第二章 纤维吸湿性.ppt

第二章 纤维的吸湿性 研究吸湿性的意义 吸湿性影响纤维性能 亲水性纤维——天然纤维、再生纤维 疏水性纤维——合成纤维 吸湿性影响纤维的纺织加工性能 静电现象 吸湿性影响纺织品的使用舒适性 吸湿导汗 纤维吸湿性的研究内容 纤维的吸湿平衡（老知识） 纤维的吸湿热 纤维材料的吸湿速率 吸湿与纤维性能之间的关系 纤维的吸湿机理与理论 一、纤维的吸湿平衡 1.吸湿平衡： 单位时间内从纤维制品中放出或蒸发出来的水分等于它吸收大气中的水分 是一种动态的吸湿和放湿的平衡状态 吸湿与大气条件有关，标准大气条件：温度为20℃，相对湿度为65% 2.表征吸湿性能的指标 回潮率（moisture regain）W 含水率（moisture percentage）M 标准回潮率 标准大气条件下（温度为20℃，相对湿度为65%）纤维的回潮率 便于比较不同纤维材料的吸湿性 公定回潮率 人为规定的回潮率 为了贸易中计量和核价的需要而制定 混合原料的公定回潮率 3.纤维吸湿性的测试方法 直接法：先称取湿重，再干燥去水获得干重 烘箱法 应用最多 存在难以完全脱水、物质挥发干重称量精度低等问题 红外线干燥法（远红外） 利用红外线加热，速度快，设备简单 易局部过热，使材料变质 高频加热干燥法 利用极性分子和水分子在高频电场下转向摩擦生热烘干，干燥均匀 真空干燥法 真空降低水的沸点 适用于不耐高温的纤维 吸湿剂干燥法（五氧化二磷粉末、氯化钙颗粒） 间接法：利用纤维中含水率与纤维性能间关系的原理来测试 电阻测湿法 纤维回潮率不同，纤维的电阻不同 电容式测湿法 纤维回潮率不同，纤维的电容不同 微波吸收法 水和纤维材料对微波的吸收和衰减程度不同 红外光谱法 水对红外线吸收量与纤维材料含水量成比例 4.纤维吸湿滞后性 ①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时，两种平衡回潮率不相等，前者总是高于后者。 ②吸湿滞后性的原因 纤维吸湿滞后性的原因可以用水分子进入或离开纤维引起纤维干、湿结构的变化来解释。 ③纤维的吸湿等温线 在一定的温度条件下，纤维材料因吸湿达到平衡回潮率和大气相对湿度间的关系曲线，称为纤维的吸湿等温线（反S形） 天然及再生纤维的吸湿性能比合成纤维要好得多 ④吸湿滞后圈(直观反映吸湿滞后性) 在一定温度条件下，纤维材料由放湿达到平衡回潮率和大气相对湿度间的关系曲线，称为放湿等温线。 由于纤维的吸湿滞后性，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 吸湿滞后的差值与纤维的吸湿能力有关。一般规律是吸湿性大的纤维差值比较大 二、纤维的吸湿热 纤维吸湿放热的原因：当纤维吸收水分时，会产生热量，热是由于纤维分子与水分子之间的吸引而结合时水分子的动能降低而转换成热能被释放出来。 1.吸湿热指标 ①吸湿微分热Q，也称为吸湿热 定义：是指在一定回潮率条件下，1g质量的水被质量为无限大的纤维材料吸收时产生的热量 单位为Ｊ/ｇ 从水蒸气中吸收水分时产生的热量为Qv；从液态水中吸收时产生的热量为Ql，两者间关系为 Qv=Ql＋L 式中，L是在一定温度下，水蒸气凝聚时的潜热；Ql为纤维的吸湿微分热，有时称为膨胀热。 ②吸湿积分热W，也称为润湿热。 是指在一定回潮率条件下，1g质量干燥的纤维材料，达到完全润湿时所产生的热量 单位为Ｊ/g ③微分热与积分热之间的关系 当回潮率增量dr时，产生的热量为Qldr/100。如将其从r积分到饱和回潮率r时，这就是当回潮率为r时的积分热，即 反之，如果回潮率减少dr，则其所减少的热量也应该等于Ql dr／100，或微分热Ql等于 2.影响纤维吸湿热的因素 ①吸湿性能好的纤维，它的积分热高 ②纤维的积分热随纤维的回潮率提高而减少，在饱和时，积分热接近于零。纤维的微分热随回潮率增加而减少。 原因：高回潮率条件下，水分子与纤维结合松弛，产热少 。 ③纤维吸湿积分热的大小与纤维上亲水基团的极性有关，具有相同亲水基团的纤维，其积分热也基本相同。 ④纤维吸湿放热的应用 纤维吸湿放热的特性和衣着的舒适性有关，吸湿热大，有帮助人体调节体温的作用，体现为有较好的保暖性。 但纤维吸湿放热这一特性对纤维材料的储存是不利的，如果仓库空气潮湿和通风不良，就会因吸湿放热而使纤维或织物变质发霉，甚至引起火灾。 3.纤维吸湿热的测试方法 吸湿积分热的测量 将一已知质量的一定回潮率的纤维试样，放入一已知热容量的量热器中，并加过量的水，然后测量其上升的温度，根据上升的温度和测试系统的热容量，可以计算出积分热 吸湿微分热的测量 直接测量纤维的微分热是困难的，但可以测量与纤维微分热有关的其他性能，然后经换算得到。 量热器法：按积分热的测量方法，获得纤维的积分热—回潮率曲线，然后算出该纤维在任何给定回潮率