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第一節 紡織纖維

一、紡織纖維概念

(一)纖維

人們通常把長度比直徑大千倍以上(直徑只有幾微米或幾十微米)且具有一定柔韌性能的纖細物質統稱為纖維,如棉纖維、麻纖維、玻璃纖維、毛發纖維等。

(二)紡織纖維

紡織纖維是指具備紡織產品基本條件的纖維原料。

原料纖維要經過開松、梳理、牽伸、加捻、整經、織造、整理、拉幅等紡、織、整的各道工序制織成紡織產品,再經過攤料、裁剪、縫紉、整燙等服裝制作工序制作成各類服裝。穿戴在人體上要滿足人體運動時拉伸、摩擦、屈曲,以及保暖、覆蓋、舒適、美觀等各方面的要求,因此,紡織纖維必須具備以下基本條件。

(三)紡織纖維必須具備的條件

(1)具有一定的力學性能

(2)具有一定的細度和長度

(3)具有一定的彈性和可塑性

(4)具有一定的隔熱性

(5)具有一定的吸濕性

(6)具有一定的化學穩定性

(7)具有一定的可紡性

二、紡織纖維分類

紡織纖維種類很多,而且人們還在不斷地探尋新的、更好的紡織纖維原料。但是,我們還是可以根據紡織纖維的來源或屬性,對其進行分類,便于更加直觀和全面地掌握紡織纖維原料。

(一)常用紡織纖維成分

常用紡織纖維成分見表2-1。

表2-1 常用紡織纖維成分

1.天然纖維

天然的紡織纖維是指自然界存在和生長的,具有紡織價值,可直接用于紡織的纖維原料。目前,最常用的天然纖維有棉、麻、絲、毛等。

2.化學纖維

化學纖維是指用天然或人工高分子物質為原料加工制成的各種纖維原料。化學纖維可根據原料來源的不同,分為再生纖維和合成纖維等。

3.區別

天然纖維與化學纖維最大的不同是,天然纖維的形態相對比較固定、單一;化學纖維的形態則豐富多變。

因為天然纖維是“長出來”的,受自然條件制約較多,變化有限;化學纖維是“做出來”的,所以在一定的技術條件下,可以按照人的意愿,較為方便地變化其長度、細度、截面、外觀等,使服裝更加豐富多變。

(二)紡織纖維性能對比

1.天然纖維性能特點

天然纖維一般吸濕性很好,穿著舒適透氣,不易產生靜電,水洗會收縮,會霉蛀,強力不如合成纖維,不具有熱塑性能,不能一次定型。

(1)植物纖維性能特點:密度比較大,感覺重;彈性比較差,容易皺;耐堿不耐酸,一般洗滌劑都適用;在濕熱的條件下易霉。

(2)動物纖維性能特點:密度比較小,感覺輕;彈性(干態下)比較好,不易皺,特別是羊毛,急彈性和緩彈性都很好;耐酸不耐堿,洗滌時應選用中性或弱酸性的洗滌劑;在不夠干凈的環境中易被蟲蛀。

2.化學纖維性能特點

再生纖維和合成纖維都是用化學的方法加工制成的,所以形態豐富多變。但是它們的原料來源不同,纖維性能不同。

(1)再生纖維性能:再生纖維的原料取自自然界的纖維素和蛋白質,因此它的性能接近于天然纖維,如其吸濕性能好,具有較好的穿著舒適性但不具有熱塑性能等。

(2)合成纖維性能:合成纖維是由合成的高分子化合物制成,它們表現出一些特有的共性,如強度大、彈性好、不霉不蛀、摩擦易產生靜電、易沾污等。合成纖維與天然纖維比,性能上最大的不同是吸濕性差,具有熱塑性能。

三、常見紡織纖維

(一)棉纖維

棉纖維是除去棉籽的纖維,稱皮棉或原棉,是紡織的重要原料。根據纖維的粗細、長短和強度,原棉一般可分為以下三類。

(1)長絨棉。長絨棉又稱海島棉,是一種細長、富有絲光、強力較高的棉纖維,是紡制高檔和特種棉紡織品的重要原料。

(2)細絨棉。細絨棉又稱陸地棉或高原棉,是一種用途很廣的天然紡織纖維,在世界上種植最廣,產量最多,我國90%以上種植的都是細絨棉。

(3)粗絨棉。粗絨棉又稱亞洲棉,是我國利用較早的紡織纖維。粗絨棉纖維粗、長度短、彈性好,適宜做起絨紗,制織絨布類織物或絮棉等。

(二)麻纖維

麻纖維是從各種麻類植物中取得的纖維,包括韌皮纖維和葉纖維。麻纖維是人類最早用來衣著的紡織原料之一。麻纖維的品種很多,經常用于服裝紡織原料的有苧麻、亞麻、黃麻、大麻、羅布麻、劍麻等。

(1)苧麻。苧麻是麻纖維中最為優良的紡織原料。苧麻纖維比較粗,長度比較長,因此可紡紗線較細,是較為高檔的麻織物原料。苧麻纖維可純紡也可混紡,與滌綸混紡的麻滌布,制作夏季服裝,有質輕、涼爽、挺括、不貼身、透氣性好、便于洗滌等特點。苧麻纖維手感較硬,成紗毛羽較多。

(2)亞麻。亞麻也是麻纖維中最為優良的紡織原料。亞麻纖維的長度較苧麻纖維短,而細度較苧麻纖維細。亞麻纖維手感比棉纖維粗硬,但比苧麻纖維柔軟。優良的亞麻纖維織物是非常高檔的紡織品。亞麻纖維有純紡和混紡,通常與苧麻、棉花和化學纖維混紡,是非常優良的服裝用料,也是抽繡或繡花服裝的面料。

(3)其他麻纖維。除了運用最多的苧麻和亞麻纖維之外,用于服裝材料的麻纖維還有羅布麻、黃麻、大麻等。羅布麻纖維較柔軟,而且有保健價值;黃麻、槿麻等纖維較粗,但吸濕透氣性好,宜作包裝材料;大麻除了與黃麻混紡作包裝材料外,有些國家也將其開發成服裝面料。

(三)絲纖維

天然纖維中的絲纖維是指蠶絲纖維,蠶絲纖維是天然纖維中唯一的長纖維,一般長度可在800~1100m之間。它們是綢緞的主要原料。蠶絲纖維來源于柞蠶、桑蠶、蓖麻蠶、木薯蠶等,以桑蠶質量最好。

(1)桑蠶絲。桑蠶屬于家蠶。在我國杭嘉湖一帶養殖桑蠶有著悠久的歷史。

桑蠶絲又叫真絲,屬于高檔紡織原料。根據加工方法的不同,可分為生絲和熟絲兩種。生絲硬,熟絲軟。生絲是未經精煉的絲,也就是繅絲后不經過任何處理的絲。用土法繅的絲稱土絲(已基本淘汰);使用改進方法(半機械化)繅的絲稱工農絲。工農絲是杭紡、紹紡、杭羅、紹羅的原料;使用完善機械設備繅的絲稱廠絲,廠絲質量較好,粗細均勻,光澤度好。熟絲是指經過精煉以后的絲。

(2)柞蠶絲。柞蠶是野蠶,以柞樹葉為食。我國以遼寧、山東、河南、貴州四省為主要產地,是世界著名產地,年產量占世界總產量的90%。柞蠶色為黃褐色。這種褐色色素不易除去,因而難以染上漂亮的顏色,以致影響了使用價值。

(3)雙宮絲。雙宮絲是用雙宮繭繅制的。雙宮繭是兩條蠶同做一個繭,兩根絲頭錯亂地繞在一起,抽出的絲松緊不一、粗細不一,絲上面有許多小疙瘩,但正是由于這種缺點,反而使這種絲織品面料厚重,別具風格,很受國內外市場的歡迎。

(4)絹絲。絹絲是以蠶絲的廢絲、廢繭、繭衣等為原料,加工成短纖維,再用紡紗工序紡成紗線。絹絲光澤優良,粗細均勻,強力與伸長度都較好。由于是用短纖維紡織而成的,絲條內空氣多,保暖性能好,吸濕性也好,適宜作睡衣面料等,其缺點是多次洗滌后易發毛。

(5)絲。絲比絹絲差一些,是以絹絲紡剩下的下腳絲、蛹襯為原料紡紗而成的。這種原料蛹屑多、成紗粗細不均勻,光澤差,但風格粗獷,手感柔軟。在回歸自然風格流行時,絲織物受到了人們的青睞。

(四)毛纖維

毛纖維是指從各種動物身上獲取的毛發,可以用來進行紡織的纖維原料。天然毛纖維包括綿羊毛、山羊絨(開司米)、駱駝毛(絨)、牦牛毛(絨)等。服裝面料中用得最多的是綿羊毛和山羊絨。

(1)綿羊毛。羊毛在紡織上常指綿羊毛。綿羊毛產地遍布世界各國,通常按細度和長度分成細羊毛、長羊毛、雜交種毛、粗羊毛等幾類。其中以細羊毛——澳洲的美利奴羊毛最細,質量最好,其直徑在25μm以下。細羊毛毛質均勻,手感柔軟而有彈性,光澤柔和,毛叢長度50~120mm,卷曲密而均勻,紡紗性能優良。我國以新疆綿羊毛質量最好。

(2)山羊絨。山羊絨又稱開司米(英文音譯名),是從絨山羊和能抓絨的山羊體上取得的絨毛,是一種貴重的紡織原料。山羊絨纖維直徑比細羊毛還細,我國山羊絨平均直徑在14.5~16μm,平均長度為35~45mm。山羊絨大部分產于我國內蒙古、新疆、遼寧、陜西、甘肅、山西、寧夏、西藏、青海等地,年產量占世界總產量的50%左右,居世界首位,質量也最佳。山羊絨紡制的產品主要具有細、輕、軟、暖、滑等特點,生產的紡織品如羊絨衫、羊絨大衣呢、羊絨花呢等,都是高檔貴重的商品,大量出口,深受國際市場的歡迎。

另外,馬海毛、羊駝毛等也都是非常優秀的毛纖維,常用于針織毛衫、大衣等服裝。駝毛保暖性好,多用于冬季服裝的填充物。

(五)再生纖維

再生纖維是指用纖維素和蛋白質等天然高分子化合物為原料,經化學加工制成高分子濃溶液,再經紡絲和后處理而制得的紡織纖維。再生纖維可分為再生纖維素纖維和再生蛋白質纖維兩大類。再生纖維素纖維的主要產品是黏膠纖維,此外還有銅氨纖維、醋酯纖維等。環保型的再生纖維素纖維有天絲和莫代爾。再生蛋白纖維又稱人造羊毛,品種較少。新穎的針織內衣原料──牛奶絲,是人造蛋白纖維的一種。

(1)黏膠纖維。黏膠纖維是人造纖維的一個主要品種,是以天然纖維素棉短絨、木材等為原料制成的。根據纖維的不同形態,有人造棉、人造毛、人造絲等。黏膠纖維手感柔軟、光澤好;吸濕透氣性能佳;色彩鮮艷色譜全。但是,容易折皺彈性差,濕強較低不耐洗,耐酸耐堿略遜于棉。

(2)天絲纖維(Tencel)和莫代爾(modal)。天絲纖維是環保型的再生纖維素纖維品種,以木材為原料加工制成,生產中化學劑的回收率可達99.9%,把生產過程中對環境的污染降到了最低??椢锏目拱櫺阅芎蛷娏?,較原產品都有很大提高。

莫代爾也是環保型再生纖維素纖維,在生產過程中對環境的污染較低,織物的抗皺性能和強力較原產品有所提高。

(六)合成纖維

合成纖維是指用人工合成的高分子化合物為原料,經紡絲和后加工而制得的化學纖維。服裝中用得最多的合成纖維是滌綸、錦綸、腈綸。氨綸作為新穎的彈性纖維,在合體服裝中應用得較多。合成纖維的主要品種有滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氯綸、氨綸等。

(1)滌綸。滌綸的學名為聚對苯二甲酸乙二酯,簡稱聚酯纖維。滌綸是我國的商品名稱,國外有稱達克綸、特麗綸、帝特綸、拉夫桑等。

滌綸是1953年開始在世界正式投入工業化生產的,在合成纖維中還是比較年輕的品種,但由于原料易得,性能優異,用途寬廣,發展非常迅速,現在的產量已居化學纖維的首位。

滌綸最大的特點是彈性好,它的彈性比常用的任何纖維都強,所以,滌綸織物平整、挺括,不易變形,有免燙的美稱。滌綸的強度和耐磨性也較好,由它紡織的面料,牢度比其他纖維高出3~4倍,服裝堅牢耐穿。滌綸的耐熱性也較強。將它放在100℃溫度下經過20天后,強力絲毫無損;在130℃高溫下經80天試驗,強力僅下降25%。滌綸的熨燙承受溫度為150℃以下。滌綸具有較好的化學穩定性。在正常溫度下,都不會與弱酸、弱堿、氧化劑作用。如果用37%的濃鹽酸與其作用六周,纖維強力仍無損失。但在強堿的作用下,尤其是在高溫和較長的時間下,會引起滌綸的分解。不過這種作用是從纖維表面逐步向內進行的,內部不會受到顯著的損傷。

滌綸由于表面光滑,內部分子排列緊密,分子間又缺少親水結構,因此,吸濕性差,回潮率僅為0.4%,由它紡織的面料穿在身上發悶,不透氣。另外,由于纖維表面光滑,互相之間的抱合力差,經常摩擦之處易起毛起球,而且起毛之處易藏污垢;一旦污物滲進織物內部很難洗凈,要經常洗滌。

(2)錦綸。錦綸是我國的商品名稱,它的學名為聚酰胺纖維,由于酰胺分子的結構不同,產品也有不同,如有錦綸-66,錦綸-1010,錦綸-6等。錦綸在國外的商品名又稱尼龍、耐綸、卡普綸(?。?、阿米綸等。

錦綸是世界上最早的合成纖維品種。由于性能優良,原料資源豐富,一直是合成纖維產量最高的品種。直到1970年以后,由于滌綸的迅速發展,錦綸才退居合成纖維的第二位。

錦綸的最大特點是強度高,耐磨性好,它的強度及耐磨性居現有合成纖維之首。據測:它的耐磨性能是羊毛的20倍,棉花的10倍,與黏膠纖維相比,干態時是黏膠纖維的10倍,濕態時則比黏膠纖維高140倍。它的強度很突出,如用錦綸絲擰成手指粗的繩子,可將一輛滿載貨物的4噸汽車吊起來。將它和黏膠纖維混紡,如同水泥中加鋼筋一樣牢固。由此可見其強度之高。

它的缺點與滌綸一樣,吸濕性和通透性都較差,回潮率為4%,干燥環境易產生靜電。短纖維也易起毛起球,易藏污物,不過洗滌易凈,干得快。此外,錦綸的耐熱、耐光性也不夠好,由其制作的服裝易變色、發灰、發黃,不如滌綸漂亮。錦綸的熨燙承受溫度應控制在140℃以下。同時,錦綸保形性差,用其制成的衣服不如滌綸挺括,易變形。

(3)腈綸。腈綸是國內商品名,其學名為聚丙烯腈纖維,是合成纖維中問世較晚的品種,國外稱奧綸、考特綸,特拉綸等。

腈綸纖維外觀為白色,卷曲、蓬松,手感柔軟,酷似羊毛,多用來和羊毛混紡或作為羊毛的代用品,故又被稱作合成羊毛。

腈綸的耐光性是化學纖維中最好的一種。天然絲和黏膠絲日曬300h,強度損失75%;棉花日曬500h,強度損失74%;而腈綸日曬1000h,強度損失不超過20%。腈綸織物顏色鮮亮,且不易褪色。腈綸的密度為1.14~1.17g/cm3,比羊毛輕10%,比棉花輕20%,質地輕而牢固。腈綸的彈性和保暖性都非常好。它的彈性接近于羊毛,保暖性比羊毛還高15%。腈綸對無機酸、弱酸具有一定的抗性;由腈綸制織的面料,在加工服裝時褶裥保持性能好,挺括。

腈綸的耐磨性是合成纖維中較差的一種,腈綸衣服的褶裥處易磨損和斷裂;腈綸的吸濕性不夠好,回潮率為2%,但潤濕性卻比羊毛、絲纖維要好。腈綸的熨燙承受溫度在130℃以下。

(4)維綸。維綸的學名為聚乙烯醇縮甲醛纖維,也是合成纖維中問世較晚的品種,國外有維尼綸、維納綸等稱謂。

維綸潔白如雪,柔軟似棉,因而常被用作天然棉花的代用品,人們稱它為合成棉花。維綸的吸濕性能可高達5%(棉花為7%~8%,而滌綸只有0.4%),它是合成纖維中吸濕性能最好的。其次,它的耐磨性、耐光性、耐腐蝕性都較好。

維綸為皮芯結構(像鉛筆的木芯層一樣),橫截面為腰子形,由于其存在著皮芯層結構,因而給染色帶來較大的困難。它的回彈性較差,故由它生產的面料易產生折皺。另外,維綸還有一個較大的特點:耐干熱性強,耐濕熱性極差。在干熱的環境下,溫度高達150℃時,將維綸紡織面料處理2h,強力不受影響;當把它放在80℃的水中,維綸強力下降60%,水溫超過110℃,面料就會發硬、變形,目前維綸產品在服裝中應用極少。

(5)丙綸。丙綸的學名為聚丙烯纖維,國外叫帕綸、梅克麗綸。丙綸是合成纖維最年輕品種之一。

丙綸的密度為0.90~0.91g/cm3,比水還小。它具有較高的回彈力,在伸長5%時,其彈性恢復率可達96%~100%,因而有丙綸成分的面料挺括而富有彈性。此外,它還具有良好的保暖性、抗水性、耐腐蝕性。

由于丙綸分子中無親水結構,所以它的吸濕率極小,在標準狀態下(溫度20℃,相對濕度65%),幾乎不吸濕,丙綸的回潮率為0,但具有較好的導濕性能。用丙綸制作的衣服不透氣,穿著時感到悶熱,但織品縮水率小,易洗、易干。

丙綸的耐光、耐熱性都較差,熨燙溫度不宜超過100℃;丙綸的手感也較差,而且不易染色。丙綸在服裝中應用較少,常應用在填充物和地毯中。

(6)氯綸。氯綸的學名為聚氯乙烯纖維。我們日常生活中接觸到的塑料雨披、塑料鞋等大都屬于這種原料。氯綸由于在我國云南首次試制成功,因而也稱為滇綸,國外有天美綸、羅維爾之稱。

氯綸的優點較多,耐化學腐蝕性能強,易保存;導熱性能比羊毛差,保溫性強;電絕緣性較高,難燃。另外,氯綸還有一個突出的優點,就是用它織成的內衣褲可治療風濕性關節炎或其他傷痛,而對皮膚無刺激性或損傷。因為,它的分子上無親水結構,回潮率為0,這種內衣褲穿在身上,經多次摩擦產生靜電,并逐漸積聚在衣物上,即使空氣的相對濕度高達80%,電子仍難以流動,從而使電荷消失。由于靜電的作用,純紡氯綸織物服裝對風濕關節炎起了相對的電療作用。

氯綸的缺點比較突出,即耐熱性極差。當水溫在70℃時,纖維便開始收縮、軟化,超過70℃時,衣服便會縮成一團,變硬。氯綸衣服只能在30~40℃以下的水溫中進行洗滌。氯綸現在在服裝中使用得較少。

(7)氨綸。氨綸學名為聚氨酯彈性纖維,是一種具有特別彈性性能的化學纖維,目前已工業化生產,并成為發展最快的一種彈性纖維。

氨綸與乳膠絲性質相似,延伸度可達500%~700%,回彈率在97%~98%,因而彈性優異。而氨綸強度卻比乳膠絲高2~3倍,細度也更細,并且更耐化學降解。氨綸的耐酸堿性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性能等均較好,氨綸的回潮率為0。

氨綸在織物中的含量較少,一般為3%~12%。氨綸主要以包芯紗的形式存在于織物中,或者制成帶氨綸的變形紗織造彈力面料,常見的有彈力牛仔褲、彈力內衣褲、彈力游泳衣、合體時裝等;在機織、針織面料都中有應用,有合體舒展的穿著性能;在襪口、手套,針織服的領口、袖口,帶類及宇航服中的緊身部分普遍應用。

四、新型紡織纖維

除了常用的紡織纖維之外,人們一直在嘗試開發更好、更多的新型纖維原料來滿足當代人對服裝的需求。合成纖維服裝最好能有天然纖維般的穿著舒適性能;天然纖維服裝最好能像合成纖維那樣挺括、不縮、不霉、不舊、不變形;還有外觀新穎的纖維原料、環保的纖維原料、健康的纖維原料、特殊功能的纖維原料等,人們期盼著、創造著、研究著、開發著。服裝要更新、要變化,要滿足人們的期盼,面輔材料的進步是前提,而面輔材料要取得新型、奇特、優異的效果,必然離不開新型纖維的特殊性,特別是一些當代高科技纖維產品、差別化纖維和高功能纖維的開發。

(一)差別化纖維

所謂差別化纖維是指有別于常規纖維的各種纖維材料。這些纖維在形態、表面特征、內部結構、物理性能、力學性能和化學性能方面與常規纖維有顯著的不同,且可以獲得新的、更好的效果。

近年來,差別化纖維異軍突起,發展迅速,特別在化學纖維領域中,所占的比例越來越大,作用也十分顯著,受到了人們的關注。要了解新型的服裝面輔材料,首先必須要了解差別化纖維。

1.異形截面纖維

(1)定義。異形截面纖維是指用異形噴絲孔紡制的非圓形橫截面的合成纖維,如圖2-1所示。

圖2-1 異形截面纖維

(2)種類。目前異形截面纖維至少有數十種,如扁平形、三角形、多角形、三葉形、多葉形、H形、T形、L形、C形、啞鈴形、菊花形、十字形、雙十字形、橢圓形、單中孔、多中空、異形中空等。

(3)作用。異形截面纖維看似簡單,效果卻相當神奇。三角形截面纖維能使織物具有閃光、滑爽、彈性、挺括、抗皺、保暖、毛感;三葉形截面可以獲得較好的抱合力,耐磨、蓬松、厚實感,且不易起球;五葉形和八葉形截面纖維具有光澤柔和、蓬松、抗起球、剛度大,透氣好等效果;扁平形截面纖維平滑挺直,不易纏結,其織物有仿毛感,用在人造毛皮中作槍毛十分逼真;中空纖維則具有保暖、蓬松、厚實、質輕、手感糯、回彈好、毛感好等特點,但染色色淺,折磨差。

(4)應用。異形截面纖維常用于仿生織物中,如三角形截面纖維用于仿絲綢,五角形截面中空纖維用于仿毛,十字形截面纖維用于仿麻,豆形和扁杏仁形截面纖維用于仿馬海毛,菱形和三角形截面纖維用于仿絹絲,多角形截面纖維用于仿亞麻,啞鈴形截面纖維用于仿兔毛等,效果都非常好,與常規纖維相比有很大的進步。

(5)特點。異形截面纖維之所以有如此大的奇效,不僅在于截面形狀的改變。實際上,它的直徑、密度、抗彎剛度、覆蓋能力、表面積和表面特點,以及它的光性能、熱性能、蓬松性、透氣性、摩擦特性、吸濕性、靜電性能等都發生了變化,有的變化還相當顯著。

2.微孔型與多孔型纖維

(1)定義。微孔與多孔纖維是指使纖維表面形成無數微孔和多孔的合成纖維。

(2)作用。微孔與多孔纖維可以防止光的反射,使面料光澤柔和;可以增加光的吸收量,提高染色深度;可以吸收更多的水分,改善合成纖維的吸濕性。微孔多孔纖維的快干性和透氣性較好,還可改善納污、防靜電等;充氣微孔還有助于保暖,纖維的密度又小,因此,織物輕柔而保暖。

(3)應用。這一技術已運用于滌綸、腈綸等纖維上。

(4)特點。通過改變纖維的表面形態,使纖維獲得外觀和內在性能的變化,克服原有的不足,如光澤、顏色、吸濕等。

3.細旦化纖維

(1)定義。細旦化纖維是指細旦和超細旦纖維,即單絲線密度分別為0.5~1.2dtex(0.44~1.11旦)和0.012~0.5dtex(0.011~0.44旦)的纖維。

(2)種類。細旦化纖維有長絲也有短纖。原料主要為聚酯和聚酰胺,也有聚丙烯腈和纖維素纖維等。

(3)作用。細旦化纖維抗彎剛度小,可以制織十分柔軟、輕薄、懸垂性好的織物,如眼鏡布、細旦毛巾、珊瑚絨、特別緊密、柔滑、細膩的風衣面料等。纖維比表面積大,具有優良的吸濕性能,細旦化纖維光澤柔和,質感細膩。

(4)應用。這類纖維現在廣泛應用于細特高密織物、防水透氣織物,以及仿真絲、仿麂皮等織物中。

(5)特點。細旦纖維織物具有絲綢般的柔軟,手感滑糯,光澤柔和,織物覆蓋能力優良和服裝生理效果好等優點,但其抗皺性差,染色時染料消耗量大。

4.復合纖維

(1)定義。復合纖維是指紡絲時單纖維內由兩種或兩種以上的聚合物或性能不同的同種聚合物構成的纖維。其亦稱雙(多)組分纖維或共軛纖維。

(2)種類。復合纖維的品種十分眾多。

①按截面結構分,可分為雙層型纖維和多層型纖維。雙層型纖維包括:并列型、偏列型、皮芯型、偏心型;多層型纖維包括:并列多層型、放射型、多芯型、木紋型、嵌段型、海島型、星云型等。幾種常見的復合纖維截面如圖2-2所示。

②按功能用途分,可分為自發卷曲纖維、分割纖維、自己黏著纖維、導電性纖維、光傳導性纖維等。自發卷曲纖維用于編織物、被褥、地毯、長襪。分割纖維用于絲狀編織物、極細纖維、人造麂皮、薄花呢、起毛織物、非織造布、人造皮革。自己黏著纖維用于非織造布、編織物、工業材料。導電性纖維用于地毯、編織物、工業材料。光傳導性纖維用于光通信、光電子學、醫學。

(3)作用。復合纖維既可兼有兩種以上纖維的特點,又可獲得高卷曲、高彈性、易染性、難燃性、抗靜電性等功能。

圖2-2 復合纖維的截面圖

(4)應用。復合纖維應用見表2-2。

表2-2 復合纖維的組成、結構、特征和用途

(5)特點。由于兩種組合成分的收縮率不同,產生卷曲,這種卷曲是自然的、立體的、永久性的,因而獲得蓬松、彈性、柔軟、保暖、仿毛感。皮芯型復合纖維易于獲得阻燃、抗靜電等效果。例如,錦滌復合絲,錦綸與滌綸兩種絲并列復合后可染兩種顏色,產生異色效應;皮芯復合后,手感柔軟,易染色,又挺括。

5.混纖絲

(1)定義。混纖絲也是一種復合絲,但單絲與單絲的復合是在紡絲、卷繞、拉伸、并捻和變形過程中實現的,以并列、皮芯、嵌段、有規則和無規則等形式復合在一起,呈雙層或多層結構。

(2)種類?;炖w絲的品種很多,它可以用不同組分原料,不同纖度,不同截面形狀,不同收縮率,不同光澤、色澤,不同染色性能,不同捻度等纖維進行復合,還可以用幾種不同方法進行組合,從而形成各種不同形狀和特性的混纖絲。

(3)作用。混纖絲就是利用原絲具有不同組成、纖度、截面、光澤、色澤、聚合度、收縮率的復絲、變形絲或化纖紗,以各種形式進行合股、交捻而制成的花式絲。它們在紡絲、拉伸、變形、加捻和紡紗等加工過程中,可進行多種多樣的變化。

(4)應用?;炖w絲的花式有竹節絲、結子絲、交絡絲、包芯絲、多層絲、圈圈絲、波形絲、黏合絲、爛花絲、螺紋絲、雪花絲、花色絲等。它品種多,變化多,風格特殊,為開發新的服裝面料增添了一條新途徑。

(5)特點。混纖花式絲不需經花式捻線設備,可以直接獲得,以簡化工藝。

6.差別化可染纖維

(1)定義。差別化可染纖維是指改變一些合成纖維的染色性能,使之在與其他纖維混紡時,具有與其他纖維相同的染色性能;或單獨染色時能適應較為簡便的染色工藝。

(2)種類。差別化可染纖維主要指一些合成纖維,如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸等。由于合成纖維可染性差,染色條件苛刻,因此,染色受到了限制。

(3)作用。差別化可染纖維可以擴大纖維的可染范圍,能在常溫常壓下進行染色,并可采用一般的匹染加工,還可獲得多色效應,使色織產品加工簡單化。

(4)應用。目前已開發成功的差別化可染纖維有陽離子可染滌綸,常溫常壓可染滌綸,差別化可染錦綸,酸性染料可染腈綸、丙綸,常溫鹽基性染料可染滌綸等。

(5)特點。差別化可染纖維為一些難染合成纖維的混紡和染色創造了條件。

7.高收縮纖維

(1)定義。高收縮纖維是指纖維的收縮率可高達30%~60%的纖維原料。

(2)種類。高收縮纖維目前有腈綸、滌綸等多種纖維。

(3)作用。這種纖維可獲得蓬松、彈性、厚實、保溫、輕暖、仿毛以及花式效應等性能,對改善和改變產品的風格極為有效,是開發新產品十分有用的原料。

(4)應用。它在膨體紗、仿毛織物、仿竹節紗、仿毛皮織物、毛圈織物、起縐織物、簇絨織物以及非織造布等織物中廣為應用。

(5)特點。高收縮纖維的利用,可通過混纖、混紡、交并、交織等方式進行,可使原來比較緊實的纖維紗線變得蓬松、輕暖。

8.改性纖維

(1)定義。改性纖維是指通過各種化學方法,改善纖維的某種性質,或者獲得某種功能的纖維。

(2)種類。改性纖維一般以某種性能來分類,如可染性、耐熱性、阻燃性、耐光性、耐氧化性、吸濕性、抗靜電性、抗起球性、尺寸穩定性、防污性、防皺性等。

(3)作用。通過化學改性的方式,使染色困難的纖維變得容易染色;吸濕性差的纖維具有較好的吸濕性能;彈性差易皺的纖維能保持平整挺括的外觀等。

(4)應用。改性纖維應用領域很廣,在天然纖維和化學纖維中都有應用,針對纖維不夠完善的性能用化學的方法進行改善。

(5)特點。對多種不足的纖維性能,都可以用化學的方法進行改善,使之更加符合服裝的需要。

9.多元差別化纖維

(1)定義。多元差別化纖維是指將不同的差別化纖維在幾方面予以復合,使纖維的差別化效果更佳。

(2)種類。多元差別化纖維的種類很多,如有異形加異性、異形加異收縮、中空加微孔、異染加混纖、異形加復合、阻燃加收縮、異形加可染性等。

(3)作用。差別化纖維的多重組合,可以使纖維在多方面獲得新的、不同的外觀和內在性能特點。

(4)應用。各種差別化纖維,可進行多種組合。

(5)特點。多元差別化纖維可以說是新一代的纖維,可顯著地改變產品的性能,是當今開發新產品的重要手段,在許多新產品中都有運用。

10.天然差別化纖維

(1)定義。天然差別化纖維是指對天然纖維的差別化處理,使天然纖維一些不夠完善的性能,變得完善,滿足服裝要求。

(2)種類。天然纖維差別化目前在羊毛纖維和棉纖維中應用較多。

(3)作用。天然纖維的差別化旨在克服自身的弱點,提高有關性能和功能,使天然纖維更適應現代服裝的要求,并在與化學纖維的競爭中更具競爭力。

(4)應用。羊毛纖維可以進行多種改性,如乙酰化毛,可提高防霉防蛀能力;甲醛化毛可增加耐堿性、耐煮性和耐蟲蛀性;氯化毛可降低縮絨性;超細卷曲羊毛也是通過改性加工技術制成的,其織成的織物輕薄、柔軟、滑糯、細膩。

為了改善棉纖維性能,克服缺點,也可以對其進行改性。例如,乙?;蓿男院竽蜔嵝浴⒛蜌夂蛐?、防腐性得到了改善,但吸水性、可染性降低;氨基化棉,可改進染色性和洗曬牢度;羧甲基化棉,改性后吸濕、強度和染色性提高,還可取得防皺效果,但手感變硬;氰乙基化棉,可提高耐腐蝕能力、彈性、耐磨、耐熱、抗酸性,染色性也有提高;乙二醇化棉,改性后提高了透明度和硬挺度;消晶化棉,可使棉纖維的伸長增加,吸水性和染色性提高;陽離子化棉,通過混紡、交織,可取得混色效果,并可匹染,縮短生產周期。

(5)特點。用化學的方法對天然纖維進行改性,使其獲得像合成纖維的某些性能,如耐霉蛀性能、尺寸穩定性能、平整挺括性能、牢度和染色性能等。

(二)高功能纖維

高功能纖維又稱高性能纖維、高技術纖維、工程纖維等。高功能纖維有別于一般性能纖維,它的某些性能指標顯著地高于常規纖維。這些功能的獲得與應用,涉及高水平的科學技術、邊緣科學,因此,又叫高技術纖維。這些纖維主要用于工業、軍事等特殊領域,所以常稱為工業纖維或工程纖維。

事實表明,高功能纖維對發展高技術領域和軍工產品有舉足輕重的作用。高功能纖維是現代材料的重要組成部分。目前這些纖維不僅在工業、交通運輸、建筑、農業、水利等方面得到廣泛應用,而且在宇航、海洋開發、能源開發、醫療、體育等方面發揮了巨大的作用。

1.高性能力學纖維

(1)定義。高性能力學纖維一般是指強度大、模量高、比強度高、比模量高,且耐磨性、耐疲勞性好,但拉伸度一般較小的纖維。

(2)例舉。如美國的芳族聚酰胺纖維凱芙拉(Kevlar),強度比普通合成纖維高3~4倍,彈性模量則為普通合成纖維的10~20倍,且具有耐高溫、膨脹系數低、尺寸穩定性好、耐化學品性能好等優點。

又如碳纖維,抗拉伸強度和彈性模量都非常高,而且在2000℃以上的溫度下,強度和模量基本保持不變,可稱超耐高溫;在-180℃低溫下,材料并不變脆,所以又耐低溫;它的膨脹系數比鋼小幾十倍,比玻璃小百倍左右,實際上接近于零;它還有良好的導熱性、導電性、化學穩定性等,但也有抗氧化性差、易折斷等缺點。

(3)用途。這些纖維因有許多優異的特性,它在航天、海洋、建筑、冶金、化工、汽車、精密儀器、體育和醫療等各個領域都有極好的應用。

2.耐高溫纖維

(1)定義。高功能耐高溫纖維需要具備下列條件:在高溫下保持一定的力學性能;在高溫下長時間使用裂解??;具備纖維材料的加工性能。一般認為耐高溫纖維至少在150℃內無變化,300~350℃不軟化,具有難燃、防火和耐熱性,在空氣中不熔融。

(2)例舉。目前已開發的耐高溫纖維有許多種,有芳族聚酰胺纖維,聚丙烯腈氧化纖維等,還有許多無機纖維,如碳纖維、石棉纖維、特種玻璃纖維、陶瓷纖維等。

(3)用途。耐高溫纖維目前已廣泛用于工業、交通、宇航、能源等領域,如耐熱、隔熱、保溫用的填充料、爐芯、防火用布、防火服、防火簾、防護用品、高溫過濾材料、消防員制服、航天用隔熱用具等。

3.電功能纖維

(1)定義。電功能纖維是具有導電功能的纖維材料,主要用于克服靜電的困擾。普通紡織纖維都是不良導體,合成纖維具有憎水性,因而更易產生靜電,引起各種障礙,給生產帶來困難;更給面料使用時造成麻煩,容易吸附塵埃、沾污、起毛、爆炸等。在其他工業生產中問題更大,如在石油化工中易造成火災、爆炸;在醫藥、電子及精密儀器制造中,因灰塵吸附或放電,易引起危害和元件破壞。為此,人們致力于研究抗靜電的方法。導電纖維則是解除靜電的重要途徑。

(2)例舉。導電纖維的種類很多,主要有四種:金屬纖維,如不銹鋼;金屬電鍍纖維,如鎳、鋼、鋁等鍍在滌綸、玻璃纖維的表面;含碳復合纖維,通過多種方式使纖維內含有碳;表面含金屬化合物的纖維。一般纖維制品中只要混入少量的導電纖維,即可達到防靜電的要求。

(3)用途。電功能纖維除了防靜電外,還可作為發熱體。近年開發的發熱纖維,可用于抗寒服裝、生活用品、保健醫療、被褥毯子等室內用品,還可用于保暖材料、建筑材料、農用苗床等,效果十分顯著。

4.分離功能纖維

(1)定義。具有超強分離功能的纖維。

(2)例舉。紡織纖維是一種良好的過濾介質,過去采用一般的天然纖維或合成纖維,只能截留10μm以上的粒子,目前采用微孔過濾、超濾和反滲透纖維,可以分離從0.001~0.1μm的微粒。

(3)用途。分離功能纖維用途極為廣泛,如水處理、包括海水淡水化、硬水軟化、工業用水凈化、制造超純水和廢水處理,以及各種廢料回收、食品工業、醫藥工業、化學工業的過濾和分離等。

5.其他高功能纖維

其他高功能纖維如光性能纖維、磁性能纖維、高化學穩定性纖維、高彈性纖維、可溶性纖維、吸附纖維等,可以說各有各的特異功能,它們的應用也相當奇妙。是新產品開發的秘密武器,也是值得我們密切關注的。

纖維的變化、發展真可謂出人意料,高功能纖維的開發,看似離我們普通服裝相距甚遠,但是它那優越的性能、驚人的發展速度,正在潛移默化地滲入普通的服裝面料中。

專家預言,靠傳統技術生產的纖維制品難以逾越的小障礙,往往能被高科技纖維輕而易舉地突破;以往難以想象、聞所未聞的纖維面料,將成為服裝面料的暢銷品、搶手貨。

五、不同纖維性能比較

在設計服裝時,往往要從服裝的用途、要求和所需的性能出發,選擇合適的纖維材料,因此需要了解不同纖維性能的優劣、高低,以及與其他纖維的比較情況,以便取長補短,揚長避短,合理有效地選用。下面所示的是各纖維主要特性的排序,這些僅是定性的關系,比較直觀和便于掌握。如要定量地了解具體數據,可以進一步查閱有關資料。

1.密度

纖維的密度是指單位體積纖維的質量。它與服裝的覆蓋性和重量有關。排序為:丙綸<氨綸<錦綸<腈綸<維綸<腈氯綸<醋酯纖維<羊毛<蠶絲<滌綸<銅氨纖維<麻<黏膠纖維<棉<偏氯綸<玻璃纖維。

2.強度

纖維的強度是指纖維受拉伸以致斷裂所需的力。由于纖維粗細不同,難以比較,因此用每特(纖維的細度單位)纖維能承受的最大拉力,也就是用相對強度來比較。排序為:麻>錦綸>丙綸>滌綸>維綸>棉>蠶絲>銅氨纖維>黏膠纖維>腈綸>氯綸>醋酯纖維>羊毛>偏氯綸>氨綸。

3.伸長

纖維的伸長是指纖維被拉伸到斷裂時,所產生的伸長值。反映的是纖維的變形性能。排序為:氨綸>氯綸>錦綸>丙綸>腈綸>滌綸>羊毛>偏氯綸>蠶絲>黏膠纖維>維綸>銅氨纖維>棉>麻>玻璃纖維。

4.彈性模量

彈性模量是用來表示纖維受到拉伸力的作用產生變形的初始狀態的指標,又稱初始模量。彈性模量小,說明纖維易變形,用很小的作用力就能使纖維產生較大的變形;彈性模量大說明纖維要受到較大的作用力才開始產生變形。反映纖維硬挺或柔軟的性能。排序為:麻>玻璃纖維>富強纖維>蠶絲>棉>黏膠纖維>氯綸>銅氨纖維>滌綸>腈綸>醋酯纖維>維綸>丙綸>羊毛>錦綸>偏氯綸。

5.耐磨性

耐磨性是指纖維承受外力反復多次作用的能力。排序為:錦綸>丙綸>維綸>滌綸>偏氯綸>腈綸>氨綸>羊毛>蠶絲>棉>麻>富強纖維>銅氨纖維>醋酯纖維>玻璃纖維。

6.熱性能

熱性能是指纖維在受熱過程中,隨溫度的升高,分子運動加劇,纖維的物理機械狀態也隨之發生變化的性能。大多數合成纖維在熱的作用下,會經過幾個不同的物理力學狀態:玻璃化、軟化、熔融等;而天然纖維素纖維和天然蛋白纖維的熔點比分解點還要高,所以這些纖維在高溫下,將不經過熔融直接分解或炭化。根據不同的熱性能,可控制適當的溫度,進行服裝的定型或平整處理。

(1)軟化點:玻璃纖維>滌綸>錦綸-66>維綸>腈綸>醋酯纖維>錦綸-6>氨綸>丙綸>偏氯綸>氯綸。

(2)熔融點:玻璃纖維>腈綸>醋酯纖維>滌綸>錦綸-66>維綸>錦綸-6>丙綸>氯綸>偏氯綸。

(3)分解溫度:黏膠纖維>銅氨纖維>棉>蠶絲>麻>羊毛。

(4)耐干熱性:玻璃纖維>芳香族聚酰胺纖維>滌綸>腈綸>維綸>錦綸>棉>丙綸>羊毛>氯綸。

(5)耐濕熱性:玻璃纖維>芳香族聚酰胺纖維>腈綸>丙綸>棉>滌綸、維綸>羊毛>氯綸。

7.耐日光性

耐日光性是指纖維在日光照曬下強度損失的指標。這對經常露天穿用的服裝較為重要。排序為:玻璃纖維>腈綸>麻>棉>羊毛>醋酯纖維>滌綸>偏氯綸>富強纖維>有光黏膠纖維>維綸>無光黏膠纖維>銅氨纖維>氨綸>錦綸>蠶絲>丙綸。

8.比電阻

纖維表面的比電阻,在數值上等于材料表面寬度和長度都是1cm時的電阻值。電阻大表現為纖維易于積聚靜電、吸附灰塵、黏貼皮膚和妨礙活動等。排序為:氯綸>丙綸>滌綸>錦綸>氨綸>羊毛>腈綸>維綸>蠶絲>棉、麻、黏膠纖維。

9.吸濕性

吸濕性是指纖維材料在空氣中吸收或放出氣態水的能力。纖維的吸濕性直接關系到服裝穿著的舒適性能,以及電性能和熱性能等。在標準狀態下,纖維吸濕性排序為:羊毛>黃麻>黏膠纖維>富強纖維>苧麻>蠶絲>棉>維綸>錦綸-66>錦綸-6>腈綸>滌綸>丙綸。

10.耐酸性

耐酸性是指纖維原料對酸性化學劑的耐受能力,指的是纖維的化學性能。在染料的選擇、整理劑的選擇、洗滌劑等的選擇時,都需要考慮纖維的化學性能,針對性地選擇,否則會對纖維造成損傷。排序為:丙綸>腈綸>變性腈綸>偏氯綸>滌綸>玻璃纖維>羊毛>錦綸>蠶絲>棉>醋酯纖維>黏膠纖維。

11.耐堿性

耐堿性是指纖維原料對堿性化學劑的耐受能力。在染料的選擇、整理劑的選擇、洗滌劑等的選擇時,都需要考慮纖維的化學性能,否則會對纖維造成損傷。另外,利用纖維的化學性能可以進行不同的化學整理。排序為:錦綸>丙綸>偏氯綸>變性腈綸>玻璃纖維>棉>黏膠纖維>滌綸>腈綸>醋酯纖維>羊毛>蠶絲。

12.易染纖維

易染纖維是指用普通的染色方法即可染色的纖維,并可使用的染料種類較多。它們是:棉、黏膠纖維、羊毛、蠶絲、錦綸。

13.難染纖維

難染纖維是指需用特殊的染色方法才能染色的纖維,并可使用的染料比較局限。它們是:丙綸、氯綸、偏氯綸、滌綸。

六、不同纖維名稱參考

1.不同纖維中英文及縮寫對照

棉:C(Cotton)

亞麻:L(linen),大麻:Hem(Hemp)

苧麻:Ram:Ramine,黃麻:J(Jute)

羊毛:W(Wool),羊絨(開司米):WS(Cashmere)

馬海毛:M(Mohair),牦牛毛:YH(Yark hair)

兔毛:RH(Rabbit hair),駝毛:CH(Camel hair)

羊駝毛:AL(Alpaca)

真絲:S(Silk),桑蠶絲:Ms(Mulberry silk)

柞蠶絲:Ts(Tussah silk)

滌綸:T(terylene),P(Polyester)

錦綸(尼龍):N(Nylon)

腈綸:A(Acrylic)

萊卡:Ly(lycra)

氨綸:SP(spandex),E(elastane)

黏膠:(人造棉)R(Rayon),(人造絲)V(viscose)

銅氨:copper ammonia rayon

醋酸:AC(acetate)

天絲:Tel(Tencel)

莫代爾:Md(Model)

滌棉倒比:CVC(chief value of cotton)

2.常見化學纖維的統一命名(表2-3)

表2-3 常見化學纖維的統一命名

3.常用化學纖維的國外商品名(表2-4)

表2-4 常用化學纖維的國外商品名

纖維對于服裝是非常重要的,服裝的許多本質性能都是由纖維決定的,同時不同的服裝對纖維材料也有不同的要求。這就需要掌握有關纖維材料方面的知識,從本質上認識不同纖維的優點和不足,在服裝設計和面料設計中,盡量發揮不同纖維的優點,以取得更好的設計效果。

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