纺织材料学课件第九章 节 纺织材料的吸湿性.pptVIP

1 第九章 纤维的吸湿性P43 2 第一节 吸湿平衡与吸湿指标 纤维材料在大气中吸收或放出气态水的能力称为吸湿性。 一、吸湿平衡 大气条件变化，纤维含湿量变化，一定时间后趋于稳定，这时进入纤维中的水分子数量等于从纤维内逸出的水分子数，这种现象称为吸湿平衡，其是一种动态平衡。 吸湿：进入纤维中的水分大于放出的水分。 放湿：……………………小于……………。 3 二、吸湿指标 1. 回潮率与含水率 （1） 回潮率: （2） 含水率: G —材料湿重； G0—材料干重。 4 2.平衡回潮率 纤维材料在一定的大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳定的回潮率，称～。 3.标准回潮率 纤维材料在标准大气条件下放置一段时间后所达到的平衡回潮率。材料测试必须在此回潮率下进行。 标准大气条件: 温度－－20℃ ±1℃； 相对湿度－－65% ±2% 5 混合材料或混纺纱的公定回潮率： 4.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。（纯粹是为工作方便而选定的，接近但不是标准回潮率）。 8 例：Ｔ实际回潮率0.3％，粘胶实际回潮率12％，为使二者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比。 9 例：Ｔ实际回潮率0.3％，粘胶实际回潮率12％，为使二者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比。 10 一、吸湿机理 所谓吸湿机理(理由或道理)，是指水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。 Peirce理论认为，水分子在纤维中的存在形式有： （1）直接水：亲水性基团直接吸着的水 （2）间接水：直接水本身因具有极性而再吸着的水 第二节 吸湿机理与影响吸湿的内部因素 11 间接吸收的水分子存在于纤维内部的微小间隙中成为微毛细水，当湿度很高时，间接吸收的水分子可以填充到纤维内部较大的间隙中，成为大毛细水，大毛细水的结合力除氢键引力以外包括范德华力、表面张力等，所以结合力小。 12 1.亲水基团的作用 亲水基团的作用是影响吸湿性的最本质因素。亲水基团的数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。 亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH（酰胺基） 羊毛： -CONH；-COOH,-NH2,-OH 蚕丝： -CONH；少-COOH,－NH2,-OH 棉: 每个葡萄糖剩基含三个OH；粘胶：-OH； 维纶：-OH； 腈纶：-CN 强极性；锦纶：-CONH 涤纶： 含-COO-、-CH2-，其吸水性弱 二、影响吸湿的内部因素 13 2. 结晶度和聚合度的影响 化学组成相同的纤维，吸湿性不一定相同，因内部结构不同。 （1）结晶度增大，吸湿性减小（吸湿主要发生在无定形区） 如棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿性增加 （2）聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小 如，棉: 结晶度70%左右，聚合度10000,回潮率8.5% 粘胶:结晶度30%左右，聚合度500左右,回潮率13% 　 粘胶吸湿性好于棉。 14 3.纤维的比表面积和内部空隙 （1）比表面积 单位体积的纤维所具有的表面积。 纤维的表面具有吸附作用。纤维的比表面积越大表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积大，故比粗纤维的吸湿性好些。成熟度差的棉吸湿较高。 15 （2）纤维内部孔隙 内部孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的吸湿能力越强。 16 4.纤维内的伴生物和杂质 纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响。 a.棉纤维中有含氮物质、果胶、棉蜡、脂肪等； b.羊毛表面的油脂（拒水）； c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶； d.化学纤维表面的油剂； 17 一、相对湿度与平衡回潮率 （温度恒定，大气湿度对回潮率的影响） 1.吸湿等温线和放湿等温线 吸湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下，干燥的纤维在不同的大气相对湿度下因吸湿而达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。 放湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下，最大平衡回潮率的纤维（大气相对湿度100%下平衡后）因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。 第三节 大气条件与纤维吸湿 18 2. 吸湿等温线的特点 （1）曲线呈上升趋势。表明随着相对湿度的增大，回潮率增大。 （2）曲线都呈反S形。表明吸湿机理基本一致。 0-15% 斜率大，吸湿速率快，极性基团吸水。 15%-70% 斜率小，吸湿速率慢，间接吸附水。 70%-100%斜率大，吸湿速