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標題: 影響纖維集合體導熱性的主要因素 [打印本頁]



作者: 滿腹經綸    時間: 2015-8-26 21:58

標題: 影響纖維集合體導熱性的主要因素
１．環境溫濕度　2 D  H. K& j# u8 W+ a8 ~% S* q, D

隨著環境溫度的提高，纖維內部大分子的運動能力提高，因分子運動傳遞的熱能也會增加。表１１－４中的數據說明了幾種纖維集合體導熱系數與溫度的關系。纖維內部的水分隨相對濕度的變化而變化，相對濕度越高，纖維內部的水分越多，測得的纖維導熱系數越大，而且這個變化要比溫度引起的變化大得多。0 ]% G, z9 }% Z# ~5 F

隨回潮率的增加，紡織材料保溫性能下降，冰涼感增加，導熱系數上升，點燃溫度上升，玻璃化轉變溫度下降，熱收縮率上升，抗熔孔能力有所改善?；爻甭实淖兓瘜Σ牧蠠釋W性質的影響是很大的。

2 I+ L. Z+ E+ M) Z8 ]9 [
幾種纖維集合體導熱系數與溫度的關系( T# Q" B: ^; B3 s


  
纖維
0 m. ]# e5 ^7 I


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導熱系數λ［Ｗ／（ｍ·℃）］


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棉


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綿羊毛


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亞麻


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０．０６２
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* p2 b# l7 {! L* H- D3 V

作者: 滿腹經綸    時間: 2015-8-26 22:02



* K' `6 |1 w; t0 B! m- F% K紡織材料在吸濕和放濕過程中還有明顯的熱效應，即吸濕放熱或放濕吸熱?？諝庵械乃肿颖焕w維大分子上的極性親水基團吸引而結合，使水分子的運動能量降低，所降低的能量轉換為熱能釋放出來，其值相當于水分子的凝結潛熱。這種熱效應可以用以下兩個指標來表示。" `1 {% ^* q0 y9 I& Q5 y' ^

（１）吸濕微分熱：它是纖維在某一回潮率狀態下，達到完全潤濕時吸附１ｇ水所放出的熱量，單位為Ｊ／ｇ（水），且回潮率狀態不同，吸濕微分熱不同。實驗表明各種干燥纖維的吸濕微分熱大致接近，為８３０～１２５６Ｊ／ｇ。各種常見纖維吸濕微分熱與回潮率關系如圖所示，可以看出它們的曲線形狀基本相同，這說明它們吸濕能力雖有差異，但吸濕過程和吸濕機理基本相同。9 o6 r/ S2 y' m7 G! }










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幾種常見纖維的吸濕微分熱



作者: 滿腹經綸    時間: 2015-8-26 22:04

 本帖最后由 滿腹經綸 于 2015-8-26 22:06 編輯 ' j$ E: `* ^/ O9 }' I



% t0 z# b  m( X: }- H! J' T（２）吸濕積分熱：它是１ｇ干燥纖維在某一回潮率狀態下，吸濕達到完全潤濕時，所放出的總熱量，單位為Ｊ／ｇ（干燥纖維）。由于是到達完全潤濕狀態，所以也有人稱其為“潤濕熱”。常見干燥纖維的吸濕積分熱分別為：棉４６．１、綿羊毛１１２．６、桑蠶絲６９．１、苧麻４６．５、黃麻８３．３、亞麻５４．４、黏膠纖維１０４．７、錦綸３１．４、滌綸５．４、維綸３５．２、醋酯纖維３４．３、腈綸７．１，單位均為ｋＪ／ｇ，可以看出各種纖維的吸濕積分熱差異很大，這說明它們的吸濕能力差異很大。纖維吸濕積分熱與回潮率的關系如圖所示。( J/ t% u$ M% }/ L4 F










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幾種常見纖維的吸濕積分熱
在吸濕放熱或放濕吸熱發生時，纖維的導熱系數也是波動的，要比較纖維間的導熱系數，應在纖維達到吸濕平衡后進行測試。

5 A: `, x; d3 b/ _# s  W$ w: G2 c纖維的吸濕和熱效應實際上是緊密聯系的，吸濕達到平衡時，熱的變化也達到平衡，而且纖維內部水分的擴散和熱的傳遞都需要一個過程。纖維吸濕的熱效應除了對紡、織、染整加工工藝構成影響外，在紡織材料儲運過程中必須注意纖維的吸濕放熱現象，注意保持通風、干燥，否則可能會使纖維吸濕發熱而產生霉變，甚至引起自燃。



作者: 滿腹經綸    時間: 2015-8-26 22:08

3 v* d3 b4 j: P5 _1 A8 U/ F

２．體積質量　

4 [4 L, H  [5 t7 p1 t纖維集合體的導熱系數λ與其體積質量δ的關系如下圖所示，選取合理的纖維集合體體積質量是獲得良好保暖性的保證。當纖維集合體的體積質量小于δｋ時，雖然集合體中保有較多的空氣，但在風壓的作用下對流傳導較大，保暖性變差；當纖維集合體的體積質量大于δｋ時，纖維間良好的接觸使得熱傳導能力提高，保暖性變差。實驗表明，在沒有氣壓差的條件下，纖維集合體的體積質量為０．０３～０．０６ｇ／ｃｍ３，即達到δｋ時，導熱系數最小，纖維集合體的保暖性能最好。因此，通過制造中空纖維、增加纖維卷曲，使纖維集合體能保有較多的靜止空氣，這已成為提高化學纖維保暖性的重要途徑。3 B* @: J5 `- J! t4 u










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纖維集合體的導熱系數λ與其體積質量δ的關系



作者: 滿腹經綸    時間: 2015-8-26 22:09

2 I3 r7 Z  p  |

３．纖維的排列狀態　7 V& W. S1 Z! g' s

集合體中纖維的排列狀態影響著纖維間的接觸面積的大小，接觸面積越大，熱傳導能力越強；纖維間的平行排列程度會導致集合體熱傳導性能的各向異性，同時和熱源的方向性關系也會影響集合體的導熱性能，如纖維的軸向和熱的傳遞方向一致，將使集合體的熱傳導能力明顯上升。# ~9 Z6 g! Y' z+ h# x& V& @

４．纖維的形態　# v+ \$ Q# z/ E/ G; e

纖維的粗細、橫截面形狀、卷曲、中空等狀態都會影響纖維集合體的導熱系數。這些因素主要從三個方面產生影響，一是形態導致纖維集合體中維持靜止空氣而使導熱系數下降；二是形態導致纖維間接觸面積減小而使導熱系數下降；三是形態導致纖維集合體中直通孔隙的減少而使導熱系數下降。" z* Q( y& X- M- d3 C

異形截面的纖維隨著輪廓凹凸狀況的變化，尤其是多溝槽化會使纖維集合體的導熱系數下降；卷曲豐富的纖維有利于長時間維持纖維集合體的蓬松；在相同體積和密度條件下，細的纖維可以形成更少直通性的空間，維持更多的靜止空氣；中空纖維的空腔非常有利于保持靜止空氣，但單孔大中空的纖維抗壓扁能力較差，使用效果不好，新型的多孔（如４孔、７孔等）中空纖維比較有效地解決了這個問題。

! F% W, V; `7 s0 y7 r５．其他　* H6 K+ R/ R0 y' p8 M" R1 @- J6 K

在固體表面、固·氣界面上一般均吸附氣體分子以及很薄的氣體穩定區，因此，在固體·氣體界面上也有熱阻，它們也影響熱傳導系數的數值。

) e( T2 P* y" }, P2 B( g








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