第一章服装用纤维原料.ppt

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1、第一章 服装用纤维原料,服装材料学（1）,一、纤维的定义 （一）纤维 直径一般为几微米到几十微米，而长 度比直径大百倍、千倍以上的细长物质。,第一节 纤维分类,（二）纺织纤维 可以用来制造纺织制品的纤维。,（三）纺织纤维应具备的条件 1. 适当的长度和细度 2. 一定的强力、变形能力、弹性、耐磨性、 刚柔性、抱合力、和摩擦力 3. 一定的吸湿性、导电性和热学性质 4. 一定的化学稳定性和染色性能 5. 特种纺织纤维应具有能满足特种需要的 性能,二、纤维的分类,(一）按来源分：,(二）按纤维形态结构分类 长丝 (filament) 短纤维 (staple fiber) 异形纤维(Unconven

2、tionally shaped fiber) 复合纤维 (composite fiber) 超细纤维(ultra-fine fiber),（三）按纤维的功能分类 普通纤维（服用） 特种纤维（抗静电、阻燃、抗菌等）,几个术语： 1. 天然纤维 自然界生长或形成的适用于纺织用的纤维。 2. 化学纤维 用天然的或合成的高聚物为原料，经化学和机械方 法加工制造出来的纺织纤维。,3. 再生纤维 以天然高聚物为原料经化学和机械方法加工制造 而成的化学组成与高聚物基本相同的化学纤维。 4. 合成纤维 以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子物 作为原料制成单体后，经人工合成获得的聚合物 纺制而成的纺织纤维。

3、,一、天然纤维主要包括 1. 植物纤维 从植物上取得的纤维的总称，也称天然纤维素 纤维。其主要组成物质是纤维素。 有种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。,2. 动物纤维 从动物身上或分泌物取得的天然纤维，也 称天然蛋白质纤维。其主要组成物质是蛋 白质。有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、 骆驼毛、兔毛、马海毛）和丝纤维（桑蚕 丝、柞蚕丝）,3. 矿物纤维 从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。主 要由硅酸盐组成,属于天然无机纤维。,种子纤维： 从一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。 如：棉、木棉。,木棉纤维果实及纤维形态图,韧皮纤维： 从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。如：亚麻、苎麻、黄麻。

4、,叶纤维： 从一些植物的叶子或叶鞘取得的 工艺纤维。 如：剑麻、蕉麻。 果实纤维： 从一些植物的果实取得的纤维。 如：椰子纤维。,二、化学纤维主要包括 1. 再生纤维 以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法 制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化 学纤维。如粘胶纤维(Vicose Rayon) 、醋酸 纤维、(Cellulose acetate) 、铜氨纤维 （Cuprammonium fibers）Lyocell纤维、 Tencel纤维、Modal纤维等。,2. 合成纤维 以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子 作为原料制成的单体后，经人工合成获得的聚 合物纺制成的化学纤维。如涤纶(pol

5、yester)、 锦纶6,66(nylon)、腈纶(Acrylic) 、丙纶 Polyethylene 、氨纶Spandex (polyurethane), 氯纶Polyvinyl、chloride,第二节 纺织概述 纤维的形态结构特征，主要指纤维的长度、细度和在显微镜下可观察到的横断面和纵截面形状、外观，以及纤维内部存在的各种缝隙和孔洞等。,一、 纤维的长度 长丝纤维织成的织物表面光滑、轻薄和光洁；而 短纤维织物的外观比较丰满和有毛羽。,二、 纤维的细度 纤维越细，手感越柔软，在同等纱线粗细的情况 下，纱线断面内纤维根数越多，强力等品质越好。,常见纤维长度和细度,三、 纤维的断面形态,四、

6、纤维的化学组成和结构 纺织纤维都由高分子化合物所组成，不同纤维有 不同的高分子化合物成分及排列。 纤维素纤维是天然高分子聚合物，分子中有大量 的羟基。棉纤维的分子中同时有结晶区和无定形 区，二者经常交错存在。,羊毛纤维是蛋白质纤维，它不仅具有酸性基(羟 基)，又具有碱性基(胺基2)， 因此对酸碱化学药剂都不十分稳定。分子排列较 稀疏，结晶度较小，取向度不高，因此强度不是 很高，但其延伸性较好，羊毛优良的弹性也与其 分子中胱氨酸中的二硫键有关，其中的硫对提高 羊毛弹性等有影响。,一、 外观形态 1. 色泽 圆形：反射出强烈的光线； 三角形：反射的光线极不均匀和分散，具有闪烁或 亮耀的光泽，三叶形

7、截面可达到最佳的效果； 不规则的多边形或多角形：光泽较暗淡，而且边数 越多，越趋暗淡。,第三节 纤维的性能,棉纤维、麻纤维和毛纤维的不规则横截面和长度方 向的不均匀性，使织物光泽较柔和或无光泽。 亚麻纤维的横截面是多边形或多角形，纵向表面 比较平直均匀，因此稍有光泽。,2. 刚度 纤维抵抗弯曲变形的能力。 刚度会影响织物的悬垂性。 3. 弹性 弹性影响织物的抗皱性、回复性， 以及服装的外观保持性、形状稳定性， 使服装经久耐用穿着舒适。,4.可塑性 可塑性是指纤维在加湿、加热的情况下，通过机 械作用改变形状的能力。涤纶具有良好的可塑性。 5.起毛起球 表面较为光滑而又强力大、线密度细的纤维容易

8、起毛起球，而且不易脱落。合成纤维通常容易产 生静电、吸尘，而且起毛起球。,二、舒适性能 纤维的舒适性主要取决于导热性、吸湿性、放湿 性、表面摩擦性能、比重和弹性等。 1. 导热性 指纤维传导热量的能力。如果纤维能很快把人体的 热量传导出去，人体就会感到凉爽，否则就会感到 暖和。羊毛、蚕丝和腈纶的导热系数都小于其他纤 维，因此穿着保暖性好。,2. 吸湿性 吸湿性是指纤维在空气中吸收或放出气态水的能力。 表示纤维吸湿性的常用指标有回潮率（）和含水 率（）两种，即 式中：-纤维湿重；0-纤维干重。 公定回潮率：在相对湿度652、温度202 条件下的回潮率。,3. 触觉感和弹性 纤维表面的粗糙或光滑会

9、影响与人体接触的舒适 感；服装应该在人体活动时伸缩自如，随身体运动 而无束缚感。,4. 体积重量 纤维的体积质量是指单位体积的纤维重量，常用 g/cm3或mg/mm3来表示。体积质量小的纤维具 有较大的覆盖性。,三、耐用性能 有纤维的强力、延伸性、弹性、耐磨性、耐热、耐 光和耐化学药剂等方面。 1. 拉伸强度和延伸性 相对强度是指每特纤维能承受的最大拉力，单位为 牛/特（N/tex）。 断裂伸长。,2. 耐气候性和耐磨性 耐光性：腈纶 耐磨性：锦纶 3. 耐热性 耐热性是指纤维抵抗温度的能力。合成纤维受热后 会发生收缩、熔融。天然纤维素纤维和蛋白质纤维 在高温下，将直接分解或炭化。,4. 熔孔

10、性 熔孔性表示纤维制品在接触到烟灰和火花等热体 时，在织物上形成孔洞的性能。,5. 耐化学品性 耐化学品性是指纤维抵抗化学品破坏的能力。 纤维 在生产和使用过程中均可能碰到。 纤维素纤维对碱的抵抗能力较强，而对酸的抵抗能 力很弱；蛋白质纤维对酸的抵抗力较对碱的抵抗力 强；合成纤维耐酸碱的能力均优于天然纤维。,四、保养性能 主要是指洗涤、照料和保管性能。 1）纤维素纤维 2）蛋白质纤维 3）合成纤维,一、天然纤维 （一）棉纤维 1.棉花的种类 细绒棉（陆地棉）：纤维长度一般为2333mm，线 密度为1.432.22dtex(70004500公支) 。 长绒棉（海岛棉）：纤维长度一般为 3345m

11、m， 线密度为1.111.43dtex(90007000公支) 。 长绒棉与细绒棉相比可以纺出更细更优质的纱线。,第四节 常用纤维的特点,2. 我国主要棉区 黄河流域棉区，长江流域棉区，西北内陆棉区，华南棉区，辽河流域棉区。,3. 形态结构 截面形态结构：腰圆形，有中腔 纵向形态：天然转曲,4. 棉纤维的基本特性 1)吸湿性：回潮率为8%13%，因此有优良的吸 湿性。 2)强伸性：断裂长度细绒棉为2030km，断裂伸 长率为3%7%。 3)化学稳定性：较耐碱而不耐酸。利用此性质 可对棉织物进行丝光处理，同时应选择碱性洗涤 用品洗涤棉织物。,（二）麻纤维 1. 麻的种类 麻纤维是从各种麻类植物取

12、得的纤维的统称。 韧皮纤维：苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、苘 麻（又称青麻）和罗布麻等。 叶纤维：剑麻和蕉麻。,2. 形态结构 截面形态： 苎麻呈腰圆形，有中腔，胞壁有裂纹。 亚麻与黄麻呈多角形，有中腔。 纵面形态：平直，有横节， 竖纹 。,3. 麻纤维的基本特性 1) 吸湿性 吸湿能力比棉强，且吸湿放湿快，回潮率在 14% 左右。 2) 强伸度 麻纤维具有很高的强度，在天然纤维中居于首 位，伸长率低。且湿强大于干强。由于模量高， 纤维硬挺。,3) 弹性 苎麻纤维的弹性回复性能差，因此苎麻织物的折 皱回复能力差，织物不耐磨。 4)刚柔性 是常见纤维中最大的，因此纯麻织物手感粗硬， 有刺痒感。,

13、5) 化学性能 其化学组成是纤维素，因此麻纤维的化学性能与棉纤维相似，较耐碱而不耐酸。 6) 色泽特征 苎麻纤维具有很强的光泽，比其它麻类纤维都好，由于含有不纯物或色素，原麻呈白、青、黄等深浅不同 的颜色，一般呈青白色或黄白色。,（三）蚕丝 1. 蚕丝的品种和初加工 品种：桑蚕丝（家蚕丝）和野蚕丝（柞蚕丝） 初加工：蚕茧缫丝（生丝）精练（熟丝）,2. 蚕丝的组成和形态结构 主要组成物质： 由丝素和丝胶组成，它们都是蛋白质。丝素不溶 于水。桑蚕丝丝素占 70%-80%，柞蚕丝丝素占 85%。,形态结构 截面：不规则三角形 纵面：平直光滑,3. 蚕丝的基本特性 1) 吸湿性 一般大气条件下，桑蚕丝

14、回潮率可达 8%9%。柞 蚕丝达10%以上，吸湿达到饱和时可达35%，且散 湿速度快。,2) 强伸性 强度大于羊毛而接近棉，桑蚕2.53.5cN/dtex， 湿强比干强下降；柞蚕丝的强度为33.5cN/dtex， 湿强比干强略高。蚕丝的伸长率小于羊毛而大于棉。 蚕丝的弹性恢复能力也小于羊毛而优于棉。,3) 化学稳定性 蚕丝在酸碱作用下能被水解破坏，尤其对碱的抵抗能力更差，遇碱即膨化水解。强的无机酸和有机酸对蚕丝影响不大。,4) 丝鸣 干燥的蚕丝相互摩擦或搓揉时发出特有的清晰微弱的声响，称为丝鸣。丝鸣成为蚕丝独具的风格特征。蚕丝具有柔软舒适的触觉感，夏季穿着凉爽，冬季暖和的服用性能。,（四）毛纤

15、维 1. 形态结构 纵面形态：呈鳞片状覆盖的圆柱体，有天然卷曲。 截面形态结构：细羊毛 圆形 粗羊毛 椭圆形 由外至内由表皮层、皮质层、髓质层组成。,2. 羊毛的基本特性 1) 吸湿性 是常见纤维中最好的， W=15% -17% 。,2) 羊毛纤维的强度、伸度 拉伸强度 是常见天然纤维中最低的； 拉伸后的 伸长能力是常见天然纤维中最大的，弹性恢复力 是常见天然纤维中最好的。,3) 保暖性 导热系数小，纤维又因卷曲而存在静止空气故保 暖性好。,4) 羊毛的缩绒性 羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化，称为羊毛的缩绒性 。,5) 化学稳定

16、性 较耐酸而不碱，洗涤时应使用酸性或中性洗涤剂，碱会使羊毛变黄及溶解。,3. 其它毛纤维 1）山羊绒 2）马海毛 3）兔毛 4）骆驼毛 5）牦牛毛 6）羊驼毛 7）骆马绒,二、化学纤维 （一）人造纤维（人造纤维素纤维） 1. 粘胶纤维(吸湿易染) 1) 品种 粘胶短纤维常称人造棉，长丝又称人造丝。高湿模 量的粘胶纤维称为富强纤维或虎木棉。,2) 性质特点 A 粘胶是普通化纤中吸湿最强的； B 染色性很好； C 粘胶弹性差； D 湿态下的强度低，耐磨性很差，所以粘胶不耐水洗，尺寸稳定性差； E 比重大，织物重； F 耐碱不耐酸。,粘胶织物穿着舒适感好，长丝有美丽绸等，用作衬里、旗帜、飘带、轮胎帘

17、子线等；短纤维作仿棉、仿毛、混纺、交织。,2. 醋酯纤维 1) 品种 二醋酯纤维和三醋酯纤维。 2) 性质特点 A 强度低； B 色牢度差； C 比重小于纤维素纤维，穿着舒适轻便； D 耐热性差。,（二）合成纤维 1. 涤纶(挺括不皱) 1) 品种 涤纶属于聚酯纤维。是当前产量最大的化学纤维。 涤纶纤维有长丝和短纤维之分。,2) 性质特点 强度高，耐热，耐腐，耐蛀，耐光性很好(仅次于 腈纶)，吸湿性很差， 易产生静电和吸尘，染色困 难，织物易洗快干，保形性好。具有“洗可穿”的 特点。,3) 用途 长丝：常作为低弹丝，制作各种纺织品;短纤、 棉、毛、麻等均可混纺。,2. 锦纶(结实耐磨) 1)

18、品种 锦纶为聚酰胺纤维，有Nylon、Caprolan、Anid、 Nailon等商品名。锦纶是我国对这类纤维的命名， 有普通长丝、变形纱和短纤维之分。,2) 性质特点 耐磨性好，密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破 坏，化学稳定性也很好。耐日光性不好 。,3) 用途 长丝：多用于针织和丝绸工业；短纤：大都与羊毛 或毛型化纤混纺，作华达呢、凡立丁等。,3. 腈纶(蓬松耐晒) 1) 品种 聚丙烯腈纤维，因酷似羊毛，被称为“合成羊毛”。,2)性质特点 耐光性好，腈纶手感柔软丰满，易于染色，色泽鲜 艳、稳定。弹性差，反复拉伸后弹性更为降低，尤 其在领口、袖口和下摆处，被称为“三口松弛”现 象。吸湿性低，

19、易产生静电、起毛起球。由于导热 系数低，质地轻，所以保暖性好。,3)用途 可纯纺也可混纺，制成多种毛料、毛线、毛毯、人 造毛皮、长毛绒、膨体纱等。,4. 丙纶(质轻保暖) 1) 品种 有长丝和短纤维两种。,2)性质特点 是常见化纤中最轻的纤维,0.91g/cm3。它几乎不吸 湿，但具有良好的芯吸能力，强度高，织成织物尺 寸稳定，耐磨弹性也不错。,3)用途 可以织袜，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿不湿等。,5. 氨纶(弹性纤维) 1) 应用形式 以单丝、复丝或包芯纱、包缠纱形式与其他纤维混 合，尽管在织物中含量很小，但能大大改善织物弹 性。,2) 性质特点 弹性最好，强度最差，吸湿差，有较好的耐光、

20、耐 酸、耐碱、耐磨性。,3) 用途 主要应用于弹性面料，如泳装、文胸、腹带、 T恤衫、裙装、牛仔装等均有使用。,6. 维纶(水溶吸湿) 1) 性质特点 吸湿性大，号称“合成棉花”。强度比锦、涤差， 化学稳定性好，不耐强酸，耐碱。耐日光性与耐气 候性也很好，但它耐干热而不耐湿热(收缩)，弹性 最差，织物易起皱，染色较差，色泽不鲜艳。,2) 用途 多和棉花混纺：细布、府绸、灯芯绒、内衣、帆 布、防水布、包装材料劳动服等。,第五节 新型纤维,一、新型天然纤维 （一）、新型棉纤维 1. 彩棉 传统的棉花需经纺织印染加工后才使衣料具有各种各样的色彩。 目前已栽培出浅黄、紫粉、粉红、奶油白、咖啡、绿、灰、

21、橙、黄、浅绿和铁锈红等色的天然彩色棉。,服用特征： 质地柔软、色彩柔和，品位高雅时尚，环保、安 全，迎合了人类绿色文明的渴望,不掉色，具有 返朴归真的纯天然色彩, 其服装色泽淡雅柔和。,2. 环保棉花 培育出不施化学药剂而能抗虫害的生态棉花。,（二）、毛纤维材料的改进,1. 丝光羊毛 将羊毛脱鳞，使其表面光滑，改进羊毛的透气、 透湿和手感、光泽。经过脱鳞加工的羊毛纤维虽然 强力下降，但光滑，不会刺激皮肤。,2. 拉细羊毛 将羊毛拉细处理，长度变长、细度约变细20%。 拉细羊毛产品轻薄、滑爽、挺括、悬垂性好、 有飘逸感、呢面细腻、光泽明亮。穿着无刺痒 感，无粘贴感，成为新型高档服装面料。,二、

22、新型化学纤维,（一）、新型纤维素纤维材料天丝 20世纪70年代，AKXO公司首先研究成功了NMMO溶剂法生产纤维素纤维， 称为Lyocell纤维。NMMO在制造过程中可以回收，因而具有不会给地球环境带来危害的特点。,服用特征： 它有棉、涤纶、毛织物和真丝的优点，天丝有原纤化倾向。具有吸湿、透气、易漂染、色泽鲜艳、光滑细柔、收缩率小、尺寸稳定、悬垂性好等优良的服用性能。,（二 ）、新型合成纤维,1. 差别化纤维 泛指对常规化纤有所创新或具有某一特性的化 学纤维。,从形态结构上划分 主要有异形纤维、中空纤维、复合纤维和细特 （旦）纤维等。 从物理化学性能上划分 有抗静电纤维、高收缩纤维、阻燃纤维和

23、抗起 毛起球纤维等。,异形纤维: 是经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。根据所使用的喷丝孔不同、可得到三角形、多角形、三叶形、多叶形、十字形、扁平形、Y形、H形、哑铃形等。,2. 高功能纤维 主要包括超高强高模、耐高温、耐强腐蚀、抗 燃烧等，主要有碳纤维、芳纶、超高强高模聚 乙 烯、聚苯硫醚、聚四氟乙烯纤维、中空纤维 分离 膜等重点品种。,广泛用于军工特品、复合装甲、导弹基材、防弹 衣盔、航空、航天、航海、光缆、通讯、耐高温 防护服、环保材料、超滤材料、海水淡化、人造 器官等高技术应用领域。,三 、功能性纤维,（一）、保健纤维 1. 微元生化纤维 将含有多种微量元素

24、的无机材料通过高技术复 合，制成超细微粒，再添加到化学纤维中，形 成了微元生化纤维。可以改善人体微循环，并 对多种疾病有较好的辅助治疗作用。,2. 远红外线保温保健纤维 以陶瓷粉末或钛元素等为红外剂添加到纤维 中，使纤维产生远红外线，可渗透于人体皮肤 深部，并产生体感温升效果，起保温保健作用。,（二）、 安全防护纤维,凯夫拉，我国称芳纶1414。这种纤维具有高强 度，并能耐高温、抗腐蚀。 碳素纤维是一种以聚丙烯腈等纤维为原料，经 预氧化和碳化处理的功能性纤维。其体积质量 小，重量轻，耐高温，热膨胀系数小。,PBI纤维是一种不燃的有机纤维，其耐高温性能 比芳纶更优越。它有很好的绝缘性、阻燃性、

25、化学稳定性和热稳定性。 用于防护服、航空航天等。,鉴别纤维的方法很多，有手感目测法、燃烧法、显微镜观察法、化学溶解法、药品着色法、熔点法和密度法等。 一、手感目测法 在对服装衣料进行鉴别时，从衣料上拆下纱线。予以解捻，然后根据纤维形态、色泽、手感、伸长、强度等特征来加以识别。,第六节 纤维鉴别,棉纤维比苎麻毛纤维短而细，常附有各种杂 质和疵点。 2) 麻纤维手感较粗硬。 3) 羊毛纤维卷曲而富有弹性。 4) 蚕丝是长丝，长而纤细，具有特殊光泽。 5) 化学纤维中只有粘胶纤维的干、湿状态强力 差异大。 6) 氨纶丝有非常大的弹性，长度能拉伸至五倍以上。,适用于呈散纤维状态的纺织原料,各种天然纤维

26、手感目测比较,二、燃烧法 1. 操作 将纤维作成束状，逐渐移近火焰，观察纤维燃烧 时的状态。,2. 观察内容 1)纤维靠近火焰时的状态； 2)纤维进入火焰中的状态； 3)纤维离开火焰时的状态； 4)纤维燃烧时的臭味： 5)生成灰分的状态。,3. 纤维的燃烧状态,三大类纤维燃烧特征,燃烧法适用范围 适用于单一成分的纤维、纱和织物，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、显微镜法 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。 显微镜还可用来确定是纯纺织物（由一种纤维构成） 还是混纺织物（由两种或多种纤维的构成）以及 混纺织物

27、中的纤维种类或大类。,四、溶解法 原理：根据各种纤维在不同试剂中的溶解性能的差 异来鉴别纤维的。 适合范围：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。 溶解法还广泛用于分析混纺产品中纤维含量。,方法：对于单一成分的纤维，鉴别时可加入少量待 鉴别的纤维放入试管中，注入某种溶剂，用玻璃棒 搅动，观察纤维在溶液中的溶解情况，如：溶解、 微溶解、部分溶解和不溶解等几种。,一些纤维在试剂中的溶解性,五、药品着色法 根据各种纤维对不同染料着色性能的差别来鉴别纤 维，此法只适用于未染色产品。,六、熔点法 根据合成纤维的不同熔融特性原理来鉴别纤维，这 种方法对不发生熔融的纤维素纤维和蛋白质纤维不 适用。,七、红外吸收光谱法 各种材料由于结构基团不同，对入射光的吸收率亦 不相同，对可见的入射光会显示出不同的颜色。对 不可 见的红外光和紫外光波段亦有这种特性。,