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第六章紡織材料的吸濕性2023/1/2第六章紡織材料的吸濕性第六章紡織材料的吸濕性2022/12/18第六章紡織材料的吸1第一節(jié)吸濕指標(biāo)和吸濕機(jī)理一、吸濕指標(biāo)(一)回潮率與含水率1.回潮率:2.含水率:G—紡織材料濕重;G0—紡織材料干重。3.換算:
W=M/(1-M),M=W/(1+W)
G=G0/(1-M),G=G0×(1+W)第六章紡織材料的吸濕性2第一節(jié)吸濕指標(biāo)和吸濕機(jī)理一、吸濕指標(biāo)第六章紡織材料的吸濕(二)標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率:紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置一段時(shí)間后所達(dá)到的平衡回潮率。標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:溫度--20℃±1℃;相對濕度--65%±2%
第六章紡織材料的吸濕性3(二)標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率:第六章紡織材料的吸濕性3
(三)公定回潮率(Wk)公定回潮率:貿(mào)易上為了計(jì)重和核價(jià)的需要,由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。(純粹是為工作方便而選定的,接近但不是標(biāo)準(zhǔn)回潮率)。天然纖維因含有雜質(zhì)及伴生物,纖維的公定回潮率和紗線的公定回潮率常不一致。常見纖維的公定回潮率如下表。第六章紡織材料的吸濕性4
(三)公定回潮率(Wk)公定回潮率:第六章紡織材料的吸濕性纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)原棉11.1桑蠶絲11滌綸0.4棉紗8.5柞蠶絲11錦綸4.5洗凈毛同質(zhì)16亞麻12腈綸2.0異質(zhì)15苧麻16.28維綸5.0毛條干梳18.25洋麻14.94氯綸0.5油梳19黃麻生麻19.05丙綸1.0精梳落毛16熟麻14.94醋酯纖維7.0山羊絨15大麻14.94銅氨纖維13.0兔毛15粘膠13玻璃纖維2.5(石蠟乳劑含量)幾種常見纖維的公定回潮率第六章紡織材料的吸濕性5纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定混合材料或混紡紗的公定回潮率:式中:Wi—純紡材料的公定回潮率;
Pi—干重混紡比,以百分?jǐn)?shù)表示。例:求T65/C35混紡紗的公定回潮率。(滌Wk=0.4%,棉Wk=8.5%)
P325公式有誤!應(yīng)把括號前的“100”去掉。第六章紡織材料的吸濕性6混合材料或混紡紗的公定回潮率:式中:Wi—純紡材料的公定回潮(四)標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)
紡織材料在公定回潮率時(shí)的重量叫“標(biāo)準(zhǔn)重量”,也稱“公定重量”。
式中:Ga-稱見重量(實(shí)際濕重);Wa-實(shí)際回潮率;G0-干重。第六章紡織材料的吸濕性7(四)標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)
紡織
通常所說的,如65/35的滌棉混紡紗,是干重混紡比,即各種纖維的干重占兩種纖維總干重的比例。而兩種纖維的實(shí)際回潮率不同,混紡紗吸濕后各纖維的濕重不同,故各濕重占混紡紗總濕重的比例不同。混紡紗干重混紡比折算成濕重混紡比:
纖維1:回潮率W1,濕重混比g1,干重混比g0纖維2:回潮率W2,濕重混比100-g1,干重混比100-g0計(jì)算公式:P326公式有誤!第六章紡織材料的吸濕性8通常所說的,如65/35的滌棉混紡紗,是干重混紡比例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重混紡比為65/35,求滌粘的濕重混紡比。第六章紡織材料的吸濕性9例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重混紡比為65/35,求滌粘的濕重混紡比。第六章紡織材料的吸濕性10例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重二、吸濕機(jī)理(影響吸濕的內(nèi)因)(一)親水基團(tuán)的作用親水基團(tuán)是影響吸濕性的最本質(zhì)因素,數(shù)量越多,極性越強(qiáng),纖維的吸濕能力越高。親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH(酰胺基)第六章紡織材料的吸濕性11二、吸濕機(jī)理(影響吸濕的內(nèi)因)(一)親水基團(tuán)的作用第棉、粘膠:-OH;棉羊毛羊毛:-CONH,-COOH,-NH2,-OH蠶絲:-CONH,-COOH(少),-NH2,-OH親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH第六章紡織材料的吸濕性12棉、粘膠:-OH;棉羊毛羊毛:-CONH,-COOH,-N維綸:-OH;腈綸:-CN強(qiáng)極性;錦綸:-CONH滌:含-COO-、-CH2-,其吸水性弱[CH2-CH]n
OH[NH(CH2)6-NHCO-(CH2)4CO]n[CH2-CH]n
CN親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH第六章紡織材料的吸濕性13維綸:-OH;[CH2-CH]n[NH(CH2水分子在纖維中的存在形式(1)直接水:親水性基團(tuán)直接吸著的水(2)間接水:直接水本身因具有極性而再吸著的水第六章紡織材料的吸濕性14水分子在纖維中的存在形式第六章紡織材料的吸濕性14間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛細(xì)水,當(dāng)濕度很高時(shí),間接吸收的水分子可以填充到纖維內(nèi)部較大的間隙中,成為大毛細(xì)水,大毛細(xì)水的結(jié)合力除氫鍵引力以外包括范德華力、表面張力等,所以結(jié)合力小。第六章紡織材料的吸濕性15間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛(二)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)組成相同的纖維,吸濕性不一定相同,因內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。1.結(jié)晶度大,吸濕性小(吸濕主要發(fā)生在無定形區(qū))。如:棉經(jīng)絲光后,因結(jié)晶度降低使吸濕性增加;棉結(jié)晶度70%左右,粘膠結(jié)晶度30%左右,粘膠吸濕性好于棉。第六章紡織材料的吸濕性16(二)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)組成相同的纖維,吸濕性不一定相第六章紡織材料的吸濕性17第六章紡織材料的吸濕性172.取向度對材料的吸濕性幾乎無影響。3.聚合度增大,游離基團(tuán)減小,吸濕性減小。如,棉聚合度10000,回潮率8.5%;粘膠聚合度500左右,回潮率13%。
第六章紡織材料的吸濕性182.取向度第六章紡織材料的吸濕性18(三)纖維的比表面積和內(nèi)部孔隙
1.比表面積單位體積的纖維所具有的表面積,稱~。比表面積大,表面吸附作用越強(qiáng),吸濕性越好。細(xì)纖維比粗纖維比表面積大、回潮率大。表面吸附:材料表面的分子比內(nèi)部分子有多余的能量(稱表面能),具有吸附作用,能吸收大氣中的水分子。2.內(nèi)部孔隙纖維內(nèi)的孔隙越多越大,水分子越易進(jìn)入,纖維的吸濕能力越強(qiáng)。粘膠比棉疏松,吸濕能力比棉高。第六章紡織材料的吸濕性19(三)纖維的比表面積和內(nèi)部孔隙
1.比表面積第六章紡織材(四)纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸濕能力也有影響。a.棉纖維中有含氮物質(zhì)、果膠(易吸水);棉蠟、脂肪(不易吸水)等;b.羊毛表面的油脂(拒水);c.麻纖維的果膠和蠶絲中的絲膠;d.化學(xué)纖維表面的油劑;第六章紡織材料的吸濕性20(四)纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸第二節(jié)大氣條件與纖維吸濕一、吸濕平衡與平衡回潮率(時(shí)間對回潮率的影響)1.吸濕平衡當(dāng)進(jìn)入纖維中的水分子數(shù)量多于從纖維內(nèi)逸出的水分子數(shù)時(shí),纖維的回潮率增加,即吸濕,反之,則為放濕。當(dāng)吸放濕速度相同時(shí)就達(dá)到了吸濕平衡。2.平衡回潮率纖維材料在一定的大氣條件下,吸、放濕作用達(dá)到平衡穩(wěn)定的回潮率,稱~。分為吸濕平衡回潮率和放濕平衡回潮率。
第六章紡織材料的吸濕性21第二節(jié)大氣條件與纖維吸濕一、吸濕平衡與平衡回潮率(時(shí)間對3.吸、放濕平衡回潮率與時(shí)間的關(guān)系(1)都是對數(shù)曲線;(2)起始段快,以后減慢直至平衡;
(3)吸濕平衡所需時(shí)間小于放濕平衡所需時(shí)間;(4)吸放濕平衡回潮率不等。第六章紡織材料的吸濕性223.吸、放濕平衡回潮率與時(shí)間的關(guān)系第六章紡織材料的吸濕性22二、溫度恒定,相對濕度與平衡回潮率的關(guān)系
(大氣濕度對回潮率的影響)
1.吸濕等溫線和放濕等溫線吸濕等溫線:在大氣壓力和溫度不變的條件下,纖維材料因吸濕而達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。放濕等溫線:在大氣壓力和溫度不變的條件下,纖維材料因放濕達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。第六章紡織材料的吸濕性23二、溫度恒定,相對濕度與平衡回潮率的關(guān)系
(大氣濕
2.吸濕等溫線的特點(diǎn):(1)曲線呈上升趨勢。表明隨著相對濕度的增大,回潮率增大。(2)曲線都呈反S形。表明吸濕機(jī)理基本一致。
0-15%斜率大,吸濕速率快,極性基團(tuán)吸水。15%-70%斜率小,吸濕速率慢,間接吸附水。70%-100%斜率大,吸濕速率快,吸濕膨脹。(3)纖維種類不同,曲線的高低不同。表明各種纖維的平衡回潮率在相同的濕度條件下是不同的。第六章紡織材料的吸濕性242.吸濕等溫線的特點(diǎn):第六章紡織材料的吸濕性24吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性,所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗(yàn)所得。不同溫度時(shí)的吸濕等溫線以棉為例,如下圖所示。第六章紡織材料的吸濕性25吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性,所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度三、吸濕滯后性(原有的濕度對平衡回潮率的影響)1.定義同樣的纖維材料在一定的大氣溫濕度條件下,從放濕達(dá)到平衡的回潮率大于從吸濕達(dá)到的平衡回潮率,這一性能稱為材料的吸濕滯后性,也稱吸濕保守現(xiàn)象。纖維吸、放濕與時(shí)間的關(guān)系第六章紡織材料的吸濕性26三、吸濕滯后性(原有的濕度對平衡回潮率的影響)1.定義纖維2.吸濕滯后性曲線纖維的吸濕滯后現(xiàn)象同一纖維的吸濕等溫線與放濕等溫線并不重合,而形成吸濕滯后圈。濕滯的差值(吸濕滯后性造成的差值)與纖維的吸濕性有關(guān),吸濕性好,差值大。濕滯差值的大小還與纖維原有的回潮率有關(guān)。如圖中b→b1(由吸濕狀態(tài)重新放濕),a→a1(由放濕狀態(tài)重新吸濕)。第六章紡織材料的吸濕性272.吸濕滯后性曲線纖維的吸濕滯后現(xiàn)象同一a-b,c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖維的實(shí)際平衡回潮率處于兩條線之間的某一值,通常講的平衡回潮率是指理論平衡回潮率,即兩曲線的中間值。纖維的吸濕滯后現(xiàn)象第六章紡織材料的吸濕性28a-b,c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖3.吸濕滯后產(chǎn)生的原因一般認(rèn)為,吸濕時(shí)大分子間的連接點(diǎn)被迫拆開,而與水分子形成氫健結(jié)合;放濕時(shí),由于大分子上較多的極性基團(tuán)對水分子的吸引,阻止水分子的離去,造成放濕時(shí)的平衡回潮率大。
第六章紡織材料的吸濕性293.吸濕滯后產(chǎn)生的原因第六章紡織材料的吸濕性294.吸濕滯后對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義(1)預(yù)調(diào)濕
調(diào)濕:實(shí)驗(yàn)前將試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置一定時(shí)間,使達(dá)到平衡回潮率。預(yù)調(diào)濕:預(yù)先將材料在較低的濕度下去濕,使纖維的回潮率遠(yuǎn)低于測試所要求的回潮率,然后再在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,使達(dá)到平衡回潮率。(2)車間溫濕度調(diào)節(jié)
纖維處于放濕時(shí):纖維處于吸濕時(shí):車間的濕度<規(guī)定值車間的濕度>規(guī)定值第六章紡織材料的吸濕性304.吸濕滯后對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義車間的濕度<規(guī)定值車四、濕度恒定溫度與平衡回潮率的關(guān)系
(溫度對回潮率的影響)1.吸濕等濕線纖維在一定的大氣壓力下,相對濕度一定時(shí),平衡回潮率隨溫度而變化的曲線。羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸濕性31四、濕度恒定溫度與平衡回潮率的關(guān)系
(溫度對回潮率的2.曲線特點(diǎn)溫度愈高,平衡回潮率愈低。但在高溫高濕的條件下,平衡回潮率略有增加。羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸濕性322.曲線特點(diǎn)羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸五、影響回潮率的外因(總結(jié))1.溫度
溫度升高,平衡回潮率下降。
2.相對濕度溫度一定,相對濕度越高,纖維吸濕越大。親水性纖維,相對濕度的影響是主要的,疏水性纖維,溫度的影響明顯。第六章紡織材料的吸濕性33五、影響回潮率的外因(總結(jié))第六章紡織材料的吸濕性333.原來回潮率的大小
從放濕達(dá)到平衡時(shí)的回潮率要高于從吸濕達(dá)到的回潮率。4.空氣流速的影響當(dāng)空氣流速快時(shí),纖維的平衡回潮率降低。第六章紡織材料的吸濕性343.原來回潮率的大小第六章紡織材料的吸濕性34第四節(jié)吸濕性對紡織材料的影響一、對重量的影響纖維材料的重量隨吸著水分量的增加而成比例地增加。二、對長度和橫截面積的影響吸濕后纖維體積膨脹,且橫向膨脹遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于縱向膨脹。原因:大分子沿軸向排列,吸濕后分子間距增大;大分子構(gòu)型改變。
第六章紡織材料的吸濕性35第四節(jié)吸濕性對紡織材料的影響一、對重量的影響第六章紡織材織物吸濕前后織物結(jié)構(gòu)的變化
纖維吸濕膨脹的各向異性,會導(dǎo)致織物變厚、變硬并產(chǎn)生收縮,干燥后仍無法恢復(fù)。縮水的利弊?弊:織物變小、變短;利:制作雨衣、水龍帶。第六章紡織材料的吸濕性36織物吸濕前后織物結(jié)構(gòu)的變化纖維吸濕膨脹的各向異性,會三、對密度和體積的影響開始密度隨著回潮率的增大而增大,以后隨著回潮率的增大而減小。纖維密度隨回潮率的變化第六章紡織材料的吸濕性37三、對密度和體積的影響開始密度隨著回潮率的增大而增大,四、對機(jī)械性質(zhì)的影響
1.對強(qiáng)力的影響一般紡織材料強(qiáng)力隨吸濕增大而減小(棉、麻除外),粘膠濕強(qiáng)下降非常顯著。水分子進(jìn)入之后拆開了大分子之間的交聯(lián),分子間力減小,大分子易滑脫,故強(qiáng)力降低。棉、麻聚合度、結(jié)晶度較高,纖維斷裂主要表現(xiàn)為分子本身的斷裂,水分對纖維大分子間結(jié)合力的減弱不明顯,而一些大分子鏈上的纏結(jié)被拆開,受力分子鏈增加,強(qiáng)力提高。第六章紡織材料的吸濕性38四、對機(jī)械性質(zhì)的影響1.對強(qiáng)力的影響第六章紡織材料的吸濕性2.對斷裂伸長的影響
W增加,伸長有所增加。原因在于纖維斷裂時(shí)大分子的滑移。3.對摩擦系數(shù)的影響隨吸濕的增大,摩擦系數(shù)增大。第六章紡織材料的吸濕性39第六章紡織材料的吸濕性39五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響1.吸濕放熱纖維在吸濕時(shí)會放出熱量,這是由于運(yùn)動(dòng)中的水分子被纖維大分子吸附時(shí),水分子會將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能而釋放。2.指標(biāo)吸濕微分熱:纖維在給定回潮率下吸著1g水放出的熱量。吸濕積分熱:1g干燥纖維從某一回潮率吸濕達(dá)到完全潤濕,所放出的總熱量。第六章紡織材料的吸濕性40五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響1.吸濕放熱第六章紡織材料的吸濕性403.應(yīng)用(1)吸濕放熱與保暖性(2)吸濕放熱與紡織材料儲存(3)吸濕放熱與熱工計(jì)算第六章紡織材料的吸濕性413.應(yīng)用第六章紡織材料的吸濕性41六、對電學(xué)性質(zhì)的影響回潮率增大,質(zhì)量比電阻下降,減緩靜電現(xiàn)象。七、對光學(xué)性質(zhì)的影響回潮率升高時(shí),纖維的光折射率下降。第六章紡織材料的吸濕性42六、對電學(xué)性質(zhì)的影響第六章紡織材料的吸濕性42第五節(jié)吸濕性的測試方法一、直接測試方法直接獲取纖維中水分重量的測量方法稱為直接測量法,即稱取材料的實(shí)際重量和驅(qū)除水分后的重量求得。驅(qū)除材料中水分方法:烘箱法、紅外線輻射法、高頻加熱干燥法、吸濕劑干燥法等。第六章紡織材料的吸濕性43第五節(jié)吸濕性的測試方法一、直接測試方法第六章紡織材料的二、間接測試方法利用纖維材料中含水多少與某些物理性質(zhì)(如電阻、電容、水分子振動(dòng)吸收能等)密切相關(guān)的原理,通過測量這些性質(zhì)來推測含水率或回潮潮率。這類方法測量迅速、不損傷纖維,可在線測量。但干擾因素較多,結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性受到影響。如,電學(xué)測定法(電阻、電容)、微波吸收法和紅外測濕法。第六章紡織材料的吸濕性44二、間接測試方法第六章紡織材料的吸濕性44演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew2023/1/2第六章紡織材料的吸濕性演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew45第六章紡織材料的吸濕性2023/1/2第六章紡織材料的吸濕性第六章紡織材料的吸濕性2022/12/18第六章紡織材料的吸46第一節(jié)吸濕指標(biāo)和吸濕機(jī)理一、吸濕指標(biāo)(一)回潮率與含水率1.回潮率:2.含水率:G—紡織材料濕重;G0—紡織材料干重。3.換算:
W=M/(1-M),M=W/(1+W)
G=G0/(1-M),G=G0×(1+W)第六章紡織材料的吸濕性47第一節(jié)吸濕指標(biāo)和吸濕機(jī)理一、吸濕指標(biāo)第六章紡織材料的吸濕(二)標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率:紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置一段時(shí)間后所達(dá)到的平衡回潮率。標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:溫度--20℃±1℃;相對濕度--65%±2%
第六章紡織材料的吸濕性48(二)標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率:第六章紡織材料的吸濕性3
(三)公定回潮率(Wk)公定回潮率:貿(mào)易上為了計(jì)重和核價(jià)的需要,由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。(純粹是為工作方便而選定的,接近但不是標(biāo)準(zhǔn)回潮率)。天然纖維因含有雜質(zhì)及伴生物,纖維的公定回潮率和紗線的公定回潮率常不一致。常見纖維的公定回潮率如下表。第六章紡織材料的吸濕性49
(三)公定回潮率(Wk)公定回潮率:第六章紡織材料的吸濕性纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)原棉11.1桑蠶絲11滌綸0.4棉紗8.5柞蠶絲11錦綸4.5洗凈毛同質(zhì)16亞麻12腈綸2.0異質(zhì)15苧麻16.28維綸5.0毛條干梳18.25洋麻14.94氯綸0.5油梳19黃麻生麻19.05丙綸1.0精梳落毛16熟麻14.94醋酯纖維7.0山羊絨15大麻14.94銅氨纖維13.0兔毛15粘膠13玻璃纖維2.5(石蠟乳劑含量)幾種常見纖維的公定回潮率第六章紡織材料的吸濕性50纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定回潮率(%)纖維種類公定混合材料或混紡紗的公定回潮率:式中:Wi—純紡材料的公定回潮率;
Pi—干重混紡比,以百分?jǐn)?shù)表示。例:求T65/C35混紡紗的公定回潮率。(滌Wk=0.4%,棉Wk=8.5%)
P325公式有誤!應(yīng)把括號前的“100”去掉。第六章紡織材料的吸濕性51混合材料或混紡紗的公定回潮率:式中:Wi—純紡材料的公定回潮(四)標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)
紡織材料在公定回潮率時(shí)的重量叫“標(biāo)準(zhǔn)重量”,也稱“公定重量”。
式中:Ga-稱見重量(實(shí)際濕重);Wa-實(shí)際回潮率;G0-干重。第六章紡織材料的吸濕性52(四)標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)
紡織
通常所說的,如65/35的滌棉混紡紗,是干重混紡比,即各種纖維的干重占兩種纖維總干重的比例。而兩種纖維的實(shí)際回潮率不同,混紡紗吸濕后各纖維的濕重不同,故各濕重占混紡紗總濕重的比例不同。混紡紗干重混紡比折算成濕重混紡比:
纖維1:回潮率W1,濕重混比g1,干重混比g0纖維2:回潮率W2,濕重混比100-g1,干重混比100-g0計(jì)算公式:P326公式有誤!第六章紡織材料的吸濕性53通常所說的,如65/35的滌棉混紡紗,是干重混紡比例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重混紡比為65/35,求滌粘的濕重混紡比。第六章紡織材料的吸濕性54例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重混紡比為65/35,求滌粘的濕重混紡比。第六章紡織材料的吸濕性55例:T實(shí)際回潮率0.3%,粘膠實(shí)際回潮率12%,為使二者干重二、吸濕機(jī)理(影響吸濕的內(nèi)因)(一)親水基團(tuán)的作用親水基團(tuán)是影響吸濕性的最本質(zhì)因素,數(shù)量越多,極性越強(qiáng),纖維的吸濕能力越高。親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH(酰胺基)第六章紡織材料的吸濕性56二、吸濕機(jī)理(影響吸濕的內(nèi)因)(一)親水基團(tuán)的作用第棉、粘膠:-OH;棉羊毛羊毛:-CONH,-COOH,-NH2,-OH蠶絲:-CONH,-COOH(少),-NH2,-OH親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH第六章紡織材料的吸濕性57棉、粘膠:-OH;棉羊毛羊毛:-CONH,-COOH,-N維綸:-OH;腈綸:-CN強(qiáng)極性;錦綸:-CONH滌:含-COO-、-CH2-,其吸水性弱[CH2-CH]n
OH[NH(CH2)6-NHCO-(CH2)4CO]n[CH2-CH]n
CN親水基團(tuán):-COOH-,-NH2,-OH,-CONH第六章紡織材料的吸濕性58維綸:-OH;[CH2-CH]n[NH(CH2水分子在纖維中的存在形式(1)直接水:親水性基團(tuán)直接吸著的水(2)間接水:直接水本身因具有極性而再吸著的水第六章紡織材料的吸濕性59水分子在纖維中的存在形式第六章紡織材料的吸濕性14間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛細(xì)水,當(dāng)濕度很高時(shí),間接吸收的水分子可以填充到纖維內(nèi)部較大的間隙中,成為大毛細(xì)水,大毛細(xì)水的結(jié)合力除氫鍵引力以外包括范德華力、表面張力等,所以結(jié)合力小。第六章紡織材料的吸濕性60間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛(二)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)組成相同的纖維,吸濕性不一定相同,因內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。1.結(jié)晶度大,吸濕性小(吸濕主要發(fā)生在無定形區(qū))。如:棉經(jīng)絲光后,因結(jié)晶度降低使吸濕性增加;棉結(jié)晶度70%左右,粘膠結(jié)晶度30%左右,粘膠吸濕性好于棉。第六章紡織材料的吸濕性61(二)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)組成相同的纖維,吸濕性不一定相第六章紡織材料的吸濕性62第六章紡織材料的吸濕性172.取向度對材料的吸濕性幾乎無影響。3.聚合度增大,游離基團(tuán)減小,吸濕性減小。如,棉聚合度10000,回潮率8.5%;粘膠聚合度500左右,回潮率13%。
第六章紡織材料的吸濕性632.取向度第六章紡織材料的吸濕性18(三)纖維的比表面積和內(nèi)部孔隙
1.比表面積單位體積的纖維所具有的表面積,稱~。比表面積大,表面吸附作用越強(qiáng),吸濕性越好。細(xì)纖維比粗纖維比表面積大、回潮率大。表面吸附:材料表面的分子比內(nèi)部分子有多余的能量(稱表面能),具有吸附作用,能吸收大氣中的水分子。2.內(nèi)部孔隙纖維內(nèi)的孔隙越多越大,水分子越易進(jìn)入,纖維的吸濕能力越強(qiáng)。粘膠比棉疏松,吸濕能力比棉高。第六章紡織材料的吸濕性64(三)纖維的比表面積和內(nèi)部孔隙
1.比表面積第六章紡織材(四)纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸濕能力也有影響。a.棉纖維中有含氮物質(zhì)、果膠(易吸水);棉蠟、脂肪(不易吸水)等;b.羊毛表面的油脂(拒水);c.麻纖維的果膠和蠶絲中的絲膠;d.化學(xué)纖維表面的油劑;第六章紡織材料的吸濕性65(四)纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸第二節(jié)大氣條件與纖維吸濕一、吸濕平衡與平衡回潮率(時(shí)間對回潮率的影響)1.吸濕平衡當(dāng)進(jìn)入纖維中的水分子數(shù)量多于從纖維內(nèi)逸出的水分子數(shù)時(shí),纖維的回潮率增加,即吸濕,反之,則為放濕。當(dāng)吸放濕速度相同時(shí)就達(dá)到了吸濕平衡。2.平衡回潮率纖維材料在一定的大氣條件下,吸、放濕作用達(dá)到平衡穩(wěn)定的回潮率,稱~。分為吸濕平衡回潮率和放濕平衡回潮率。
第六章紡織材料的吸濕性66第二節(jié)大氣條件與纖維吸濕一、吸濕平衡與平衡回潮率(時(shí)間對3.吸、放濕平衡回潮率與時(shí)間的關(guān)系(1)都是對數(shù)曲線;(2)起始段快,以后減慢直至平衡;
(3)吸濕平衡所需時(shí)間小于放濕平衡所需時(shí)間;(4)吸放濕平衡回潮率不等。第六章紡織材料的吸濕性673.吸、放濕平衡回潮率與時(shí)間的關(guān)系第六章紡織材料的吸濕性22二、溫度恒定,相對濕度與平衡回潮率的關(guān)系
(大氣濕度對回潮率的影響)
1.吸濕等溫線和放濕等溫線吸濕等溫線:在大氣壓力和溫度不變的條件下,纖維材料因吸濕而達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。放濕等溫線:在大氣壓力和溫度不變的條件下,纖維材料因放濕達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。第六章紡織材料的吸濕性68二、溫度恒定,相對濕度與平衡回潮率的關(guān)系
(大氣濕
2.吸濕等溫線的特點(diǎn):(1)曲線呈上升趨勢。表明隨著相對濕度的增大,回潮率增大。(2)曲線都呈反S形。表明吸濕機(jī)理基本一致。
0-15%斜率大,吸濕速率快,極性基團(tuán)吸水。15%-70%斜率小,吸濕速率慢,間接吸附水。70%-100%斜率大,吸濕速率快,吸濕膨脹。(3)纖維種類不同,曲線的高低不同。表明各種纖維的平衡回潮率在相同的濕度條件下是不同的。第六章紡織材料的吸濕性692.吸濕等溫線的特點(diǎn):第六章紡織材料的吸濕性24吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性,所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗(yàn)所得。不同溫度時(shí)的吸濕等溫線以棉為例,如下圖所示。第六章紡織材料的吸濕性70吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性,所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度三、吸濕滯后性(原有的濕度對平衡回潮率的影響)1.定義同樣的纖維材料在一定的大氣溫濕度條件下,從放濕達(dá)到平衡的回潮率大于從吸濕達(dá)到的平衡回潮率,這一性能稱為材料的吸濕滯后性,也稱吸濕保守現(xiàn)象。纖維吸、放濕與時(shí)間的關(guān)系第六章紡織材料的吸濕性71三、吸濕滯后性(原有的濕度對平衡回潮率的影響)1.定義纖維2.吸濕滯后性曲線纖維的吸濕滯后現(xiàn)象同一纖維的吸濕等溫線與放濕等溫線并不重合,而形成吸濕滯后圈。濕滯的差值(吸濕滯后性造成的差值)與纖維的吸濕性有關(guān),吸濕性好,差值大。濕滯差值的大小還與纖維原有的回潮率有關(guān)。如圖中b→b1(由吸濕狀態(tài)重新放濕),a→a1(由放濕狀態(tài)重新吸濕)。第六章紡織材料的吸濕性722.吸濕滯后性曲線纖維的吸濕滯后現(xiàn)象同一a-b,c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖維的實(shí)際平衡回潮率處于兩條線之間的某一值,通常講的平衡回潮率是指理論平衡回潮率,即兩曲線的中間值。纖維的吸濕滯后現(xiàn)象第六章紡織材料的吸濕性73a-b,c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖3.吸濕滯后產(chǎn)生的原因一般認(rèn)為,吸濕時(shí)大分子間的連接點(diǎn)被迫拆開,而與水分子形成氫健結(jié)合;放濕時(shí),由于大分子上較多的極性基團(tuán)對水分子的吸引,阻止水分子的離去,造成放濕時(shí)的平衡回潮率大。
第六章紡織材料的吸濕性743.吸濕滯后產(chǎn)生的原因第六章紡織材料的吸濕性294.吸濕滯后對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義(1)預(yù)調(diào)濕
調(diào)濕:實(shí)驗(yàn)前將試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置一定時(shí)間,使達(dá)到平衡回潮率。預(yù)調(diào)濕:預(yù)先將材料在較低的濕度下去濕,使纖維的回潮率遠(yuǎn)低于測試所要求的回潮率,然后再在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,使達(dá)到平衡回潮率。(2)車間溫濕度調(diào)節(jié)
纖維處于放濕時(shí):纖維處于吸濕時(shí):車間的濕度<規(guī)定值車間的濕度>規(guī)定值第六章紡織材料的吸濕性754.吸濕滯后對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義車間的濕度<規(guī)定值車四、濕度恒定溫度與平衡回潮率的關(guān)系
(溫度對回潮率的影響)1.吸濕等濕線纖維在一定的大氣壓力下,相對濕度一定時(shí),平衡回潮率隨溫度而變化的曲線。羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸濕性76四、濕度恒定溫度與平衡回潮率的關(guān)系
(溫度對回潮率的2.曲線特點(diǎn)溫度愈高,平衡回潮率愈低。但在高溫高濕的條件下,平衡回潮率略有增加。羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸濕性772.曲線特點(diǎn)羊毛和棉的吸濕等濕線第六章紡織材料的吸五、影響回潮率的外因(總結(jié))1.溫度
溫度升高,平衡回潮率下降。
2.相對濕度溫度一定,相對濕度越高,纖維吸濕越大。親水性纖維,相對濕度的影響是主要的,疏水性纖維,溫度的影響明顯。第六章紡織材料的吸濕性78五、影響回潮率的外因(總結(jié))第六章紡織材料的吸濕性333.原來回潮率的大小
從放濕達(dá)到平衡時(shí)的回潮率要高于從吸濕達(dá)到的回潮率。4.空氣流速的影響當(dāng)空氣流速快時(shí),纖維的平衡回潮率降低。第六章紡織材料的吸濕性793.原來回潮率的大小第六章紡織材料的吸濕性34第四節(jié)吸濕性對紡織材料的影響一、對重量的影響纖維材料的重量隨吸著水分量的增加而成比例地增加。二、對長度和橫截面積的影響吸濕后纖維體積膨脹,且橫向膨脹遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于縱向膨脹。原因:大
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