紡織纖維吸濕后對質(zhì)量、形態(tài)尺寸、密度產(chǎn)生的影響

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紡織纖維吸濕后對質(zhì)量、形態(tài)尺寸、密度產(chǎn)生的影響

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纖維吸濕后會使纖維的等發(fā)生變化，其間的主要關(guān)系分述如下。

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１．對質(zhì)量的影響

纖維材料吸濕后的重量隨吸著水分量的增加而成比例地增加。紡織材料的重量，實際上都是一定回潮率下的重量，因此正確表示紡織材料的重量或與重量有關(guān)的一些指標，如纖維或紗線的線密度，織物的面密度等，應(yīng)取公定回潮率時的重量，即公定重量。

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２．吸濕膨脹

纖維吸濕后，其長度和橫截面均要發(fā)生膨脹，體積增大，而且這種膨脹表現(xiàn)了明顯的各向異性，即直徑方向膨脹大，而長度方向膨脹小。這種各向異性也說明纖維內(nèi)部分子排列結(jié)構(gòu)在長度方向和橫向明顯的不同。由于纖維中長鏈大分子沿軸向排列，水分子進入無定形區(qū)，打開長鏈分子間的聯(lián)結(jié)點（氫鍵或范德華力），使長鏈分子間距離增加，使纖維橫向容易變粗。至于纖維長度方向，是由于大分子不完全取向，并存在有卷曲構(gòu)象，水分子進入大分子之間而導(dǎo)致構(gòu)象改變，使纖維長度有一定程度的增加，但其膨脹率遠小于橫向膨脹率。
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各種膨脹率的計算公式

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直徑膨脹率和長度膨脹率可分別用顯微鏡和測長儀測得。下表列出了各種纖維浸在水中時所得的膨脹率，但不同資料所測得的數(shù)據(jù)相差很大，除了纖維結(jié)構(gòu)差異原因外，主要是測試方法有較大的實驗誤差。

各種纖維在水中的膨脹性能

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纖維	ＳＤ（％）	ＳＬ（％）	ＳＡ（％）	ＳＶ（％）
棉	２０～３０	０．８～１.４	４０～４２	４２～４４
蠶絲	１６．３～１８．７	１．３～１．６	１９	３０～３２
綿羊毛	１５～１７	２．９～３．０	３２～３７	３６～４１
粘膠纖維	２５～５２	３．７～４．８	５０～１１４	７４～１２７
銅氨纖維	３２～５３	２～６	５６～６２	６８～１０７
醋酯纖維	３．０～３．９	０．１～０．３	６～８	６～８
錦綸	１．９～	２．６	２．８～６．９	２．６～３．２
８～１１

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３．對纖維密度的影響

吸濕對纖維密度的影響，開始時是隨著回潮率的增大而密度上升，以后又下降。這是由于回潮率小時，吸附的水分子與纖維以氫鍵結(jié)合，而氫鍵長度短于范德華力的結(jié)合長度，故纖維吸附水分子后增加的體積比原來水分子體積小，從而使密度有所增加。實驗表明，大多數(shù)吸濕性較高的纖維在回潮率為４％～ ６％時密度最大。待水分子大量進入充滿孔隙后，纖維的體積顯著膨脹，從而使纖維密度反而降低。纖維密度與回潮率間的關(guān)系如下圖所示。

纖維密度與回潮率的關(guān)系

１— 棉２—黏膠纖維３— 蠶絲  ４— 羊毛  ５— 錦綸