第七章 纺织材料的吸湿性
纺织材料的吸湿性
润湿性：是指纺织材料从水溶液中吸着水分的能 力。
吸湿状态影响到：纤维性能；纺织工艺； 织物舒适性；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
——纺织材料在公定（标准）回潮率时的重量。
G kG o(1W k)G a((1 1 W W a k))
式中：Ga纺织材料湿重；G0 纺织材料干重 Wk公定回潮率；Wa实际回潮率
干混比换算成投料比的计算。
练习
1. 一批腈纶重1000g，取50g试样烘干后称得其干重 为49.2g，求该批腈纶的回潮率和标准重量。（腈 纶的公定回潮率为2.0%）
湿重的百分比。
回潮 W(率 %G )aG010% 0含水 M(率 %G )aG010% 0
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%
腈纶：大分子中虽有极性强的氰基（―CN），但绝大部 分形成规整排列
涤纶、丙纶：缺少亲水性基团
2．纤维的结晶度和聚合度
结晶度增大，吸湿性减小； 聚合度增大，游离基团减小，吸湿性减小； 取向度对材料的吸湿性几乎无影响。
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%
极性基团有：
羊毛、蚕丝： ---COOH， ---NH2 ，---OH 棉：每个环上含有三个---OH
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。
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。
纤维的吸湿性纺织材料学
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。 国标准规定为： 大气压力：1个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱）
（2）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。
三、纤维的吸湿机理与理论
1. 吸湿机理
水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。
2. 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4ห้องสมุดไป่ตู้5
相对湿度对吸收水分子数的影响
直接吸收水： 由纤维分子中的亲水基团直接吸着的水分子。
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： 接续在已被吸着的水分子上，间接地靠在纤维大分 子上，也包括凝结在表面和孔隙的水。
结合力较弱，主要是范德华力，放出热量较少。
（吸湿性大的纤维，吸湿滞后值比较大）
• 调湿和预调湿
调湿：将被测纤维直接放在标准大气条件下进行 平衡。 预调湿：对纤维进行（45±2）℃的预烘，以消 除纤维吸湿的“记忆”，达到由吸湿平衡获得的
回潮率值。
2. 吸湿滞后产生的原因 能量获得概率的差异 水分子进出的差异 纤维结构的差异 水分子分布的差异 热能作用的差异 此外还有纤维表面能的变化、反复吸湿的作用、 其它杂质的带入等。
（2） Speakman的三相理论
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 ；
纺织材料学考研题库及答案
纺织材料学考研题库及答案在纺织材料学领域，考研题库通常涵盖了从纤维的化学性质、物理性质到纺织品的加工技术等多个方面。
以下是一些可能包含在考研题库中的问题以及相应的答案。
问题1：简述天然纤维和合成纤维的区别。
答案：天然纤维是指从植物或动物中直接提取的纤维，如棉花、羊毛、蚕丝等。
它们具有可再生、生物降解性、吸湿性好等优点。
合成纤维则是通过化学或物理方法人工合成的纤维，如聚酯纤维、尼龙等。
它们通常具有高强度、耐磨损、易清洗和可塑性好等特点。
问题2：解释纺织材料的吸湿性及其对纺织品的影响。
答案：吸湿性是指纤维材料吸收周围空气中水分的能力。
良好的吸湿性可以使纺织品更加舒适，因为它能够调节皮肤表面的湿度，减少汗水的积聚。
然而，过高的吸湿性也可能导致纺织品在潮湿环境中变得沉重，影响其使用性能。
问题3：描述纺织品在加工过程中的热定型过程。
答案：热定型是一种通过加热使纤维或织物达到稳定状态的过程。
在这一过程中，纤维或织物被加热到一定温度并保持一段时间，然后迅速冷却。
这有助于固定纤维的形状，提高其尺寸稳定性，减少因温度变化引起的收缩。
问题4：解释纺织品的抗皱性和抗皱性纺织品的加工方法。
答案：抗皱性是指纺织品抵抗皱纹形成的能力。
提高纺织品抗皱性的加工方法包括使用抗皱纤维、通过化学处理增加纤维的弹性、以及采用特殊的织物结构设计。
例如，使用交联剂对纤维进行化学处理，可以增加纤维的弹性，从而减少皱纹的形成。
问题5：讨论纺织品的耐磨性及其测试方法。
答案：耐磨性是指纺织品在受到摩擦时抵抗磨损的能力。
测试纺织品耐磨性的方法通常包括马丁代尔耐磨测试（Martindale abrasion test），该测试通过模拟纺织品在日常使用中受到的摩擦，来评估其耐磨性。
问题6：简述纺织品的保暖性和影响因素。
答案：保暖性是指纺织品在寒冷环境中保持热量的能力。
影响纺织品保暖性的因素包括纤维的类型、纤维的细度、织物的密度、以及织物的结构。
一般来说，较粗的纤维和较密集的织物结构能够提供更好的保暖性。
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
。
2020/12/10
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。
什么是材料的吸湿性
什么是材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在特定条件下吸收水分的能力。
吸湿性是材料的一个重要性能指标，对于许多工业和生活领域都具有重要的意义。
材料的吸湿性不仅影响着材料的物理性能，还直接关系到材料的使用寿命和稳定性。
因此，了解材料的吸湿性对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。
材料的吸湿性主要受到材料的化学成分、结构和表面性质的影响。
一般来说，极性分子的材料具有较强的吸湿性，例如羧酸、羟基等官能团的存在会增加材料的吸湿性。
此外，材料的孔隙结构和表面形貌也会对吸湿性产生影响，孔隙结构复杂、表面积大的材料通常具有较强的吸湿性。
材料的吸湿性对于材料的性能有着重要的影响。
首先，吸湿会改变材料的物理性能，例如导热性、机械性能等。
水分的存在会导致材料的导热系数增加，同时也会影响材料的强度和韧性。
其次，吸湿还会影响材料的化学性能，例如腐蚀性、生物降解性等。
水分的存在会加速材料的腐蚀和生物降解过程，从而降低材料的稳定性和使用寿命。
在实际应用中，了解材料的吸湿性对于材料的选择和设计具有重要意义。
例如在包装材料的选择中，需要考虑包装材料对水分的吸收情况，以避免产品受潮变质。
在建筑材料的选择中，需要考虑材料的吸湿性对建筑结构的影响，以确保建筑物的稳定性和耐久性。
在纺织材料的选择中，需要考虑纺织品对水分的吸收情况，以确保穿着舒适和保暖性能。
总之，材料的吸湿性是材料的重要性能指标，对于材料的选择、设计和应用具有重要的意义。
了解材料的吸湿性能够帮助我们更好地选择合适的材料，设计出更加稳定和可靠的产品，从而提高产品的质量和可靠性。
因此，对于材料的吸湿性进行深入的研究和了解，对于提高材料的性能和推动材料科学的发展具有重要的意义。
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第六章纺织材料的吸湿性
一. 名词解释
1. 吸湿积分热
2. 吸湿微分热
3. 标准重量(公定重量)
4. 回潮率
5. 含水率
6. 吸湿性
9. 实际回潮率
10. 平衡回潮率
11. 标准回潮率
12. 公定回潮率
13. 标准状态
14. 吸湿等温线
15. 吸湿等湿线
16. 吸湿滞后性
17. 直接吸着水
18. 间接吸着水
19. 吸湿膨胀
20. 吸湿放热
21. 吸湿平衡
22. 调湿
23. 予调湿
24. 箱内热称
25. 箱外热称
26. 箱外冷称
二. 填空题
1. 测定吸湿性能的方法通常分为__________和_________两大类。
2. 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时, 称为___________。
3. 试样在标准大气下, 经调湿平衡后测得的回潮率叫______________。
4. 纤维高聚物中的基水基团常见的有__________、_________、_________、___________等。
5. 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__________。
6. 吸湿主要发生在纤维内部结构中的_____________区。
7. 在同样结晶度下, 一般说来, 晶粒小的吸湿性_____________。
8. 棉经丝光后, 结晶度比丝光前___________, 吸湿量比丝光前_________。
9. 纤维大分子的取向度对吸湿性影响______________。
10. 纤维愈细, 比表面积愈大, 吸湿性______________。
11. 达到吸湿平衡时的回潮率称为_____________。
12. 干燥的纤维放在一般大气中后, 其吸湿速度表现为开始_________, 以后__________。
13. 吸湿等温线是指在一定大气压力和温度下, 纺织材料的_____________和
____________的关系曲线。
14. 有资料表明, 在标准状态下, 因吸湿滞后造成的误差范围, 羊毛约为_____________, 棉约为___________。
15. 纺织材料进行予调湿的目的是为了消除因___________所造成的误差。
16. 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_____________。
17. 纤维充分润湿后, 在长度方向的膨胀_______________; 在直径方向膨胀______________。
18. 干重一克的纤维, 从_____________开始吸湿到完全润湿时所放出的热量称为______________。
19. 纤维的回潮率变化引起电阻和介电系数的变化, 根据这个原理可用来制造____________, 这是属于_____________测取回潮率。
20. 由于烘箱温度升高, 箱中空气的相对湿度_____________。
21. 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_____________。
22. 箱外热称时, 因试样受___________作用影响, 使称得的重量偏_______。
23. 红外线辐射干燥法, 是利用____________照射试样, 这种方法在热量传递上以_____________为主。
三. 是非题
1. 纺织材料吸湿性, 是指在空气中吸收或放出气态水的能力。
( )
2. 由于纺织材料具有吸湿滞后现象, 所以试验前应对试样进行调湿。
( )
3. 纺织材料在折算到标准回潮率时的重量叫标准重量(公定重量)。
( )
4. 纤维高聚物中的极性基因, 常见的有羟基、胺基、酰胺基、羟基等, 这些都是亲水性基因。
( )
5. 直接吸着水因为与纤维大分子的结合力比较大, 所以产生的吸湿热就小了。
6. 已经被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他水分子。
( )
7. 大分子的聚合度对纤维吸湿能力有时有一定的影响。
( )
8. 纤维暴露在大气中, 表面会吸附一定量的水气, 但这种作用不产生热效应。
( )
9. 成熟差的原棉比成熟好的原棉吸湿性大。
( )
10. 油脂含量高的羊毛吸湿能力减小。
( )
11. 纤维吸湿或放湿与时间的关系近似成直线关系。
( )
12. 从图看出各种纤维的吸湿等温线都呈S形。
( )
13. 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。
( )
14. 在做棉纤维的物理试验时, 如果其实际回潮率低于标准回潮率, 就不需考试进行予调湿。
( )
15. 同一种纤维的吸湿等温线与放湿等温线重合。
( )
16. 吸湿性大的纤维因吸湿滞后造成的差值也比较大。
( )
17. 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。
( )
18. 在相对湿度一定时, 纤维的实际平衡回潮率就一定。
( )
19. 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。
( )
20. 绝大多数种类的纤维, 随着回潮率的增加, 其强度是下降的。
( )
21. 各种纤维的吸湿积分热不同, 说明它们的吸湿能力不同。
( )
22. 烘箱温度即使超过100℃, 箱内的相对湿度不可能达到零。
( )
23. 烘箱温度升高, 可使试样内水分子动能增大和箱内相对湿度降低, 这是有利烘燥的, 所以烘燥温度应越高越好。
( )
四. 问答题
1. 影响纺织纤维吸湿的自身因素有哪些?
2. 影响纤维吸湿的外界因素主要有哪些?
3. 纤维吸湿膨胀的特征如何? 与纤维分子结构有何关系?
4. 纤维吸湿等温线的特征如何? 试用吸湿机理说明之。
5. 试推导含水率与回潮率的关系式。
6. 比较烘箱测湿时, 箱内热称, 箱外热称和箱外冷称的称重情况, 并分析其原因。
7. 为什么粘胶纤维和麻的吸湿能力大于棉, 合成纤维的吸湿能力低于天然纤维, 以及成熟度差的棉纤维吸湿能力大于成熟度好的棉纤维?
8. 为什么必须将纤维放在标准温湿度条件下一定时间调湿后才可进行物理性能的测试? 当纤维含水较多时, 为什么还需先经予调湿?
五. 简答题
1. 影响纺织纤维吸湿的自身因素有哪些?
2. 影响纤维吸湿的外界因素主要有哪些?
3. 纤维吸湿膨胀的特征如何? 与纤维分子结构有何关系?
4. 纤维吸湿等温线的特征如何? 试用吸湿机理说明之。
5. 说明纤维吸湿后体积、密度、强度、伸长率、摩擦系数的变化。
六. 计算题
1. 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％)
2. 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％)
3. 有一批混纺原料, 称见重量为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％)
4. 计算50／50棉／维混纺纱的公定回潮率。
5. 计算65／35涤／粘混纺纱在公定回潮率时的混纺百分比。