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吸湿与纤维的关系

关注:789     发表时间:2017-11-14 12:24:15

吸湿与纤维的关系


纤维吸湿后会使纤维的质量、体积、密度和物理机械性质产生许多重大的变化,它们之间的主要关系分述如下:

一、对质量的影响

       纤维吸湿后质量增加。纤维或纺织制品的质量,实际上都是一定回潮率下的质量,因此正确表示纺织材料或与质量有关的一些指标,如纤维或纱线的线密度,织物的平方米质量即面密度等,应取公定回潮率时的质量即标准质量。


二、吸湿膨胀

       纤维吸湿后,其纵向和横向均要发生膨胀,体积增大,其中横向膨胀大而纵向膨胀小。因此,织物吸水后,由于纱线直径会变粗会使织物产生收缩;也会使柔软的织物变得粗硬,如粘胶纤维织物;如密度很高的织物,吸湿后由于膨胀,可能成为不透水织物。

       纤维吸湿膨胀具有显著的各向异性,纤维的横向膨胀率明显大于纤维的轴向膨胀率,这是由于纤维中长链大分子的取向,水分子进入无定型区,打开长链分子间的联结点(氢键或范德华力),使长链分子间距离增加,使纤维横向容易变粗。至于纤维长度方向,是由于大分子不完全取向,并存在有卷曲构象,水分子进入大分子之间而导致构象改变,使纤维长度方向有一定程度的增加,但其膨胀率远小于横向膨胀率。各种纤维在水中的膨胀率如下表所示:


三、对纤维线密度的影响

       纤维在吸着少量水时,其体积变化不大,水分子吸附在纤维大分子间的孔隙,单位纤维体积质量随吸湿量的增加而增加,使纤维密度增加。大多数纤维在回潮率为4-6%时密度最大。待水分子充满孔隙后再吸湿,纤维体积显著膨胀,使纤维密度反而降低。


四、对纤维力学性能的影响

       绝大多数纤维随着回潮率的增加而强力下降,其中粘胶尤为突出,但棉、麻等天然纤维素纤维的强力则随着回潮率的上升而上升。所有纤维的断裂伸长率都随回潮率的升高而增大。随着回潮率增加,纤维的塑性变形增加,纤维的表面摩擦系数也变大。这些纤维力学性质的改变主要是由于水分子进入纤维后,改变了纤维分子间的结合状态所引起的。


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