第九章 纺织材料的吸湿性
纺织材料的吸湿性
纺织材料的吸湿性1. 引言纺织材料的吸湿性是指纺织品在接触水蒸气时能够吸收和释放湿气的能力。
吸湿性在纺织品的舒适性和性能方面起着重要的作用。
本文将介绍纺织材料的吸湿性特性、吸湿性对纺织品性能的影响以及提高纺织材料吸湿性的方法。
2. 纺织材料的吸湿性特性纺织材料的吸湿性是由其纤维结构和化学成分决定的。
纺织品通常由天然纤维如棉、麻和羊毛，合成纤维如涤纶和尼龙，以及特殊纤维如竹纤维和牛奶纤维等制成。
不同的纤维在吸湿性方面表现出不同的特点。
普通纤维如棉和麻具有较好的吸湿性能，而合成纤维则相对较差。
吸湿性是纺织材料中的水分与外界湿度之间的平衡关系。
当环境湿度较高时，纺织材料中的纤维会吸收空气中的水分，使纺织品保持较高的湿度。
而当环境湿度较低时，纤维会释放水分，以保持与环境的湿度平衡。
这种平衡调节机制使纺织品保持一定的湿度，提高了纺织品的舒适性。
3. 吸湿性对纺织品性能的影响吸湿性对纺织品的性能有着重要影响。
首先，在舒适性方面，纺织品的吸湿性能决定了它与人体皮肤的接触感觉。
纺织品吸湿能力强时，能迅速吸收皮肤上的汗液，保持干爽，提高穿着舒适性。
其次，吸湿性还能影响纺织品的透气性能，影响着水蒸气的透过性和纺织品的透气度。
在运动服装和户外用品等领域，纺织品的吸湿性能对保持人体体温平衡至关重要。
当人体运动时，会产生大量汗液，如果纺织品吸湿性能差，汗液无法迅速排出，会导致衣物黏糊和不透气，进而影响舒适性和穿着体验。
此外，纺织品的吸湿性还与静电产生相关。
在干燥的环境中，纺织品吸湿性差，容易积累静电，给人体带来不适。
4. 提高纺织材料吸湿性的方法为了提高纺织材料的吸湿性能，可以采用以下方法：•天然纤维的选择：选用具有良好吸湿性的天然纤维制成纺织品，如棉和麻纤维。
这些纤维具有高度的亲水性，并能迅速吸收水分。
•纤维处理：通过化学和物理方法对纺织材料进行处理，改善其吸湿性能。
例如，采用纳米技术将亲水性材料纳米化，提高纺织品表面的亲水性，增强吸湿性能。
纺织品的吸湿性能研究
纺织品的吸湿性能研究论文标题：纺织品的吸湿性能研究摘要：本文主要关注纺织品的吸湿性能以及其相关因素的研究。
首先，文章介绍了吸湿性能在纺织品中的重要性，并回顾了过去对纺织品吸湿性的研究。
然后，文章探讨了影响纺织品吸湿性能的因素，包括纤维材料、纺织结构、后整理处理和环境条件等。
接下来，文章介绍了常用的测试方法以及评估纺织品吸湿性能的指标。
最后，文章总结了现有研究中的一些主要发现，并对未来的研究方向进行了展望。
关键词：纺织品、吸湿性能、纤维材料、纺织结构、后整理处理、环境条件1. 引言纺织品作为我们日常生活中不可或缺的一部分，其舒适性一直是人们十分关注的问题。
而舒适性往往与纺织品的吸湿性能密切相关。
纺织品的吸湿性能不仅影响人体的舒适感，还与纺织品的质量、耐久性、抗菌性等性能密切相关。
因此，研究纺织品的吸湿性能对于纺织品工业的发展具有重要意义。
2. 纺织品吸湿性能的重要性纺织品吸湿性能的主要作用是调节人体的湿气和排除汗液，从而保持人体的干爽舒适。
对于户外运动服装来说，良好的吸湿性能可以加速汗液的排出，防止汗液在体表蒸发所产生的冷凝作用，保持体温的稳定。
而在室内环境中，纺织品的吸湿性能可以吸收空气中的湿气，调节室内湿度，提供更舒适的居住环境。
另外，纺织品的吸湿性能还与抗菌性和耐久性等性能关系密切，影响着纺织品的质量和寿命。
3. 纺织品吸湿性能的影响因素纺织品吸湿性能受多种因素的影响，包括纤维材料、纺织结构、后整理处理和环境条件等。
3.1 纤维材料的影响纤维材料的吸湿性能是影响纺织品吸湿性能的关键因素之一。
不同纤维材料的吸湿性能差异较大。
常见的纤维材料包括棉、羊毛、丝和合成纤维等。
棉纤维由于其较好的亲水性和多孔性，具有良好的吸湿性和透湿性。
羊毛纤维则具有较好的调湿性能，可以在湿润环境中吸收湿气，而在干燥环境中释放湿气。
合成纤维则因其结构的不同而吸湿性能差异较大。
3.2 纺织结构的影响纺织结构对纺织品的吸湿性能也有重要影响。
织物的吸湿性与透气性分析
织物的吸湿性与透气性分析在我们的日常生活中，衣物、床上用品、窗帘等各种织物无处不在。
而织物的吸湿性和透气性，这两个看似专业的特性，其实与我们的舒适度和健康息息相关。
首先，让我们来了解一下什么是织物的吸湿性。
简单来说，吸湿性就是织物吸收和保持水分的能力。
当我们出汗时，如果织物具有良好的吸湿性，它能够迅速吸收汗水，让我们的皮肤保持相对干爽，减少不适感。
影响织物吸湿性的因素有很多。
纤维的种类就是其中关键的一点。
天然纤维，比如棉、麻和羊毛，通常具有较好的吸湿性。
棉纤维内部有许多中空的管道，就像微小的吸管一样，可以快速吸收水分。
麻纤维的结构较为疏松，也有利于水分的渗透和吸收。
羊毛纤维表面有鳞片结构，能够增加与水分的接触面积，从而提高吸湿性。
相比之下，合成纤维如聚酯纤维、尼龙等的吸湿性就相对较差。
这是因为它们的分子结构比较紧密，缺乏能够容纳水分的空间。
不过，现代纺织技术通过对合成纤维进行改性处理，也在一定程度上提高了它们的吸湿性。
织物的组织结构也会影响吸湿性。
疏松的织物结构，比如针织面料，往往比紧密的机织面料更具吸湿性。
这是因为疏松的结构为水分的进入和存储提供了更多的空间。
再来谈谈织物的透气性。
透气性指的是空气通过织物的能力。
良好的透气性能够让空气在织物内外自由交换，带走湿气和热量，使我们感到凉爽舒适。
影响织物透气性的因素同样不少。
纤维的粗细和形状会产生影响。
较细的纤维组成的织物通常透气性较好，因为纤维之间的空隙较大。
而纤维的形状，如果是圆形截面，相对扁平截面的纤维，其组成的织物透气性可能会稍差一些。
织物的密度也是一个重要因素。
密度越大，织物的透气性越差。
就像我们常见的防水防风面料，通常具有较高的密度，以阻挡外界的风和水，但同时也牺牲了一定的透气性。
此外，后整理工艺也会对织物的透气性产生影响。
例如，涂层处理可能会堵塞织物的孔隙，降低透气性。
在实际应用中，我们需要根据不同的用途和环境来选择具有合适吸湿性和透气性的织物。
纺织材料的吸湿性
主链上含有亲水性的酰胺基、氨基（一NH2）、羧基（一COOH）等亲水性基团， 因此吸湿性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团较蚕丝更多，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。
维纶——大分子中含有羟基（一OH），经缩醛化后一部分羟基被封闭，吸湿性
减小，但在合纤中其吸湿能力最好。
（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。
直接吸收水：由于纤维中亲水基团的作用而吸着的水分子。 它们之间的结合力较强，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。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。它们之间的结合力较弱，主要是范德华力，同时 放出的热量也较少。
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。如羊 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。
如：棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿量增加；
棉和粘胶—同属纤维素纤维，每一个葡萄糖剩基上都含有3
个一OH，但棉纤维的结晶度为70％左右，而粘胶纤维仅30％左右，
W粘胶>W棉。
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；
（2）车间温湿度调节
如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%<规定值；
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
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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。
吸湿性对纺织材料性能的影响
第三节吸湿性对纺织材料性能的影响一、对重量的影响二、对长度和横截面积的影响：吸湿后，长度和截面积都发生溶胀，而且表现了明显的各向异性。
在长度方向的膨胀很小，而在直径方向膨胀很多。
这与纤维内部大分子结构有关，在长度方向的膨胀程度能判断大分子的取向度。
纤维的吸湿膨胀，不仅使织物变厚、变硬，而且是造成缩水的原因之一。
纱线直径变粗，弯曲程度变大，同时相互挤紧，使织物在经向回纬向比吸湿前需要占用较长的纱线，其结果是使织物收缩。
三、对密度和体积的影响：对密度的影响，开始是增大，以后又下降。
体积增加。
四、对机械性质的影响：绝大多数纤维随回潮率的增加而强力下降。
粘胶忧为突出。
但棉、麻等天然纤维素纤维的强力则是随回潮率的增加而增加。
随着回潮率的增加，纤维的塑性变形增加，变得柔软，摩擦系数变大。
吸湿后力学性质的改变主要是由于水分子进入纤维，改变了纤维分子间的结合状态所引起。
五、对热学性质的影响：吸湿放热。
在一定相对湿度下，温度越低，吸湿热越大。
六、对电学性质的影响：吸湿导电。
七、对光学性质的影响：在纤维的光学性质中，与回潮率有关的是折射率。
当纤维的回潮率升高时，纤维的折射率下降。
这是由于水分子进入后引起分子结构作某些改变所致。
第四节吸湿性的测试方法一、直接测定法1.烘箱法：称重方法一般分箱内热称（偏重）、箱外热称（偏轻）、箱外冷称（差异小，费时）。
在生产上一般多采用箱内热称。
因为操作比较简单，称得的重量虽然由于箱内热空气的浮力小而偏重，但结果比较稳定。
2.红外线辐射法：是利用红外线灯泡发出的红外线照射试样，以辐射为主，能量高，穿透力强，使材料短时间达到很高的温度，一般需要5-20分钟即可烘干。
3.高频加热干燥法：这种方法是利用高频电磁波在物质内部产生热量以去除水分，依照所用的频率分两类：一类是高频介质加热法或电容加热法，一般所用的频率范围在1~100MHZ，另一类是微波加热法，其频率范围在800~3000MHZ。
热量在材料内外同时发生烘干迅速，也较均匀。
第九章纺织材料的吸湿性.pptx
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。
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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
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。
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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
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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。
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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。
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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
g1 g0 (1W1 /100 ) 100 g1 (100 g0 )(1W2 /100 )
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g1 g0 (1W1 /100 ) 100 g1 (100 g0 )(1W2 /100 )
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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。
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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。
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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。
亲水基团：-COOH-,-NH2 ,-OH, -CONH（酰胺基）
羊毛： -CONH；-COOH,-NH2,-OH 蚕丝： -CONH；少-COOH,－NH2,-OH 棉: 每个葡萄糖剩基含三个OH；粘胶：-OH； 维纶：-OH； 腈纶：-CN 强极性；锦纶：-CONH 涤纶： 含-COO-、-CH2-，其吸水性弱
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2. 吸湿等温线的特点：
（1）曲线呈上升趋势。表明随着相对
湿度的增大，回潮率增大。
（2）曲线都呈反S形。表明吸湿机理基
本一致。 0-15% 斜率大，吸湿速率快，极性基
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。
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 )
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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。
粘胶吸湿性好于棉。
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3.纤维的比表面积和内部空隙
（1）比表面积 单位体积的纤维所具有的表面积。 纤维的表面具有吸附作用。纤维的比表面积越
大表面能越高，表面吸附的水分子数则越多，吸湿 性越好。细纤维的比表面积大，故比粗纤维的吸湿 性好些。成熟度差的棉吸湿较高。 （2）纤维内部孔隙
内部孔隙越多越大，水分子越易进入，纤维的 吸湿能力越强。
或 X 2 1 X1 1 62.5% 37.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ%
涤 / 粘的湿重混比为 62.5 / 37.5。
公式：X i
Yi (1 Wi )
n
100％
Yi (1 Wi )
i 9
第二节 吸湿机理与影响吸湿的 内部因素
一、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。
Peirce理论认为，水分子在纤维中的存在形式有： （1）直接水：亲水性基团直接吸着的水 （2）间接水：直接水本身因具有极性而再吸着的水
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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。
第九章 纺织材料的吸湿性 P43
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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……………。
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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）
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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：（2）X1
65
65 (1 0.3%) (1 0.3%) 35 (112%)
62.5%
X2
35 (112%) 65 (1 0.3%) 35 (112%)
37.5%
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2. 结晶度和聚合度的影响
化学组成相同的纤维，吸湿性不一定相同，因内 部结构不同。 （1）结晶度增大，吸湿性减小（吸湿主要发生在无定形区）
如棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿性增加 （2）聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小 如，棉: 结晶度70%左右，聚合度10000,回潮率8.5%
粘胶:结晶度30%左右，聚合度500左右,回潮率13%
标准大气条件: 温度－－20℃ ±1℃； 相对湿度－－65% ±2%
4
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）。
混合材料或混纺纱的公定回潮率：
W混＝ WiPi
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5.标准重量Gk (公定重量)
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。
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。