纺织材料学教案

纺织材料学教案纺织服装系绪论基本内容：1、纺织材料学的研究对象和任务；2、纺织纤维的概念，纺织纤维的分类；3、纺织材料的发展史，纺织材料在国民经济中的地位。重点：纺织纤维的概念和分类难点：再生纤维和合成纤维的概念教学要求：理解纺织纤维的概念，掌握纺织纤维的分类。纺织材料——纺织工业所用的原料。纺织纤维和用纺织纤维制成的纱线、织物等各种成品、半成品统称为纺织材料。纺织材料学——研究纺织纤维、纱线、织物的结构与性能的关系，以及性能与纺织工艺之间关系的一门学科。一、纺织材料研究的主要内容：1、纺织纤维的分类极其特征；2、各种纤维的基本结构理论，包括组成成分、分子结构、分子排列与堆砌形式、纤维形态特征，纤维的鉴别.3、纤维的形态参数、物理机械性质、化学性质极其表达指标、测试原理和方法；4、纤维结构与性能之间的关系与影响规律，各种性能在纺织加工、生产上、工业上的应用；5、纱线和织物的结构、形态、工艺性能、物理机械性能极其间的关系；6、纺织纤维、纱线、织物品质评定的考核指标、测试方法、仪器设备的结构和性能、评定方法极其标准化；7、纺织最终产品的组成、结构、物理机械性能、化学性能及其对服用性能的影响。8、特种原料在特殊工业及特需品性能方面的应用和研究。二、纺织材料的历史和发展1、天然纤维的发展历史距今约40多万年前旧石器时期人类开始使用兽皮和树叶蔽身。图麻纤维的使用：公元前5000年；棉花的使用：公元前3000年蚕丝的使用：公元前2600年；动物毛的使用：公元前3000多年2、化学纤维的发展历史粘胶纤维——1904聚酰胺纤维（锦纶）——1938聚丙烯腈纤维（腈纶）——1950聚酯纤维（涤纶）——1953聚氨基甲酸酯纤维（氨纶）——1956三、纤维的分类纤维：直径只有几微米或几十微米，而长度比直径大百倍，千倍以上的细长物质。纺织纤维是用于制造纺织品的纤维。纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维天然纤维：由自然界直接取得的纤维（植物纤维，动物纤维，矿物纤维）植物纤维（纤维素类）：从植物的种子，茎，叶或果实上获得的纤维。如棉、苎麻,、亚麻、剑麻,、蕉麻、椰子纤维动物纤维（蛋白质类）：从动物上获得的纤维。分为毛纤维和丝纤维毛纤维：羊毛，兔毛，牦牛毛，骆驼毛驼马毛，羊驼毛等丝纤维：桑蚕丝，柞蚕丝矿物纤维（无机纤维）：从纤维状结构的矿物岩石上获得的纤维。如石棉化学纤维：由天然的或合成的高聚物为原料，经化学和机械的方法加工制造的纺织纤维。人造纤维：再生纤维素类纤维：粘胶纤维,富强纤维,醋脂纤维再生蛋白质类纤维：大豆纤维,花生纤维,牛奶纤维人造无机纤维：玻璃纤维,金属纤维,碳纤维人造有机纤维：甲克质纤维合成纤维：涤纶（聚脂纤维）锦纶（聚酰胺纤维）腈纶（聚丙烯腈纤维）维纶（聚乙烯醇缩甲醛纤维）丙纶（聚丙烯纤维）氯纶（聚氯乙烯纤维）氨纶（聚氨基甲酸脂纤维）按纤维长度分：短纤维和长丝

短纤维：棉，毛，麻，化纤短纤维：棉型化纤（30~40mm)

毛型化纤（75~150mm)

中长型化纤（40~75mm)

长丝：蚕丝，化纤长丝四、纺织纤维微观结构概念纺织纤维除了玻璃纤维、石棉纤维和金属纤维等无机纤维外，绝大多数纤维都是高分子化合物，即高聚物。纺织纤维内部结构包括大分子结构、超分子结构和形态结构（一）纺织纤维大分子结构概念纺织纤维大分子都是由许多相同或相似的原子团彼此以共价键多次反复连接而成。这些相同或相似的原子团称为大分子的基本链节，或称为“单基”。聚合度——组成高聚物大分子的单基数目。聚合度高，纤维强度高。（二）键的内旋转键的内旋转：大分子链中的单键绕着它相邻的键按一定角度旋转，称为键的内旋转。（三）纺织纤维的超分子结构超分子结构指大于大分子范围的结构，又称为聚集态结构。1、纺织纤维中大分子间的结合力。图范德华力：分子引力氢键：大分子侧基上极性基团间的静电引力。盐式键：如羊毛纤维大分子间的—COO----+H3N—共价键：大分子间的桥式侧基。如羊毛纤维大分子间的—S—S—。纤维大分子依靠这些结合力相互结合形成各种聚集态，组成整个纤维。2、大分子的结晶态和非结晶态图结晶态—纤维内某些区域大分子相互整齐稳定地排列成具有高度的几何规整性称为结晶结构或结晶态。结晶区域排列整齐密实，缝隙孔洞少，分子间结合力相互饱和。非结晶态—大分子不呈规整整齐排列状态叫非结晶态。非结晶区大分子排列比较紊乱，堆砌比较疏松，有较多的缝隙孔洞。纺织纤维是结晶态和非结晶态的混合体。结晶度—结晶部分占整根纤维的百分比。取向度—大分子排列方向与纤维轴向平行程度。（四）大分子形态结构1、单分子：直线链状大分子。2、基原纤：几根直线链状大分子平行排列，按一定距离、一定位相、一定相对形态稳定结合在一起形成很细的结晶态的大分子束。3、微原纤：若干基原纤平行排列结合在一起形成较粗的基本结晶态的大分子束。4、原纤：若干微原纤基本平行排列结合在一起形成更粗的大分子束。存在一定的缝隙孔洞。5、巨原纤：原纤基本平行堆砌的更粗大的大分子束。存在更大的缝隙、孔洞。6、纤维：由巨原纤堆砌而成。五、纺织材料的细度指标特克斯（Nt）：纺织材料1000m长的质量克数。旦尼尔（Nd）：纺织材料9000m长的质量克数。公制支数（Nm）：1g重纺织材料所具有的长度米数。第一章天然纤维素纤维基本内容：我国棉花品种和棉产区；棉纤维生长、发育、棉纤维形态结构；棉纤维性质——长度、细度、成熟度、强力、天然转曲、水分、杂质和疵点；棉纤维性质对成纱质量的影响；麻纤维的种类和用途；麻纤维形态结构；麻纤维性质——长度、细度、强力、光泽、杂质和疵点。重点：1、棉纤维纵横向形态结构；2、棉纤维的性质；3、麻纤维形态结构；4、麻纤维性质。难点：棉麻纤维的纵横向形态结构和性质及其对成纱质量的影响。教学要求：了解棉纤维的生长发育与形态结构；掌握棉纤维性质及其与成纱质量的关系；棉纤维主要性质指标的定义。第一节原棉一、棉纤维生长发育与结构特征（一）棉纤维的生长和发育（二）棉纤维形态与结构1、棉纤维纵向和横截面形态横截面：腰圆形

纵向：呈不规则的沿长度方向不断改变的螺旋形转曲成熟度不同的棉纤维纵向和横截面形态2、截面结构初生层：表皮层：棉腊和果胶组成。初生胞壁：很薄，网状原纤组成。次生层：S1：次生胞壁由微原纤构成。S2：占次生层大部分，由纤维素组成，微原纤呈网状结构。S3：与结构相似。含有非纤维物质。中腔：棉纤维生长停止后遗留下的内部空隙。有少数原生质和细胞核残余。二、棉纤维的主要组成物质及化学性质（一）化学组成名称含量（%）纤维素93-95蜡质与脂肪0.3-1.0果胶1.0-1.5蛋白质1.0-1.5灰分0.8-1.8多缩戊糖1.0-1.5其它1.0-1.5（二）化学结构式（C6H10O5）n，n=6000~11000（三）化学性质耐碱不耐酸棉的丝光整理：利用烧碱溶液处理棉纤维使棉纤维直径膨胀，长度缩短，此时施加张力，限制其收缩，棉织品会变得平整光滑，有光泽，强度增加，染色能力增加。棉的缄缩整理：利用烧碱溶液处理棉纤维使棉纤维直径膨胀，长度缩短，此时不施加张力，任其收缩，棉织品会变得紧密，丰厚，有弹性，保形性好。主要用于针织物。棉织物免烫整理：利用树脂整理剂处理棉织物。三、棉纤维的分类（一）按棉花种类分长绒棉（海岛棉）：长度：33~45mm，细度9000~7000公支

细绒棉（陆地棉）：长度：20~33mm，细度7000~4500公支

粗绒棉：纤维粗短，品质较差。（二）按棉花初加工分：1、锯齿棉2、皮辊棉（三)按原棉色泽分：白棉、黄棉、灰棉四、原棉的性能与检验（一）原棉检验手感目测：手扯长度、长度整齐度、卷曲弹性和压缩弹性强度、抱合力、柔软性、杂质疵点等仪器检验：长度、细度、强力、成熟度、含水、含杂等单批试纺：1、品级检验棉花品级：以成熟度、色泽特征、轧工质量三个条件为原棉定级依据。2、长度检验1）纤维长度与长度分布：影响长度的因素：棉花品种、生长条件、轧工条件2）长度与纱线质量及纺纱工艺的关系。A、与成纱质量关系：长度越长，成纱质量越高。细度一定，长度越长，可纺纱线支数越高，条干越好。细度一定，长度越长，成纱强度越高。B、与纺纱工艺关系：纤维长度是调节或设计纺纱工艺参数的依据。3）长度指标与检验A、检验方法：商业检验用手扯长度仪器检验：罗拉式（图）、梳片式、光电式、电容式等。B、长度指标：主体长度、平均长度、品质长度、短绒率等分组测重量，作长度—频率曲线如图主体长度Lm：一批棉样中含量最多的纤维长度。品质长度LP：棉纺工艺上确定工艺参数时采用的纤维长度。比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度。平均长度L：纤维长度重量加权平均值短绒率P：短绒重量占总重量的平均值。3、细度检验1）纤维细度与成纱质量及工艺生产的关系A、对成纱强度的影响纤维细度越细，成纱强度越高。B、对成纱条干均匀度影响细纤维纺成的纱条干好。C、对纺纱工艺的影响2）棉纤维细度指标及检验A、细度指标：直接指标：截面积间接指标：特克斯（Nt）：1000m长的纤维质量克数。公制支数（Nm）：1g重纤维所具有的长度米数。B、细度检验中段切断称重法气流仪法（用来间接测量棉纤维细度，同质毛及化纤细度）测试原理：在一定压力差下，通过测量纤维集合体的空气流量与纤维的比表面积成一定关系来间接测量纤维的细度。在一定容积的容器内放置一定质量的纤维，在容器两端让有一定压力差的空气流过，空气流量与纤维比表面积之间的关系为：4、成熟度检验成熟度：纤维胞壁的加厚程度。1）成熟度测定与表示方法A、中腔胞壁对比法：用成熟度系数M表示5、强度1）棉纤维强度指标A、断裂强度P：拉断一根纤维所用的力。单位：CN细绒棉：P=3.5~4.5CN长绒棉:P=4~6CNB、断裂长度L：设纤维强度为P，当纤维自重G等于强力P时，则重力G所含的纤维长度。单位：km细绒棉：Lg=21~25km长绒棉:Lg≥30km6、水分、杂质和疵点纤维含水大小以回潮率表示。纤维含杂用含杂率表示。7、天然转曲定义：以1cm中扭转180°的个数。正常成熟纤维转曲多，未成熟或过成熟纤维转曲少。细绒棉：39－65/cm。天然转曲多，纤维品质好。有利于纺纱工艺与成纱质量。第二节麻纤维一、纤维来源：由麻类植物茎杆上的韧皮加工而成。苎麻图

制作服装用的麻纤维主要为亚麻和苎麻。

亚麻：产于欧洲。苎麻：起源于中国，又称为“中国草”二、纤维形态：

纵向形态：纵向平直，有竖纹横节。

横向截面：苎麻：扁圆形，有中腔，胞壁上辐射状条纹。

亚麻：多角形。3，性能：1）光泽较好，色泽为象牙色，棕黄色，灰色等，纤维间有色差2）纤维粗硬，手感硬挺。制品有挺爽，粗细不匀的纹理特征。3）弹性差，制品易起皱。4）吸湿性很好（WK=12-13%），吸湿放湿快，导热性好。5）强度高（是棉的两倍），湿强大于干强。耐水洗。6）耐缄不耐酸。7）耐热性好。熨烫温度190-210亚麻和苎麻的区别苎麻：纤维粗长，强度大，脆硬，颜色洁白，光泽好，染色性好

亚麻：纤维细短，较软，牙黄色。第二章天然蛋白质纤维基本内容：1、我国绵羊毛的品种和质量概况；2、毛纤维形态结构及其类型，毛纤维的生长、发育；3、毛纤维性质——长度、细度、卷曲、磨擦和绵绒、汗脂和其它杂质；4、其它工业用毛概述；5、我国蚕丝品种；6、蚕丝形成过程及其形态结构；7、蚕丝纤维性质——细度及其均匀度、清洁和茸毛等。重点：毛纤维的形态结构与性质；蚕丝的形态结构与性质。难点：毛、丝纤维的形态结构教学要求：熟悉毛纤维形态结构及类型、毛纤维的性质；蚕丝形成及形态结构，蚕丝性质；掌握羊毛的定向磨擦效应和缩绒性。第一节毛一、羊毛的形态结构（外形、结构分层、特点）（一）毛被形态：毛丛导向毛—较粗，毛囊深簇生毛—较细，围饶导向毛。同质毛：导向毛细，与簇生毛细度、长度差异小。毛丛内纤维粗细长短差异小。质量好异质毛：导向毛与簇生毛细度、长度差异大，质量差。（二）纤维形态和结构截面形态：截面呈圆形或椭圆形纵向形态：表面覆盖有鳞片层。具有天然卷曲。截面结构：羊毛纤维截面由外向内分为三层：A、表皮层：又称鳞片层，由片状角细胞构成。决定纤维的表面光泽和表面性质，对纤维起保护作用。鳞片排列形式有环状、瓦状、龟裂状图B、皮质层：有稍扁的角元细胞构成。决定纤维的物理化学性质。皮质细胞有两种：正皮质细胞、偏皮质细胞正、偏皮质细胞在纤维中分布形式有：“双侧结构”和“皮芯结构”。C、髓质层：由结构松散和充满空气的胞壁细胞组成。它的存在影响纤维强力、弹性和卷曲。二、羊毛的分类1、按纤维组织结构分：1）绒毛：细绒毛和粗绒毛2）两型毛3）粗毛4）发毛5）死毛2、按毛被上纤维种类分：同质毛异质毛3、按取毛方式分套毛、散毛、抓毛4、按剪毛季节分春毛、秋毛、府、伏毛5、按羊毛种类分细羊毛：纤维细，平均直径在25um以下，长度可达120mm，卷曲多，品质优，光泽柔和，是精纺呢绒的最好原料。具有良好的缩绒性，也是呢面丰满紧密的粗纺呢绒的优良面料。半细羊毛：兼有细羊毛和粗毛的特征，平均直径25~37μm，长度150mm，是粗纺呢绒和绒线的原料。粗羊毛：纤维粗，卷曲少，光泽强。是毛毯，地毯的原料。长羊毛：羊毛长度在150~300mm，平均直径36μm，光泽明亮，卷曲少，可制作长毛绒织物、衬里、毛毯等。5、按羊毛种类分图细羊毛：纤维细，平均直径在25um以下，长度可达120mm，卷曲多，品质优，光泽柔和，是精纺呢绒的最好原料。具有良好的缩绒性，也是呢面丰满紧密的粗纺呢绒的优良面料。半细羊毛：兼有细羊毛和粗毛的特征，平均直径25~37μm，长度150mm，是粗纺呢绒和绒线的原料。粗羊毛：纤维粗，卷曲少，光泽强。是毛毯，地毯的原料。长羊毛：羊毛长度在150~300mm，平均直径36μm，光泽明亮，卷曲少，可制作长毛绒织物、衬里、毛毯等。三、羊毛的分子结构和化学性质（一）分子结构及特性1、羊毛纤维大分子由20多种不同α氨基酸剩基构成。分子结构中以—CONH—为主价键。2、大分子呈α螺旋卷曲型长链分子。受拉伸时可过渡到β伸展型。3、大分子侧基有羟基、羧基、氨基等，大分子间形成氢键、盐式键、二硫键等。4、分子侧基中有酸性和碱性基团，是两性物质。5、二硫键使羊毛大分子空间结构稳定，有助于纤维变形后的恢复。（二）化学性质1、与酸作用：低温强酸或低浓度强酸对纤维无明显损伤。H2SO4浓度温度时间结果5%常温长时间无影响80%常温短时间影响不大80%100℃10分钟高温、高浓度强酸对羊毛有损伤。有机酸对羊毛作用缓和。2、与碱作用：使盐式键断开，多缩氨酸键减短，胱氨酸水解NaOH浓度温度时间结果0.5%60℃20分钟P↓5%100℃四、羊毛纤维特有性质（一）卷曲性质1、卷曲强弱：2、卷曲指标：卷曲数：单位长度上具有的卷曲数。卷曲度：卷曲所占弧度。（二）摩擦性能和缩绒性1、摩擦性能纤维表面鳞片的存在使纤维具有定向摩擦效应。摩擦效应δ：2、缩绒性：缩绒性：当羊毛在热湿条件及化学试剂作用下，经外力揉搓挤压，纤维发生相互间滑移，纠缠，咬合，使织物收缩形成紧密的毡片，这种现象称为缩绒。影响缩绒的因素：内因：摩擦效应：δ↑，d↑缩绒性越强天然卷曲：卷曲使纤维交叉穿插，有利缩绒。回缩弹性：弹性好，有利缩绒。外因：温湿度化学试剂外力作用缩绒处理：工业上常利用缩绒性对毛织品进行缩绒处理，处理后产品紧密厚实，表面有一层毛绒，手感丰满，保暖性提高。防缩绒处理：为避免缩绒现象，采用破坏羊毛鳞片或填平鳞片的方法，使纤维表面光滑，以避免缩绒发生防缩措施：氧化法：树脂法：（三）羊毛纤维的热定型羊毛纤维在一定的湿度、温度和外力作用下，经一段时间，使其形状稳定下来，称为羊毛的热定型。毛纤维大分子伸长（α型β型）五、羊毛纤维的工艺性质（一）细度1、细度表示方法平均直径、公制支数、品质支数品质支数：羊毛的平均直径在某一范围内的羊毛细度。品质支数60以上为支数毛，品质支数低于60属于级数毛。2、细度测量显微镜投影测量法气流仪法3、细度与纺织品性能关系1）细度与纺纱支数关系2）细度、细度不匀与纱线理论不匀率关系(二）长度自然长度：毛丛长度伸直长度：除去卷曲后伸直的长度。较长的羊毛适宜精纺毛纱系统精纺系统：L≥70mm长毛纺系统：L>90mm短的羊毛适宜粗纺毛纱系统粗纺系统：L≥55mm1、长度的测试毛丛长度：检测原毛长度。机测法长度：对毛条和工艺净毛采用梳片式长度分析仪利

用排图法测羊毛长度。手摆法测长度：用手将羊毛整理成一端齐整的纤维束，在黑

绒板上排列成纤维长度分布图，用作图法求

纤维长度指标。图2、羊毛长度对纺纱工艺及毛织物品质的影响较长的羊毛适宜精纺毛纱系统精纺系统：L≥70mm长毛纺系统：L>90mm短的羊毛适宜粗纺毛纱系统粗纺系统：L≥55mm六、特种毛纤维1、山羊绒（Cashmere)：羊绒，是紧贴山羊表皮生长的浓密细软

的绒毛。平均细度14~16um，长50mm，强度，伸长度弹性都大于同细度的其他动物毛。纤维纤细，柔软有弹性，光泽柔和，集轻，暖，软，滑于一身，是毛纺原料中十分名贵的品种。2、马海毛（Mohair)：是安哥拉山羊毛。纤维较粗长，卷曲少

强度大，弹性足，光泽强。马海毛制品不易沾染杂质

洗涤后不易毡缩，耐磨损性能好。马海毛初剪毛和幼羊毛质量优。3、兔毛（Rabbithair)：纺织工业用的兔毛主要是长毛兔所产之

毛，由绒毛和粗毛组成，细绒12~14um，粗毛48um左

右。兔毛具有软，轻，保暖性优异等优点，但卷曲少

强度较底，易掉毛。4、牦牛毛（Yahhair）：主要产于我国西藏，青海等地区。分为

粗毛和绒毛。绒毛很细，柔软，滑腻，弹性好，保暖

性好。5、骆驼毛（Camelhair）：骆驼有单峰和双峰驼两种，单峰驼毛

较少，短且粗，很少使用。双峰驼的毛轻，保暖性好

强度大，具有独特的驼色光泽。6、驼马毛（Vicuna）：驼马是南美高原的一种野生动物。驼马毛

平均直径13.2um，是动物毛中最细的。具有柔软，光

泽好，弹性好等优点。是纺织纤维中最昂贵的一种。7、羊驼毛（Alpaca）：羊驼属骆驼科，主要产于秘鲁，粗细毛混

杂，平均直径22~30um，细毛长50mm，粗毛长

200mm。洋驼毛比马海毛更细，更柔软，且富有光泽

第二节蚕丝蚕的分类：家蚕：桑蚕野蚕：柞蚕、蓖麻蚕、柳蚕、樗蚕、天蚕等一、蚕丝的形成和形态结构：1、蚕茧的形成：蚕丝是蚕的腺体分泌物凝固形成的长丝。每根茧丝都是由丝素和丝胶两部分组成。茧丝是由两根单丝平行粘合而成。中心是丝素，外包丝胶。2、茧的结构茧衣：丝缕凌乱，细，强度低，丝胶含量多，不能缫丝。茧层：丝缕排列整齐有规则，细度均匀，有强度和弹性。蛹衣：结构松散，丝缕细，丝胶含量低，不能缫丝。手感滑腻。3、茧丝的结构形态茧丝是由两条平行的单丝组成，单丝内部为丝素，包覆

在它四周的是一层非纤维状的丝胶。横截面形态：桑蚕丝截面近似半椭圆形或三角形。

柞蚕丝截面为钝三角形。

纵向形态：桑蚕丝较平直光滑，柞蚕丝纵向有条纹二、茧的工艺加工（缫丝）缫丝：从蚕茧上抽出丝缕的工艺称缫丝。缫丝工艺过程：蚕茧→混茧、剥茧、选茧→煮茧→缫丝→复摇→整理→绞丝（生丝）。图缫丝：图索绪、理绪→添绪接绪→集绪→捻鞘→卷饶、干燥根据缫丝设备，工艺和蚕茧质量，桑蚕丝分为：

厂丝：用完善的机械设备和工艺缫制成的丝。柔软纯净，光洁

鲜亮。土丝：手工方法缫丝。丝粗细不匀，糙节多。双宫丝：双宫茧缫制出的丝。纤维较粗，不均匀，糙节多。光

较差。绢丝：缫丝后的废丝及下脚蚕茧，经绢纺工艺制成的丝。光泽

柔和表面均匀，强度高，伸长度好。三、茧丝分子结构和化学性质（一）分子结构：1、大分子由多种α-氨基酸剩基以构成—CONH—构成长链大分子。2、长链大分子构象呈伸展的β型，排列成折叠状平面。3、大分子侧基小，带有羟基。分子间产生氢键，形成稳定的结晶结构。（二）化学性质：1、对弱酸和稀酸有一定抵抗力，对浓酸、强酸会发生溶解现象2、对碱敏感，在碱液中膨化溶解。3、不耐盐。四、生丝的结构和性能（一）生丝结构（二）生丝细度和均匀度生丝细度用旦数（纤度）表示

旦数：9000米（三）性能1、触感柔软。桑蚕丝手感干滑凉爽，柞蚕丝干爽温暖。2、吸湿性较强（WK=11%）。染色性能好，色彩鲜艳。3、具有较好的强度，延伸性和弹性。4、耐酸不耐碱。不耐盐水侵蚀。5、耐光性较差（天然纤维中最差）6、熨烫温度160~180℃7、易被虫蛀，也易生霉第三章化学纤维基本内容：1、化学纤维的分类和命名；2、成纤高聚物特征和化学纤维制造概述；3、化学纤维形态结构；4、化学纤维性质——长度、细度、强力、卷曲、比重等；5、几种化学纤维的特征——粘胶、涤纶、锦纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶和氨纶；6、新型化学纤维和特种用途化学纤维概述。重点：1、化学纤维的制造过程；2、化学纤维形态结构与性质；3、几种化学纤维的特征。难点：化学纤维的形态结构与性质及其特征教学要求：熟悉化学纤维形成、形态结构和性质；掌握常见化学纤维的性质特征与纤维内部结构的关系。第一节化学纤维分类与命名一、按高聚物的来源分1、再生纤维2、合成纤维二、按内部组成分1、聚酯纤维：2、聚酰胺纤维：3、聚丙烯腈纤维：4、聚乙烯醇纤维：5、聚丙烯纤维6、聚氯乙烯纤维三、按形态结构分1、长丝：单丝、复丝、变形丝2、短纤维：3、复合纤维：化学纤维截面上具有两种或两种以上的组分或成分的纤维。4、异形纤维：用非圆形喷丝板加工的非圆形截面的纤维。5、超细纤维：纤维细度小于0.044tex的纤维为超细纤维。第二节化学纤维的制造化学纤维的制造（一）纺丝熔体或纺丝溶液的制备。1、分解温度高于熔点的高分子物质，可直接将聚合体熔化成熔体，然后进行纺丝；也可以溶解在适当的溶剂中进行溶液纺丝。涤纶、锦纶、丙纶采用此法。2、分解温度低于熔点的高分子化合物或非熔性的物质，必须选择适当的溶剂把高聚物溶解成为纺丝溶液，然后进行纺丝。粘胶、维纶、腈纶等采用此法纺丝。（二）、化学纤维的纺丝成形1、熔体纺丝：将高聚物加热至熔点以上适当温度制备熔体，熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，在空气中经冷凝而成为细条。如图2、湿法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液，将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入凝固液中凝固成丝条。如图3、干法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液，将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入热空气中溶剂挥发，聚合体凝固成丝条。如图4、有色纺丝：采用纺前着色，可加工有色纤维。5、异形纤维纺丝：改变喷丝孔形状可生产不同截面形状的纤维。如图6、复合纤维纺丝：纺丝时将两种不同成分的高聚物熔体或溶液先后分别进入复合纺丝帽，使两种聚合体在分配板中彼此分离，互不混合，直到进入纺丝孔时才接触，通过喷丝孔的挤压凝固成一跟丝条。如图7、超细纤维纺丝：用高速气流喷吹，在纤维形成的同时进行拉伸，制备细度在0.044tex的超细纤维。也可用剥离等方式加工不同形状和粗细的超细纤维。（三）化学纤维的后加工水洗——拉伸——热定型——卷曲——切断第三节人造纤维素类纤维粘胶纤维，缩写VI、CV1，纤维来源：以木材，甘蔗渣，芦苇，棉短绒等为原料，经化学和机械的方法加工而成。主要组成物质是纤维素。性能与棉相近。2，纤维形态：横截面：锯齿形皮芯结构平直的柱状，表面有凹槽。3、性能1）吸湿性很好（WK=13%），穿着舒适。但缩水性大。2）具有蚕丝风格，柔软，平滑，光亮。加消光剂可得到半光或

无光粘胶。3）染色性能好，色谱全。颜色鲜艳，色牢度好。4）强度：干态时强度接近棉，湿态时强度下降很大（下降50%）5）悬垂性好，但弹性差，织物保型性差。6）耐磨性不如棉和毛纤维，制品摩擦后易起毛。7）耐碱不耐酸。耐碱性不如棉，不能进行丝光整理和碱缩。8）熨烫温度120~160℃9）易生霉。高湿摸量粘胶纤维：20世纪40年代日本研制：虎木棉，又名波里洛西亚（Polynosic）中国65年生产的：富强纤维。20世纪60年代美国开发：阿夫列尔（Avril），性能优于虎木棉

90年代开发的：Tencel，又名利尔赛尔（Lyocell），天丝。第四节合成纤维合成纤维：以煤，石油，天然气中的简单低分子为原料，经人

工聚合形成大分子高聚物，经熔融或溶解形成纺丝

液，然后从喷丝孔喷出凝固形成纤维。合纤具有的共同性能：1，纤维均匀度好，长短粗细较一致。截面可根据需要纺出各种

形状。2，大都合纤强度高，弹性好，结实耐用，不易起皱。3，合纤长丝织物易勾丝，短纤织物易起毛起球。4，吸湿性低，热湿舒适性不如天然纤维。5，热定型性能好。一、涤纶—聚酯纤维（Polyester）缩写T，PET1、纤维来源：2、纤维形态：

普通涤纶纤维：横截面：圆形

纵向：平滑光洁涤纶有短纤维和长丝两种形式，短纤有棉型、毛型、中长型。

用于各种混纺和纯纺产品。涤纶长丝可制成针织物和仿真丝绸

产品。3，性能：1）强度：强度高，干湿强度一样。2）耐磨性：仅次于锦纶，具有干湿耐磨性相近。3）弹性：弹性很好。织物保型性好，洗可穿。4）吸湿性：吸湿性很小（WK=0.4%）。5）耐热性：在化纤中耐热性较好。熨烫温度可达135℃6）耐光性：耐光性仅次于睛纶。7)耐酸碱性：有较好的耐酸碱性。8）耐蛀耐霉性：不怕霉，不虫蛀。9）染色性：因吸湿性差，染色性能较差。涤纶纤维可塑性和可变性大，所以可对涤纶进行改性加工，生

出差别化涤纶纤维。如运用超细旦技术，多元差别化技术，聚

合物改性技术，复合纺丝技术等生产新一代涤纶纤维。

如：异形纤维，复合纤维，超细纤维等。二、锦纶—聚酰胺纤维（Polyamide）缩写PA1，纤维来源：1939年在美国开发成功命名为尼龙（Nylon）。我国将其命名为

锦纶。

2，纤维形态：

普通的锦纶纤维纵向平直光滑，截面为圆形。产品以长丝为主，可用于针织物和机织物。短纤维产量小，以

毛型短纤为主，可与羊毛或其它毛型化纤混纺。3，性能1）强度：在天然纤维和化纤中，锦纶强度最高。吸湿后强度下

降10~20%。

2）在天然纤维和化纤中，锦纶耐磨性最强。3）弹性：不如涤纶纤维。锦纶恢复性较好，但纤维刚性小，固

保型性不如涤纶纤维。外观不够挺括。4）比重：比重较小（γ=1.04~1.14)，除丙纶外最小。5）吸湿性：比涤纶，腈纶好（WK=4.5%）。6）耐光性：耐光性较差。7）耐热性：熨烫温度不宜太高，沸水中洗涤强度下降较大。

t>170℃8）染色性：锦纶染色性是合纤中最好的。9）耐酸碱性：耐碱不耐酸，对氧化剂敏感。锦纶也可采用差别化技术进行产品开发。改性锦纶利用芯吸作用生产吸湿透气的锦纶，防水透湿的锦纶，还有防静电的锦纶导电的锦纶，阻燃的锦纶。三、腈纶—聚丙稀腈（Polyacrylic）缩写PAN1，纤维来源：美1950年开发成功，商品名为奥纶（Orlon），我国命名为腈纶，是主要合纤之一。它性能似羊毛，又有合成

羊毛之称。2，纤维形态：纵向：平滑有少许沟槽。截面：圆形或哑铃形无论纵横向都能看到空穴存在。产品以短纤为主，毛型短纤与羊毛或其它毛型纤维混纺。中长型与涤纶混纺生产中长型织物。棉型短纤用于纯纺或与棉混纺作针织织物。3，性能1）保暖性：比羊毛高。2）比重：除丙纶,锦纶外腈纶最小。3）耐晒性：耐晒性非常好（除矿物纤维）。4）强度：不如锦纶，涤纶，但比羊毛高1~2.5倍。5）弹性：弹性好，尤其膨体纱。6）耐酸碱性：对酸及氧化剂较稳定，但耐碱性较差。7）吸湿性：吸湿性较小（WK=2%），穿腈纶衣服有气闷感，织

物易起静电，易起毛起球。8）耐热性：熨烫温度130~140腈纶改性纤维：高吸湿的“杜诺瓦”腈纶，抗静电腈纶，抗起球腈纶，阻燃腈纶，超细腈纶。四、维纶—聚乙烯醇缩甲醛（Polyvinylalcohol）缩写PVA1，纤维来源：性能与棉相近，称“合成棉花”2，纤维形态：纵向平直，有1~2根沟槽，截面为腰子形。有明显的皮芯层结构。产品以棉型短纤为主，与棉混纺，用于床上用品，军用迷彩服，工作服。3、性能：1）吸湿性：较好（WK=5%）。有良好的吸汗透湿性能。2）保暖性：比棉好。与羊毛差不多，易作冬衣穿。3）强度，耐磨性优于棉。但弹性较差。4）染色性：较差。只能染深色。5）耐酸碱性：化学稳定性好，在酸，碱，油等溶液中不发生质量变化。五、丙纶—聚丙烯纤维（Polypropylene）缩写PP1，纤维来源：1960年在意大利首先实现工业化。2，纤维形态：

普通丙纶纤维纵向：光滑平直；截面：圆形产品有长丝和短纤两种。长丝用于仿丝绸，针织物等；短纤为

棉型短纤，用于地毯和非织造布。3，性能：1）强度：接近锦纶强度（居第二）干湿强度一样。2）弹性：弹性回复性好，产品挺括不起皱，保型性好。3）耐磨性：仅次于锦纶。4）比重：比重为0.91g/cm3，比水轻，只有棉花的五分之三。5）保暖性：导热系数比空气小六倍，保暖性非常好。6）吸湿性：吸湿性差（WK=0），几乎不吸水，使用中易起静电，易起球。7）耐光耐热性：耐光性很差（最差），耐热性也差，100℃以上

开始收缩。熨烫温度90~1008）染色性：只能染浅色。9）耐酸碱性：较好，不霉不蛀。丙纶改性纤维：异型卷曲丙纶，超细旦丙纶，复合超细丙纶等。六、氨纶—聚氨基甲酸酯纤维（Polyurethane）缩写PU1、纤维来源：1945年由美国杜邦公司开发成功，商品名为“莱

卡”（Lycra），也称高弹纤维。2、性能：1）具有高弹性，高回复性和尺寸稳定性，伸长6~8倍，弹性恢复率可达100%。因此用于弹性织物、运动服、袜子等。产品以包芯纱或与其它纤维合股出现。2）耐热性差熨烫温度90~110℃3）染色性好，色牢度好。4）耐酸碱性较好。七、氯纶—聚氯乙烯纤维（polyvinylchloride）缩写PVC1、纤维来源：2、性能1）吸湿性差（WK=0），染色困难。2）电绝缘性好3）弹性较好。4）阻燃性好5）耐热性差。氯纶在工业上应用很广。第四章纺织纤维微观结构概述基本内容：1、纺织纤维的大分子结构；2、纺织纤维超分子结构；3、各种纺织纤维微观结构概述；4、纤维各级结构与纤维性质的关系；5、纺织纤维结构研究方法简述。重点：纺织纤维的分子结构；各种纺织纤维微观结构；纤维各级结构与纤维性质的关系。难点：单基、聚合度、大分子柔曲性和大分子之间的作用力——范德华力、氢键、盐式键和化学键；结晶态和非结晶态，结晶度和取向度。纺织纤维超分子结构理论；穗边微胞理论、穗边原纤理论和折叠链结构理论；教学要求：掌握纤维大分子结构、超分子结构和形态结构的概念与内容；了解纤维各级结构间的相互影响及不同结构与纤维性质的关系。第一节几种纺织纤维微观结构概述一、纤维素纤维的微观结构二、蛋白质纤维的微观结构三、合成纤维的微观结构概述第二节研究纤维结构的几种测试原理简介一、电子显微镜二、X射线衍射仪三。、红外和紫外光谱仪第五章纱线的几何性质和品质评定基本内容：1、纱线分类，各种纱线的结构特征；2、纱线细度指标概述，纱线细度指标之间的换算；3、纱线的重量偏差；4、纱线细度不匀指标；5、纱线长片段不匀和短片段不匀，纱线不匀的长度变异曲线，纱条波谱分析；6、纱线捻度和捻系数，纱线捻缩。加捻作用对纱线性质的影响；7、纱线强度指标，单纱强力和断裂长度，缕纱强力和品质指标；8、纱线的各类疵点。重点：1、纱线的结构特征和细度指标；2、纱线的细度不匀；3、纱线的加捻及概念；4、纱线的强度指标。难点：纱线长片段不匀和短片段不匀，纱线不匀的长度变异曲线，纱条波谱分析。教学要求：掌握纱线细度及其换算，纱线细度不匀和重量不匀；纱线加捻作用，加捻指标和对纱线性质的影响；了解纱线中纤维的径向分布规律及其应用；纱线的品质评定。第一节纱线的分类纱线：由纺织纤维制成的细而柔软并有一定力学性质的连续长条。一、纱线的分类（一）按纱线结构分纱线结构示意图1、简单纱线单纱股线复捻多股线2、复杂纱线变形纱线变形纱示意图花色线花式纱线示意图（二）按纱线原料分1、纯纺纱2、混纺纱3、化纤纱（三）按纺纱工艺分1、精梳棉纱和普梳棉纱普梳纱和精梳纱示意图2、精梳毛纱和粗梳毛纱（四）按纱线中纤维状态分1、短纤维纱线2、长丝纱纱单丝复丝复合捻丝（五）按用途分1、机织用纱2、针织用纱3、其它用途纱线（六）按纺纱方法分1、环锭纱2、新型纺纱方法纺成的纱气流纱涡流纱静电纱自捻纱喷气纱第二节纱线的细度一、纱线细度指标1、直接指标：直径；截面积2、间接指标：特克斯；旦数；公制支数；英制支数（1）特克斯（Nt）：1000m长的纱线，在公定回潮率时的重量克数。单位：tex，特数越大，纱线越粗。（2）旦数（Nden）：9000m长的纱线，在公定回潮率时的重量克数。单位：den，旦数越大，纱线越粗。（3）公制支数（Nm）：在公定回潮率下，1g重纱线所具有的长度米数。支数越大，纱线越细。（4）英制支数（Ne）：在英制回潮率下，1磅重纱线所具有的长度的840支数越大，纱线越细。第三节纱线细度不匀一、细度不匀产生的原因1、理想纱条的随机排列产生的不匀2、实际纱条纤维纠集和不完全伸直平行产生的细度不匀3、牵伸波附加不匀4、机械波附加不匀二、细度不匀指标及测试方法（一）不匀指标：平均差和平均差系数标准差和变异系数极差和极差系数（二）测试方法1、测长称重法—求重量不匀率（长片段细度不匀）2、目光检测法—黑板条干均匀度（短片段纱线直径不匀）3、电子条干均匀度仪1）测试原理：利用电容量的变化对纱条粗细进行测试。2）构成：由监测仪、控制仪、波谱仪和纱疵仪组成。具有画出不匀率曲线，显示平均差系数和变异系数，作出波谱图和记录粗细节、棉结、疵点等功能。三、变异长度曲线（纱线细度不匀与试样片段长度间关系）测纱条细度不匀时采用方法不同，所测片段长度不同，测得的重量不匀率不同。所取片段长度越长，不匀率越小。外不匀—片段间不匀内不匀—片段内的不匀总不匀—整管纱的不匀内不匀和外不匀总是小于总不匀。片段长度越长，外不匀越小，内不匀越大。变异—长度曲线：反映纱条的变异与纱条切断长度间关系的曲线。反映纱条不匀结构特征。变异—变异系数的平方外不匀变异为B（L），内不匀变异为V（L）变异相加定理：V（L）+B（L）=总变异L↑，B（L）↓，L→∞，B（∞）→0L↑，V（L）↑，L→∞，V（∞）→定值（总不匀）故V（L）+B（L）=V（∞）=B（0）四、波谱图波谱图—以波长的对数为横坐标，波动的振幅为纵坐标，将振幅对波长作图。原理：对于复杂的运动可分解为一系列波长波动的叠加，将复杂的周期函数看作是由各种波长的正弦波组合而成。其中最重要的参数为各个谐波的波长和振幅，波谱图由此产生。四种纱条结构不匀的波谱图纱条波谱图a）理想纱条波谱曲图b）实际纱条波谱图c）存在牵伸波不匀的纱条波谱图d）存在机械波不匀的纱条波谱图第四节纱线的捻度与纤维在纱中的分布一、加捻的意义和纤维在纱中的分布（一）加捻的意义：（二）纤维在纱中的排列形态1、环锭纱：1）原理：2）纤维在纱中排列形式及对纱线性能的影响a、纤维在纱中发生内外转移。约60%纤维发生内外转移，在纱中呈圆锥形螺旋线；30%纤维不发生内外转移，形成圆柱形螺旋线；10%纤维形成弯钩，对折和纤维束。b、纤维的内外转移，使纱中纤维互相纠缠联结，结构紧密，纱的强度增大。c、纱中纤维转移程度不一致及各种形态纤维存在，使纱的轴向结构不匀增大，影响纱的性质。2、新型纺纱自由端纺纱：转杯（气流）纺纱、静电纺纱等非自由端纺纱：自捻纺纱等1）转杯纺纱特点：加捻与卷绕作用分别完成。原理：纤维在高速回转的转杯流场内凝聚并加捻。如图纤维在纱中的排列形式：如图a、纤维结构松散，伸直度差，内外转移程度低。b、纱芯结构紧密，外包纤维松散，无规则缠绕在纱芯外面。c、强度低，条干均匀度较好。2、自捻纺纱原理：依靠两根靠拢的须条经搓捻后，在汇合钩相遇，因各自退捻力矩作用，产生自捻纺成纱线。如图纱的结构特点：a、捻度和捻向呈周期性变化b、捻度不匀率大，纱的强度和条干均匀度较差。3、变形纱线定义：合成纤维长丝在热、机械或喷射空气的作用下，由伸直状态的长丝变成卷曲的长丝称为变形纱。如图：变形纱线的卷曲形态1）变形纱线的种类a、弹力纱：具有优良的弹性变形和回复能力，膨体性能一般。如锦纶弹力纱，主要用于弹性织物，运动衣和弹力袜。b、低弹纱：具有一定的弹性。较多的螺旋卷曲度有一定的蓬松性。织物尺寸稳定。有涤纶、锦纶和丙纶长丝。用于内衣和毛衣。c、膨体纱：高度蓬松性且有一定的弹性。如腈纶膨体纱，用于毛衣、袜子和装饰织物。（2）变形纱的加工方法A、弹力纱和低弹纱的加工a）假捻热定型法如图弹力纱：加捻——热定型——退捻低弹纱：加捻——热定型——退捻——热定型b）刀口卷曲法：具有热塑性合纤长丝束通过加热的刀口时，接近刀口的一边受压缩，另一边受拉伸，从而形成卷曲。c）复合丝法：双组分或双结构化纤制成的弹力纱。B、膨体纱的加工a）组合纱法：由不同收缩率的纤维纺成纱线，然后在蒸汽或热空气或沸水中处理，收缩率高的纤维遇热收缩，把与之一起混纺的低收缩的纤维拉成弯曲状，使整根纱线形成蓬松状。b）填塞箱法：压缩加热变形。如图c）编织拆散法：编织——热定型——拆d）齿轮卷曲法：长丝束通过一对加热运动的齿轮，一面赋予丝条以齿形，一面热定型。C、空气变形纱加工：如图利用空气喷射，使原来紧密的长丝表面形成许多小圈圈，长度缩短，蓬松性增加，外观像短纤纱。4、花式纱线定义：通过各种加工方法获得的具有特殊外观，手感，结构、质地的纱线。特征：纱截面粗细不匀、色彩差异、表面有圈、结子、节、波浪、辫子等外观特征。分类：花式线：圈圈线、竹节线、大肚线、螺旋线等花色线：彩点线、混点线、彩虹线、印花线等特殊花式线：雪尼尔线、拉毛线、金银丝线、包芯纱结构：花式线由三部分组成：芯线、饰线、固线如图芯线：中心位置，构成线的强力部分。饰线：形成花式效应。固线：固定花型。性能：由纱的粗细，形式、加捻程度及纤维性能决定。1）圈圈线：饰线围绕芯线形成纱圈。有波形线、小圈圈线、大圈圈线、绒球线、辫子线等。主要用于色织女线呢，花呢，大衣呢等。如图2）竹节线：纱的粗细分布不匀。面料花型突出，立体感强。如图3）结子线：饰线在芯线上形成一个个结子。结子有各种长度，色彩。如图4）大肚线：两根交捻的纱线中夹一小段断续的纱线。如图5）彩点线：纱上有单色或多色彩点。用于粗纺花呢。如钢花呢。6）螺旋线：纱的外观似旋塞。如图7）金银丝线：涤纶薄膜上镀一层铝箔，外涂透明树脂保护层经切割而成。如图8）包芯线：由芯线和外包纱线组成。芯线为强力和弹性都好的合纤长丝，外包棉、毛等短纤维纱。如图9）雪尼尔线：纤维被握持在合股的芯线上，状如瓶刷。如图二、纱线的捻度和捻向（一）捻度T：纱线单位长度上的捻回数。捻度是决定纱线基本性能的重要因素，它与纱线强力、刚柔性，弹性，捻缩率以及纱线的光泽等有关系。（二）捻回角：加捻后表层纤维与纱条轴向之夹角。捻回角反映了加捻后纱条中纤维倾斜程度三）捻系数捻系数的计算：（四）捻向：纱线加捻的方向。即加捻后纤维在纱中的倾斜方向。有Z捻和S捻单纱多数用Z捻。股线捻向表示：ZS，SZ，SS，ZZ三、加捻对纱线性质的影响1、捻缩2、对纱线密度和直径的影响3、对纱线强度的影响4、对纱线断裂伸长的影响5、对纱线光泽和手感的影响。第六章纺织材料的吸湿性基本内容：纤维吸湿现象和吸湿机理；纤维内部结构与吸湿的关系，纤维表面吸附，伴生物与吸湿的关系；大气条件与纤维吸湿；吸湿平衡与平衡回潮率；温湿度与平衡回潮率关系；纺织材料吸湿的滞后性；纤维吸湿对纺织材料性能的影响——重量、形态结构的变化、吸湿放热、力学性质与电学性质的变化。吸湿性指标及其测试方法。重点：纤维吸湿机理及影响吸湿性的因素，吸湿平衡与吸湿滞后性。难点：纤维吸湿滞后性教学要求：掌握吸湿机理及影响吸湿性的因素，了解吸湿对纤维性质的影响以及吸湿的测定。第一节吸湿指标和吸湿机理一、吸湿指标（一）回潮率和含水率 表示纺材吸湿多少的指标用回潮率。（二）标准状态下的回潮率纺织材料放在一个统一的标准大气下，回潮率达到一个稳定值（吸湿平衡），这时的回潮率称为标准回潮率。（三）公定回潮率表纺织纤维及纺织产品的重量以选定的某一回潮率时的重量为贸易或成本计算中的计量给定标准，这一回潮率称为公定回潮率。纤维公定回潮率与纱线的公定回潮率不同。二、纤维的吸湿机理（一）吸湿机理吸湿：①纤维表面的吸附作用。②极性极团的亲水作用。图③毛隙效应。（二）影响吸湿的因素1、内因1）纤维大分子亲水基团的多少和亲水性的强弱2）纤维的结晶度3）纤维聚合度4）纤维的孔隙大小和多少5）纤维比表面积（单位体积纤维具有的表面积）6）纤维的伴生物性质和含量第二节大气条件与纤维吸湿一、周围大气条件二、吸湿平衡与平衡回潮率1、吸湿平衡与平衡回潮率纤维放入大气中，要吸湿或放湿，使纤维的回潮率增加或减少，经过一段时间后，纤维的回潮率逐渐趋于一个稳定值，这种现象称为吸湿平衡。2、影响吸湿达到平衡所需时间的因素①吸湿能力强弱：②纤维集合体的结构：③纤维相对回潮率大小：④空气的温度和流速3、吸湿放湿速度三、温度一定时，相对湿度与平衡回潮率之关系（吸湿等温线）在一定大气压力和湿度下，将纤维烘干，再放在各种不同的相对湿度的空气下，使其达到平衡回潮率，我们可以得到纤维在不同的φ下与平衡回潮率的相关曲线——吸湿等温线。图说明（不同纤维吸湿等温线）（温度对吸湿的影响）①φ较小时，空气干燥，纤维吸湿量也小，极性基团处于自由状态，空气湿度稍有增加，纤维极性基团能吸收较多水分子，故随φ↑，W↑↑，②当极性基团吸收了一定水分子后，再进入纤维的水分子主要靠间接吸收，它们存在于纤维微小空隙中，形成微毛细水，故纤维吸收的水分子比开始阶段减少。③随着φ增加，当中φ〉70%时，水分子进入纤维较大空隙中，毛细水量增加，纤维发生膨胀，可以拆开一些分子间结合点，使更多亲水基团与水分子结合，故纤维吸湿能力加强。四、相对湿度一定时温度与平衡回潮率的关系t↑，w平↓高温、高湿时随温度增加，平衡回潮率略有增加。五、吸湿滞后性（保守性）1、吸湿滞后性。

同一种纤维在一定温度下，由放湿达到平衡和由吸湿达到平衡，两种W平不相等，W放〉W吸，这种现象叫作纤维吸湿滞后性（保守性）。2、吸湿滞后原因①纤维表面能要吸附一些其它气体分子沉积在纤维表面形成固体表面膜，从而限制了空气中水分子的吸附，又限制了吸附在固体表现膜内的水分子解吸。②水分子进入纤维内部也引起纤维大分子链的排列结构作相应的改变，使大分子距离增加，少数连接点被迫拆开，与水分子形成氢键，这要克服大分子结合力因而受到阻力大，所以吸湿困难。当空气的φ下降时，水分子离开纤维，这时连接点有重新结合的趋势，但由于大分子已有较多极性基团与水分子相吸引，阻止了水分子离去，大分子间距离也不能回复到原来情况，因而保留部分水分子，故放湿具有较高平衡回潮率。第三节吸湿性对纺织材料性能影响一、对重量的影响二、对长度和横截面积的影响三、对密度和体积的影响四、对机械性能的影响1、强度2、伸长率3、柔软度4、摩擦系数五、对热学性质的影响六、对电学性质的影响七、对光学性质的影响八、对纺纱工艺的影响第七章纤维和纱线的机械性质基本内容：1、纤维的断裂机理，影响纤维断裂的因素；2、纤维蠕变；3、急弹性、缓弹性和塑性变形；4、纺织纤维应力松弛；5、纤维蠕变和松弛的力学模型；6、纺织纤维疲劳特性和影响疲劳的主要因素；7、纤维的弯曲，扭转和压缩；8、纤维的磨擦和抱合，影响纤维磨擦抱合的因素；9、纤维磨擦抱合对纺织工艺的影响。重点：纤维的断裂机理和影响因素；纤维的粘弹性和三种变形。难点：纤维的断裂机理和影响因素；纤维蠕变和松弛的力学模型。教学要求：掌握纤维的拉伸断裂机理和影响因素；熟悉纤维的粘弹性及三种变形的划分；了解影响纤维磨擦抱合的因素。第一节纤维和纱线的拉伸性质一、纤维和纱线拉伸断裂性质的基本指标（一）拉伸断裂强力P（二）相对强度1、断裂应力σ纤维或纱线每平方米或每平方毫米截面积抵抗拉伸断裂所能承受的最大的力。2、比强度（断裂强度）P0每特（或每旦）粗细的纤维或纱线能承受的拉伸力。3、断裂长度L4、强度指标之间的换算（三）断裂伸长率εa纤维或纱线拉伸至断裂时的伸长率（应变率）叫断裂伸长率。（四）拉伸变形曲线及有关指标1、拉伸曲线1)应力应变曲线——以拉伸应力σ为纵坐标，伸长率ε为横坐标得到的拉伸曲线。曲线分为三段：0b—弹性区，斜率大，所产生的伸长绝大多数是可恢复的急弹性变形。bc—延伸区，斜率小，有不可恢复的塑性变形存在。ca—强化区，斜率变大，抵抗变形能力增加。2）以负荷为纵坐标，伸长为横坐标作的拉伸曲线——负荷伸长曲线。2、拉伸断裂功W负荷伸长曲线0a下的面积为拉断这根纤维或纱线过程中外力所作的功。3、拉伸断裂比功单位体积拉伸断裂功。4、充满系数（功系数）η5、初始模量E定义：纤维或纱线拉伸曲线上起始一段直线部分的应力应变比值。E大，表示纤维或纱线在小负荷作用下不易变形，刚性较好，制成的织物比较挺括，E小，纤维或纱线在小负荷作用下易变形，其制品比较柔软。二、纤维和纱线的拉伸断裂机理（一）纤维的拉伸断裂机理纤维的断裂：1、非结晶区中大分子从结晶区抽拔出来或被拉裂。2、结晶区大分子结合力被破坏，大分子产生相对滑移，结晶区逐步松散。纤维的伸长：1、大分子的伸直、伸长（键长键角的增大，取向度的提高）2、大分子之间的相互滑移。（二）影响纤维拉伸断裂强度的因素1、纤维内部结构（内因）（1）大分子的聚合度图聚合度高，纤维强力高。（2）大分子的取向度图取向度高，纤维强力大，伸长小。（3）纤维的结晶度图结晶度高，纤维强力大，伸长小2、温湿度（外因）（1）温度图在纤维回潮率一定的情况下，温度高，纤维强度下降，伸长增加。（2）空气的相对湿度图空气的相对湿度增加，纤维的回潮率增加，大分子之间结合力减弱，结晶区变松散，纤维的强度下降，伸长率增加，初始模量下降。但棉纤维例外。3、试验条件1）试样长度：按弱环定理推导结果可知，纤维试样截取越短，平均强度将提高；纤维截面强度不匀越厉害，试样长度对测得的强度影响越大。2）试样根数：3）拉伸速度和拉伸类型（三）纱线的拉伸断裂机理长丝纱纤维不易滑脱，断裂口较整齐混纺纱线当混纺原料各组分的拉伸能力不一样时，必是断裂伸长能力小的纤维分担较多的拉伸力，先断裂，断裂伸长能力大的纤维后断裂。混纺纱的强度小于其组分中性能好的纤维纯纺纱的强度。（四）影响纱线拉伸断裂强度的主要因素1、纤维的性能长度：L越长，纱强度越大，L<2L0，强度下降。细度：纤维细，纱强度大。强度：纤维强度强，伸长大，纱线强度大。2、纱线结构环锭纱变形纱图膨体纱3、混纺纱第二节纤维和纱线的蠕变、松弛和疲劳一、拉伸变形的种类和弹性（一）拉伸变形种类1、急弹性变形（ε1，ε3）大分子链的键长和键角的变化形成的2、缓弹性变形（ε2，ε4）皱曲的大分子逐渐伸直，倾斜大分子逐渐沿纤维轴向排列形成的3、塑性变形（ε5）纤维中大分子产生相对滑移（二）弹性定义：纤维和纱线变形的恢复能力1、弹性指标：拉伸弹性回复率Rε（回弹率）定义：急弹性变形和缓弹性变形占总变形的百分率2、影响弹性的因素1）纤维和纱线的内部结构纤维：纤维大分子之间有适当的结合点又有较大的

局部流动性则弹性好纱线：结构良好较紧密的纱线弹性好，结构松散的

纱线弹性差2）测试条件初拉伸力和伸长外力持续的时间去外力缓弹性变形恢复的时间二、纤维和纱线的蠕变松弛和疲劳（一）蠕变图定义：纤维或纱线在恒定拉伸外力作用下，变形随时间的延长而逐渐增加的现象称为“蠕变”（二）松弛图定义：纤维和纱线受外力拉伸时，保持变形量不变，则材料的内应力（张力）随时间的延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。蠕变和松弛的主要原因是纤维大分子之间发生相对位移。（三）疲劳特性疲劳的两种形式:1、纤维在受到不大的恒定拉伸力作用时，伸长变形不断积累，到达一定时间后，纤维在最薄弱环节发生断裂的现象。2、纤维经受多次加负荷去负荷的反复循环作用，因塑性变形的逐渐积累，纤维内部局部损伤形成裂痕，最后被破坏的现象。表示疲劳特性的指标：拉伸功恢复系数Rw坚牢度定义：纤维承受加负荷去负荷反复循环的次数。影响因素：弹性回复率、屈服应力、断裂强度加负荷去负荷时间长短。纱线坚牢度：结构优良紧密的纱线，坚牢度大；加

的负荷小坚牢度大。第三节纤维和纱线的弯曲、扭转和压缩一、纤维和纱线的弯曲（一）纤维和纱线的抗弯刚度纤维和纱线在横向力F作用下所产生的弯曲变形挠度为EI↑,Y↓,刚性↑E－材料在弯曲作用下的弹性模量I－纤维和纱线的截面轴惯性矩（形系数）抗弯刚度Rf定义：纤维或纱线在外力作用下抵抗弯曲变形的能力抗弯刚度小的纤维和纱线制成的织物柔软贴身抗弯刚度大的纤维和纱线制成的织物挺爽二）纤维和纱线在弯曲时的破坏外测受拉伸长内侧受压缩短ac处长度不变中性层曲率半径r小，Lw增加厚度b增大，Lw增加外层拉伸伸长率εr0↓，ε↑，ε＝εa，最外层被拉断，材料被撕裂防止纤维或纱线弯曲折断的最小允许曲率半径为b↓,ε↓,纤维或纱线越细，断裂伸长率ε越大时，越不易折断二、纤维和纱线的扭转（一）纤维和纱线的抗扭刚度纤维或纱线受扭转外力矩T作用产生的扭转角θ为：EtIp↑，θ↓纤维或纱线不易弯曲，材料刚性好抗扭刚度R（二）纤维和纱线扭转时的破坏外力矩T增大，纤维和纱线产生的扭转角和剪切应力大，纤维中大分子或纱线中纤维因剪切产生滑移而破坏。以断裂捻角α表示纤维或纱线耐扭转而不被破坏的性能断裂捻角：指纤维或纱线扭转破坏时所转过的旋转角度第八章纺织材料的其他物理性质基本内容：1、热学性质——比热、导热、保暖性、玻璃化温度、软化点、熔点、耐热性、合成纤维的热收缩、热塑性和热定型；2、纺织纤维的阻燃性和抗熔孔性；3、光学性质——纤维的光泽和反射、折射率和双折射、纤维的耐光性；4、电学性质——介电常数、介电损耗、质量比电阻和体积比电阻、静电现象、静电的产生和消除。重点：纺织纤维的玻璃化温度、软化点、熔点、耐热性、合成纤维的热收缩、热塑性和热定型机理。难点：纤维的光泽和反射、折射率和双折射、纤维的耐光性。教学要求：了解导热与保暖的概念，热塑性纤维受热后的三态变化及应用；纤维的光反射和折射性质；介电性、导电性与静电的产生、消除；掌握热定型机理。第一节纺织材料的热学性质比热导热热对纺织材料的影响纺织材料的光学性质反射与光泽折射与双折射耐光性第三节纺织材料的电学性质一、介电系数二、介电损耗三、电阻四、静电第九章织物的组织与结构基本内容：织物分类；机织物基本结构——织物组织，经纬纱号，织物密度和紧度，织物每平方米重量和体积重量，织物结构相和织物支平面；针织物分类；针织物基本结构——线圈结构、组织、纱线细度，线圈长度、密度、未充满系数，单位面积重量。重点：机织物的基本结构难点：针织物的基本结构教学要求：掌握机织物组织与结构；了解针织物组织与结构。第一节织物分类织物：把纤维集合在一起制成较大较薄的平板状的物体

称为织物。一，按形成织物的加工方法分：机织物(图1）：经向和纬向纱线按一定规律相互交织而成。针织物(图2）：将纱线弯成线圈，再把线圈相互串套而成。非织造织物：由纤维铺成松散的纤维网经化学（粘合