12 亲水性纤维及纺织品 产业用功能纤维及纺织品 教学课件.ppt

第一节 概 述 第一节 概 述 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第二节 纤维的亲水性 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第三节 合成纤维亲水化方法 第四节 亲水性纤维的生产 第四节 亲水性纤维的生产 第四节 亲水性纤维的生产 第四节 亲水性纤维的生产 第五节 纤维亲水性的检测 第十二章 亲水性纤维及纺织品 合成纤维具有许多优良特性，在机械性能、物理和化学性质等方面，许多指标都超过了天然纤维。 与天然纤维相比，大多数合成纤维是疏水性的，吸湿性和透气性差，易产生静电，易沾污和易燃等，制成衣料在服用过程中不如天然纤维舒适。 天然纤维棉、麻、丝、毛均属于亲水性纤维，而合成纤维涤纶、腈纶、丙纶均为疏水性纤维。 为改进合成纤维的亲水性，最早采用方法是与天然纤维混纺。 1967年，德国拜耳公司开发出一种在水中不溶胀的亲水性聚丙烯腈纤维，该纤维具有皮芯双重结构，芯部沿纤维有许多微孔，皮层也有导孔与芯部连通。 由人体皮肤表面分泌出来的水分有两种形式 一、亲水性： 指纤维吸收水分并将水分向邻近纤维输送的能力。 气态的湿气 液态的汗水 二、纤维亲水性机理 1、吸湿性机理 吸湿性：气态水分受到纤维表面和内部的化学及物理作用而被吸收，这种性质称为纤维的吸湿性。 吸湿性主要取决于纤维的化学结构。 吸湿率：单位质量的绝干纤维在一定温度湿度条件下所能吸收的水分量。 纤维模量、强度、弹性回复等均因吸湿降低；纤维吸湿性好，不易产生静电；纤维吸水后，耐热性减弱。 二、纤维亲水性机理 2、吸水性机理 吸水性：液态水分在纤维表面扩散，被纤维中的空隙、毛细管和纤维之间的空隙所吸收，这种性质称为纤维的吸水性。 吸水性强弱既与纤维化学结构有关，也与物理结构相联系。对于疏水性纤维，物理结构起主要作用。 保水率来表示纤维吸水性 三、影响纤维亲水性的主要因素 极性基团：羧基-COOH、酰胺基-CONH-、羟基-OH、氨基-NH2。 纤维高分子结构中亲随行基团的数目越多，基团的极性越强，纤维的亲水性越好。 部分极性基团的亲水性大小顺序： -COO- -NH3+ -NH2 -COOH 三、影响纤维亲水性的主要因素 物理结构 一般认为，在纤维高分子的结晶区和高序区，活性基团之间形成交联，如氢键，所以水分子不容易渗入结晶区，呈现疏水性。 在非晶区或低序区以及形态结构粗糙、微孔或空隙很多的区域，水分子易于扩散和停留，表现为亲水性。 晶区大小：晶区小，晶粒表面积大，晶粒表面未键合亲水基团多 四、纤维吸收水分后性能的变化 （一）吸着热和润湿热 微分吸着热Q：一无限质量的纤维材料在给定回潮率下吸收1g水时所放出的热量。 纤维 + 蒸汽 纤维 + 液态水 纤维 + 吸收的水量 Qv L QL Qv = QL + L L：作用温度下水的冷凝潜热， 又称膨胀热 四、纤维吸收水分后性能的变化 （一）吸着热和润湿热 积分吸着热W（润湿热）：表示干燥的、质量为1g的纤维材料在给定的回潮率下完全浸湿时释放的热量。 r：回潮率 四、纤维吸收水分后性能的变化 （二）纤维的膨胀 具有亲水性基团的纤维在吸湿吸水后，体积发生变化，横向和纵向发生膨胀，随之引起纱线和织物的大小、形状、挺直度、透气性和密度的变化。 四、纤维吸收水分后性能的变化 （三）纤维力学性能的变化 水分进入纤维内部改变了分子间作用力，从而使强度下降，断裂伸长增加。所以随着回潮率增加，纤维塑性形变增加，容易变形，柔软，纤维表面的摩擦系数也随着回潮率增加而增大。 （四）纤维的电学性能 纤维回潮率较大可使纤维电阻和介电系数明显下降。 五、纤维亲水性与服用舒服性的关系 从生理角度考虑，纤维制成的衣料在使用时能调节体温和保护机体。 不感蒸发：当环境温度低于25℃-28℃时，对流和辐射等非发汗蒸发传热是主要的，此时体内水分经皮肤向外界传输的过程。 感知蒸发：如果环境温度在30℃以上，环境与人体的温差小，发汗蒸发作用就成为主要的体温调节形式。 五、纤维亲水性与服用舒服性的关系 人体处于静止状态下，不感蒸发量约为15g/(m2h）；人体所处环境温度较高或从事重体力活动，从人体蒸发出来的水分量，约10015g/(m2