服装用纤维性能

服装材料学吉林大学服装设计与工程系第二章服装用纤维材料第二章服装用纤维材料1服用纤维的性能Performanceoffibers2纤维分类及形态特征

Classifyingandcharacter服装材料学吉林大学服装设计与工程系第二章服装用纤维材料一、纤维的定义

服装用纤维是又细又长，而且具有一定强度、韧性和可纺性能的线状材料。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。1.Definitionfiberswhicharesmallthreadlikestructuresmaybeobtainedfromnaturalmaterialsorcreatedthroughtechnology.二、纤维具备的条件具有适当的长度和细度具有一定的柔软性和弹性具有一定的强力具有一定的保暖性具有一定的吸湿性具有一定的化学稳定性纤维分类及形态特征Classifyingandcharacter

2.Condition

LengthandfinenessTenacityPlasticityandelasticityWarmretentionandmoistureabsorptionChemicalstability服装材料学第二章服装用纤维材料三、纤维的分类

Theclassifyingoffibers服装用纤维天然纤维化学纤维植物纤维动物纤维矿物纤维人造纤维合成纤维种子纤维韧皮纤维动物毛丝石棉涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氨纶、维纶、氯纶粘胶纤维、富强纤维、铜氨纤维、醋酯纤维棉、木棉亚麻、苎麻、大麻、罗布麻绵羊毛、山羊毛、马海毛、兔毛骆驼毛、牦牛毛等桑蚕丝、柞蚕丝等吉林大学服装设计与工程系三、纤维的分类----Naturefiber吉林大学服装设计与工程系分类定义组成物质纤维来源植物纤维 取自于植物种子、茎、韧皮、叶或果实上获得的纤维主要组成物质为纤维素 ①种子纤维：棉；②韧皮纤维：苎麻、亚麻、大麻、黄麻、红麻、罗布麻、苘麻等；③叶纤维：剑麻、蕉麻、菠萝叶纤维、香蕉茎纤维等；④果实纤维：木棉、椰子纤维；⑤竹纤维：竹子纤维。 动物纤维取自于动物的毛发或分泌液的纤维 主要组成物质为蛋白质 ①毛纤维：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、驼羊毛、兔毛、牦牛毛、马海毛、羽绒、变性羊毛、细化羊毛等；②丝纤维：桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木署蚕丝、天蚕丝、樗蚕丝、柳蚕丝、蜘蛛丝等。 矿物纤维 从纤维状结构的矿物岩石获得的纤维 二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁等 各类石棉，如温石棉、青石棉、蛇纹石棉等;玄武岩纤维。 服装材料学第二章服装用纤维材料三、纤维的分类----Chemicalfiber凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料，经过人工加工制成的纤维状物体统称为化学纤维。其最为主要的特征是在人工条件下完成溶液或熔体→纺丝→纤维的过程。服装材料学第二章服装用纤维材料吉林大学服装设计与工程系分类定义纤维再生纤维以天然高聚物为原料制成浆液其化学组成基本不变并高纯净化后制成的纤维①再生纤维素纤维：指用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维，如粘胶纤维、Modal纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、醋酯纤维、Lyocell纤维、富强纤维等；②再生蛋白质纤维：指用酪素、大豆、花生、毛发类、丝素、丝胶等天然蛋白质制成的，绝大部分组成仍为蛋白质的纤维，如酪素纤维、大豆纤维、花生纤维、再生角朊纤维、再生丝素纤维等；③再生淀粉纤维：指用玉米、谷类淀粉物质制取的纤维，如聚乳酸纤维（PLA）；④再生合成纤维：指用废弃的合成纤维原料熔融或溶解再加工成的纤维。 合成纤维以石油、煤、天燃气及一些农副产品为原料制成单体，经化学合成为高聚物，纺制的纤维 ①涤纶：指大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤聚合物纺制的合成纤维；②锦纶：指其分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维；③腈纶：通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维；④丙纶：分子组成为聚丙烯的合成纤维；⑤维纶：聚乙烯醇在后加工中经缩甲醛处理所得的纤维；⑥氯纶：分子组成为聚氯乙烯的合成纤维；⑦其他的还有乙纶、氨纶、乙氯纶及混合高聚物纤维等。

无机纤维 以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料，经人工抽丝或直接炭化制成的无机纤维 ①玻璃纤维：以玻璃为原料，拉丝成形的纤维；②金属纤维：以金属物质制成的纤维，包括外涂塑料的金属纤维、外涂金属的高聚物纤维以及包覆金属的芯线；③陶瓷纤维：以陶瓷类物质制得的纤维。如氧化铝纤维，碳化硅纤维、多晶氧化物；④碳纤维：是指以高聚物合成纤维为原料经碳化加工制取的，纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维，是无机化的高聚物纤维 三、纤维的分类----others按长度与细度有棉型（38~51mm）、毛型（64~114mm）、丝型（长丝）、中长型（51~76mm）、超细型（<0.9dtex）之分。按截面形态有普通圆形、中空和异形纤维以及环状或皮芯纤维。按卷曲有高卷曲、低卷曲、异卷曲、无卷曲之分。差别化纤维；高性能纤维；功能或智能纤维。按加工方式对天然纤维有不同初加工和改性的纤维。化学纤维有高速纺丝、牵伸丝（DTY）、预或全取向丝（POY或FOY）、变形丝等。按纤维资源状态可分为普通纤维和特种纤维服装材料学第二章服装用纤维材料吉林大学服装设计与工程系纤维的加工—天然纤维的初加工服装材料学第二章服装用纤维材料吉林大学服装设计与工程系一、天然纤维的初加工天然纤维的初加工主要是指纤维的有效提取加工，而实际的操作方法与概念却是如何将非纤维类物质去除的方式。1．棉的初加工传统的棉花初加工是指将籽棉上的纤维与棉籽分离的加工，也称轧花或轧棉。2.开棉2.清棉机1、清棉机23.梳棉机图

皮辊式与锯齿式轧棉原理比较图纤维的加工—天然纤维的初加工2．麻的初加工麻类纤维的初加工是最为典型的去除非纤维类物的加工。（1）苎麻苎麻的初加工包括三个过程：剥皮→刮青→脱胶，制成可纺用的精干麻。（2）黄、红麻黄、红麻的初加工有两种方式：主要区分是剥皮法和带杆法。上述过程获得的麻，还不能直接纺纱，必须经过梳麻获得工艺纤维后，才能纺纱。（3）亚麻初加工主要步骤为：脱胶→干燥→碎茎→打成麻。打成麻同样需经过梳麻分离成可纺用的工艺纤维，才能纺纱。 3．毛纤维的初加工羊毛的初加工是去除非纤维类物质和不适于纺纱纤维的过程，包括从原毛到洗净毛的各个生产工序，其工艺过程为原毛→选毛→开毛→洗毛→烘干→洗净毛。4．蚕丝的初加工蚕丝初加工主要是指蚕茧分选与缫丝加工。吉林大学服装设计与工程系服装材料学第二章服装用纤维材料纤维的加工—化学纤维制造概述纤维的制造方法是人类从蚕吐丝过程中得到的启示，是纤维成形为目的加工。其制造过程主要可分为三部分。1．纺丝融体或纺丝液的制备将固态高聚物转变成液态可采用溶液法或熔融法。分解温度高于熔点的高聚物，可直接将聚合物熔化成熔体或溶解在适当的溶剂中，制成纺丝液。分解温度低于熔点的高聚物，必须将聚合物溶解在适当的溶剂中，或先将聚合物制成可溶性中间体，再溶解成纺丝液。

吉林大学服装设计与工程系服装材料学第二章服装用纤维材料2．化学纤维的纺丝成形将纺丝熔体或纺丝液通过喷丝孔挤出后凝固成丝条的过程称为纺丝。熔融纺丝法的纺丝液是熔体，纺出的丝在空气中固化。溶液纺丝法的纺丝液是溶解的高聚物溶液，纺出的丝的固化方式分为湿法与干法两种。湿法纺丝纺出的丝在溶液中固化。干法纺丝纺出的丝在空气中固化。3．化学纤维的一般后整理纺丝成形得到的丝称为初生丝，初生丝强度低、伸长大、沸水收缩率大、往往不能直接用于纺织加工，因此初生丝还需经过一系列的后加工。其中主要的工序是牵伸和热定形。 牵伸。 干燥定形。 上油。 卷曲和切断。 长丝需要进行加捻和络筒。随着合成纤维生产技术的发展，纺丝和后加工技术已从间歇式的多道工序发展为连续，不需进行后加工，便可直接用做纺织原料。服装材料学第二章服装用纤维材料四、

纤维的形态特征Characteroffibers

1、

纤维的长度

length

是指纤维伸直但未伸长时两端的距离，以mm为单位。

长度对服用性能的影响2、纤维的细度fineness衡量纤维品质的重要指标。（1）直接指标directindex

纤维的直径，其单位为mm。（2）间接指标indirectindex特数（tex)：Texcount号数。是指1000米长纤维在公定回潮率时的重量（克），其计算公式：

特数越大，纤维越粗

吉林大学服装设计与工程系相同条件下，纤维越长，成纱强度越高，因此织物和服装的坚牢度较好；在保证一定成纱强力的基础上，纤维越长，可纺制较细的纱线，制造出较为轻薄的面料，也可以使纱线少加捻，制成的织物和服装手感柔软舒适；此外纤维越长．纱上的纤维头端露出较少，因而服装外观光洁，毛羽少，不易发毛起球。服装材料料学第二章服服装用纤纤维材料料旦数（den）Deniercount：9000米长纤纤维在在公定定回潮潮率时时的重重量（（g）.旦数越越大，，纤维维越粗粗公制支支数Metriccount：在公公定回回潮率率时每每1克重纤纤维所所具有有的长长度，，称为为公制制支数数。公制支支数越越大，，纤维维越细细细度对对服装装性能能的影影响吉林大大学服服装设设计与与工程程系首先．．纤维维的细细度对对纱线线的粗粗细均均匀度度、纱纱线的的抗弯弯刚度度、纱纱线的的强度度、可可纺纱纱线的的粗细细和纱纱线及及织物物的光光泽有有较大大的影影响。。因此此纤维维的细细度对对织物物和服服装的的性能能也有有明显显的影影响。。较细细的纤纤维制制成的的衣料料光泽泽较好好，手手感较较为柔柔软，，容易易得到到丰满满蓬松松的效效果；；用较较细的的纤维维也可可制得得较为为轻薄薄的织织物；；用较较细的的纤维维可以以制造造透气气性良良好和和仿丝丝绸效效果良良好的的服装装面料料，这这种面面料适适宜于于做夏夏季服服装。。但是是采用用细度度细的的纤维维，会会使所所制得得的面面料易易于起起毛起起球。。反之之，较较粗的的纤维维原料料制成成较为为粗犷犷和厚厚重的的织物物，适适于做做冬季季服装装。服装材材料学学第二章章服装装用纤纤维材材料3、纤维的的断面面形态态sectionalcharacteroffibers纤维的的断面面形态态是指指通过过光学学显微微镜或或电子子显微微镜直直接观观察到到的纤纤维纵纵、横横截面面特征征.。横向截截面Crosssectionalshape吉林大大学服服装设设计与与工程程系服装材材料学学第二章章服装装用纤纤维材材料纵向截截面Longitudinalsectionalappearance吉林大大学服服装设设计与与工程程系服装材材料学学第二章章服装装用纤纤维材材料、纤维维的内内部结结构Internalstructureoffibers1、纤维的的大分分子结结构Macromoleculestructureoffibers吉林大大学服服装设设计与与工程程系服装材材料学学第二章章服装装用纤纤维材材料吉林大大学服服装设设计与与工程程系服装材材料学学第二章章服装装用纤纤维材材料2、纤维维的大大分子子的排排列方方式Macromoleculearrangementoffibers（1）结晶晶度degreeofcrystallinity：纤维中中结晶晶区体体积（（重量量）占占整个个纤维维体积积（重重量））的百百分率率。（2）取向向度degreeoforientation：纤维中中大分分子链链主轴轴方向向与纤纤维轴轴线方方向一一致的的程度度。（3）聚合度degreeofpolymerization：组成高聚物物大分子基基本单元（（单基）的的数目。（4）大分子排排列对纤维维性质的影影响吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料六、Specificgravity纤维的比重重纤维的比重重是指单位位体积纤维维的重量，，用g/cm3来表示或mg／mm3来表示。纤纤维的体积积质量决定定于纤维本本身的结构构。纤维的的长链分子子的分子量量和纤维的的结晶度都都与纤维的的体积质量量有关。吉林大学服服装设计与与工程系1.纤维体积质质量与织物物的覆盖性性有直接关关系，相同同重量的几几种纤维原原料，体积质量较较小的有较较大的覆盖盖性，体积积质量较大大的、覆盖盖性较小。2.组织结构、、服装款式式、尺寸相相同的由几几种不同纤纤维原料制制成的服装装中，体积质量较较大的原料料制成的服服装重量较较重，体积积质量小的的原料制成成的服装重重量较轻。也就是说说，覆盖面面积相同的的服装．由由体积质量量较大的纤纤维制作的的服装重量量大。3.无论在夏季季还是冬季季，重量较较轻的服装装，较为受受人欢迎，，穿着较为为舒适。特特别是穿衣衣服较多的的冬季，人人们更希望望穿既轻又又暖的服装装。对老年年人、儿童童及运动员员更是如此此。体积质量对对服用性能能的影响服装材料学学第二章服装装用纤维性性能一、纤维的力学学性能Mechanicalperformance1、纤维的强强力Strengthoffiber（1）绝对强力力Absolutestrength（N）：又称拉伸伸断裂强力力。是指纤纤维在被拉拉断时所能能承受的最最大负荷（（外力）。。单位为牛牛顿（N）（2）相对强力力Relativestrength（N/tex）：是指每特特（tex）纤维在被被拉断时所所能承受的的最大负荷荷。单位为为牛/特（N/tex）。（3）纤维的断断裂伸长Breakingelongation:是指纤维在在被拉断时时所增加的的长度.服用纤维的的性能Performanceoffibers吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料(4)纤维的断裂裂伸长率Breakingelongationpercentage:是指纤维在在被拉断时时所增加的的伸长（））与与纤维被拉拉断前的总总长度之比比，单位为为百分率.(5)纤维的断裂裂机理Themechanismoffiberbreak:非晶区内长长度最短的的大分子链链伸直大大分分子链逐步步从结晶区区中抽拨出出来大大分子主链链被拉断结结晶区与非非结晶区的的取向度提提高结结晶区区逐步松散散大大分子子从结晶区区中拨出部部分被拉断断整整根纤维维在最薄弱弱处断开。。吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料2、纤维的拉伸伸变形的弹弹性（1）纤维拉伸伸变形的类类型纤维的急弹弹性变形Rapidelasticdeformation纤维的缓弹弹性变形Slowelasticdeformation纤维的塑性性变形Plasticelasticdeformation（2）纤维的弹弹性是指其抵抗抗外力作用用，要求回回复到原来来状态的能能力。弹性回复率率：又称回回弹率，它它是急弹性性变形和一一定时间的的缓弹性变变形占总变变形量的百百分率。吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料二、纤维的热学学性能Calorificsperformance1、纤维的导热热和绝热性性Heatconductivity热通过纤维维从高温向向低温传递递，这种现现象反映了了纤维的导导热性。一一般用导热热系数来表表示。材料导热系数材料导热系数棉羊毛蚕丝粘胶纤维醋酯纤维锦纶0.071~0.0730.052~0.0550.05~0.0550.055~0.0710.050.244~0.337涤纶腈纶丙纶氯纶空气水0.0810.0510.221~0.3020.0420.0270.697吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料2、纤维的耐热热性Heatendurance玻璃化温度度:这个温度是是个界限,低于此温度度,纤维为玻璃璃态,高于此温度度,纤维呈现出出类似橡胶胶的高弹态态.纤维玻璃化温度软化点熔点分解点洗涤最佳温度棉羊毛蚕丝锦纶涤纶腈纶维纶---------82679085---------180225235~240220~230---------215253------150135150------280---90~10030~4030~4080~8570~10040~50----吉林大学服服装设计与与工程系吸湿积分热热：在一定定的温度下下，质量为为1g的纤维从某某一回潮率率开始吸湿湿到完全润润湿时所放放出的热量量。吸湿微分热热：纤维在在给定回潮潮率下吸着着1g水放出的热热量。服装材料学学第二章服装装用纤维材材料3、热稳定性性Heatstability在一定温度度下纤维保保持自己的的物理机械械性能的能能力。4、纤维的燃燃烧性Combustibility指纤维燃烧烧的性能。。由发火点点（开始始冒烟时的的温度）、、点燃温度度（燃烧开开始时的温温度）和燃燃烧速度（（燃烧的难难易程度））来考核。。5、纤维的熔熔融性Meltedperformance合成纤维织织物在瞬时时接触到温温度超过其其熔点的火火星或其它它热体时,接触部位就就吸收热量量,并开始熔融融,熔体向四周周扩散,在织物上形形成孔洞。。火星熄灭灭或热体脱脱离,孔洞周围已已熔断的纤纤维端部就就相互粘结结,使孔洞不再再继续扩大大。这种性性能叫熔融融性。6、纤维的热热收缩性和和热定型性性Heatshrinkageandsetting吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维性性能几种常见纤纤维燃烧特特征表纤维名称接近火焰在火焰中离开火焰后燃烧后残渣形态燃烧时气味棉、粘胶纤维不熔不缩迅速燃烧继续燃烧小量灰白色的灰烧纸味麻、富强纤维不熔不缩迅速燃烧继续燃烧小量灰白色的灰烧纸味羊毛、蚕丝收缩逐渐燃烧不易延烧松脆黑灰烧毛发臭味涤纶收缩、熔融先熔后燃烧、且有熔液滴下能延烧玻璃状黑褐色硬球特殊芳香味锦纶收缩、熔融先熔后燃烧、且有熔液滴下能延烧玻璃状黑褐色硬球氨臭味腈纶收缩、微熔发焦熔融燃烧，有发光小火花继续燃烧松脆黑色硬块有辣味维纶收缩、熔融燃烧继续燃烧松脆黑色硬块特殊的甜味丙纶缓慢收缩熔融燃烧继续燃烧硬黑褐色球轻微的沥青味氯纶收缩熔融燃烧，有大量黑烟不能延烧松脆黑色硬块有氯化氢臭味吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料三、纤维维的电学性性能Electricsperformance1、纤维的电电阻R=ρvL/SR为电阻；L为导体的长长度（cm）；S为导体的截截面积（cm2）；ρv电阻系数（（Ω.cm）2、纤维的静静电性质（1）纤维的静静电现象（2）改善纤维维静电现象象的措施加入抗静电电的表面活活性剂合成纤维中中混入纤维维素纤维或或蛋白质纤纤维加入亲水性性聚合物进行耐久性性的亲水性性树脂整理理制成导电纤纤维混入金属纤纤维等吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料四、纤维维的光学性性能Photicsperformance1、纤维的光光泽2、纤维的耐耐光性3、纤维的光光致发光性性纤维在受到到紫外线照照射时，其其大分子受受到激发，，会辐射出出一定波长长的光，从从而产生不不同的颜色色，这种现现象被称之之为光致发发光。纤维日晒时间（小时）强力损失（%）纤维日晒时间（小时）强力损失（%）棉羊毛麻粘胶纤维9401120110090050505050腈纶蚕丝锦纶涤纶90020020060016~25503660吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料、纤维的耐耐化学品性性ChemicalResistanceperformance1、耐酸性Acidresistance2、耐碱性Alkaliresistance3、耐溶剂性性Menstruumresistance4、染色性Chromaticity吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料六、纤维的吸湿湿性Moistureabsorptionperformance1、吸湿性性moistureabsorption纤维吸湿湿性是指指纤维在在不同的的大气环环境中不不断地和和大气中中的水蒸蒸气进行行交换，，一面吸吸收大气气中的水水蒸气，，同时向向大气中中放出水水蒸气，，直到达达到一定定的动态态平衡。。2、吸湿指指标moistureabsorptionindex（1）含水率率：是指指纤维中中所含水水分重量量占纤维维湿重的的百分率率。吉林大学学服装设设计与工工程系服装材料料学第二章服服装用纤纤维材料料（2）回潮率率：是指纤维维中所含含水分的的重量占占纤维干干重的百百分率。。实际回潮率率Practiceregain：将纤维处于于周围一般般温湿度条条件下所具具有的回潮潮率。标准回潮率率Standardregain：将纤维放在在统一的标标准大气状状态下，经经过一定时时间的存放放后，纤维维的回潮率率便达到一一个稳定值值，这时的的回潮率规规定为标准准状态下的的回潮率。。公定回潮率率Officialregain：根据纤维各各方面特性性——人为规定、、公认的回回潮率吉林大学服服装设计与与工程系表6-1标准温湿度度及允许误误差级别标准温度(℃)标准相对湿度(%)A类B类120±127±265±2220±227±365±3320±327±565±5吸湿滞后性性:在相同大气气条件下，，从放湿得得到的平衡衡回潮率高高于从吸湿湿得到的平平衡回潮率率，这种现现象称为。吉林大学服服装设计与与工程系服装材料学学第二章服装装用纤维材材料服装材料学学第二章服装装用纤维材材料我国常见纤纤维的公定定回潮率纤维公定回潮率（%）纤维公定回潮率（%）棉花8.5粘胶纤维13.0（棉纱线）8.5聚酯纤维0.4羊毛15.0锦纶6，66，114