紡織材料纖維的吸濕性學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1紡織材料紡織材料(cilio)纖維的吸濕性纖維的吸濕性第一頁，共73頁。第1頁/共73頁第二頁，共73頁。第2頁/共73頁第三頁，共73頁。（3 3）公定回潮率）公定回潮率(Wk)(Wk)貿(mào)易貿(mào)易(moy)(moy)上為了計重和核價的需要，由國家統(tǒng)一上為了計重和核價的需要，由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。 以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)，但不等于標(biāo)準(zhǔn)回潮率。以標(biāo)準(zhǔn)回潮率為依據(jù)，但不等于標(biāo)準(zhǔn)回潮率?；旒徏喌墓ɑ爻甭驶旒徏喌墓ɑ爻甭?其中：其中： Wi Wi（% %）混紡材料中第混紡材料中第i i種纖維的公定回潮率；種纖維的公定回潮率； Pi Pi（% %）混紡材

2、料中第混紡材料中第i i種纖維的干重混紡比種纖維的干重混紡比 iikPWW）（混%第3頁/共73頁第四頁，共73頁。常用常用(chn yn)(chn yn)纖維的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率和公定回潮率纖維的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率和公定回潮率 纖維種類纖維種類標(biāo)準(zhǔn)回潮率（）標(biāo)準(zhǔn)回潮率（）公定回潮率（）公定回潮率（）原棉原棉7811.1苧麻（脫膠）苧麻（脫膠）7812亞麻亞麻8-1112黃麻黃麻1216(生麻），生麻），913(熟麻）熟麻）14細(xì)羊毛細(xì)羊毛1517-洗凈毛洗凈毛-15山羊毛山羊毛-15干毛條干毛條-18.25油毛條油毛條-19桑蠶絲桑蠶絲8911.0粘膠纖維粘膠纖維131513醋酯纖維醋酯纖維

3、477滌綸滌綸0.40.50.4錦綸錦綸63.50.54.5錦綸錦綸664.24.54.5腈綸腈綸1.22.02.0維綸維綸4.55.05丙綸丙綸00氯綸氯綸-0氨綸氨綸-1第4頁/共73頁第五頁，共73頁。常用常用(chn yn)(chn yn)紗線的公定回潮率紗線的公定回潮率第5頁/共73頁第六頁，共73頁。第6頁/共73頁第七頁，共73頁。%)1 (%)1 (%)1 (akakokWWGWGG第7頁/共73頁第八頁，共73頁。 二、纖維的吸濕機(jī)理二、纖維的吸濕機(jī)理 1. 1. 吸著吸著(x zhe)(x zhe)水分的種類水分的種類 根據(jù)水分子在纖維中存在的方式不同，根據(jù)水分子在纖維中存

4、在的方式不同，可分為三種：可分為三種： （1 1）吸收水）吸收水 由于纖維中極性基團(tuán)的極化作用由于纖維中極性基團(tuán)的極化作用而吸著而吸著(x zhe)(x zhe)的水。的水。 吸收水是纖維吸濕的主要原因。吸收水是纖維吸濕的主要原因。 吸收水屬于化學(xué)吸著吸收水屬于化學(xué)吸著(x zhe)(x zhe)，是一種，是一種化學(xué)鍵力，因此必然化學(xué)鍵力，因此必然 有放熱反應(yīng)；有放熱反應(yīng)； 第8頁/共73頁第九頁，共73頁。v直接直接(zhji)(zhji)吸收水：由于纖維中親水基團(tuán)的作用而吸收水：由于纖維中親水基團(tuán)的作用而吸著的水吸著的水 分子。分子。 如如: -0H, -COOH , -: -0H, -C

5、OOH , -CONH- , -NH2 CONH- , -NH2 結(jié)合力較強(qiáng)，主要是氫鍵力，放出熱量較多。結(jié)合力較強(qiáng)，主要是氫鍵力，放出熱量較多。 間接吸收水：其他被吸著的水分子。間接吸收水：其他被吸著的水分子。 a. a.由于水分子的極性再吸著的水分子由于水分子的極性再吸著的水分子 ； b. b.纖維中其他物質(zhì)的親水基團(tuán)所吸引的水分子。纖維中其他物質(zhì)的親水基團(tuán)所吸引的水分子。 結(jié)合力較弱，主要是范德華力，放出熱量較少。結(jié)合力較弱，主要是范德華力，放出熱量較少。第9頁/共73頁第十頁，共73頁。第10頁/共73頁第十一頁，共73頁。第11頁/共73頁第十二頁，共73頁。第12頁/共73頁第十三

6、頁，共73頁。2 2吸濕過程吸濕過程水分子先吸附至纖維表面，水蒸氣向纖維水分子先吸附至纖維表面，水蒸氣向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，與纖維內(nèi)大分子上的親水性基內(nèi)部擴(kuò)散，與纖維內(nèi)大分子上的親水性基團(tuán)結(jié)合，水分子進(jìn)入團(tuán)結(jié)合，水分子進(jìn)入(jnr)(jnr)纖維的縫隙孔纖維的縫隙孔洞，形成毛細(xì)水。洞，形成毛細(xì)水。第13頁/共73頁第十四頁，共73頁。第二節(jié)第二節(jié) 大氣條件大氣條件(tiojin)(tiojin)與纖維吸濕與纖維吸濕第14頁/共73頁第十五頁，共73頁。第15頁/共73頁第十六頁，共73頁。第16頁/共73頁第十七頁，共73頁。第17頁/共73頁第十八頁，共73頁。放濕等溫線：在一定的大氣壓力放濕等溫

7、線：在一定的大氣壓力和溫度條件下，纖維材料因放和溫度條件下，纖維材料因放濕達(dá)到的平衡濕達(dá)到的平衡(pnghng)(pnghng)回潮回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。第18頁/共73頁第十九頁，共73頁。第19頁/共73頁第二十頁，共73頁。 3. 3.纖維纖維(xinwi)(xinwi)種類不同，種類不同，曲線的高低不同，吸濕能力曲線的高低不同，吸濕能力強(qiáng)的在上方，如羊毛、粘強(qiáng)的在上方，如羊毛、粘膠；吸濕能力差的膠；吸濕能力差的在下方，如腈綸、滌綸等。在下方，如腈綸、滌綸等。第20頁/共73頁第二十一頁，共73頁。第21頁/共73頁第二十二頁，共73頁。三、吸濕三、

8、吸濕(x sh)(x sh)滯后性（吸濕滯后性（吸濕(x (x sh)sh)保守現(xiàn)象）保守現(xiàn)象） 第22頁/共73頁第二十三頁，共73頁。第23頁/共73頁第二十四頁，共73頁。第24頁/共73頁第二十五頁，共73頁。第25頁/共73頁第二十六頁，共73頁。第26頁/共73頁第二十七頁，共73頁。第27頁/共73頁第二十八頁，共73頁。四、吸濕等濕線（四、吸濕等濕線（RH%RH%一定，一定，W-TW-T的關(guān)系的關(guān)系(gun x)(gun x)曲曲線線) )第28頁/共73頁第二十九頁，共73頁。返回返回(fnhu)羊毛羊毛(yngmo)和棉的吸濕和棉的吸濕等濕線等濕線第29頁/共73頁第三十頁

9、，共73頁。第三節(jié)第三節(jié) 影響纖維影響纖維(xinwi)(xinwi)吸濕的因素吸濕的因素 第30頁/共73頁第三十一頁，共73頁。第31頁/共73頁第三十二頁，共73頁。第32頁/共73頁第三十三頁，共73頁。第33頁/共73頁第三十四頁，共73頁。第34頁/共73頁第三十五頁，共73頁。n大分子中只有親水大分子中只有親水性弱的極性基團(tuán)氰基（性弱的極性基團(tuán)氰基（-CN-CN），），故吸濕能力小。故吸濕能力小。n滌綸、丙綸滌綸、丙綸因缺少親水因缺少親水性基團(tuán)，故吸性基團(tuán)，故吸濕能力極濕能力極差，尤其差，尤其(yuq)(yuq)是丙綸基本不是丙綸基本不吸濕。吸濕。第35頁/共73頁第三十六頁，共

10、73頁。第36頁/共73頁第三十七頁，共73頁。第37頁/共73頁第三十八頁，共73頁。第38頁/共73頁第三十九頁，共73頁。第39頁/共73頁第四十頁，共73頁。第40頁/共73頁第四十一頁，共73頁。第41頁/共73頁第四十二頁，共73頁。第42頁/共73頁第四十三頁，共73頁。第43頁/共73頁第四十四頁，共73頁。第四節(jié)第四節(jié) 吸濕吸濕(x sh)(x sh)對纖維性質(zhì)的影響對纖維性質(zhì)的影響膨 脹 小 ， 表 現(xiàn) 出 明 顯膨 脹 小 ， 表 現(xiàn) 出 明 顯(mngxin)(mngxin)的各向異性。的各向異性。第44頁/共73頁第四十五頁，共73頁。第45頁/共73頁第四十六頁，共

11、73頁。各種纖維在水中的膨脹各種纖維在水中的膨脹(png zhng)(png zhng)性能表性能表第46頁/共73頁第四十七頁，共73頁。第47頁/共73頁第四十八頁，共73頁。第48頁/共73頁第四十九頁，共73頁。幾種纖維密度幾種纖維密度(md)隨回潮率變化圖隨回潮率變化圖第49頁/共73頁第五十頁，共73頁。四、對機(jī)械性質(zhì)的影響四、對機(jī)械性質(zhì)的影響 纖維吸濕后，其力學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)力、伸長、彈性、纖維吸濕后，其力學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)力、伸長、彈性、剛度等隨之變化。剛度等隨之變化。對強(qiáng)力的影響：對強(qiáng)力的影響：a.a.一般規(guī)律一般規(guī)律(gul)(gul)是是W W增加，其強(qiáng)力會下降；增加，其強(qiáng)力會下降；b

12、.b.吸濕能力差的纖維，吸濕能力差的纖維，W W增加，強(qiáng)力變化不太顯著增加，強(qiáng)力變化不太顯著合成纖維由于較弱，所以吸濕后強(qiáng)力的降低。合成纖維由于較弱，所以吸濕后強(qiáng)力的降低。c.c.棉、麻纖維，吸濕后強(qiáng)力反而增加；棉、麻纖維，吸濕后強(qiáng)力反而增加；第50頁/共73頁第五十一頁，共73頁。常見常見(chn jin)(chn jin)纖維在潤濕狀態(tài)下強(qiáng)伸度變化表纖維在潤濕狀態(tài)下強(qiáng)伸度變化表 第51頁/共73頁第五十二頁，共73頁。* *對纖維伸長率的影響：對纖維伸長率的影響： W W增加，伸長率有所增加；增加，伸長率有所增加；這是因?yàn)樗肿舆M(jìn)入纖維內(nèi)部后，減弱了大分子這是因?yàn)樗肿舆M(jìn)入纖維內(nèi)部后，減弱

13、了大分子間的結(jié)合力，使它在受外力作用時容易伸直間的結(jié)合力，使它在受外力作用時容易伸直(shn zh)(shn zh)和和產(chǎn)生產(chǎn)生相對滑移的緣故。相對滑移的緣故。* *對纖維的脆性、硬性有所減小，塑性變形增加，摩擦系數(shù)對纖維的脆性、硬性有所減小，塑性變形增加，摩擦系數(shù)有所增加。有所增加。第52頁/共73頁第五十三頁，共73頁。 溫濕度對紡織加工的影響很大，主溫濕度對紡織加工的影響很大，主要就是要就是(jish)由于纖維吸濕后機(jī)由于纖維吸濕后機(jī)械性能發(fā)生變化引起的。械性能發(fā)生變化引起的。第53頁/共73頁第五十四頁，共73頁。如回潮率太低，則纖維或紗線的剛性變大，加工中如回潮率太低，則纖維或紗線的

14、剛性變大，加工中易于斷裂，如回潮率太高，則纖維中的雜質(zhì)難于清易于斷裂，如回潮率太高，則纖維中的雜質(zhì)難于清除同時易于相互除同時易于相互(xingh)(xingh)糾纏成結(jié)或繞在機(jī)件上，糾纏成結(jié)或繞在機(jī)件上，影響加工影響加工的正常進(jìn)行。的正常進(jìn)行。第54頁/共73頁第五十五頁，共73頁。.纖維的剛性和彈性還影響(yngxing)到纖維的相互抱合，使紗線的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量受到影響(yngxing)；吸濕性對纖維變形的影響(yngxing)，反映在加工成品如紗線和織物的長度或尺寸上的不穩(wěn)定。第55頁/共73頁第五十六頁，共73頁。五、對熱學(xué)性質(zhì)五、對熱學(xué)性質(zhì)(xngzh)(xngzh)的影響的影響第56頁/

15、共73頁第五十七頁，共73頁。吸濕微分熱：纖維在給定回潮率時吸著吸濕微分熱：纖維在給定回潮率時吸著1 1克水放出克水放出(fn ch)(fn ch)的的 熱量。單位為熱量。單位為J/gJ/g（水）（水） 各種干燥纖維的吸濕微分熱大致接近，各種干燥纖維的吸濕微分熱大致接近， 約為約為837.4837.41256J1256J。吸濕積分熱：在一定的溫度下，吸濕積分熱：在一定的溫度下，1g1g干燥纖維從某一回干燥纖維從某一回 潮率吸濕到達(dá)完全潤濕，所放出潮率吸濕到達(dá)完全潤濕，所放出(fn ch)(fn ch)的總熱的總熱 量，單位為量，單位為J/gJ/g（干纖維）。（干纖維）。 吸濕能力強(qiáng)的纖維，其吸

16、濕積分熱也大。吸濕能力強(qiáng)的纖維，其吸濕積分熱也大。第57頁/共73頁第五十八頁，共73頁。各種纖維各種纖維(xinwi)的吸濕積分熱的吸濕積分熱第58頁/共73頁第五十九頁，共73頁。v 3. 3.應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)(yngyng)（1 1）吸濕放熱與保暖性）吸濕放熱與保暖性（2 2）吸濕放熱與紡織材料儲存）吸濕放熱與紡織材料儲存（3 3）吸濕放熱與熱工計算）吸濕放熱與熱工計算第59頁/共73頁第六十頁，共73頁。六、對電學(xué)性質(zhì)的影響六、對電學(xué)性質(zhì)的影響高聚物的特殊分子結(jié)構(gòu)，賦予纖維具有高的電絕緣性高聚物的特殊分子結(jié)構(gòu)，賦予纖維具有高的電絕緣性能能(xngnng)(xngnng)。 纖維

17、吸濕纖維吸濕絕緣性能絕緣性能(xngnng)(xngnng)下降，介電系數(shù)上下降，介電系數(shù)上升，介電損耗因素增大。升，介電損耗因素增大。使纖維的比電阻下降，減緩靜電現(xiàn)象。使纖維的比電阻下降，減緩靜電現(xiàn)象。 應(yīng)用：電阻式和電容式電氣測濕儀。應(yīng)用：電阻式和電容式電氣測濕儀。第60頁/共73頁第六十一頁，共73頁。七、對光學(xué)七、對光學(xué)(gungxu)(gungxu)性質(zhì)的影響性質(zhì)的影響當(dāng)纖維的回潮率升高時，纖維的光折射率下降。當(dāng)纖維的回潮率升高時，纖維的光折射率下降。是由于水分子進(jìn)人纖維后，引起分子結(jié)構(gòu)作某是由于水分子進(jìn)人纖維后，引起分子結(jié)構(gòu)作某些改變造成的。些改變造成的。第61頁/共73頁第六十二

18、頁，共73頁。第四節(jié)第四節(jié) 吸濕性的測試方法吸濕性的測試方法第62頁/共73頁第六十三頁，共73頁。具體的測試方法有：具體的測試方法有：1.1.烘箱法烘箱法2.2.紅外線輻射法紅外線輻射法 3.3.高頻加熱高頻加熱(ji r)(ji r)干燥法干燥法 4.4.吸濕劑干燥法吸濕劑干燥法5.5.真空干燥法真空干燥法第63頁/共73頁第六十四頁，共73頁。烘箱烘箱(hngxing)(hngxing)法測試法測試1.1.原理原理 2.2.取樣取樣3.3.確定試驗(yàn)參數(shù)確定試驗(yàn)參數(shù)4 4試驗(yàn)步驟試驗(yàn)步驟優(yōu)點(diǎn)：檢驗(yàn)歷史長，測得的結(jié)果比較穩(wěn)定；優(yōu)點(diǎn)：檢驗(yàn)歷史長，測得的結(jié)果比較穩(wěn)定； 缺點(diǎn)：耗電量大，時間長，并

19、易損壞試樣；缺點(diǎn)：耗電量大，時間長，并易損壞試樣； 纖維內(nèi)的一些油脂或其他物質(zhì)的揮纖維內(nèi)的一些油脂或其他物質(zhì)的揮 發(fā)，影響測定結(jié)果的真實(shí)性；發(fā)，影響測定結(jié)果的真實(shí)性； 干重不是絕對的干重。干重不是絕對的干重。第64頁/共73頁第六十五頁，共73頁。紅外線輻射法紅外線輻射法利用紅外線燈泡發(fā)出來的紅外線照射試樣，能量高，利用紅外線燈泡發(fā)出來的紅外線照射試樣，能量高，穿透力強(qiáng)，使材料內(nèi)部在短時間內(nèi)達(dá)到很高的溫度，穿透力強(qiáng)，使材料內(nèi)部在短時間內(nèi)達(dá)到很高的溫度，將水分去除。將水分去除。 一般情況下只要一般情況下只要5 520min20min即可烘干。即可烘干。 優(yōu)點(diǎn)：烘干迅速、耗電量省、設(shè)備簡單；優(yōu)點(diǎn)：

20、烘干迅速、耗電量省、設(shè)備簡單； 缺點(diǎn)：試驗(yàn)結(jié)果缺點(diǎn)：試驗(yàn)結(jié)果(ji gu)(ji gu)不穩(wěn)定不穩(wěn)定 （溫度無法控制，能量分布也不均勻，（溫度無法控制，能量分布也不均勻，局部過熱而使材料烘焦變質(zhì)）局部過熱而使材料烘焦變質(zhì)） 第65頁/共73頁第六十六頁，共73頁。高頻加熱干燥法高頻加熱干燥法利用高頻電磁波在物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生熱量以去除水。利用高頻電磁波在物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生熱量以去除水。 高頻介質(zhì)加熱法或電容加熱法（頻率范圍為高頻介質(zhì)加熱法或電容加熱法（頻率范圍為1 1100MHZ100MHZ）；）； 微波加熱法（頻率范圍是微波加熱法（頻率范圍是8008003000MHZ3000MHZ）。）。 優(yōu)點(diǎn)：從材料

21、內(nèi)部產(chǎn)生高熱，一次烘燥量也比較大，迅速而優(yōu)點(diǎn)：從材料內(nèi)部產(chǎn)生高熱，一次烘燥量也比較大，迅速而均勻；加熱設(shè)備直接作用于被烘燥的物體上，熱損失??；均勻；加熱設(shè)備直接作用于被烘燥的物體上，熱損失??； 缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用高，投資多、耗電量大，運(yùn)轉(zhuǎn)和維缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用高，投資多、耗電量大，運(yùn)轉(zhuǎn)和維修費(fèi)用較高，修費(fèi)用較高， 水汽水汽(shu q)(shu q)蒸發(fā)過快，常引起纖維曝裂；蒸發(fā)過快，常引起纖維曝裂； 微波對人體有害，必須很好加以屏蔽。微波對人體有害，必須很好加以屏蔽。 第66頁/共73頁第六十七頁，共73頁。吸濕劑干燥法吸濕劑干燥法將紡織材料和強(qiáng)烈的吸濕劑放在同一個密閉的容器將紡織材料和強(qiáng)烈的吸濕劑

22、放在同一個密閉的容器內(nèi)，利用吸濕劑內(nèi)，利用吸濕劑吸收空氣中的水分，使容器內(nèi)空氣吸收空氣中的水分，使容器內(nèi)空氣的相對濕度達(dá)到的相對濕度達(dá)到0%。吸濕劑：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；吸濕劑：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；干燥氯化鈣顆粒狀（最常用）。干燥氯化鈣顆粒狀（最常用）。優(yōu)點(diǎn)：比較準(zhǔn)確優(yōu)點(diǎn)：比較準(zhǔn)確缺點(diǎn)：適用于小量缺點(diǎn)：適用于小量(xioling)試樣，否則吸不干，成本高，試樣，否則吸不干，成本高，費(fèi)時長（一般在室溫下達(dá)到真正吸干約需費(fèi)時長（一般在室溫下達(dá)到真正吸干約需46周的時間）。周的時間）。第67頁/共73頁第六十八頁，共73頁。真空干燥法真空干燥法將試樣放在密閉的容器中抽取真空，在一定的真空將試樣放在密閉的容器中抽取真空，在一定的真空度下，再對容器度下，再對容器 用電阻絲加熱，加熱的溫度可以自用電阻絲加熱，加熱的溫度可以自動控制。一定時間后由于水汽被出除，動控制。一定時間后由于水汽被出除， 真空度變小真空度變小用差壓法即可推算水分的含量。用差壓法即可推算水分的含量。 優(yōu)點(diǎn)：不需要優(yōu)點(diǎn)：不需要(xyo)(xyo)稱取干重，工作簡便，試樣用稱取干重，工作簡便，試樣用量很少；量很少； 可在較低溫度（可在較低溫度（60607070C C）下將試樣中的）下將試樣中的 水分去除水分去除, ,烘干時間減