蚕丝、羊毛、棉纤维吸湿和放湿动力学研究

发布时间：2021-06-01 01:56

　　为了解不同环境温度和湿度条件下常见天然纤维的吸湿、放湿速率和平衡规律,文章研究了环境温度和相对湿度对棉、羊毛、蚕丝的吸湿速率与回潮率的影响,同时研究了环境相对湿度对上述三种纤维放湿速率和放湿平衡后纤维最终含水率的影响。借鉴染色动力学公式计算出纤维的吸湿/放湿速率常数、半吸湿/放湿时间和平衡吸湿/含湿量。研究结果表明:三种天然纤维的吸湿性能高低为羊毛>蚕丝>棉,纤维的吸湿速率随相对湿度的增加而降低,随吸湿温度的升高而增加,但吸湿量随相对湿度的增加而升高,随吸湿温度的升高而降低;纤维的放湿速率和放湿量均随湿度的增加而降低。 

【文章来源】：丝绸. 2020,57(08)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

相对湿度对棉、羊毛和蚕丝吸湿性能的影响

对比图2和表1可以看出，在一定温度下，三种纤维在开始阶段的吸湿速率都很快，随着吸湿的进行吸湿速率逐减，最终达到吸放湿的平衡;不同湿度条件下，湿度增加，吸湿速率降低，达到吸湿平衡的时间变长，平衡时C∞增加。说明在吸湿的开始阶段，纤维中的极性基团处于游离状态，为直接吸附水，随吸附的进行游离基团逐渐减少纤维开始依靠吸附在游离基团上的水分子吸附空气中的水分，此时为间接吸附，吸附速率进一步降低。此外空气中含有一定的水分子，与纤维间存在一个蒸汽压，当湿度增加时，蒸汽压差增大，吸湿速率便增大。当空气中蒸汽压变大时，水分子在纤维中的可及度增加，可进入纤维内部的空隙中，毛细水含量增大，所以C∞增大。由表1可知，在65%和90%的相对湿度条件下，蚕丝纤维的吸湿速率常数k明显高于羊毛和棉，对应的半吸湿时间t1/2明显低于羊毛和棉纤维，这说明在湿度相对较高的条件下蚕丝纤维的吸湿速率较快，达到吸湿平衡的时间较短。羊毛纤维在65%和90%的相对湿度条件下，吸湿速率低于蚕丝的原因与其表面的鳞片层有直接的关系。2.1.3 温度对棉、羊毛纤维和蚕丝纤维吸湿性能的影响

对比图4和表3可以看出，放湿过程的开始阶段，放湿速率较大，随着放湿过程的进行逐渐减小，最后达到平衡;温度一定时，纤维放湿速率随湿度的增加而下降，放湿平衡时间变长，织物最终含湿量较高。说明纤维含湿率较大时，纤维蒸汽压与空气的蒸汽压相差较大，而且此时放出的水分子为毛细水，受织物束缚力量较小，放湿速率很快，当纤维含湿率降低时，纤维中蒸汽压与空气蒸汽压的压差降低，纤维间接吸附的水释放完全时开始释放直接吸附的水分子，放湿速率下降。当纤维中蒸汽压大于空气蒸汽压时，纤维发生放湿现象，当纤维中蒸汽压与空气蒸汽压相等时，放湿平衡;当外界相对湿度下降时，空气的蒸汽压降低，所以平衡时纤维含湿率降低。湿度降低时纤维与空气蒸汽压差增大，所以放湿速率增大，解吸时间缩短[12]。由表3可知，在相同的相对湿度条件下，蚕丝纤维的放湿速率常数k明显高于羊毛纤维和棉纤维，对应的半放湿时间t1/2明显低于羊毛纤维和棉纤维。这说明蚕丝纤维的放湿速率较快，达到放湿平衡的时间较短，与蚕丝纤维本身比较轻薄，同等质量条件下面积较大有关。图4 湿度对棉、羊毛纤维和蚕丝纤维放湿性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]全聚纺针织物服用性能测试分析[J]. 赵超,刘新金,王广斌.  丝绸. 2017(03)
[2]桑蚕丝无缝针织物热湿舒适性能研究[J]. 谢松杨,金子敏,樊明山,陶建伟.  丝绸. 2016(03)
[3]竹笋壳纤维的吸湿性能[J]. 倪海燕,陈东生,付世伟.  纺织学报. 2014(06)
[4]羧甲基纤维素吸水性纱布的制备及其吸湿性动力学分析[J]. 密叶,李群,赵昔慧,洪永明.  纺织学报. 2013(06)
[5]羽绒纤维的吸湿性能[J]. 高晶,于伟东.  纺织学报. 2006(11)
[6]低温空气等离子体改善聚丙烯纤维的吸湿性[J]. 刘松涛,晏雄,姜生,唐晓亮.  纺织学报. 2005(03)
[7]竹纤维吸湿性能研究[J]. 万玉芹,吴丽莉,俞建勇.  纺织学报. 2004(03)



本文编号：3209431