繊維の湿度変化に伴う膨張と収縮

アプリケーションノート B-TA1087

はじめに

繊維には植物・動物由来の天然繊維と化学的に合成された化学繊維があります。 これらの繊維が衣服等に使用された場合の特性評価として、一定荷重下における湿度変化に伴う膨張および収縮挙動について、TMA測定により比較検討しました。

測定・解析例

サンプルはとして、綿、麻、ポリエステル、ナイロンの各シート(厚み0.2mm)を幅5mm、長さ15mmに切り出したものを使用しました。一定温度(23℃)で、20mNの引張荷重下、相対湿度をdryから20%RHステップで80%RHまで段階的に上昇・低下させ、それぞれ30min保持し膨張率を測定しました。

B-TA1087_Fig1_TMA測定結果 図 1 TMA測定結果

B-TA1087_Fig2_膨張率-相対湿度プロット 図 2 膨張率-相対湿度プロット

各繊維とも湿度の上昇に伴い膨張、湿度の低下に伴い収縮が見られます。天然繊維の綿と麻は類似の膨張・収縮を示しており、80%RHでは0.57~0.77%の膨張率となっています。化学繊維のポリエステルとナイロンでは、ポリエステルが湿度変化に対してほとんど変化を示さないのに対して、ナイロンは2%程度の膨張・収縮を示し、他の繊維に比べて一定荷重下での膨張・収縮に対する湿度依存性が高いことが確認されました。

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