吸濕微分熱

吸濕微分熱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Jg(水),且回潮率狀態不同,吸濕微分熱不同。實驗表明各種乾燥纖維的吸濕微分熱大致接近,為830~1256J/g。各種常見纖維(如綿羊毛、錦綸、腈綸、滌綸、黏膠纖維、棉等)吸濕微分熱與回潮率關係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。

基本介紹

• 中文名：吸濕微分熱
• 作用：衡量熱效應的一個指標
• 用途：紡織材料

吸濕微分熱的測量

直接測量纖維的微分熱是困難的,但可以測量與纖維微分熱有關的其他性能,然後經換算得到。有以下兩種方法可以得到纖維的吸濕微分熱,其實測纖維的微分熱如圖1所示。

圖1

量熱器法

量熱器法是按上述積分熱的測量方法,獲得纖維的積分熱一一回潮率曲線,然後按式(2-8)可以算出該纖維在任何給定回潮率時的微分熱。(2)吸濕等溫線法:它是指利用在一系列不同溫度下的纖維的吸濕等溫線可以計算得到該纖維在不同回潮率時的微分熱的一種方法。計算公式由下列方法推導得到:假設液態水的比容與水蒸氣的比容相比可以忽略不計,由水蒸氣的克勞西斯一克拉珀龍( Clausius- Clapeyron)方程是按吸濕積分熱的測量方法,獲得纖維的積分熱一一回潮率曲線,然後按公式

可以算出該纖維在任何給定回潮率時的微分熱。

吸濕等溫線法

吸濕等溫線法是指利用在一系列不同溫度下的纖維的吸濕等溫線可以計算得到該纖維在不同回潮率時的微分熱的一種方法。計算公式由下列方法推導得到:

假設液態水的比容與水蒸氣的比容相比可以忽略不計,由水蒸氣的克勞西斯一克拉珀龍( Clausius- Clapeyron)方程

式中p_s為水的飽和蒸汽壓；T為絕對溫度；V_s為飽和蒸汽壓時水蒸氣的比容；L為水蒸氣的凝聚潛熱。套用上述方程於一定回潮率r時的紡織纖維系統,給出

式中,p為紡織纖維系統平衡蒸汽壓;V是在這一蒸汽壓時蒸汽的比容。

由相對濕度（H）定義

即

當回潮率一定時,對溫度求導,有

假設,水蒸氣服從理想氣體定律,pV=p_sV_s=RT,R為氣體常數,代入上式得

因此,由上式可知,纖維的吸濕微分熱可以由在一定回潮率時InH~1/T曲線的斜率求得。從吸濕等溫線計算得到的吸濕微分熱常常比量熱法得到的微分熱要低。