4纤维的吸湿性解析
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。
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。
第六章 纤维的吸湿性
• •
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。 • 纤维吸收的水分一般不能进入结晶区，在结晶区内，分子有 规则地紧密排列，活性基在分子间形成了交键，如氢键、盐 式键、双硫键等，所以水分子就不易渗入，若要产生吸湿作 用就须打开这些交键，使活性基游离，显然这是困难的。因 而纤维的吸湿作用主要是发生在无定形区。
» a.由于水分子的极性再吸着的水分子 » b.纤维中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，同时放出的热量也较少。
直接吸收和间接吸收的水分子
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 二、吸湿机理与影响因素
–（二）二相理论
• 3、毛细水(毛细管凝结水)：纤维有许多细孔，由于毛细管的作用 而吸收的水分。
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 一、纤维的吸湿与吸湿指标
– （一）纤维的吸湿
• 纤维材料放在空气中，一方面不断吸收空气中的水蒸气，同时 不断地向空气中释放水蒸气。
– 进入纤维中的水分子多于放出的水分子，则表现为吸湿 – 进入纤维中的水分子少于放出的水分子，则表现为放湿
• 吸湿和放湿是一个动态过程，最终会达到平衡。 • 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。
• 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。
纤维的吸湿性
(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）、 酰胺键（―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）。
影响纤维回潮率的因素有内因和外因两个方面。 内在因素包括：
化学结构 - 纤维大分子中处于自由状态的亲水基团的数量
和极性的强弱；
聚集态结构-纤维的结晶度、纤维内孔隙的大小和多少；
形态结构 - 纤维比表面积的大小，截面形状、粗细及表面
粗糙程度；纤维伴生物的性质和含量。
外在条件包括：温湿度；气压；原来回潮率的大小。
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。
粘胶纤维比棉纤维吸湿能力的原因：
1.结晶度增大，吸湿性减小； 2.聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小； 3.取向度对材料的吸湿性几乎无影响。 4.纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力
羊毛吸湿的三相理论
第一相水分子是与角朊分子侧链中的亲水基团结 合的水，对结构的刚性无影响。 第二相水分子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，对纤维的刚性有很 大影响。 第三相水分子是填充在纤维空隙间和分子间的汽 、液态水。
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。
纤维的吸湿指标及计算
纤维的吸湿指标及计算2012-05-17 来源: 印染在线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：进入纤维中的水分小于放出的水分。
二、吸湿指标1.回潮率与含水率(1)回潮率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
(2)含水率：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。
式中：G—纺织材料湿重；G0—纺织材料干重。
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。
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。
标准大气条件：温度-20℃±1℃；相对湿度-65%±2%4.公定回潮率(Wk)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。
(纯粹是为工作方便而选定的，接近但不是标准回潮率)。
5.标准重量Gk (公定重量)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。
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1：回潮率W1，湿重混比g1，干重混比g0纤维2：回潮率W2，湿重混比100-g1，干重混比100-g0计算公式例：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。
纺织物理__第二章_纤维的吸湿性
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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：
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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
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）。
纤维吸湿原理
纤维吸湿原理
纤维吸湿原理是指纤维在接触水分时能够在表面形成一层水膜，通过毛细作用将水分吸附并储存在纤维结构中的现象。
纤维的吸湿能力与物体的纤维结构、纤维材料和纤维表面处理等因素有关。
纤维的吸湿原理可以从两个方面解释。
首先，纤维的表面通常具有一定的吸附力，使得水分分子能够与纤维表面发生物理或化学吸附，从而形成水膜。
其次，纤维具有一定的孔隙结构，这些孔隙可以吸附和储存水分分子。
纤维吸湿的过程可以分为两个阶段。
在初吸湿阶段，纤维表面的水膜以吸附方式将水分吸附至纤维表面，此时吸湿速度较快。
随着吸湿过程的进行，纤维内部的孔隙逐渐储存水分分子，形成一定的吸湿平衡。
在平衡吸湿阶段，纤维表面的水分膜与纤维内部的水分分子达到动态平衡，此时吸湿速度逐渐减缓，直至达到饱和状态。
纤维的吸湿能力与其纤维直径、纤维间距、纤维长度和纤维的表面特性等因素密切相关。
纤维直径越细，纤维间距越短，纤维表面越大，纤维的吸湿能力越强。
同时，纤维的表面特性也会影响其吸湿性能，例如一些纤维经过特殊处理后能够增强吸湿性能。
纤维吸湿原理在纺织品和其他领域中得到广泛应用。
吸湿性能良好的纺织品能够吸收人体汗液，提高穿着的舒适度。
此外，纤维吸湿原理还在湿度调节、防潮、除湿等领域中得到应用。
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。
干货什么是纤维吸湿性？对纤维性质有什么影响？吸湿性如何来测量？
干货什么是纤维吸湿性？对纤维性质有什么影响？吸湿性如何来测量？纤维的吸湿性纤维的吸湿性通常是指纤维材料从气态环境中吸着水分的能力。
水汽（水汽是水分子和微小水滴（<1微米）的统称）的吸附本质上是一个动态过程，即纤维一边不断地吸收水汽，同时不断向外放出水汽，若以吸收水汽为主即为吸湿过程，反之为放湿过程，两个过程最终均会达到平衡，但仍有差异。
纤维吸湿性相关指标1、回潮率与含水率回潮率与含水率通常用于表达纤维材料中的水分含量，即吸附水的含量。
回潮率：指纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
含水率：指纤维所含水分质量与纤维实际质量的百分比。
2、标准状态下的回潮率通常指将其放在统一的标准大气条件下一段时间后，使他们的回潮率在“吸湿过程”中达到一个稳定值时的回潮率。
3、公定回潮率公定回潮率是业内公认的纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
纺织材料的回潮率不同，其重量也不同。
为了消除因回潮率不同而引起的重量不同，满足纺织材料贸易和检验的需要，国家对各种纺织材料的回潮率规定了相应的标准，称为公定回潮率。
它在数值上接近标准温湿度条件下测得的平衡回潮率。
4、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。
由于吸湿、放湿状态达到平衡状态时的回潮率不同，固有吸湿平衡回潮率与放湿平衡回潮率之分。
吸湿机理所谓吸湿机理是指水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。
由于纤维种类繁多，吸湿有事复杂的物理、化学作用，因此已有理论有其适应范围。
1、Perice机理该理论认为纤维的吸湿包括直接吸收水分和间接吸收水分。
直接吸收水分是由纤维分子的亲水性基团直接吸着的水分子，它紧靠在纤维大分子上，使纤维大分子间的结合力变化，影响着纤维的物理性能。
间接吸收水分则是接续在已被吸着的水分子上，间接地靠在纤维水分子上，属液态水，也包括凝结与表面和孔隙的水。
Perice理论通常用于棉纤维吸湿的二相理论。
2、羊毛吸湿的三相理论该理论由Speakman提出，其认为羊毛纤维吸湿的第一相水分子是与角朊分子侧链中的亲水基相结合的谁，对结构的刚性无影响；吸湿的第二相分子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；吸湿的第三相水分子是填充在纤维空隙间和分子间的汽、液态水，发生在高湿度时，与棉纤维的简介吸收水类似。
第二章 纤维的吸湿性解读
c x dm dt
浓度梯度，是水分子扩散的推动力，为负值; 扩散速度，单位时间扩散通过的物质的量; D为单位浓度梯度时，物质通过单位截面的扩散速度，是物质的属 性，表示物质的扩散能力。
无限源， 浓度不变
接受体
为引入常数 对上式积分，由初始条件t=0, c =0得到 t= 时，c=0.63c0， 可表示纤维吸湿快慢 对上式微分 受体中水汽 浓度随时间 变化情况 纤维材料以此 速率吸湿，达 到平衡需时间 为
水分子外逸后，纤维大分子 间距离较大，横向结合键重 建比水分子重新进入纤维困 难，纤维达到平衡态的回潮 率高 吸湿滞后
在某一相对湿度条 件下，纤维由干态 达到吸湿平衡
在某一相对湿度条 件下，纤维由湿态 达到吸湿平衡
③纤维的吸湿等温线
在一定的温度条件下， 纤维材料因吸湿达到平衡 回潮率和大气相对湿度间 的关系曲线，称为纤维的 吸湿等温线（反S形） 天然及再生纤维的吸湿性 能比合成纤维要好得多
③纤维吸湿积分热的大小与纤维上亲水基团 的极性有关，具有相同亲水基团的纤维，其 积分热也基本相同。
④纤维吸湿放热的应用
纤维吸湿放热的特性和衣着的舒适性有关，吸湿热 大，有帮助人体调节体温的作用，体现为有较好的 保暖性。 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。
1.吸湿热指标
①吸湿微分热Q，也称为吸湿热
定义：是指在一定回潮率条件下，1g质量的水被 质量为无限大的纤维材料吸收时产生的热量 单位为Ｊ/ｇ 从水蒸气中吸收水分时产生的热量为Qv；从液态 水中吸收时产生的热量为Ql，两者间关系为 Qv=Ql＋L 式中，L是在一定温度下，水蒸气凝聚时的潜热； Ql为纤维的吸湿微分热，有时称为膨胀热。
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。
纤维的吸湿性和拉伸指标PPT教案
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3.气压的影响
4.纤维原来回潮率大小的影响
由吸湿滞后性我们可知，当纤维
材料置于一新的大气条件下时，
其从放湿达到平衡时的回潮率要
高于从吸湿达到的回潮率。故纤
维原来回潮率大小也有一定的影
响。
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第四节 吸湿对纤维性质的影响
➢ 据资料表明，在标准状态下，差值为： 羊毛 2.0%， 粘纤 1.8%～2.0%， 蚕丝 1.2%， 棉 0.9%， 锦纶 0.25% ， 涤纶等 吸湿等温线和放温等温线则基本重合。
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吸湿滞后圈图
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3.应用 a.调湿和预调湿：
调湿：将纺织材料在标准状态下平衡24小时， 以减少由吸湿滞后性造成的测试误差。
Gk
Go
(1 Wk %) Ga
(1 Wk %) (1 Wa %)
干混比换算成投料比的计算。
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➢ 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。
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➢ 对纤维伸长率的影响：W增加，伸长率有所增加。
➢ 这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间 的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相 对滑移的缘故。
➢ 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。
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➢ 温湿度对纺织加工的影响很大，主要就是由于纤 维吸湿后机械性能发生变化引起的。
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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 苎麻（脱胶）
亚麻 黄麻
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
标准回潮率（％）
7~8 7~8 8~-11 12~16(生麻），9~13(熟麻）
15~17 ----8~9
例子
1、某批229锯齿棉净重40.372吨，实测含杂1.8%，回潮率7.5%，计算公 定重量，结果修约到0.001吨。
2、有一批等级为429的皮辊棉，件数500件，毛重43吨，经检验测试， 该批棉花的回潮率是9.2%，含杂率是3.5%，若包装物每件重1公斤，试 计算该批棉花的公定重量。
3、某企业有一批锯齿白棉，净重25吨，其中129的占88％，实测含杂1.5 ％，实测回潮率7.8％；229的占12％，实测含杂1.7％，实测回潮率7.9％。 若129当时市价是13000元/吨，229当时市价是12800元/吨，试计算该批 棉花的货值。回潮率W (来自) Ga G0 100 G0
含水率M (%) Ga G0 100 Ga
式中：Ga纺织材料湿重；G0 纺织材料干重。
2．标准回潮率 • （1）标准大气条件 - 国际标准中的规定为：温度（T）：20± 3℃（热带为27℃），相 对湿度（RH%）：65± 3%，大气压力： 86-106 kPa。视各国地 理环境而定。 • 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±1℃，RH 65±2%；二 级标准：T 20±2℃，RH 65±3%；三级标准：T 20±3℃，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 衡时测得的平衡回潮率。
二、纤维的吸湿机理 1. 吸着水分的种类 • 根据水分子在纤维中存在的方式不同，可分为三种： • （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。吸收水属于化学吸着，是一种化学键力，因此必然有放热反应； - 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: -OH, -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 ； • b.纤维中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。
（3）计算公定重量。公定重量=准重×（100+标准回潮率）/（100+实际回潮率） 注意：代入上述公式中含杂率和回潮率的数值应是去掉百分号的数值，如标准含杂
率2.5%、标准回潮率8.5%、实际含杂率2%、实际回潮率8%，则代入公式时的数值 分别是2.5、8.5、2、8，而不是2.5%、8.5%、2%和8%。皮辊棉的标准含杂率为3%， 锯齿棉的标准含杂率为2.5%。
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。 • 目前基本上采用回潮率。
（3）公定回潮率(Wk)——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。
混纺纱的公定回潮率
• 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
天然纤维由于有杂质和伴生物，纱线的公定回潮率与纤维的公定回潮 率不一致。
• (2)粘着水（表面吸附水）——纤维因表面能而吸附的水分子。 • (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
（4）标准重量——纺织材料在公定回潮率时的重量。
Gk
G0
(1Wk %)
Ga
(1Wk %) (1Wa %)
式中：Gk为纺织材料标准重量； Ga为纺织材料湿重； G0为纺织材料干重； Wk为纺织材料公定回潮率； Wa为纺织材料实际回潮率。
原棉公定重量的计算
公量检验以批为单位，计算顺序如下： （1） 计算净重。净重=毛重-包装物重 （ 2 ） 计 算 准 重 。 准 重 = 净 重 × （ 100- 实 际 含 杂 率 ） / （ 100- 标 准 含 杂 率 ）
13~15 4~7
0.4~0.5 3.5~0.5 4.2~4.5 1.2~2.0 4.5~5.0
0 ---
公定回潮率（％）
8.5 12 12 14
-15 15 18.25 19 11.0 13 7 0.4 4.5 4.5 2.0 5 0 0 1
常用纱线的公定回潮率
纱线类别 纯棉
纯涤纶 纯维纶 纯腈纶 纯锦纶 纯粘胶纤维 纯富强纤维 纯醋酯纤维
公定回潮率（%） 8.5 0.4 5.0 2.0 4.5 13.0 13.0 7.0
纱线类别 涤/棉65/35 涤/棉50/50 涤/粘65/35 涤/粘50/50 涤/腈50/50 棉/维50/50 棉/腈50/50 棉/丙50/50 涤/棉/锦50/33/17
公定回潮率（%） 3.2 4.5 4.8 6.7 1.2 6.8 5.3 4.3 3.8
第四章 纤维（纺织材料）的吸湿性
纺织服装学院·纺织品设计与贸易系
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