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第3章纺织纤维的基本理化性能1.了解纺织纤维与纺织品的关系。2.了解纺织纤维的物理结构，包括纤维长度、纤维的细度、纤维的横截面及纵向形态结构、纤维的卷曲性能。掌握纤维细度的表征方法。3.掌握纺织纤维的吸湿现象及吸湿大小的影响因素，吸湿量的表示方法，纤维的溶胀。4.掌握纺织纤维的强度、纤维的伸长性、纤维的初始模量、纤维的拉伸弹性、纤维的断裂功与耐磨性等拉伸性质。了解纤维的弯曲性质、扭转性质和压缩性质等其他力学性质。本章学习要求5.了解纤维比热容、导热性、耐热性等热学性质。6.了解纤维的点燃温度和火焰最高温度，燃烧特性等纤维的燃烧性能。掌握纤维的极限氧指数。7.了解纤维的导电性能，静电及消除等电学性质。8.了解纤维的折光指数与双折射率，纤维的光泽，纤维的耐光性，二向色性等光学性质。9.熟悉纺织纤维的鉴别方法。10.了解纺织纤维的分类。本章学习要求目录第二节纺织纤维与纺织品第三节纺织纤维的物理性能第四节纺织纤维的吸湿性第五节纺织纤维的力学性质第六节纺织纤维的热学性质第八节纺织纤维的电学性质第九节纺织纤维的光学性质第七节纺织纤维的燃烧性第一节纺织纤维的分类第十节纺织纤维的鉴别方法1.按来源天然动物的毛发－－绵羊毛、兔毛、无机纤维：玻璃纤维、金属纤维（金属丝）、碳纤维等纤维素纤维：粘胶、铜氨、Lyocell纤维等纤维素的衍生物：醋酸纤维蛋白质纤维植物来源：大豆纤维、花生纤维动物来源：丝素纤维合成纤维碳链纤维：腈纶、氯纶、丙纶、维纶等杂链纤维：涤纶、锦纶、氨纶等纺织纤维化学纤维素纤维蛋白质纤维有机无机（矿物纤维）：石棉[存在于地壳的岩石中，用于建筑（石棉瓦）[建筑和防火，纺织一般不用，会致癌]丝纤维－－桑蚕丝、柞蚕丝等（唯一的天然长丝）再生纤维（人造纤维）种子纤维－－棉纤维、木棉纤维韧皮纤维－－亚麻、苎麻、黄麻等叶纤维－－剑麻、焦麻等果实纤维－－椰子纤维羊绒、牦牛毛等（植物纤维）（动物纤维）高性能纤维：聚苯并双额噁唑（PBO）纤维、聚苯并咪唑（PBI）纤维，芳纶等有机纤维纤维纤维纤维第一节纺织纤维的分类2.按线状状态（长度）天然：蚕丝，长度约5×106mm化学：如人造粘胶长丝、涤纶长丝天然：棉、麻、毛，其中羊毛较长如人造毛、毛/涤中的涤纶纤维如人造棉、涤/棉织物中的涤纶纤维如中长纤维仿毛产品化学长丝短纤维不需纺纱，可直接用于织布。（长度可根据卷装长度而定）必须先纺纱，然后才能织布线密度0.13～0.16特（1.2～1.5旦）毛型：仿毛纤维，长度75mm，棉型：仿棉纤维，长度30～40mm，之间，线密度0.22～0.38特（2～3旦）中长型：长度50～70mm，介于棉型和毛型线密度0.33～0.77特（3～7旦）纺织纤维第二节纺织纤维与纺织品一、服用纺织纤维及其纺织品：服用纤维材料，制成服装后需满足的条件。1.卫生保健功能：良好的透湿及对皮肤的保护功能。2.适应活动功能：也叫物理舒适功能或弹性舒适功能。较好的延伸性和较好的弹性回复性能。3.耐用功能：足够的强度、延伸性和柔软性等力学性能，经受得起化学加工、洗涤、体液和日晒作用。4.装饰、美观功能：一定的形状稳定性、悬垂性和免烫性。二、装饰用纺织纤维及其纺织品：可以分三类。1.服用装饰：如领带、领结、头巾等。2.室内装饰：如床上用品、地面装饰、墙面装饰、家具装饰等。是装饰纺织品主体。3.商品包装及书籍装饰：比较重视外观效应，一提升商品档次。三、产业用纺织纤维及其纺织品：1.产业用纺织品：非服饰用和装饰用的纺织品。使用的纤维比较刚硬。2.主要特点•对性能和功能要求高：针对不同使用场合和用途，要具备特定的性能和功能以满足使用的需要。•专业特性更强：服用和装饰用纺织品，专业面较窄，产业用纺织品专业特色突出。•加工方法与使用设备更加专业化：需要特定的设备对特定的产品进行加工。•使用寿命不同：不同的产品要求不同。四、纤维性能与产品用途纺织品对纺织纤维的要求：纺织品的基本组成物质：纺织纤维。纺织纤维性能对纺织品的使用性能起决定性作用。不同纺织品对纺织纤维的不同要求：见P109表3－1。纤维品质与产品性能的关系：见P110表3－2。选择纺织纤维的依据：产品用途为依据，纤维性能为中心，此外还要考虑所选纤维在产品加工和使用中的问题。表3－1不同用途纺织品对纤维性能的要求纺织品纤维性能普通衣料强伸性、弹性、尺寸稳定性、吸湿性、拒水性、透气性、保温性、隔热性、抗静电性、阻燃性、抗菌性、防虫性、消防安全性等特殊衣料耐光性、耐气候性、耐热性、耐磨性、防水性、防火性、高强度、防辐射性、高模量等装饰用品阻燃性、隔热性、隔音性、抗静电性、防霉抗菌性、耐磨性等产业用品高强力、高模量、耐高温、耐腐蚀性、耐冲击性、超吸水性、高隔热性、高分离性、轻量化、耐老化性、抗疲劳性等医疗用品生物体适应性、生物吸湿性或分解性、渗透性和选择性等军工用品耐热性、防火性、耐磨性、通透性、轻量化、防辐射性、耐气候性、耐化学稳定性等纤维品质纺织制品性能细度厚度、刚柔性、弹性、抗皱性、透气性、起毛起球性等截面形状光泽、覆盖性、保暖性、起毛起球性、手感等长度厚度、起毛起球性等卷曲性重量、光泽、弹性、保暖性、透气性等相对密度重量、覆盖性等强度强度、起毛起球性、耐用性等初始模量弹性、尺寸稳定性等吸湿性吸湿透气性、尺寸稳定性等电性能耐磨性、吸污性、起毛起球性等热性能保暖性、尺寸稳定性、燃烧性等染色性颜色、组成图案可能性等表3－2纤维品质与产品性能的关系第三节纺织纤维的物理性能一、纤维的长度衣料纤维长度：长度:直径＞1000:1。1.纤维的长度纤维的伸直长度：充分伸直。一般所指的长度。纤维的自然长度：自然伸展下的投影长度。纤维的伸直度：自然长度与伸直长度之比。长度表示方法：集中性指标或平均长度表示。纤维长度不匀性表示：整齐度表示。2.天然纤维长度与细度间的关系羊毛：负相关；棉：正相关。3.纤维长度与纱线质量的关系长度↑，纱强度↑，达一定值，影响减小。原因：长度↑，纤维接触面积↑，纱线受外力作用纤维不易滑脱。棉：较短，影响较大。粗绒棉只能纺较粗的纱，细纱只能用长绒棉纺。羊毛纤维：较长，影响不及细度。二、纤维的细度及其表征方法（一）纤维细度对纺织品性质的影响1.影响纺织品的弯曲刚性、悬垂性以及手感。2.影响织物的光泽。3.影响纺织品的染色速率。4.影响纱线的均匀度。5.影响纱线的抗扭刚度。（二）纤维（纱）细度的表征方法1.定长制线密度线密度：单位长度的质量，值越大，纤维或纱越粗。（1）特[克斯]（tex）可用符号Nt表示俗称号数定义：纤维或纱线在公定回潮率下，1000m长所具有的质量（g）。即：1tex＝1g/1000m或1mg/1mG：纱（丝、纤维）的重量（g）L：纱（丝、纤维）的长度（m）Nt=1000G/L计算公式：纱线表示：单纱：写成“××特”。股线：组成股线单纱的特数相同：单纱特数×股数，18特×2表示两根单纱18特的纱线合股，合股线为36特。组成股线单纱的特数不同：单纱特数之和，18特+15特，其合股线特数为33特。分特克斯（dtex）：1000m长的纤维质量有多少分克（1分克＝0.1g）。即：1dtex＝0.1g/1000米或0.1mg/1m（2）旦[尼尔]（denier）可用符号Nden表示定义：纤维或纱线公定回潮率下，9000m长所具有的质量（克）。即：1旦＝1g/9000mNden=9000G/LG：丝线（纤维）的重量（g）L：丝线（纤维）的长度（m）旦数多用于天然纤维蚕丝或化纤长丝的细度表达。特和旦的关系：1tex=9旦分特和旦的关系：1dtex=0.9旦计算公式：2.定重制线密度的倒数单位质量的长度，数值越大，纤维和纱越细。（1）公制支数（简称公支）用符号Nm定义：纤维或纱线公定回潮率下，1g（或1Kg）重所具有的长度（m或Km）。即：1公支＝1m/g或1Km/KgNm=L/GG：纱（丝、纤维）的重量（g）L：纱（丝、纤维）的长度（m）计算公式：股线公制支数表示：组成股线单纱的支数相同：单纱公制支数÷股数，如26/2、60/2等。组成股线单纱的支数不同：用斜线划开并列的单纱支数，如21/42，股线的公制支数计算如下：Nm＝1/(1/N1+1/N2+···+1/Nn)＝1/(1/21+1/42)=14公支（2）英制支数（简称英支）Ne定义：公定回潮率下，1磅（1b＝453.6g）重的纤维（或纱线）所具有的长度码数（1yd=0.915m）。不同纤维的纱线计算方法不同。表示：数值sG：纱（纤维）的重量（g）L：纱（纤维）的长度（m）A：不同的纱线不同Ne=LA×0.915G453.6=496×LA×G计算公式：具体：棉纱：每一磅棉纱，有多少个840码，就为多少英支。目前在进出口棉纱中采用较多。麻纱：每一磅麻纱有多少个800码，就为多少英支。粗梳毛纱：每一磅粗纺毛纱有多少个256码，就为多少英支。精梳毛纱：每一磅精纺毛纱有多少个560码，就为多少英支。股线英制支数表示法和计算法：同公制支数。3.不同纱线英制支数和特之间的换算：Nt（特）＝C/Ne（英制支数）C换算常数，随纱线的公定回潮率不同，见表。纱线种类干量混比英制公定回潮率公制公定回潮率换算常数C棉1009.898.50583纯化纤100公英制回潮率相同590.5涤/棉65/353.703.20588维/棉50/507.456.80587腈/棉50/505.955.25587丙/棉50/504.954.305874.注意点：只有特克斯及其倍数单位是国际法定单位。线密度相同不同纤维的情况：密度小的直径较粗，密度大的直径较细。P114图3－1为各种纤维的密度值。P114表3－3常见纤维的横截面及纵向外观（形态）特征纤维横截面形状纵向外观纤维横截面形状纵向外观棉纤维腰子形，有空腔扭曲的扁平带状醋酯纤维三叶形或豆形有1～2根条纹亚麻多角形，有空腔有竹节状横节及条纹涤纶圆形表面光滑苎麻扁圆形，有空腔有竹节状横节及条纹锦纶圆形表面光滑蚕丝三角形，圆角表面光滑腈纶哑铃形有条纹羊毛不规则圆形有鳞片状横纹丙纶圆形表面光滑粘胶纤维不规则锯齿形有条纹维伦维伦有粗条纹三、纤维的横截面及纵向形态结构四、纤维的卷曲性能1.卷曲的作用3个增加短纤维纺纱时纤维间的摩擦力和抱合力，使纱有一定的强力。提高纤维和纺织品的弹性，使手感柔软，突出织物的风格。影响织物的抗皱性、保暖性及表面光泽等性能。2.纤维的卷曲性能的表示方法：卷曲率、卷曲数、卷曲回复率等。3.纤维的卷曲性能天然纤维：棉和羊毛均有天然卷曲，羊毛表面有鳞片层。合成纤维：表面光滑，纤维间摩擦力小，抱合力差，难纺纱，故必须采用机械、化学等方法，对纤维进行一定的卷曲。第四节纺织纤维的吸湿性一、纤维的吸湿1.纤维的吸湿与脱湿吸湿：纤维从环境吸收水分的过程，结果纤维的重量↑。湿度↑，发生吸湿现象。脱湿：纤维向环境放出水分的过程，结果纤维的重量↓。湿度↓，发生脱湿现象。纤维的吸湿性：纤维吸收和放出水分的性能。吸湿的影响因素：环境的温度、湿度。标准环境：温度20℃，相对湿度65%。纤维吸湿后的现象：吸湿后，纤维的性质会发生一系列变化，如强度、延伸性能等。纤维吸湿性的用途：能使皮肤保持适当的湿度，保护人体不受环境突变的影响，特别内衣的纺织纤维，必须考虑吸湿性。2.吸湿量的表示方法即吸湿指标RG0－GG×100%＝（1）吸湿指标①回潮率（吸湿率）R：RegainPercentage纤维内水分的重量与纤维绝对干燥重量之比的百分数。G0：未经烘干纤维的重量G：绝对干燥纤维的重量MG0－GG0＝×100%②含水率（保湿率）M：MoisturePercentage纤维内所含水分的重量与纤维重量之比的百分数。则：R＝M1－MM＝R1+R（2）回潮率的种类①实际回潮率：纤维在实际环境条件下的回潮率。表明纤维材料实际含湿情况。②标准回潮率：纤维在标准环境下的回潮率。P117表3－4为几种常见纤维的标准回潮率。③公定回潮率或商业回潮率：为了贸易、计价、检验等需要定的回潮率。表示折算公定（商业）重量时加到干燥纤维上的水分重与干燥纤维重之比的百分率。公定回潮率的大小：通常高