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纺织基础知识简介一、 纺织材料学（一） 纺织材料的分类1. 纺织纤维（1） 纺织纤维的定义： 从生产实用角度看，凡是直径数微米到数十微米，长度比直径大许多倍（也就是长纤比很大）的物体，一般都称作纤维。其中长度达到数十毫米以上，具有一定的强度、一定的可扰曲性和相互纠缠抱合性能和服用性能而可以生产纺织制品的，叫纺织纤维。（2） 纺织纤维的特点：纺织纤维具有一定的长度、细度、弹性、强力等良好的物理性能。还具有较好的化学稳定性，例如：棉花、毛、丝、麻等天然纤维是理想的纺织纤维。（3） 纺织纤维的分类：纺织纤维的种类繁多，包括天然纺织纤维及人工合成的化学纤维。可以按其来源、基本组成等区分为几个大类和小类。 植物纤维（又称天然纤维素纤维）：棉、麻纤维 天然纤维 动物纤维（又称蛋白质纤维）：羊毛、免毛、蚕丝等 矿物纤维：（又称天然无机纤维）：石绵等纺织纤维 人造纤维：粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维等 化学纤维 合成纤维：涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、氨纶等 无机纤维：玻璃纤维、金属纤维等（4） 常见纺织原料的特点及性能A. 棉纤维（C）棉花主要有四个栽培种，即陆地棉（又称细绒棉，纤维长度在20-33mm，细度在7000-4500公支）、海岛棉（又称长绒棉，纤维长度在33-45mm，细度在9000-7000公支）、亚洲棉（又称粗绒棉，因品质差现已经被淘汰）、非洲棉（又称草棉，因品质差现已经被淘汰）。棉纤维的公定回潮率为8.5%，吸湿、透气、服用性能好、耐虫蛀、耐碱不耐酸、织物的挺括性差、可用直接、硫化、活性、还原偶氮、碱性媒介染料染色。B. 麻纤维( L ) 麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。包括一年生或多年生草本双子叶植物的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维。麻纤维品种繁多，纺织上采用较多，经济价值较大的有苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻等，这类纤维质地柔软，适宜纺织加工，商业上称为“软质纤维”，其中苎麻纤维品质优良，单纤维长，可采用单纤维纺纱，其它麻纤维，单纤维很短，一般都用工艺纤维（束纤维）纺纱。苎麻和亚麻织物可作夏季服装用料和装饰用布，是抽绣工艺品（台布、餐布、窗帘等）的理想原料，也可加工帆布、水龙带、缝纫线、皮带尺等。 麻纤维的吸湿性（苎麻的公定回潮率为12%、亚麻的公定回潮率为10%）、散湿性很好、具有抗菌性，麻纤维模量高，纤维强度高，纤维硬挺，刚性大，伸长率很小，纤维之间的抱合力差，不易捻合，纱线毛羽很多。C. 蚕丝( S ) 蚕丝纤维是蚕吐丝而得到的天然蛋白质纤维。蚕分家蚕和野蚕（野蚕中的柞蚕丝具有纺织价值）两大类。蚕丝是高级的纺织原料，有较好的强伸度，纤维细而柔软，平滑，富有弹性，光泽好，吸湿性好（桑蚕丝的公定回潮率为11%），蚕丝的耐日光性较差，在日光照射下，蚕丝容易发黄。D. 羊毛纤维( W ) 羊毛(绵羊毛)纤维的外形为细长圆柱形物体，它是由鳞片层，皮质层和髓质层组成。由于鳞片具有定向性，在一定的湿热和皂液条件下，加上机械外力的搓揉作用，使羊毛纤维具有良好的缩绒性。羊毛纤维的直径在1842微米之内，纤维越细，可纺的支数就高，相对强度也高，卷曲度大，弹性就好。羊毛吸湿（羊毛的公定回潮率为15-17%）、弹性、服用性能均好，不耐虫蛀、适酸性和金属结合染料。E. 山羊绒纤维山羊绒是动物纤维中最优秀的一种，它主要产自中国西北部、蒙古、伊朗、阿富汗等温差大、日照长的半荒漠地区生长的山羊。因其产量稀少，品质优秀，素有“软黄金”之美誉。山羊绒是一种纯天然的空心纤维，比羊毛细得多，外层鳞片也比羊毛细腻、光滑。因此重量轻、柔软、韧性好。贴身穿着时轻、软、柔滑、非常舒适。是其他任何纤维所无法比拟的。山羊绒不同于羊毛，羊毛生长在绵羊身上，而羊绒生长在山羊身上。一只绒山羊每年产绒仅150g200g，绒毛平均细度多在1516微米，山羊绒的强伸度，弹性变形比羊毛好，具有细、轻、柔软、保暖性好等优良特性。山羊绒纤维是从山羊身上梳抓覆盖于长毛之下的绒毛所得。绒毛纤维由鳞片层和皮质层组成，没有髓质层。它的平均细度在1516微米，是羊毛纤维中细度最小的。山羊绒的强伸度和和弹性变形比绵羊毛好，因而山羊绒具有柔软，糯滑和保暖好等优良特性，是珍贵的原料。更可贵的是它有天然颜色，其中以白羊绒最名。F. 粘胶纤维（R） 粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种，是从不能直接纺织加工的纤维素原料（如棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣等）中提取纯净加工的纤维素，经过烧碱、二氧化碳处理后制备成粘稠的纺丝溶液，采用湿法纺丝制造而成，粘胶纤维的品种有粘胶长丝、强力粘胶帘子线、粘胶短纤维、富强纤维等。 粘胶纤维吸湿性（公定回潮率为13%）、透气性好、颜色鲜艳、原料来源广、成本低，性质接近天然纤维，适用染料同棉花；粘胶纤维的强度较低，普通粘胶纤维的断裂强度在1.6-2.7CN/TEX,断裂伸长率为16%-22%，湿强为干强的40-50%，模量比棉纤维低、弹性回复性能差，因此粘胶纤维制品的耐磨、耐疲劳性能较差。G. 涤纶纤维（T）涤纶纤维是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称，又称聚酯纤维、PET等。涤纶纤维具有优良的物理化学性能，使用广泛，发展很快，成为目前世界上产量最多的合成纤维。涤纶纤维耐酸不耐碱，涤纶纤维的吸湿性很差，在标准条件下的回潮率为0.4%-0.5%，从而染色性能很差，容易积聚静电、织物易起毛起球等缺点；但涤纶纤维强度高、伸长大、弹性回复性能好，因此涤纶织物的挺括性、耐磨性能好，另外涤纶纤维耐霉、耐虫蛀性能好，涤纶织物不霉不蛀，贮存方便。H. 腈纶纤维（A）腈纶纤维是聚丙乙烯腈纤维的商品名称，腈纶纤维性质近似羊毛，故有合成羊毛之称。腈纶生产以短纤维为主，可以纯纺，也可以与羊毛或其它纤维混纺，制成毛型织物。粗纤度的腈纶可以加工成毛毯或人造毛皮，大量的长丝束经牵切后加工膨体纱为针织原料，膨体织物手感柔软，蓬松性好，起毛起球现象比涤纶和锦纶少。腈纶纤维吸湿性较低，在标准条件下的回潮率为1.2-2.0%，腈纶纤维的干态与湿态回潮率比较接近，因此干湿状态下的拉伸性能差异较少，但由于吸湿低，加工时易积累静电，穿着时易沾污。腈纶纤维可采用分散染料，阳离子染料染色。I. 锦纶纤维（N）锦纶纤维是聚酰胺纤维的商品名称，又称尼龙。锦纶纤维强度高，弹性回复性好。据测定，锦纶纤维的耐磨为棉纤维的10倍、羊毛的20倍、粘胶的50倍，耐疲劳性能居各种纤维之首。在民用上大量用于加工袜子和其它混纺制品，提高织物的耐磨牢度，但锦纶纤维模量低，抗褶皱性能不及涤纶。锦纶纤维的吸湿比涤纶高，在标准条件下的回潮率为4.5%，在合成纤维中仅次于维纶，锦纶纤维的染色性能好，可以用酸性染料、分散染料及其他染料染色。锦纶纤维耐碱不耐酸，长期在日光照射下容易变色和发脆。J. 丙纶纤维丙纶纤维是聚丙烯纤维的商品名称。丙纶的密度为0.91克/立方厘米，是化学纤维种比重最轻的品种，纤维不吸湿，标准条件下的回潮率接近于0，干湿状态下性能无明显变化，不霉不蛀。由于不吸湿，染色困难，可采用纺前染色法解决丙纶的染色问题，但色谱不够齐全。丙纶纤维具有芯吸作用，能通过织物中的毛细管把水蒸气传递出去，本身则不起任何吸收作用，使皮肤保持干燥，可制造运动服、强体力服装及其他透水织物等。K. 维纶纤维 维纶纤维是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名称。维纶纤维强度高，断裂伸长较好，弹性回复性较差，织物保形性不及涤纶与丙纶，耐磨性较好。维纶纤维耐碱不耐酸，吸湿性好，在常用合成纤维中居于首位，在标准条件下的回潮率在5%左右。湿纺维纶染色性能较差，色泽不够鲜艳，干法纺丝的维纶染色鲜艳，与粘胶相似。L. 弹性纤维 象橡胶那样容易伸缩的纤维称为弹性纤维，最具代表性的品种为聚氨酯弹性纤维（氨纶），该纤维由由于弯曲的柔性部分（脂肪族聚酯或脂肪族聚醚）和刚性的结晶部分（氨基甲酸酯）嵌段组成。强度为0.53-1CN/TEX，湿强不降低，延伸度450%-800%，伸长到50%时的弹性回复率为95%-100%，比重1.00-1.30，回潮率为1%，熔点为150-230度。（5） 其他新型纺织纤维莫代尔纤维（MODAL）天丝（TENCEL）竹纤维、竹炭纤维聚乳酸玉米纤维（PLA）(可以完全生物降解的合成纤维)大豆蛋白纤维牛奶蛋白纤维吸湿排汗纤维COOLMAX(美国杜邦公司)（6） 常见纺织纤维的鉴别方法鉴别的方法有手感、目测法、燃烧法、显微镜法、溶解法、药品着色法以及红外光谱法等。在实际鉴别时，常常需要用多种方法，综合分析和研究以后得出结果。一般的鉴别步骤如下：A.首先用燃烧法鉴别出天然纤维或化学纤维。B.如果是天然纤维，则用显微镜观察法鉴别各类植物纤维和动物纤维。如果是化学纤维，则结合纤维的熔点、比重、折射率、溶解性能等方面的差异逐一区别出来。C.在鉴别混合纤维和混纺纱时，一般可用显微镜观察确认其中含有几种纤维，然后再用适当方法逐一鉴别。D.对于经过染色或整理的纤维，一般先要进行染色剥离或其它适当的预处理，才可能保证鉴别结果可靠。a.手感目测法：此法适用于呈散纤维状态的纺织原料。棉纤维比苎麻纤维和其它麻类的工艺纤维、毛纤维均短而细，常附有各种杂质和疵点。麻纤维手感较粗硬。羊毛纤维卷曲而富有弹性。蚕丝是长丝，长而纤细，具有特殊光泽。化学纤维中只有粘胶纤维的干、湿状态强力差异大。氨纶丝具有非常大的弹性，在室温下它的长度能拉伸至五倍以上。b.显微镜观察法：是根据纤维的纵面、截面形态特征来识别纤维。棉纤维：横截面形态：腰圆形，有中腰；纵面形态：扁平带状，有天然转曲。麻（苎麻、亚麻、黄麻）纤维：横截面形态：腰圆形或多角形，有中腔；纵面形态：有横节，竖纹。 羊毛纤维：横截面形态：圆形或近似圆形，有些有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。 兔毛纤维：横截面形态：哑铃型，有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。 桑蚕丝纤维：横截面形态：不规则三角形；纵面形态：光滑平直，纵向有条纹。 普通粘纤：横截面形态：锯齿形，皮芯结构；纵面形态：纵向有沟槽。 富强纤维：横截面形态：较少齿形，或圆形，椭圆形；纵面形态：表面平滑。 醋酯纤维：横截面形态：三叶形或不规则锯齿形；纵面形态：表面有纵向条纹。 腈纶纤维：横截面形态：圆形，哑铃形或叶状；纵面形态：表面平滑或有条纹。 氯纶纤维：横截面形态：接近圆形；纵面形态：表面平滑。 氨纶纤维：横截面形态：不规则形状，有圆形，土豆形；纵面形态：表面暗深，呈不清晰骨形条纹。 涤纶、锦纶、丙纶纤维：横截面形态：圆形或异形；纵面形态：平滑。 维纶纤维：横截面形态：腰圆形，皮芯结构；纵面形态：12根沟槽。c.密度梯度法：是根据各种纤维具有不同密度的特点来鉴别纤维。 配定密度梯度液，一般选用二甲苯四氯化碳体系。 标定密度梯度管，常用的是精密小球法。 测定和计算，将待测纤维进行脱油、烘干、脱泡预处理，做成小球投入平衡后，根据纤维悬浮位置，测得纤维密度。d.荧光法：利用紫外线荧光灯照射纤维，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。各种纤维的荧光颜色具体显示： 棉、羊毛纤维：淡黄色 丝光棉纤维：淡红色 黄麻（生）纤维：紫褐色 黄麻、丝、锦纶纤维：淡蓝色 粘胶纤维：白色紫阴影 有光粘胶纤维：淡黄色紫阴影 涤纶纤维：白光青天光很亮 维纶有光纤维：淡黄色紫阴影。e.燃烧法：根据纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分出纤维的大类。几种常见纤维的燃烧特征判别对照如下： 棉、麻、粘纤、铜氨纤维：靠近火焰：不缩不熔；接触火焰：迅速燃烧；离开火焰：继续燃烧；气味：烧纸的气味；残留物特征：少量灰黑或灰白色灰烬。 蚕丝、毛纤维：靠近火焰：卷曲且熔；接触火焰：卷曲，熔化，燃烧；离开火焰：缓慢燃烧有时自行熄灭；气味：烧毛发的气味；残留物特征：松而脆黑色颗粒或焦炭状。 涤纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟，缓慢燃烧；离开火焰：继续燃烧，有时自行熄灭；气味：特殊芳香甜味；残留物特征：硬的黑色圆珠。 锦纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：自灭；气味：氨基味；残留物特征：坚硬淡棕透明圆珠。 腈纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：继续燃烧，冒黑烟；气味：辛辣味；残留物特征：黑色不规则小珠，易碎。 丙纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：继续燃烧；气味：石蜡味；残留物特征：灰白色硬透明圆珠。 氨纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：自灭；气味：特异味；残留物特征：白色胶状。 氯纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧，冒黑烟；离开火焰：自行熄灭；气味：刺鼻气味；残留物特征：深棕色硬块。 维纶纤维：靠近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：继续燃烧，冒黑烟；气味：特有香味；残留物特征：不规则焦茶色硬块。2.纱线由纤维制成的纱线，种类很多，按结构基本上可以分为以下三大类，并按原料、形成方法等分为很多小类。（1）、普通纱线 它是用较短纤维利用纺纱的方法使纤维排列、加捻形成连续的细长物体。它又可按照结构特征分为单纱和股线。它可以由各种天然短纤维或化学纤维混纺而成。（2）、长丝 它是天然的长纤维（蚕丝）或化学纤维连续纤维的单根（称为单丝）或多根并合（称为复丝）制成的连续物体。（3）、新型纱线 它包括采用新型纺纱方法（转杯纺纱、静电纺纱、喷气纺纱等）用短纤维或夹入部分长丝纺成的单纱或合并的股线；也包括特种加工方法，如收缩膨体、刀边刮过变形、气流吹致变形等方法制造的长丝变形纱；以及特种纱线与普通纱线并和形成的新型股线等。3.织物 纺织工业制成的织物种类极其繁多，形态、花