纺织材料学 第四章 纤维的吸湿性
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二、按内部组成分(1)聚酯纤维:大分子中均有酯基-COO-(如聚对苯二甲酸乙二酯,涤纶,polyester,PET)(2)聚酰胺纤维:大分子链上有酰胺键-(CONH)-,如聚酰胺6(锦纶6,nylon 6,PA6)、锦纶66。
7三、按形态结构分1.长丝:纤维加工得到的连续丝条。
●单丝:一根长丝纤维。
加工轻薄质物,如透明袜、面纱巾等。
●复丝:有很多根单丝组成。
织造用丝多为复丝。
●变形丝:经过变形加工的为变形丝或弹力丝,多为复丝。
高弹丝113.复合纤维在纤维的横截面上有两种或两种以上的不相混合的组分或成分的纤维。
常用的为双组分复合纤维,有并列型、皮芯型和海岛型等。
模仿羊毛正皮质、偏皮质双边分布可形成永久卷曲的性能。
134.混合纤维:在纤维的横截面上有两种及两种以上的相混合的组分或成分的纤维。
5.异形纤维指经一定几何形状(非圆形)喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。
异形纤维1415 6.粗、细、超细纤维●粗特纤维: 1.1或1.65tex以上(涤纶,31.86、39μm)●细特纤维: 0.044~0.11tex(涤纶,6.37-10μm)● 超细纤维: 0.044tex(涤纶,6.37μm)以下, 特点:织物柔软、细腻、悬垂性好,吸附性和去污能力强。
应用:制造人造麂皮、高级清洁布。
超细纤维3.纺丝纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝条的过程称为~。
有熔体纺丝法和溶液纺丝法。
(1)熔体纺丝法将熔融的高聚物熔体从喷丝孔喷射到空气中冷却固化。
过程简单,成本低,纺丝速度高。
涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法。
熔体纺丝工艺流程2021(2)溶液纺丝法将高聚物溶解于适当的溶剂配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条。
根据凝固浴的不同分为湿法与干法两种。
湿法纺丝(Wet spinning ):液体凝固剂固化。
纺出丝的截面多为非圆形,有皮芯结构。
腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维多采用此法。
湿法纺丝工艺流程干法纺丝(Dry spinning):热空气固化。
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。
(完整版)纺织材料学(于伟东-纺织出版社)课后答案第⼀章纤维的分类及发展2、棉,⿇,丝,⽑纤维的主要特性是什么?试述理由及应该进⾏的评价。
棉纤维的主要特性:细长柔软,吸湿性好(多层状带中腔结构,有天然扭转),耐强碱,耐有机溶剂,耐漂⽩剂以及隔热耐热(带有果胶和蜡质,分布于表⽪初⽣层);弹性和弹性恢复性较差,不耐强⽆机酸,易发霉,易燃。
⿇纤维的主要特性:⿇纤维⽐棉纤维粗硬,吸湿性好,强度⾼,变形能⼒好,纤维以挺爽为特征,⿇的细度和均匀性是其特性的主要指标。
(结构成分和棉相似单细胞物质。
)丝纤维的特性:具有⾼强伸度,纤维细⽽柔软,平滑有弹性,吸湿性好,织物有光泽,有独特“丝鸣”感,不耐酸碱(主要成分为蛋⽩质)⽑纤维的特性:⾼弹性(有天然卷曲),吸湿性好,易染⾊,不易沾污,耐酸不耐碱(⾓蛋⽩分⼦侧基多样性),有毡化性(表⾯鳞⽚排列的⽅向性和纤维有⾼弹性)。
3、试述再⽣纤维与天然纤维和与合成纤维的区别,其在结构和性能上有何异同?在命名上如何区分?答:⼀、命名再⽣纤维:“原料名称+浆+纤维”或“原料名称+黏胶”。
天然纤维:直接根据纤维来源命名,丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维:以化学组成为主,并形成学名及缩写代码,商⽤名为辅,形成商品名或俗称名。
⼆、区别再⽣纤维:已天然⾼聚物为原材料制成浆液,其化学组成基本不变并⾼纯净化后的纤维。
天然纤维:天然纤维是取⾃植物、动物、矿物中的纤维。
其中植物纤维主要组成物质为纤维素,并含有少量⽊质素、半纤维素等。
动物纤维主要组成物质为蛋⽩质,但蛋⽩质的化学组成由较⼤差异。
矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维:以⽯油、煤、天然⽓及⼀些农副产品为原料制成单体,经化学合成为⾼聚物,纺制的纤维7、试述⾼性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
⾼性能纤维(HPF)主要指⾼强、⾼模、耐⾼温和耐化学作⽤纤维,是⾼承载能⼒和⾼耐久性的功能纤维。
功能纤维是满⾜某种特殊要求和⽤途的纤维,即纤维具有某特定的物理和化学性质。
一、名词解释(1) 结晶度:纤维内部结晶区占整个纤维的百分率品质长度:是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度(2) 双侧结构:在细羊毛的皮质层中,存在两种结构和性质不同的正皮质细胞和偏皮质细胞,且分布在羊毛截面的两侧,正皮质居于卷曲外侧,偏皮质居于卷曲内侧,这种结构特征使羊毛具有自然卷曲,这种结构称为羊毛的双侧结构。
(3) 合成纤维:以石油、煤、农副产品的低分子化合物为原料,经过化学合成制成高分子再经化学处理和物理加工制成的纤维。
(4) 平衡回潮率:纺织材料的回潮率随所处的大气条件而变化,具有一定回潮率的纤维放在新的大气条件下,将会立即放湿和吸湿,经过一段时间后,回潮率趋于一个稳定的值,这种现象称为吸湿平衡。
平衡时的回潮率称为平衡回潮率。
(5)蠕变:纤维在一定负荷作用下,变形随时间而逐渐增加的现象(6)玻璃化温度:指从玻璃态向高弹态转变的温度(7)滑脱长度:纤维间摩擦力F等于纤维强力P时的长度,称为滑脱长度。
(8)织物结构相:指织物中经纬纱交织时呈现的屈曲状态。
(9)克罗值:在室温21oC,RH小于50%,风速不超过10cm/s的条件下,一个静坐在此环境中感觉舒适的人,穿着服装的隔热值定义为1clo.二、填空1、纺织纤维的结构:形态结构(三级结构)、聚集态结构(二级结构)、大分子结构(一级结构)2、棉纤维的长度主要取决于:棉花的品种、生长条件、初加工3、羊毛纤维由内向外主要有:髓质层、皮质层、鳞片层4、化学纤维生产一般需要经过制备纺丝、纺丝、后加工5、棉纤维的吸湿性小于粘胶纤维,原因是棉纤维结晶度高于粘胶纤维6、纤维间的切向阻力包括抱合力和摩擦力7、用两根18tex的棉纱合股时,则股线特数的表示为18×28、常用的织物撕破方法有舌形撕破、梯形撕破、单缝落锤法撕破、单缝撕破三、判断题1、成熟度差的原棉比好的吸湿性大(√)2、棉和黏胶随吸湿增加,强力也增加(×)3、同种化纤的初始模量随拉伸倍数增加而增加(√)4、断裂长度是反映长度指标(×)5、热定型温度高于玻璃化温度就能达到永久变形(×)6、极限氧指数大,易燃(×)7、当片段长度趋向无穷大,片段间不匀趋向总不匀(×)四、问答题1、差别化纤维的定义、目的、举例。
纺织材料名词解释全纺织材料学名词解释吸湿性: 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缓弹性变形: 在外力作用下,随时间而逐步伸长或回复的变形,称为缓弹性变形.初始模量: 是指纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比值,在起始段的斜率。
屈服点:在纤维拉伸曲线上伸长变形突然变得较容易时的转折点。
应力松弛:纤维在拉伸变形恒定条件下,应力随时间的延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。
蠕变: 纤维在一恒定拉伸外力作用下,变形随受力时间的延长而逐渐增加的现象称为蠕变。
热定型: 热塑性材料,温度大于玻璃化温度,变形,保型冷却,变形稳定下来的工艺纤维的比热: 单位质量的纤维,温度升高(或降低)1℃所需要吸收(或放出)的热量,叫纤维的比热。
介电现象: 是指绝缘体材料(也叫电介质) 在外加电场作用下,内部分子形成电极化的现象。
介电损耗: 电介质在电场作用下引起发热的能量消耗,称为介电损耗。
静电现象: 是指不同纤维材料之间或纤维与其它材料之间由于接触和摩擦作用使纤维或其它材料上产生电荷积聚的现象。
玻璃化温度: 高聚物由玻璃态到高弹态的转变温度.(大分子链段”冻结”或”解冻”的温度).纤维耐热性: 是指纤维经热作用后力学性能的保持性纤维的热稳定性: 一般指纤维在热作用下的结构形态和组成的稳定性.马克隆值: 棉纤维在规定仪器和条件的流量大小,用国际认可的马克隆刻度表示;它是棉纤维成熟度和细度的综合反映.纱线的细度不匀: 是指纱线沿长度方向上的粗细不匀性.捻回数: 加捻使纱线的两个截面产生相对回转,两截面的相对回转数称为捻回数。
捻度: 纱线单位长度内的捻回数称为捻度.捻系数: 当纱线的密度δ视作相等时,捻系数与捻回角的正切值(tanβ)成正比,而与纱线粗细无关捻向: 是指纱线加捻的方向.捻回角: 加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角,称为捻回角捻缩: 因加捻引起纱线的收缩称为捻缩.汉密尔顿指数: 是以计算纤维在纱截面中的分布矩为基础,求出两种纤维中一种的向外(内)转移分布参数。
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。