第六章 纤维的吸湿性
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）
第六章 纸张的吸湿性与酸碱性
并且能使纸张与印刷车间的温湿度相适应，同 时使纸张对环境温湿度变化的敏感程度降低， 也使纸张因润版液而发生的伸长程度降低，以 适于印刷。
➢方法
自然调湿：在印刷车间进行调湿处理（两天左右）
强制调湿：用比室内高的温湿度，在几小时调湿 完毕。
对经过不同调湿处理的纸张 在多 色胶印中含水量的变化 分析可见C、D两种情况含 水量基本 不变，因而使纸张 尺寸稳定， 这是因为纸张在 高出车间相对湿度下晾纸， 使其含水量较高，在印刷时 将向车间散失一部分水分， 又在胶印过程中吸收一部分 润版液，由于两者量都不大， 得失相抵，使纸张含水量的 变化基本处于滞后效应的范 围之内，所以不发生套印不 准的故障。
27
• 对于一台没有配备监测空气条件的印刷机来说， 最有效的预测程序就是要了解印刷车间的相对湿 度、纸堆的温度和用纸张平衡水分测试仪测定的 纸张尺寸的可能变化程度。这样一套控制系统可 以减少因运行性能差、套印问题和未曾印刷的单 张纸浪费等问题而造成的停工期。
• 如果为了减少昂贵的储存成本而采用及时传送系 统，那么保证纸张含水量与其要到达的印刷环境 的湿度相平衡就很重要。
三、纸张的吸湿性
1、 概念：纸张的吸湿、脱湿与滞后现象
• 吸湿：当把一湿含量小于其平衡水分的 纸页放在空气中时它会吸湿，至与空气 达到平衡。
• 脱湿：当把一湿含量大于其平衡水分的 纸页放在空气中时，它会脱湿，至与空 气达到平衡。
• 滞后现象：是指在同一相对湿度下，吸附 时的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现 象。表现为在某一湿度条件下达到平衡水 分的纸张，如果再经吸湿（脱湿）后，重 新回到原有相对湿度环境时，其含水量比 原来的要有所增加（减少）。
3）纸张的调湿处理（conditioning）
纺织材料的吸湿性PPT课件
湿重的百分比。
回潮率W (%) Ga G0 100% 含水率M (%) Ga G0 100%
G0
Ga
式中：Ga纺织材料湿重；G0 纺织材料干重。
目前基本上采用回潮率。
2．标准回潮率
——纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到 平衡时的回潮率。
标准大气条件：（中国）
气压：1个大气压； 温度：20℃； 相对湿度：65%
g1 g0 (1W1) 100 g1 (100 g0 )(1W2 )
练习： 涤纶实际回潮率0.3％，粘胶实际回潮率12
％，为使涤/粘湿重混纺比为65/35，求涤粘 的干重混纺比。
二、纤维的吸湿机理
——水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。
（一）水分子在纤维内部存在形式
1.直接水：纺织材料内部的极性基团吸水。
允许误差：各国略有不同。
通常在标准大气条件下调湿24h以上，合成纤维调湿4h以上。
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设立，但不等于标准回 潮率。
混纺纱的公定回潮率 Wk混 （%） Wi Pi
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。
(一)纤维内在因素
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。
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。
第六章纺织材料的吸湿性
❖ 思考题3：为什么粘胶纤维的吸湿能力大于棉， 合成纤维(héchéngxiānwéi)的吸湿能力低于天然 纤维？
精品资料
4.纤维(xiānwéi)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(yángmáo)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；
标准重量＝称见重量
1 1
公定回潮率 实际回潮率
Gk
Ga
1Wk 1 Wa
G0 (1Wk )
例题: 一批粘纤(规格3D，76mm），称见重量为4980kg，测其
回潮率为10.25%，求其公定重量。
14
精品资料
▪ 当两种纤维混纺时，成品的干重混纺比百分数折算 (shé suàn)成投料时湿重混纺比百分数的算法如下:
精品资料
❖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(jiéhé)水（吸收水）。
精品资料
❖ 纤维素纤维：
❖ 如棉、粘纤、铜氨等纤维，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(qīnɡ jiàn)，所以吸湿性较大。醋酯 纤维中
第六章 纺织(fǎngzhī)材料的 吸湿性
1
精品资料
❖ 本章知识点： ❖ 1、纺织(fǎngzhī)材料的吸湿平衡与吸湿指标（重
点） ❖ 2、纺织(fǎngzhī)材料的吸湿机理与影响因素（难
点） ❖ 3、大气条件与纤维吸湿 ❖ 4、吸湿对纤维性能的影响
第六章纺织材料的吸湿性
距增大；大分子构型改变。
第六章纺织材料的吸湿性
• 纤维吸湿膨胀的各向异性，会导致织物变厚、 变硬并产生收缩，干燥后仍无法恢复。
织物吸湿前后织物结构的变化
•缩水的利弊？ •弊：织物变小、变短； •利：制作雨衣、水龙带。
第六章纺织材料的吸湿性
三、对密度和体积的影响 开始密度随着回潮率
烘箱法、红外线辐射法、高频加热干燥法、 吸湿剂干燥法等。
第六章纺织材料的吸湿性
•亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH
l 棉、粘胶: -OH；
•棉
羊毛：-CONH,-COOH,-NH2,-OH 蚕丝：-CONH,-COOH（少）,-NH2,-OH
•羊毛
第六章纺织材料的吸湿性
•亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH
l 维纶：-OH；
第六章纺织材料的吸湿性
3.吸、放湿平衡回潮率与时间的关系 (1)都是对数曲线； (2)起始段快，以后减慢直至平衡； (3)吸湿平衡所需时间小于放湿平衡所需时间； (4)吸放湿平衡回潮率不等。
第六章纺织材料的吸湿性
二、温度恒定，相对湿度与平衡回潮率的关系 （大气湿度对回潮率的影响）
1.吸湿等温线和放湿等温线
第六章纺织材料的吸湿性
• a-b，c-d都处于吸湿等 温线和放湿等温线之间。 • 纤维的实际平衡回潮率 处于两条线之间的某一值， 通常讲的平衡回潮率是指理 论平衡回潮率，即两曲线的 中间值。
纤维的吸湿滞后现 象
第六章纺织材料的吸湿性
3.吸湿滞后产生的原因 一般认为，吸湿时大分子间的连接点被迫拆
天然纤维因含有杂质及伴生物，纤维的公定 回潮率和纱线的公定回潮率常不一致。
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↑
第33页/共58页
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。
第21页/共58页
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
第34页/共58页
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
第25页/共58页
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
第六章纸张的吸湿性与酸碱性
18
第三节 橡皮布
橡皮布外形
橡皮布结构
19
胶印对橡皮布质量有哪些要求？ 胶印对橡皮布质量有哪些要求？
在胶印过程中， 在胶印过程中，橡皮布的作用是把印版上的图文完整而清晰地 转移到纸张上。 转移到纸张上。 1.橡皮布厚薄要均匀。均匀的厚薄度，会使印刷压力均匀分布， 1.橡皮布厚薄要均匀。 橡皮布厚薄要均匀 印刷出来墨色浓淡也比较匀称，并且在图文转移过程中，图文 尺寸不易改变。 2.具有良好的弹性 具有良好的弹性。 2.具有良好的弹性。普通实心橡皮布的弹性好。图文转移的效 果及吸墨性能也就有可能好。 3.橡皮布具有较小的伸长率 橡皮布具有较小的伸长率。 3.橡皮布具有较小的伸长率。橡皮布结构致密、机械强度高， 有利于抗张程度的增加，并以此减少图文转移的变形量。
15
合成纸的几个特点
静电： 静电：静电情况比纸张严重 硬度： 硬度：硬度不及纸张 尺寸稳定性： 尺寸稳定性：优于纸张 平整性： 平整性：
16
第二节 塑料
常见塑料
PE; PP; PVC
印前表面处理
(1)处理原因： (1)处理原因：聚合物表面能低、化学惰性强，表面 处理原因
紧 密光滑，难于被油墨润湿和牢固附着；需要通过表面处理以改变 其表面的化学组成、结晶状况、表面形貌、增加表面能，去除污 染物和弱边界层，以改善幽默的附着。
20
4.吸墨性能及传递性能好。 4.吸墨性能及传递性能好。能够确保印刷过程中，墨 吸墨性能及传递性能好 色匀称、字迹清晰。 5.橡皮布耐油、耐磨、耐热以及防老化性能好。 5.橡皮布耐油、耐磨、耐热以及防老化性能好。 橡皮布耐油 6.具有耐酸、耐碱和防止腐蚀的性能。 6.具有耐酸、耐碱和防止腐蚀的性能。 具有耐酸
第六章 纺织纤维的吸湿性
第六章纺织纤维的吸湿性1、名词解释：回潮率：湿重对干重之差与干重的百分率含水率：含水率是水重占纤维湿重的百分率平衡回潮率：公定回潮率：标准回潮率：公定重量：吸湿平衡：吸湿等温线：在大气压力和温度一定且不变的条件下，材料的吸湿平衡回潮率随相对湿度变化的曲线吸湿等湿线：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叫吸湿滞后性标准大气条件：吸湿积分热：吸湿微分热：4、为什么平衡回潮率的值是一个范围值？由于纺织材料的吸湿滞后性，使得从不同状态到达平衡状态时的回潮率不尽一致，所以是一个范围值，即在一定范围内的变化。
5、试述纺织材料的吸湿机理。
（一）亲水基团及其作用：纤维大分子上是否存在亲水性基团，是决定纤维吸湿性能的决定性因素。
极性基团的多少、极性的强弱、结构状态等综合影响吸湿性，（二）结晶度（结晶区与非结晶区的比例）实验证明：纤维的吸湿作用主要发生在非结晶区，这是肯定的，水分能否进入结晶区，目前尚有争议，但水分进入结晶区的量是很少的。
除结晶度影响纤维的吸湿性以外，在相同的结晶度条件下，晶型和晶粒的大小对吸湿也有影响，一般来说，晶粒小，吸湿性大。
（三）比表面积：单位体积的纤维所具有的表面积。
比表面积越大，吸湿能力愈强。
（四）伴生物的性质和含量6、影响纤维吸湿的内外因素各有哪些？一般的影响规律如何？影响吸湿性的外界因素：一、吸湿平衡与平衡回潮率（时间）：吸湿平衡是动态的，其稳定性很差，而且是自动进行的，外界条件一变，平衡就立即遭到破坏，而且要达到新的平衡需一定的时间。
二、吸湿等温线（温度）：在大气压力和温度一定且不变的条件下，材料的吸湿平衡回潮率随相对湿度变化的曲线。
各种纤维的平衡回潮率在相同的湿度条件下是不同的，这是材料本身的差异造成的。
不同的纤维具有不同的吸湿等温线，但我们可以看到它们的曲线形状都呈反S形，反S形的明显程度是有一些差异，但它们的吸湿机理应当说在本质上基本一致的。
第6章 纺织材料的吸湿性
15
Φ =60%
Φ =45%
10
Φ =30%
Φ =15%
5
0 10 20 30 40
温度（℃）
（1）羊毛
15
Φ =100%
13
Φ =90%
11
Φ =80%
9
Φ =70%
Φ =60%
7
Φ =50%
Φ =30%
5
5 10 15 20 25 30 35
温度（℃）
（2）棉纤维
6.2.4 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 潮率小的现象叫 吸湿滞后性（或 叫吸湿保守性， 吸湿滞后现象）。
0 7.0 13.0 1.3
几种常见纱线的公定回潮率
纱线种类
公定回潮率 （%）
棉纱、棉缝纫线1）
8.5
纱线种类 绒线、针织绒线
公定回潮率 （%）
15
精梳毛纱
16
山羊绒纱
15
粗梳毛纱
15
麻、化纤、蚕丝2）
同纤维
注：1)棉纱及棉缝纫线均含本色、丝光、上蜡、染色等各种品种。 2）麻和化纤均含纤维及本色、染色的纱线，丝均含双宫丝、绢丝、油丝。
对不同纤维 吸湿滞后圈的大 小是不一样的。
平衡回潮率（%）
25
20
放湿
d
c
15
a
b
10
吸湿
5
0 20 40 60 80 100
相对湿度（%）
6.3 吸湿对纺织材料性质的影响
6.3.1 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。
6.3.2 对形态尺寸的影响
纺织纤维是由大分子组成的一个 各向异性体，吸湿后膨胀明显表现为 各向异性，具体讲就是：长度方向和 直径方向上的膨胀增加率不一样。
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。
09第六章服装用织物的特征及其适用性
09第六章服装用织物的特征及其适用性第六章服装用织物的特征及其适用性第一节棉织物一、棉织物主要的服用性能特点①棉纤维细,手感柔软，吸湿性好,不闷热，贴身穿着舒适性。
②棉纤维断裂强度低于麻，高与羊毛，故一般棉织物强度较好,且湿水后强度增加。
③弹性恢复性较差，抗皱性差,服装的保形能力不佳，没有自然免烫性。
经树脂整理可提高其抗皱性和服装的保形性。
④棉织物耐碱不耐酸。
盐酸、硫酸等无机酸对棉有水解作用。
⑤棉织物容易发霉、变质。
⑥缩水较大，一般在5%-8%左右。
需预缩或进行防缩整理。
⑦光泽一般，质感自然质朴。
⑧色牢度不够好。
⑨保温性较好，有温暖感，冬季贴身感舒适。
⑩耐热性良好，在100℃沸水中不受影响，熨烫温度比较高。
二、棉织物的主要品种（一）平布平布:以棉纱织制的平纹布，经纬纱细度和密度接近或相同。
品种：纯棉、纯化纤或混纺。
如涤／棉、粘胶、粘／棉等。
1、组织：平纹。
2、分类根据所用纱线特数，平布分为三类：粗平布（又称粗布）、中平布(又称市布)、细平布三类（又称细布）。
3、规格范围线密度：粗平布32tex以上;中平布21~32tex;细平布21tex以下。
紧度：经向紧度Ej=45%~55%;纬向紧度Ew=45%~55%;总紧度:Ez=60%~80%4、特点及应用特点：组织简单、结构紧密、表面平整，但缺乏光泽和弹性。
（1）细平布特点：布身轻薄,平滑细洁,手感柔软,布面杂质少。
应用：多加工成漂白、染色和印花布,制作衬衣、内衣、夏装、床上用品等。
（2）粗平布特点：质地粗糙、厚实,坚韧耐穿，布面棉结杂质较多。
应用：多用于包装材料。
经染色的粗布可做劳动服。
（3）中平布特点：厚薄中等，布面较匀整光洁。
应用：面粉袋、衬料、被里布、童装、居家服或装饰布等。
（二）府绸府绸：是一种细特（较细的纱线）、高密度的平纹或平纹地提花棉织物。
因略带丝绸感，故名府绸。
1、组织：平纹、平纹地小提花。
2、规格范围线密度：19tex以下,单纱或股线。
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。
第6章 纺织材料的吸湿性.
b.
c. d.
羊毛：油脂等。
麻：胶质。 化学纤维表面的油剂
（二）外界因素
1．温度的影响
在一般的情况下，随着空气和纤维材料温度的提 高，纤维的平衡回潮率将会下降。
2．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 蒸气的压力越大，水分子到达纤维表面的机会越 多，纤维的吸湿也就较多。
在温度和湿度这两个因素：
2.产生原因： a.能量获得概率的差异；b.水分子进出的差异； c.纤维结构的差异； d.水分子分布的差异； e.热能作用的差异等。
2. 吸湿滞后性曲线
大气相对湿度（％）
纤维的吸湿滞后现象
同一种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。 吸湿滞后值（即差值）与纤维的吸湿能力和相对 湿度有关。在同一相对湿度条件下，吸湿性大的 纤维，差值比较大。 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。
一、 对重量的影响 Gk=G0×（1+Wk） Gk=Ga×（1+Wk）/（1+Wa） 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。
不利之处：
使织物变厚、变硬，是造成织物收缩的原
因之一。
纤维吸湿膨胀的各向异性，会导致织物变厚、 变硬并产生收缩。
织物吸湿前后织物结构的变化
总结
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-纤维大分子亲水基团的数量和极性的强弱；
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。
第六章纺织 抗静电整理
5、接地
（二）、化学方法
防静电剂处理 对织物用吸湿剂和表面活性剂处理，在 纤维表面形成亲水性薄膜，增加纤维的 吸湿性，从而降低织物的表面电阻，提 高纤维的导电性，达到防静电的目的。
五、抗静电整理剂
(一)非耐久性抗静电整理剂 1、简单的吸湿剂 如甘油、三乙醇胺、氯化锂、醋酸钾等无机盐类 2、表面活性剂 （1）阴离子型 如抗静电剂P就是烷基磷酸酯和二乙醇胺的化合物 （2）非离子型 脂肪胺和脂肪酰胺的聚醚衍生物 （3）阳离子型 脂肪族的季铵盐衍生物
H2O
1、形成定向吸附层 防静电剂都含有亲水基团和 疏水基团，对织物整理后， 疏水基团被吸附在纤维表面， 亲水基团朝向空气，它能吸 收空气中的水分，形成亲水 性薄膜，使纤维吸湿性提高， 表面的导电率增强，降低织 物上的电荷积累，达到抗静 电效果。
选用与纤维带 电相反的抗静电剂中和其表面电荷，使纤维表 面电荷量减少或消失，从而达到抗静电效果。 例如：涤纶纤维带负电，用阳离子型抗静电剂 效果较好
2、半衰期t1/2
表示织物上的静电荷衰减到原始数值（起始电 压）一半所需的时间，单位为秒s。 各种织物上电荷衰减速度的对数与其表面比电 阻的对数成正比，即lgt1/2=A×lgRs-B 表面比电阻越大，半衰期越长，静电逸散速度 也越慢。 当Rs＜109Ω时，t1/2=0.01s Rs在109Ω～1010Ω时，t1/2=0.1s
四、抗静电方法
（一）物理方法 1、空气离子化 2、给湿法 3、不同电荷的利用
常用纺织纤维的电序列如下：
+羊 锦 毛 纶 蚕 丝 粘 胶 纤 维 棉 玻 璃 纤 维 苎 麻 醋 酯 纤 维 维 纶 涤 纶 腈 纶 丙 纶-
4、降低摩擦系数 摩擦带电的关系为：Q=φ（V）W1/2
印刷材料学课件印刷材料及适性第六章、第七章
结论:相同—具有相同的调湿过程 不相同—具有不同的调湿过程
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(%)
含 水 24 量
21 18
15
12 9 6 3
纸张吸湿-脱湿的滞后效应
同种纸张,吸湿达 到平衡 时的含 水量小 于脱湿 达到平 衡时的 含水量.
第 三 节 纸 张 的吸湿 变形
纸张吸水后纤维润涨,尺寸伸展;干燥脱水后又会引起尺寸收 缩.水分在纤维间的渗透或失去,使纤维间产生位移,致使纸张的 尺寸发生变化.
纸张尺寸的变化会影响印刷工艺的顺利进行,特别对于胶印, 由于润版液的影响,导致每印一色纸张的含水量会有所增加.
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处理方法：① 采用扬氏模量高的树脂； 聚苯乙烯、聚氯乙烯＞聚丙烯＞聚乙烯
② 填料充填
尽管如此，合成纸的硬度仍然比植物纤维纸的硬度低。
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（3）尺寸稳定性。 任何一种合成纸，对于湿度变化的尺寸稳定性，都要
比天然纸优越得多，几乎没有伸缩。因此，不需要调节印 刷车间的湿度，也不需要在印刷前进行调湿处理。
高湿度时和低湿度时,相对湿度变化引起的含水量的变化率 比中等湿度时相对湿度变化引起的含水量变化率大得多.即:在 高湿度和低湿度条件下,较小的湿度变化会引起较大的纸张变 形.
印刷环境的温度、湿度必须控制，宜在中等湿度的条件 下进行。
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纸张吸湿-脱湿滞后曲线特点
(2).曲线A(吸湿过程的相对湿度-含 滞后曲线特点 水量曲线)与曲线B(脱 湿过程的相对湿度-含水量曲线)是不重合的,组成一个闭和 的滞后回路.
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吸湿等温线
吸湿等温线
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1、定义：在一定大气压力和温度下，平衡回潮率随湿度变化的曲线(T一定，WRH%的关系曲线) 2、特点：曲线都呈反S形
– RH= 0%～15% • 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。 – RH= 15%～70% 时 • 曲线的斜率比较小 • 原因：因主要靠间接吸收，且水分子进入纤维内部的微小间隙中，形成毛细水， 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 • 曲线斜率又明显地增大。 • 原因：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 吸附的能力，也大大增强，这就进一步增加了回潮率的上升速度。
第六章 纤维的吸湿性
• 吸湿性：从气态环境中吸收气态水的能力
• 润湿性：从水溶液中吸收液态水的能力
第六章 纤维的吸湿性
• 第一节 纤维的吸湿及吸湿机理 • 第二节 吸湿性的测量(P93)
• 第三节 吸湿对纤维性质的影响
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、纤维吸湿机理与影响因素
» 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
• 二、吸湿机理与影响因素
–（二）二相理论
• 1、吸附水（粘着水）：纤维因表面能而吸附的水分子。 • 2、吸收水：由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水。 –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，同时放出的热量也较多。
–间接吸收水：其他被吸着的水分子。
– T增加时，纤维中的水分子的热运动能和纤维分子的热振动能增大， 使纤维内水蒸汽的蒸发压升高，它比空气中已成为气体的蒸汽部 分压力的上升快得多，因此使水分子保留在纤维分子上的能力减 少。 – 存在于纤维内部空隙中的液态水蒸发蒸汽压力也随着温度的上升 而升高。
吸湿滞后性(吸湿保守现象)
吸湿滞后性(吸湿保守现象)
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
• 2. 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Wae：吸湿达到相对平衡状态时的回潮率
– 放湿平衡回潮率Wde：放湿达到相对平衡状态时的回潮率
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 棉、麻和粘胶—同属纤维素纤维，每一个葡萄糖剩 基上都含有3个一OH，但棉麻纤维的结晶度为70％， 而粘胶纤维仅30％左右，粘胶吸湿性好于棉麻。
纤维的比表面积和内部空隙
• 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，较细纤维的回潮率偏大些。 • 纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力 越强。 • 成熟度差的棉纤维比较细，表面积大，因此其吸湿 能力大于成熟度好的棉纤维。 • 粘胶纤维结构比棉麻纤维疏松，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。
丙纶
氯纶 氨纶
0
---
0
0 1
常用纱线的公定回潮率
纱线种类 棉纱 苎麻纱 亚麻纱 公定回潮率（%） 8.5（英制9.89） 10 12 纱线种类 粘胶纱及长丝 粘胶针织绒线（内销） 粘胶针织绒线（外销） 公定回潮率（%） 13 8 13
经梳毛纱
粗梳毛纱 羊毛绒线（国内） 羊毛绒线（外销） 羊毛针织绒线 绢纺蚕丝
• 一、纤维的吸湿与吸湿指标
– （二）吸湿指标
• 3．标准回潮率
– 标准状态：我国规定为温度20℃左右，相对湿度65% 左右。(P87)
级别 1 2 3 标准温度(℃) A类 20±1 20±2 20±3 B类 27±2 27±3 27±5 标准湿度(%) 65±2 65±3 65±5
– 标准回潮率：在标准状态下，将纤维在“吸湿过程”中放置24小时 后测得的回潮率。
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
常用纤维的标准回潮率和公定回潮率
纤维种类 原棉 苎麻（脱胶） 亚麻 黄麻 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 标准回潮率（%） 7~8 7~8 8~11 12~16（生麻），9~13（熟麻） ----8~9 13~15 4~7 0.4~0.5 3.5~0.5 4．2~4.5 1.2~2.0 4.5~5.0 公定回潮率（%） 11．1 12 12 14 16 15 18.25 19 11.0 13 7 0.4 4.5 4.5 2.0 5
16
15 10 15 15 11
涤纶纱及长丝
锦纶纱及长丝 腈纶纱 维纶纱 涤棉纱（65/35）
0.4
4.5 2 5 3.2（英制3.7）
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 二、吸湿机理与影响因素
– （一）吸湿过程 • 吸附：水分子停留在纤维表面 • 吸收：水分子向纤维内部扩散与纤维内大分子上的 亲水性基团结合 • 凝聚：水分子进入纤维的缝隙孔洞，在纤维的 毛细管壁凝聚
• 1、定义：同样的纤维在一定的大气压力和温湿度条件下， 从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相 等，前者大于后者，这种现象叫作纤维吸湿滞后性。 • 2、原因：一 般认为吸湿时由于水分子进人纤维的无定形 区，使大分子间距离增加，少数连接点被迫拆开，而与水 分子形成氢键结合。放湿时，水分子离开纤维，连接点有 重新结合的趋势，但由于大分子上已有较多的极性基因与 水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间的距离不 能及时完全回复到原来情况，因而保留了一部分水分子。 因此同一纤维在同样的温湿度的条件下，从放湿达到平衡 比从吸湿达到平衡具有较高的回潮率。
• •
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。
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。
纤维的内的伴生物和杂质
• a.棉纤维中有含氮物质、棉蜡、果胶、脂肪等，其中 含氮物质、果胶较其主要成分更能吸着水分，而蜡 质、脂肪不易吸着水分。 因此棉纤维脱脂程度越高， 其吸湿能力越好； • b.羊毛表面的油脂是拒水性物质，它的存在使吸湿 能力减弱； • c.麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶有利于吸湿； • d.化学纤维表面的油剂，其性质会引起吸湿能力的 变化，当油剂表面活性剂的亲水基团向着空气定向 排列时，纤维吸湿量变大。
–微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分子。 –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）。
• 4、区别： –吸收水属于化学吸着水，是化学键力，因此必然有放热反应； –吸附水和毛细水属于物理吸着，是范德华力，没有明显的热反 应， 吸附也比较快。
第一节 纤维的吸湿及吸湿机理
• 二、吸湿机理与影响因素
– （三）影响因素
• 1、内因
– – – – 亲水基团的作用 纤维的结晶度 纤维的比表面积和内部空隙 纤维内的伴生物和杂质
• 2、外因
– – – – 大气压力 相对湿度 温度 初始回潮率
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。 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、纤维种类不同，曲线的高低不同： – 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。
吸湿等湿线
吸湿等湿线
• 定义：纤维在一定的大气压力和湿度下，平衡回潮率随温 度而变化的曲线。(RH%一定，W-T的关系曲线） • 特点：温度愈高，平衡回潮率愈低。但在高温高湿的条件 下，由于纤维的热膨胀等原因，平衡回潮率略有增加。 • 原因：
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