纺织材料与检测——纺织纤维的吸湿性
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第九章_纺织材料的吸湿性
纺织材料在公定回潮率时的重量叫标准重量， 也叫公定重量。
1 公定回潮率 标准重量＝称见重量 1 实际回潮率 1 Wk Gk Ga 1 Wa G0 (1 Wk )
6
通常所说的，如65/35的涤棉混纺纱，是干重混纺 比，即各种纤维的干重占两种纤维总干重的比例。 而两种纤维的实际回潮率不同，混纺纱吸湿后各纤 维的湿重不同，故各湿重占混纺纱总湿重的比例不 同。 混纺纱干重混纺比折算成湿重混纺比：
纤维吸、放湿与时间的关系
19
2. 吸湿滞后性曲线 同一纤维的吸湿等温线 与放湿等温线并不重合，而 形成吸湿滞后圈。 湿滞的差值（吸湿滞后性造成 的差值）与纤维的吸湿性有关， 吸湿性好，差值大。 湿滞差值的大小还与纤 维原有的回潮率有关。如图 中a→b（由吸湿状态重新放湿）， c→d（由放湿状态重新吸湿）。
例：Ｔ实际回潮率0.3％，粘胶实际回潮率12％，为使二 者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比。
g 65(1 0.003 ) 解：（1） 1 100 g1 (100 65)(1 0.12 ) g1 62 .5 g 2 100 62 .5 37 .5 涤 / 粘的湿重混比（投料比 ）为 62 .5 / 37 .5。
第九章
纺织材料的吸湿性 P43
1
第一节
吸湿平衡与吸湿指标
纤维材料在大气中吸收或放出气态水的能力称为 吸湿性。 一、吸湿平衡 大气条件变化，纤维含湿量变化，一定时间后趋 于稳定，这时进入纤维中的水分子数量等于从纤维 内逸出的水分子数，这种现象称为吸湿平衡，其是 一种动态平衡。 吸湿：进入纤维中的水分大于放出的水分。 放湿：„„„„„„„„小于„„„„„。
1.吸湿等温线和放湿等温线 吸湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下， 干燥的纤维在不同的大气相对湿度下因吸湿而达到 的平衡回潮率与大气相对湿度的相关曲线。 放湿等温线：在大气压力和温度不变的条件下， 平衡回潮率最大的纤维（大气相对湿度100%下平衡 后）因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关 系曲线。
纺织材料4纤维的吸湿性
常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率
纤维种类 原棉 标准回潮率（％） 7~8 公定回潮率（％） 11.1
苎麻（脱胶）
亚麻 黄麻
7~8
8~-11 12~16(生麻），9~13(熟麻）
12
12 14
细羊毛
洗净毛 山羊毛 干毛条 油毛条 桑蚕丝 粘胶纤维 醋酯纤维 涤纶 锦纶6 锦纶66 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 氨纶
第四章
纤维的吸湿性
吸湿性：是指纺织材料从气态环境中吸着水分的能力。 或纺织材料在空气中吸收或放出水蒸气的能力。 润湿性：是指纺织材料从水溶液中吸着水分的能力。 吸湿状态与多少影响到： 纤维的性能 纺织工艺 织物舒适性 纺织材料的计重核价
第一节
吸湿表征及吸湿机理
一、纤维的吸湿指标
1．回潮率与含水率
回潮率W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干 重的百分比。 含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿 重的百分比。
纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能 力越强。 如：粘胶纤维结构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多， 是其吸湿能力远高于棉的原因之一； 合成纤维结构一般比较致密，而天然纤维组 织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远 大于合成纤维的原因之一。
3．纤维的比表面积
纤维的比表面积越大，表面能也就越大，
表面吸附能力越强，吸附的水分子数也 越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积 大，比粗纤维的回潮率偏大些。
直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水 分子。 如: -0H, -COOH , -CONH- , -NH2
结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。 间接吸收水：其他被吸着的水分子。
a.由于水分子的极性再吸着的水分子 ；
第05章纺织材料的吸湿性
3、吸湿滞后性
定义 在相同大气条 件下， 件下，从放湿得到 的平衡回潮率高于 从吸湿得到的平衡 回潮率，这种现象 回潮率， 称为吸湿滞后性。
4、吸湿等温线
在一定温度条件下， 在一定温度条件下， 纤维材料因吸湿达到的 平衡回潮率和大气相对 湿度的关系曲线。 湿度的关系曲线。
吸湿等温线的规律
曲线上升：表明随相对湿度增大，纤维回潮率增大。 曲线上升：表明随相对湿度增大，纤维回潮率增大。 曲线呈反S 曲线呈反S形：表明相对湿度很小时，回潮率增加较大； 表明相对湿度很小时，回潮率增加较大； 相对湿度很大时，回潮率增加也较大；而中间阶段， 相对湿度很大时，回潮率增加也较大；而中间阶段，回 潮率增加则较小。 潮率增加则较小。
2、平衡回潮率与条件平衡回潮率
当大气条件一定时，经过一定时间，纤维吸收的水 当大气条件一定时，经过一定时间， 分子与从纤维中脱离的水分子数量相等， 分子与从纤维中脱离的水分子数量相等，纤维的回潮率 趋于一个稳定值。 趋于一个稳定值。处于这种平衡状态的纤维回潮率就称 平衡回潮率。 为平衡回潮率。 从实际需要的精度来说，纤维材料经过6~8h或稍长 6~8h 从实际需要的精度来说，纤维材料经过6~8 时间的放置，即可认为已达到平衡状态， 时间的放置，即可认为已达到平衡状态，此时回潮率的 变化已很微小，这种状态称为条件平衡状态， 变化已很微小，这种状态称为条件平衡状态，这时的回 潮率称为条件平衡回潮率 潮率称为条件平衡回潮率。
第五章
纺织材料的吸湿性
(Moisture Absorbent Properties)
本章主要内容
吸湿指标和测试方法 吸湿机理 影响回潮率的因素 吸湿对纤维性质的影响
一、吸湿指标和测试方法
1、吸湿指标
纺织材料的吸湿性(共26张PPT)
5、公定回潮率——在贸易和成本计算中，为了
P127
纤维种类
涤纶 腈纶 锦纶
维纶 丙纶
公定回潮率 0.4
2.0
4.5 5.0
0
几种常见纱线的公定回潮率
纱线种类 棉纱、
棉缝纫线1）
精梳毛纱
粗梳毛纱
公定回潮 率（%）
8.5
16
15
纱线种类
绒线、
针织绒线
山羊绒纱
麻、化纤、 蚕丝2）
公定回潮
率（%） 15
15
而下降，静电现象大多会有所降低。
(介电系数上升，介电损耗增大)
7、对光学性质的影响
随回潮率增加纤维的折射率、吸光率增
加，光泽变暗，颜色变深，耐红外光性能
增强，耐紫外光性能下降。
谢谢大家！
Thank You
快速为其特点
但温度、含杂、结构状态等影响结果。
主要内容
1 32
43
34
吸湿指标与常用术语 影响纺织材料的吸湿因素
吸湿对纺织材料性能的影响 吸湿性测试简介
三、吸湿对纺织材料性质的影响 1、对重量的影响
吸湿对公定重量、工艺设计、成本核算、贸 易等均有影响。
前述关于公定回潮率的计算即是考虑吸湿
对重量的影响
a0 0
环境温湿度、试样量影响。
随回潮率增加纤维的折射率、吸光率增
G0——材料的干重（g）。
趋回向潮于 率一作个统稳一定规的定值，，这此时其时的的回中回潮潮率：率称W称为公—定—回潮率
前注纤述意维关 ： 烘于公至公定绝定回干回潮,结潮率果率的受的值烘计是干算纯温即属度是为、考了烘虑工干吸作时湿方间便GG、而a0— ———试试样样的的湿干重重
纺织纤维的性能与检测—纺织材料的吸湿性
任务八
纺织材料的吸湿性
主要内容
1 32 43 34
吸湿指标与常用术语 影响纺织材料的吸湿因素 吸湿对纺织材料性能的影响
吸湿性测试简介
四、纤维吸湿性能测试
一、直接法（烘箱法）
根据吸湿指标的定义，直接测量出公式 中的各个参数：G干，G湿， 烘箱法是基础测量方法，但它却难以将 纤维烘至绝干,结果受烘干温度、烘干时间、 环境温湿度、试样量影响。
6、对电学性质的影响
纺织材料绝缘性能会随着回潮率的增加 而下降，静电现象大多会有所降低。 (介电系数上升，介电损耗增大)
7、对光学性质的影响
随回潮率增加纤维的折射率、吸光率增 加，光泽变暗，颜色变深，耐红外光性能 增强，耐紫外光性能下降。
贸易中的计重核价 纤维的性能 纺织材料的加工工艺 织物舒适性
一、吸湿指标与常用术语
1、回潮率：纺织材料中所含的水分重量比
上材料干重的百分率。
W
Ga G0 G0
100%
其中：W——回潮率 G0——试样的干重 Ga——试样的湿重
一、吸湿指标与常用术语
2.平衡回潮率：将纺织材料从一种大气 条件下放置到另一种新的大气条件下经 过一定时间后，纺织材料的回潮率逐渐 趋向于一个稳定的值，此时的回潮率称 为“平衡回潮率”。
密度(g/cm3)
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
0
棉 粘胶
羊毛
锦纶
10
20
30
40
回潮率（%）
纤维在不同回潮率下的密度
4、对机械性质的影响
大多数纤维，其强力随着回潮率的增加而下降， 少数纤维几乎不变，个别纤维（棉、麻）的强力 上升。
绝大多数纤维的断裂伸长率随着回潮率的增加而 上升，少数纤维几乎不变。
纺织材料的吸湿性
主要内容
1 32 43 34
吸湿指标与常用术语 影响纺织材料的吸湿因素 吸湿对纺织材料性能的影响
吸湿性测试简介
四、纤维吸湿性能测试
一、直接法（烘箱法）
根据吸湿指标的定义，直接测量出公式 中的各个参数：G干，G湿， 烘箱法是基础测量方法，但它却难以将 纤维烘至绝干,结果受烘干温度、烘干时间、 环境温湿度、试样量影响。
6、对电学性质的影响
纺织材料绝缘性能会随着回潮率的增加 而下降，静电现象大多会有所降低。 (介电系数上升，介电损耗增大)
7、对光学性质的影响
随回潮率增加纤维的折射率、吸光率增 加，光泽变暗，颜色变深，耐红外光性能 增强，耐紫外光性能下降。
贸易中的计重核价 纤维的性能 纺织材料的加工工艺 织物舒适性
一、吸湿指标与常用术语
1、回潮率：纺织材料中所含的水分重量比
上材料干重的百分率。
W
Ga G0 G0
100%
其中：W——回潮率 G0——试样的干重 Ga——试样的湿重
一、吸湿指标与常用术语
2.平衡回潮率：将纺织材料从一种大气 条件下放置到另一种新的大气条件下经 过一定时间后，纺织材料的回潮率逐渐 趋向于一个稳定的值，此时的回潮率称 为“平衡回潮率”。
密度(g/cm3)
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
0
棉 粘胶
羊毛
锦纶
10
20
30
40
回潮率（%）
纤维在不同回潮率下的密度
4、对机械性质的影响
大多数纤维，其强力随着回潮率的增加而下降， 少数纤维几乎不变，个别纤维（棉、麻）的强力 上升。
绝大多数纤维的断裂伸长率随着回潮率的增加而 上升，少数纤维几乎不变。
纺织物理第二章纤维的吸湿性质（讲稿）
第二章纤维的吸湿性质五要素：纤维；条件；吸湿；变化；表征纺织纤维一般都具有较好的吸湿性质，尤其是天然纤维、人造纤维素纤维和部分差别化纤维。
纤维的吸湿性质取决于纤维的结构、组成和所处的环境条件，并会使纤维的吸湿性能存在很大的差异。
这不仅发生在不同纤维间，而且可能发生在同一纤维间。
然而，纤维吸湿后其形状和性质均会发生变化，影响纤维的加工和使用性质。
这种影响可以是积极有利的，亦可能是消极不利的。
因此，纤维吸湿性的认识、描述、表征是极为重要的。
本章我们着重介绍：纤维吸湿发生的机制与现象，定性和定量地描述纤维吸湿的理论与结果，纤维吸湿对纤维性质的影响，以及纤维吸湿放湿过程和含湿量（回潮率）的表征方法。
本章分五节对纤维吸湿特征进行讨论：§1. 纤维的吸湿机理与理论§2. 纤维吸湿与大气条件§3. 纤维吸放湿过程与滞后性§4. 纤维吸湿对其性质的影响§5. 纤维吸湿量的表示与测量第一节纤维吸湿机理与理论一、吸湿机理与条件1．定义：纺织用纤维的吸湿本质是水分子在纤维上的吸附、逗留或存留、固着和传递或流动。
纤维材料的结构和组成不同是导致纤维吸湿性不同的内在原因。
2．吸湿的分类：1）按可吸收水分量（回潮率）的大小大致可分为三类强吸湿性材料，如棉、毛、丝、麻、粘胶、维纶，以及一些高吸湿性的改性纤维。
弱吸湿性纤维材料，如醋酸、锦纶、腈纶等纤维。
不吸湿纤维，如丙纶、乙纶、涤纶等常用纤维。
这些不吸湿纤维最多只是在表面吸附一些附着水。
2）按纤维的吸湿形式可分为三类为何纤维的吸湿性质有如此大的差异？人们对纤维材料的吸湿特征和机制进行的研究，给出了纤维吸湿的内在原因。
这一研究可以追溯到上世纪初，至今已有近百年的历史了。
众多研究结果认为纤维的吸湿形式可以为几种：a)固相吸湿：其是指纤维中分子基团对水分子的化学吸附，水汽分子进入纤维体内，或称纤维分子间后，与纤维大分子上的活性官能团发生化学键接作用，而形成的稳定的侧基的吸附。
第九章纺织材料的吸湿性.pptx
例：Ｔ实际回潮率0.3％，粘胶实际回潮率12％，为使二 者干重混纺比为65/35，求涤粘的湿重混纺比。
解：（1） g1 65(1 0.003) 100 g1 (100 65)(1 0.12) g1 62.5 g2 100 62.5 37.5 涤 / 粘的湿重混比（投料比 ）为 62.5 / 37.5。
2
二、吸湿指标
1. 回潮率与含水率
（1） 回潮率:
W G G0 100% G0
（2） 含水率: M G G0 100%
G
G —纺织材料湿重； G0—纺织材料干重。
3
2.平衡回潮率 纤维材料在一定的大气条件下,吸、放湿作用达
到平衡稳定的回潮率，称～。 3.标准回潮率
纺织材料在标准大气条件下放置一段时间后所达 到的平衡回潮率。材料测试必须在此回潮率下进行。
10
间接吸收的水分子存在于纤维内部的微小间隙 中成为微毛细水，当湿度很高时，间接吸收的水分 子可以填充到纤维内部较大的间隙中，成为大毛细 水，大毛细水的结合力除氢键引力以外包括范德华 力、表面张力等，所以结合力小。
11
二、影响吸湿的内部因素
1.亲水基团的作用
亲水基团的作用是影响吸湿性的最本质因素。亲 水基团的数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。
14
4.纤维内的伴生物和杂质
纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响。 a.棉纤维中有含氮物质、果胶、棉蜡、脂肪等； b.羊毛表面的油脂（拒水）； c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶； d.化学纤维表面的油剂；
15
第三节 大气条件与纤维吸湿
一、相对湿度与平衡回潮率
（温度恒定，大气湿度对回潮率的影响）
标准重量＝称见重量
1 1
公定回潮率 实际回潮率
解：（1） g1 65(1 0.003) 100 g1 (100 65)(1 0.12) g1 62.5 g2 100 62.5 37.5 涤 / 粘的湿重混比（投料比 ）为 62.5 / 37.5。
2
二、吸湿指标
1. 回潮率与含水率
（1） 回潮率:
W G G0 100% G0
（2） 含水率: M G G0 100%
G
G —纺织材料湿重； G0—纺织材料干重。
3
2.平衡回潮率 纤维材料在一定的大气条件下,吸、放湿作用达
到平衡稳定的回潮率，称～。 3.标准回潮率
纺织材料在标准大气条件下放置一段时间后所达 到的平衡回潮率。材料测试必须在此回潮率下进行。
10
间接吸收的水分子存在于纤维内部的微小间隙 中成为微毛细水，当湿度很高时，间接吸收的水分 子可以填充到纤维内部较大的间隙中，成为大毛细 水，大毛细水的结合力除氢键引力以外包括范德华 力、表面张力等，所以结合力小。
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二、影响吸湿的内部因素
1.亲水基团的作用
亲水基团的作用是影响吸湿性的最本质因素。亲 水基团的数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。
14
4.纤维内的伴生物和杂质
纤维的各种伴生物和杂质对吸湿能力也有影响。 a.棉纤维中有含氮物质、果胶、棉蜡、脂肪等； b.羊毛表面的油脂（拒水）； c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶； d.化学纤维表面的油剂；
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第三节 大气条件与纤维吸湿
一、相对湿度与平衡回潮率
（温度恒定，大气湿度对回潮率的影响）
标准重量＝称见重量
1 1
公定回潮率 实际回潮率
4.纺织材料的吸湿性
2020/12/10
二． 纤维的吸湿指标
• 4．公定回潮率 • 在贸易和成本计算中纺织材料并不处于标准状态，为了计量和核价的
需要，各国依据各自的具体条件，对各种纺织材料的回潮率作统一规 定，称为公定回潮率。
2020/12/10
二． 纤维的吸湿指标
• 公定回潮率为折算公定（商业）重量时要加到干燥重量上的水分量对 干燥重量的百分数。
二． 纤维的吸湿指标
• 设试样的湿重为G（g），干重为G0（g），则：
W(%)GG0 100 G0
M(%G ) G0100 G
2020/12/10
二． 纤维的吸湿指标
• 回潮率与含水率之间的关系为：
W 100M 100 M
M 100W 100W
• 两者与纺织材料重量的关系为：
GG0
100 100M
GG010100W 0
2020/12/10
二． 纤维的吸湿指标
• 2．平衡回潮率 • 平衡回潮率是指纤维材料在一定大气条件下，吸、放湿作用达到平衡
时的回潮率。 • 表2-7为几种常见纤维在不同相对湿度下的吸湿平衡回潮率，供参考
。
2020/12/10
表2-7 几种常见纤维的吸湿平衡回潮率
2020/12/10
4.纺织材料的吸湿性
第五节 纤维的吸湿性
• 本节主要介绍纺织材料的吸湿指标；阐述吸湿机理及影响吸湿性的因 素；吸湿对纤维形态结构以及对产品性能、纺织工艺和加工方面的影 响。
2020/12/10
一． 纤维的吸湿平衡
• 纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化，在一定的大气条件下， 纤维材料会吸收或放出水分，随着时间的推移逐渐达到一种平衡状态 ，其含湿量趋于一个稳定的值，这时，单位时间内纤维材料吸收大气 中的水分等于放出或蒸发出的水分，这种现象称为吸湿平衡。
二． 纤维的吸湿指标
• 4．公定回潮率 • 在贸易和成本计算中纺织材料并不处于标准状态，为了计量和核价的
需要，各国依据各自的具体条件，对各种纺织材料的回潮率作统一规 定，称为公定回潮率。
2020/12/10
二． 纤维的吸湿指标
• 公定回潮率为折算公定（商业）重量时要加到干燥重量上的水分量对 干燥重量的百分数。
二． 纤维的吸湿指标
• 设试样的湿重为G（g），干重为G0（g），则：
W(%)GG0 100 G0
M(%G ) G0100 G
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二． 纤维的吸湿指标
• 回潮率与含水率之间的关系为：
W 100M 100 M
M 100W 100W
• 两者与纺织材料重量的关系为：
GG0
100 100M
GG010100W 0
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二． 纤维的吸湿指标
• 2．平衡回潮率 • 平衡回潮率是指纤维材料在一定大气条件下，吸、放湿作用达到平衡
时的回潮率。 • 表2-7为几种常见纤维在不同相对湿度下的吸湿平衡回潮率，供参考
。
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表2-7 几种常见纤维的吸湿平衡回潮率
2020/12/10
4.纺织材料的吸湿性
第五节 纤维的吸湿性
• 本节主要介绍纺织材料的吸湿指标；阐述吸湿机理及影响吸湿性的因 素；吸湿对纤维形态结构以及对产品性能、纺织工艺和加工方面的影 响。
2020/12/10
一． 纤维的吸湿平衡
• 纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化，在一定的大气条件下， 纤维材料会吸收或放出水分，随着时间的推移逐渐达到一种平衡状态 ，其含湿量趋于一个稳定的值，这时，单位时间内纤维材料吸收大气 中的水分等于放出或蒸发出的水分，这种现象称为吸湿平衡。
纺织物理第二章纤维的吸湿性
•dW •dr
•0
•回潮率
•r
s
•W0：干燥纤维的吸湿积分热
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纺织物理第二章纤维的吸湿性
二、影响纤维吸湿热的因素
• 吸湿性好的纤维，积分热W高，如从回潮率为0，各类干燥纤维的积分热W数 据：棉46，亚麻55，羊毛113，丝69，粘胶106，锦纶31，涤纶5。
• RH对纤维吸湿热Q影响大，回潮率随RH增加而增加，积分热W随回潮率增加 而减少，回潮率达到饱和rs时积分热W接近0。微分热Q随回潮率增加而减少。
•6---锦纶 •7---腈纶
•6 •7
•8---涤纶
•8
•RH%
• 不同纤维吸湿等温线均反“S”形，表明其吸湿机理本质一致。RH小时，曲 线斜率大，纤维中极性基团直接吸水。当RH在15%-70%，曲线斜率较小， 纤维内表面被水分子覆盖，再进入的那部分水分子活动性大，动态平衡时， 吸着较困难，水分子进入纤维速度减慢。RH继续增大，水分子进入纤维内 部较大的空隙，形成毛细水，特别是纤维本身膨胀，空隙增大，故毛细水 大量增加，曲线斜率较大，回潮率增速加大。
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纺织物理第二章纤维的吸湿性
第一节 纤维的吸湿平衡
• 一、纤维吸湿和时间的关系 • 纤维制品在一定大气条件下，会吸、放空气中水分，随时间推移会达
到动态吸、放湿平衡，即单位时间吸收水分=放出水分。 • 图2-1为某干燥纤维制品在一定相对湿度条件下吸、放湿平衡过程，纤
维从大气中吸收水分，总是大于放出的水分，最终达到吸湿平衡过程。
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纺织物理第二章纤维的吸湿性
第二节 纤维的吸湿热
• 纤维吸水时，纤维分子和水分子间结合，水分子动能降低会产生热。
一、吸湿热指标 （1）吸湿微分热Q:一定回潮率下，1g质量水被质量无限大的纤维材料吸
纺织物理 第二章 纤维的吸湿性
平衡回潮率%
放湿 d a b
第二节 纤维的吸湿热
• 纤维吸水时，纤维分子和水分子间结合，水分子动能降低会产生热。 一、吸湿热指标 （1）吸湿微分热Q:一定回潮率下，1g质量水被质量无限大的纤维材料吸 收产生热量，J/g。假设从水蒸气吸收有： QV=Q1+L Q1：纤维吸湿微分热；L：一定温度下水蒸气凝聚潜热。
第二章 纤维的吸湿性
Chapter2. hygroscopic property of fiber
概述
• 纤维结构是纤维的固有特性，决定纤维性能。纤维结构不同，吸收水 分的能力以及再生纤维（再生纤维素、再生蛋 白质等），具有较高的吸湿能力，称为亲水性纤维；大多数合纤（聚 酯、聚丙烯、聚氯乙烯等），吸湿能力低，称为疏水性纤维。
（2）吸湿积分热W:一定回潮率下，1g质量干燥纤维达到完全润湿，所 产生的热量，J/g。
• Q与W的关系： • 当回潮率增加dr，每g纤维产生的热量为 Q1dr/100,那么将其从r积分到饱和回潮率rs
W0
r
积分热W
W
rs
Q1 dr 100
dW dr
• 当回潮率降低dr，每g纤维减少的热量为 Q1dr/100，或微分热Q1有：
二、纤维吸湿指标和测试方法
1、吸湿指标 （1）回潮率与含水率 • 回潮率W：含水量占纤维干重(G0)的百分比； W=(G-G0)/G0×100% • 含水率M：含水量占纤维湿重(G)的百分比。 M= (G-G0)/G×100% • W与M的换算 W=100M/(100-M)； M=100W/(100+W)
三、纤维吸湿热的测试方法
1、吸湿积分热W的测量 • 将已知回潮率和质量的纤维放入热容已知的量热器，并加过量的水， 测量器上升温度，计算积分热，需高灵敏测温装置，可测量不同回潮 率下积分热，绘制纤维积分热和回潮率关系曲线。 2、吸湿微分热Q的测量 • 直接测量微分热困难，但可以通过测量与微分热有关的其他性能，换 算。如量热器法，吸湿等温线法。 • 量热器法：按照积分热-回潮率曲线，由公式计算某回潮率下的微分 热，即根据曲线上某点斜率获得微分热。 W0
关于纤维的吸湿性及影响因素
关于纤维的吸湿性及影响因素导语吸湿性指的是纺织材料从气态环境中吸着水分的能力。
或纺织材料在空气中吸收或放出气态水的能力。
吸湿状态会影响到纤维的性能，纺织工艺，织物舒适性，计重核价等。
纤维的吸湿指标回潮率W: 纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。
|标准状态下的回潮率：纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。
公定回潮率：贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率。
以标准回潮率为依据，但不等于标准回潮率。
平衡回潮率：纤维材料在一定大气条件下，吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
吸湿平衡回潮率：纤维吸湿达到相对平衡状态时的回潮率。
放湿平衡回潮率：纤维放湿达到相对平衡状态时的回潮率。
吸放湿等温线吸湿等温线：在一定大气压和温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。
放湿等温线：在一定大气压力和温度条件下，纤维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。
常用纤维吸湿等温线:1-羊毛 2-黏胶纤维 3-蚕丝 4-棉 5-醋酯纤维6-锦纶 7-腈纶 8-涤纶纤维吸湿机理水分子在纤维中存在方式根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为以下三种一、（1）吸收水：由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。
吸收水是纤维吸湿的主要原因。
（2）直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水分子。
结合力较强，主要是氢键力，放出热量较多。
（3）间接吸收水：其它被吸着的水分子。
由于水分子的极性再吸着的水分子。
纤维其他物质的亲水基团所吸引的水分子。
结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。
二、粘着水：纤维因表面能而吸附的水分子。
毛细水喝粘着水属于物理吸着，是范德华力，没有明显的热反应，吸附也比较快。
三、（1）纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管的作用而吸收的水分，与纤维结构和纤维集合体的结构有关。
纤维材料的回潮率,吸湿性的检测方法,纤维吸水性的影响
纤维材料的回潮率，吸湿性的检测方法，纤维吸水性的影响纤维（美：Fiber；英：Fibre）是指由连续或不连续的细丝组成的物质。
在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。
纤维用途广泛，可织成细线、线头和麻绳，造纸或织毡时还可以织成纤维层；同时也常用来制造其他物料，及与其他物料共同组成复合材料。
一、吸湿性:吸水性就是吸湿的能力，吸湿性（moisture absorption）是纤维的物理性能指标之一，通常把纤维材料从气态环境中吸收水分的能力称为吸湿性。
它通常用回潮率来表示。
纤维的吸水性是指干燥纤维在温度为70℉（相当于21℃），相对湿度为65%的标准条件下的空气中吸收水分的百分数。
易吸水的纤维称为亲水纤维。
所有天然动植物纤维和两种人造纤维——粘胶纤维和醋酯纤维是亲水纤维。
那些吸水有困难或只能吸收少量水分的纤维称做疏水性纤维。
除粘胶纤维、Lyocell纤维和醋酯纤维以外，所有人造纤维都是疏水性纤维。
玻璃纤维则根本不吸水，其他纤维通常只有4%或更低的回潮率。
二、吸湿性指标:1．回潮率与含水率纤维材料中的水分含量，即吸附水的含量，通常用回潮率（Moisture regain）或含水率（Moisture content）表达。
前者是指纤维所含水分的质量与干燥纤维质量的百分比，后者是指纤维所含水分质量与纤维实际质量的百分比。
化纤行业一般用回潮率来表示纤维吸湿性的强弱。
2．标准状态下的回潮率与公定回潮率各种纤维的实际回潮率随环境温湿度而变，为了比较各种纤维材料的吸湿能力，将其放在同一的标准大气条件下（20℃、65％相对湿度）一定时间后，使它们的回潮率在“吸湿过程”中达到一个稳定值，这时的回潮率为标准状态下的回潮率。
三、不同材料公定回潮率应注意的是，各国对纺织材料公定回潮率的规定往往根据自己的实际情况而定，所以并不完全一致。
棉花：公定回潮率:8.5%涤纶：公定回潮率:0.4%苎麻：公定回潮率:13%锦纶：公定回潮率:4.5%羊毛：公定回潮率:15-16%维尼纶：公定回潮率:5%蚕丝：公定回潮率:11%腈纶：公定回潮率:2%粘胶：公定回潮率:13%丙纶：公定回潮率:0%醋酸：公定回潮率:7%氯纶：公定回潮率:0%四、吸湿性的检测方法：按照吸湿性的测试特点，大致可分为两类：直接测定法和间接测定法。
纺织材料纤维的吸湿性演示文稿
二、对长度和横截面积的影响 纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而纵向
膨胀小，表现出明显的各向异性。
第46页，共72页。
纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和 体积的增大率如下式： Sd=⊿D/D； Sl=⊿L/L； Sa=⊿A/A；
Sv=⊿V /V
式中：D、L、A、V—纤维原来的直径、长度、
截面积和体积；
放湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下，纤 维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的 关系曲线。
第20页，共72页。
2.常用纤维的吸湿等温线
第21页，共72页。
特点：1.曲线都呈反S形，吸湿机理基本一致。
2.RH= 0%～15% 时，曲线的斜率比较大； RH= 15%～70% 时，曲线的斜率比较小；
➢国标准规定的为： 大气压力：1个标准大气压，即101.3kPa （760mmHg柱）
温、湿度的波动范围：
一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%；
二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；
T 三级标准： 20±2℃，RH 65±5%。 （2）标准回潮率
——纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平
吸附也比较快。
(3)毛细水 ——纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管 的作用而吸收的水分 。与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的
结构有关 微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分； 大毛细水：存在于纤维内部较大间隙之中的水分子。
（当湿度较高时）。
第13页，共72页。
（4） 纤维中的伴生物和杂质
衡时测得的平衡回潮率。
通常在标准大气条件下调湿24h以上，合成纤维调湿4h以上。
第4页，共72页。
（3）公定回潮率(Wk)
膨胀小，表现出明显的各向异性。
第46页，共72页。
纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和 体积的增大率如下式： Sd=⊿D/D； Sl=⊿L/L； Sa=⊿A/A；
Sv=⊿V /V
式中：D、L、A、V—纤维原来的直径、长度、
截面积和体积；
放湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下，纤 维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的 关系曲线。
第20页，共72页。
2.常用纤维的吸湿等温线
第21页，共72页。
特点：1.曲线都呈反S形，吸湿机理基本一致。
2.RH= 0%～15% 时，曲线的斜率比较大； RH= 15%～70% 时，曲线的斜率比较小；
➢国标准规定的为： 大气压力：1个标准大气压，即101.3kPa （760mmHg柱）
温、湿度的波动范围：
一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%；
二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；
T 三级标准： 20±2℃，RH 65±5%。 （2）标准回潮率
——纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平
吸附也比较快。
(3)毛细水 ——纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管 的作用而吸收的水分 。与纤维结构（结晶度）和纤维集合体的
结构有关 微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分； 大毛细水：存在于纤维内部较大间隙之中的水分子。
（当湿度较高时）。
第13页，共72页。
（4） 纤维中的伴生物和杂质
衡时测得的平衡回潮率。
通常在标准大气条件下调湿24h以上，合成纤维调湿4h以上。
第4页，共72页。
（3）公定回潮率(Wk)
纺织材料与检测教案——吸湿性3
教案
教师姓名
授课班级
授课形式
讲授
授课日期
2006年11月27日第十三周
授课章节名称
第六章 纺织材料的吸湿性
第四节吸湿对纺织材料性质的影响
第六节 吸湿性测试简介
教学目的
1、了解吸湿对纤维重量、密度、机械性能、热学性能及电学性能的影响；
2、掌握标准重量的含义及计算；吸湿性测试的常用方法、原理及优缺点；
3、重点掌握纤维吸湿后对纤维机械性能的影响；烘箱法、Y412A型原棉水分测试法的原理、适应范围及优缺点。
3、吸湿对纤维强度性能影响的原因。
删节：
1、第五节 纤维润湿性简介。
使用教具图表
织物吸湿缩水原理图
课外作业
三大题，见作业附页
课后小结
本节内容有实验辅助，学生的学习兴趣较为浓厚，但理论课内容比较抽象且是教学的难点与重点，通过课后作业及课堂复习来强化所学内容。布置作业有较多应用题且难度较大。在实验教学中再次强化所学知识点，帮助学生理解和记忆。
教学重点
1、吸湿对纤维机械性能的影响；
2、标准重量的计算；
3、烘箱法、Y412A型原棉水分测试法的原理、适应范围及优缺点。
教学难点
1、吸湿对纤维机械性能的影响；
2、纤维积分热、微误差分析。
更新、补充、删节内容
补充：
1、烘箱法称重误差分析；
2、各种不同测试方法的优缺点；
教师姓名
授课班级
授课形式
讲授
授课日期
2006年11月27日第十三周
授课章节名称
第六章 纺织材料的吸湿性
第四节吸湿对纺织材料性质的影响
第六节 吸湿性测试简介
教学目的
1、了解吸湿对纤维重量、密度、机械性能、热学性能及电学性能的影响；
2、掌握标准重量的含义及计算；吸湿性测试的常用方法、原理及优缺点；
3、重点掌握纤维吸湿后对纤维机械性能的影响；烘箱法、Y412A型原棉水分测试法的原理、适应范围及优缺点。
3、吸湿对纤维强度性能影响的原因。
删节：
1、第五节 纤维润湿性简介。
使用教具图表
织物吸湿缩水原理图
课外作业
三大题，见作业附页
课后小结
本节内容有实验辅助，学生的学习兴趣较为浓厚，但理论课内容比较抽象且是教学的难点与重点，通过课后作业及课堂复习来强化所学内容。布置作业有较多应用题且难度较大。在实验教学中再次强化所学知识点，帮助学生理解和记忆。
教学重点
1、吸湿对纤维机械性能的影响；
2、标准重量的计算；
3、烘箱法、Y412A型原棉水分测试法的原理、适应范围及优缺点。
教学难点
1、吸湿对纤维机械性能的影响；
2、纤维积分热、微误差分析。
更新、补充、删节内容
补充：
1、烘箱法称重误差分析；
2、各种不同测试方法的优缺点；
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利用某些物理量，如电阻，介电系数，外来辐射的吸收等和材料 回潮率间的关系间接测得回潮率。 电阻式测湿仪： 事先对一定回潮率的纤维和电阻值作好标定。 影响因素： （1）试样的回潮率分布是否均匀。 （2）测量范围：一般应在满量程的20-75%范围内读数，避免起始 端和满刻端使用。 （3）温度影响：结果要进行温度修正。 （4）除水以外，棉蜡，油脂，丝胶，油剂等都会使电阻降低。 （5）纤维集合体的结构状态
粘胶针织绒线（内销） 8
亚麻纱
12
粘胶针织绒线（外销） 13
经梳毛纱
16
粗梳毛纱
15
羊毛绒线（国内） 10
涤纶纱及长丝
0..4
锦纶纱及长丝
4.5
腈纶纱
2
羊毛绒线（外销） 15
羊毛针织绒线
15
绢纺蚕丝
11
维纶纱 涤棉纱（65/35）
5 3.2（英制3.7）
第二节 影响吸湿性的外界因素
大气压;温度;相对湿度 一定温度条件下，相对湿度愈高、空气中的水气分压力愈大， 单位体积空气中水分子数目愈多，
化的曲线。 各种纤维的平衡回潮率在相同的湿度条件下不同，表明
纤维吸湿的阶段性 不同的纤维具有不同的吸湿等温线，曲线形状呈反S形，反 S形的明显程度越突出，表明该纤维吸湿性越强。
• 特点：1.曲线都呈反S形，吸湿机 理基本一致。
• 2.RH= 0%～15% 时，曲线的斜率 比较大；原因：开始阶段纤维中 游离的亲水基因比较多，容易吸 湿。
纤维种类
标准回潮率（%） 公定回潮率 （%）
原棉
7~8
11．1
苎麻（脱胶） 7~8
12
亚麻
8~11
12
黄麻
12~16（生麻）， 14 9~13（熟麻）
细羊毛
15~17
--
洗净毛
--
15
山羊毛
--
15
干毛条
--
18.25
油毛条
--
19
纤维种类 标准回潮 率（%）
公定回潮率 （%）
桑蚕丝
8~9
11.0
粘胶纤维 13~15
率。
• 混纺纱的公定回潮率
W混（％）＝ WiPi
•
• 其中：Wi（%）——混纺材料中第i种纤维的公定回潮率；
•
Pi（%）——混纺材料中第i种纤维的干重混纺比。
• 4.标准重量 Gk —— 纺织材料在公定回潮率时的重量。
Gk
G0
(1Wk %)
Ga
1Wk % 1Wa %
常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率
纺织纤维的吸湿性
第一节 吸湿指标与吸湿机理 （一）水分子在纤维大分子和原纤结构中的存在形式
第一批水分子—亲水基团直接吸收，以后再吸附重叠成 为间接吸收水，也可由纤维中其他物质的亲水基团所吸 引。
纤维高聚物中常见的亲水极性基团：羟基，酰胺基，氨 基、羧基等。
天然动物纤维和植物纤维（包括再生纤维）含有较多的 亲水基团
END
吸湿对纤维性质的影响
• 一、对重量的影响
Gk
G0 (1Wk %) Ga
1Wk % 1
• 其中：G0——干重。
• 二、对长度和横截面积的影响
• 纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而纵向 膨胀小，表现出明显的各向异性。
各种纤维在水中的膨胀性能表
纤维种类 棉
蚕丝 羊毛 粘胶纤维 铜氨纤维 醋酯纤维
Sd (%) 20～30
各种纤维的吸湿积分热
纤维种类 吸湿积分热（J/g干纤维） 纤维种类 吸湿积分热（J/g干纤维）
棉
46.1
醋酯纤维
34.3
苎麻
46.5
涤纶
3.4
羊毛
112.6
锦纶
30.6
蚕丝
69.1
腈纶
7.1
粘胶纤维
105.5
维纶
35.2
• 六、对电学性质的影响
• 高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。
合成纤维大多数不含有亲水基团，吸湿能力较低。
（二）水分子在纤维聚集态结构中的存在形式
纤维的吸湿主要发生在无定形区。
大分子取向度对吸湿性影响很小，聚合度有一定影响。 （二）纤维内部结构-结晶度 吸湿作用主要发生在非结晶区，水分进入结晶区量很少。 （三）比表面积：
比表面积越大，吸湿能力愈强。纤维表面分子具有比内层分子 多余的能量——表面能，表面能使液体向表面收缩——表面张力。 （四）伴生物的性质和含量
• 各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，约为837.4～1256J。
• 吸湿积分热：在一定的温度下，1g干燥纤维从某一回潮 率吸湿到达完全润湿，所放出的总热量称为，单位为J/g （干纤维）。
•
吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。
• 3.应用
• （1）吸湿放热与保暖性
• （2）吸湿放热与纺织材料储存
• （3）吸湿放热与热工计算
• 吸湿能力强的在上方，如羊毛、 粘胶；吸湿能力差的在下方，如 腈纶、涤纶等。
三、吸湿滞后性： 在同一空气条件下，纺织材料吸湿平衡回潮率比放湿平衡回潮 率小的现象（或叫吸湿保守性，吸湿滞后现象）
四、吸湿等湿线： 相对湿度一定时，平衡回潮率随温度变化的曲线。
（RH%一定，W-T的关系曲线）
当纤维周围空气的温度较高时，水分子逸出纤维的动能增加， 容易离开纤维，纤维的平衡回潮率较小，一般是温度越高，回 潮率越小，但在高温高湿时，由于纤维的热膨胀等原因，随温 度的增高纤维回潮率会略有增加。
• RH= 15%～70% 时，曲线的斜 率比较小；
• 原因：间接吸收， 同时纤维还有一个膨化过程，所 以吸收的水分比开始阶段减少；
• RH>70% 时，曲线斜率明显地 增大。 原因：水分进入纤维内部 较大的间隙，纤维产生膨化，毛 细水大量增加，表面吸附能力也 大大增强。
• 3. 纤维种类不同，曲线的高低不 同
• 2．标准回潮率
• ——标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。
• 国际标准中规定的标准大气条件为：
• 温度（T）为20℃（热带为27℃），
• 相对湿度（RH）为65%，
• 大气压力为86~106kPa，视各国地理环境而定。
• 我国：大气压力1个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱），温、湿度的波动 范围：
常见纤维在润湿状态下强伸度变化表
纤维种类 棉 麻 毛 桑蚕丝 柞蚕丝 粘胶 涤纶 锦纶 腈纶 维纶
湿干断裂强度比（%） 110～130 110～130 76～94
80 110
40～60 100
80～90 90～95 85～90
湿干断裂伸长比（%） 106～110
122 110～140
145 172
一、吸湿平衡：
吸湿平衡时间的影响因素
•纤维吸湿性强弱 •纤维集合体密度 •原始回潮率 •环境温度 •纤维表面空气流速
• 特点：1.都是对 数曲线 ；
•
2. 起始段
快，以后减慢直
至平衡 ；
•
3.吸湿平
衡所需要的时间
<放湿平衡所需
时间；
•
4.吸湿平
衡W不等于放湿
平衡W。
二、吸湿等温线： 气压和温度不变条件下，吸湿平衡回潮率随相对湿度变
• 纤维吸湿——绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因素增 大。
•
使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。
• 应用：电阻式和电容式电气测湿仪。
• 七、对光学性质的影响
• 当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。是由于水分子进 人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。
第四节 吸湿性的测试方式 一、直接法： 根据吸湿指标的定义，直接测量出公式中的各个参数：G干，G湿， 关键：烘干和称重。 二、间接测定法：
• 一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%；
• 二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；
• 三级标准：T 20±2℃，RH 65±5%；
纺织材料在实验测试前需在标准大气条件下调湿24h以上，合成纤维调湿4h以上即可。
• 3.公价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮
W再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。 四、对机械性质的影响
1.对强力的影响： （1）一般规律是W增加，其强力会下降； （2）吸湿能力差的纤维，W增加，强力变化不太显著。 （3）棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；
2.对纤维伸长率的影响： W增加，伸长率有所增加。 水分子进入纤维内部后，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移。 3.对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。
Sl (%) --
16.3～18.7
1.3～1.6
15～17
--
25～52
3.7～4.8
32～53
2～6
9～14
0.1～0.3
Sa (%) 40～42
Sv (%) 42～44
1～9
30～32
25～26
36～41
50～114
74～127
56～62
68～107
6～8
--
三、对密度的影响 W增加，纤维密度增加；大多数纤维在 W=4%～6% 时密度最大。
有些成分能吸着水分，而有些不易吸着水分
一、吸湿指标及常用术语
1．回潮率与含水率
回潮率W：纺织材料中所含 水分重量对纺织材料干重的百 分比。
含水率M：纺织材料中所含 水分重量对纺织材料湿重的百 分比。
式中：
Ga —纺织材料湿重；G0—纺织材
料干重。
W (%) Ga G0 100 G0
M (%) Ga G0 100 Ga
125～135 100
粘胶针织绒线（内销） 8
亚麻纱
12
粘胶针织绒线（外销） 13
经梳毛纱
16
粗梳毛纱
15
羊毛绒线（国内） 10
涤纶纱及长丝
0..4
锦纶纱及长丝
4.5
腈纶纱
2
羊毛绒线（外销） 15
羊毛针织绒线
15
绢纺蚕丝
11
维纶纱 涤棉纱（65/35）
5 3.2（英制3.7）
第二节 影响吸湿性的外界因素
大气压;温度;相对湿度 一定温度条件下，相对湿度愈高、空气中的水气分压力愈大， 单位体积空气中水分子数目愈多，
化的曲线。 各种纤维的平衡回潮率在相同的湿度条件下不同，表明
纤维吸湿的阶段性 不同的纤维具有不同的吸湿等温线，曲线形状呈反S形，反 S形的明显程度越突出，表明该纤维吸湿性越强。
• 特点：1.曲线都呈反S形，吸湿机 理基本一致。
• 2.RH= 0%～15% 时，曲线的斜率 比较大；原因：开始阶段纤维中 游离的亲水基因比较多，容易吸 湿。
纤维种类
标准回潮率（%） 公定回潮率 （%）
原棉
7~8
11．1
苎麻（脱胶） 7~8
12
亚麻
8~11
12
黄麻
12~16（生麻）， 14 9~13（熟麻）
细羊毛
15~17
--
洗净毛
--
15
山羊毛
--
15
干毛条
--
18.25
油毛条
--
19
纤维种类 标准回潮 率（%）
公定回潮率 （%）
桑蚕丝
8~9
11.0
粘胶纤维 13~15
率。
• 混纺纱的公定回潮率
W混（％）＝ WiPi
•
• 其中：Wi（%）——混纺材料中第i种纤维的公定回潮率；
•
Pi（%）——混纺材料中第i种纤维的干重混纺比。
• 4.标准重量 Gk —— 纺织材料在公定回潮率时的重量。
Gk
G0
(1Wk %)
Ga
1Wk % 1Wa %
常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率
纺织纤维的吸湿性
第一节 吸湿指标与吸湿机理 （一）水分子在纤维大分子和原纤结构中的存在形式
第一批水分子—亲水基团直接吸收，以后再吸附重叠成 为间接吸收水，也可由纤维中其他物质的亲水基团所吸 引。
纤维高聚物中常见的亲水极性基团：羟基，酰胺基，氨 基、羧基等。
天然动物纤维和植物纤维（包括再生纤维）含有较多的 亲水基团
END
吸湿对纤维性质的影响
• 一、对重量的影响
Gk
G0 (1Wk %) Ga
1Wk % 1
• 其中：G0——干重。
• 二、对长度和横截面积的影响
• 纤维吸湿后体积膨胀，横向膨胀大而纵向 膨胀小，表现出明显的各向异性。
各种纤维在水中的膨胀性能表
纤维种类 棉
蚕丝 羊毛 粘胶纤维 铜氨纤维 醋酯纤维
Sd (%) 20～30
各种纤维的吸湿积分热
纤维种类 吸湿积分热（J/g干纤维） 纤维种类 吸湿积分热（J/g干纤维）
棉
46.1
醋酯纤维
34.3
苎麻
46.5
涤纶
3.4
羊毛
112.6
锦纶
30.6
蚕丝
69.1
腈纶
7.1
粘胶纤维
105.5
维纶
35.2
• 六、对电学性质的影响
• 高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具有高的电绝缘性能。
合成纤维大多数不含有亲水基团，吸湿能力较低。
（二）水分子在纤维聚集态结构中的存在形式
纤维的吸湿主要发生在无定形区。
大分子取向度对吸湿性影响很小，聚合度有一定影响。 （二）纤维内部结构-结晶度 吸湿作用主要发生在非结晶区，水分进入结晶区量很少。 （三）比表面积：
比表面积越大，吸湿能力愈强。纤维表面分子具有比内层分子 多余的能量——表面能，表面能使液体向表面收缩——表面张力。 （四）伴生物的性质和含量
• 各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，约为837.4～1256J。
• 吸湿积分热：在一定的温度下，1g干燥纤维从某一回潮 率吸湿到达完全润湿，所放出的总热量称为，单位为J/g （干纤维）。
•
吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。
• 3.应用
• （1）吸湿放热与保暖性
• （2）吸湿放热与纺织材料储存
• （3）吸湿放热与热工计算
• 吸湿能力强的在上方，如羊毛、 粘胶；吸湿能力差的在下方，如 腈纶、涤纶等。
三、吸湿滞后性： 在同一空气条件下，纺织材料吸湿平衡回潮率比放湿平衡回潮 率小的现象（或叫吸湿保守性，吸湿滞后现象）
四、吸湿等湿线： 相对湿度一定时，平衡回潮率随温度变化的曲线。
（RH%一定，W-T的关系曲线）
当纤维周围空气的温度较高时，水分子逸出纤维的动能增加， 容易离开纤维，纤维的平衡回潮率较小，一般是温度越高，回 潮率越小，但在高温高湿时，由于纤维的热膨胀等原因，随温 度的增高纤维回潮率会略有增加。
• RH= 15%～70% 时，曲线的斜 率比较小；
• 原因：间接吸收， 同时纤维还有一个膨化过程，所 以吸收的水分比开始阶段减少；
• RH>70% 时，曲线斜率明显地 增大。 原因：水分进入纤维内部 较大的间隙，纤维产生膨化，毛 细水大量增加，表面吸附能力也 大大增强。
• 3. 纤维种类不同，曲线的高低不 同
• 2．标准回潮率
• ——标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。
• 国际标准中规定的标准大气条件为：
• 温度（T）为20℃（热带为27℃），
• 相对湿度（RH）为65%，
• 大气压力为86~106kPa，视各国地理环境而定。
• 我国：大气压力1个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱），温、湿度的波动 范围：
常见纤维在润湿状态下强伸度变化表
纤维种类 棉 麻 毛 桑蚕丝 柞蚕丝 粘胶 涤纶 锦纶 腈纶 维纶
湿干断裂强度比（%） 110～130 110～130 76～94
80 110
40～60 100
80～90 90～95 85～90
湿干断裂伸长比（%） 106～110
122 110～140
145 172
一、吸湿平衡：
吸湿平衡时间的影响因素
•纤维吸湿性强弱 •纤维集合体密度 •原始回潮率 •环境温度 •纤维表面空气流速
• 特点：1.都是对 数曲线 ；
•
2. 起始段
快，以后减慢直
至平衡 ；
•
3.吸湿平
衡所需要的时间
<放湿平衡所需
时间；
•
4.吸湿平
衡W不等于放湿
平衡W。
二、吸湿等温线： 气压和温度不变条件下，吸湿平衡回潮率随相对湿度变
• 纤维吸湿——绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因素增 大。
•
使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。
• 应用：电阻式和电容式电气测湿仪。
• 七、对光学性质的影响
• 当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率下降。是由于水分子进 人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。
第四节 吸湿性的测试方式 一、直接法： 根据吸湿指标的定义，直接测量出公式中的各个参数：G干，G湿， 关键：烘干和称重。 二、间接测定法：
• 一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%；
• 二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；
• 三级标准：T 20±2℃，RH 65±5%；
纺织材料在实验测试前需在标准大气条件下调湿24h以上，合成纤维调湿4h以上即可。
• 3.公价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮
W再增加，纤维密度逐渐变小，因为纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维。 四、对机械性质的影响
1.对强力的影响： （1）一般规律是W增加，其强力会下降； （2）吸湿能力差的纤维，W增加，强力变化不太显著。 （3）棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；
2.对纤维伸长率的影响： W增加，伸长率有所增加。 水分子进入纤维内部后，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移。 3.对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。
Sl (%) --
16.3～18.7
1.3～1.6
15～17
--
25～52
3.7～4.8
32～53
2～6
9～14
0.1～0.3
Sa (%) 40～42
Sv (%) 42～44
1～9
30～32
25～26
36～41
50～114
74～127
56～62
68～107
6～8
--
三、对密度的影响 W增加，纤维密度增加；大多数纤维在 W=4%～6% 时密度最大。
有些成分能吸着水分，而有些不易吸着水分
一、吸湿指标及常用术语
1．回潮率与含水率
回潮率W：纺织材料中所含 水分重量对纺织材料干重的百 分比。
含水率M：纺织材料中所含 水分重量对纺织材料湿重的百 分比。
式中：
Ga —纺织材料湿重；G0—纺织材
料干重。
W (%) Ga G0 100 G0
M (%) Ga G0 100 Ga
125～135 100