第四章纖維的物理性能

1、第四章 纖維的物理性能一、纖維的比熱p73也稱比熱容，是指單位質(zhì)量的纖維，在溫度變化1時所吸收或放出的熱量，即：式中：C0干纖維的比熱（J/gK），m干纖維的質(zhì)量，t溫度的變化，q纖維吸收或放出的熱量。相同質(zhì)量的不同纖維，在升高相等溫度時，比熱大的纖維獲得比熱大的纖維獲得的熱量應(yīng)當(dāng)大于比熱小的纖維的熱量應(yīng)當(dāng)大于比熱小的纖維;若給予相同的熱量，比熱大的纖維溫升小比熱大的纖維溫升小，而比熱小的纖維溫升大。Tmqc0表4-1 干燥纖維的比熱p73纖維比熱（J/gK）（室溫）纖維比熱（J/gK）（室溫）蠶絲纖維羊毛纖維滌綸纖維腈綸纖維醋酯纖維粘膠纖維1.3861.3611.3401.5071.4641

2、.261.35錦綸纖維錦綸6纖維棉纖維粘膠纖維亞麻纖維玻璃纖維2.0521.8401.211.341.3571.3440.670對含有水份的纖維、比熱值會有很大變化，紡織加工是一個水加工工藝，干燥含水的纖維是常規(guī)的工藝過程，所以，含濕纖維的比熱比干纖維的更重要。這時溫度變化1時所吸收或放出的熱量，除纖維外，還應(yīng)有纖維中的水份。P73圖4-1 羊毛的比熱容、溫度和回潮率的關(guān)系p74 二、纖維的導(dǎo)熱性p74 纖維內(nèi)部及其集合體纖維間孔隙內(nèi)充滿空氣，在有溫差的情況下，熱量總是從高溫向低溫傳遞從高溫向低溫傳遞導(dǎo)熱性，抵抗這種傳遞的能力則稱為保暖性保暖性。 導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示，單位是kJ（mkh）。是

3、指當(dāng)纖維材料的厚度為1m且兩側(cè)表面之間的溫度差為1時，1h內(nèi)從1平米的纖維面積中通過的熱量（KJ）。值越小，表示該纖維的導(dǎo)熱性越低，其絕熱性或保暖性越高。tTFQa在纖維材料的厚度為a的時候，通過該材料厚度的熱量稱為熱傳導(dǎo)率 tTFQak式中：Q通過制品的熱量（KJ），a制品的厚度（m），F(xiàn)制品的面積（m2），T溫差（），t時間（h）。表4-2 纖維、空氣和水的導(dǎo)熱系數(shù)（室溫20）KJ（mkh） P75纖維纖維纖維棉纖維0.2550.264羊毛纖維0.1880.197蠶絲纖維0.1800.197粘膠纖維0.1970.255醋脂纖維0.180錦綸纖維0.751.21滌綸纖維0.301腈綸纖維0.

4、184丙綸纖維0.791.09氯綸纖維0.151空氣0.092水2.15靜止空氣是最好的熱絕緣體靜止空氣是最好的熱絕緣體。纖維材料的保暖性主要取決于纖維層中夾持的空氣數(shù)量和狀態(tài)。但一旦空氣發(fā)生流動，保暖性就大大降低。 P75水的導(dǎo)熱系數(shù)較大水的導(dǎo)熱系數(shù)較大，隨著纖維回潮率的增高，纖維的導(dǎo)熱系數(shù)會增大，而保暖性下降。 影響纖維導(dǎo)熱性能的因素 （1）分子量的大小 在同一溫度下，分子量越高。 （2）溫度與回潮率的影響 T 水分越多，越大，保暖性越差 （3）纖維集合體的體積重量 保暖與否主要取決于纖維層中夾持的靜止空氣數(shù)量。 纖維層中夾持的空氣越多，則纖維層的絕熱性越好. 一旦夾持的空氣流動，保暖性將

5、大大降低。 纖維層的體積重量在0.03-0.06g/cm3，最小，保暖性最好。 三、纖維的熱裂解與纖維的三態(tài)轉(zhuǎn)變p75-78（一）加熱過程中的物相變化兩種類型：（1）一種是先隨溫度升高脫去水份脫去水份，然后氧化降解氧化降解，直接由固態(tài)裂解為由固態(tài)裂解為氣體和碳素殘渣氣體和碳素殘渣。許多天然纖維素纖維、天然蛋白質(zhì)纖維、再生纖維均屬這一種類型。（2）一種也是先隨溫度升高脫去水分脫去水分，隨后纖維開始由固態(tài)（玻璃態(tài)）固態(tài)（玻璃態(tài)）轉(zhuǎn)變?yōu)橛懈咝巫兡芰Φ母邚棏B(tài)高彈態(tài)，或者從近似于玻璃態(tài)的低高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，再繼續(xù)升高溫度，纖維成為流動態(tài)的熔體（粘流態(tài)）粘流態(tài)），再升高溫度便開始熱裂解熱裂解。像滌綸、錦

6、綸這樣一些合成纖維，日常使用溫度下為玻璃態(tài)，丙綸纖維日常使用的是近似玻璃態(tài)的低高彈態(tài)。（二）熱塑性纖維的三態(tài)轉(zhuǎn)變纖維物理狀態(tài)有加熱后發(fā)生“三態(tài)轉(zhuǎn)變”的特點(diǎn)稱為熱塑性纖維。p75（二）熱塑性纖維的三態(tài)轉(zhuǎn)變（二）熱塑性纖維的三態(tài)轉(zhuǎn)變p76-77p76-77玻璃態(tài)玻璃態(tài)：分子鏈段運(yùn)動被凍結(jié)，顯現(xiàn)脆性，類似普通玻璃性能。在溫度比較低時，表現(xiàn)出有類似于剛體的性能。高彈態(tài)高彈態(tài)：分子鏈段運(yùn)動加劇，出現(xiàn)高彈變形，類似橡膠的特性。表現(xiàn)為類似于橡膠橡膠的性能。 粘流態(tài)粘流態(tài)：大分子開始變形，表現(xiàn)出液體流動液體流動的特性。表4-3 一些纖維的熱特性溫度 p78纖維軟化點(diǎn)（）熔點(diǎn)（） 熱分解溫度（）玻璃化溫度（）棉

7、纖維羊毛纖維蠶絲纖維錦綸6纖維錦綸66纖維滌綸纖維腈綸纖維維綸纖維丙綸纖維氯綸纖維醋酯纖維180160180235240238240190240干：220230 水中：110121176901002002302152202502602552603272252391631861802002603003412432874164103122873364750475067、81、12580100、140150851582186 三態(tài)轉(zhuǎn)變溫度p78 1.玻璃化溫度Tg 非晶態(tài)高聚物大分子鏈段開始運(yùn)動的最低溫度，或由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。 影響Tg的因素：化學(xué)組成的影響；分子量和交鍵作用；混合、接枝及

8、共聚的影響；增塑劑的作用。凡是使鏈的柔性增加，使分子間作用力下降的結(jié)構(gòu)因素都會使Tg2.流動溫度(Tf ) 非晶態(tài)高聚物大分子鏈相互滑動的溫度，或由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。 熔點(diǎn)溫度Tm 高聚物結(jié)晶全部熔化時的溫度，或晶態(tài)高聚物大分子鏈相互滑動的溫度。 3. 分解點(diǎn)溫度Td 高聚物大分子主鏈產(chǎn)生斷裂的溫度。 高分子的鏈結(jié)構(gòu)與形態(tài)高分子的鏈結(jié)構(gòu)與形態(tài)旋轉(zhuǎn)圖每逆時針旋轉(zhuǎn)60o的構(gòu)象分解旋轉(zhuǎn)過程中構(gòu)象不斷變化，位能（U）也不斷變化。旋轉(zhuǎn)的難易取決于旋轉(zhuǎn)位能的的高低，位能越低越容易旋轉(zhuǎn)。分子結(jié)構(gòu)不同，位能不同，一般電負(fù)性大、取代基多或大，位能越大。反式旁式重式順式重式旁式反式60o60o60o60o

9、60o60o0o60o120o180o240o300o360oU旋轉(zhuǎn)過程中的位能變化CCCC高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)共軛雙鍵共軛雙鍵由于分子鏈整個形成共軛體系，造成旋轉(zhuǎn)困難，故只有剛性而無柔性旋轉(zhuǎn)困難，故只有剛性而無柔性。如聚乙炔CHCHCHCHCHCHCHCH聚苯常見高分子主鏈的柔性規(guī)律常見高分子主鏈的柔性規(guī)律OSNCCC非共軛CCCOCH2COCNHNHCNH取代基的影響（性質(zhì)、體積、數(shù)量、位置）取代基的影響（性質(zhì)、體積、數(shù)量、位置）取代基的性質(zhì)對高分子鏈柔性的影響（極性）取代基的性質(zhì)對高分子鏈柔性的影響（極性）規(guī)律：規(guī)律：極性，作用力，位能，內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔性。實例：實例：取代基極性分子間力柔性剛性系

10、數(shù)Tg(K) PEH 小 小 大 1.63 160 PVC Cl 3.32 355 PAN CN 大 大 小 2.37 369OOOO整個分子鏈的運(yùn)動（重心發(fā)生位移）整個分子鏈的運(yùn)動（重心發(fā)生位移）條件：存在分子間或內(nèi)的干擾和糾纏時，不能實現(xiàn)整個分子鏈的運(yùn)動；在溶液和熔融狀態(tài)下，通過鏈段一方向的運(yùn)動可以實現(xiàn)整個分子鏈的運(yùn)動。存在干擾、糾纏時的整個分子鏈運(yùn)動干擾點(diǎn)糾纏點(diǎn)溶液及熔融狀態(tài)下的整個分子鏈運(yùn)動高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物聚集態(tài)與小分子物質(zhì)的聚集態(tài)、相態(tài)的對應(yīng)關(guān)系高聚物聚集態(tài)與小分子物質(zhì)的聚集態(tài)、相態(tài)的對應(yīng)關(guān)系氣態(tài)氣相小分子物質(zhì)的聚集態(tài)小分子物質(zhì)的聚集態(tài) 液態(tài)液相小分子物質(zhì)的相態(tài)小分子物質(zhì)的相

11、態(tài)固態(tài)晶相一、分子間的相互作用一、分子間的相互作用作用力的類型作用力的類型共價鍵主價力（又稱化學(xué)鍵）配位鍵作用力的類型離子鍵次價力（又稱分子間力，包括：范德華力、氫鍵）粘流態(tài)非晶態(tài)晶態(tài)固態(tài)高聚物聚集態(tài)（力學(xué)、分子熱運(yùn)動特征分類）（熱力學(xué)特征分類）高聚物的物理狀態(tài)高聚物的物理狀態(tài)線型非晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)與線型非晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)與平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量M、溫度、溫度T的關(guān)系的關(guān)系二、結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)二、結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)結(jié)晶態(tài)高聚物的形變結(jié)晶態(tài)高聚物的形變-溫度曲線溫度曲線MT玻璃態(tài)高彈態(tài)黏流態(tài)過渡區(qū)TgTf高彈態(tài)、黏流態(tài)及兩者之間的過渡區(qū)均隨相對分子質(zhì)量和溫度的增加而變

12、寬。12形變%TgTmTfT/ 1-相對分子質(zhì)量較小2-相對分子質(zhì)量很大高聚物的物理狀態(tài)高聚物的物理狀態(tài)結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)注意：注意：由于高彈態(tài)對成型加工不利，因此，一般情況下，對結(jié)晶態(tài)高聚物而言要嚴(yán)格控制相對分子質(zhì)量，防止很大造成的不良影響。結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)玻璃態(tài)黏流態(tài)黏流態(tài)玻璃態(tài) 高彈態(tài)M較小較小M很大很大高聚物的各種特征溫度與測定高聚物的各種特征溫度與測定常見的高聚物特征溫度常見的高聚物特征溫度一、玻璃化溫度一、玻璃化溫度定義定義高聚物分子鏈開始運(yùn)動或凍結(jié)的溫度。玻璃化溫度的使用價值玻璃化溫度的使用價值玻璃溫度是非晶態(tài)高聚物作為塑料使

13、用的最高溫度；是作為橡膠使用的最低溫度。影響玻璃化溫度的因素影響玻璃化溫度的因素高聚物特征溫度Tg-玻璃化溫度（glass-transition temperature）Tm-熔點(diǎn)（melting point）Tf-黏流溫度（viscous flow temperature）Ts-軟化溫度（softening temperature）Td-熱分解溫度（thermal destruction temperature）Tb-脆化溫度（brittlenss temperature）高聚物的各種特征溫度高聚物的各種特征溫度影響玻璃化溫度的因素主鏈柔性分子間作用力相對分子質(zhì)量交聯(lián)共聚增塑劑升溫速度外力大

14、小作用時間四、纖維的耐熱性、燃燒性和熱穩(wěn)定性p781.耐熱性 耐熱性指纖維經(jīng)過短時間的高溫作用，回到常溫時，其機(jī)械性能的變化程度耐機(jī)械性能的變化程度耐短短時間高溫的性能時間高溫的性能。 隨著溫度的升高而強(qiáng)度降低的程度表示。 熱穩(wěn)定性纖維耐長時間高溫耐長時間高溫的性能。纖維剩余強(qiáng)度（） （20） （未加熱前的強(qiáng)度為100%）在100條件下加熱后在130條件下加熱后20天80天20天80天棉纖維亞麻纖維苧麻纖維蠶絲纖維粘膠纖維錦綸纖維滌綸纖維腈綸纖維玻璃纖維92706273908210010010068412639624396100100382412442195911001012632137555

15、100常用纖維耐熱性： 天然纖維：棉麻、蠶絲羊毛； 人造纖維：粘膠棉； 合成纖維：滌綸腈綸錦綸維綸； 碳纖維、玻璃纖維相當(dāng)好；滌綸的耐熱性與熱穩(wěn)定性均較好；錦綸的耐熱性較好，但熱穩(wěn)定性差。 纖維的燃燒性能 p79（1）可燃性指標(biāo)（表示纖維容不容易燃燒）：點(diǎn)燃溫度、發(fā)火點(diǎn) 點(diǎn)燃溫度或發(fā)火點(diǎn)越低，纖維越容易燃燒。 （2）耐燃性指標(biāo)（表示纖維經(jīng)不經(jīng)得起燃燒）極限氧指數(shù) LOI（Limit Oxygen Index）：纖維點(diǎn)燃后，在氧、氮大氣里維持燃燒所需要的最低含氧量體積百分?jǐn)?shù)。 LOI越大，說明材料難燃。 LOI= %100222的體積的體積的體積NOO P80 阻燃指降低材料在火焰中的可燃性，減

16、慢火焰蔓延速度，當(dāng)火焰移去后能很快自熄。 提高纖維制品難燃性的途徑 (1)制造難燃纖維:在紡絲原液中加入防火劑或用合成的難燃聚合物紡絲(2)阻燃整理: 阻燃劑處理 (3)通過與難燃纖維混紡，以提高纖維的難燃性。(4)在普通纖維上與反應(yīng)性阻燃劑進(jìn)行接枝共聚，或通過阻燃整理而賦予纖維以阻燃性，即阻燃改性的表面處理法。 纖維的熱塑性和熱定型P80 熱塑性將合成纖維或制品加熱到Tg以上溫度，并加一定外力強(qiáng)迫其變形，然后冷卻并去除外力，這種變形就可固定下來，以后遇到TTg，會發(fā)生收縮。 纖維導(dǎo)電性能（電阻）p83 可將通過纖維的電流分為兩部分：一部分為穿過纖維體積的漏電電流Iv，另一部分為穿過纖維表面的

17、漏電電流Is，因此相應(yīng)的電阻也可以分為兩部分，即體積電阻Rv和表面電阻Rs。 （1）體積比電阻（v ，cm） 纖維通過長1cm，截面積為1 cm2材料時的電阻值。 S為測量電極的面積（cm2），d為纖維材料的厚度（cm） （2）表面比電阻（S ，） 電流通過長、寬都為1cm材料時的電阻值。式中L為電極長度（cm），b為平行電極間距離（cm） （3）質(zhì)量比電阻（m，g/cm2） 電流通過長1cm，質(zhì)量為1g材料時的電阻值。 m=v m易測，應(yīng)用較多。 第二節(jié) 纖維的電性能 dSRvvbLRSs 影響纖維比電阻的因素 （1）回潮率：Wm （2）溫度：T，導(dǎo)電性能增加 (3) 結(jié)構(gòu):纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)影響

18、吸濕，影響電阻。纖維的超分子結(jié)構(gòu)也影響纖維的電阻，纖維的結(jié)晶度增大，電阻變大，但纖維的取向度增加，電阻反而下降。（4）纖維上的附著物：油劑、棉蠟、油脂的存在，。 二、纖維的靜電p86 靜電現(xiàn)象及產(chǎn)生原因 纖維在加工中要受到各種機(jī)件的作用，由于纖維與機(jī)械以及纖維與纖維間的摩擦，必會聚集起許多電荷從而產(chǎn)生靜電。 靜電的危害與應(yīng)用 危害：粘接和分散、吸附飛花與塵埃、放電等； 應(yīng)用：靜電植絨、靜電吸塵、粉末塑料的靜電噴涂等。衡量靜電的有關(guān)指標(biāo) （1）靜電量/單位面積； （2）靜電壓（kv）； （3）比電阻； （4）半衰期：紡織材料上的靜電衰減到原始值一半時所需的時間。 錦綸 粘膠 棉 蠶絲 麻 醋酯

19、聚乙烯醇 滌綸 腈綸 氯綸 丙綸 乙綸 氯綸正電荷 負(fù)電荷 意義：精細(xì)面粉的篩選 4. 減少或防止靜電現(xiàn)象的方法 機(jī)器接地 提高空氣的相對濕度 改善摩擦條件 導(dǎo)電纖維的應(yīng)用 靜電消除器（電離空氣） 加抗靜電劑（纖維油劑） 織物防靜電整理 三、纖維的介電性質(zhì) p87 纖維的介電常數(shù) （1）定義 在電場中，由于介質(zhì)極化而引起相反電場，將使電容器的電容變化，其變化的倍數(shù)稱為介電常數(shù)。 其數(shù)值為： 物理意義：是表示材料在電場中被極化的程度。反映材料的儲電能力。0caiCC影響大小的因素p87內(nèi)因電介質(zhì)的密度：體積重量或密度愈大，纖維間的空氣量，； 極化率：纖維分子極化程度，； 纖維分子量：分子量，。

20、外因溫度：一方面T，另一方面：T； 頻率：用直流電壓，最大；f；1.回潮率：W，（水的最大）材料的介電常數(shù)（頻率f50Hz，T=2025，RH=65%）材料材料或或纖纖維維介電介電常常數(shù)數(shù)材料材料或或纖纖維維介電介電常常數(shù)數(shù)棉棉6滌綸滌綸3.02羊毛羊毛6錦綸錦綸4蠶絲蠶絲4.2水水8081粘纖粘纖7.7真空真空1醋纖醋纖3.56.4空氣空氣1第三節(jié) 纖維的光性能p89 纖維的光澤 （1）纖維光澤的形成 纖維的光澤實際上是：正反射光、表面散射反射光和來自內(nèi)部的散射反射光的共同貢獻(xiàn)。 評價光澤應(yīng)同時考慮兩個方面：反射光量的大小和反射光量的分布規(guī)律 反射光量很大，分布不均勻“極光”； 反射光量很大

21、，分布較均勻“肥光”。 2）影響纖維光澤的因素： a.纖維的微原纖結(jié)構(gòu) b.纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)： c.化纖中加TiO2可消光二、纖維的雙折射（略略 p91-96)平行偏振光沿非光軸方向投射到纖維上時，除了在界面上產(chǎn)生反射光外，進(jìn)入纖維的光線被分解成兩條折射光，稱之為纖維的雙折射。其中一條：尋常光（簡稱o光），遵守折射定律，振動面光軸，n；另一條：非尋常光（簡稱e光），不遵守折射定律，振動面光軸，n。 雙折射率：n=n- n影響雙折射大小的因素（1）取向度取向度，各向異性顯著，雙折射率。當(dāng)全部大分子與纖維纖維軸平行排列時，雙折射最大。當(dāng)大分子排列紊亂時，雙折射為0。（2）大分子本身的不對稱性凡是大分

22、子鏈呈曲折狀或螺旋狀，或主鏈上有側(cè)基，都會使雙折射率下降。腈綸有螺旋狀主鏈、三醋酯纖維分子上的側(cè)基多，故n是負(fù)值。纖維雙折射率的測定方法及應(yīng)用 測量：測量：浸沒法；（尋找倍克線，測得表層折射率） 光程差法，D= d（n- n）用石英楔子補(bǔ)償法測出D和d。 應(yīng)用：應(yīng)用： （1）用于判明纖維分子的取向程度 n大，取向度大。 （2）用于判明管狀纖維的孔徑或棉纖維的成熟度紡織纖維的折射率紡織纖維的折射率纖維纖維折射率折射率nnn-n棉棉1.5731.5811.5241.5340.0410.051苧麻苧麻1.5951.5991.5271.5400.0570.068亞麻亞麻1.5941.5320.062羊

23、毛羊毛1.5531.5561.5421.5470.0090.012桑蠶絲桑蠶絲1.5781.5380.040粘膠纖維粘膠纖維1.5391.5501.5141.5230.0180.036三醋酯纖維三醋酯纖維1.4741.479-0.005滌綸滌綸1.7251.5370.188錦綸錦綸6 61.5681.5150.040錦綸錦綸66661.5701.5801.5201.5300.053腈綸腈綸1.5001.5101.5001.510-0.0050維綸維綸1.5471.5220.025各種顏色的波長與波長范圍（各種顏色的波長與波長范圍（mm）顏色感顏色感覺覺標(biāo)準(zhǔn)波標(biāo)準(zhǔn)波長長波長范波長范圍圍紅色紅色7

24、00620-780橙色橙色610595-620黃色黃色580575-595綠色綠色510480575藍(lán)色藍(lán)色470450480紫色紫色420380450 纖維的顏色(補(bǔ)充）補(bǔ)充） 纖維的顏色取決于纖維對不同波長色光的吸收和反射能力。 天然纖維的顏色：取決于品種（即天然色素）；生長過程中的外界因素 合成纖維的顏色：取決于原料（是否含有雜質(zhì)）；紡絲工藝（如溫度、加熱時間 等） 三、纖維的耐光性p96 1. 定義：紡織材料抵抗光照的能力。 “老化”- 纖維在貯存和穿用過程中，因受各種大氣因素的綜合作用，性能會逐漸惡化，如變色、變硬、變脆、發(fā)粘、透明度下降、失去光澤、強(qiáng)度下降、破裂等，直到喪失使用價值

25、。 纖維經(jīng)長期光照，會發(fā)生不同程度的裂解，使大分子斷裂，分子量下降，強(qiáng)度下降。TiO2的存在會加速裂解。2常用纖維耐光性大致順序：腈綸羊毛麻棉粘膠滌綸錦綸蠶絲日光照射時間與纖維強(qiáng)度的損失日光照射時間與纖維強(qiáng)度的損失 纖維纖維日曬時日曬時間間（h）強(qiáng)度損強(qiáng)度損失失（%）棉棉94050亞麻、大亞麻、大麻麻110050羊毛羊毛112050蠶絲蠶絲20050粘膠纖維粘膠纖維90060滌綸滌綸600 60錦綸錦綸20036腈綸腈綸9001625第四節(jié)第四節(jié)纖維的吸濕性纖維的吸濕性p97一、吸濕指標(biāo)及常用術(shù)語1回潮率與含水率 回潮率W：紡織材料中所含水分重量對紡織材料干重的百分比。 含水率M：紡織材料中所

26、含水分重量對紡織材料濕重的百分比。式中： 紡織材料濕重； 紡織材料干重。 100(%)100(%)000aaaGGGMGGGWaG0G2標(biāo)準(zhǔn)回潮率 標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從吸濕達(dá)到平衡時測得的平衡回潮率。國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件為國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件為：溫度（T）為20（熱帶為27），相對濕度（RH）為65%，大氣壓力為86106kPa，視各國地理環(huán)境而定。我國我國：大氣壓力1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即101.3kPa（760mmHg柱），溫、濕度的波動范圍：一級標(biāo)準(zhǔn)：T 202，RH 652%；二級標(biāo)準(zhǔn)：T 202，RH 653%；三級標(biāo)準(zhǔn)：T 202，RH 655%；紡織材料在實驗測試前需在標(biāo)

27、準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕24h以上，合成纖維調(diào)濕4h以上即可。3.公定回潮率(Wk)貿(mào)易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。 混紡紗的公定回潮率 其中：Wi（%）混紡材料中第i種纖維的公定回潮率； Pi（%）混紡材料中第i種纖維的干重混紡比。4.標(biāo)準(zhǔn)重量 Gk 紡織材料在公定回潮率時的重量。iiPWW（）混%1%1%)1 (0akakkWWGWGG常用纖維的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率和公定回潮率常用纖維的標(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78111苧麻（脫膠）苧麻（脫膠） 7812亞麻亞麻81112黃麻黃麻

28、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纖維種類纖維種類標(biāo)準(zhǔn)回潮標(biāo)準(zhǔn)回潮率（率（%）公定回潮率公定回潮率（%）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477滌綸滌綸0.40.50.4錦綸錦綸63.50.54.5錦綸錦綸66424.54.5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常用紗線紗線的公定回潮率 紗線種類紗線種類公定回潮率（公定回潮率（%） 紗線種類紗線種類公定回潮率（公定回潮率（%）棉紗棉紗8.5（英制

29、（英制9.89）粘膠紗及長絲粘膠紗及長絲13苧麻紗苧麻紗10粘膠針織絨線（內(nèi)銷）粘膠針織絨線（內(nèi)銷） 8亞麻紗亞麻紗12粘膠針織絨線（外銷）粘膠針織絨線（外銷） 13經(jīng)梳毛紗經(jīng)梳毛紗16滌綸紗及長絲滌綸紗及長絲0.4粗梳毛紗粗梳毛紗15錦綸紗及長絲錦綸紗及長絲4.5羊毛絨線（國內(nèi)）羊毛絨線（國內(nèi)） 10腈綸紗腈綸紗2羊毛絨線（外銷）羊毛絨線（外銷） 15維綸紗維綸紗5羊毛針織絨線羊毛針織絨線15滌棉紗（滌棉紗（65/35）3.2（英制（英制3.7）絹紡蠶絲絹紡蠶絲11二、吸濕機(jī)理p99 （一）水分子水分子在纖維大分子和原纖結(jié)構(gòu)中的存在形式存在形式 第一批水分子親水基團(tuán)直接直接吸收，以后再吸附重

30、疊吸附重疊成為間接吸收水，也可由纖維中其他物質(zhì)的親水基團(tuán)所吸引。纖維高聚物中常見的親水極性基團(tuán)：羥基，酰胺基，氨羥基，酰胺基，氨基、羧基基、羧基等。 天然動物纖維和植物纖維（包括再生纖維）含有較多的親水基團(tuán)合成纖維大多數(shù)不含有親水基團(tuán)，吸濕能力較低。吸濕：纖維從環(huán)境中吸收水分脫濕：纖維向環(huán)境放出水分 在一定條件下達(dá)到平衡（二二）水分子在纖維聚集態(tài)結(jié)構(gòu)中的存在形式p100 纖維的吸濕主要發(fā)生在無定形區(qū)發(fā)生在無定形區(qū)。大分子取向度取向度對吸濕性影響很小影響很小，聚合度有一定影響。 （三）纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)）纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)-結(jié)晶度結(jié)晶度吸濕作用主要發(fā)生在非結(jié)晶區(qū)發(fā)生在非結(jié)晶區(qū)，水分進(jìn)入結(jié)晶區(qū)量很少。（四）比

31、表面積： 比表面積越大，吸濕能力愈強(qiáng)。纖維表面分子具有比內(nèi)層分子多余的能量表面能表面能，表面能使液體向表面收縮表面張力。表面張力。（五）伴生物的性質(zhì)和含量有些成分能吸著水分，而有些不易吸著水分 特點(diǎn)： 1.都是對數(shù)曲線 ； 2. 起始段快，以后減慢直至平衡 ； 3.吸濕平衡所需要的時間70% 時，曲線斜率明顯地增大。 原因：水分進(jìn)入纖維內(nèi)部較大的間隙，纖維產(chǎn)生膨化，毛細(xì)水大量增加，表面吸附能力也大大增強(qiáng)。纖維種類不同，曲線的高低不同吸濕能力強(qiáng)的在上方，如羊毛、粘膠；吸濕能力差的在下方，如腈綸、滌綸等。吸濕等濕線p103：相對濕度一定時，平相對濕度一定時，平衡回潮率隨溫度變化衡回潮率隨溫度變化的

32、曲線。的曲線。（RH%一定，W-T的關(guān)系曲線）當(dāng)纖維周圍空氣的溫度較高時，水分子逸出纖維的動能增加，容易離開纖維，纖維的平衡回潮率較小，一般是溫度一般是溫度越高，回潮率越小，越高，回潮率越小，但在高溫高濕時，由于纖維的熱膨脹等原因，隨溫度的增高纖維回潮率會略有增加。四、纖維吸濕的影響因素p103（一）纖維內(nèi)在因素1親水基團(tuán)的作用: 纖維大分子中，親水基團(tuán)的數(shù)目和種類均能影響吸濕能力的大小，如羥基（一OH）、酰胺基（一CONH）、胺基（一NH2）、羧基（一COOH）等都是較強(qiáng)的親水基團(tuán)。2結(jié)晶度的影響: 纖維的吸濕作用主要是產(chǎn)生在無定形區(qū)域。纖維的結(jié)晶度越低、吸濕能力就越強(qiáng)。3伴生物和雜質(zhì)的影響

33、 例如：未精練絲比精練絲吸濕性好；棉纖維中含氮物質(zhì)、果膠較其主要成分更能吸著水分，而蠟質(zhì)、脂肪不易吸著水分，因此棉纖維脫脂程度越高，其吸濕能力越好；羊毛表面附的油脂如果含量高，則吸濕能力減小。4比表面積的影響 單位重量的纖維所具有的表面積稱比表面積，比表面積愈大、纖維吸濕性也愈大，這是因為纖維表面分子具有比內(nèi)層分子多余的能量，稱為表面能，表面積愈大，表面能也愈多，表面能有盡量使液體表面收縮的趨向，這就是表面張力。同種纖維則表面積愈大吸附量愈大，吸濕性也愈好。不同纖維的吸濕差異不同纖維的吸濕差異（補(bǔ)充）（補(bǔ)充）纖維素纖維：纖維素纖維：如棉、粘纖、銅氨等纖維，大分子中的每一葡萄糖?；?個-OH

34、，在水分子和-OH之間可形成氫鍵，所以吸濕性較大。醋酯纖維中大部分羥基都被乙酸基（-COCH3）取代，而乙酸基對水的吸引力又不強(qiáng)，因此醋酯纖維的吸濕性較低。 蛋白質(zhì)纖維：蛋白質(zhì)纖維： 主鏈上含有親水性的酰胺基、氨基（一NH2）、羧基（一COOH）等親水性基團(tuán)，因此吸濕性很好，尤其是羊毛，側(cè)鏈中親水基團(tuán)較蠶絲更多，故其吸濕性優(yōu)于蠶絲。合成纖維：合成纖維：含有親水基團(tuán)不多，故吸濕性都較差。 維綸大分子中含有羥基（一OH），經(jīng)縮醛化后一部分羥基被封閉，吸濕性減小，但在合纖中其吸濕能力最好。 錦綸6、錦綸66 大分子中，每6個碳原子上含有一個酰胺基（-CONH-），所以也具有一定的吸濕能力。 腈綸大分

35、子中只有親水性弱的極性基團(tuán)氰基（-CN），故吸濕能力小。 滌綸、丙綸中因缺少親水性基團(tuán)，故吸濕能力極差，尤其是丙綸基本不吸濕。 此外，大分子聚合度低的纖維，如果大分子端基是親水性基團(tuán)，其吸濕能力也較強(qiáng)。（二）外界因素大氣壓大氣壓;溫度溫度;相對濕度相對濕度一定溫度條件下，相對濕度愈高、空氣中的水氣分壓力愈大，單位體積空氣中水分子數(shù)目愈多， 一、吸濕平衡：吸濕平衡時間的影響因素纖維吸濕性強(qiáng)弱纖維吸濕性強(qiáng)弱纖維集合體密度纖維集合體密度原始回潮率原始回潮率環(huán)境溫度環(huán)境溫度纖維表面空氣流速纖維表面空氣流速吸濕對纖維性質(zhì)的影響吸濕對纖維性質(zhì)的影響p104-106 一、對重量的影響 其中：G0干重。 二、

36、對長度和橫截面積的影響 纖維吸濕后體積膨脹，橫向膨脹大而縱向膨脹小，表現(xiàn)出明顯的各向異性。1%1%)1 (0kakkWGWGG各種纖維在水中的膨脹性能表 纖維纖維種種類類Sd(%)Sl(%)Sa(%)Sv(%)棉棉2030-40424244蠶絲蠶絲16.318.71.31.6193032羊毛羊毛1517-25263641 纖維結(jié)構(gòu)與吸濕率 纖維大分子結(jié)構(gòu)上的極性基團(tuán)極性基團(tuán)吸濕中心吸濕中心 主要的極性基團(tuán) 羥基 氨基 極性基團(tuán)越多，吸濕率越大極性基團(tuán)越多，吸濕率越大 吸濕發(fā)生在無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)表面 吸水量與無定形區(qū)含量成正比吸水量與無定形區(qū)含量成正比粘膠纖維與棉纖維的吸濕比相 對 濕 度（%）

37、520406080吸濕比1.99 2.132.082.031.98 吸濕的實用意義服用性 舒適性（吸濕排汗） 抗靜電性 防污性 影響纖維溶脹 影響機(jī)械性能 干濕強(qiáng)度 應(yīng)力應(yīng)變曲線 纖維貿(mào)易（干濕重量不同）對密度的影響 W增加，纖維密度增加；大多數(shù)纖維在 W=4%6% 時密度最大。 W再增加，纖維密度逐漸變小，因為纖維體積顯著膨脹，而水的比重小于纖維。對機(jī)械性質(zhì)的影響 1.對強(qiáng)力的影響：（1）一般規(guī)律是W增加，其強(qiáng)力會下降；（2）吸濕能力差的纖維，W增加，強(qiáng)力變化不太顯著。（3）棉、麻纖維，吸濕后強(qiáng)力反而增加； 2.對纖維伸長率的影響： W增加，伸長率有所增加。 水分子進(jìn)入纖維內(nèi)部后，使它在受外力作用時容易伸直和產(chǎn)生相對滑移。 3.對纖維的脆性、硬性有所減小，塑性變形增加，