纺织纤维的概述

1目录第一节纺织纤维的概述第二节纤维与纱线的基本术语和公式第三节关于纺织品的基础知识第四节简述织物的制造过程第五节纺织品检测的分类第六节纺织品的一般品质要求第七节纺织品安全项目检测第八节常见检测项目的检测方法2第一节纺织纤维的概述一、什么是纤维（1）纤维是指直径为几微米到几十微米，而长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质3（2）纤维直径与制品特性的关系纤维直径1μ纤维吸附性、过滤性、阻隔性逐步增强，保温性好，织物可防水透湿纤维直径30μ纤维及织物有刺毛感，蜡状感，根本无法穿着纤维直径20μ手感和柔软性显著提高，舒适性较好；穿着易贴身二、纺织纤维的分类纺织纤维种类很多，习惯上按它的来源分为天然纤维和化学纤维两大类，天然纤维是自然界存在的，可以直接取得纤维，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。人工纤维是聚合物经一定的加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝。纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点。具体见下图。4分类定义纤维天然纤维植物纤维取自于植物种子、茎、韧皮、叶或果实的纤维。如：棉纤维、麻纤维、竹纤维等。动物纤维取之于动物毛发或分泌物的纤维。如：羊毛、兔毛、牦牛毛、海马毛、羽绒、蚕丝、蜘蛛丝等。矿物纤维从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维。各类石棉化学纤维再生纤维（人造纤维）人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料，经过化学加工后制成的纺织纤维。如：粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。合成纤维合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品，先合成单体，再经化学合成为高聚物仿制的纤维。如：聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶或尼龙）、聚乙烯醇纤维（维纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）等。无机纤维是以矿物质为原料制成的化学纤维如：玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、金属纤维等。纤维的分类5横截面形态：有中腔，呈不规则的腰圆形三、常见纺织纤维在显微镜下的形态（1）棉纤维纵面形态：扁平带状，有天然的卷曲6（2）亚麻纤维横截面形态：有中腔，呈腰圆形或多边形纵面形态：有竹状横节7（3）羊毛纤维横截面形态：圆形或近似圆形（或椭圆形）纵面形态：表面粗糙，有鳞片8（4）桑蚕丝纤维横截面形态：三角形或多边形，角是圆的纵面形态：表面光滑，粗细均匀，少数地方有粗细变化，光泽强而不刺眼9（5）竹纤维横截面形态：有中腔，腰圆形纵向形态：纤维粗细不匀，有长形条纹及竹状横节10纵向形态：表面光滑，有光泽（6）粘胶纤维横截面形态：锯齿形11（7）莫代尔纤维横截面形态：哑铃形纵面向形态：表面平滑，有沟槽12（8）莱赛尔纤维横截面形态：圆形或近似圆形纵向形态：表面平滑，有光泽13（9）涤纶纤维（聚酯纤维）横截面形态：圆形或近似圆形及各种异型截面纵面形态：表面平滑，有的有小黑点14（11）锦纶纤维（聚酰胺纤维，俗称尼龙）横截面形态：圆形或近似圆形及各种异型截面纵面形态：表面光滑，有小黑点15（10）腈纶纤维（聚丙烯腈纤维）横截面形态：圆形，哑铃状或叶状纵面形态：表面光滑，有沟槽和（或）条纹16四、纤维的鉴别鉴别纤维就是要根据各种纤维的外观形态特征和内在质量的差异，采用物理或化学方法来区分纤维的品种。常用的方法有：手感目测法燃烧法显微镜观察法药品着色法化学溶解法熔点测定法密度梯度法荧光法鉴别纤维的新技术17天然纤维与化学纤维手感目测比较观察内容天然纤维化学纤维长度、细度差异很大相同品种比较均匀含杂附有各种杂质几乎没有色泽柔和但欠均一近似雪白、均匀，有的有金属般的光泽1.手感目测法根据纤维的外观形态（纤维的长度、细度及其分布、卷曲）、色泽及其含杂类型、刚柔性、弹性、冷暖感等来区分天然纤维棉、麻、毛、丝及化学纤维。适用于呈散纤维状态的纺织原料。18各种天然纤维手感目测比较观察内容棉苎麻羊毛蚕丝手感柔软粗硬弹性好，有暖感柔软、光滑、有冷感长度（mm）15—4060—25020—200很长细度（μ）10—2520—8010—4010—30含杂类型碎叶、硬籽、僵片、软籽等麻屑、枝叶草屑、粪尿、汗渍、油脂等清洁、发亮特点：是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便方法之一，但其准确性较差、尤其是难以鉴别化学纤维中的具体品种。应用：用于呈散纤维状态的原料。个别化纤的特殊性能：氨纶：弹性非常大粘胶:干湿强差异大192.燃烧法原理：纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同。步骤：①接近火焰，②火焰中，③离开火焰的燃烧特征，④气味及燃烧后残留物的辨别。将常用纤维分成三类，即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤维。适用范围：–适用于单一成分的纤维、纱线和织物；–不适用于混合成分的纤维、纱线和织物，或经过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。三大类纤维燃烧特征纤维类别接近火焰在火焰中离开火焰后残留物形态气味纤维素纤维（棉、麻、粘纤等）不熔不缩迅速燃烧继续燃烧细而软的灰黑絮状燃纸味蛋白质纤维（丝、毛等）收缩渐渐燃烧不易燃烧松而脆的黑色颗粒烧毛发味合成纤维（涤纶）收缩、熔融熔融燃烧继续燃烧硬块各种特殊气味20原理：根据各种纤维的纵、横向形态特征来鉴别纤维。是最广泛采用的一种方法。如：–有天然转曲的是棉；–有鳞片的是毛；–有横节、纵向裂纹的是麻；–合成纤维一般纵向呈光滑棒状，有的还可见到呈颗粒状无规分布的二氧化钛消光剂。优点：能用于纯纺（由一种纤维构成）、混纺（由两种或多种纤维的构成）和交织（经纬纱用不同的原料）产品的鉴别，能正确地将天然纤维和化学纤维区分开。缺点：不能确定合成纤维的具体品种。3.显微镜观察法21注意事项：–考虑化纤中的异形纤维（如三角形截面）。–显微镜初步鉴定后要进一步验证。应用：–初步鉴定纤维–确定是纯纺织物还是混纺织物以及混纺织物中的纤维种类或大类。4.溶解法原理：不同的纤维在不同试剂中的溶解性能不同。应用：鉴别各种纺织材料，包括染色纤维或混合成分的纤维、纱线与织物。分析混纺产品中各种纤维的含量。方法：纯纺织物鉴别步骤：抽取纱线和纤维→置入试管中→注入一定浓度的溶剂→观察溶解情况（溶解、部分溶解、微溶、不溶），记录溶解温度（常温溶解、加热溶、煮沸溶解）→对照溶解性能表，确定品种。22混纺织物鉴别：织物分解为纤维→放入凹面载玻片中→在显微镜下观察各种纤维的溶解情况→确定纤维的成分。注意：严格控制浓度、温度、作用时间等。纤维种类37%盐酸24℃75%硫酸24℃5%氢氧化钠煮沸85%甲酸24℃冰醋酸24℃间甲酚24℃二甲基甲酰胺24℃二甲苯24℃棉ISIIIIII羊毛IISIIIII蚕丝SSSIIIII麻ISIIIIII粘胶纤维SSIIIIII醋酯纤维SSPSSSSI涤纶IIIIIS（93℃）II常用纤维溶解性能表表中S——溶解；SS——微溶；P——部分溶解；I——不溶解。235.药品着色法原理：根据各种纤维对某种化学药品着色性能不同来迅速鉴别纤维品种。适用范围：未染色纤维或未染色的纯纺纱线和织物。方法：常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和1号着色剂。具体鉴别时可将试样放入微沸的着色溶液中，沸染0.5-1min，时间从放入试样后染液微沸开始计算。染完后倒去染液，冷水清洗、晾干。对羊毛、丝和锦纶可采用沸染3s的方法，扩大色相差异。染好后与标准样照对照，根据色相确定纤维类别。6.熔点测定法原理：根据某些合成纤维的熔融特性，在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点。该法一般不单独使用，而是在初步鉴别之后作为验证使用。总结：纺织纤维的鉴别方法很多，但在实际鉴别时一般不能使用单一方法，而是需要将几种方法综合运用、综合分析才能得出正确结论。24七、密度梯度法原理：各种纤维具有不同的密度。八、荧光法原理：荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不同的特点来鉴别纤维。九、鉴别纤维的新技术随着测试仪器的发展，可应用电镜技术、X射线技术、差热分析技术、红外光谱技术进行纤维鉴别或验证。现以红外光谱法为例。红外光谱吸收法是研究纤维内部结构的方法。由于各种纤维的内部结构具有不同特征，因而也可用来鉴别纤维。它能准确而快速地对单一成分或混合成分的纤维、纱线和纺织品进行成分和含量的分析，是较有效的方法之一。25第二节纤维与纱线的基本术语和公式一、纤维与纱线的细度指标细度表示纤维的粗细程度。通常所用的细度指标有四种：特克斯、旦尼尔、公制支数、英制支数；在少数情况下有用直径、宽度、截面积表示。细度分直接指标和间接指标两种。直接指标一般用纤维的直径和截面积表示。由于纤维的截面积不规则，且不易测量，通常用直接指标表示其粗细的时候并不多，所以一般采用间接指标表示。间接指标是以纤维的质量或长度确定，即定长或定重时纤维所具有的质量(定重值）或长度（定长值）。定长制有纤度或称旦数（Den）和线密度或称特数（tex）、分特数（dtex）；定重制有公制支数。棉纤维细度指标一般用英制支数；羊毛纤维常用平均直径和品质支数，又时用公制支数；麻纤维多采用公制支数；蚕丝和化学纤维习惯用旦尼尔表示。26（1）特克斯（Tt）：简称特，又称“号数”。这是法定计量单位，表示1000m长的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数，表示线密度数值。它是定长制单位，号数越小，线越精良(纤维数量越少)；号数越大，线越粗糙(纤维数量越多)，常用于毛纱。Tt=G/L*1000式中：Tt---纱线的线密度，tex；L---纱线的长度，m；G---纱线的重量，g。（2）旦尼尔（ND）：简称旦，较多地应用于丝或化纤长丝中，又称纤度。表示9000m长的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数，表示线密度数值。它是定长制单位，数值越大，纱线或纤维越粗。例如：如75D要比50D粗。ND=G/L*9000式中：ND---纱线线密度，D。27（3）公制支数（Nm）：在公定回潮率时，1克纤维或纱线所具有的长度。它是定重制单位，支数越大纱线越细。例如：1克重纱线长度为200米长，则纱线的细度为200支，写为200N。Nm=L/G式中:Nm---公制支数，N。（4）英制支数(Ne)：在公定回潮率时，1磅纱线长度的840码倍数，也就是说，在公定回潮率下，重1磅的纱线，它的长度有几个840码，就称为几支纱线。即1磅重纱线正好840码长，为1(英)支纱。它是定重制，支数越大纱线越细。英制支数不是我国当今法定的纱线细度指标，但在企业中广泛使用，尤其是棉型纺织行业。例如：1磅重的纱线长度为21×840码长，则纱线的细度为21支，写为21s。Ne=Le/840*Ge式中：Ne---英制支数，s，Le---纱线的长度，码；Ge---纱线的公量，磅。28•二、纱线的捻度和捻向（1）捻度：纱线加捻时，两个截面的相对回转数称为捻回数，单位长度内的捻回数称为捻度。纱线捻度一般以捻/10cm表示。（2）捻向：是指纱线加捻的方向，有S捻和Z捻两种。若单纱中的纤维或股线中的单纱在加捻后，其倾斜方向自下而上，从右至左的叫S捻，也称为右手捻或右捻;若倾斜方向自下而上，从左至右的叫Z捻，也称作左手捻或左捻。•三、单纱和股线（1）单纱：由短纤维加捻而成的纱线。（2）股线：由两根或两根以上的单纱加捻组成的纱线。29第三节关于纺织品的基础知识一、基本术语（1）织物：由细小柔长物通过交叉，绕结或粘结构成的平软片块物。（2）全幅宽：织物横向最外边两根纱线间的距离。（3）有效幅宽：除去布边、标志、针孔或其他非同类区域后的织物宽度。（4）匹长：一匹织物两端最外边完整的纬纱之间的距离称为匹长。（5）经（纵）向、玮（横）向：经向是织物的长度方向，即与布边平行的方向。纬向是织物的宽度方向，即与布边垂直的方向。（6）经密、纬密（机织物）：织物经向、玮向单位长度内的纱线根数。一般用10cm宽度内，经纱或纬纱的根数表示。（7）纵密、横密（针织物）：织物纵密、横密单位长度内的线圈个数。一般用5cm内，纵行方向或横列方向的线圈个数表示。（8）平方米克重