试样的回潮率按式(1)计算：
Ri = (mi0-mi1) / mi1 (1)
式中：
Ri-第i个试样的回潮率，%；
mi0-第i个试样的烘干前质量， g；
mi1-第i个试样的烘干后质量，g；
试样的平均回潮率按式(2)计算：
R=∑Ri / n （2）
R-平均回潮率，%；
n-试样个数。
最后测得试样的平均回潮率为31.96%。由此可见由于丙烯酸基团的作用，在标准状态下该合成纤维比普通的腈纶纤维吸湿性提高了很多，同时也远远超过棉、羊毛等天然纤维。
（4）纤维吸湿过程质量测定
取出已调湿好的约1 g纤维试样在105℃烘箱内烘燥1 h，烘至试样的质量不变时，称取试样的初始重量。然后将试样放置在玻璃皿中，尽量保持蓬松状态下进入吸湿过程，每隔一段时间记录1次试样重量，当前后两次称重之差与后一次重量之比小于0.05%时，视为纤维在标准状态下达到吸湿平衡。实验采用10组纤维试样，每组试样纤维质量约为1g。
（5）纤维放湿过程质量测定
将已调湿好的纤维试样浸于蒸馏水中30 min后取出，在普通脱水机上脱水10 min，然后将纤维试样放到密闭容器中进行测量，测得的重量为试样的初始重量。然后将纤维放在标准温湿度下进行放湿，每隔一段时间称重一次，当前后两次称重之差与后一次重量之比小于0.05%时，视为已达到放湿平衡。实验采用10组纤维试样，每组试样纤维质量约为1g。
3 实验数据分析及结果讨论
从吸湿曲线中可以看出纤维在吸湿过程中的质量变化趋势，从开始至6h的初始阶段内，纤维的吸湿速率比较快，在6h后纤维的含水率迅速达到25%左右，之后纤维的吸湿速率明显下降，曲线的斜率趋于平缓，同时纤维的含水率逐渐接近饱和量；从放湿曲线中可以看出，在纤维放湿的初始阶段，即第一个24h之内，纤维的放湿速率较快，在24h之后，放湿速率明显减小，曲线也趋于平缓，纤维逐渐达到放湿平衡。最后从实验得到的数据中可以看出，在相同实验条件下，即温度22℃、相对湿度为64%，放湿的回潮率?时间曲线和吸湿的回潮率?时间曲线最后并不重叠，存在差值，即吸湿平衡回潮率小于放湿平衡回潮率，这种现象，即为纤维的吸湿滞后性或吸湿保守性。
纤维的回潮率因吸湿滞后性造成的差值称为吸湿滞后值，它取决于纤维的吸湿能力及大气的相对湿度。在同一相对湿度下，吸湿能力大的纤维，吸湿滞后值也大。同一种纤维，相对湿度较小或较大时，吸湿滞后值都小，而在中等相对湿度时，吸湿滞后值则较大。在标准大气条件下，吸湿滞后值：蚕丝为1.2%，羊毛为2.0%，粘胶为1.8～2.0%，棉为0.9%，锦纶为0.25%，而涤纶等吸湿性差的合成纤维，吸湿滞后值基本为0。从实验数据中可知：试样的吸湿滞后值约为18.98%，比粘胶、羊毛等常用纤维的吸湿滞后值都要高出许多，也从侧面表现了纤维试样有很强的吸湿能力。
造成纤维吸湿滞后性的主要成因：本纤维试样属于高吸湿纤维，在浸湿纤维时，由于水分子进入纤维内部，使纤维大幅溶胀，大分子间少数连接点被迫拆开，纤维内无定形区的分子链间的距离增加，同时也加大了纤维的无定形区，使纤维有更大的空间储存游离的水分子。放湿时，水分子离开纤维，由于大分子上已有较多的极性基团与水分子相吸引，阻止水分子离去，因而试样的放湿速率非常缓慢；另外水分子离开纤维后，无定形区纤维分子间需要重新形成交联点，但纤维分子间的距离不能完全回复到未吸湿前的情况，仍保持了较大的距离，因此纤维中保留着一部分水分子，有较高的平衡回潮率。因此同一纤维在同样的温湿度条件下，从放湿达到平衡比从吸湿达到平衡具有较高的回潮率。
4 结论
（1）在温度为22℃、相对湿度为64%条件下，该纤维的平均回潮率为31.96%，平均细度为2.19 dtex，纤维的平均拉伸强力为3.36cN。
（2）纤维的吸湿规律：实验前统一称好的1g左右的纤维试样在烘干后，其质量会有所不同，但区别不是很大，质量差异一般在0.15g之内；将纤维放入恒温恒湿实验室中吸湿后，其吸湿曲线的走向基本一致，说明该曲线代表这种纤维在吸湿过程中的基本变化规律，即如上所述，在前6小时之内的初级阶段迅速吸湿，之后速率减缓，趋于平衡。
（3）纤维的放湿规律：将实验前统一称好的1g左右的纤维试样浸湿并脱水后，各个试样间的质量差异比较大，造成该结果的原因可能在于试样的在脱水过程中受力不均匀。从五组数据所得的曲线来看，各试样放湿速率的变化基本一致，即在前30小时的初级阶段内，纤维的放湿速率较快，在30小时之后放湿速率迅速放缓并趋于平衡。
（4）试样属于快吸慢放型纤维。纤维分别达到吸湿平衡及放湿平衡时的回潮率值差18.98%，说明纤维存在吸湿滞后性，也从侧面表现了纤维试样超强的吸湿能力。
参考文献:
[1]万玉芹,吴丽莉,俞建勇.竹纤维吸湿性能研究[J].纺织学报,2004,25(3):14-15.
[2]刁彩虹,肖长发,马艳霞.高吸湿性聚丙烯腈纤维的制备[J].纺织学报,2010,31(09):1.
[3]侯海燕.户外服装新材料：高吸湿纤维[J].中国纤检,2011,03:71.
[4]USP.6330385,Cbales with Water-blocking and flame-retarding fibers,Sheu,J,December11,2001.
[5]李国星,殷保璞.高吸水纤维的研究现状、制备方法与主要用途[J].合成纤维,2009,11:10.
[6]木下直之,李维贤.高吸湿放湿性尼龙Quup的特性与开发[J].国外纺织技术,2001,200(11):12.
[7]张爽.三元共聚高吸水纤维的制备及其保鲜膜的初步研制[D].天津:天津工业大学材料专业,2005.
[8]张幼维,叶林珍,吴承训,赵炯心.硫氰酸钠法高吸湿(水)睛纶纺丝工艺及其性能的研究[J].合成纤维,2003,05:21.
[9]TURIEL E,TADEO J L,MARTIN-ESTEBAN A.Molecularly imprinted polymeric fibers for Solid-Phase microextraction[J].Analytical Chemistry，2007，79:3099-3104.
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