第六章纺织材料的吸湿性

于纵向膨胀。 原因：大分子沿轴向排列，吸湿后分子间
距增大；大分子构型改变。
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• 纤维吸湿膨胀的各向异性，会导致织物变厚、 变硬并产生收缩，干燥后仍无法恢复。
织物吸湿前后织物结构的变化
•缩水的利弊？ •弊：织物变小、变短； •利：制作雨衣、水龙带。
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三、对密度和体积的影响 开始密度随着回潮率
烘箱法、红外线辐射法、高频加热干燥法、 吸湿剂干燥法等。
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•亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH
l 棉、粘胶: -OH；
•棉
羊毛：-CONH,-COOH,-NH2,-OH 蚕丝：-CONH,-COOH（少）,-NH2,-OH
•羊毛
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•亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH
l 维纶：-OH；
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3.吸、放湿平衡回潮率与时间的关系 (1)都是对数曲线； (2)起始段快，以后减慢直至平衡； (3)吸湿平衡所需时间小于放湿平衡所需时间； (4)吸放湿平衡回潮率不等。
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二、温度恒定，相对湿度与平衡回潮率的关系 （大气湿度对回潮率的影响）
1.吸湿等温线和放湿等温线
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• a-b，c-d都处于吸湿等 温线和放湿等温线之间。 • 纤维的实际平衡回潮率 处于两条线之间的某一值， 通常讲的平衡回潮率是指理 论平衡回潮率，即两曲线的 中间值。
纤维的吸湿滞后现 象
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3.吸湿滞后产生的原因 一般认为，吸湿时大分子间的连接点被迫拆
天然纤维因含有杂质及伴生物，纤维的公定 回潮率和纱线的公定回潮率常不一致。
常见纤维的公定回潮率如下表。
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几种常见纤维的公定回潮率
纤维种类
原棉 棉纱 洗净毛 同 质 异质 毛条 干梳 油梳 精梳落毛 山羊绒
公定回潮 率(%) 11.1 8.5
16
15 18.25 19 16 15
• 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：
P326公式有误！
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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。
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吸湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下， 纤维材料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， 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。
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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，吸湿速率快，吸湿
膨胀。
（3）纤维种类不同，曲线的高低不 同。表明各种纤维的平衡回潮率在相同的湿
度条件下是不同的。
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纤维内的孔隙越多越大，水分子越易进入， 纤维的吸湿能力越强。粘胶比棉疏松，吸湿能力 比棉高。
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（四）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。 Ø a.棉纤维中有含氮物质、果胶（易吸水）；棉蜡、
脂肪（不易吸水）等； Ø b.羊毛表面的油脂（拒水）； Ø c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶； Ø d.化学纤维表面的油剂；
（2）车间温湿度调节 l纤维处于放湿时： 车间的湿度<规定值 l纤维处于吸湿时： 车间的湿度>规定值
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四、湿度恒定温度与平衡回潮率的关系 （温度对回潮率的影响）
1. 吸湿等湿线 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。
•羊毛和棉的吸湿等湿线
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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。
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二、吸湿机理（影响吸湿的内因） （一）亲水基团的作用
亲水基团是影响吸湿性的最本质因素，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）
的增大而增大，以后随着 回潮率的增大而减小。
•纤维密度随回潮率的变化
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四、对机械性质的影响
1.对强力的影响 一般纺织材料强力随吸湿增大而减小（棉、麻
除外），粘胶湿强下降非常显著。 水分子进入之后拆开了大分子之间的交联，分
子间力减小，大分子易滑脱，故强力降低。 棉、麻聚合度、结晶度较高，纤维断裂主要表
1.吸湿放热 纤维在吸湿时会放出热量，这是由于运动
中的水分子被纤维大分子吸附时，水分子会将 动能转化成热能而释放。 2.指标 l 吸湿微分热：纤维在给定回潮率下吸着1g水 放出的热量。 l 吸湿积分热：1g干燥纤维从某一回潮率吸湿 达到完全润湿，所放出的总热量。
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3.应用 （1）吸湿放热与保暖性 （2）吸湿放热与纺织材料储存 （3）吸湿放热与热工计算
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第二节 大气条件与纤维吸湿
一、吸湿平衡与平衡回潮率（时间对回潮率的影响） 1.吸湿平衡
当进入纤维中的水分子数量多于从纤维内逸出 的水分子数时，纤维的回潮率增加，即吸湿，反之， 则为放湿。当吸放湿速度相同时就达到了吸湿平衡。 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～。分为吸湿平衡回潮率 和放湿平衡回潮率。
第六章纺织材料的吸湿 性
2020/11/28
第六章纺织材料的吸湿性
第一节 吸湿指标和吸湿机理
一、吸湿指标 （一）回潮率与含水率
1. 回潮率: 2. 含水率:
G —纺织材料湿重； G0—纺织材料干重。 3. 换算：
W=M/(1-M), M=W/(1+W) G=G0/(1-M), G=G0×(1+W)
••[CH2－CH]n
•
OH
l 腈纶：-CN 强极性； ••[CH2－CH]n
•
CN
l 锦纶：-CONH
• [NH (CH2)6－NHCO－(CH2)4 CO]n
l 涤：含-COO-、-CH2-，其吸水性弱
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水分子在纤维中的存在形式 （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
2.曲线特点 温度愈高，平衡回潮率愈低。但在高温高湿的
条件下，平衡回潮率略有增加。
• 羊毛和棉的吸湿等湿线
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五、影响回潮率的外因（总结） 1.温度
温度升高，平衡回潮率下降。 2.相对湿度
温度一定，相对湿度越高，纤维吸湿越大。 亲水性纤维，相对湿度的影响是主要的，疏 水性纤维，温度的影响明显。
吸湿等温线与温度有密切的依赖性，所以 一般是在标准温度下试验所得。不同温度时的 吸湿等温线以棉为例，如下图所示。
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三、吸湿滞后性（原有的湿度对平衡回潮率的影响）
1.定义 同样的纤维材料在一定的大气温湿度条件下，
从放湿达到平衡的回潮率大于从吸湿达到的平衡 回潮率，这一性能称为材料的吸湿滞后性，也称 吸湿保守现象。
纺织材料在公定回潮率时的重量叫“标准重 量”，也称“公定重量”。
•式中：Ga－称见重量（实际湿重）;
•
Wa－实际回潮率；
•
G0－干重。
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• 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：
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l混合材料或混纺纱的公定回潮率：
•式中：Wi—纯纺材料的公定回潮率；
•
Pi—干重混纺比，以百分数表示。
•例：求Ｔ65/Ｃ35混纺纱的公定回潮率。 • （涤Wk=0.4％，棉Wk=8.5％)
P325公式有误！应把括号前的“100”去掉。
•
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（四）标准重量Gk (公定重量)
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3.原来回潮率的大小 从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达
到的回潮率。 4.空气流速的影响
当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。
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第四节 吸湿性对纺织材料的影响
一、对重量的影响 纤维材料的重量随吸着水分量的增加而成
比例地增加。
二、对长度和横截面积的影响 吸湿后纤维体积膨胀，且横向膨胀远远大
开，而与水分子形成氢健结合；放湿时，由于大 分子上较多的极性基团对水分子的吸引，阻止水 分子的离去，造成放湿时的平衡回潮率大。
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4.吸湿滞后对实际工作的指导意义 （1）预调湿 l调湿:实验前将试样在标准状态下放置一定时间， 使达到平衡回潮率。 l预调湿：预先将材料在较低的湿度下去湿，使纤维 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，使达到平衡回潮率。
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六、对电学性质的影响 回潮率增大，质量比电阻射率下降。
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第五节 吸湿性的测试方法
一、直接测试方法 直接获取纤维中水分重量的测量方法称为直
接测量法，即称取材料的实际重量和驱除水分后 的重量求得。驱除材料中水分方法：