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。
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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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