纤维的特性

纤维的特性服装（纺织）材料——纺织纤维的种类与特点,纺织纤维是构成面料的基本材料（我们不从大分子谈起），它有两大类：天然纤维与化学纤维。一、天然纤维常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，它们都是大自然奉献给我们的优质纺织纤维原料。棉、麻、竹、菠萝叶纤维是天然纤维素纤维，用火点燃很快炭化为灰烬，伴随着烧草的气味。毛、丝纤维是天然动物纤维，点燃后变焦并有烧头发的气味。1、「棉」纤维（cotton）：棉纤维是附着在棉籽上的纤维，由野生纤维逐渐发展成为人工种植的纤维。棉纤维的种类（1）细绒棉：又称陆地棉。纤维线密度和长度中等，一般长度为25~35mm，线密度为2.12~1.56dtex(4700~6400公支）左右，强力在4.5cN左右。我国目前种植的棉花大多属于此类。（2）长绒棉：又称海岛棉。纤维细而长，一般长度在33mm以上，线密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，强力在4.5cN以上。它的品质优良，主要用于编制细于10tex的优等棉纱。目前，我国种植较少，除新疆长绒棉以外，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。（3）此外，还有纤维粗短的粗绒棉，目前已趋淘汰。棉纤维的主要性能（1）吸湿性：棉纤维是多孔性物质，且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因（—OH），所以其吸湿性较好，一般大气条件下，棉纤维的回潮率可达8.5%左右。（2）耐酸碱性：棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大，但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。（3）强度和伸长：细绒棉的强力为3.5~4.5cN,断裂长度为21~25km;长绒棉的强力为4~6cN,断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大，所以一般测定棉束纤维强力，然后再换算成单纤维的强度指标。棉纤维的断裂伸长率为3%~7%，弹性较差。（4）易霉变：微生物对棉织物有破坏作用，表现在不耐霉菌。（5）卫生性：棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践，织品与肌肤接触无任何刺激，无负作用，久穿对人体有益无害，卫生性能良好。2、「麻」纤维（linen）：从各种麻类植物取得的纤维，包括一年生或多年生草本双子叶植物皮层的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维。韧皮纤维作物主要有苎麻、黄麻、青麻、大麻（汉麻）、亚麻、罗布麻和槿麻等。麻纤维的种类麻纤维种类较多，分茎纤维和叶纤维两类。（1）茎纤维在于茎的韧皮部，所以又称韧皮纤维。韧皮纤维主要有苎麻、亚麻、黄麻、槿麻（又称洋麻）、大麻、苘麻等。其中，苎麻和亚麻品质较优，是纺织用的主要麻纤维。黄麻、麻质地较硬，适宜做麻袋和绳索的原料。（2）另一类从叶中取得的麻纤维，如剑麻、蕉麻等，由于其质地粗硬，所以不宜做服用纺织的原料，但其韧性大，耐水强，制作渔网，绳索等。麻纤维的主要性能（1）长度和线密度：麻纤维的单纤维长度分别是：苎麻长50～120mm，亚麻长17～25mm，黄麻长2～4mm，槿麻长2～6mm。麻纤维的单纤维线密度为：苎麻约0.91～0.4tex、亚麻为0.29tex左右，黄麻的单纤维宽度约为10～28mmμm。亚麻等经初加工后得到的束纤维，再经梳麻，成为适合纺纱要求的工艺纤维。工艺纤维的线密度与麻纤维的品种、脱胶程度和梳麻次数等有关。（2）强伸性和弹性：麻纤维是天然纤维中强度最大、伸长最小的纤维，其中苎麻的断裂长度可达40～55km，而苎麻、亚麻、黄麻的断裂分别为2%～4%、3%、3%左右，麻纤维的单性较差，麻织物的服装容易皱褶。（3）吸湿性：麻纤维的吸湿能力较强，其中以黄麻的吸湿性最大，一般大气条件下回潮率可达14%左右，此外，麻纤维的吸湿、散湿速度快，所以其织品在夏季穿着凉爽舒适。（4）耐酸碱性：麻纤维与棉一样，较耐碱而不耐酸，在浓硫酸中，苎麻会膨润溶解。（5）其他性质：麻纤维的初始模量高，手感粗硬，耐日光和电绝缘性好，但苎麻和亚麻的耐热性不及棉纤维好。3、「蚕丝」纤维（silk）：是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维。也称天然丝,是一种天然纤维。人类利用最早的动物纤维之一。蚕丝纤维的种类有桑蚕丝（也称生丝）与柞蚕丝之分，统称为蚕丝。（1）家蚕丝：通常所说的桑蚕丝，就是栽桑养家蚕结的茧里抽出的蚕丝，这种蚕丝色泽白里略带黄色，手感细腻、光滑，有一股淡淡的动物纤维特有的气味。用桑蚕丝制作出来的被子特别柔软、贴身，手工层叠制成的蚕丝被更加耐用。（2）野蚕丝：另一种蚕丝就是柞蚕丝，它是用柞蚕茧抽丝出来的。柞蚕俗称野蚕，主要生活在北方地区，它由人工放养在野外柞林之中，以柞叶为食。和桑蚕丝相比，柞蚕丝的颜色比较深，纤维较粗，其本色为黑灰色，需要漂白之后才能制作成为消费者所接受的蚕丝被，虽然成品外观与桑蚕丝相似，二者的质量、价格却有很大差距。蚕丝纤维的性能茧丝是由蛋白质组成，亲水性较好，抗碱性较差。包覆在丝素外部的幽静产，虽然对丝素能起保护作用，但影响丝纤维的光泽、手感和染色，为了让丝纤维达到具有光泽、色彩柔和、手感丰满柔软的效果，就必须脱除丝胶。经脱除丝胶的丝纤维称为真丝。由蚕宝宝吐丝后的纤维制成的丝纤维，浑然天成地散发着美丽光泽，是全球公认最华贵的纤维。可以织成夏天透明的纱，也可以制成冬天丝质的厚外套。为了宝贝丝纤维光滑的外观，千万不能用力拉扯或刮伤。4、「毛」纤维（wool）：从某些动物身上取得的纤维。主要有羊毛、山羊毛、安哥拉羊毛、骆驼毛。现在，羊毛纤维在纺织业的用途比较广泛。毛纤维的种类（1）绵羊毛：覆盖在绵羊身上的毛。（2）山羊绒：从山羊身上梳取下来的绒毛，原产于中国的西藏。山羊绒绒毛纤维内部结构无髓质层，长度30~40mm，其强伸度，弹性变形较绵羊毛好，具有轻、软、暖的优良特征。用途：羊毛衫较多，还可做高级精纺服装原料及粗纺的高级山羊绒大衣呢、毛毯等（3）马海毛：安哥拉山羊毛，原产于土耳其。马海毛的形态与长羊毛相似，长度120~150mm，强度高、光泽强，是做提花毛毯、长毛绒、顺花大衣呢的理想原料。（4）兔毛：兔毛的纤维内部结构都有髓质层，其特点是轻而细，保暖性好，但纤维膨松，抱合力差，强度较低，因此单独纺纱困难，多和羊毛或其它纤维作混纺织物（主要是针织物）。（5）骆驼绒：双峰骆驼质量较好，单峰驼毛无纺纱价值，骆驼毛由绒毛、两型毛及粗毛组成，俗称绒毛为驼绒，粗毛为驼毛，驼绒结构与羊毛相似，但纤维表面鳞片很少，强度高，光泽好，保暖性好，可织造高级粗纺织物、毛毯和针织物。（6）牦牛绒：产量小，长度30mm。毛纤维的性能（1）吸湿性：呢绒面料的成分多为羊毛纤维，因此吸湿性很好，染色性能优良，但色泽多以深色居多。（2）弹性和导热性：毛织物弹性大，导热性小，保温性能很好。与羊毛纤维具有天然卷曲、蓬松含气量大也有一定关系。（3）耐酸碱性：毛织物耐酸不耐碱。羊毛属蛋白质纤维，因此对酸较稳定，一般稀酸对其不起破坏作用，在有机酸中也不会造成不良影响；但对碱较敏感，在5%苛性纳溶液中煮几分钟就可使之溶解。可利用这一点进行毛织品的鉴别。（4）耐高温性：毛织物不耐高温，在100~105℃温度下长时间放置会使纤维受到破坏，颜色变黄，甚至强力下降。毛织物的燃烧性能同丝织物，具有烧毛臭味，且燃烧后的灰烬为疏松的黑色小球，可压成粉末。（5）耐光性：毛织物的耐光性较差，紫外线对羊毛有破坏作用，故不宜曝晒。（6）防蛀性：毛织物的防虫蛀性差，易被蛀虫蛀食，强力下降，甚至在呢面形成破洞。二、化学纤维用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学或物理方法加工而制得的纤维的统称。因所用高分子化合物来源不同，可分为以天然高分子物质为原料的人造纤维和以合成高分子物质为原料的合成纤维，简称化纤。它分为两大类，一类是合成纤维，一类是再生纤维。A:合成纤维是以石油为原料，经化学聚合而成，主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、氨纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。1、涤纶：经过喷丝形成极细的纤维，简称为聚酯纤维，涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速，现在的产量已居化学纤维的首位。涤纶的性能（1）形态：涤纶纵面平直光滑，截面为圆形，其耐酸不耐碱。因涤纶大分子中的酯基在碱液中要发生水解。（2）强伸性和弹性：其强度高、伸长大、弹性回复性能好。按加工的不同，涤纶有高强低伸、低强高伸等类型。但也由于他的强度高、伸长大、弹性好，所以耐磨性优良，仅次于锦纶。此外，它的尺寸稳定性也很好。（3）吸湿性和染色性：结构紧密，结晶度高，内部大分子无亲水性基因，所以吸湿能力低，染色困难。它在一般大气条件下回潮率只有0.4%，具有易洗快干的优点，但其吸汗性和透气性差。由于涤纶的染色性差，一般采用高温高压染色。（4）着色性：涤纶的着色性不好，还会产生静电。为了避免涤纶吸湿低、染色性差等缺点，通过对涤纶的改性，也已生产出高吸湿涤纶、抗起球涤纶、阳离子染料可染性涤纶等。（5）其它性质：导电性差、易产生静电。织物易吸尘沾污。有良好的化学稳定性，且不易发霉和虫蛀。2、锦纶：锦纶又称尼龙，是一种较有弹性的纤维材料，并且最为耐磨，常用做服装的“三口”，并在袜类产品中经常使用，最近几年常见锦纶与粘胶纤维交织，形成锦粘交织面料。锦纶的性能（1）强度与弹性：涤纶织物具有较高的强度与弹性恢复能力。因此，其坚牢耐用、抗皱免烫。（2）吸湿性：涤纶织物吸湿性较差，穿着有闷热感，同时易带静电、沾污灰尘，影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥，且湿强几乎不下降，不变形，有良好的洗可穿性能。（3）耐热性：涤纶是合纤织物中耐热性最好的面料，具有热塑性，可制做百褶裙，褶裥持久。同时，涤纶织物的抗熔性较差，遇着烟灰、火星等易形成孔洞。因此，穿着时应尽量避免烟头、火花等的接触。（4）耐光性：涤纶织物的耐光性较好，除比腈纶差外，其耐晒能力胜过天然纤维织物。尤其是在玻璃后面的耐晒能力很好，几乎与腈纶不相上下。（5）耐酸碱性：涤纶织物耐各种化学品性能良好。酸、碱对其破坏程度都不大，同时不怕霉菌，不怕虫蛀。（6）缺点：尼龙是一种疏水性纤维（回潮率为4.5%），易产生静电和起球，长期连续暴露于阳光下，其抗力下降，因此，用作垂帘或户外装饰通常效果不佳（改进后提高耐光性的尼龙例外）。最终用途：尼龙广泛用于服装、室内装饰和工业领域（例如：内衣、游泳衣、体操装、袜子、夹克衫、床单、地毯、女式内衣、帐篷、渔网、睡袋、绳索和行李包等）3、腈纶：腈纶是保暖性最好的合成纤维，俗称合成羊毛，常用做毛衫材料。主要性能（1）形态：腈纶的纵面或有少量沟槽，截面随纺丝方法不同而异，干法纺丝的纤维截面呈哑铃形，湿法纺丝的则为圆形。（2）强伸性和弹性：腈纶的强度为17.6~30.8cN/tex，比涤纶和锦纶都低，其断裂伸长率为25%~46%，与涤纶、锦纶相仿。腈纶蓬松、卷曲而柔软，弹性较好，但多次拉伸的剩余变形较大，因此腈纶针织的袖口、领口等易变形。（3）吸湿性和染色性：腈纶结构紧密，吸湿性低，一般大气条件下回潮率为2%左右。此外，腈纶的染色性不够好，但现在可采用阳离子染料染成各种鲜艳的色泽。（4）耐光性：腈纶耐光性和耐气候性特别优良，在常见纺织纤维中最好。腈纶放在室外曝晒一年，其强力只下降20%，因此腈纶最适宜做室外用织物。（5）耐酸碱性：腈纶具有较好的化学稳定性，耐酸、耐弱碱、耐氧化剂和有机溶剂。但腈纶在碱液中会发黄，大分子发生断裂。（6）其他性质：腈纶的准结晶结构使纤维具有热弹性，所以腈纶可制成各种膨体纱。此外，腈纶耐热性好，不发霉，不怕虫蛀，但耐磨性差，尺寸稳定性差。腈纶相对密度较小。4、氨纶：氨纶是弹性最高的一种纤维材料，高伸长、高弹性，常用做紧身产品，但由于不着色、强力最低，所以一般很少裸丝使用。主要性能（1）形态：聚酯型弹性纤维的截面呈蚕豆状，聚醚型弹性纤维的截面呈三角形。（2）强伸性和弹性：氨纶的强度很低，其长丝的断裂强度约4～9cN/tex，但氨纶的伸长很大，断裂伸长率达450%～800%，并且弹性很好。因此高伸长、高弹性是氨纶的最大特点。（3）吸湿性和染色性：氨纶吸湿性较差，在一般大气条件下回潮率为0.8%～1%左右。但其染色性较好。（4