第六章 纺织纤维的吸湿性
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纺织材料的吸湿性1. 引言纺织材料的吸湿性是指纺织品在接触水蒸气时能够吸收和释放湿气的能力。
吸湿性在纺织品的舒适性和性能方面起着重要的作用。
本文将介绍纺织材料的吸湿性特性、吸湿性对纺织品性能的影响以及提高纺织材料吸湿性的方法。
2. 纺织材料的吸湿性特性纺织材料的吸湿性是由其纤维结构和化学成分决定的。
纺织品通常由天然纤维如棉、麻和羊毛,合成纤维如涤纶和尼龙,以及特殊纤维如竹纤维和牛奶纤维等制成。
不同的纤维在吸湿性方面表现出不同的特点。
普通纤维如棉和麻具有较好的吸湿性能,而合成纤维则相对较差。
吸湿性是纺织材料中的水分与外界湿度之间的平衡关系。
当环境湿度较高时,纺织材料中的纤维会吸收空气中的水分,使纺织品保持较高的湿度。
而当环境湿度较低时,纤维会释放水分,以保持与环境的湿度平衡。
这种平衡调节机制使纺织品保持一定的湿度,提高了纺织品的舒适性。
3. 吸湿性对纺织品性能的影响吸湿性对纺织品的性能有着重要影响。
首先,在舒适性方面,纺织品的吸湿性能决定了它与人体皮肤的接触感觉。
纺织品吸湿能力强时,能迅速吸收皮肤上的汗液,保持干爽,提高穿着舒适性。
其次,吸湿性还能影响纺织品的透气性能,影响着水蒸气的透过性和纺织品的透气度。
在运动服装和户外用品等领域,纺织品的吸湿性能对保持人体体温平衡至关重要。
当人体运动时,会产生大量汗液,如果纺织品吸湿性能差,汗液无法迅速排出,会导致衣物黏糊和不透气,进而影响舒适性和穿着体验。
此外,纺织品的吸湿性还与静电产生相关。
在干燥的环境中,纺织品吸湿性差,容易积累静电,给人体带来不适。
4. 提高纺织材料吸湿性的方法为了提高纺织材料的吸湿性能,可以采用以下方法:•天然纤维的选择:选用具有良好吸湿性的天然纤维制成纺织品,如棉和麻纤维。
这些纤维具有高度的亲水性,并能迅速吸收水分。
•纤维处理:通过化学和物理方法对纺织材料进行处理,改善其吸湿性能。
例如,采用纳米技术将亲水性材料纳米化,提高纺织品表面的亲水性,增强吸湿性能。
纺织纤维的性质和特征1、纤维的吸湿性能吸湿性能纺织纤维放在空气中,会不断地和空气进行水汽的交换,即纺织纤维不断地吸收空气中的水汽,同时也不断地向空气中放出水汽。
纺织纤维在中吸收或放出水汽的性能称为纤维的吸湿性。
纺织纤维的吸湿性是纺织纤维的重要物理性能之一。
纺织纤维吸湿性的大小对纺织纤维的形态尺寸、重量、物理机械性能都有一定的影响,从而也影响其加工和使用性能。
纺织纤维吸湿能力的大小还直接影响服用织物的穿着舒适程度。
吸湿能力大的纤维易吸收人体排出的汗液,调节体温,解除湿闷感,从而使人感到舒适。
所以在商业贸易、纤维性能测试、纺织加工及纺织品的选择中都要注意纤维的吸湿性能。
在常见的纺织纤维中,羊毛、麻、粘胶纤维、蚕丝、棉花等吸湿能力较强,合成纤维的吸湿能力普遍较差,其中维纶和锦纶的吸湿能力稍好,腈纶差些,涤纶更差,丙纶和氯纶则几乎不吸湿。
目前,常将吸湿能力差的合成纤维与吸湿能力较强的天然纤维或粘胶纤维混纺,以改善织品的吸湿能力。
在纤维的吸湿性能中,除吸湿性外,纤维材料的吸水性也与服用织物的穿着舒适性密切相关。
纤维的吸水性是指纤维吸着液体水的性能。
人们在活动时所产生的水汽和汗水,主要领先材料的吸湿和吸水性能,进行吸收并向外发散,从而使人感到舒适。
一般来说,外衣主要是受雨水的浸湿,所以可选择吸水性小的纤维作外衣材料;内衣主要是受身体的不显性蒸发和出汗浸湿,因此要选择吸湿和吸水性大的纤维作内衣材料。
2、纤维的机械性能机械性能纺织纤维在各种外力的作用下,和种变形的性能称为纺织纤维的机械性能。
外力作用包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、磨擦等各种形式。
纺织纤维的机械性能应包括纤维的强度、伸长、弹性、耐磨性、弹性模量等。
纤维的强度:纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力,它在很大程度上决定了纺织商品的耐用程度。
纤维的强度可用纤维的绝对强力来表示,它是指纤维在连续增加负荷的作用下,直至断裂时所能承受的最大负荷。
其法定讲师单位为牛顿(N)或厘牛顿(cN)。
科普浅谈纺织纤维的几种基本性能1、纤维的吸湿性能纺织纤维放在空气中,会不断地和空气进行水汽的交换,即纺织纤维不断地吸收空气中的水汽,同时也不断地向空气中放出水汽。
纺织纤维吸收或放出水汽的性能称为纤维的吸湿性。
吸湿性是纺织纤维的重要物理性能之一。
纺织纤维吸湿性的大小对纺织纤维的形态尺寸、重量、物理机械性能都有一定的影响,从而也影响其加工和使用性能。
纺织纤维吸湿能力的大小还直接影响服用织物的穿着舒适程度。
吸湿能力大的纤维易吸收人体排出的汗液,调节体温,解除湿闷感,从而使人感到舒适。
所以在商业贸易、纤维性能测试、纺织加工及纺织品的选择中都要注意纤维的吸湿性能。
在常见的纺织纤维中,羊毛、麻、粘胶纤维、蚕丝、棉花等吸湿能力较强,合成纤维的吸湿能力普遍较差,其中维纶和锦纶的吸湿能力稍好,腈纶差些,涤纶更差,丙纶和氯纶则几乎不吸湿。
目前,常将吸湿能力差的合成纤维与吸湿能力较强的天然纤维或粘胶胶纤维混纺,以改善纺织品的吸湿能力。
在纤维的吸湿性能中,除吸湿性外,纤维材料的吸水性也与服用织物的穿着舒适性密切相关。
纤维的吸水性是指纤维吸着液体水的性能。
2、纤维的机械性能纺织纤维在各种外力的作用下,种种变形的性能称为纺织纤维的机械性能。
外力作用包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、摩擦等各种形式。
纺织纤维的机械性能应包括纤维的强度、伸长、弹性、耐磨性、弹性模量等。
纤维的强度:纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力,它在很大程度上决定了纺织商品的耐用程度。
纤维的耐磨性:纤维及其制品在加工和实际使用过程中,由于不断经受摩擦而引起磨损.而纤维的耐磨性就是指纤维耐受外力磨损的性能。
纤维的耐磨性与其纺织制品的坚牢度密切相关。
耐磨性的优劣是衣着用织物服用性能的一项重要指标。
纤维的耐磨性与纤维的大分子结构、超分子结构、断裂伸长率、弹性等因素有关。
常见纤维耐磨性高低的顺序如下:锦纶>丙纶>维纶>乙纶>涤纶>腈纶>氯纶>毛>丝>棉>麻>富强纤维>铜氨纤维>粘胶纤维>醋酯纤维>玻璃纤维。
纺织纤维的特点纺织纤维是指用自然或人工合成的纤维原料经过纺纱加工制成的细长物质。
纺织纤维主要用于制造纺织品,具有许多独特的特点。
纺织纤维具有良好的柔软性。
纺织纤维的柔软性是指它们能够自由弯曲和变形,使纺织品具有舒适的触感和良好的延展性。
这种柔软性使纺织品能够适应人体的曲线和运动,增加穿着的舒适度。
纺织纤维具有较高的强度。
纺织纤维的强度是指它们能够承受外力而不断裂或变形的能力。
这种强度使得纺织品能够经受住日常使用和清洗的摩擦和拉力,延长使用寿命。
纺织纤维具有良好的吸湿性和透气性。
纺织纤维的吸湿性是指它们能够吸收和释放空气中的水分,保持人体的舒适度。
透气性则是指纺织纤维能够通过细微的空隙让空气流通,提供良好的通风效果。
这些特性使得纺织品能够调节人体的温度和湿度,增加穿着的舒适感。
纺织纤维还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
纺织纤维的耐磨性是指它们能够抵抗外界物理摩擦和磨损的能力。
耐腐蚀性则是指纺织纤维能够抵抗化学物质的侵蚀和损害。
这些特性使得纺织品能够经受住日常使用和清洗的摩擦和腐蚀,保持良好的外观和强度。
纺织纤维还具有较好的色牢度和抗静电性。
色牢度是指纺织品在遇到水、日光、摩擦等外界因素时,保持色彩的稳定性和不退色的能力。
抗静电性则是指纺织品能够减少静电的产生和积累,减少对皮肤的刺激和不适感。
这些特性使得纺织品能够保持长久的色彩和舒适的穿着感。
总结起来,纺织纤维具有柔软性、强度、吸湿性、透气性、耐磨性、耐腐蚀性、色牢度和抗静电性等特点。
这些特点使得纺织品能够适应人体的需要,提供舒适、耐用、美观的穿着体验。
纺织纤维的特点对纺织行业的发展和纺织品的设计和制造起到了重要的推动作用。
同时,纺织纤维的研究和开发也是纺织科学的重要领域之一,不断推动着纺织品的创新和发展。
第六章纺织纤维的吸湿性
1、名词解释:
回潮率:湿重对干重之差与干重的百分率
含水率:含水率是水重占纤维湿重的百分率
平衡回潮率:
公定回潮率:
标准回潮率:
公定重量:
吸湿平衡:
吸湿等温线:在大气压力和温度一定且不变的条件下,材料的吸湿平衡回潮率随相对湿度变化的曲线
吸湿等湿线:相对湿度一定时,平衡回潮率随温度变化的曲线
吸湿滞后性:在同一空气条件下,纺织材料吸湿平衡回潮率比放湿平衡回潮率小的现象叫吸湿滞后性
标准大气条件:
吸湿积分热:
吸湿微分热:
4、为什么平衡回潮率的值是一个范围值?
由于纺织材料的吸湿滞后性,使得从不同状态到达平衡状态时的回潮率不尽一致,所以是一个范围值,即在一定范围内的变化。
5、试述纺织材料的吸湿机理。
(一)亲水基团及其作用:
纤维大分子上是否存在亲水性基团,是决定纤维吸湿性能的决定性因素。
极性基团的多少、极性的强弱、结构状态等综合影响吸湿性,
(二)结晶度(结晶区与非结晶区的比例)
实验证明:纤维的吸湿作用主要发生在非结晶区,这是肯定的,水分能否进入结晶区,目前尚有争议,但水分进入结晶区的量是很少的。
除结晶度影响纤维的吸湿性以外,在相同的结晶度条件下,晶型和晶粒的大小对吸湿也有影响,一般来说,晶粒小,吸湿性大。
(三)比表面积:
单位体积的纤维所具有的表面积。
比表面积越大,吸湿能力愈强。
(四)伴生物的性质和含量
6、影响纤维吸湿的内外因素各有哪些?一般的影响规律如何?
影响吸湿性的外界因素:
一、吸湿平衡与平衡回潮率(时间):
吸湿平衡是动态的,其稳定性很差,而且是自动进行的,外界条件一变,平衡就立即遭到破坏,而且要达到新的平衡需一定的时间。
二、吸湿等温线(温度):
在大气压力和温度一定且不变的条件下,材料的吸湿平衡回潮率随相对湿度变化的曲线。
各种纤维的平衡回潮率在相同的湿度条件下是不同的,这是材料本身的差异造成的。
不同的纤维具有不同的吸湿等温线,但我们可以看到它们的曲线形状都呈反S形,反S形的明显程度是有一些差异,但它们的吸湿机理应当说在本质上基本一致的。
在开始阶段,自由的极性基团较多,以化学吸附为主,随着相对湿度的提高,化学吸着水迅速增加而后趋于稳定。
毛细吸收水在开始阶段增加的缓慢,当相对湿度较大时,毛细水迅速增加,这主要是水分子进入较大的孔隙,加上纤维的膨化,水气分压的增加,表面吸附能力的增加,使得毛细水和表面凝结水大量增加,曲线快速上升。
对于化学纤维,由于它的大分子亲水基团少,结构紧密,使化学吸着水(直接吸数)和毛细吸数水量都少,使反S形不明显。
吸湿等温线与温度有密切的关系,温度不同,吸湿等温线的形状位置就会发生变化。
三、吸湿滞后性(湿历史):
在同一空气条件下,纺织材料吸湿平衡回潮率比放湿平衡回潮率小的现象叫吸湿滞后性(或叫吸湿保守性,吸湿滞后现象)。
四、吸湿等湿线(温度的影响):
相对湿度一定时,平衡回潮率随温度变化的曲线。
当纤维周围空气的温度较高时,水分子逸出纤维的动能增加,容易离开纤维,纤维的平衡回潮率较小,一般是温度越高,回潮率越小,但在高温高湿时,由于纤维的热膨胀等原因,随温度的增高纤维回潮率会略有增加。
7、为什么粘胶纤维的吸湿能力大于棉,合成纤维的吸湿能力低于天然纤维?
由于棉纤维的聚合度、结晶度、分子排列的整齐程度均较粘胶纤维好,而且表面有有一层拒水的棉蜡,所以所以粘胶纤维的吸湿性大于棉。
合成纤维的吸湿能力低于天然纤维,其主要原因是合成纤维的亲水性基团很少,甚至不含,结构有较均匀致密,缝隙孔洞极少。
8、常见纤维的吸湿能力大小是怎样的?
常见纤维的吸湿能力从高到底的顺序:毛,粘,麻,丝,棉,维,锦,腈,涤,丙9、试解释吸湿等温线的变化规律。
吸湿等温线:在大气压力和温度一定且不变的条件下,材料的吸湿平衡回潮率随相对湿度变化的曲线。
变化规律:在开始阶段,自由的极性基团较多,以化学吸附为主,随着相对湿度的提高,化学吸着水迅速增加而后趋于稳定。
毛细吸收水在开始阶段增加的缓慢,当相对湿度较大时,毛细水迅速增加,这主要是水分子进入较大的孔隙,加上纤维的膨化,水气分压的增加,表面吸附能力的增加,使得毛细水和表面凝结水大量增加,曲线快速上升。
对于化学纤维,由于它的大分子亲水基团少,结构紧密,使化学吸着水(直接吸数)和毛细吸数水量都少,使反S形不明显。
吸湿等温线与温度有密切的关系,温度不同,吸湿等温线的形状位置就会发生变化。
10、材料吸湿测试的方法有哪些?各有何特点?
测量方法很多,可分为直接法与间接法
一、直接法:所谓直接法就是根据吸湿指标的定义,直接测量出公式中的各个参数:G 干,G湿,直接法的关键在于:烘干和称重。
二、间接测定法:所谓间接法是利用某引起物理量,如电阻,介电系数,外来辐射的吸收等和材料回潮率间的关系间接测得回潮率。
11、吸湿平衡的概念是什么?它有什么特点?举例说明人们在科研,生产或者生活中式如何利用这些特点。
从宏观程度上看是回潮率逐渐达到了稳定,而实际上是同一时间进入和逸出纤维的水分量达到了平衡。
其特点在于:它是动态的、自发的、需要时间的、自快到慢的。
如科研中或试验前对试样的调湿和预调湿过程;衣物的晾干。
12、吸湿滞后现象和原因如何?一般规律如何?举例说明在生活或者生产中人们如何利用“吸湿滞后”的规律。
吸湿平衡回潮率小于放湿平衡回潮率的现象叫做吸湿滞后性。
产生滞后性的主要原
因是:纤维固体表面膜和内部结构的变形阻力均对吸湿和放湿构成阻碍,是水分子难以自由出入,从而产生滞后现象。
一般情况下,纤维的吸湿性越好,吸湿滞后现象越显著;原有的回潮状态与平衡状态差异越大,吸湿滞后越显著。
如生产中对过湿纤维采用比正常低的大气湿度。
13、为什么必须将纤维放在标准温湿度条件下一定时间调湿后才可进行物理性能的测试?当纤维含水较多时还需先经预调湿?为什么纺织材料的试验方法规定试样必须由吸湿过程达到平衡回潮率?
因为回潮率的高低对纤维的机械性能影响很大,所以在标准状况下测试才有可比性,同时只有达到吸湿平衡才可测试,所以应放置一定时间以减少回潮率带来的影响。
由于放湿平衡回潮率比吸湿平衡回潮高,在相同的测试环境中由于含湿量的不同,是测试误差增大,所以应进行与调湿。
对于某些回潮率影响大的性能测量,为了取得一致或差异很小的回潮状态,消除回潮波长带来的影响,所应规定应从吸湿过程达到平衡。
14、对比棉纤维和粘胶纤维在吸湿性能上的差异。
及对比合成纤维和天然纤维吸湿性大小。
并简述其原因。
由于棉纤维的聚合度、结晶度、分子排列的整齐程度均较粘胶纤维好,而且表面上又有一层拒水的棉蜡,所以棉纤维的吸湿性比粘胶纤维差。
合成纤维的吸湿性比天然纤维差,其主要原因是合成纤维的亲水基团很少,甚至不含,结构有较均匀致密,缝隙孔洞极少。
15、从常见纤维的吸湿微分热和吸湿微分积分热变化曲线你能总结出几条规律?并说明为什么会有这种规律。
从各种纤维的吸湿积分热和吸湿微分热曲线中可以看出,曲线形状态基本相同----吸湿过程与机理基本相同;在数量上各曲线有一定的差异----吸湿情况不同;回潮率约定放出的热量越多----直接吸着水放出的热量大;各纤维间的吸湿积分热差异很大----吸湿能力不同。