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第二章
服装材料学要论
纤维素纤维的主要性质
1.长度：棉纤维长度与棉花品种有关，棉花生长条件和初步加工（轧花）也有一定影响。棉纤维长度是反映棉花品种优劣和成纱质量的一项重要指标。棉纤维越长，成纱强度、弹性、条干均匀度越好。一般棉花的长度在23～38mm之间。
纤维素纤维的主要性质
2.细度：棉纤维细度与棉纱细度、强度、条干均匀度密切相关。棉纤维细度一般为1.3～1.7dtex，较羊毛、蚕丝细。
纤维素纤维的主要性质
3.成熟度：棉纤维的成熟度是指纤维细胞壁增厚程度，胞壁越厚，成熟度越好。成熟度受棉花生长条件的影响比较大。除长度以外，棉纤维的其他各项性能几乎与成熟度有着密切的关系。正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹性好、有丝光， 有较多的天然转曲，染色性能好。
纤维素纤维的主要性质
4．强伸性：强度是表示纤维性能的重要指标之一，也是纤维具有纺纱性能的必要条件之一。棉纤维强度与棉花种类、细度等有关。棉纤维干态强度约为2.6～4.9cN/dtex，湿态强度不降低反而略有上升，为2.9～5.6 cN/dtex。棉纤维断裂伸长率仅为3%～7%，变形能力较差。
纤维素纤维的主要性质
5.天然转曲:成熟棉纤维纵向有许多螺旋形的扭曲，是棉纤维生长过程中自然形成的，叫作“天然转曲”。棉纤维天然转曲是使棉纤维具有良好的抱合性能与可纺性能的原因之一，天然转曲越多的棉纤维品质越好。
纤维素纤维的主要性质
6.吸湿性:棉纤维标准回潮率为7%～8%，吸湿性较好，棉制服装穿着舒适、吸湿透气、无静电产生。（穿着舒适）
7.耐热性:棉纤维耐热性好于麻、羊毛、蚕丝和锦纶，与黏胶纤维接近，但不如涤纶和腈纶。
纤维素纤维的化学性质
(1) 碱的作用 纤维素大分子中的苷键对碱比较稳定，在常温下，氢氧化钠溶液对纤维素不起作用。但在高温有空气存在时，即使较稀的碱液也十分敏感，引起聚合度的下降。
*浓碱可以使纤维高度膨化，利用这一性能可以实现泡泡纱、凹凸印花效果。
纤维素纤维的化学性质
(2) 酸的作用　酸对纤维素大分子中苷键的水解起催化作用，使大分子的聚合度降低，导致手感变硬，强度严重降低。但只要控制得当，也有可利用的一面。如含氯漂白剂漂白后用稀酸处理，可进一步加强漂白作用，用酸中和织物上过剩的碱。
*用酸处理生产蝉翼纱、烂花产品等。
纤维素纤维的化学性质
(3) 氧化剂的作用　纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧化纤维素，使纤维变性、受损。纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所以高温碱煮时应尽量避免与空气接触。
次氯酸钠、过氧化氢等氧化剂经常用作纤维素材料的漂白。
（漂白时，必须严格控制工艺条件，以保证织物或纱线应有的强度。）
再生纤维素纤维的主要性质
醋酯纤维
醋酯纤维是再生纤维的一大品种，按醋酯化程度不同，分为二醋酯纤维和三醋酯纤维两类。与黏胶纤维相比，醋酯纤维强度低，吸湿性差，染色性也较差，但在手感、弹性、光泽和保暖性方面的性能优于黏胶纤维，一定程度上有蚕丝的效应。醋酯纤维适于制作内衣、童衣、妇女服装和装饰织物，短纤维用于同棉、毛或其他合成纤维混纺。
再生纤维素纤维的主要性质
Tencel/Lyocell纤维
Tencel纤维又称Lyocell纤维，经国际化学纤维人造纤维标准局命名为Lyocell,是20世纪末开发的符合环保要求的再生纤维素纤维，采用来自山毛榉、桉树等的木浆，生产过程中所用溶剂可回收并循环利用，无环境污染，且纤维本身易于生物降解，是一种绿色环保纤维。
Tencel纤维具有强度高、手感厚实、悬垂性好、光泽优美、吸湿放湿性好、穿着舒适、易染色、色彩鲜艳、较好的抗皱性和保型性，悬垂飘逸性、合成纤维的高强度，又有真丝般柔软的手感和优雅的光泽等特点。
蛋白质纤维的主要性质
（1）羊毛的组成
　　羊毛除了主要的角蛋白成分外，还含有羊脂、羊汗、砂土和植物性杂质等其他非蛋白质的物质。羊毛含杂情况因种类和生活环境的不同有很大差别，一般细羊毛 较粗羊毛含杂量高。
蛋白质纤维的主要性质
（２）羊毛的形态结构
光学显微镜下，羊毛纤维的截面接近圆形，纵向可观察到覆盖在毛干表面的鳞片。羊毛是由多种细胞聚集而成，依照细胞的性质、形状和大小的不同，分为三种类型，相应地组成羊毛纤维的三层：包覆在毛干外部的鳞片层，组成羊毛实体主要部分的皮质层和毛干中心的毛髓组成的髓质层。
羊毛纤维的主要性质
（1）长度与细度：细毛的长度一般为6～12cm，半细毛的长度为7～18cm，长纤维纺出的纱强度高、条干好、纺纱断头率低。而毛纤维越细，细度越均匀，纱的条干越均匀。
（2）卷曲：羊毛的自然形态是沿长度方向有自然的周期性卷曲。一般以每厘米的卷曲数来表示羊毛卷曲的程度，叫卷曲度。卷曲度与羊毛品种、细度、生长部位有关，羊毛的卷曲度越高，品质越好。
羊毛纤维的主要性质
（3）强伸性：羊毛纤维强度为0.9～1.5N/dtex,但伸长能力却很大，断裂伸长率可达25%～40%，初始模量为9.7～22cN/dtex，拉伸变形能力大。服装穿着时不易损坏。
（4）弹性：羊毛纤维的弹性较好，无论拉伸、弯曲、压缩弹性都很好。因此毛料服装的抗皱性和保型性好。
羊毛纤维的主要性质
（5）吸湿性：羊毛纤维的标准回潮率高达15%～17%，是所有纺织纤维中吸湿性能最好的一种。羊毛纤维还具有一定的蓄水和吸湿放热能力。
（6）缩绒性：羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械作用力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化，称为缩绒性。利用羊毛的缩绒特性，可使织物面积收缩，厚度和紧度增加，表面露出一层绒毛。
羊毛纤维的主要性质
（7）耐热性：羊毛耐热性较差，在加工和使用中，要求干热不超过70 ℃。当温度达到100～105 ℃时，纤维很快失水、干燥而变得脆弱，强力降低并泛黄。
（8）可塑性：羊毛的可塑性是指羊毛在湿热条件下，按外力作用改变原有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性质。羊毛衫的整烫定形就是利用羊毛纤维的可塑性，将羊毛衫在一定的温度、湿度及外力作用下处理一定时间，获得稳定的尺寸和形态。毛料服装经熨烫，使服装变得平整无皱，形成的褶裥也可保持较长时间。
羊毛纤维的化学性质
（9）化学性质：羊毛纤维的分子结构中， 既含有酸性基团(—COOH)，又含有碱性基团（—NH2、—OH）， 呈两性性质。
羊毛对酸的作用比较稳定，因此可以用强酸性染料，在pH２～４的染浴中沸染，还可以用硫酸进行炭化，以去除原毛中的草籽、草屑等植物性杂质。很浓的酸也会损伤羊毛纤维，直至全部溶解。无机酸强于有机酸。
羊毛对碱的稳定性差，碱能拆散盐式键，多缩氨酸主链在碱中也能水解，羊毛受到严重损伤，聚合度下降、变黄、含硫量降低、溶解性增加，长时间、高温度、浓碱损伤更重。
还原剂主要与羊毛纤维中的二硫键起反应，也能破坏盐式键。在碱性介质中，破坏作用更为强烈。
毛纤维对氧化剂比较敏感，特别是含氯氧化剂，在高温下作用更为强烈。羊毛可以用含氯氧化剂破坏鳞片层，羊毛变细，获得一定防缩效果，手感变得滑糯或滑爽，且有泛黄和染色不匀等缺点，使用时要慎重。过氧化氢对羊毛的作用比较缓和，常用于漂白。
蚕丝的主要性质
（1）细度和均匀度：丝织物品种繁多，如绸、缎、纱、绉等。其中轻薄的丝织物，不仅要求生丝纤度细，而且对细度均匀度有很高的要求。细度不匀的生丝，将使丝织物表面出现色档、条档等疵点，影响织物外观，造成织物强伸度的不匀。
（2）强伸性：蚕丝干态强度与棉相近，比羊毛高很多，断裂伸长率大于棉而小于羊毛。吸湿后，蚕丝的强伸度发生变化。家蚕丝湿强为干强的
80％～90％，湿伸长增加约45％。柞蚕丝湿强增加约为干强的110％，湿伸长约增145％。
蚕丝的主要性质
（3）吸湿性：在各种纺织纤维中，蚕丝纤维吸湿性是比较好的，丝素的标准回潮率为10%，，仅次于羊毛和黏胶纤维。穿着非常舒适。
（4）光学性质：蚕丝纤维光泽柔和优雅，精练后的生丝，光泽更佳。蚕丝在日光照射下容易泛黄。在阳光下曝晒，蚕丝强度显著下降。柞蚕丝耐光性比蚕丝好，在同样条件下，柞蚕丝强度损失较小。
蚕丝的主要性质
酸对丝素的作用较碱弱。弱的无机酸和有机酸对丝素作用更为稳定。在浓度低的强无机酸中加热，丝的光泽和手感均受到损害，强伸度有所降低。在丝绸精练或染整工艺中，常用有机酸处理，以增加丝织物光泽，改善手感，同时丝绸的强伸度降低较小。
碱可使丝素膨润溶解，其对丝素的水解作用，主要取决于碱的种类、电解质总浓度、溶液的pH值及温度等。强碱对丝素的破坏最为严重，即使其稀溶液，也能侵蚀丝素。碳酸钠、硅酸钠的作用，较为缓和，一般在进行丝的精练时，多选用碳酸钠。丝胶的结构疏松，水解更剧烈，抵抗酸、碱和酶的能力比丝素更弱。
特种动物纤维
1.山羊绒
　　山羊绒又称开司米，山羊绒的强伸度、弹性比绵羊毛好，具有细、轻、柔软、保暖性好等优良特性。一般用于作羊绒衫，粗纺作高级服装如大衣呢、毛毯原料，也可作精纺高级服装原料。
2.马海毛
马海毛为安哥拉山羊毛，原产于土耳其的安哥拉省。南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地。我国现已饲养成功引进的安哥拉山羊。马海毛的形态与长羊毛相似，毛长120～150mm。鳞片平阔紧贴于毛干并且很少重叠，使纤维表面光滑，有蚕丝般光泽。马海毛直径为10～90μm，强度、伸长和弹性均比羊毛大，不易收缩也难毡缩，容易洗涤。马海毛织物手感滑爽、色泽亮丽、轻盈保暖，是提花毛毯、长毛绒、顺毛大衣呢等高光泽毛织物的理想原料。
特种动物纤维
3.兔毛
兔毛分普通兔毛和安哥拉兔毛两种。由绒毛和粗毛两种纤维组成。绒毛细度在5～30um，粗毛细度为30～100 m，大多数纤维集中在10～15 m。兔毛的绒毛呈平波形卷曲，吸湿性比其他天然纤维都高，纤维细而蓬松。兔毛具有轻、软、暖、吸湿性好的特点。含油率约占0.6％～0.7％，故兔毛不必经过洗毛，即可纺纱。兔毛纤维抱合力差，强度、伸长、弹性较羊毛差，因此单独纺纱有一定困难，多和羊毛或其他纤维混纺作针织物，可用于高档女装、毛衫、大衣面料。
特种动物纤维
4.牦牛绒
我国西藏、青海、四川、甘肃等省大量饲养牦牛，约占世界总头数的90％以上。牦牛绒很细，光泽柔和，弹性好。牦牛绒色泽有白色、黑色、棕色和灰色，其中白色品质最佳，但数量最少。牦牛绒的吸湿性、保暖性、弹性、伸长不如山羊绒，但强度、初始模量和耐酸碱性超过山羊绒， 牦牛绒手感柔软、滑腻，可与羊毛、化纤、绢丝等混纺作精纺、粗纺面料原料。
特种动物纤维
5.骆驼绒
骆驼的色泽有乳白、浅黄、黄褐、棕褐色等，品质优良的骆驼多为浅色。骆驼毛被毛中含有细毛和粗毛两大类。粗长纤维构成外层保护被毛，称为驼毛。细短纤维构成内层保暖被毛，通称驼绒。驼绒的强度大、断裂伸长率高、弹性好、光泽好、保暖性好，可织造高级粗纺驼绒大衣呢、驼绒衫、毛毯和针织品等。
合成纤维的主要性质
聚酯纤维（涤纶纤维）
（一）形态结构：涤纶纤维截面多呈圆形，也有不少是异型截面，纵向为光滑平直的圆柱体。为改善纤维的可纺性能，在纤维上加以适当的卷曲。
（二）吸湿性与染色性能：聚酯纤维的吸湿性很差。在标准条件下的回潮率为0.4%～0.5%，干、湿状态下纤维性能变化不大。聚酯纤维没有亲水基团，分子堆砌紧密，因此染色不如天然纤维容易。
（三）机械性质：聚酯纤维强度高，伸长大，弹性回复性能好，初始模量高，因此涤纶织物耐磨性能好，尺寸稳定，不易起皱变形。
合成纤维的主要性质
（四）化学性能
涤纶无论对无机酸还是有机酸都有很好的稳定性，耐酸性比较好。
酯键在碱中比在酸中易水解，耐碱性较差。一般在温和条件下，稀的纯碱和烧碱对纤维的损伤微不足道，但浓碱液或高温稀碱液会侵蚀涤纶。由于涤纶具有较大的疏水性，结晶度和取向度高，所以涤纶与氢氧化钠的作用使纤维表面产生水解反应，并由表及里作用，纤维逐渐变细（这种现象称为“剥皮”现象）。利用这一特性，进行碱减量处理，使纤维变得细而柔软，制成有真丝绸效果的织物。
还原剂对涤纶基本无损伤。对各种氧化剂也有较高的抵抗能力，即使用高浓度的氧化剂在高温下长时间作用，也不会使纤维发生显著的损伤。
聚酯纤维具有优良的热性质，在常温下有很好的使用性能，在高温下的耐热性和稳定性较好。聚酯纤维导电性能很差，耐霉、耐虫蛀性能好，贮存方便。
合成纤维的主要性质
聚丙烯腈纤维
聚丙烯腈纤维商品名为腈纶，腈纶吸湿较低，标准回潮率为1.2%～2.0%，加工易积聚静电，穿着时易沾污。耐日光与耐气候性特别好，不被虫蛀。
聚丙烯腈纤维耐矿物酸和弱碱的能力较强，但强碱特别在高温下时损伤显著，并且发黄。
腈纶纤维性质近似羊毛，故有“合成羊毛“之称。腈纶短纤维可以纯纺，也可以与羊毛或其他纤维混纺，制成毛型织物，粗纤度的腈纶可以加工成毛毯或人造毛皮。其长丝经剪切后制成的膨体织物手感柔软，膨松性好，起毛起球现象比涤纶和锦纶少。
合成纤维的主要性质
聚氨酯弹性纤维
聚氨酯弹性纤维又称氨纶弹性纤维，是容易伸缩的弹性纤维。氨纶纤维的强度低，一般在0.53～1 cN/dtex，但延伸度高达450%～800%，比一般加弹处理的高弹锦纶纤维（弹性伸长大于300%）还大，形变回复率也比锦纶弹力丝高。
氨纶纤维轻而柔软，吸湿性低，回潮率约1%，染色性能尚可。
由于氨纶强力低，所以一般不单独使用，一般常与棉、毛、丝、涤纶、锦纶纺成包芯纱，织制成机织或针织弹性面料。用氨纶制成的衣服穿着舒适，能适应身体各部位变形需要，伸缩性好，能减轻和消除服装对身体的限制力和束缚感，适于运动服、舞蹈服、飞行服、内衣、游泳衣等的特殊要求。

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