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1、关于纺织材料纤维的吸湿性第1页，讲稿共77张，创作于星期二第一节第一节 吸湿表征及吸湿机理吸湿表征及吸湿机理一、纤维的吸湿指标一、纤维的吸湿指标 1 1回潮率与含水率回潮率与含水率 回潮率回潮率W W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干 重的百分比。重的百分比。含水率含水率M M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿 重的百分比。重的百分比。式中：式中：G Ga a纺织材料湿重；纺织材料湿重；G G0 0 纺织材料干重。纺织材料干重。目前基本上采用回潮率。第2页，讲稿共77张，创作于星期二 2 2标准回潮率标准回潮率（1 1
2、）标准大气条件）标准大气条件 国际标准中的规定为：国际标准中的规定为：l温度（温度（T T）：）：20 320 3（热带为（热带为2727）l相对湿度（相对湿度（RH%RH%）：）：65 3%65 3%l大气压力：大气压力：86106 kPa86106 kPa 视各国地理环境而定。第3页，讲稿共77张，创作于星期二国标准规定的为：国标准规定的为：国标准规定的为：国标准规定的为：大气压力：大气压力：大气压力：大气压力：1 1 1 1个标准大气压，即个标准大气压，即个标准大气压，即个标准大气压，即101.3kPa101.3kPa101.3kPa101.3kPa（760mmHg760mmHg760m
3、mHg760mmHg柱）柱）柱）柱）温、湿度的波动范围：温、湿度的波动范围：温、湿度的波动范围：温、湿度的波动范围：一级标准：一级标准：一级标准：一级标准：T 202T 202T 202T 202，RH 65RH 65RH 65RH 652%2%2%2%；二级标准：二级标准：二级标准：二级标准：T 20T 20T 20T 202222，RH 653%RH 653%RH 653%RH 653%；三级标准：三级标准：三级标准：三级标准：T 20T 20T 20T 202222，RH 655%RH 655%RH 655%RH 655%。（2 2 2 2）标准回潮率）标准回潮率）标准回潮率）标准回潮率
4、 纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平 衡时测得的平衡回潮率。衡时测得的平衡回潮率。衡时测得的平衡回潮率。衡时测得的平衡回潮率。通常在标准大气条件下调湿通常在标准大气条件下调湿24h24h以上，合成纤维调湿以上，合成纤维调湿4h4h以上。以上。第4页，讲稿共77张，创作于星期二（3 3）公定回潮率）公定回潮率(W(Wk k)贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规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。定的各种纺织材料的回潮率。以标准回潮率为依据，但不等
5、于标准回潮率。l混纺纱的公定回潮率混纺纱的公定回潮率 其中：其中：W Wi i（%）混纺材料中第混纺材料中第i i种纤维的公定回潮率；种纤维的公定回潮率；P Pi i（%）混纺材料中第混纺材料中第i i种纤维的干重混纺比种纤维的干重混纺比 第5页，讲稿共77张，创作于星期二常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率 纤维种类纤维种类标准回潮率（）标准回潮率（）公定回潮率（）公定回潮率（）原棉原棉7811.1苎麻（脱胶）苎麻（脱胶）7812亚麻亚麻8-1112黄麻黄麻1216(生
6、麻），生麻），913(熟麻）熟麻）14细羊毛细羊毛1517-洗净毛洗净毛-15山羊毛山羊毛-15干毛条干毛条-18.25油毛条油毛条-19桑蚕丝桑蚕丝8911.0粘胶纤维粘胶纤维131513醋酯纤维醋酯纤维477涤纶涤纶0.40.50.4锦纶锦纶63.50.54.5锦纶锦纶664.24.54.5腈纶腈纶1.22.02.0维纶维纶4.55.05丙纶丙纶00氯纶氯纶-0氨纶氨纶-1第6页，讲稿共77张，创作于星期二常用纱线的公定回潮率常用纱线的公定回潮率第7页，讲稿共77张，创作于星期二 天然纤维由于有杂质和伴生物，纱线的公定回潮率与纤维的公定回潮率不一致。第8页，讲稿共77张，创作于星期二（4
7、4）标准重量）标准重量 纺织材料在公定回潮率时的重量。纺织材料在公定回潮率时的重量。第9页，讲稿共77张，创作于星期二 二、纤维的吸湿机理二、纤维的吸湿机理 1.1.1.1.吸着水分的种类吸着水分的种类 根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种：根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种：根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种：根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种：（1 1 1 1）吸收水）吸收水）吸收水）吸收水 由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。吸
8、收水是纤维吸湿的主要原因。吸收水是纤维吸湿的主要原因。吸收水是纤维吸湿的主要原因。吸收水是纤维吸湿的主要原因。吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然 有放热反应；有放热反应；有放热反应；有放热反应；第10页，讲稿共77张，创作于星期二vv直接吸收水直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水 分子。分子。分子。分子。如如:-0H,-COOH,-CON
9、H-:-0H,-COOH,-CONH-,-NH,-NH2 2 结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。间接吸收水间接吸收水：其他被吸着的水分子。其他被吸着的水分子。其他被吸着的水分子。其他被吸着的水分子。a.a.a.a.由于水分子的极性再吸着的水分子由于水分子的极性再吸着的水分子由于水分子的极性再吸着的水分子由于水分子的极性再吸着的水分子 ；b.b.b.b.纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。
10、纤维中其他物质的亲水基团所吸引的水分子。结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。第11页，讲稿共77张，创作于星期二第12页，讲稿共77张，创作于星期二(2)2)粘着水（表面吸附水）粘着水（表面吸附水）纤维因表面能而吸附的水分子。纤维因表面能而吸附的水分子。毛细水和粘着水属于物理吸着，是范德华力，没有明显的热反应，毛细水和粘着水属于物理吸着，是范德华力，没有明显的热反应，吸附也比较快。吸附也比较快。(3)(3)毛细水毛细水 纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于
11、毛细管的作纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管的作用而吸收的水分用而吸收的水分 。与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的结构有关与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的结构有关 微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分；微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分；大毛细水：存在于纤维内部较大间隙之中的水分子。大毛细水：存在于纤维内部较大间隙之中的水分子。（当湿度较高时）。（当湿度较高时）。第13页，讲稿共77张，创作于星期二（4）纤维中的伴生物和杂质 如：棉纤维中果胶 吸湿 脱脂棉吸湿 未脱脂棉第14页，讲稿共77张，创作于星期二2 2吸湿过程吸湿过程水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维
12、内部扩水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维内部扩水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维内部扩水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维内部扩散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，水分散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，水分散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，水分散，与纤维内大分子上的亲水性基团结合，水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。第15页，讲稿共77张，创作于星期二第二节第二节 大气条件与纤维吸湿大气条件与纤维吸湿一、吸湿平衡与平衡回潮率一、吸湿平衡与平衡回潮率 纤维吸、放湿是一个动态平衡的
13、过程。纤维吸、放湿是一个动态平衡的过程。纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。吸湿平衡吸湿平衡：纤维在单位时间内吸收的水分和放出：纤维在单位时间内吸收的水分和放出 水分在数量上接近相等，这种现象称之。水分在数量上接近相等，这种现象称之。第16页，讲稿共77张，创作于星期二 平衡回潮率平衡回潮率：将具有一定回潮率的纤维，：将具有一定回潮率的纤维，放到一个新的大气条件下，它将立刻放湿放到一个新的大气条件下，它将立刻放湿 或吸湿，经过一定时间后，它的回潮率逐或吸湿，经过一定时间后，它的回潮率逐渐趋向于一个稳定的值，称为平衡回潮率。渐趋向于一个稳定的值，称为平
14、衡回潮率。第17页，讲稿共77张，创作于星期二第18页，讲稿共77张，创作于星期二特点特点：1.1.都是对数曲线都是对数曲线；2.2.起始段快，以后减慢直至平衡起始段快，以后减慢直至平衡；3.3.吸湿平衡所需要的时间吸湿平衡所需要的时间 70%RH70%时，曲线斜率又明显地增大。时，曲线斜率又明显地增大。3 3.纤维种类不同，曲线的高低不同，吸湿能力纤维种类不同，曲线的高低不同，吸湿能力 强的在上方，如羊毛、粘胶；吸湿能力差的强的在上方，如羊毛、粘胶；吸湿能力差的 在下方，如腈纶、涤纶等。在下方，如腈纶、涤纶等。第22页，讲稿共77张，创作于星期二 吸湿等温线与温度有密切的依赖性，所以一般吸湿
15、等温线与温度有密切的依赖性，所以一般都是在标准温度下试验所得。如果温度过高过低，都是在标准温度下试验所得。如果温度过高过低，即使同一纤维，吸湿等温线的形状，也会有很大即使同一纤维，吸湿等温线的形状，也会有很大的不同。的不同。第23页，讲稿共77张，创作于星期二三、吸湿滞后性（吸湿保守现象）三、吸湿滞后性（吸湿保守现象）1.1.定义定义：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，：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，两种从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种 平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种 现象称之。现象称之。2 2.产生原因产生
16、原因：a.a.势能梯度及大分子链的排列结构。势能梯度及大分子链的排列结构。b.b.动力滞后等。动力滞后等。第24页，讲稿共77张，创作于星期二 同一种纤维的吸湿等温线与放湿等温线并不重合，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。而形成吸湿滞后圈。吸湿滞后值（即差值）与纤维的吸湿能力和相对吸湿滞后值（即差值）与纤维的吸湿能力和相对 湿度有关。在同一相对湿度条件下，吸湿性大的湿度有关。在同一相对湿度条件下，吸湿性大的 纤维，差值比较大。纤维，差值比较大。据资料表明，在标准状态下，差值为：据资料表明，在标准状态下，差值为：羊毛羊毛 2.0%2.0%，粘纤粘纤 1.8%1.8%2
17、.0%2.0%，蚕丝蚕丝 1.2%1.2%，棉棉 0.9%0.9%，锦纶锦纶 0.25%0.25%，涤纶等涤纶等 吸湿等温线和放温等温线则基本重合。吸湿等温线和放温等温线则基本重合。第25页，讲稿共77张，创作于星期二吸湿滞后圈图吸湿滞后圈图第26页，讲稿共77张，创作于星期二3.3.应用应用 a.a.调湿和预调湿调湿和预调湿：调湿调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标准状态下放置一定需要将试样统一在标准状态下放置一定 时间，使达到平衡回潮率。时间，使达到平衡回潮率。第27页，讲稿共77张，创作于星期二预调湿预调湿：为避免纤维因吸湿滞
18、后性所造成的误差，为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差，需预先将材料在较低的温度下烘燥（一需预先将材料在较低的温度下烘燥（一 般为般为404050 50 去湿去湿0.50.5l hl h），使纤维），使纤维 的回潮率远低于测试所要求的回潮率。的回潮率远低于测试所要求的回潮率。然后再在标准状态下，使达到平衡回潮然后再在标准状态下，使达到平衡回潮 率。率。第28页，讲稿共77张，创作于星期二 b.b.车间温湿度调节车间温湿度调节 如：纤维处于放湿时，车间空气的如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%RH%RH%规定值。规定值。第29页，讲稿共77张，创作于星期二四、吸湿等湿线（四、吸湿等湿线（四、吸湿等
19、湿线（四、吸湿等湿线（RH%RH%RH%RH%一定，一定，一定，一定，W-TW-TW-TW-T的关系曲线的关系曲线的关系曲线的关系曲线)1.1.定义定义：纤维在一定的大气压力下，相对湿度一：纤维在一定的大气压力下，相对湿度一 定时，平衡回潮率随温度而变化的曲线，定时，平衡回潮率随温度而变化的曲线，称为吸湿等湿线。称为吸湿等湿线。2.2.曲线：曲线：一般规律：温度愈高，平衡回潮率愈低。但一般规律：温度愈高，平衡回潮率愈低。但 在高温高湿的条件下，由于纤维的热膨胀等在高温高湿的条件下，由于纤维的热膨胀等 原因，平衡回潮率略有增加。原因，平衡回潮率略有增加。第30页，讲稿共77张，创作于星期二返回返
20、回羊毛和棉的吸湿等湿线羊毛和棉的吸湿等湿线第31页，讲稿共77张，创作于星期二第三节第三节 影响纤维吸湿的因素影响纤维吸湿的因素 影响纤维回潮率的因素有影响纤维回潮率的因素有内因内因和和外因外因两个方面。两个方面。内在因素包括内在因素包括：l化学结构化学结构-纤维大分子亲水基团的数量和极性的强弱；纤维大分子亲水基团的数量和极性的强弱；l聚集态结构聚集态结构-纤维的结晶度、纤维内孔隙的大小和多少；纤维的结晶度、纤维内孔隙的大小和多少；l形形态态结结构构-纤纤维维比比表表面面积积的的大大小小，截截面面形形状状、粗粗细细及及表表面面粗糙程度；纤维伴生物的性质和含量粗糙程度；纤维伴生物的性质和含量。外
21、在条件包括外在条件包括：温湿度；气压；原来回潮率的大小。：温湿度；气压；原来回潮率的大小。第32页，讲稿共77张，创作于星期二(一一)纤维内在因素纤维内在因素 1 1亲水基团的作用亲水基团的作用 纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱 均能影响其吸湿能力的大小。数量越多，极均能影响其吸湿能力的大小。数量越多，极 性越强，纤维的吸湿能力越高。性越强，纤维的吸湿能力越高。各各种种基基团团对对 纤纤维维素素纤纤维维，蛋蛋白白质质纤纤维维，合合成成纤纤维维吸水性都有很大影响。吸水性都有很大影响。第33页，讲稿共77张，创作于星期二l如：羟基（如：羟基（-OH-OH
22、）、）、酰胺基（酰胺基（-NHCO-)-NHCO-)、羧基、羧基 （-COOH-COOH）、氨基）、氨基(-NH(-NH2 2)等。等。与水分子的亲和力很大，能与水分子形与水分子的亲和力很大，能与水分子形 成化学结合水（吸收水）。成化学结合水（吸收水）。第34页，讲稿共77张，创作于星期二l纤维素纤维：纤维素纤维：如棉、粘纤、铜氨等纤维，大分子中的每一如棉、粘纤、铜氨等纤维，大分子中的每一葡萄糖剩基含有葡萄糖剩基含有3 3个个-OH-OH，在水分子和，在水分子和-OH-OH之间之间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤维中可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基（大部分羟基都被乙
23、酸基（-COCH-COCH3 3）取代，而）取代，而乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋酯纤维乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋酯纤维的吸湿性较低。的吸湿性较低。第35页，讲稿共77张，创作于星期二l蛋白质纤维：蛋白质纤维：主链上含有亲水性的酰胺基、氨基（一主链上含有亲水性的酰胺基、氨基（一NHNH2 2）羧基（一羧基（一COOHCOOH）等亲水性基团，因此吸湿）等亲水性基团，因此吸湿 性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团较性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团较 蚕丝更多，故其吸湿性优于蚕丝。蚕丝更多，故其吸湿性优于蚕丝。第36页，讲稿共77张，创作于星期二l合成纤维：合成纤维：维维纶纶大大分分子子中中
24、含含有有羟羟基基（一一OHOH），经经缩缩醛醛化化后后一一部部分分羟羟基基被被封封闭闭，吸吸湿湿性性减减小小，但在但在 合纤中其吸湿能力最好。合纤中其吸湿能力最好。锦锦纶纶6 6、锦锦纶纶6666 大大分分子子中中，每每6 6个个碳碳原原子子上上含含有有一一个个酰酰胺胺基基（-CONH-CONH-），所所以以也具有一定的吸湿能力。也具有一定的吸湿能力。腈腈纶纶大大分分子子中中只只有有亲亲水水性性弱弱的的极极性性基基团氰基（团氰基（-CN-CN），故吸湿能力小。），故吸湿能力小。涤涤纶纶、丙丙纶纶因因缺缺少少亲亲水水性性基基团团，故故吸吸 湿能力极差，尤其是丙纶基本不吸湿。湿能力极差，尤其是丙纶
25、基本不吸湿。第37页，讲稿共77张，创作于星期二 2 2纤维的结晶度纤维的结晶度 纤纤维维的的结结晶晶度度越越低低，吸吸湿湿能能力力就就越越强强。在在同同样样的的结结晶晶度度下下，微微晶晶体体的的大大小小对对吸吸湿湿性性也也有有影影响响。一一般般来来说说，晶晶体体小小的的吸吸湿湿性性较较大。大。第38页，讲稿共77张，创作于星期二 如如：棉棉经经丝丝光光后后，由由于于结结晶晶度度降降低低使使吸吸湿湿量量增增加加；棉棉和和粘粘胶胶同同属属纤纤维维素素纤纤维维，每每一一个个葡葡萄萄糖糖剩剩基基上上都都含含有有3 3个个一一OHOH，但但棉棉纤纤维维的的结结晶晶度度为为7070左左右右，而而粘粘胶胶
26、纤纤维维仅仅3030左右，左右，W W粘胶粘胶WW棉棉。第39页，讲稿共77张，创作于星期二l纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力越强。越强。l如：如：粘胶纤维粘胶纤维结构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多，结构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多，是其吸湿能力远高于棉的原因之一；是其吸湿能力远高于棉的原因之一；合成纤维合成纤维结构一般比较致密，而天然纤维组结构一般比较致密，而天然纤维组 织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远 大于合成纤维的原因之一。大于合成纤维的原因之一。第40页，讲稿共77张，创作于星期二3 3纤维的比表
27、面积纤维的比表面积 纤维的比表面积越大，表面能也就越大，纤维的比表面积越大，表面能也就越大，表面吸附能力越强，吸附的水分子数也表面吸附能力越强，吸附的水分子数也 越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积 大，比粗纤维的回潮率偏大些。大，比粗纤维的回潮率偏大些。第41页，讲稿共77张，创作于星期二4 4纤维内的伴生物和杂质纤维内的伴生物和杂质 a.a.棉棉 b.b.羊毛羊毛 c.c.麻麻 d.d.化学纤维表面的油剂化学纤维表面的油剂 第42页，讲稿共77张，创作于星期二（二）外界因素（二）外界因素 1 1温度的影响温度的影响 在一般的情况下，随着空气和纤维材料温度在一
28、般的情况下，随着空气和纤维材料温度 的提高，纤维的平衡回潮率将会下降。的提高，纤维的平衡回潮率将会下降。2 2相对湿度的影响相对湿度的影响 在一定温度条件下，相对湿度越高，空气中水在一定温度条件下，相对湿度越高，空气中水 蒸气的压力越大，也即是单位体积空气内的蒸气的压力越大，也即是单位体积空气内的 水分子数目越多，水分子到达纤维表面的机会水分子数目越多，水分子到达纤维表面的机会 越多，纤维的吸湿也就较多。越多，纤维的吸湿也就较多。第43页，讲稿共77张，创作于星期二l在温度和湿度这两个因素：在温度和湿度这两个因素：对亲水性纤维来说，相对湿度对回潮率对亲水性纤维来说，相对湿度对回潮率 的影响是主
29、要的，的影响是主要的，对疏水性的合成纤维对疏水性的合成纤维 来说，温度对回潮率的影响明显。来说，温度对回潮率的影响明显。第44页，讲稿共77张，创作于星期二3.3.气压的影响气压的影响4.4.纤维原来回潮率大小的影响纤维原来回潮率大小的影响 由由吸吸湿湿滞滞后后性性我我们们可可知知，当当纤纤维维材材料料置置于于一一新新的的大大气气条条件件下下时时，其其从从放放湿湿达达到到平平衡衡时时的的回回潮潮率率要要高高于于从从吸吸湿湿达达到到的的回回潮潮率率。故故纤纤维维原原来来回回潮潮率率大大小也有一定的影响。小也有一定的影响。第45页，讲稿共77张，创作于星期二第四节第四节 吸湿对纤维性质的影响吸湿对
30、纤维性质的影响一、一、对重量的影响对重量的影响 Gk=Go*Gk=Go*（100+W100+Wk k）/100/100 Gk=Ga*Gk=Ga*（100+W100+Wk k）/（100+W100+Wa a）二、对长度和横截面积的影响二、对长度和横截面积的影响 纤纤维维吸吸湿湿后后体体积积膨膨胀胀，横横向向膨膨胀胀大而纵向大而纵向 膨胀小，表现出明显的各向异性。膨胀小，表现出明显的各向异性。第46页，讲稿共77张，创作于星期二l纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和 体积的增大率如下式：体积的增大率如下式：Sd=D/DSd=D/D；Sl=L/LSl=L/L；Sa
31、=A/ASa=A/A；Sv=V/V Sv=V/V 式中：式中：D D、L L、A A、VV纤维原来的直径、长度、纤维原来的直径、长度、截面积和体积；截面积和体积；D D、L L、A A、V V 纤维膨胀后，其直径、纤维膨胀后，其直径、长度、截面积和体积的增加值。长度、截面积和体积的增加值。第47页，讲稿共77张，创作于星期二各种纤维在水中的膨胀性能表各种纤维在水中的膨胀性能表第48页，讲稿共77张，创作于星期二 纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性，即纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性，即 SdSlSdSl。同同一一纤纤维维，可可根根据据吸吸湿湿膨膨胀胀后后各各向向异异性性的的大大小小来来判判断断大大分
32、子的取向度。分子的取向度。l不不利利之之处处：使使织织物物变变厚厚、变变硬硬，是是造造成成织织物物收收缩缩的的原因之一。原因之一。第49页，讲稿共77张，创作于星期二三、三、对密度的影响对密度的影响 W W增加，纤维密度增加；大多数纤维在增加，纤维密度增加；大多数纤维在 W=4%W=4%6%6%时密度最大。时密度最大。W W再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤 维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。第50页，讲稿共77张，创作于星期二几种纤维密度随回潮率变化图几种纤维密度随回潮率变化图第51页，讲稿共77张，创作于星期二四、四、对机
33、械性质的影响对机械性质的影响纤维吸湿后，其力学性质如强力、伸长、弹性、纤维吸湿后，其力学性质如强力、伸长、弹性、刚度等随之变化。刚度等随之变化。对强力的影响：对强力的影响：va.a.一般规律是一般规律是W W增加，其强力会下降；增加，其强力会下降；vb.b.吸湿能力差的纤维，吸湿能力差的纤维，W W增加，强力变化不太显著增加，强力变化不太显著合成纤维由于较弱，所以吸湿后强力的降低。合成纤维由于较弱，所以吸湿后强力的降低。vc.c.棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；第52页，讲稿共77张，创作于星期二常见纤维在润湿状态下强伸度变化表常见纤维在润湿状态下强伸度变化表
34、第53页，讲稿共77张，创作于星期二*对纤维伸长率的影响对纤维伸长率的影响对纤维伸长率的影响对纤维伸长率的影响：W W W W增加，伸长率有所增加；增加，伸长率有所增加；增加，伸长率有所增加；增加，伸长率有所增加；这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。相对滑移的缘故。相对滑移的
35、缘故。相对滑移的缘故。*对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加擦系数有所增加擦系数有所增加擦系数有所增加。第54页，讲稿共77张，创作于星期二 温温湿湿度度对对纺纺织织加加工工的的影影响响很很大大，主主要要就就是是由由于于纤纤维维吸吸湿湿后后机机械械性性能能发发生生变变化引起的。化引起的。第55页，讲稿共77张，创作于星期二如如如如 回回回回 潮潮潮潮 率率率率 太太太太 低低低低，则则则则 纤纤纤纤 维维维维 或或或或 纱纱纱纱 线线线线 的
36、的的的 刚刚刚刚 性性性性 变变变变 大大大大，加加加加 工工工工 中中中中易易易易 于于于于 断断断断 裂裂裂裂，如如如如 回回回回 潮潮潮潮 率率率率 太太太太 高高高高，则则则则 纤纤纤纤 维维维维 中中中中 的的的的 杂杂杂杂 质质质质 难难难难 于于于于 清清清清除除除除 同同同同 时时时时 易易易易 于于于于 相相相相 互互互互 纠纠纠纠 缠缠缠缠 成成成成 结结结结 或或或或 绕绕绕绕 在在在在 机机机机 件件件件 上上上上，影影影影 响响响响 加加加加 工工工工的正常进行。的正常进行。的正常进行。的正常进行。第56页，讲稿共77张，创作于星期二.纤维的刚性和弹性还影响到纤维的相
37、互抱合，纤维的刚性和弹性还影响到纤维的相互抱合，使纱线的结构和质量受到影响；吸湿性对纤维使纱线的结构和质量受到影响；吸湿性对纤维变形的影响，反映在加工成品如纱线和织物的变形的影响，反映在加工成品如纱线和织物的长度或尺寸上的不稳定。长度或尺寸上的不稳定。第57页，讲稿共77张，创作于星期二五、对热学性质的影响五、对热学性质的影响l纤维吸湿放热纤维吸湿放热l1.1.原因：由于空气中的水分子被纤维大分子上原因：由于空气中的水分子被纤维大分子上 的极性基因所吸引而与之结合，分子的极性基因所吸引而与之结合，分子 的动能降低而转换为热能被释放出来的动能降低而转换为热能被释放出来 的缘故。的缘故。l2.2.
38、指标：指标：第58页，讲稿共77张，创作于星期二吸湿微分热吸湿微分热：纤维在给定回潮率时吸着：纤维在给定回潮率时吸着1 1克水放出的克水放出的 热量。单位为热量。单位为J/gJ/g（水）（水）各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，约为约为837.4837.41256J1256J。吸湿积分热吸湿积分热：在一定的温度下，：在一定的温度下，1g1g干燥纤维从某一回干燥纤维从某一回 潮率吸湿到达完全润湿，所放出的总热潮率吸湿到达完全润湿，所放出的总热 量，单位为量，单位为J/gJ/g（干纤维）。（干纤维）。吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热
39、也大。第59页，讲稿共77张，创作于星期二各种纤维的吸湿积分热各种纤维的吸湿积分热第60页，讲稿共77张，创作于星期二vv 3.3.3.3.应用应用应用应用（1 1 1 1）吸湿放热与保暖性）吸湿放热与保暖性）吸湿放热与保暖性）吸湿放热与保暖性（2 2 2 2）吸湿放热与纺织材料储存）吸湿放热与纺织材料储存）吸湿放热与纺织材料储存）吸湿放热与纺织材料储存（3 3 3 3）吸湿放热与热工计算）吸湿放热与热工计算）吸湿放热与热工计算）吸湿放热与热工计算第61页，讲稿共77张，创作于星期二六、对电学性质的影响六、对电学性质的影响高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。高聚物的特殊分子结构，
40、赋予纤维具有高的电绝缘性能。纤维吸湿纤维吸湿绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因素增大。因素增大。使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。应用：电阻式和电容式电气测湿仪。应用：电阻式和电容式电气测湿仪。第62页，讲稿共77张，创作于星期二七、对光学性质的影响七、对光学性质的影响当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。是由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某是由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某是由于水
41、分子进人纤维后，引起分子结构作某是由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。些改变造成的。些改变造成的。些改变造成的。第63页，讲稿共77张，创作于星期二第四节第四节 吸湿性的测试方法吸湿性的测试方法l吸湿性的测试方法：分为直接法与间接法两大类。吸湿性的测试方法：分为直接法与间接法两大类。l一一.直接测定法直接测定法 称得湿重称得湿重G Ga a，去除水分后得干重，去除水分后得干重G G0 0，根据定，根据定 义求得义求得W W。第64页，讲稿共77张，创作于星期二具体的测试方法有：具体的测试方法有：v1.1.烘箱法烘箱法v2.2.红外线辐射法红外线辐射法 v3.3.高频加热干燥法高
42、频加热干燥法 v4.4.吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法v5.5.真空干燥法真空干燥法第65页，讲稿共77张，创作于星期二烘箱法测试烘箱法测试烘箱法测试烘箱法测试1.1.1.1.原理原理原理原理 2.2.2.2.取样取样取样取样3.3.3.3.确定试验参数确定试验参数确定试验参数确定试验参数4 4 4 4试验步骤试验步骤试验步骤试验步骤优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；缺点
43、：耗电量大，时间长，并易损坏试样；纤维内的一些油脂或其他物质的挥纤维内的一些油脂或其他物质的挥纤维内的一些油脂或其他物质的挥纤维内的一些油脂或其他物质的挥 发，影响测定结果的真实性；发，影响测定结果的真实性；发，影响测定结果的真实性；发，影响测定结果的真实性；干重不是绝对的干重。干重不是绝对的干重。干重不是绝对的干重。干重不是绝对的干重。第66页，讲稿共77张，创作于星期二红外线辐射法红外线辐射法红外线辐射法红外线辐射法利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿利用红外线灯泡发出来的红外线照射
44、试样，能量高，穿透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水分去除。分去除。分去除。分去除。一般情况下只要一般情况下只要一般情况下只要一般情况下只要5 5 5 520min20min20min20min即可烘干。即可烘干。即可烘干。即可烘干。优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；缺点：试验结果不稳定缺点：试验结果不稳定缺点：试验结果不稳定缺点：
45、试验结果不稳定 （温度无法控制，能量分布也不均匀，（温度无法控制，能量分布也不均匀，（温度无法控制，能量分布也不均匀，（温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而使材料烘焦变质）局部过热而使材料烘焦变质）局部过热而使材料烘焦变质）局部过热而使材料烘焦变质）第67页，讲稿共77张，创作于星期二高频加热干燥法高频加热干燥法高频加热干燥法高频加热干燥法利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水。高频介质加热法或电容加热法（频率范围为高频介质加热法或电容加热法（频率范围为高频介质加热法
46、或电容加热法（频率范围为高频介质加热法或电容加热法（频率范围为1 1 1 1100MHZ100MHZ100MHZ100MHZ）；）；）；）；微波加热法（频率范围是微波加热法（频率范围是微波加热法（频率范围是微波加热法（频率范围是8008008008003000MHZ3000MHZ3000MHZ3000MHZ）。）。）。）。优点优点优点优点：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而均匀；加热设备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小；均匀；加热设备直接
47、作用于被烘燥的物体上，热损失小；均匀；加热设备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小；均匀；加热设备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小；缺点缺点缺点缺点：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维修费用较高，修费用较高，修费用较高，修费用较高，水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。微波对人体有害，必须很好加以屏蔽。微波对人体有害，必须很
48、好加以屏蔽。第68页，讲稿共77张，创作于星期二吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法吸湿剂干燥法将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器内，利用吸湿剂内，利用吸湿剂内，利用吸湿剂内，利用吸湿剂 吸收空气中的水分，使容器内空气吸收空气中的水分，使容器内空气吸收空气中的水分，使容器内空气吸收空气中的水分，使容器内空气的相对湿度达到的相对湿度达到的相对湿度达到的相对湿度达到0%0%0%0%。吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果
49、最好）；吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；干燥氯化钙颗粒状（最常用）。干燥氯化钙颗粒状（最常用）。干燥氯化钙颗粒状（最常用）。干燥氯化钙颗粒状（最常用）。优点：比较准确优点：比较准确优点：比较准确优点：比较准确 缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长（一般在室温下达到真正吸干约需（一般在室温下达到真正吸干约需（一般在室温下达到真正吸干约需（一般在室温下达到真正吸干约需4 4 4 46 6 6
50、6周的时间）。周的时间）。周的时间）。周的时间）。第69页，讲稿共77张，创作于星期二真空干燥法真空干燥法真空干燥法真空干燥法将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空度下，再对容器度下，再对容器度下，再对容器度下，再对容器 用电阻丝加热，加热的温度可以自动控用电阻丝加热，加热的温度可以自动控用电阻丝加热，加热的温度可以自动控用电阻丝加热，加热的温度可以自动控制。一定时间后由于水汽被出除，制。一定时间后由于水汽被出除，制。一定时间后由于水汽被出除，制。一定时间后