纤维吸湿后对重量、形态尺寸、密度等的影响

纤维吸湿后会使纤维的重量、形态尺寸、密度等发生变化，其间的主要关系分述如下。
１．对重量的影响　
纤维材料吸湿后的重量随吸着水分量的增加而成比例地增加。纺织材料的重量，实际上都是一定回潮率下的重量，因此正确表示纺织材料的重量或与重量有关的一些指标，如纤维或纱线的线密度，织物的面密度等，应取公定回潮率时的重量，即公定重量。
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２．吸湿膨胀　
2 N) O4 z9 s) |- f! D& H纤维吸湿后，其长度和横截面均要发生膨胀，体积增大，而且这种膨胀表现了明显的各向异性，即直径方向膨胀大，而长度方向膨胀小。这种各向异性也说明纤维内部分子排列结构在长度方向和横向明显的不同。由于纤维中长链大分子沿轴向排列，水分子进入无定
形区，打开长链分子间的联结点（氢键或范德华力），使长链分子间距离增加，使纤维横向容易变粗。至于纤维长度方向，是由于大分子不完全取向，并存在有卷曲构象，水分子进入大分子之间而导致构象改变，使纤维长度有一定程度的增加，但其膨胀率远小于横向膨胀率。

直径膨胀率 ＳＤ ＝ΔＤ ×１００％ /Ｄ
长度膨胀率ＳＬ＝ΔＬ×１００ ％/Ｌ
截面积膨胀率 ＳＡ＝ΔＡ×１００ ％/Ａ
体积膨胀率ＳＶ＝ΔＶ×１００ ％/Ｖ

式中：Ｄ，Ｌ，Ａ，Ｖ———分别为纤维原来的直径、长度、截面积和体积；
ΔＤ，ΔＬ，ΔＡ，ΔＶ———分别为纤维膨胀后的直径、长度、截面积和体积的增加值。
: @% \+ m5 v4 h0 V) V' c直径膨胀率和长度膨胀率可分别用显微镜和测长仪测得。下表列出了各种纤维浸在水中时所得的膨胀率，但不同资料所测得的数据相差很大，除了纤维结构差异原因外，主要是测试方法有较大的实验误差。

　各种纤维在水中的膨胀性能

纤维	ＳＤ（％）	ＳＬ（％）	ＳＡ（％）	ＳＶ（％）
棉	２０～３０	０．８～１．４	４０～４２	４２～４４
蚕丝	１６．３～１８．７	１．３～１．６	１９	３０～３２
绵羊毛	１５～１７	２．９～３．０	３２～３７	３６～４１
黏胶纤维	２５～５２	３．７～４．８	５０～１１４	７４～１２７
铜氨纤维	３２～５３	２～６	５６～６２	６８～１０７
醋酯纤维	３．０～３．９	０．１～０．３	６～８	６～８
锦纶	１．９～２．６	２．８～６．９	２．６～３．２	８～１１
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, E' M  D8 L+ r5 E! J$ {6 ~- P３．对纤维密度的影响　
吸湿对纤维密度的影响，开始时是随着回潮率的增大而密度上升，以后又下降。这是由于回潮率小时，吸附的水分子与纤维以氢键结合，而氢键长度短于范德华力的结合长度，故纤维吸附水分子后增加的体积比原来水分子体积小，从而使密度有所增加。实验表明，大多数吸湿性较高的纤维在回潮率为４％ ～６％时密度最大。待水分子大量进入充满孔隙后，纤维的体积显著膨胀，从而使纤维密度反而降低。纤维密度与回潮率间的关系如图所示。

纤维密度与回潮率的关系
' \  D, m7 [7 o１—棉　２—黏胶纤维　３—蚕丝    ４—羊毛　５—锦纶