纤维的吸湿性
纤维知识小常识
纤维知识小常识
纤维是人们日常生活中不可或缺的一部分，它存在于我们的衣物、家居用品、食品等多个领域。
了解纤维的基本知识，对于我们更好地选择和使用纤维制品具有重要意义。
一、纤维的分类
纤维主要分为天然纤维和合成纤维两大类。
天然纤维包括棉、麻、丝、毛等，它们具有吸湿性好、透气性好、弹性好等优点。
合成纤维则是由石油化工原料经过聚合反应制成的，常见的有涤纶、尼龙、腈纶等。
二、纤维的特性
1.吸湿性：纤维的吸湿性是指纤维吸收空气中水蒸气的能力。
吸湿性好的纤
维能够保持皮肤的干爽，减少过敏和皮肤疾病的发生。
2.透气性：纤维的透气性是指纤维让空气通过的能力。
透气性好的纤维能够
保持皮肤的呼吸畅通，避免汗液滞留在皮肤上。
3.弹性：纤维的弹性是指纤维在受到外力作用后恢复原状的能力。
弹性好的
纤维能够提供更好的穿着舒适度和耐用性。
三、纤维的应用
1.纺织品：纤维是纺织品的主要原料，包括衣物、床品、家纺等。
不同的纤
维具有不同的特性，因此适用于不同的纺织品。
2.建筑材料：纤维可以用于制造建筑材料，如玻璃纤维增强混凝土、碳纤维
增强塑料等，具有轻质、高强、耐久等优点。
3.食品加工：纤维可以用于制作食品，如膳食纤维、可溶性膳食纤维等，具
有改善肠道健康、降低胆固醇等作用。
4.医疗卫生：纤维在医疗卫生领域也有广泛应用，如用于制造医疗器械、药
物载体等。
总之，了解纤维的基本知识对于我们更好地选择和使用纤维制品具有重要意义。
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）
纺织材料学课件第九章 纺织材料的吸湿性
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
织物吸湿前后织物结构的变化
缩水的利弊？
31
三、对密度和体积的影响 开始密度随着回潮率
的增大而增大，以后随着 回潮率的增大而减小。
纤维密度随回潮率的变化
32
四、对机械性质的影响
1.对强力的影响 一般纺织材料强力随吸湿增大而减小（棉、麻
除外），粘胶湿强下降非常显著。 水分子进入之后拆开了大分子之间的交联，分
1.温度 温度升高，平衡回潮率下降。
2.相对湿度 温度一定，相对湿度越高，纤维的平衡回潮率
也越高。 对于亲水性纤维，相对湿度的影响是主要的，
对于疏水性纤维，温度的影响明显。
28
3.原来回潮率的大小 从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到
的回潮率。 4.空气流速的影响
当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。
第九章 纤维的吸湿性 P43
1
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
纤维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
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
g1 g0(1W 1/10)0 100 g1 (100 g0)1(W 2/10)0
吸湿性定义
吸湿性定义吸湿性定义吸湿性是指材料对液态水分的亲和力。
指其在空气中吸收水分的性质。
吸湿性是服装材料的一项重要性能指标，它不仅与服装材料的导湿、导热等性能有关，而且对人体有着较大的生理影响。
各种纤维由于所含水分不同而有吸湿性能的差异。
化学纤维的吸湿性一般都比合成纤维高，棉纤维的吸湿性是合成纤维中最好的，麻纤维的吸湿性仅次于棉纤维。
棉纤维的吸湿性随纤维粗细程度的增加而降低。
纤维的吸湿性受环境条件的影响较大，如室内湿度增加，纤维的吸湿性就会提高。
吸湿性是构成纺织品舒适性、美观性及服用性的重要因素。
吸湿性的高低主要取决于其含水率。
吸湿性也与温度和相对湿度密切相关，通常以纤维饱和点为界，纤维在水分饱和状态下仍然吸湿称为吸湿。
除此之外，吸湿性还与纤维的形态结构有关，毛型纤维的吸湿性比棉纤维好；蓬松型纤维的吸湿性比毛型纤维好；直径小、长度短的纤维比直径大、长度长的纤维吸湿性好。
此外，纤维表面微孔的存在和大小、数量也影响着纤维的吸湿性。
例如，蚕丝、羊毛、兔毛、羊绒、驼绒、羽绒等动物毛纤维和人造毛纤维具有较高的吸湿性。
当相对湿度达到100%时，纤维的吸湿性最高。
服装面料的吸湿性主要取决于纤维的结构特点，如长丝、细丝、异形截面或有绒圈结构的纤维吸湿性好，而短纤维的吸湿性差。
影响吸湿性的因素很多，如纤维的长短、强度、伸长度、柔软度、伸缩性、光泽、颜色、含水率、杂质、比表面积、结晶度、比重、孔隙度、可压缩性、化学成分等。
不同的纤维具有不同的吸湿性能。
一般来说，细纤维的吸湿性比粗纤维高，短纤维比长纤维高，天然纤维比化学纤维高，毛型比棉型、粘胶比麻型、蚕丝比人造丝高，合成纤维的吸湿性比天然纤维高得多。
另外，纤维的含水率越接近纤维的平衡含水率，则该纤维的吸湿性愈好。
但若含水过少又易发霉变质，故应控制在一定范围内。
总之，只要掌握了这些规律并采取措施使衣料保持干燥，即便是潮湿季节穿着起来也感觉十分舒适。
吸湿性测试方法1.滴水法：将样品放入盛满蒸馏水的烧杯中浸泡，待完全润透后取出晾干，再把它投入盛有已知浓度的盐酸溶液（ 1%）的烧杯中，经充分搅拌后静置24小时，取上清液进行检验。
第二章 纤维的吸湿性
五、影响纤维吸湿的因素
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。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）。 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，所以吸湿性 较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基（-COCH3）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。
（二）. 间接测定法
1.电阻测湿仪 利用纤维在不同的回潮率下具有不同的电阻值来进行测定。 多数纤维当RH=30%～90%，M和ρm的关系是：ρm· n =K M 式中：K——常数（与试样的数量、松紧程度、温度和电压等 有关）； n——常数（随试样种类而定的）。 2.电容式测湿仪 ——以一定量的纤维材料，放在一定容量的电容器中， 由于纺织材料和水的介电常数相差很大，随着材料中含水的 多少使电容量发生变化，即可推测含水率或回潮率的大小。
二、 吸湿性的测量
（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 原理 烘箱是利用电热丝加热，当箱内温度升至规定值时，把试 样放入烘箱内，使纺织材料内的水分蒸发于热空气中，并 利用换气装置将湿空气排出箱外。由于纺织材料内水分不 断蒸发和散失，质量不断减少，当质量烘至恒量时，即为 纺织材料干重（烘燥过程中的全部质量损失都作为水分）， 最后算出回潮率指标。
三、吸湿机理
直接吸着水 ：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。 间接吸着水 ：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。 毛细水: 纤维有许多细孔，由于毛细管的作用 而吸收的水分称之~。
第三节常用天然纤维的性能特征
第三节常用天然纤维的性能特征常用天然纤维包括棉、麻、丝、毛和羊毛等，它们具有独特的性能特征。
下面将对这些常用天然纤维的性能特征进行介绍。
1.棉纤维：棉纤维是最常见的天然纤维之一，具有以下特性：-吸湿性强：棉纤维具有很好的吸湿性，能够吸收大量的湿气。
因此穿棉织物的衣物舒适度较高，适合夏季穿着。
-耐高温：棉纤维具有较高的燃点，能够耐受高温，不易燃烧，安全性较高。
-透气性良好：由于纤维间隙较大，棉织物具有良好的透气性，能够让空气流通，保持皮肤干爽。
-柔软舒适：棉纤维柔软细腻，手感舒适，穿着舒适。
2.麻纤维：麻纤维是一种坚韧、耐磨的纤维，具有以下特性：-透气性好：麻纤维纤维间隙大，透气性良好，能够保持皮肤干爽，适合夏季穿着。
-吸湿性强：麻纤维比棉纤维的吸湿性更好，能够吸收大量湿气。
-耐碱性好：麻纤维具有很强的耐碱性，容易受到酸性和中性物质影响。
-易皱缩：麻纤维容易皱缩，需要经常熨烫保持平整。
3.丝纤维：丝纤维是由蚕茧中取出的一种纤维，具有以下特性：-光泽好：丝纤维具有良好的光泽度，能够反射光线，使得丝织物具有亮丽的光泽。
-贴身性强：丝织物柔软光滑，能够贴合肌肤，给人一种舒适的感觉。
-吸湿性好：丝纤维具有较好的吸湿性，能够吸收湿气，保持肌肤干燥。
-属于蛋白质纤维：丝纤维是一种天然蛋白纤维，对皮肤无刺激，适合敏感肌肤。
4.毛纤维和羊毛：毛纤维是从动物身上取得的纤维，具有以下特性：-保暖性强：毛纤维具有较好的保暖性能，能够在寒冷的环境中提供温暖。
-吸湿性好：毛纤维能够吸收大量的湿气，保持皮肤干燥。
-弹性好：毛纤维纤维柔软有弹性，能够恢复原形，耐磨耐用。
-羊毛特点突出：羊毛是一种特殊的毛纤维，具有较好的保暖性、吸湿性和弹性，是常用的冬季保暖材料。
综上所述，常用的天然纤维具有各自独特的性能特征，可以根据不同需求选择使用。
棉纤维适合夏季穿着，具有良好的吸湿性和透气性；麻纤维适合夏季穿着，具有良好的透气性和耐磨性；丝纤维具有良好的光泽和贴身性；毛纤维和羊毛具有良好的保暖性和吸湿性。
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
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反之，如果回潮率减少dr，则其所减少的热量也应该等于Ql dr／100， 或微分热Ql等于
积分热随回潮率变大减小
2.影响纤维吸湿热的因素
①吸湿性能好的纤维，它的积分热高
②纤维的积分热随纤维的回潮率提高而减少，在饱
和时，积分热接近于零。纤维的微分热随回潮率增 加而减少。 原因：高回潮率条件下，水分子与纤维结合松弛， 产热少 。
红外光谱法
水对红外线吸收量与纤维材料含水量成比例
4.纤维吸湿滞后性
①定义：同样的纤维在一 定的大气温湿度条件下， 从放湿达到平衡和从吸 湿达到平衡时，两种平 衡回潮率不相等，前者 总是高于后者。
②吸湿滞后性的原因
纤维吸湿滞后性的原因可以用水分子进入或 离开纤维引起纤维干、湿结构的变化性能
亲水性纤维——天然纤维、再生纤维 疏水性纤维——合成纤维
吸湿性影响纤维的纺织加工性能
静电现象
吸湿性影响纺织品的使用舒适性
吸湿导汗
纤维吸湿性的研究内容
纤维的吸湿平衡（老知识） 纤维的吸湿热 纤维材料的吸湿速率 吸湿与纤维性能之间的关系 纤维的吸湿机理与理论
如图，若纤维在放湿过程中达到a点，平衡后再进行吸湿，其吸湿曲线是沿着 虚线ab而变化。同样，若纤维的吸湿过程到达c点平衡后，再进行放湿，则其 放湿曲线是沿着虚线cd而变化。——纤维的回潮率与纤维的吸放湿历史有关， 试样需要预调湿。
二、纤维的吸湿热
纤维吸湿放热的原因：当纤维吸收水分时，会产生 热量，热是由于纤维分子与水分子之间的吸引而结 合时水分子的动能降低而转换成热能被释放出来。
1-羊毛 2-粘胶纤维 3-蚕丝 4-棉 5-醋酯纤维 6-锦纶 7-腈纶 8-涤纶
④吸湿滞后圈(直观反映吸湿滞后性)
在一定温度条件下，纤维材料由 放湿达到平衡回潮率和大气相对 湿度间的关系曲线，称为放湿等 温线。 由于纤维的吸湿滞后性，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 吸湿滞后的差值与纤维的吸湿能 力有关。一般规律是吸湿性大的 纤维差值比较大
②吸湿积分热W，也称为润湿热。
是指在一定回潮率条件下，1g质量干燥的纤维 材料，达到完全润湿时所产生的热量 单位为Ｊ/g
③微分热与积分热之间的关系
当回潮率增量dr时，产生的热量为Qldr/100。如将其从r积分到饱和回 潮率r时，这就是当回潮率为r时的积分热，即 对微分热曲线求积分
W是r的函数（见下图）
一、纤维的吸湿平衡
1.吸湿平衡：
单位时间内从纤维制品中 放出或蒸发出来的水分等 于它吸收大气中的水分 是一种动态的吸湿和放湿 的平衡状态 吸湿与大气条件有关，标 准大气条件：温度为20℃， 相对湿度为65%
吸湿的平衡
2.表征吸湿性能的指标
回潮率（moisture regain）W
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 吸湿微分热的测量 直接测量纤维的微分热是困难的，但可以测量与纤维微分热有 关的其他性能，然后经换算得到。 量热器法：按积分热的测量方法，获得纤维的积分热—回潮率 曲线，然后算出该纤维在任何给定回潮率时的微分热。 吸湿等温线法：利用在一系列不同温度下的纤维的吸湿等温线 可以计算得到该纤维在不同回潮率时的微分热的一种方法。
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
应用最多 存在难以完全脱水、物质挥发干重称量精度低等问题
红外线干燥法（远红外）
利用红外线加热，速度快，设备简单 易局部过热，使材料变质
高频加热干燥法
利用极性分子和水分子在高频电场下转向摩擦生热烘干，干燥均匀
真空干燥法
真空降低水的沸点 适用于不耐高温的纤维
吸湿剂干燥法（五氧化二磷粉末、氯化钙颗粒）
间接法：利用纤维中含水率与纤维性能间关系的
原理来测试 电阻测湿法
纤维回潮率不同，纤维的电阻不同
电容式测湿法
纤维回潮率不同，纤维的电容不同
微波吸收法
水和纤维材料对微波的吸收和衰减程度不同
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。
含水率（moisture percentage）M
标准回潮率
标准大气条件下（温度为20℃，相对湿度为65%）纤维 的回潮率
便于比较不同纤维材料的吸湿性
公定回潮率
人为规定的回潮率
为了贸易中计量和核价的需要而制定
混合原料的公定回潮率
W-各原料公定回潮率；P-各原料的干燥质量分数；
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。