任务3影响纺织纤维回潮率的因素.doc

6-3 影响纺织纤维回潮率的因素一、纤维内在结构因素（一）亲水性基团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如羟基（ -OH ）、酰 胺基（-CONH ）、胺基（ -NH2 ）、羧基（ -COOH ）等，都是较强的亲水基团，能 与水分子形成化学结合水这些基团越多，纤维的吸湿能力越高对比：羊毛 ：羊毛纤维大分子是由许多种 α-氨基酸用酰胺键（肽键）联结构成的 多缩氨酸链为主链由于侧基 R 基团不同，形成的 α-氨基酸也不同 R 基团中 的羧基（ -COOH ）、酰胺基（ -CONH ）、胺基（ -NH2 ）的存在决定了羊毛具有良 好的吸湿能力P133）涤纶：对苯二甲酸乙二酯，涤纶分子中除了两个端醇羟基外，并无其他极 性基团，因而涤纶亲水性极差，属于疏水性纤维 （P139）（二）结晶度 （结晶区与非结晶区的比例） 实验证明：纤维内部结晶区内分子排列紧密有序，水分子不易渗入结晶区， 因此，纤维的吸湿作用主要发生在非结晶区 （无定形区）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 可见纤维的结晶度越低， 吸湿 能力越强。

如：1）“丝光棉”：对传统的棉织物而言，为了改善其光泽和手感，常常用碱液 进行处理，即“丝光” ，将其浸扎在碱液中发生溶胀，在张力作用下增加纤维的 取向度，以提高强力，使棉纤维变成十分光滑的圆柱体，增加对光的漫反射，显 出丝一样的光泽，降低织物缩水率，并能够消除织物表面皱纹棉经过丝光后， 由于结晶度降低，吸湿量增加；2）棉和粘胶纤维虽然都属纤维素纤维，由于棉的结晶度为 70％，而粘胶纤 维的仅为 30％左右，因此粘胶纤维的吸湿能力比棉高的多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 （简单说明取向度、聚合度 对吸湿性的影响）（三）比表面积比表面积 ：单位体积的纤维所具有的表面积纤维的比表面积越大，表面 能越高， 表面吸附的水分子数则越多， 纤维的吸湿性也越好 纤维越细纤维中缝 隙孔洞越多，比表面积越大，吸湿能力愈强如：聚丙烯（丙纶）纤维是一种很有使用价值的纤维，其原料来源广泛，成 本低廉，具有良好的蓬松性、抗污性、耐磨性、回弹性、耐化学品性、抗虫蛀和 霉菌、导湿芯吸效应等优越性能， 因而广泛应用于纺织、 服装、服饰及室内装饰。

但是，由于聚丙烯纤维 结构紧密，表面光滑，缺乏极性基团 ，吸附功仅为棉花的 1/2 左右，与水的接触角为 86o，在标准条件下，回潮率接近于 0，几乎无吸湿能 力，因而妨碍了它的进一步应用 低温等离子体 是指气体温度在 300～ 500 K， 压力在 13.3～1333 Pa（介质阻挡放电时为常压 ）的稀薄低压等离子体， 可用紫外辐 射、 x 射线、放电、加热等方法使气体电离获得，实验室和工业上大多采用放电 方式产生低温等离子体的能量较低， 一般只有几十电子伏特， 具有作用强度高、 穿透力小 （约 5—50 nm）、反应温度低、操作简单、经济实惠、不污染环境等优点， 经低温空气等离子体处理后，聚丙烯纤维表面出现了明显的 凹坑和细微的裂纹 这是因为低温空气等离子体中被高度激发的、 不稳定的活性粒子对聚丙烯纤维表 面产生了 刻蚀、交联、基团引入、糙化 等作用，实现了纤维改性等离子体中的 离子、电子、 激发分子或原子等粒子对纤维表面溅射刻蚀； 等离子体中的化学活 性物质使材料表面产生氧化、 降解等反应而引起化学微刻蚀 在 2 种刻蚀同时作 用下，聚丙烯纤维表面形成凹坑和细微裂纹， 同时产生凸状沉积物， 生成一系列 含氧、含氮极性基团，因此增加了纤维表面的微观粗糙度。

四）伴生物的性质和含量 纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响 棉纤维中果胶：利于吸湿；蜡质、脂肪：不易吸水因此，棉纤维脱脂程度 越高，其吸湿能力越好羊毛表面的油脂：拒水物质； 麻纤维中的果胶：利于吸湿； 蚕丝中的丝胶呈球形，能溶于水，因而利于吸湿； 化学纤维油剂亲水基团的排列：面向空气定向排列时，纤维吸湿量增大二、影响纺织材料回潮率的外界因素（一）相对湿度的影响 集中体现在纤维表面的吸附水和纤维间的毛细管凝结水 （解释 P168图 6-6） 温度一定时， 相对湿度越高， 空气中的水分压力越大， 单位体积空气内的水 分子数目较越多，水分子到达纤维表面的机会越多，纤维的吸湿也较多吸附水：初始阶段，随着相对湿度的增加迅速增加，而后趋于缓和； 毛细管凝结水：初始阶段，增加缓慢，当相对湿度较大时迅速增加二）温度的影响对亲水性纤维来说， 相对湿度对其回潮率的影响比较明显； 而对疏水性纤维 来说，温度对其回潮率的影响较大在相对湿度相同时， 空气温度低， 水分子活动能量小， 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， 水分子活动能量大， 纤维分子的热 振动能也随之增加， 会削弱水分子与纤维大分子中亲水基团的结合力， 使水分子 易于从纤维内部逸出。

因此，随着温度的升高，纤维的平衡回潮率会下降三）空气流速的影响当纤维材料周围空气流速快时， 有助于纤维表面吸附水分的蒸发， 纤维的平 衡回潮率会降低。