影响纤维亲水性的主要因素

纤维的亲水性取决于其化学结构和物理结构。纤维高分子中的极性基团，常见的有羧基（—COOH）、酰胺基（—CONH）、羟基（—OH）、氨基（—NH2）等，都是亲水性基团，对水分子有相当的亲和能力，主要是通过氢键和水分子的缔合作用，使水分子失去热运动的能力，留存在纤维中。因此，纤维高分子结构中亲水性基团的数目越多，基团的极性越强，纤维的亲水性越好。
天然纤维无论是动物纤维或植物纤维，都含有较多的能够与水分子缔合的亲水基团，因为它们都是靠水分而生长的，因而天然纤维的吸湿率和保水率都很高。三大合成纤维（聚酯、聚酰胺和聚丙烯腈）中不仅所含亲水性基团数量少。而且基团的极性也弱，与天然纤维相比是疏水性的。
下表列出了几种天然纤维合成纤维的吸湿率和保水率。从表中数据可以看到，天然纤维和粘胶纤维的回潮率和保水率都很高，而合成纤维无论是对气相或液相水的吸收率都很低，它们的回潮率与天然纤维相比几乎低1 ~２个数量级，特别是广泛应用的涤纶、腈纶、和丙纶，亲水性很差，通常称之为疏水性纤维。称天然纤维和粘胶纤维为亲水性纤维。
表 各种纤维的亲水性
纤维种类            相对湿度65%时对气相           对液相水的吸收
水的吸收（回潮率%）           （保水率%）
羊毛                        14 ~16                        42
棉花                         6~9                        45~48
丝                           8~9                         —
粘胶纤维                    12~14                       60~110
聚酰胺                      47~9                         —
聚酰胺6，聚酰胺66         4.5~5.5                       10~13

另一方面，物理结构也是决定纤维亲水性的重要因素。一般认为，在纤维高分子的结晶区和高序区，活性基团之间形成交联，如纤维素中的羟基间形成氢键，聚酰胺中的酰胺基团之间形成氢键，所以水分子不容易渗入结晶区，呈现疏水性。而在非晶区或低序区以及形态结构粗糙、微孔或空隙很多的区域，水分子易于扩散和停留，表现为亲水性。除了结晶度影响纤维的吸湿性以外，在同样结晶度情况下，晶区的大小对吸湿性也有影响。一般来说，晶区小，晶粒表面积大，晶粒表面未键合的亲水基团也多，因而亲水性也高。