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纤维的吸湿性及其影响因素分析

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常采用回潮率来表示纺织纤维吸湿程度的指标。放湿过程达到的平衡回潮率会大于吸湿过程达到的平衡回潮率,这种现象称为纤维的吸湿滞后性。图1-1纤维吸湿、放湿过程的回潮率—时间曲线影响纤维回潮率的外在因素有周围空气的温度、相对湿度和放置时间。温度对纤维吸湿性影响的一般规律是温度越高,平衡回潮率逐渐降低。纤维的吸湿等温线表明了平衡回潮率随相对湿度变化的情况。

纤维的吸湿性及其影响因素分析

纺织纤维放在车间里,会吸收空气中的水蒸气,也会向空气释放水蒸气,其吸收和释放是一个动态平衡过程。如以前者为主称为吸湿过程,如以后者为主则称为放湿过程。纤维材料在空气中吸收或释放水蒸气的能力称为吸湿性

纤维的吸湿机理是比较复杂的物理化学现象。一般认为,吸湿时水分子先吸附停留在纤维表面,吸附水分子的数量与纤维的结构、表面积和周围环境有关。然后水分子向纤维内部扩散,被纤维内大分子上的亲水性基团吸收。其他水分子还会重叠在已被吸收的水分子上,松松地保持着。

通常采用回潮率来表示纺织纤维吸湿程度的指标。回潮率是指纺织纤维中所含的水分质量对纺织纤维干质量的百分比,其计算式如下:

式中:W——回潮率;

Gsh——纤维吸湿后的质量,g;

Gg——纤维不含水分时的干质量,g。

当空气条件一定时,经过6~8h或更长时间后,单位时间内被纤维吸收的水分子数等于从纤维内脱离而返回大气的水分子数时,纤维的回潮率会趋于一个稳定的平衡状态值。处于平衡状态时的纤维回潮率就称为平衡回潮率。放湿过程达到的平衡回潮率会大于吸湿过程达到的平衡回潮率,这种现象称为纤维的吸湿滞后性。图1-1所示为纤维吸湿、放湿过程中的回潮率—时间曲线。由图1-1可见,开始时回潮率变化幅度较大,随着时间的延长,回潮率逐渐趋于一个稳定的值。

图1-1 纤维吸湿、放湿过程的回潮率—时间曲线(www.xing528.com)

影响纤维回潮率的外在因素有周围空气的温度、相对湿度和放置时间。另外,当纤维周围空气流速增加时,纤维的平衡回潮率会有所下降。

温度对纤维吸湿性影响的一般规律是温度越高,平衡回潮率逐渐降低。这主要是因为在相对湿度相同的条件下,空气温度低时,水分子热运动能量小,一旦水分子与纤维亲水基团结合后就不易再分离。空气温度高时,水分子热运动能量大,纤维大分子的热振动能也增大,削弱了水分子与纤维大分子中亲水基团的结合力,使水分子易于从纤维内部逃出。温度高时存在于纤维内部空隙中水的饱和压力也随温度的上升而升高,会加速水分子气化。但在高温、高湿的情况下,由于热膨胀等原因使得纤维的平衡回潮率反而略有增加。

纤维在相对湿度一定时,平衡回潮率随温度变化的曲线称为纤维的吸湿等湿线,如图1-2所示。纤维的吸湿等湿线表明了平衡回潮率随温度变化的情况。

图1-2 羊毛、棉的吸湿等湿线

相对湿度对纤维吸湿性影响的一般规律是相对湿度越高,平衡回潮率越高。这主要是因为在一定温度条件下,相对湿度越高,空气中水气分压力越大,单位体积空气内的水分子数目越多,水分子到达纤维表面的机会越多,纤维吸附的水分子就较多。羊毛的吸湿性最高,其次是粘胶纤维、蚕丝、棉纤维

纤维在温度一定时,平衡回潮率随相对湿度变化的曲线称为纤维的吸湿等温线,如图1-3所示。纤维的吸湿等温线表明了平衡回潮率随相对湿度变化的情况。

图1-3 棉、毛纤维的吸湿等温线

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