3.应用（1）吸湿放热与保暖性（2）吸湿放热与纺织材料储存六、对电学性质的影响高聚物的特殊分子结构，赋予纤维具
有高的电绝缘性能。??纤维吸湿——绝缘性能下降，介电系数上升，介电损耗因素增大。使纤维的比电阻下降，减缓静电现象。??
应用：电阻式和电容式电气测湿仪。七、对光学性质的影响吸湿会影响纤维的折射、反射、透射和吸收性质，进而影响纤维的光
泽、颜色，以及光降解和老化性能。当纤维的回潮率升高时，纤维的光折射率、透射率和光泽会下降，光的吸收会增加，颜色会变
深，光降解和老化会加剧等。原因：由于水分子进人纤维后，引起分子结构作某些改变造成的。综上所
述，纤维的吸湿有利有弊，但赋予纤维适当吸湿利远大于弊，因为这可以提供使用的舒适性和抗静电性。而分析吸湿后纤维性质的改变，也正是发扬
吸湿优势，克服吸湿缺陷，获得更理想的纤维材料，或成为改进加工工艺的依据。第四节?吸湿性的测试方法吸湿性的测试方法：分为直
接法与间接法两大类。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2.红外线辐射法3.高频加热干燥法4.吸湿剂干燥法5.真空干燥法烘
箱法测试1.原理2.取样3.确定试验参数4．试验步骤优点：检验历史长，测得的结果比较稳定；缺点：耗电量大
，时间长，并易损坏试样；????纤维内的一些油脂或其他物质的挥发，影响测定结果的真实性；??
??干重不是绝对的干重。红外线辐射法利用红外线灯泡发出来的红外线照射试样，能量高，穿透力强，使材料内部在短时间内达
到很高的温度，将水分去除。????一般情况下只要5～20min即可烘干。优点：烘干迅速、耗电量省、设备简单；缺点：试
验结果不稳定（温度无法控制，能量分布也不均匀，局部过热而使材料烘焦变质）高频加热干燥法——利用高频电磁波在物质
内部产生热量以去除水。?高频介质加热法或电容加热法（频率范围为1～100MHZ）；?微波加热法（频率范围是800～
3000MHZ）。优点：从材料内部产生高热，一次烘燥量也比较大，迅速而均匀；加热设备直接作用于被烘燥的物体上，热损失小；
缺点：设备费用高，投资多、耗电量大，运转和维修费用较高，水汽蒸发过快，常引起纤维曝裂；微波对人体有害，必须很好加以屏
蔽。?吸湿剂干燥法将纺织材料和强烈的吸湿剂放在同一个密闭的容器内，利用吸湿剂吸收空气中的水分，使容器内空气的相
对湿度达到0%。吸湿剂：干燥的五氧化二磷粉末（效果最好）；???????干燥氯化钙颗粒状（最常用）。优点：
比较准确缺点：适用于小量试样，否则吸不干，成本高，费时长（一般在室温下达到真正吸干约需4～6周的时间）。真空干燥法
将试样放在密闭的容器中抽取真空，在一定的真空度下，再对容器用电阻丝加热，加热的温度可以自动控制。一定时间后由于水汽被出除，真
空度变小用差压法即可推算水分的含量。优点：不需要称取干重，工作简便，试样用量很少；????可在较低温度（60～7
0°C）下将试样中的水分去除,烘干时间减少且可避免材料氧化变质.测定结果精确可靠而设备费用也不高。
二.间接测定法???——利用纺织材料中含水多少与某些性质密切相关的原理，通过测试这些性质来推测含水率
或回潮率。特点：不用去除材料中的水分，不损坏试样，速度很快,可以不接触试样在生产上可用作连续测定
，便于对回潮自动监控；????影响因素较多，在稳定性、准确性和适应性欠佳。1.电容式测湿仪
2.电阻测湿仪电容式测湿仪——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。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·Mn=K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）。
有：极板式、插针式和罗拉式等。作业：1．什么是纤维的吸湿性？其指标有哪些？纤维的吸湿机理是什么？2.
影响纤维材料吸湿性德原因有哪些？2.什么是纤维的吸湿滞后性？其产生的原因是什么？3.简述吸湿对纤维材料性能的影响。
b.车间温湿度调节如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%<规定值；纤维处于吸湿时,车间空气的RH%>规定
值。四、吸湿等湿线（RH%一定，W-T的关系曲线)1.定义：纤维在一定的大气压力下，相对湿度一定时，平衡回潮
率随温度而变化的曲线，称为吸湿等湿线。2.曲线：一般规律：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。返回羊毛和棉的吸湿等湿线第三节?影响纤维吸湿的因素
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；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。(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
）。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
。蛋白质纤维：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：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。锦纶6、锦纶66——大
分子中，每6个碳原子上含有一个酰胺基（-CONH-），所以也具有一定的吸湿能力。腈纶——大分子中只有亲水性弱的极性基团氰
基（-CN），故吸湿能力小。涤纶、丙纶——因缺少亲水性基团，故吸湿能力极差，尤其是丙纶基本不吸湿。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。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；????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。4．纤维内的伴生物和杂质a.棉b.羊毛c.麻d.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，也即是单位体
积空气内的水分子数目越多，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：对亲
水性纤维来说，相对湿度对回潮率的影响是主要的，对疏水性的合成纤维来说，温度对回潮率的影响明显。3.气压的影响
4.纤维原来回潮率大小的影响?由吸湿滞后性我们可知，当纤维材料置于一新的大气条件下时，其从放湿达到平衡时的回潮率要高于
从吸湿达到的回潮率。故纤维原来回潮率大小也有一定的影响。第四节吸湿对纤维性质的影响一、对重量的影响???????纤
维材料的重量随吸着水分量的增加而增加。二、对纤维体积的影响?????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。原因：由于吸湿主要是水分子进入无定形区，挤开分子间距，形成分子
链的弯曲，使纤维形态变粗，而纤维的纵向增长作用不明显，故长度变化很小。纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和体积的增大率
如下式：???????Sd=⊿D/D；Sl=⊿L/L；Sa=⊿A/A；??Sv=⊿V/V???
式中：D、L、A、V—纤维原来的直径、长度、截面积和体积；⊿D、⊿L、⊿A、⊿V—纤维膨胀后，其直
径、长度、截面积和体积的增加值。各种纤维在水中的膨胀性能表纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性，即SD>SL。各
向异性值用fs表示：fs值的大小与纤维中分子的取向有关:完全取向的纤维fs＝1；完全随机排列的纤维,SD=S
L，则fs=0。如此，fs可以间接地表达纤维分子排列的取向度，尤其是无序区中的分子取向。fs值越
大，纤维材料的取向度就越大。纤维吸湿膨胀的各向异性，会使织物变厚、变硬，并产生收缩。图织物吸湿前
后织物结构的变化原因：吸湿后纱线变粗，导致纱线在织物中的弯曲程度增加；而纱线的长度基本不变，致使织物收缩，而且即
便织物干燥后，这种收缩仍无法回复，这种浸水后的收缩称“缩水”。织物缩水会使湿的织物变厚、变硬、变密，不便于洗涤；使干燥后织物变厚，
变疏松和变得有弹性，但尺寸变小、变短。三、对密度的影响纤维密度随回潮率的增加呈先增大后减小的趋势。大多数纤维在W
=4%～6%时密度最大。原因：水分先进入纤维的空隙，质量增加而体积不变，因此密度增加；随后，随着回潮率再增加，
纤维体积显著膨胀，而水的比重小于纤维，因此密度下降。几种纤维密度随回潮率变化图四、对纤维力学性质的影响纤维吸湿后，其力学性
质如强力、模量、伸长、弹性、刚度（抵抗外力作用下变形的能力）等随之变化。一般纤维随着回潮率的增加
，其强力、模量、弹性和刚度下降，伸长增加。原因：是大分子链间的相互作用减弱，分子易于构象变化和滑移，故强力、模量下
降，伸长增加。对强力的影响：a.一般规律是W增加，其强力会下降；b.吸湿能力差的纤维，W增加，强力变化不太显著c.
棉、麻纤维，吸湿后强力反而增加；（原因：吸湿后，由于分子间作用的部分解开与调整，大分子受力的不均匀性得到改善。当纤维受力
时，承力的大分子根数增多，反而使纤维强度增加。）常见纤维在润湿状态下强伸度变化表对纤维伸长率的影响：??W增
加，伸长率有所增加；原因：水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑
移的缘故。对纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。温湿度对纺织加工的影响很大，
主要就是由于纤维吸湿后机械性能发生变化引起的。如回潮率太低，则纤维或纱线的刚性变大，加工中易于断裂；如回潮率太
高，则纤维中的杂质难于清除同时易于相互纠缠成结或绕在机件上，影响加工的正常进行。.五、对热学性质的影响纤维吸湿放热1.原因
：由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基因所吸引而与之结合，分子的动能降低而转换
为热能被释放出来的缘故。2.指标：吸湿微分热：纤维在给定回潮率时吸着1克水放出的
热量。单位为J/g????????各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近，
约为1150～1350J/g。吸湿积分热：在一定的温度下，1g干燥纤维从某一回潮率吸湿到
达完全润湿，所放出的总热量，单位为J/g（干纤维）。???吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大
。各种纤维的吸湿积分热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。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（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：86~106kPa
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：T20±2℃，RH65±2%；二级标准：T20±2℃，RH65±3%；
三级标准：T20±2℃，RH65±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。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，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
常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率纤维种类标准回潮率（％）公定回潮率（％）
原棉7~811.1苎麻（脱胶）7~812亚麻8~-1112黄麻12~16(生麻），9~13
(熟麻）14细羊毛15~17--洗净毛--15山羊毛--15干毛条--18.2
5油毛条--19桑蚕丝8~911.0粘胶纤维13~1513醋酯纤维4~77涤纶
0.4~0.50.4锦纶63.5~0.54.5锦纶664.2~4.54.5腈纶1.2~2.
02.0维纶4.5~5.05丙纶00氯纶--0氨纶--1常用纱线的公定回潮
率（4）标准重量——纺织材料在公定回潮率时的重量。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:-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；?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。图4-5相对湿度对吸收水分子数的影响(2)粘着水（表面吸附水）
???——纤维因表面能而吸附的水分子。??毛细水和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。
(3)毛细水??——纤维无定形区或纤维集合体纤维间存在空隙，由于毛细管的作用而吸收的水分。与纤维结构（结晶度）和纤维集合
体的结构有关??微毛细水：存在于纤维内部微小间隙之中的水分；?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）纤维中的伴生物和杂质如：棉纤维中果胶吸湿
脱脂棉吸湿>未脱脂棉2．吸湿过程水分子先吸附至纤维表面，水蒸气向纤维内部扩散，与纤维内大分子上
的亲水性基团结合，水分子进入纤维的缝隙孔洞，形成毛细水。第二节?大气条件与纤维吸湿一、吸湿平衡与平衡回潮率??
纤维吸、放湿是一个动态平衡的过程。纤维材料的含湿量随所处的大气条件而变化。吸湿平衡：
纤维在单位时间内吸收的水分和放出水分在数量上接近相等，这种现象称之。
平衡回潮率：将具有一定回潮率的纤维，放到一个新的大气条件下，它将立刻放湿或吸湿，经过一定时间后，它的回潮率逐
渐趋向于一个稳定的值，称为平衡回潮率。特点：1.都是对数曲线?；2.?起始段快，以后减慢直至平
衡?；3.吸湿平衡所需要的时间<放湿平衡所需时间；?????4.吸湿平衡W不等于放湿平衡W。
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，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，纤维材料因放湿达到的平衡回潮率与大气相对湿度的关系曲线。?2.常用纤维的吸湿等温线
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；RH=15%～70%时，曲线的斜率比较小；R
H>70%时，曲线斜率又明显地增大。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。在相对湿度较小时，回潮率增加率较大，这是因为纤维中的极
性基团直接吸收水的速率较大；当相对湿度在15%~70%左右范围内，纤维材料的回潮率增加较小，这是由于纤维易于被水分子占据位置和空
间，水汽压不足以凝结和拓展位置与空间，且水分子的进入受阻，速度减慢；当相对湿度很大时，水汽压足以促成水的凝结，并能膨胀纤维，开辟
新的空间，故平衡回潮率的增加率也较大。吸湿等温线与温度有密切的依赖性，所以一般都是在标准温度下试验所得。如果温度
过高过低，即使同一纤维，吸湿等温线的形状，也会有很大的不同。三、吸湿滞后性（吸湿保守现象）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，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者
，这种现象称之。2.吸湿滞后产生的原因(1)能量获得概率的差异在吸湿过程中
，水分子具有动能和较大的运动自由程；放湿过程中，水分子运动能量低，活动范围小水分子进出的差异(2)水分子进出的差异在纤维吸湿过程中，纤维内的通道和位置是敞开和空着的，水分子可以很方便地从任意通道进入空位而被吸附，并且吸附可以同时多位进行。而在放湿过程中，各通道已被占位的水分子或液态水堵塞，(3)纤维结构的差异吸湿后纤维不可逆的膨胀与微结构的变化。水分子的挤入，纤维分子间，微结构单元间的距离会被拉开，孔隙和内表面增大，这种变形往往是塑性的。水分子分布的差异(4)水分子分布的差异水分子在纤维吸、放湿时的浓度是不一致的，而且浓度的分布也是不一致的。(5)热能作用的差异水分子进入纤维附着或停留将释放热能，使纤维内的温度升高，有利于水分的再进入,水分子的退出需获取能量而运动吸湿滞后圈图3.应用a.调湿和预调湿：调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率。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～lh），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。 |
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