第六章 紡織材料的吸濕性

第六章紡織材料的吸濕性第一節(jié)吸濕指標(biāo)和吸濕機(jī)理一、吸濕指標(biāo)（一）回潮率與含水率1.回潮率:2.含水率:G—紡織材料濕重；G0—紡織材料干重。3.換算：

W=M/(1-M),M=W/(1+W)

G=G0/(1-M),G=G0×(1+W)2（二）標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率:紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置一段時間后所達(dá)到的平衡回潮率。標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:

溫度－－20℃±1℃；相對濕度－－65%±2%

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（三）公定回潮率(Wk)公定回潮率：貿(mào)易上為了計重和核價的需要，由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。（純粹是為工作方便而選定的，接近但不是標(biāo)準(zhǔn)回潮率）。天然纖維因含有雜質(zhì)及伴生物，纖維的公定回潮率和紗線的公定回潮率常不一致。常見纖維的公定回潮率如下表。4纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)原棉11.1桑蠶絲11滌綸0.4棉紗8.5柞蠶絲11錦綸4.5洗凈毛同質(zhì)16亞麻12腈綸2.0異質(zhì)15苧麻16.28維綸5.0毛條干梳18.25洋麻14.94氯綸0.5油梳19黃麻生麻19.05丙綸1.0精梳落毛16熟麻14.94醋酯纖維7.0山羊絨15大麻14.94銅氨纖維13.0兔毛15粘膠13玻璃纖維2.5（石蠟乳劑含量）幾種常見纖維的公定回潮率5混合材料或混紡紗的公定回潮率：式中：Wi—純紡材料的公定回潮率；

Pi—干重混紡比，以百分?jǐn)?shù)表示。例：求Ｔ65/Ｃ35混紡紗的公定回潮率。（滌Wk=0.4％，棉Wk=8.5％)

P325公式有誤！應(yīng)把括號前的“100”去掉。6（四）標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)

紡織材料在公定回潮率時的重量叫“標(biāo)準(zhǔn)重量”，也稱“公定重量”。

式中：Ga－稱見重量（實際濕重）;Wa－實際回潮率；G0－干重。7

通常所說的，如65/35的滌棉混紡紗，是干重混紡比，即各種纖維的干重占兩種纖維總干重的比例。而兩種纖維的實際回潮率不同，混紡紗吸濕后各纖維的濕重不同，故各濕重占混紡紗總濕重的比例不同?；旒徏喐芍鼗旒彵日鬯愠蓾裰鼗旒彵龋?/p>

纖維1：回潮率Ｗ1，濕重混比g1，干重混比g0纖維2:回潮率Ｗ2，濕重混比100-g1，干重混比100-g0計算公式：P326公式有誤！8例：Ｔ實際回潮率0.3％，粘膠實際回潮率12％，為使二者干重混紡比為65/35，求滌粘的濕重混紡比。9例：Ｔ實際回潮率0.3％，粘膠實際回潮率12％，為使二者干重混紡比為65/35，求滌粘的濕重混紡比。10二、吸濕機(jī)理（影響吸濕的內(nèi)因）（一）親水基團(tuán)的作用親水基團(tuán)是影響吸濕性的最本質(zhì)因素，數(shù)量越多，極性越強(qiáng)，纖維的吸濕能力越高。親水基團(tuán)：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH（酰胺基）11棉、粘膠:-OH；棉羊毛羊毛：-CONH,-COOH,-NH2,-OH蠶絲：-CONH,-COOH（少）,-NH2,-OH親水基團(tuán)：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH12維綸：-OH；腈綸：-CN強(qiáng)極性；錦綸：-CONH滌：含-COO-、-CH2-，其吸水性弱[CH2－CH]n

OH[NH(CH2)6－NHCO－(CH2)4CO]n[CH2－CH]n

CN親水基團(tuán)：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH13水分子在纖維中的存在形式（1）直接水：親水性基團(tuán)直接吸著的水（2）間接水：直接水本身因具有極性而再吸著的水14間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛細(xì)水，當(dāng)濕度很高時，間接吸收的水分子可以填充到纖維內(nèi)部較大的間隙中，成為大毛細(xì)水，大毛細(xì)水的結(jié)合力除氫鍵引力以外包括范德華力、表面張力等，所以結(jié)合力小。15（二）內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)組成相同的纖維，吸濕性不一定相同，因內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。1.結(jié)晶度大，吸濕性?。ㄎ鼭裰饕l(fā)生在無定形區(qū)）。如：棉經(jīng)絲光后，因結(jié)晶度降低使吸濕性增加；棉結(jié)晶度70%左右，粘膠結(jié)晶度30%左右，粘膠吸濕性好于棉。16172.取向度對材料的吸濕性幾乎無影響。3.聚合度增大，游離基團(tuán)減小，吸濕性減小。如，棉聚合度10000,回潮率8.5%；粘膠聚合度500左右,回潮率13%。

18（三）纖維的比表面積和內(nèi)部孔隙

1.比表面積單位體積的纖維所具有的表面積，稱~。比表面積大，表面吸附作用越強(qiáng)，吸濕性越好。細(xì)纖維比粗纖維比表面積大、回潮率大。表面吸附：材料表面的分子比內(nèi)部分子有多余的能量（稱表面能），具有吸附作用，能吸收大氣中的水分子。2.內(nèi)部孔隙纖維內(nèi)的孔隙越多越大，水分子越易進(jìn)入，纖維的吸濕能力越強(qiáng)。粘膠比棉疏松，吸濕能力比棉高。19（四）纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸濕能力也有影響。a.棉纖維中有含氮物質(zhì)、果膠（易吸水）；棉蠟、脂肪（不易吸水）等；b.羊毛表面的油脂（拒水）；c.麻纖維的果膠和蠶絲中的絲膠；d.化學(xué)纖維表面的油劑；20第二節(jié)大氣條件與纖維吸濕一、吸濕平衡與平衡回潮率（時間對回潮率的影響）1.吸濕平衡當(dāng)進(jìn)入纖維中的水分子數(shù)量多于從纖維內(nèi)逸出的水分子數(shù)時，纖維的回潮率增加，即吸濕，反之，則為放濕。當(dāng)吸放濕速度相同時就達(dá)到了吸濕平衡。2.平衡回潮率纖維材料在一定的大氣條件下,吸、放濕作用達(dá)到平衡穩(wěn)定的回潮率，稱～。分為吸濕平衡回潮率和放濕平衡回潮率。

213.吸、放濕平衡回潮率與時間的關(guān)系(1)都是對數(shù)曲線；(2)起始段快，以后減慢直至平衡；

(3)吸濕平衡所需時間小于放濕平衡所需時間；(4)吸放濕平衡回潮率不等。22二、溫度恒定，相對濕度與平衡回潮率的關(guān)系

（大氣濕度對回潮率的影響）

1.吸濕等溫線和放濕等溫線吸濕等溫線：在大氣壓力和溫度不變的條件下，纖維材料因吸濕而達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。放濕等溫線：在大氣壓力和溫度不變的條件下，纖維材料因放濕達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。23

2.吸濕等溫線的特點：（1）曲線呈上升趨勢。表明隨著相對濕度的增大，回潮率增大。（2）曲線都呈反S形。表明吸濕機(jī)理基本一致。

0-15%斜率大，吸濕速率快，極性基團(tuán)吸水。15%-70%斜率小，吸濕速率慢，間接吸附水。70%-100%斜率大，吸濕速率快，吸濕膨脹。（3）纖維種類不同，曲線的高低不同。表明各種纖維的平衡回潮率在相同的濕度條件下是不同的。24吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性，所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗所得。不同溫度時的吸濕等溫線以棉為例，如下圖所示。25三、吸濕滯后性（原有的濕度對平衡回潮率的影響）1.定義同樣的纖維材料在一定的大氣溫濕度條件下，從放濕達(dá)到平衡的回潮率大于從吸濕達(dá)到的平衡回潮率，這一性能稱為材料的吸濕滯后性，也稱吸濕保守現(xiàn)象。纖維吸、放濕與時間的關(guān)系262.吸濕滯后性曲線纖維的吸濕滯后現(xiàn)象同一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。濕滯的差值（吸濕滯后性造成的差值）與纖維的吸濕性有關(guān)，吸濕性好，差值大。濕滯差值的大小還與纖維原有的回潮率有關(guān)。如圖中b→b1（由吸濕狀態(tài)重新放濕），a→a1（由放濕狀態(tài)重新吸濕）。27a-b，c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖維的實際平衡回潮率處于兩條線之間的某一值，通常講的平衡回潮率是指理論平衡回潮率，即兩曲線的中間值。纖維的吸濕滯后現(xiàn)象283.吸濕滯后產(chǎn)生的原因一般認(rèn)為，吸濕時大分子間的連接點被迫拆開，而與水分子形成氫健結(jié)合；放濕時，由于大分子上較多的極性基團(tuán)對水分子的吸引，阻止水分子的離去，造成放濕時的平衡回潮率大。

294.吸濕滯后對實際工作的指導(dǎo)意義（1）預(yù)調(diào)濕

調(diào)濕:實驗前將試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置一定時間，使達(dá)到平衡回潮率。預(yù)調(diào)濕：預(yù)先將材料在較低的濕度下去濕，使纖維的回潮率遠(yuǎn)低于測試所要求的回潮率,然后再在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，使達(dá)到平衡回潮率。（2）車間溫濕度調(diào)節(jié)

纖維處于放濕時：纖維處于吸濕時：車間的濕度<規(guī)定值車間的濕度>規(guī)定值30四、濕度恒定溫度與平衡回潮率的關(guān)系

（溫度對回潮率的影響）1.吸濕等濕線纖維在一定的大氣壓力下，相對濕度一定時，平衡回潮率隨溫度而變化的曲線。羊毛和棉的吸濕等濕線312.曲線特點溫度愈高，平衡回潮率愈低。但在高溫高濕的條件下，平衡回潮率略有增加。羊毛和棉的吸濕等濕線32五、影響回潮率的外因（總結(jié)）1.溫度

溫度升高，平衡回潮率下降。

2.相對濕度溫度一定，相對濕度越高，纖維吸濕越大。親水性纖維，相對濕度的影響是主要的，疏水性纖維，溫度的