1.纺织材料的概念与范畴

纺织材料：包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品。

服用纺织品：衣服、鞋、帽、纱巾 家用纺织品：被、床单、桌布、坐垫 产业用纺织品：绳索、缆绳、帐篷、炮衣

复合材料：轮胎、飞机壳体、风力发电设备的桨叶、土工布、防弹衣、火箭整流罩和喷火喉管、海水淡化滤材 2.纺织材料的分类

（1）纺织纤维 textile fibers

概念：截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性的（可挠曲的）细长物体。 按材料类别分为：有机、无机纤维 按材料来源分为：天然纤维和化学纤维

天然纤维：自然界生长或形成的，适用于纺织用的纤维 。

化学纤维： 是指用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。化学纤维又可分为再生纤维、合成纤维、无机纤维。 再生纤维：以天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工而再生制成的纤维。

合成纤维：由低分子物质经化学合成的高分子聚合物，再经纺丝加工而成的纤维。

二、聚集态结构

1.对于纤维聚集态的形式，20世纪40年代出现了“两相结构”模型，即认为纤维中存在明显边界的晶区与非晶区，大分子可以穿越几个晶区与非晶区，晶区的尺寸很小，为10nm数量级，分子链在晶区规则排列，在非晶区完全无序堆砌。这种模型成为缨状微胞模型。

从晶区到非晶区是否存在逐步转化的过渡区，尚有不同解释

2.Hearle教授提出的缨状原纤结构模型，对此作了很好的解释，并与纤维的原纤结构形成很好的对应。

3.Kellel等人提出了著名的折叠链片晶假说，并认为，线性高分子链可达几百到几 千纳米，具很大表面能，极易在一定条件下自发折叠，形成片状晶体。 4. 依照片晶理论及事实，人们认为片晶就如同缨状微胞结构中的微胞，伸出的分

子就像缨状分子，再进入其他片晶的为“缚结分子”，是纤维产生强度的主机制。

1、结晶态结构

（1）结晶态：纤维大分子有规律地整齐排列的状态。 结晶区：纤维大分子有规律地整齐排列的区域。 晶区特点：

a.大分子链段排列规整； b.结构紧密，缝隙，孔洞较少；

c.相互间结合力强，互相接近的基团结合力饱和。 （2）结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率。 重量结晶度：纤维内结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤维总体积的百分率。 结晶度对纤维结构与性能的影响：

结晶度↑ →纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺寸稳定性、密度↑； 纤维的吸湿性、染料吸着性、润胀性、柔软性、化学活泼性↓。

结晶度↓ →纤维吸湿性↑；容易染色；拉伸强度较小，变形较大，纤维较柔软，耐冲击性，弹性有所改善，密度较小，化学反应性比较活泼。 2、非晶态结构

非晶态：纤维大分子无规律地乱排列的状态。 非晶区：纤维大分子无规律地乱排列的区域。 非晶区特点：

a.大分子链段排列混乱，无规律； b.结构松散，有较多的缝隙、孔洞；

c.相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。 3、取向结构 取向度

定义：指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度。 取向度与纤维性能间的关系：

取向度大——大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸强度较大，伸长较小，模量较高，光泽较好，各向异性明显。

结晶与取向是两个概念，结晶度大不一定取向度高，取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝，一般说来，结晶度高，取向度也高。 2、间接法：

用长度－重量关系衡量

（1）特数 tex ——国际标准单位

定义：在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数。

Ntex

Gk

L

1000Gk ——纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量（mg或g）； L ——纤维长度（mm或m）

同品种纤维，Ntex↑，纤维越粗 。

分特dtex：在公定回潮率下，10000米长的纤维所具有重量克数。

1tex＝10dtex 2）旦数（旦尼尔数）Nden ——绢丝，化纤常用指标

定义：在公定回潮率下，9000米长的纤维所具有重量的克数。

Nk

den

GL

9000

同品种纤维，Nden↑，越粗. 3）公制支数 Nm ——常用于棉纤维

定义：在公定回潮率下，单位重量（g、mg）的纤维所具有的长度（m、mm）：

NL

m

同品种纤维，Nm↑，纤维越细。 Gk

间接细度指标的换算式如下： Ntex Nm 1000

Nden 9Ntex

直接细度指标（直径d）与间接细度指标的换算： d 0.Ntex

N d 0.den

d 1.Nm

式中：d——纤维直径（mm）；γ ——纤维密度（g/cm3） 马克隆值M （用于棉）

——本身无量纲，相当于单位长度（英寸）的重量（微克）； 反映细度、成熟度的综合指标。

M×Nm＝25400；Nt＝0.0394M；Nd＝0.354M

品质支数 （用于毛）

—— 沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细度。 纤维长度指标

1、主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。

（1）根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度 （2）重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度 棉的手扯长度≈主体长度。 2、平均长度：是纤维长度的平均值

（1）根数平均长度L：各根纤维长度之和的平均数。

（2）重量加权平均长度Lg：各组长度的重量加权平均数

3、品质长度（右半部平均长度）：比主体长度长的那部分纤维的平均长度（是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数）

4、短绒率：长度在某一界限以下的纤维所占的百分率（表示长度整齐度的指标）。

界限：细绒棉 16mm、长绒棉 20mm ；毛30mm ；苎麻 40mm 长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 1. 纤维长度与成纱强度的关系

在其它条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维） 2. 纤维长度与成纱毛羽的关系

成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头、纤维圈等形成。 在其它条件相同情况下，较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。 3. 纤维长度整齐度、短绒率与成纱强度、条干的关系

当纤维长度整齐度差时，短绒率大时，成纱条干变差，强度下降，生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤。 一、纤维卷曲产生的原因 1.羊毛

自然卷曲。是由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。

卷曲形态差异较大，无规律性明显。

根据羊毛纤维卷曲的深浅（即波高），以及长短（即波宽）不同，卷曲形状可以分为三类，

（1）弱卷曲：特点是卷曲的弧不到半个圆周，沿纤维的长度方向比较平直，卷曲数较少。半细毛的卷曲属此类。

（2）常卷曲：特点：卷曲的波形近似半圆形。细毛的卷曲属于此类。用于精梳毛纺，纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物。

（3）强卷曲：特点：卷曲的波幅较高，卷曲数较多。细毛羊腹毛属此类。用于粗梳毛纺，纺制表面和毛茸丰满、手感好、富有弹性的呢绒。

一、纤维的吸湿指标

1．回潮率与含水率

回潮率W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。 含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。 式中： ——纺织材料湿重； ——纺织材料干重。 W(%) Ga G0

G 1000

M(%)

Ga G0

G 100a

2．标准回潮率

——纺织材料在标准大气条件下，从吸湿达到平衡时测得的平衡回潮率。 国际标准中规定的标准大气条件为： 温度（T）为20℃（热带为27℃）， 相对湿度（RH）为65%，

大气压力为86~106kPa，视各国地理环境而定。

我国规定的标准大气条件为：大气压力为1个标准大气压，即101.3kPa（760mmHg柱），并规定了温、湿度的波动范围： 一级标准：T 20±2℃，RH 65±2%； 二级标准：T 20±2℃，RH 65±3%； 三级标准：T 20±2℃，RH 65±5%；

纺织材料在实验测试前需进行调湿处理，通常在标准大气条件下调湿24h以上即可，合成纤维调湿4h以上即可。

3.公定回潮率(Wk)

——贸易上为了计重和核价的需要，由国家统一规定的各种纺织材料的回潮率。

混纺纱的公定回潮率 W 混

（％）＝ WiPi

其中：Wi（%）——混纺材料中第i种纤维的公定回潮率；

Pi（%）——混纺材料中第i种纤维的干重混纺比。 4.标准重量 Gk

——是纺织材料在公定回潮率时的重量。

三、吸湿滞后性（或吸湿保守现象）

1.定义：同样的纤维在一定的大气温湿度条件下，从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称之。 2.产生原因：

一 般认为吸湿时由于水分子进人纤维的无定形区，使大分子间距离增加，少数连接点被迫拆开，而与水分子形成氢键结合。放湿时，水分子离开纤维，连接点有重新结 合的趋势，但由于大分子上已有较多的极性基团与水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间的距离不能及时完全回复到原来情况，因而保留了一部分水分子。 因此同一纤维在同样的温湿度的条件下，从放温达到平衡比从吸湿达到平衡具有较高的回潮率。

同一种纤维的吸湿等温线与放湿等温线并不重合，而形成吸湿滞后圈。 吸湿滞后值（即差值）与纤维的吸湿能力和相对湿度有关。在同一相对湿度条件下，吸湿性大的纤维，差值比较大。如羊毛 2.0%， 粘纤 1.8%～2.0%，蚕丝 1.2%， 棉 0.9%， 锦纶 0.25% ，涤纶等吸湿等温线和放温等温线则基本重合。 3.应用

（1）调湿和预调湿：

调湿：纺织材料具有一定的吸湿性，故实验前，需要将试样统一在标准状态下放置一定时间，使达到平衡回潮率。

预调湿：为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差，需预先将材料在较低的温度下烘燥（一般为40～50°C下去湿0.5～l h），使纤维的回潮率远低于测试所要求的回潮率。然后再在标准状态下，使达到平衡回潮率。 （2）车间温湿度调节

如：纤维处于放湿时，车间空气的RH%<规定值； 纤维处于吸湿时, 车间空气的RH%>规定值。

其计算式为：

Ptex P/NtexPden P/Nden

式中：Ptex——特数制断裂强度（N/tex；cN/dtex；gf/dtex）； Pden——旦数制断裂强度（N/d；cN/d；gf/d）； P——纤维的强力（N；cN；gf）； Ntex ——纤维的特数（tex，dtex）； Nden——纤维的旦数（d）。

2）断裂应力（强度极限）——指纤维单位截面上能承受的最大拉力。 单位为N/mm2（即MPa）。 其计算式为：

Gk G0 (1 Wk%) Ga

1 Wk%

1 Wa%

S

式中：σ——纤维的断裂应力（MPa）； P——纤维的强力（N）； S——纤维的截面积（mm2）。

3）断裂长度（Lp）——是指纤维的自身重量与其断裂强力相等时所具有的长度。 即一定长度的纤维，其重量可将自身拉断，该长度即为断裂长度。 其计算公式为：

Lp

P

Nmg

式中：Lp——纤维的断裂长度（km）； P——纤维的强力（N）；

g——重力加速度（等于9.8m/s2）； Nm——纤维的公制支数。 纤维强度的三个指标之间的换算式为：

Ptex 9 Pden

Ptex 9 Pden

Lp Ptex/g 9PdengGPa gd .33 N

式中：γ——纤维的密度（g/cm3）；

Ptex——纤维的特数制断裂强度（gf/tex）； Pden——纤维的旦数制断裂强度（gf/d）； g——重力加速度（等于9.8m/s2）； LR——纤维的断裂长度（km）。

可以看出，相同的断裂长度和断裂强度，其断裂应力随纤维的密度而异，只有当纤维密度相同时，断裂长度和断裂强度才具有可比性。 3. 断裂伸长率ε

第六节 纤维的拉伸强度

1. 标准测试条件举例

环境条件：Temperature: 20±3℃; Relative humidity (R.H.): 65±5% 2. 指标体系

断裂强力；断裂强度；断裂伸长率 2.1 拉伸断裂强力（绝对强力）P

——是纤维能够承受的最大拉伸外力。单位：牛顿（N）；厘牛（cN）；克力（gf）。 对不同粗细的纤维，强力没有可比性。 2.2 相对强度

用以比较不同粗细纤维的拉伸断裂性质的指标。 根据采用线密度指标不同，强度指标有以下几种：

（1）断裂比强度（相对强度）(specific strength 或tenacity)——是指每特（或每旦）纤维所能承受的最大拉力。

单位为：N/tex（cN/dtex）；N/d（cN/d）；gf/dtex。

L L0

100%L0

4. 初始模量（刚度）：材料在低载荷时抵抗变形的能力，载荷－伸长曲线(或应力－应变曲线)起始直线段斜率。 量纲：cN/dtex，g/den，Pa(Mpa，GPa)

E

P L

L Ntex

式中：E——初始模量（N/tex）； P——M点的负荷（N）； △L——M点的伸长（mm）； L——试样拉伸测试区段（mm）；

Ntex——试样线密度（tex）。

（一）棉纤维的种类

1.按品种分类

（1）亚洲棉（粗绒棉）：是中国利用较早的天然纤维之一，已有2000多年，因纤维粗而短，又称粗绒棉，为一年生草本植物。种植面积很少，基本作为种子源保留。

（2）非洲棉（草棉）：纤维粗短，主体长度16～25mm，平均宽度20～25mm，细度0.25～0.4tex。

（3）陆地棉（细绒棉）：纤维长而细，又称细绒棉，它产量较高，纤维长，品质好，是世界上的主要裁培种，我国的种植量占棉田总面积的95%。主体长度23～33mm，平均宽度18～20μm，细度0.15～0.2tex。

（4）海岛棉（长绒棉）：纤维特别细长，又称长绒棉。是棉纤维中品质最好的，可纺很细的纱，生产高档织物或特种工业用纱。为世界次要裁培种，主体长度30～60mm，平均宽度14～17μm，细度0.12～0.14tex。 2.按纤维初加工分类

（1）皮辊棉：用皮辊式轧棉机加工的皮棉。特点：皮棉是片状，含杂含短绒较多，长度整齐度较差，黄根较多，但纤维长度损伤少，轧工疵点少。 产量低，多用于长绒棉的轧棉加工。

（2）锯齿棉：用锯齿式轧棉机加工的质棉。特点：皮棉呈松散状，含杂含短绒罗少，长度较整齐。但损伤较长纤维，轧工疵点较多，含有棉结（束丝），带纤维籽屑。

锯齿轧棉机产量高，细绒棉多用此方法

皮辊棉和锯齿棉的比较

锯齿棉

皮辊棉

对纤维作用 剧烈，纤维损伤较大 缓和，纤维损伤小

外观形态

松散 薄片状

主体长度及整齐度 主体长度短，整齐度较高 长，低、短绒没法去除 除杂设备 有排杂、排僵设备 无排杂设备 轧工疵点 多，如棉结、索丝等 少，有黄根

适宜加工 细绒棉 长绒棉

产量 高

低

二）棉纤维的形成、形态和结构

（1）棉纤维的形成

棉纤维是棉属植物种子表面生成的绒毛——种子纤维，它是胚珠表皮细胞经伸长加厚而成的，一根棉纤维就是一个植物单细胞。它的生长特点是：先伸长长度，然后充实加厚细胞壁，最后水分蒸发，形成天然转曲。整个棉纤维的形成过程可分为三个时期。 1、伸长期：中段粗、两端细 2、加厚期：日轮 3、转曲期（干涸期）： （2）形态特征

纵向：具有天然转曲，可见中腔。成熟度不同，形态和可纺性不同。 （3）结构

由于棉纤维生长过程中，纤维素每天淀积一层，所以，纤维由外向内许多同心层组成。大体可分为三个部分：

1、初生层：棉纤的外层，即在伸长期所长成的初生胞壁和外表皮。外表皮是一层蜡质与果胶。初生层胞壁呈原纤网状螺旋结构。厚约0.1-0.2μm。

2、次生层：位于初生层的下面，占棉纤维的绝大部分，是棉纤维的主体。呈原纤变向螺旋结构。次生胞壁在各部位处的结构显著不同，主要表现为堆砌密度的差异。

3、中腔：棉纤维停止生长后遗留下来的空隙。在壁内面附有原生质干燥后的固体残留物。

麻纤维

1.分类

韧皮纤维（软质纤维）：苎麻，亚麻，黄麻，大麻，洋麻等 叶纤维（硬质纤维）：剑麻，蕉麻，菠萝麻 2．麻纤维的初步加工

目的：从韧皮或叶子中取出纤维；包括剥制和脱胶。 脱胶的方法主要有：微生物脱胶和化学脱胶。

工艺纤维：又称束纤维。亚麻、黄麻、洋麻等单纤维很短，不能采用单纤维纺纱，而是以许多植物单细胞及胶质粘合集束的束纤维作为纺纱用纤维，称为工艺纤维。

三、毛纤维的形态结构

分为鳞片层、皮质层和髓质层。

细毛纤维没有髓质层，仅有鳞片层、皮质层。部分品种的毛纤维髓质层细胞破裂、贯通呈空腔形式(如羊驼羔毛等)。

1．鳞片层 鳞片层居于羊毛纤维表面，由方形圆角或椭圆形扁平角质蛋白细胞组成，它覆盖于毛纤维的表面。鳞片的上端伸出毛干，且永远指向毛尖，鳞片底部与皮质层紧密相连。鳞片是角质蛋白细胞，鳞片细胞由跟向梢层层叠

置，在每毫米长度内，一般叠置34—40层(骆驼毛纵向叠层约20层)。 超细绒毛每一个鳞片围绕毛干一周呈环状。 2．皮质层

皮质层位于鳞片层的里面，由稍扁的截面细长的纺锤状细胞组成，它在毛纤维中沿着纤维的纵轴排列，皮质细胞紧密相连，细胞间由细胞间质黏结。 皮质细胞和大部分蛋白质纤维的基本组成物质是蛋白质。

皮质细胞是毛纤维的主要组成部分，也是决定毛纤维物理化学性质的基本物质。皮质细胞间及其与鳞片层之间由细胞间质紧密连结。

细胞间质亦为蛋白质，含有少量胱氨酸，约占羊毛纤维重量的l％，厚约150nm，充满细胞的所有缝隙，易被酸、碱、氧化剂、还原剂降解和酶解。 皮质细胞按结构不同，分为正皮质细胞、偏皮质细胞和间皮质细胞。正皮质细胞、偏皮质细胞及间皮质细胞堆砌成毛纤维皮质细胞壁。美利奴种绵羊毛的正皮质细胞和偏皮质细胞分别集合呈现双侧分布，偏皮质细胞由水湿到干缩中收缩率显著大于正皮质细胞，双侧分布收缩率不平衡，使毛纤维产生卷曲，而且正皮质细胞在卷曲的外侧。

黑面种绵羊、安哥拉山羊等的细绒毛正皮质细胞分布于中心部位，偏皮质细胞环形分布在截面的四周(皮芯分布)；林肯种绵羊等的细绒毛正皮质细胞环形分布于截面四周，偏皮质细胞分布于中心部位。因此，以上这些品种动物毛很少卷曲。但也有一些动物毛纤维正皮质细胞呈星点分布于纤维截面中。 3．髓质层

毛纤维的髓质细胞的共同特点是薄壁细胞，椭球形或圆角立方形，中腔大。

髓质细胞一般分布在毛纤维的中央部位，绵羊、山羊、骆驼、牦牛、狐、貂、貉、藏羚羊等的细绒毛，一般没有髓质细胞。它们的粗绒毛中，髓质细胞呈断续分布。它们的刚毛中髓质细胞呈连续分布。它们的死毛中几乎没有皮质细胞，只有鳞片层和髓质层，且髓质细胞连续，但髓质细胞的细胞壁极薄，一般加工中，其细胞壁均破裂，形成中心连续孔洞。 四、缩绒性：

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。这一性能称之。 利：缩绒使毛织物有独特的风格；

弊：缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差（洗涤后易收缩，变形）； 影响穿着的舒适性与美观（起毛起球） 三、蚕丝的形态结构 蚕丝：丝素外包有丝胶； 纵向平滑，截面为不规则三角形。

第五章 化学纤维

1.化学纤维的分类

2.再生纤维的定义以及主要品种的结构和性能特点 3.半合成纤维的定义以及主要品种的结构和性能特点 4.合成纤维的定义以及其主要品种的结构和性能特点 化学纤维的定义 一、按高聚物的来源分类

1．再生纤维 采用天然聚合物为原料，经过化学方法与机械加工而再生制得的、与原聚合物在化学组成上基本相同的纤维。例如，粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维等，都是利用自然界中存在的含有纤维索的物质如棉短绒、木材、甘蔗渣、芦苇等的纤维素做成的纤维。再生纤维包括再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维。

2．合成纤维 利用煤、石油、天然气、农副产品等制得的低分子化合物(单体）为原料，经人工合成与机械加工而制得的纤维。合成纤维品种不下百余种．常见的涤纶、锦纶、腈纶都是合成纤维。

1.粘胶纤维

粘胶纤维（viscose fibre），是粘纤的全称。它又分为粘胶长丝和粘胶短纤。 粘纤——又叫人造丝、冰丝、粘胶长丝。近年，粘纤又出现了一种名为天丝、竹纤维的高档新品种。粘纤是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。在12种主要纺织纤维中，粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。 粘胶纤维的特点

基本组成是纤维素 (C6H10O5)n ，普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构，纵向平直有沟横。而富纤无皮芯结构，截面呈圆形。

具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右。吸湿后显著膨胀，直径增加可达50%，所以织物下水后手感发硬，收缩率大。

普通粘胶纤维的断裂强度比棉小，约为1.6~2.7cN/dtex；断裂伸长率大于棉，为16%~22%；湿强下降多，约为干强的50%，湿态伸长增加约50%。其模量比棉低，在小负荷下容易变形，而弹性回复性能差，因此织物容易伸长，尺寸稳定性差。富纤的强度特别是湿强比普通粘胶高，断裂伸长率较小，尺寸稳定

性良好。普通粘胶的耐磨性较差，而富纤则有所改善。

粘胶纤维的化学组成与棉相似，所以较耐碱而不耐酸，但耐碱耐酸性均较棉差。富纤则具有良好的耐碱耐酸性。同样粘胶纤维的染色性与棉相似，染色色谱全，染色性能良好。此外粘胶纤维的热学性质也与棉相似，密度接近棉为1.50~1.52g/cm3。

甲壳素纤维的特性

1）优异的生物医学功能

甲壳素的大分子结构与人体内的氨基葡萄糖的构成相同，而且具有类似于人体骨胶原组织结构，这种双重结构赋予了它们极好的生物医学特性：即它对人体无毒无刺激，可被人体内的溶菌酶分解而吸收，与人体组织有良好的生物相容性，它具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。因此，甲壳素和壳聚糖是理想的医用高分子材料，广泛用于制造特殊的医用产品。国外，尤其是日本和美国已用它来制造人造皮肤、可吸收缝合线、血液透析膜和药物缓释剂以及各种医用敷料等。 （2）可生物降解

由于制造甲壳素纤维的原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物，一方面这可减少这类废弃物对环境的污染，另一方面甲壳素纤维的废弃物又可生物降解，不会污染周边环境，所以甲壳素纤维又被称为绿色纤维。 （3）优良的吸湿保温功能 （4）较好的可纺性

聚乳酸纤维

玉米纤维Corn Fiber(聚乳酸纤维，PLA纤维)

是以玉米、小麦等淀粉为原料，经发酵转化成乳酸再经聚合，纺丝而制成的合成纤维。

此纤维具有生物可降解性，玉米纤维轻柔滑顺，强度大，吸湿透气，加工的产品有丝绸般的光泽及舒适的肌肤触感和手感，悬垂性佳，良好的耐热性及抗紫外线功能，服用性能好。 2. 合成纤维

涤纶

2．性质 （1）机械性质

断裂强度较高，伸长率大；初始模量高；弹性回复性好； 织物挺括，耐磨性较好，尺寸稳定性较好。 （2）吸湿染色差

W=0.4%；不能采用常温染色。 易起静电，耐污性差。 （3）热学性质

熔点高，达255-265℃；耐热性和热稳定性好 （4）光学性质

耐光性好，仅次于腈纶 （5）耐酸不耐强碱，不霉不蛀

（6）密度： 1.38 g/cm3

锦纶

2.性质

（1）机械性质

断裂强度、屈曲强度较高，伸长大； 初始模量较低，断裂功大；

弹性好，耐磨性好，织物的保形性和挺括性较差。 （2）吸湿染色性 W=4.5%，比涤纶好 （3）热学性质 耐热性差；

安全使用温度：低于93°C（锦纶6），低于130°C（锦纶66）； 熔点：215°C（锦纶6），250°C（锦纶66） （4）耐光性差 （5）耐碱不耐酸

（6）密度较小：1.14 g/cm3

腈纶

1.结构 准结晶结构 2.性质

强度较低，伸长较大；

初始模量：E锦纶<E腈纶<E涤纶；

弹性：比棉、麻、粘胶好，但比羊毛、涤纶、锦纶差； 染色性较好；没有明显的熔点，不会产生熔孔现象； 耐光性特别好； 耐酸也耐碱； 密度较小：1.17g/cm3

维纶

1.结构：

皮芯层结构，截面形状： 浓度30%，哑铃状；浓度40%，圆形； 大分子主链呈平面锯齿形。 2.性质

机械性质：强度较高，伸长率不大，初始模量比涤纶低，弹性较差，耐磨性较好。 吸湿染色性：W=5.0%,在合纤中，吸湿性居于首位; 染色性不好，色泽不鲜艳

热学性质：耐干热稳定性较好，耐热水性较差。 耐碱不耐强酸； 耐光性、耐腐蚀性较好； 热传导系数低，保暖性较好；

丙纶

1. 结构

分子间不存在强的化学结合力。

等规聚丙烯分子量相当高，具有较高的立体规整性，易结晶。 2. 性质

机械性质：强度较高，伸长率较大，初始模量不高，弹性很好，耐磨性好。 吸湿染色性：吸湿性、染色性很差 热学性质：熔点低，耐湿热不耐干热

耐光性特别差，易老化

化学稳定性很好，耐酸、耐碱、耐其他化学试剂 密度最轻：0.91g/cm3

氨纶

1．结构 嵌段共聚物

由具有柔性的不结晶的低分子软链段（如聚酯或聚醚链段）和具有刚性的结晶的硬链段（如二异氰酸酯）共聚而成。 2. 性质

机械性质：强度较低，伸长率大（450～800%）；初始模量低，弹性特别好 吸湿性较差 W=0.8-1%

热学性质：在日光照射下稍微发黄，且强度稍有下降 具有较好的耐酸碱性、耐光性等 密度小：1.0-1.3g/cm3

氨纶纤维一般不单独使用，而是与其它纤维混合使用。 三种形式： 裸丝 单层或双层色覆纱 包芯纱

1.5常见纺织纤维拉伸曲线 拉伸曲线可分为三类：

（1）强力高，伸长率很小的拉伸曲线（棉、麻等纤维素纤维）——拉伸曲线近似直线，斜率较大（主要是纤维的取向度、结晶度、聚合度都较高的缘故）； （2）强力不高，伸长率很大的拉伸曲线（羊毛、醋酯纤维等）——表现为模量较小，屈服点低和强力不高；

（3）初始模量介于1.2之间的拉伸曲线（涤纶、锦纶、蚕丝等纤维）。

纤维的摩擦、抱合和切向阻力

（1）抱合力F1——纤维间在法向压力为零时，做相对滑动时产生的切向阻力。（因为纤维具有卷曲、转曲、鳞片、表面粗糙凹凸不平，且细长柔软；纤维必须具有一定的抱合力，棉卷、棉条才具有一定强力，纺纱工艺才能顺利进行。）

第九章 纱线的总类与结构

第一节 纱线分类

根据不同的分类方法，可将纱线分为多种类别 :

按组成纱线的纤维的形态结构分:短纤维纱、长丝纱、复合纱 ; 按纱线的用途分 按纱线的粗细分

按纱线的染整和后加工分

第十章 纱线的基本结构参数 第一节 纱线的细度

一、纱线的细度指标

直接指标（直径 d）、间接指标（特克斯、纤度等） 1．特克斯（俗称号数、tex） 棉纱、棉型化纤纱线

定义：1000米纱线在公定回潮率下的重量克数 2 公制支数 Nm

定义：1克重的纱线在公定回潮率时所具有的长度的米数， Nm=L/Gb=L/[(1+wb%)G0] （10-3）

长度L、公定回潮率wb都是规定数值，可推得计算式： Nm=k/G0 （10-4） G0 —绞纱平均干重（克） L wb K 精梳毛纱 50 16.0 43.10 粗梳毛纱 20 15.0 17.39 3 英制支数

定义：在公定回潮率9.89％时，一磅重的棉纱所具有的长度为840码的倍数，即绞纱长度

通常表示：21s、32s、45s……

4. 旦数（D）：多用于化纤、长丝纱（纤维部分已作过介绍） 5 纱线直径

可在投影仪下测量，也可由体积重量和细度间接指标换算。

第二节 纱线的细度不匀

一、 基本概念

——截面面积或直径的粗细不匀，或截面内纤维根数变化或单位长度纱线重量的变化。 不匀的危害：

①内在质量↓—— ②外观质量↓—— ③工艺性↓——

控制和检测不匀的重要性：贸易的重要质量指标、评级依据。 短纤维纱细度不匀的起因：

（1）纤维在纱中的随机分布(随机不匀)

（2）周期性不匀：罗拉、皮辊、齿轮等旋转件的偏心、缺齿、表面损坏等 （3）偶发性不匀：飞花、接头等操作不良 （4）纤维细度不匀 三、波谱图 1 概念

波谱图——表示纱条线密度变化曲线的各个正弦不匀分量的波长与幅值高的关系。

2 实际纱条的波谱图：

正常纱（等长纤维双峰、不等长纤维单峰） 含周期不匀：烟囱 含牵伸不匀：小山

第三节 纱线的捻度

一、加捻指标

1. 捻度T：单位长度的捻回数。 特数制Tt(捻/10cm)，棉纱及棉型化纤纱 公制Tm (捻/m)，毛纱及毛型化纤纱

英制Te (捻/inch)，习惯用于棉纱及棉型化纤纱 2.

捻向

Z捻向、S捻向 捻向组合：

ZS（单纱Z捻，股纱S捻） ZZ（单纱Z捻，股纱Z捻）；

ZSZ(单纱Z捻，股线初捻向S捻，复捻Z捻) 二、加捻对纱线、织物性能的影响 1 捻度及捻系数的影响

①对强力的影响：临界捻度αk前增大，而后纱线强力下降 ②对断裂伸长的影响：临界捻度附近，α↑，断裂伸长增大③对纱线体积重量δ、直径d的影响

α↑，δ↑，d↓, 超过一定范围后，影响不大 ④ 对织物厚度、强度、手感、弹性等的影响 2 捻向的影响

① 经纬纱捻向不同，

（1）交织点纤维不易镶嵌，织物松厚柔软 （2）经纬纱纤维方向一致，织物光泽好 ② 纱的捻向与织物纹路方向相反，斜纹清晰 ③ 不同捻向的经纬纱可以形成隐条、隐格效应