力和相對濕度有關(guān)。在同一相對濕度條件下，吸濕性大的濕度有關(guān)。在同一相對濕度條件下，吸濕性大的纖維，差值比較大。纖維，差值比較大。吸濕滯后性的應(yīng)用：吸濕滯后性的應(yīng)用： n調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕調(diào)濕和預(yù)調(diào)濕： 預(yù)調(diào)濕：將紡織材料在低溫（預(yù)調(diào)濕：將紡織材料在低溫（45452 2）下預(yù)烘干，使下預(yù)烘干，使其回潮率大大低于要達(dá)到的回潮率。其回潮率大大低于要達(dá)到的回潮率。調(diào)濕調(diào)濕：將紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下平衡：將紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下平衡2424小時(shí)，以減少小時(shí)，以減少由吸濕滯后性造成的測試誤差。由吸濕滯后性造成的測試誤差。n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的

17、原因： a.a.能量獲得概率的差異；能量獲得概率的差異；b.b.水分子進(jìn)出的差異；水分子進(jìn)出的差異； c.c.纖維結(jié)構(gòu)的差異；纖維結(jié)構(gòu)的差異； d.d.水分子分布的差異；水分子分布的差異； e.e.熱能作用的差異等。熱能作用的差異等。 n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的原因： a.a.能量獲得概率的差異；能量獲得概率的差異；吸濕過程中，水分子是高速運(yùn)動的自由顆粒，吸濕過程中，水分子是高速運(yùn)動的自由顆粒，本身具有動能和較大的運(yùn)動自由程；本身具有動能和較大的運(yùn)動自由程；放濕過程中，水分子是被吸附的水分子或液態(tài)放濕過程中，水分子是被吸附的水分子或液態(tài)的水分子，運(yùn)動能量低，活動范圍小，

18、要脫離的水分子，運(yùn)動能量低，活動范圍小，要脫離和蒸發(fā)必須獲得能量。和蒸發(fā)必須獲得能量。n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的原因：b.b.水分子進(jìn)出的差異；水分子進(jìn)出的差異；吸濕過程中，纖維內(nèi)的通道和位置是敞開和空著吸濕過程中，纖維內(nèi)的通道和位置是敞開和空著的，水分子可以很方便地從任意通道進(jìn)入空位而的，水分子可以很方便地從任意通道進(jìn)入空位而被吸附，并且吸附可以是同時(shí)、多方位進(jìn)行；被吸附，并且吸附可以是同時(shí)、多方位進(jìn)行；放濕過程中，各通道已被占位的水分子或液態(tài)水放濕過程中，各通道已被占位的水分子或液態(tài)水堵塞，水分子的進(jìn)出必須挨個(gè)進(jìn)行，是單方向，堵塞，水分子的進(jìn)出必須挨個(gè)進(jìn)行，是單方向

19、，而且存在通道變化產(chǎn)生的死穴而無法退出。而且存在通道變化產(chǎn)生的死穴而無法退出。n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的原因：c.c.纖維結(jié)構(gòu)的差異纖維結(jié)構(gòu)的差異纖維結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在吸濕后纖維不可逆纖維結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在吸濕后纖維不可逆的膨脹與微結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致有更多的機(jī)制保的膨脹與微結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致有更多的機(jī)制保留水分。留水分。n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的原因：d.d.水分子分布的差異；水分子分布的差異；水分子在纖維吸、放濕時(shí)的濃度不一致，而且濃水分子在纖維吸、放濕時(shí)的濃度不一致，而且濃度的分布也是不一致的。度的分布也是不一致的。吸濕時(shí)，水汽濃度外高內(nèi)低，

20、是連續(xù)單調(diào)下降的；吸濕時(shí)，水汽濃度外高內(nèi)低，是連續(xù)單調(diào)下降的；放濕時(shí)，水汽濃度內(nèi)高外低，不僅分布不均勻，放濕時(shí)，水汽濃度內(nèi)高外低，不僅分布不均勻，還時(shí)有不連續(xù)特征。還時(shí)有不連續(xù)特征。n2 2. .吸濕滯后性產(chǎn)生的原因吸濕滯后性產(chǎn)生的原因：e.e.熱能作用的差異等。熱能作用的差異等。 水分子進(jìn)入纖維附著或停留將釋放熱能，使纖水分子進(jìn)入纖維附著或停留將釋放熱能，使纖維內(nèi)的溫度升高，有利于分子的再運(yùn)動與調(diào)整，維內(nèi)的溫度升高，有利于分子的再運(yùn)動與調(diào)整，或使纖維分子運(yùn)動和纖維體膨脹而消耗此能量，或使纖維分子運(yùn)動和纖維體膨脹而消耗此能量，后者有利于水分的再進(jìn)入。后者有利于水分的再進(jìn)入。n除上述原因外，纖維

21、表面能的變化、反復(fù)除上述原因外，纖維表面能的變化、反復(fù)吸濕的作用、其他雜質(zhì)的帶入等，都是導(dǎo)吸濕的作用、其他雜質(zhì)的帶入等，都是導(dǎo)致纖維吸濕滯后及其變化的原因。致纖維吸濕滯后及其變化的原因。五、影響纖維吸濕的因素五、影響纖維吸濕的因素 影響纖維回潮率的因素有影響纖維回潮率的因素有內(nèi)因內(nèi)因和和外因外因兩個(gè)方面。兩個(gè)方面。 內(nèi)在因素內(nèi)在因素包括包括：n化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)-纖維大分子中處于自由狀態(tài)的親水基團(tuán)的數(shù)量纖維大分子中處于自由狀態(tài)的親水基團(tuán)的數(shù)量和極性的強(qiáng)弱；和極性的強(qiáng)弱；n聚集態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)-纖維的結(jié)晶度、纖維內(nèi)孔隙的大小和多少；纖維的結(jié)晶度、纖維內(nèi)孔隙的大小和多少；n形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)-纖維比表

22、面積的大小，截面形狀、粗細(xì)及表面纖維比表面積的大小，截面形狀、粗細(xì)及表面粗糙程度；纖維伴生物的性質(zhì)和含量。粗糙程度；纖維伴生物的性質(zhì)和含量。 外在條件外在條件包括包括：溫濕度；氣壓；原來回潮率的大小。：溫濕度；氣壓；原來回潮率的大小。( (一一) )纖維內(nèi)在因素纖維內(nèi)在因素 1 1親水基團(tuán)的作用親水基團(tuán)的作用 n纖維大分子中，親水基團(tuán)的多少和極性強(qiáng)弱均纖維大分子中，親水基團(tuán)的多少和極性強(qiáng)弱均能影響其吸濕能力的大小。數(shù)量越多，極性越能影響其吸濕能力的大小。數(shù)量越多，極性越強(qiáng)，纖維的吸濕能力越高。強(qiáng)，纖維的吸濕能力越高。n各種基團(tuán)對纖維素纖維，蛋白質(zhì)纖維，合成纖維各種基團(tuán)對纖維素纖維，蛋白質(zhì)纖維，

23、合成纖維吸水性都有很大影響。吸水性都有很大影響。n如：羥基（如：羥基（OH）、）、酰胺鍵（酰胺鍵（NHCO)、羧、羧基（基（COOH）、氨基）、氨基(NH2)等，與水分子的親等，與水分子的親和力很大，能與水分子形成化學(xué)結(jié)合水（吸收和力很大，能與水分子形成化學(xué)結(jié)合水（吸收水）。水）。n纖維素纖維：纖維素纖維：n如棉、粘纖、銅氨等纖維，大分子中的每一葡萄如棉、粘纖、銅氨等纖維，大分子中的每一葡萄糖?；刑鞘；?個(gè)個(gè)OH，在水分子和，在水分子和OH之間可之間可形成氫鍵，所以吸濕性較大。醋酯纖維中大部分形成氫鍵，所以吸濕性較大。醋酯纖維中大部分羥基都被乙?；u基都被乙酰基（COCH3）取代，而

24、乙?；鶎Γ┤〈?，而乙?；鶎λ奈τ植粡?qiáng)，因此醋酯纖維的吸濕性較低。水的吸引力又不強(qiáng)，因此醋酯纖維的吸濕性較低。蛋白質(zhì)纖維：蛋白質(zhì)纖維：n主鏈上含有親水性的酰胺基、氨基（主鏈上含有親水性的酰胺基、氨基（NH2）羧）羧基（基（COOH）等親水性基團(tuán)，因此吸濕性很好，）等親水性基團(tuán)，因此吸濕性很好，尤其是羊毛，側(cè)鏈中親水基團(tuán)較蠶絲更多，故其尤其是羊毛，側(cè)鏈中親水基團(tuán)較蠶絲更多，故其吸濕性優(yōu)于蠶絲。吸濕性優(yōu)于蠶絲。合成纖維：合成纖維：n維綸：大分子中含有羥基（維綸：大分子中含有羥基（OH），經(jīng)縮醛化后一部），經(jīng)縮醛化后一部分羥基被封閉，吸濕性減小，分羥基被封閉，吸濕性減小，但在合纖中其吸濕能力但在

25、合纖中其吸濕能力最好。最好。n錦綸錦綸6、錦綸、錦綸66：大分子中，每：大分子中，每6個(gè)碳原子上含有一個(gè)個(gè)碳原子上含有一個(gè)酰胺基（酰胺基（CONH），所以也具有一定的吸濕能力。），所以也具有一定的吸濕能力。n腈綸：大分子中雖有極性強(qiáng)的氰基（腈綸：大分子中雖有極性強(qiáng)的氰基（CN），但絕大），但絕大部分形成規(guī)整排列，故吸濕性差。部分形成規(guī)整排列，故吸濕性差。n滌綸、丙綸：因缺少親水性基團(tuán)，故吸濕能力極差，尤滌綸、丙綸：因缺少親水性基團(tuán)，故吸濕能力極差，尤其是丙綸基本不吸濕。其是丙綸基本不吸濕。n另：大分子聚合度低的纖維，如端基是親水性基團(tuán)，可另：大分子聚合度低的纖維，如端基是親水性基團(tuán)，可增加其吸

26、濕能力。增加其吸濕能力。2纖維的結(jié)晶度纖維的結(jié)晶度n纖維的結(jié)晶度越低，吸濕能力就越強(qiáng)。在同纖維的結(jié)晶度越低，吸濕能力就越強(qiáng)。在同樣的結(jié)晶度下，微晶體的大小對吸濕性也有影樣的結(jié)晶度下，微晶體的大小對吸濕性也有影響。一般來說，晶體小的吸濕性較大。響。一般來說，晶體小的吸濕性較大。n如：如：棉經(jīng)絲光后，由于結(jié)晶度降低使吸濕量增加；棉經(jīng)絲光后，由于結(jié)晶度降低使吸濕量增加；棉和粘膠棉和粘膠同屬纖維素纖維，每一個(gè)葡萄糖?；瑢倮w維素纖維，每一個(gè)葡萄糖剩基上都含有上都含有3個(gè)個(gè)OH，但棉纖維的結(jié)晶度為，但棉纖維的結(jié)晶度為70左左右，而粘膠纖維僅右，而粘膠纖維僅30左右，左右，W粘膠粘膠W棉。棉。n纖維無定形

27、區(qū)內(nèi)縫隙孔洞越多越大，纖維吸濕能纖維無定形區(qū)內(nèi)縫隙孔洞越多越大，纖維吸濕能力越強(qiáng)。力越強(qiáng)。n如：如：粘膠纖維粘膠纖維結(jié)構(gòu)比棉纖維疏松，縫隙孔洞多，結(jié)構(gòu)比棉纖維疏松，縫隙孔洞多， 是其吸濕能力遠(yuǎn)高于棉的原因之一；是其吸濕能力遠(yuǎn)高于棉的原因之一； 合成纖維合成纖維結(jié)構(gòu)一般比較致密，而天然纖維組結(jié)構(gòu)一般比較致密，而天然纖維組 織中有微隙，這也是天然纖維的吸濕能力遠(yuǎn)織中有微隙，這也是天然纖維的吸濕能力遠(yuǎn) 大于合成纖維的原因之一。大于合成纖維的原因之一。n粘膠纖維比棉纖維吸濕能力的原因：粘膠纖維比棉纖維吸濕能力的原因：1.1.結(jié)晶度增大，吸濕性減??；結(jié)晶度增大，吸濕性減?。?.2.聚合度增大，游離基團(tuán)減

28、小，吸濕性減??；聚合度增大，游離基團(tuán)減小，吸濕性減??；3.3.取向度對材料的吸濕性幾乎無影響。取向度對材料的吸濕性幾乎無影響。4.4.纖維無定形區(qū)內(nèi)縫隙孔洞越多越大，纖維吸濕能力纖維無定形區(qū)內(nèi)縫隙孔洞越多越大，纖維吸濕能力越強(qiáng)。越強(qiáng)。n棉的結(jié)晶度：棉的結(jié)晶度：70%左右，聚合度：左右，聚合度：600015000左右左右，回潮率：，回潮率：8.5%；n粘膠結(jié)晶度：粘膠結(jié)晶度：30%左右，聚合度：左右，聚合度：500左右，回潮率：左右，回潮率：13% ；n粘膠纖維結(jié)構(gòu)比棉纖維疏松，縫隙孔洞多；粘膠纖維結(jié)構(gòu)比棉纖維疏松，縫隙孔洞多；n粘膠吸濕性好于棉粘膠吸濕性好于棉 。3 3纖維的比表面積纖維的比表

29、面積 n 纖維的比表面積越大，表面能也就越大，表面吸纖維的比表面積越大，表面能也就越大，表面吸附能力越強(qiáng)，吸附的水分子數(shù)也越多，吸濕性越好。附能力越強(qiáng)，吸附的水分子數(shù)也越多，吸濕性越好。細(xì)纖維的比表面積大，比粗纖維的回潮率偏大些。細(xì)纖維的比表面積大，比粗纖維的回潮率偏大些。n如：超細(xì)滌綸、表面改性滌綸和多微孔滌綸，本身如：超細(xì)滌綸、表面改性滌綸和多微孔滌綸，本身組成并未發(fā)生改變，但吸濕性卻明顯改善。組成并未發(fā)生改變，但吸濕性卻明顯改善。4 4纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì) a. a. 棉：含氮物質(zhì)、果膠、棉蠟、脂肪等。棉：含氮物質(zhì)、果膠、棉蠟、脂肪等。 b. b. 羊毛：油脂等。羊毛

30、：油脂等。 c. c. 麻、絲：膠質(zhì)（絲膠）。麻、絲：膠質(zhì)（絲膠）。 d. d. 化學(xué)纖維表面的油劑化學(xué)纖維表面的油劑（二）外界因素（二）外界因素 1 1溫度的影響溫度的影響 n在一般的情況下，隨著空氣和纖維材料溫度的提在一般的情況下，隨著空氣和纖維材料溫度的提高，纖維的平衡回潮率將會下降。高，纖維的平衡回潮率將會下降。 2 2相對濕度的影響相對濕度的影響 n在一定溫度條件下，相對濕度越高，空氣中水在一定溫度條件下，相對濕度越高，空氣中水 蒸氣的壓力越大，也即是單位體積空氣內(nèi)的水分蒸氣的壓力越大，也即是單位體積空氣內(nèi)的水分子數(shù)目越多，水分子到達(dá)纖維表面的機(jī)會越多，子數(shù)目越多，水分子到達(dá)纖維表面

31、的機(jī)會越多，纖維的吸濕也就較多。纖維的吸濕也就較多。n在溫度和濕度這兩個(gè)因素：在溫度和濕度這兩個(gè)因素：對親水性纖維來說，相對濕度對回潮率的影響對親水性纖維來說，相對濕度對回潮率的影響是主要的；是主要的；對疏水性的合成纖維來說，溫度對回潮率的影對疏水性的合成纖維來說，溫度對回潮率的影響明顯。響明顯。 3.3.氣壓的影響氣壓的影響4.4.纖維原來回潮率大小的影響纖維原來回潮率大小的影響 由吸濕滯后性我們可知，當(dāng)纖維材料置于一由吸濕滯后性我們可知，當(dāng)纖維材料置于一新的大氣條件下時(shí)，其從放濕達(dá)到平衡時(shí)的新的大氣條件下時(shí)，其從放濕達(dá)到平衡時(shí)的回潮率要高于從吸濕達(dá)到的回潮率。故纖維回潮率要高于從吸濕達(dá)到的

32、回潮率。故纖維原來回潮率大小也有一定的影響。原來回潮率大小也有一定的影響。第二節(jié)第二節(jié) 吸濕性的測量吸濕性的測量n吸濕性的測試方法：分為直接法與間接法兩大類。吸濕性的測試方法：分為直接法與間接法兩大類。n一、直接測定法：直接獲取纖維中水分重量的測一、直接測定法：直接獲取纖維中水分重量的測量方法。量方法。 稱得濕重稱得濕重G Ga a，去除水分后得干重，去除水分后得干重G G0 0，根據(jù)，根據(jù)定義求得定義求得W W。具體的測試方法具體的測試方法有：烘箱法；紅外線輻射法有：烘箱法；紅外線輻射法 ；高頻加；高頻加熱干燥法；吸濕劑干燥法；真空干燥法。熱干燥法；吸濕劑干燥法；真空干燥法。n二、間接測定法

33、二、間接測定法 利用紡織材料中含水多少與某些物理性質(zhì)利用紡織材料中含水多少與某些物理性質(zhì)（如電阻、電容、水分子振動吸收能等）密切相（如電阻、電容、水分子振動吸收能等）密切相關(guān)的原理，通過測試這些性質(zhì)來推測含水率或回關(guān)的原理，通過測試這些性質(zhì)來推測含水率或回潮率。潮率。特點(diǎn)：不用去除材料中的水分，不損壞試樣，速度很特點(diǎn)：不用去除材料中的水分，不損壞試樣，速度很快快, ,可以不接觸試樣在生產(chǎn)上可用作連續(xù)測定，便于對可以不接觸試樣在生產(chǎn)上可用作連續(xù)測定，便于對回潮自動監(jiān)控；回潮自動監(jiān)控；影響因素較多，在穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性欠佳。影響因素較多，在穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性欠佳。第三節(jié)第三節(jié) 吸濕對纖維性

34、質(zhì)的影響吸濕對纖維性質(zhì)的影響一、一、 對重量的影響對重量的影響 Gk=G0（1+Wk） Gk=Ga（1+Wk）/（1+Wa）二、對長度和橫截面積的影響二、對長度和橫截面積的影響 纖維吸濕后體積膨脹，橫向膨脹大而縱向膨脹小，纖維吸濕后體積膨脹，橫向膨脹大而縱向膨脹小，表現(xiàn)出明顯的各向異性。表現(xiàn)出明顯的各向異性。不利之處不利之處：使織物變厚、變硬，是造成織物收縮的原使織物變厚、變硬，是造成織物收縮的原因之一。因之一。三、三、對密度的影響對密度的影響nW增加，纖維密度增加；大多數(shù)纖維在增加，纖維密度增加；大多數(shù)纖維在W=4%6% 時(shí)密度最大。時(shí)密度最大。nW再增加，纖維密度逐漸變小，因?yàn)槔w維體積顯再

35、增加，纖維密度逐漸變小，因?yàn)槔w維體積顯著膨脹，而水的比重小于纖維。著膨脹，而水的比重小于纖維。幾種纖維密度隨回潮率變化圖幾種纖維密度隨回潮率變化圖四、四、對機(jī)械性質(zhì)的影響對機(jī)械性質(zhì)的影響 纖維吸濕后，其力學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)力、伸長、彈性、剛纖維吸濕后，其力學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)力、伸長、彈性、剛度等隨之變化。度等隨之變化。對強(qiáng)力的影響：對強(qiáng)力的影響：la.一般規(guī)律是一般規(guī)律是W增加，其強(qiáng)力會下降；增加，其強(qiáng)力會下降；lb.吸濕能力差的纖維，吸濕能力差的纖維，W增加，強(qiáng)力變化不太顯著。增加，強(qiáng)力變化不太顯著。lc.棉、麻纖維，吸濕后強(qiáng)力反而增加；棉、麻纖維，吸濕后強(qiáng)力反而增加；對纖維伸長率的影響對纖維伸長率的影響：

36、W增加，伸長率有所增加。增加，伸長率有所增加。這是因?yàn)樗肿舆M(jìn)入纖維內(nèi)部后，減弱了大分子間的這是因?yàn)樗肿舆M(jìn)入纖維內(nèi)部后，減弱了大分子間的結(jié)合力，使它在受外力作用時(shí)容易伸直和產(chǎn)生相對滑結(jié)合力，使它在受外力作用時(shí)容易伸直和產(chǎn)生相對滑移的緣故。移的緣故。纖維的脆性、硬性有所減小，塑性變形增加，摩纖維的脆性、硬性有所減小，塑性變形增加，摩擦系數(shù)有所增加。擦系數(shù)有所增加。n溫濕度對紡織加工的影響很大，主要就是由于纖溫濕度對紡織加工的影響很大，主要就是由于纖維吸濕后機(jī)械性能發(fā)生變化引起的。維吸濕后機(jī)械性能發(fā)生變化引起的。如回潮率太低，則纖維或紗線的剛性變大，加工中易如回潮率太低，則纖維或紗線的剛性變大，

37、加工中易于斷裂；回潮率太高，則纖維中的雜質(zhì)難于清除同時(shí)于斷裂；回潮率太高，則纖維中的雜質(zhì)難于清除同時(shí)易于相互糾纏成結(jié)或繞在機(jī)件上，影響加工的正常進(jìn)易于相互糾纏成結(jié)或繞在機(jī)件上，影響加工的正常進(jìn)行。行。纖維的剛性和彈性還影響到纖維的相互抱合，使紗線纖維的剛性和彈性還影響到纖維的相互抱合，使紗線的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量受到影響；吸濕性對纖維變形的影響，的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量受到影響；吸濕性對纖維變形的影響，反映在加工成品如紗線和織物的長度或尺寸上的不穩(wěn)反映在加工成品如紗線和織物的長度或尺寸上的不穩(wěn)定。定。五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響n纖維吸濕放熱纖維吸濕放熱n1.原因：空氣中水分子的動能轉(zhuǎn)換為熱能。原因：空氣中水分子的動能轉(zhuǎn)換為熱能。n2.指標(biāo)：指標(biāo)：a.吸濕微分熱吸濕微分熱：纖維在給定回潮率時(shí)吸著：纖維在給定回潮率時(shí)吸著1克水放出的克水放出的熱量。單位為熱量。單位為J/g（水）。（水）。b.吸濕積分熱吸濕積分熱：在一定的溫度下，：在一定的溫度下，1g干燥纖維從某一干燥纖維從某一回潮率吸濕到達(dá)完全潤濕，所放出的總熱量，單位為回潮率