4纤维的吸湿性解析
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纤维的吸湿性1. 引言纤维是我们日常生活中不可或缺的材料,它们可以用于制作衣物、家具和其他各种用品。
然而,纤维的吸湿性是纤维品质一个重要的性能指标之一。
本文将探讨纤维的吸湿性以及其重要性。
2. 纤维的吸湿性是什么?纤维的吸湿性是指纤维对空气中水汽的吸收能力。
在实际生活中,我们经常可以感受到一些衣物在潮湿的天气中会变得湿润,这正是纤维吸湿的结果。
纤维的吸湿性取决于其化学成分和结构。
3. 纤维吸湿性的重要性3.1 保持舒适纤维的吸湿性可以帮助调节人体的湿度,使人感觉更加舒适。
尤其在夏季高温天气中,具有良好吸湿性的纤维能够帮助人体散发出多余的热量,减轻炎热感。
3.2 防止静电在干燥的环境中,纤维摩擦会产生静电,使衣物或其他物品容易吸附灰尘等杂质。
具有较好吸湿性的纤维可以减少静电的产生,保持物品清洁。
4. 纤维吸湿性测试方法4.1 吸湿率测定通过将一定数量的纤维样品暴露在特定湿度的环境中,测量样品吸收水分的重量变化,计算吸湿率。
4.2 饱和吸湿量测定将纤维样品置于100%相对湿度的环境中,测量其吸收的最大水分量,即饱和吸湿量。
5. 常见具有良好吸湿性的纤维材料5.1 棉纤维棉纤维是一种天然吸湿性能优良的纤维材料,天然棉纤维内部有许多细小的毛细管,可以有效吸收水分。
5.2 麻纤维麻纤维也具有较好的吸湿性能,透气性好,适合夏季穿着。
6. 结论纤维的吸湿性是纤维重要的性能之一,对于衣物的舒适度和质量有着重要的影响。
通过适当的测试方法和选择具有良好吸湿性的纤维材料,可以制作出更加符合人体需求的产品。
7. 参考文献1.Smith, J. (2018). The importance of fiber moisture absorption. TextileJournal, 15(2), 45-56.2.Brown, A. et al. (2019). Testing methods for fiber moisture absorption.Materials Science Review, 28(3), 112-125.以上是关于纤维的吸湿性的文档内容,希望对您有所帮助。
第四章 纤维的吸湿性通常把纤维材料从气态环境中吸着水分的能力称为吸湿性。
对纤维的吸湿现象、作用机理、影响因素、表征方法,以及纤维吸湿后的性状变化给予基本介绍。
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理一、纤维的吸湿与吸湿指标1. 回潮率与含水率100G G W G −=× (4-1) 0100G G M G−=× (4-2)其间相互关系为:100100M W M=− 或100100W M W=+ (4-3)2. 标准状态下的回潮率表4-1 标准温湿度及允许误差标准温度(℃) 级别A 类B 类标准相对湿度(%) 1 20±1 27±2 65±2 2 20±2 27±3 65±3 3 20±3 27±565±53. 公定回潮率a k a 0a 100100100100kW W G G G W ++==+ (4-4)多种纤维混合时的公定回潮率可按各自的混合比b i 的加权平均。
nk i i 1/100i W bW ==∑ (4-5)表4-2 几种常见纤维的公定回潮率纤维种类公定回潮率(%)纤维种类公定回潮率(%)纤维种类 公定回潮率(%)原棉 11.1(含水率10) 桑蚕丝 11 聚酯纤维 0.4棉纱 8.5 柞蚕丝 11 锦纶6/66/11 4.5 洗净毛同质 16 亚麻 12 聚丙烯腈纤维 2.0 异质 15 苎麻 16.28 聚乙烯醇纤维 5.0 毛条 干梳 18.25 洋麻 14.94 含氯纤维 0.5 油梳 19 黄麻 生麻 19.05 聚丙烯纤维 1.0 精梳落毛 16 熟麻 14.94 醋酯纤维 7.0 山羊绒 15 大麻 14.94 铜氨纤维 13.0 兔毛15粘胶纤维13玻璃纤维2.54. 平衡回潮率平衡回潮率是指纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
二、吸湿等温和等压、等湿线相对湿度/%图4-1 纤维吸湿量-时间曲线图4-2 纤维的吸湿等温等压线图4-3 羊毛和棉的吸湿等湿等压线三、吸湿机理与理论Peirce 理论认为,纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分,见图4-4。
关于纤维的吸湿性及影响因素导语吸湿性指的是纺织材料从气态环境中吸着水分的能力。
或纺织材料在空气中吸收或放出气态水的能力。
吸湿状态会影响到纤维的性能,纺织工艺,织物舒适性,计重核价等。
纤维的吸湿指标回潮率W: 纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
含水率M:纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。
|标准状态下的回潮率: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。
公定回潮率: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。
以标准回潮率为依据,但不等于标准回潮率。
平衡回潮率:纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
吸湿平衡回潮率:纤维吸湿达到相对平衡状态时的回潮率。
放湿平衡回潮率:纤维放湿达到相对平衡状态时的回潮率。
吸放湿等温线吸湿等温线:在一定大气压和温度条件下,纤维材料因吸湿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:在一定大气压力和温度条件下,纤维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。
常用纤维吸湿等温线:1-羊毛 2-黏胶纤维 3-蚕丝 4-棉 5-醋酯纤维6-锦纶 7-腈纶 8-涤纶纤维吸湿机理水分子在纤维中存在方式根据水分子在纤维中存在的方式不同,可分为以下三种一、(1)吸收水:由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。
吸收水是纤维吸湿的主要原因。
(2)直接吸收水:由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水分子。
结合力较强,主要是氢键力,放出热量较多。
(3)间接吸收水:其它被吸着的水分子。
由于水分子的极性再吸着的水分子。
纤维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。
二、粘着水:纤维因表面能而吸附的水分子。
毛细水喝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。
三、(1)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,与纤维结构和纤维集合体的结构有关。
纤维的吸湿指标及计算2012-05-17 来源: 印染在线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:进入纤维中的水分小于放出的水分。
二、吸湿指标1.回潮率与含水率(1)回潮率:纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
(2)含水率:纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。
式中:G—纺织材料湿重;G0—纺织材料干重。
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。
3.标准回潮率纺织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%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)。
5.标准重量Gk (公定重量)纺织材料在公定回潮率时的重量叫标准重量,也叫公定重量。
通常所说的,如65/35的涤棉混纺纱,是干重混纺比,即各种纤维的干重占两种纤维总干重的比例。
而两种纤维的实际回潮率不同,混纺纱吸湿后各纤维的湿重不同,故各湿重占混纺纱总湿重的比例不同。
混纺纱干重混纺比折算成湿重混纺比:纤维1:回潮率W1,湿重混比g1,干重混比g0纤维2:回潮率W2,湿重混比100-g1,干重混比100-g0计算公式例: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。
第4章纤维的吸湿性能3.应用(1)吸湿放热与保暖性(2)吸湿放热与纺织材料储存六、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。
??纤维吸湿——绝缘性能下降,介电系数上升,介电损耗因素增大。
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。
七、对光学性质的影响吸湿会影响纤维的折射、反射、透射和吸收性质,进而影响纤维的光泽、颜色,以及光降解和老化性能。
当纤维的回潮率升高时,纤维的光折射率、透射率和光泽会下降,光的吸收会增加,颜色会变深,光降解和老化会加剧等。
原因:由于水分子进人纤维后,引起分子结构作某些改变造成的。
综上所述,纤维的吸湿有利有弊,但赋予纤维适当吸湿利远大于弊,因为这可以提供使用的舒适性和抗静电性。
而分析吸湿后纤维性质的改变,也正是发扬吸湿优势,克服吸湿缺陷,获得更理想的纤维材料,或成为改进加工工艺的依据。
第四节?吸湿性的测试方法吸湿性的测试方法:分为直接法与间接法两大类。
一.直接测定法?——称得湿重Ga,去除水分后得干重G0,根据定义求得W。
?具体的测试方法有:1.烘箱法2.红外线辐射法3.高频加热干燥法4.吸湿剂干燥法5.真空干燥法烘箱法测试1.原理2.取样3.确定试验参数4.试验步骤优点: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;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;??干重不是绝对的干重。
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。
一般情况下只要5~20min即可烘干。
优点:烘干迅速、耗电量省、设备简单;缺点:试验结果不稳定(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)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。
?高频介质加热法或电容加热法(频率范围为1~100MHZ);?微波加热法(频率范围是800~3000MHZ)。
纤维吸湿原理
纤维吸湿原理是指纤维在接触水分时能够在表面形成一层水膜,通过毛细作用将水分吸附并储存在纤维结构中的现象。
纤维的吸湿能力与物体的纤维结构、纤维材料和纤维表面处理等因素有关。
纤维的吸湿原理可以从两个方面解释。
首先,纤维的表面通常具有一定的吸附力,使得水分分子能够与纤维表面发生物理或化学吸附,从而形成水膜。
其次,纤维具有一定的孔隙结构,这些孔隙可以吸附和储存水分分子。
纤维吸湿的过程可以分为两个阶段。
在初吸湿阶段,纤维表面的水膜以吸附方式将水分吸附至纤维表面,此时吸湿速度较快。
随着吸湿过程的进行,纤维内部的孔隙逐渐储存水分分子,形成一定的吸湿平衡。
在平衡吸湿阶段,纤维表面的水分膜与纤维内部的水分分子达到动态平衡,此时吸湿速度逐渐减缓,直至达到饱和状态。
纤维的吸湿能力与其纤维直径、纤维间距、纤维长度和纤维的表面特性等因素密切相关。
纤维直径越细,纤维间距越短,纤维表面越大,纤维的吸湿能力越强。
同时,纤维的表面特性也会影响其吸湿性能,例如一些纤维经过特殊处理后能够增强吸湿性能。
纤维吸湿原理在纺织品和其他领域中得到广泛应用。
吸湿性能良好的纺织品能够吸收人体汗液,提高穿着的舒适度。
此外,纤维吸湿原理还在湿度调节、防潮、除湿等领域中得到应用。
第二章纤维的吸湿性质五要素:纤维;条件;吸湿;变化;表征纺织纤维一般都具有较好的吸湿性质,尤其是天然纤维、人造纤维素纤维和部分差别化纤维。
纤维的吸湿性质取决于纤维的结构、组成和所处的环境条件,并会使纤维的吸湿性能存在很大的差异。
这不仅发生在不同纤维间,而且可能发生在同一纤维间。
然而,纤维吸湿后其形状和性质均会发生变化,影响纤维的加工和使用性质。
这种影响可以是积极有利的,亦可能是消极不利的。
因此,纤维吸湿性的认识、描述、表征是极为重要的。
本章我们着重介绍:纤维吸湿发生的机制与现象,定性和定量地描述纤维吸湿的理论与结果,纤维吸湿对纤维性质的影响,以及纤维吸湿放湿过程和含湿量(回潮率)的表征方法。
本章分五节对纤维吸湿特征进行讨论:§1. 纤维的吸湿机理与理论§2. 纤维吸湿与大气条件§3. 纤维吸放湿过程与滞后性§4. 纤维吸湿对其性质的影响§5. 纤维吸湿量的表示与测量第一节纤维吸湿机理与理论一、吸湿机理与条件1.定义:纺织用纤维的吸湿本质是水分子在纤维上的吸附、逗留或存留、固着和传递或流动。
纤维材料的结构和组成不同是导致纤维吸湿性不同的内在原因。
2.吸湿的分类:1)按可吸收水分量(回潮率)的大小大致可分为三类强吸湿性材料,如棉、毛、丝、麻、粘胶、维纶,以及一些高吸湿性的改性纤维。
弱吸湿性纤维材料,如醋酸、锦纶、腈纶等纤维。
不吸湿纤维,如丙纶、乙纶、涤纶等常用纤维。
这些不吸湿纤维最多只是在表面吸附一些附着水。
2)按纤维的吸湿形式可分为三类为何纤维的吸湿性质有如此大的差异?人们对纤维材料的吸湿特征和机制进行的研究,给出了纤维吸湿的内在原因。
这一研究可以追溯到上世纪初,至今已有近百年的历史了。
众多研究结果认为纤维的吸湿形式可以为几种:a)固相吸湿:其是指纤维中分子基团对水分子的化学吸附,水汽分子进入纤维体内,或称纤维分子间后,与纤维大分子上的活性官能团发生化学键接作用,而形成的稳定的侧基的吸附。
纤维的吸湿性与舒适性研究在我们的日常生活中,选择舒适的衣物和纺织品是至关重要的。
而纤维的吸湿性在很大程度上影响着这些物品的舒适程度。
那么,什么是纤维的吸湿性?它又是如何影响我们的舒适感受的呢?让我们一起来深入探讨一下。
首先,我们要明白纤维吸湿性的概念。
简单来说,纤维的吸湿性指的是纤维在空气中吸收和保持水分的能力。
不同的纤维具有不同的吸湿性,这取决于它们的化学结构和物理形态。
常见的纤维种类有天然纤维和化学纤维两大类。
天然纤维如棉、麻、羊毛和蚕丝等,通常具有较好的吸湿性。
以棉纤维为例,它的分子结构中含有大量的羟基,这些羟基能够与水分子形成氢键,从而使得棉纤维能够吸收并保持较多的水分。
麻纤维的吸湿性也不错,但其手感相对粗糙。
羊毛由于其表面存在鳞片结构,也能够吸收一定量的水分,并且具有良好的保暖性能。
蚕丝则以其细腻的质地和出色的吸湿性而备受青睐。
相比之下,化学纤维的吸湿性往往较差。
例如聚酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等,它们的分子结构较为紧密,缺乏能够与水分子结合的基团,因此吸湿性较弱。
不过,随着科技的不断进步,现在也有一些经过改性处理的化学纤维,其吸湿性得到了一定程度的提高。
纤维的吸湿性对舒适性的影响是多方面的。
首先,良好的吸湿性能够使衣物保持干爽。
当我们出汗时,如果纤维能够迅速吸收汗水,并将其扩散到较大的面积上,加快蒸发,就能够让我们的皮肤感觉干爽,减少不适感。
相反,如果纤维吸湿性差,汗水就会在皮肤表面聚集,导致潮湿和闷热的感觉。
其次,吸湿性还会影响衣物的柔软度和触感。
具有良好吸湿性的纤维在吸收水分后会变得更加柔软,与皮肤的接触更加舒适。
而吸湿性差的纤维则可能会感觉硬挺,给人不舒适的摩擦感。
此外,纤维的吸湿性对于保暖性能也有影响。
在寒冷的环境中,吸湿性好的纤维能够吸收人体排出的湿气,并通过保留一定的水分形成一个隔热层,从而提高保暖效果。
然而,如果纤维吸湿性过强,在潮湿的环境中可能会因为吸收过多水分而导致保暖性能下降。
干货什么是纤维吸湿性?对纤维性质有什么影响?吸湿性如何来测量?纤维的吸湿性纤维的吸湿性通常是指纤维材料从气态环境中吸着水分的能力。
水汽(水汽是水分子和微小水滴(<1微米)的统称)的吸附本质上是一个动态过程,即纤维一边不断地吸收水汽,同时不断向外放出水汽,若以吸收水汽为主即为吸湿过程,反之为放湿过程,两个过程最终均会达到平衡,但仍有差异。
纤维吸湿性相关指标1、回潮率与含水率回潮率与含水率通常用于表达纤维材料中的水分含量,即吸附水的含量。
回潮率:指纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
含水率:指纤维所含水分质量与纤维实际质量的百分比。
2、标准状态下的回潮率通常指将其放在统一的标准大气条件下一段时间后,使他们的回潮率在“吸湿过程”中达到一个稳定值时的回潮率。
3、公定回潮率公定回潮率是业内公认的纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
纺织材料的回潮率不同,其重量也不同。
为了消除因回潮率不同而引起的重量不同,满足纺织材料贸易和检验的需要,国家对各种纺织材料的回潮率规定了相应的标准,称为公定回潮率。
它在数值上接近标准温湿度条件下测得的平衡回潮率。
4、平衡回潮率平衡回潮率是指纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
由于吸湿、放湿状态达到平衡状态时的回潮率不同,固有吸湿平衡回潮率与放湿平衡回潮率之分。
吸湿机理所谓吸湿机理是指水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。
由于纤维种类繁多,吸湿有事复杂的物理、化学作用,因此已有理论有其适应范围。
1、Perice机理该理论认为纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分。
直接吸收水分是由纤维分子的亲水性基团直接吸着的水分子,它紧靠在纤维大分子上,使纤维大分子间的结合力变化,影响着纤维的物理性能。
间接吸收水分则是接续在已被吸着的水分子上,间接地靠在纤维水分子上,属液态水,也包括凝结与表面和孔隙的水。
Perice理论通常用于棉纤维吸湿的二相理论。
2、羊毛吸湿的三相理论该理论由Speakman提出,其认为羊毛纤维吸湿的第一相水分子是与角朊分子侧链中的亲水基相结合的谁,对结构的刚性无影响;吸湿的第二相分子被吸着在主链的各极性基团上,并取代分子链段间的相互作用,由此对纤维的刚性有很大影响;吸湿的第三相水分子是填充在纤维空隙间和分子间的汽、液态水,发生在高湿度时,与棉纤维的简介吸收水类似。
第四章 纤维的吸湿性通常把纤维材料从气态环境中吸着水分的能力称为吸湿性。
对纤维的吸湿现象、作用机理、影响因素、表征方法,以及纤维吸湿后的性状变化给予基本介绍。
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理一、纤维的吸湿与吸湿指标1. 回潮率与含水率100G G W G −=× (4-1) 0100G G M G−=× (4-2)其间相互关系为:100100M W M=− 或100100W M W=+ (4-3)2. 标准状态下的回潮率表4-1 标准温湿度及允许误差标准温度(℃) 级别A 类B 类标准相对湿度(%) 1 20±1 27±2 65±2 2 20±2 27±3 65±3 3 20±3 27±565±53. 公定回潮率a k a 0a 100100100100kW W G G G W ++==+ (4-4)多种纤维混合时的公定回潮率可按各自的混合比b i 的加权平均。
nk i i 1/100i W bW ==∑ (4-5)表4-2 几种常见纤维的公定回潮率纤维种类公定回潮率(%)纤维种类公定回潮率(%)纤维种类 公定回潮率(%)原棉 11.1(含水率10) 桑蚕丝 11 聚酯纤维 0.4棉纱 8.5 柞蚕丝 11 锦纶6/66/11 4.5 洗净毛同质 16 亚麻 12 聚丙烯腈纤维 2.0 异质 15 苎麻 16.28 聚乙烯醇纤维 5.0 毛条 干梳 18.25 洋麻 14.94 含氯纤维 0.5 油梳 19 黄麻 生麻 19.05 聚丙烯纤维 1.0 精梳落毛 16 熟麻 14.94 醋酯纤维 7.0 山羊绒 15 大麻 14.94 铜氨纤维 13.0 兔毛15粘胶纤维13玻璃纤维2.54. 平衡回潮率平衡回潮率是指纤维材料在一定大气条件下,吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
二、吸湿等温和等压、等湿线相对湿度/%图4-1 纤维吸湿量-时间曲线图4-2 纤维的吸湿等温等压线图4-3 羊毛和棉的吸湿等湿等压线三、吸湿机理与理论Peirce 理论认为,纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分,见图4-4。