NO.1 纤维结构和吸湿性能 (1)
纺织材料与检测——纺织纤维的吸湿性
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）
常用纤维结构和主要性能
常用纤维结构和主要性能一、天然纤维1.棉纤维：棉纤维是植物的种子毛，主要以纯状存在。
具有良好的吸湿性，能迅速吸收人体的汗水，保持干燥舒适；透气性好，具有良好的透气性，使皮肤可以自由呼吸；柔软度高，纤维柔软，适合制作内衣等贴身衣物。
2.麻纤维：麻纤维是麻科植物的茎皮和木质部分离子化的细胞。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；透气性好，纤维间有许多气孔，透气性良好，不易产生异味；吸湿性强，纤维具有很强的吸湿性，可吸湿约20%的湿度。
3.羊毛纤维：羊毛纤维是由绵羊的外部绒毛的剪切获得的。
具有良好的弹性和弯曲性，纤维可以弯曲并恢复其原始形状；保暖性能好，具有很好的保温性能，适合制作冬季衣物；吸水性能好，可以吸收湿气并迅速释放。
二、合成纤维1.聚酯纤维：聚酯纤维是将聚合物化合物熔融并拉丝制得的纤维。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；抗皱性能好，不易起皱，易于熨烫；耐温性能好，可耐受较高的温度。
2.聚酰胺纤维：聚酰胺纤维是通过聚合酰胺单体制备的高分子化合物。
具有良好的强度和耐磨性，并且具有良好的弹性；优异的抗老化性能，不易受潮和腐蚀；抗紫外线性能好，能有效防护对人体有害的紫外线。
3.聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是从丙烯基合成物中制备的纺织品。
具有较高的耐化学腐蚀性，纤维不容易受到化学物质的腐蚀；保温性能好，在低温下也具有很好的保温性能；具有良好的弹性和弯曲性。
总结起来，常用的纤维结构包括棉纤维、麻纤维、羊毛纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。
其主要性能包括强度高、耐磨性强、吸湿性好、透气性良好、保暖性能好、耐温性好、抗紫外线性能好、抗皱性好等。
这些性能使得不同的纤维适用于不同的纺织品领域，满足了人们对不同用途纺织品的需求。
纤维的吸湿性
纤维的吸湿性1. 引言纤维是我们日常生活中不可或缺的材料，它们可以用于制作衣物、家具和其他各种用品。
然而，纤维的吸湿性是纤维品质一个重要的性能指标之一。
本文将探讨纤维的吸湿性以及其重要性。
2. 纤维的吸湿性是什么？纤维的吸湿性是指纤维对空气中水汽的吸收能力。
在实际生活中，我们经常可以感受到一些衣物在潮湿的天气中会变得湿润，这正是纤维吸湿的结果。
纤维的吸湿性取决于其化学成分和结构。
3. 纤维吸湿性的重要性3.1 保持舒适纤维的吸湿性可以帮助调节人体的湿度，使人感觉更加舒适。
尤其在夏季高温天气中，具有良好吸湿性的纤维能够帮助人体散发出多余的热量，减轻炎热感。
3.2 防止静电在干燥的环境中，纤维摩擦会产生静电，使衣物或其他物品容易吸附灰尘等杂质。
具有较好吸湿性的纤维可以减少静电的产生，保持物品清洁。
4. 纤维吸湿性测试方法4.1 吸湿率测定通过将一定数量的纤维样品暴露在特定湿度的环境中，测量样品吸收水分的重量变化，计算吸湿率。
4.2 饱和吸湿量测定将纤维样品置于100%相对湿度的环境中，测量其吸收的最大水分量，即饱和吸湿量。
5. 常见具有良好吸湿性的纤维材料5.1 棉纤维棉纤维是一种天然吸湿性能优良的纤维材料，天然棉纤维内部有许多细小的毛细管，可以有效吸收水分。
5.2 麻纤维麻纤维也具有较好的吸湿性能，透气性好，适合夏季穿着。
6. 结论纤维的吸湿性是纤维重要的性能之一，对于衣物的舒适度和质量有着重要的影响。
通过适当的测试方法和选择具有良好吸湿性的纤维材料，可以制作出更加符合人体需求的产品。
7. 参考文献1.Smith, J. (2018). The importance of fiber moisture absorption. TextileJournal, 15(2), 45-56.2.Brown, A. et al. (2019). Testing methods for fiber moisture absorption.Materials Science Review, 28(3), 112-125.以上是关于纤维的吸湿性的文档内容，希望对您有所帮助。
纤维的吸湿性PPT课件
1-棉 2-粘胶纤维 3-蚕丝 4-羊毛 5-锦纶
4、对力学性能的影响 大多数纤维强力随回潮率升高下降，但棉、麻纤维相反；所有纤维断裂伸长率随回潮率升高增加。纤维
塑性变形增大。 5、对热、光、电学性能的影响
回潮率↑→
导热系数↑ 电阻↓介电常数↑ 双折射↓形状双折射↑
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五、纤维吸湿的影响因素（材料、环境）
• 但纤维吸湿放热这一特性对纤维材料的储存是不利的，如果仓库空 气潮湿和通风不良，就会因吸湿放热而使纤维或织物变质发霉，甚 至引起火灾。
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3.纤维吸湿热的测试方法
• 吸湿积分热的测量 • 将一已知质量的一定回潮率的纤维试样，放入一已知热容量的量热器中，并加过量 的水，然后测量其上升的温度，根据上升的温度和测试系统的热容量，可以计算出 积分热
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2.环境对纤维吸湿性的影响
• 相对湿度的影响 • 在一定温度条件下，相对湿度越高，空气中水汽分压力越大， 单位体积空气中的水分子数目越多，纤维的吸湿机会也较多。
• 温度的影响 • 温度对纤维平衡回潮率的影响比相对湿度要小，其一般规律是 温度越高，平衡回潮率越低。
温度对棉纤维吸湿的影响纤维材料此 速率吸湿，达 到平衡需时间 为
• 如图所示的水分通过空气长度为l到达吸湿材料的
扩散系统。如果水分以初始速率扩散，整个平衡过
程所需的时间τ为
c c1 c0 x l
表明吸湿速率与浓度梯度、吸湿量、扩 散系数、吸湿表面积、空气间隔的关系
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2.影响纤维材料吸湿平衡速率的主要因素
3.纤维吸湿性的测试方法
• 直接法：先称取湿重，再干燥去水获得干重
• 烘箱法
棉纤维的吸湿性能
(一)棉纤维的吸湿性能棉纤维是一种多孔性物质，由于纤维素大分子上存在很多的游离亲水性基团（羟基），所以能从潮湿空气中吸收水分和向干燥空气放出水分，这种现象称为棉纤维的吸湿性。
棉纤维的吸湿性，对其他各项物理性能都有影响。
如棉纤维吸湿后，重量增加，密度先增大后减小，强伸度增加，导电性能增强，纤维膨胀等。
因此，在籽棉加工、农商交接、纤维性能测试以及纺织生产等过程中，都要规定并控制棉纤维的吸湿量。
棉纤维的吸湿是比较复杂的物理化学现象。
棉纤维含水的原因，主要有纤维本身结构以及大气温度和相对湿度等。
1．影响棉纤维吸湿的内部因素亲水基因：棉纤维的主要成分是纤维素。
纤维素大分子上每个葡萄糖剩基上有3个羟基，它们属于亲水基因，对水分子有相当的亲和力，所以棉纤维分子结构中的自由羟基的数目越多，棉纤维的吸湿能力就越大。
棉纤维内的纤维素大分子上除羟基直接吸附水分以外，已被吸附的水分子，由于它本身也具有极性，帮也可吸附其他水分子，使后来吸附的水分子积聚在上面，称为间接吸附的水分，这些水分子排列不定，结合力也比较弱，存在于纤维内部的微小间隙成为微毛细水；当温度很高时，这种间接吸收的水分可以填充到纤维内部较大的间隙中，成为大毛细水。
随着微毛细水和大毛细水的增加，棉纤维发生溶胀可以拆开分子间的一些联结点，使得更多的自由羟基与水分子结合。
分子排列：棉纤维中纤维素分子链相互间排列不匀，存在着结晶区和非结晶区。
在结晶区，纤维素分子链排列整齐，分子间距较大，仅在少数点联结，结合力弱，是一种松弛的网状结构，大多数自由羟基都向水分子开放，水分子很容易进入，所以棉纤维的吸湿主要发生在非结晶区。
因此棉纤维的结晶度越低，吸湿能力越强。
对单根棉纤维来说，初生层的非结晶区比次生层的多，不成熟的棉纤维非结晶区所占的比例比成熟棉纤维的大。
因此，不成熟的低级棉常含有较高的水分。
除了结晶度影响纤维的吸湿性外，在同样的结晶度下，微晶体的大小对吸湿性也有影响。
第六章 纤维的吸湿性
G：湿重 G0：干重
P 1 n 1W1 P 2W2 P nWn Wi Pi –混合材料回潮率 W 100 100 i 1
P1，P2，Pn分别为第一种、第二种、第n种纤维的干燥重量百分比 W1，W2，Wn分别为第一种、第二种、第n种纤维的回潮率
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 一、纤维的吸湿与吸湿指标
– （二）吸湿指标
• 1．回潮率与含水率
–含水率M：纤维材料中所含水分重量对湿重的百分比 –回潮率W：纤维材料中所含水分重量对干重的百分比
G G0 100 % G W M 1W M
W
G G0 100% G0
W
M 1 M
• 纤维素纤维：如棉、麻 粘胶，大分子中的每一葡萄糖剩基含有3个-OH，在水分子和-OH之 间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基（CH3COO-）取代， 而乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋酯纤维的吸湿性较低。 蛋白质纤维： 主链上含有亲水性的酰胺基，因此吸湿性很好。羊毛侧链中比蚕丝含有较多 的羟基、氨基、羧基等亲水性基团，故其吸湿性优于蚕丝。 合成纤维： 含有亲水基团不多，故吸湿性都较差。
• 例2：有一批毛／涤／粘为30／40／30混纺 原料，实际称得重量为1000Kg，实测回潮 率为9.5%，求(1)该批原料的公定回潮率； (2)该批原料的公定重量和干重。(保留两位 小数)。
课后作业（三）
1、解释下列名词：含水率、回潮率。推导它们之间的换 算式，将原棉的标准含水率10%折算成公定回潮率。 2、60/40毛/棉涤混纺纱在公定回潮率时的混纺百分比。 3、一批腈纶重1000Kg，取50g试样烘干后称得其干重 49.2g，求改批腈纶的回潮率和公定重量。 4、有一批纺织原料，其混纺比例为羊毛40/涤纶40/粘胶 20，实际称、得重量为3500Kg，回潮率为8％。求该 批纺织原料的公定重量是多少？（保留1位小数）。
NO.1纤维结构和吸湿性能(1)剖析
吸湿部分一名词解释1、纤维的凝聚态结构2、结晶度3、取向度4、线密度5、纤度6、公制支数7、纤维长度8、豪特长度9、主体长度10、品质长度11、跨距长度12、吸湿性13、回潮率14、含水率15、实际回潮率16、公定回潮率17、平衡回潮率18、标准回潮率19、标准重量20、吸湿等温线21、吸湿等湿线22、变压线23、吸湿滞后性二填空题1、纤维的内部形态结构包括__________和____________。
2、纤维的细度不匀包括两个方面：_______________________和_______________________。
3、短纤维细度的测量方法基本上是_______________________。
4、纤维界面的异形化包括两种：_______________________和_______________________。
5、纤维长度分布图有三种形式：_______________________、_______________________和_______________________。
6、在其他条件相同的情况下，纤维越长，且纤维的整齐度越好，则成纱强力_______________________。
7、纤维的卷曲有两种：_______________________和_______________________。
8、吸湿主要发生在纤维内部结构中的____________区。
9 、纤维大分子的取向度对吸湿性影响____________。
10、纺织材料在单位时间内吸收的水分与放出的水分基本相等，称为______________。
11、在纤维极性基团直接吸着的水分子上，再积聚的水分子称为____________。
12、在同样结晶度下，一般说来，晶粒小的吸湿性_______。
13、纤维愈细，比表面积愈大，吸湿性_____________。
14、达到吸湿平衡时的回潮率称为______________。
第四节 纤维的吸湿性
第四章 纤维的吸湿性通常把纤维材料从气态环境中吸着水分的能力称为吸湿性。
对纤维的吸湿现象、作用机理、影响因素、表征方法，以及纤维吸湿后的性状变化给予基本介绍。
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理一、纤维的吸湿与吸湿指标1. 回潮率与含水率100G G W G −=× （4-1） 0100G G M G−=× （4-2）其间相互关系为：100100M W M=− 或100100W M W=+ (4-3)2. 标准状态下的回潮率表4-1 标准温湿度及允许误差标准温度(℃) 级别A 类B 类标准相对湿度(%) 1 20±1 27±2 65±2 2 20±2 27±3 65±3 3 20±3 27±565±53. 公定回潮率a k a 0a 100100100100kW W G G G W ++==+ （4-4）多种纤维混合时的公定回潮率可按各自的混合比b i 的加权平均。
nk i i 1/100i W bW ==∑ (4-5)表4-2 几种常见纤维的公定回潮率纤维种类公定回潮率(%)纤维种类公定回潮率(%)纤维种类 公定回潮率(%)原棉 11.1(含水率10) 桑蚕丝 11 聚酯纤维 0.4棉纱 8.5 柞蚕丝 11 锦纶6/66/11 4.5 洗净毛同质 16 亚麻 12 聚丙烯腈纤维 2.0 异质 15 苎麻 16.28 聚乙烯醇纤维 5.0 毛条 干梳 18.25 洋麻 14.94 含氯纤维 0.5 油梳 19 黄麻 生麻 19.05 聚丙烯纤维 1.0 精梳落毛 16 熟麻 14.94 醋酯纤维 7.0 山羊绒 15 大麻 14.94 铜氨纤维 13.0 兔毛15粘胶纤维13玻璃纤维2.54. 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、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。
二、吸湿等温和等压、等湿线相对湿度/%图4-1 纤维吸湿量-时间曲线图4-2 纤维的吸湿等温等压线图4-3 羊毛和棉的吸湿等湿等压线三、吸湿机理与理论Peirce 理论认为，纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分，见图4-4。
第四章纤维吸湿
5）应用
调湿：将纺织材料直接放在标准状态下进行平衡。 如：纺纱前面包需要调湿。 预调湿： 为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差， 需预先将材料在较低的温度下烘燥（一 般为40～50 ℃去湿0.5～l h），使纤维 的回潮率远低于测试所要求的回潮率。 然后再在标准状态下，使达到平衡回潮 率。 如：纤维材料的回潮率进行测试时，需要预调湿。
2.纤维的结晶度
纤维的结晶度越低，吸湿能力就越强。
水分子不能进入纤维的结晶区
粘胶皮层吸湿率13%PS粘胶芯层吸湿率11%？ 结晶区越小，吸湿性越好
结晶区小（微晶体积小），吸湿的表面积增大
再思考：棉PS粘胶？
3.纤维的聚合度 纤维的聚合度越小，吸湿越好
聚合度越小自由的极性端基数目越多
2.平衡回潮率：
平衡回潮率：纤维材料在一定大气条件下， 吸、放湿作用达到平衡态时的回潮率，即 吸湿平衡状态下的回潮率。
3.影响纤维吸湿平衡快慢的因素
纤维集合体堆砌的紧密程度高，所需时间 长 空气流速快，所需时间短 温度高，所需时间短 原回潮率与大气条件的差异大，所需时间 长
二、吸放湿等温线(T一定，W-RH%的关系)
1.定义：
吸湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下， 分别将纤维材料预先烘干，再放在各种不同相对 湿度空气中，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：在一定的大气压力和温度条件下， 纤维材料在相对湿度100%的空气中达到平衡回潮 率后，在放在各种不同相对湿度空气中，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。
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。
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。
科普浅谈纺织纤维的几种基本性能
科普浅谈纺织纤维的几种基本性能1、纤维的吸湿性能纺织纤维放在空气中，会不断地和空气进行水汽的交换，即纺织纤维不断地吸收空气中的水汽，同时也不断地向空气中放出水汽。
纺织纤维吸收或放出水汽的性能称为纤维的吸湿性。
吸湿性是纺织纤维的重要物理性能之一。
纺织纤维吸湿性的大小对纺织纤维的形态尺寸、重量、物理机械性能都有一定的影响，从而也影响其加工和使用性能。
纺织纤维吸湿能力的大小还直接影响服用织物的穿着舒适程度。
吸湿能力大的纤维易吸收人体排出的汗液，调节体温，解除湿闷感，从而使人感到舒适。
所以在商业贸易、纤维性能测试、纺织加工及纺织品的选择中都要注意纤维的吸湿性能。
在常见的纺织纤维中，羊毛、麻、粘胶纤维、蚕丝、棉花等吸湿能力较强，合成纤维的吸湿能力普遍较差，其中维纶和锦纶的吸湿能力稍好，腈纶差些，涤纶更差，丙纶和氯纶则几乎不吸湿。
目前，常将吸湿能力差的合成纤维与吸湿能力较强的天然纤维或粘胶胶纤维混纺，以改善纺织品的吸湿能力。
在纤维的吸湿性能中，除吸湿性外，纤维材料的吸水性也与服用织物的穿着舒适性密切相关。
纤维的吸水性是指纤维吸着液体水的性能。
2、纤维的机械性能纺织纤维在各种外力的作用下，种种变形的性能称为纺织纤维的机械性能。
外力作用包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、摩擦等各种形式。
纺织纤维的机械性能应包括纤维的强度、伸长、弹性、耐磨性、弹性模量等。
纤维的强度：纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力，它在很大程度上决定了纺织商品的耐用程度。
纤维的耐磨性：纤维及其制品在加工和实际使用过程中，由于不断经受摩擦而引起磨损.而纤维的耐磨性就是指纤维耐受外力磨损的性能。
纤维的耐磨性与其纺织制品的坚牢度密切相关。
耐磨性的优劣是衣着用织物服用性能的一项重要指标。
纤维的耐磨性与纤维的大分子结构、超分子结构、断裂伸长率、弹性等因素有关。
常见纤维耐磨性高低的顺序如下:锦纶>丙纶>维纶>乙纶>涤纶>腈纶>氯纶>毛>丝>棉>麻>富强纤维>铜氨纤维>粘胶纤维>醋酯纤维>玻璃纤维。
纤维的吸湿性
外在条件包括：温湿度；气压；原来回潮率的大小。
(一)纤维内在因素
1．亲水基团的作用 纤维大分子中，亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸 湿能力的大小。数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越 高。各种基团对 纤维素纤维，蛋白质纤维， 合成纤维吸 水性都有很大影响。
如：羟基（-OH）、 酰胺基（-NHCO-)、羧基-COOH）、氨 基(-NH2)等。与水分子的亲和力很大，能与水分子形成化 学结合水（吸收水）。
3. 吸湿理论 （1） Peirce的二相理论 纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分， 适用于棉纤维吸湿
图4-4 直接间接吸收水
图4-5 相对湿度对吸收水分子数的影响
（2） Speakman的三相理论
适用于羊毛吸湿
第一相：与角朊分子侧链中的亲水基相结合的水； 第二相：被吸着在主链的各极性基团上，并取代分子链段间的 相互作用，由此对纤维的刚性有很大影响； 第三相：填充在纤维空隙间和分子间的汽、液态水，发生在高 湿度时。
65±3 65±5
通常在标准大气条件下天然纤维调湿24h以上，合成 纤维调湿4h以上。
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
2．纤维的结晶度 纤维的结晶度越低，吸湿能力就越强。在同样的结晶度下， 微晶体的大小对吸湿性也有影响。一般来说，晶体小的吸 湿性较大。
纺织物理__第二章_纤维的吸湿性
dW Q1 100 dr
dW
0
dr
回潮率
rs
• 吸湿等温线法：利用一系列不同温度下，纤维吸湿等温线，可得到不 同回潮率下微分热。 • 克劳修斯-克拉珀龙（Clausius-Clapeyron）方程：
dps L dT TVs
回潮率r的纺 织纤维系统
Qv dps dT r TV
100 吸湿积分热J/g 1.2
60 粘胶 40 20 0 棉 醋酯纤维 5 10
1g干燥纤维完 全润湿产生热
吸湿微分热kJ/g
80
羊毛
羊毛 0.8 粘胶 0.4 棉 醋酯纤维
1g水被质量无限 大纤维吸收放热
15 回潮率%
0
5
10
15 回潮率%
• 吸湿放热和穿着舒适性及储存的关系：
• 纤维的吸湿放热和舒适性有关，吸湿热大有利于人体调节体温，具有 较好的保暖。例如，1.5kg的羊毛服装，从T=18℃，RH=45%的室内， 到T=5℃，RH=95%的室外，其回潮率从10%增加至27%，吸湿放热量 约6000kJ。 • 吸湿放热不利于纤维制品的储存，若仓库通风不良，空气潮湿，会导 致纤维制品霉变，甚至引发火灾。
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
完整版常用纺织纤维的结构和主要性能
丝胶的性质
? 吸湿性高于丝素：支化程度比丝素高，极性基团含量高 ? 在水中溶胀、溶解 ? 弱碱脱胶
大豆蛋白纤维的结构和性能
结构：
? 取材于榨过油的豆粕 ? 由大豆蛋白质溶液（23-55%）和聚乙烯醇溶液（45-77%）混合
纺丝而成 ? 横截面哑铃形，有微细孔隙
性质
? 等电点4.6 ? 耐酸性好，耐碱性一般，纯碱对它无损伤 ? 米黄色，难漂白 ? 耐热性差，120℃变黄，发粘 ? 使用活性、酸性、中性染料染色：活性（深染性差）
（二）麻纤维
麻纤维的化学组成
（苎麻为例）
? 纤维素：57-80%
? 半纤维素：12-17%
? 木质素：苎麻08-1.5%，亚麻2.5-5%，黄麻10-13%
? 果胶：1-5.7%
? 蜡质：0.3-1.8%
? 灰分：0.5-5%
纤维素纤维68.64
蜡状物质1.15
果胶物质17.78
木质素2.25
未测定部份10.18
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
? 羊毛 ? 蚕丝 ? 大豆蛋白纤维
蛋白质：
基本组成单位：氨基酸
H2N CH COOH R
由大量氨基酸以一定顺序首尾联接形成的多肽
蛋白质的两性性质： 分子末端含有氨基和羧基，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团
等电点：调节pH，使蛋白质分子上正、负离子数目相等，此时的 pH 值为等电点。
? 共同特点：大分子主链上都有酰胺基
锦纶形态结构：
纵向：光滑、无条痕 普通锦纶
异形锦纶
锦纶性质：
? 耐磨性六大纶中最好 ? 耐日晒差：强力下降、变黄 ? 耐热性较差：100℃以上，强力损失严重；150℃，5h，变黄、收缩 ? 耐碱、耐还原剂 ? 耐酸性和耐氧化剂性能较差：酸催化大分子降解，氧化剂漂白后易泛黄
纤维的吸湿性和拉伸指标
干混比换算成投料比的计算。
5. 平衡回潮率
——纤维材料在一定大气条件下，吸、放湿作 用达到平衡时的回潮率。
有吸、放湿平衡回潮率之分，但常用吸湿平衡回 潮率。 平衡时间：
单纤维或3mg以下的纤维束，6s基本平衡；
50g块体需1h或更多时间达到平衡； 100kg的棉包，达到平衡约要4-12个月。
棉的结晶度：70%左右，聚合度：10000左右，回潮率：8.5%； 粘胶结晶度：30%左右，聚合度：500左右，回潮率：13% 。 粘胶吸湿性好于棉 。
（三） 表面吸附
材料表面的分子比内部分子有多余的能量，具有 吸附作用，能吸收大气中的水分子。 毛细水和表面吸附水属于物理吸着，是范德华力， 没有明显的热反应， 吸附也比较快。
混纺纱的公定回潮率
W （ % ） W P i i k 混
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.公定（标准）重量
——纺织材料在公定（标准）回潮率时的重量。
( 1 W %) k G G ( 1 W %) G k o k a ( 1 W %) a
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小于放湿平衡
所需时间；
4.吸湿平衡W不等于放湿平衡W。
二、吸放湿等温线(T一定，W-RH%的关系)
1.定义：
吸湿等温线：在一定的大气压力和温度条件下， 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；
吸湿滞后圈图
3.应用 a.调湿和预调湿：
第4章纤维的吸湿性能
第4章纤维的吸湿性能3.应用（1）吸湿放热与保暖性（2）吸湿放热与纺织材料储存六、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。
??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、对光学性质的影响吸湿会影响纤维的折射、反射、透射和吸收性质，进而影响纤维的光泽、颜色，以及光降解和老化性能。
当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率、透射率和光泽会下降，光的吸收会增加，颜色会变深，光降解和老化会加剧等。
原因：由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。
综上所述，纤维的吸湿有利有弊，但赋予纤维适当吸湿利远大于弊，因为这可以提供使用的舒适性和抗静电性。
而分析吸湿后纤维性质的改变，也正是发扬吸湿优势，克服吸湿缺陷，获得更理想的纤维材料，或成为改进加工工艺的依据。
第四节?吸湿性的测试方法吸湿性的测试方法：分为直接法与间接法两大类。
一.直接测定法?——称得湿重Ga，去除水分后得干重G0，根据定义求得W。
?具体的测试方法有：1.烘箱法2.红外线辐射法3.高频加热干燥法4.吸湿剂干燥法5.真空干燥法烘箱法测试1.原理2.取样3.确定试验参数4．试验步骤优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；缺点：耗电量大，时间长，并易损坏试样；纤维内的一些油脂或其他物质的挥发，影响测定结果的真实性；??干重不是绝对的干重。
红外线辐射法利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿透力强，使材料内部在短时间内达到很高的温度，将水分去除。
一般情况下只要5～20min即可烘干。
优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；缺点：试验结果不稳定（温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而使材料烘焦变质）高频加热干燥法——利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水。
?高频介质加热法或电容加热法（频率范围为1～100MHZ）；?微波加热法（频率范围是800～3000MHZ）。
第二章纤维的吸湿性质(讲稿)讲述
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。
纤维的吸湿性与舒适性研究
纤维的吸湿性与舒适性研究在我们的日常生活中，选择舒适的衣物和纺织品是至关重要的。
而纤维的吸湿性在很大程度上影响着这些物品的舒适程度。
那么，什么是纤维的吸湿性？它又是如何影响我们的舒适感受的呢？让我们一起来深入探讨一下。
首先，我们要明白纤维吸湿性的概念。
简单来说，纤维的吸湿性指的是纤维在空气中吸收和保持水分的能力。
不同的纤维具有不同的吸湿性，这取决于它们的化学结构和物理形态。
常见的纤维种类有天然纤维和化学纤维两大类。
天然纤维如棉、麻、羊毛和蚕丝等，通常具有较好的吸湿性。
以棉纤维为例，它的分子结构中含有大量的羟基，这些羟基能够与水分子形成氢键，从而使得棉纤维能够吸收并保持较多的水分。
麻纤维的吸湿性也不错，但其手感相对粗糙。
羊毛由于其表面存在鳞片结构，也能够吸收一定量的水分，并且具有良好的保暖性能。
蚕丝则以其细腻的质地和出色的吸湿性而备受青睐。
相比之下，化学纤维的吸湿性往往较差。
例如聚酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）等，它们的分子结构较为紧密，缺乏能够与水分子结合的基团，因此吸湿性较弱。
不过，随着科技的不断进步，现在也有一些经过改性处理的化学纤维，其吸湿性得到了一定程度的提高。
纤维的吸湿性对舒适性的影响是多方面的。
首先，良好的吸湿性能够使衣物保持干爽。
当我们出汗时，如果纤维能够迅速吸收汗水，并将其扩散到较大的面积上，加快蒸发，就能够让我们的皮肤感觉干爽，减少不适感。
相反，如果纤维吸湿性差，汗水就会在皮肤表面聚集，导致潮湿和闷热的感觉。
其次，吸湿性还会影响衣物的柔软度和触感。
具有良好吸湿性的纤维在吸收水分后会变得更加柔软，与皮肤的接触更加舒适。
而吸湿性差的纤维则可能会感觉硬挺，给人不舒适的摩擦感。
此外，纤维的吸湿性对于保暖性能也有影响。
在寒冷的环境中，吸湿性好的纤维能够吸收人体排出的湿气，并通过保留一定的水分形成一个隔热层，从而提高保暖效果。
然而，如果纤维吸湿性过强，在潮湿的环境中可能会因为吸收过多水分而导致保暖性能下降。
常用纤维结构和主要性能
第一章、常用纺织纤维的结构和主要性能
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演讲人姓名
第一： 骆驼有双峰和单峰之分，单峰驼绒无纺织价值 ， 驼绒是骆驼身上的细毛，直径在5-40µm之间， 特点： 保暖性好 ，不易毡缩，强度与羊毛接近， 是织造 高级粗纺织物，毛毯等的高档原料。 但驼绒上有天然色，不 能染其它彩色， 限制了产品花色。
02
棉麻丝毛四种天然纤维的主要性能。
根据纤维的形态结构和超分子结构来分析一下
01
作业
七、改性羊毛 ：
（1）拉伸细化绵羊毛：
采用物理拉伸改性的方法获得的细绵羊毛， 其可提高可纺纱支数
拉伸使鳞片受损，皮质层受破坏，染色易 产生色花。
（2）超卷曲羊毛:
线密度降低，可纺性提高。
又称膨化羊毛，粗羊毛卷曲少，成纱手蓬松 度低。
粗羊毛经拉伸、加热松弛后收缩，外观 卷曲，
丝光羊毛和防缩羊毛：
01
02
03
两者皆通过化学处理将羊毛的鳞片进行剥蚀， 产品都具有防缩绒、可机洗效果。
丝光羊毛有丝一般的光泽，手感更滑糯，被誉为纺羊绒的羊毛。
补充：涤纶吸湿性和染色性能很差
腈纶的主要性能。
根据纤维的化学结构来分析一下涤纶、锦纶、
纤维素吸水原理(一)
纤维素吸水原理(一)纤维素吸水原理初探1. 什么是纤维素吸水•纤维素是一种天然存在于植物细胞壁中的多糖，它具有良好的吸水性能。
•纤维素吸水是指纤维素材料在遇水后，能够吸收和保持水分的能力。
2. 纤维素的化学结构•纤维素由聚葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
•这种结构使得纤维素具有较高的稳定性和抗水解性。
3. 纤维素吸水的机制•纤维素表面具有许多羟基（-OH）官能团，这些羟基能够与水分子形成氢键。
•氢键是由氢原子与电负性较高的氧原子或氮原子之间的相互作用力所形成的。
•当纤维素与水接触时，水分子通过氢键与纤维素表面结合，形成水分子层。
•纤维素中的纤维结构还可以通过毛细作用吸引水分子向内部渗透。
4. 纤维素吸水的应用•纤维素吸水性能使其成为一种理想的吸湿材料。
•在工业领域，纤维素可以用于制备吸湿性能良好的纸张、纤维素海绵等产品。
•在生活中，纤维素吸水性能使其成为一种重要的吸湿剂，常用于衣物防潮、室内湿度调节等方面。
5. 纤维素吸水的优势与挑战•优势：–纤维素吸水性能好，能够吸收大量的水分。
–纤维素是一种天然材料，具有良好的可再生性。
•挑战：–纤维素吸水速度较慢，在一些特殊场合可能需要加速吸水过程。
–在高温或强酸碱环境中，纤维素的吸水性能可能会受到一定的影响。
结论纤维素吸水是基于纤维素材料的化学结构和表面性质的。
纤维素通过与水分子形成氢键，以及毛细作用实现吸水。
纤维素吸水性能使其成为一种广泛应用于工业和日常生活中的材料。
然而，纤维素吸水还面临一些挑战，需要在实际应用中加以解决。
6. 纤维素吸水原理的深入解析水分子与纤维素的相互作用•纤维素表面的羟基官能团与水分子之间可以形成氢键，这是纤维素吸水的主要机制。
•氢键是一种弱化学键，由氢原子与电负性较高的氧原子或氮原子之间的吸引作用形成。
•氢键使纤维素表面可以与水分子形成稳定的关联，使水分子在纤维素上形成一层水分子层。
纤维结构对吸水性能的影响•纤维素的吸水性能还受到其纤维结构的影响。
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吸湿部分一名词解释
1、纤维的凝聚态结构
2、结晶度
3、取向度
4、线密度
5、纤度
6、公制支数
7、纤维长度
8、豪特长度
9、主体长度
10、品质长度
11、跨距长度
12、吸湿性
13、回潮率
14、含水率
15、实际回潮率
16、公定回潮率
17、平衡回潮率
18、标准回潮率
19、标准重量
20、吸湿等温线
21、吸湿等湿线
22、变压线
23、吸湿滞后性
二填空题
1、纤维的内部形态结构包括__________和____________。
2、纤维的细度不匀包括两个方面：_______________________和_______________________。
3、短纤维细度的测量方法基本上是_______________________。
4、纤维界面的异形化包括两种：_______________________和_______________________。
5、纤维长度分布图有三种形式：_______________________、_______________________和_______________________。
6、在其他条件相同的情况下，纤维越长，且纤维的整齐度越好，则成纱强力_______________________。
7、纤维的卷曲有两种：_______________________和_______________________。
8、吸湿主要发生在纤维内部结构中的____________区。
9 、纤维大分子的取向度对吸湿性影响____________。
10、纺织材料在单位时间内吸收的水分与放出的水分基本相等，称为______________。
11、在纤维极性基团直接吸着的水分子上，再积聚的水分子称为____________。
12、在同样结晶度下，一般说来，晶粒小的吸湿性_______。
13、纤维愈细，比表面积愈大，吸湿性_____________。
14、达到吸湿平衡时的回潮率称为______________。
15、纺织材料进行预调湿的目的，是为了消除因_____ 所造成的误差。
16、干燥的纤维放在一般大气后，其吸湿速度表现为开始__________，以后__________。
17、温度愈高，纺织材料的平衡回潮率_____，但在高温高湿条件下，其平衡回潮率_________。
18、纤维充分润湿后的长度方向的膨胀_____；在直径方向膨胀_____。
19、用烘箱法测试水分时，在同样条件下，箱内称重比箱外称重所称得的重量偏_____，计算所得的回潮率则_____。
箱外热称时，因试样受_____作用影响，使称得的重量偏_____。
三选择题
1、吸湿性强的纤维比吸湿性弱的纤维达到吸湿平衡所需的时间（）。
①长②短③没有差别
2、当两种纤维混纺时，混纺比的表示，我国采用（）。
①以干燥重量的百分比②以标准状态下调湿重量的百分数表示③以标准重量的百分数表示
3、亲水基团对水分子的亲和力主要依靠（）。
①共价键②氢键③分子间力
4、吸湿对纤维密度的影响，开始时随着回潮率的增大而密度（）。
①增大②减小③接近不变
5、棉、麻等天然纤维素纤维随着回潮率的上升,其强度（）。
①增大②减小③接近不变
6、烘箱中的温度若超过100度后，箱内的相对湿度（）。
①迅速增加②急剧降低③几乎不变
7、吸湿性小的纺织材料，( )。
①加工性能和服用性能较好②电绝缘性能好③强伸性较好
8、纺织材料经历很长时间后可达到吸湿平衡，这是一种( )。
①暂时平衡②动态平衡③持久平衡
9、若把纺织材料置于标准状态，则由吸湿条件达到的平衡回潮率与放湿条件达到平衡回潮率相比较，应是( )。
①相等②吸湿达到平衡加潮率大于放湿达到的平衡回潮率③放湿达到的平衡回潮率大于吸湿达到的平衡回潮率
10、在棉纱特数的计算式中，G是表示( )。
①标准状态时的实际重量②标准重量(公定重量) ③吸湿平衡时的重量
11、高频加热干燥，是利用高频电磁波，加热是在( )进行。
①物质内部②物质的表面③空气
12、用电容式测湿仪测取试样回潮率时，对试样( )。
①可不接触②必须压紧③必须接触
四判断题
1、纺织材料在折算到标准回潮率时的重量叫标准（公定）重量。
2、大分子的聚合度对纤维吸湿能力有时有一定的影响。
3、同一种纤维的吸湿等温线与放湿等温线相重合。
4、吸湿性大的纤维因吸湿滞后造成的差值也比较大。
5、纺织材料吸湿性，是指在空气中吸收或放出气态水的能力。
6、纤维高聚物中的极性基团，常见的有羟基、胺基、酰胺基、羧基等，这些都是亲水基团。
7、已经和大分子吸着的水分子，由于它本身也是极性的，所以有可能再吸着其它水分子。
8、纤维曝露在大气中，表面会吸附一定量的水气，但这种作用不产生热效应。
9、油脂含量高的羊毛吸湿能力减小。
10、纤维吸湿或放湿与时间的关系近似成直线相关。
11、从图形看出各种纤维的吸湿等温线都呈S形。
12、不同纤维的吸湿等温线，曲线的高低不同，说明它们的吸湿机理是不一致的。
13、纤维因吸湿滞后造成的差值，其大小还与纤维吸湿或放湿前的原有回潮率有关。
14、纤维吸湿后，长度和横断面发生的膨胀，表现了明显的各向异性。
15、绝大多数种类的纤维，随着回潮率的增加，其强度是下降的。
16、各种纤维的吸湿积分热不同，说明它们的吸湿能力不同。
17、烘箱温度即使超过100℃，箱内的相对湿度不可能达到零。
18、高频加热干燥法，是依靠温度梯度克服气层热阴和材料本身热阻而逐渐烘干。
五问答题
1、叙述纤维的修正穗边微束结构模型。
2、叙述纤维细度对纺纱工艺和纱线质量的影响。
3、影响纺织纤维吸湿的因素有哪些？
4、纤维吸湿膨胀的特征如何?与纤维分子结构有何关系?
5、纤维吸湿等温线的特征如何?试用吸湿机理说明之。
六计算题
一只粘胶丝饼的重量为 1.180kg,烘干后称得干重为 1.062kg,求粘胶丝饼的回潮率及其标准重量?（粘胶丝的公定回潮率为13％）
一批原棉重98000Kg,测得回潮率为9.2％，求这批原棉的标准重量为多少？（原棉公定回潮率为11.1％）
有一批混纺原料，称得重量为2500Kg，原料的混纺比为羊毛40/涤纶40/粘胶20，实测回潮率为10％.求该批原料的标准重量为多少？（羊毛公定回潮率为15％，粘胶公定回潮率为13％，涤纶公定回潮率为0.4％）。