纺织材料学（一）

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Chapter 1
Introduction to Textile
? Objectives:
1,To provide an overview of the importance of textiles in world
history and in the United States (and Chinese) economy.
2,To describe the primary textile markets.
? Key Words:
fabric primary textile markets yarn
fiber textile
? Glossary of Textile Terms
pile rug 绒头地毯 garment（一件）衣服，外衣，外表
flying shuttle 飞梭 spinning jenny詹尼多轴纺纱机
drafting roller 牵伸罗拉 spinning mule走锭细纱机
power loom 力织机 tufted carpet 簇绒地毯
MFA 多种纤维协定 GATT 关贸总协定
? textile
Generally,any product made from fibers of spinnable length,
More specifically,
(1) Staple fibers or filaments that are suitable for
conversion into nonwoven fabric or yarns for the
preparation of woven or knitted fabric.
(2) Yarns made from natural or manmade fiber,
(3) A fabric made from fibers and yarns,
(4) An end-use article,produced from fibers,yarns,or
fabrics,that retains the flexibility and drape of the
original yarn or fabric.
A unit,either natural or manmade,
that serves as the basic element,or
“building block”,of fabrics and other
textile structures,Most fibers are
characterized by having a length at
least 100 times their diameter,
Short fibers that are measured in
inches or fractions of inches (or
centimeters),as opposed to
meters or yards,A fiber strand of continuous
length,
A continuous strand of staple or
filament textile fibers in a form
suitable for knitting,weaving,or
other methods of intertwining,
interlacing,interlooping,or
entangling to form a fabric.
A planar structure consisting of
yarns or fibers.
Primary textile markets
textile
industrial
domestic
apparel
Which category are protective clothing and military uniforms
belonged to?
Which category are carpets and floor coverings belonged to?
Industrial Development
8000 B.C,flax was used by the Swiss Lake Dwellers
Flax fabric of 4000
B.C,
HuNan Province
Before 4000 B.C,Silk was used in China.Silk fabric of 2700 B.C.
Zhejiang Province
Between 3500 to 3000 B.C,Cotton fiber and fabrics were used in
India and Peru.A cotton blanket used in Song Dynasty,Zhejiang
Province
About 2000 B.C,Domesticated sheep were raised in Mesopotamia.
A
w
o
o
l
f
a
b
r
i
Manufactured by hand before 500 B.C,in China
Machine done by hand before the 18th century of the
Industrial Revolution
Intensive industrialization after Industrial Revolution(1770-1850)
Flying shuttle 1733 John kay
Spinning jenny 1767 James Hargreaves
Water-powered spinning machine 1772 Richard Arkwright
Spinning mule 1779 Samuel Crompton
Power loom 1780 Edmund Cartwrigt
Economical development
The Great Silk Road the 2nd century B.C,to the 9th century A.D.
By the 12th century,England was a major exporter of wool
After A.D,1500,India was a major exporter of dyed and cotton
fabric of Europe
After Industrial Revolution,the textile and apparel industries
developed in Europe.
In the 1940s and 1950s,the industry was consolidated.
Now,the traditional industry is changing from labor-intensive to
automation.
Textile market (I)
Textile market (II)
Fiber consumption in the United States
(pound,per capita)
24
1.2
39.3
2.2
cotton wool manufactured fiber other
Textile market (III)
A comparison of fiber outputs by China and the whole World
(unit,billion tons) 1950 1960 1970 1980 1990 2000
w o rl d 94 1 4 9, 2 2 1 1, 7 2 9 6, 3 3 8 2, 7 510
Ch i n a 7, 5 1 2, 1 25 3 4, 7 72 120
w o rl d 1 6, 8 3 3, 1 8 3, 8 1 3 7, 3 1 7 6, 5 275
Ch i n a 0 0, 1 1 4, 5 1 6, 5 69
w o rl d 6 6, 5 1 0 1, 1 1 1 7, 8 1 3 9, 9 1 8 7, 1 198
Ch i n a 7 1 0, 6 2 2, 8 2 7, 1 4 4, 2 4 4, 2
f i b er o u t p u t s
m an m ad e f i b er
o u t p u t s
co t t o n o u t p u t s
Textile market (IV)
A comparison of labor cost of major area in the world
(unit,dollar / labor,hour)
Area 1996 1998 2000
Japan 24.31 20.70 26.10
Italy 16.65 15.81 14.71
America 12.26 12.97 14.24
Taiwan 6.38 5.85 7.23
Hong Kong 4.90 5.65 6.10
Korea 5.65 3.63 5.32
Turkey 2.02 2.48 2.69
Thailand 1.56 1.09 1.18
China 0.58 0.62 0.69
India 0.56 0.60 0.58
Pakistan 0.43 0.40 0.37
Indonesia 0.52 0.24 0.32
Textile market (V)
Proportion of export by China to the whole world
(unit,billion dollars)
Year Export by the world
Export by China
Sum Proportion to the world
1990 218.9 14.6 6.4
1995 307.7 37.9 12.3
1996 338.1 37.1 11.0
1997 360.4 45.6 12.7
1998 334.6 42.9 12.8
1999 333.9 43.1 12.9
2000 356.0 52.2 14.6
The U.S,textile industry has sought to improve
its competitive position with positive action,
rather than by relying on import restrictions to
increase sales of American-made goods.
How about China?
Study questions
1.What are textiles?
2.What are the major textile markets?
Activities
Visit some stores and examine textile labels,
Notice the difference in label information on
apparel versus upholstered furniture.
PART I FIBERS
Before 1900,only natural fibers and artificial silk
or rayon
Before 1940,basic textile textbooks contained
little information about fibers.
Today fibers have proliferated,and the differences
in their properties are important in determining
the end-use performance of textile products.
CHAPTER 2
? Objectives:
1,To describe the criteria used to classify fibers and to
differentiate between staple and filament fiber forms.
2,To explain the scope of the Textile Fiber Products
Identification Act and the difference between generic
names and trademarks.
? Key Words:
filament natural fiber trademark generic name
staple fiber WPL manmade fiber TFPIA
? Technical Term
bast fiber 韧皮纤维 asbestos 石棉纤维
alpaca 阿尔帕卡，羊驼 angora 安哥拉山羊毛
cashmere 山羊绒，开士米 mohair 马海毛
tussah silk 柞蚕丝 vicuna 骆马绒
flax (linen) 亚麻 hemp 大麻
jute 黄麻 kapok 木棉
ramie 苎麻 sisal 剑麻
WPL 羊毛产品标签法 artificial silk 人造丝
rayon 人造丝，人造纤维 Bemberg 本伯格铜铵丝
nylon 尼龙 Dacron 大可纶，涤纶
Acrilan 阿克利纶 saran 莎纶
vinyon 维荣 modal 莫代尔
spandex斯潘德克斯弹性纤维 hosiery 针织品，袜类
TFPIA Abbreviation for the Textile Fiber Products
Identification Act that defines generic names of fibers
and their use,It was passed by congress in 1958 and
took effect in 1960.
Fibers
Natural fibers
Manufactured fibers
Fibers obtained in usable
form directly from animals,
vegetables,or minerals,
Fibers,such as rayon,nylon,
and polyester,produced by
chemical reactions that are
controlled by people,as
opposed to fibers that occur
naturally,such as cotton,
wool,and silk.
Natural Fibers
Natural fibers
animal
Plant or vegetable
mineral
protein
cellulosic
asbestos
Classification of Natural Fibers
Animal/Protein Fibers Plant/Cellulosic Fibers Mineral Fibers
alpaca cotton asbestos
angora flax (linen)
cashmere hemp
mohair jute
silk kapok
tussah silk ramie
vicuna sisal
Manufactured fibers
2,The proposed new generic classification must be of
importance to consumers at large,not merely to a small
group of professionals.
3,The fiber must be in active commercial development.
Three conditions must be met before a group may be
added:
1,The proposed fiber must have a chemical constitution
radically different from those currently listed; and that
chemical constitution must produce significantly different
physical properties,
Generic name
The group of all fibers that share a common chemical
composition; can include several that are competitive
in the marketplace and are protected by different
tradem rk registrations.
Generic Names Specified by the TFPIA
acetate azlon modacrylic olefin rubber triacetate
acrylic glass novoloid PBI saran vinal
anidex lastrile nylon polyester spandex vinyon
aramid metallic nytril rayon sulfar lyocell
Other companies
Trademarks
Du Pont
Nylon
Dacron
Remember,
The generic name for a fiber is established by
law and only those fibers that match the
chemical description may be labeled or
advertised with that name.
However,one company can use the same trade
name for all of its’ goods.
trademark A word,letter,device,or symbol used in
connection with merchandise and alluding to the origin or
ownership of the product to which it is applied.
trade name A name given by a manufacturer or merchant
to a product to distinguish it as one produced or sold by that
company alone,More accurately,it is called a trademark name
and may be protected as a trademark.
Miclon Polyester
Miclon polyester
MICLON POLYESTER
miclon Polyester
miclon polyester
miclon Polyester miclon POLYESTER
Polyester Miclon
polyester Miclon
Miclon polyester
Miclon polyesterMiclon polyester
Which one or ones are correct?
Other TFPIA Provisions
Fiber content
96 percent nylon,4 percent other fiber
The sequence is in
descending according to
the percentage
Both the generic
name and
percentage of it
Less than 5%
could be labeled
―other‖
96 percent nylon,4 percent spandex for strech
Given the purpose
of the fiber
Country of origin
Made in U.S.A.A product made entirely in the United States
A product imported from other country Made in Japan
A product made in the United States from an imported textile
Made in U.S.A,from imported fabric
These rules also apply to advertising and
catalog descriptions of textile products.
Other fiber classification terms
Manufactured fibers
Length of fibers
Manmade fibers
regenerated synthetic
Staple fibers
Filament fibers
Short fibers that are
measured in inches or
fractions of inches (or
centimeters),as opposed
to meters or yards,
A fiber strand of
continuous length,
Study questions
1.Discuss the major differences between natural
and manmade fibers.
2.What information is needed to classify a new
fiber?
3.Why does a company develop a trade mark for
a fiber?
Activities
Collect advertisements or labels for clothing and
home furnishings,What information about
textiles is included? Are there any parts of the
ads and the labels that you believe are incorrect?
Rewrite some of the advertisements or labels to
improve their information on textile products.
CHAPTER 3 Fiber Properties
? Objectives:
To describe primary and secondary properties of
fibers and their relationships to end-use
performance.
? Key Words:
tenacity decitex moisture regain tex
denier thermal properties density
morphology wicking hydrophilic
yield point
? Glossary of Technical Term
polymer 聚合体 length-to-width ratio长径比
strength 强度 flexibility 可挠曲性
cohesiveness 粘结性，内聚性 uniformity 均匀度，整齐度
mass 质量 fineness 细度
luster 光泽度 color 色彩
moisture absorption 吸湿性 elongation 伸长
elastic recovery 弹性回复 resiliency 弹性变形；弹力
thermal properties热学性能 abrasion resistance 耐磨性
specimen 试样，样品 tensile strength拉伸强力，断裂强力
tenacity 强度（单位细度的强力） specific stress 比应力
breaking load 断裂负荷 linear density 线密度
denier 旦尼尔 tex 特克斯
pliability 可挠性，柔韧性 spinning quality 纺纱性能
scale 鳞片（毛） merge number纺纱批号
run 一次连续生产总长 lot 批，批量，组
specific gravity比重 flammability 可燃性
Micronaire fineness 马克隆尼细度（气流仪细度） wicking芯吸
yield point 屈服点 morphology 形态学
decitex 分特 polypropylene聚丙烯
hydrophobic 拒水的 hydrophilic 亲水的
moisture content含水量，含水率 moisture regain回潮率
commercial moisture regain 商业公定回潮率
Saturation regain 饱和回潮率 stress-strain curve应力应变曲线
modulus 模数，模量
glass transition temperature 玻璃化转变点
melting point 熔点 flex abrasion 曲磨，挠曲磨损
flat abrasion 平面磨损 actinic degradation 光化递解
at a competitive price
Primary fiber properties
length to width ratio
strength
flexibility
cohesiveness
uniformity Required for manufacturing
or processing the fiber into
yarn or fabric.
fiber properties
Secondary
Fiber
properties
color mass
recovery
moisture absorption
luster
fineness elongation
resiliency
thermal property
abrasion resistance
Influence
consumer to
select and affect
processing
costs
production and processing of a fiber
price
the consumer is willing to pay
Primary properties
Length to width ratio (L/W)
affect processing
affect flexible
A minimum ratio of 100 is thought to be
essential,and most fibers have much higher
ratios.
Fibers shorter than 1.3 cm are seldom used in
yarn manufacturing.
Strength
to withstand processing and provide the desired
durability in its end use.
ASTM Acronym for the American Society for
Testing and Materials; most textile standards in
ASTM are developed by Committee D-13.
strength
Tensile Strength
Tenacity
The maximum tensile stress required
to rupture a fiber,expressed as
pounds per square inch or grams per
square centimeter
The tensile strength of a fiber,expressed
as force per unit of linear density of an
unstrained specimen,It is usually
expressed in grams per denier or grams per
tex.
Tensile Strength
1,What is the breaking load?
2,Why does the comparison be made based on
the cross-sectional area of the unstrained specimen
when comparing the breaking strength of different
materials?
3,What are the units for expressing the tensile
strength?
psi—pound-force per square inch
gf/mm2—gram-force per square millimeter
4,Why the tensile strength is not used widely in
the practice?
Tenacity
Linear density
denier
tex
Mass in grams of 9,000 meters of
material.
Mass in grams of 1,000 meters of
material.
Specific strength
g/d or gf/d—gram-force per denier
mN/t—millinewton per tex
flexibility pliability
The ability of a fiber to resist repeated bending or
bowing without rupture.
Required in the manufacture of a yarn or fabric.
Also important in end-use performance.
Cohesiveness Spinning quality
Made the fibers can adhere to each other.
Affects yarn fineness and evenness.
the surface contours of fibers
cotton fibers
wool fibers
manmade fibers
convolutions or twist
scales
produce coils,crimps or zigzag shapes
Unevenness of the fiber surfaces
Why cohesion is less important for filament fibers than for
staple fiber?
Uniformity
Made the fibers processed together with less difficulty.
manufactured fibers
natural fibers
Virtually identical in a run or lot
To combine or blend
Secondary Properties
Determine the end use
for a specific fiber
Affect the consumer’s
satisfaction with a product
manufacturers consumers
tradeoff
selection
morphology
The study of
form and shape
of a substance.
microscopic
macroscopic
length,color,luster,crimp
surface,cross-sectional shape
Mass
Used to describe the quantity of matter in a body.
Weight
Used to describe the force exerted on a body by gravity.
mass
Specific Gravity
Density
The mass per unit volume of a substance.
The ratio of the mass of a material to the
mass of an equal volume of water at 4℃,
Micronaire
Fineness
directly
indirectly
cotton fibers
A type of air-flow instrument which
expressed the fineness of material with
micronaire fineness.
In general,the M of cotton fiber should between 4-5,
The larger the M is,the thicker the fiber,Yarn Size wool fibers
In China,quality number is usually used as the expression
for fineness of wool fiber,Linear Density all kinds of fibers
denier
tex
decitex
When comparing the fineness of same fibers with the same
density using the denier system (or tex system),it can be
assumed that the fiber with the lower denier (or tex) is the
finer fiber.
When comparing the fineness of fibers with different density,
it is possible to calculate the approximate cross-sectional area
of the fibers by knowing their denier (or tex) and its density.
)0 0 0,9 0 0( d e n s it y
d e n ie ra r e a
??
It is unwise to compare deniers directly because most fibers
are quite dissimilar in density.
Luster
light the surface of the fiber reflect
luster
The gloss,sheen,or shine of any surface.
Smooth surfaces
reflect light back to
their sources and
appear shiny.
Irregular surfaces
reflect light in a
scattered,random
manner and appear dull.
chemical orientation
amorphous
crystalline luster
duller
Color
wool Off-white,tan,brown,gray,black
cotton white,cream,green,taupe
bast fibers tan to brown
manmade fibers white or off-white,
dark gold,brown,black
%1 0 0% ??? ow dwowmc
Moisture Absorption
fibers
hydrophobic
hydrophilic Water loving; having a high
affinity for moisture by either
absorption or adsorption.
Water fearing or hating; having
a low degree of moisture
absorption or adsorption.
How to determine the amount of water in fibers?
weighing oven drying reweighing
conditioned atmosphere 70± 2° F(20± 2℃ ),
65± 2 percent relative humidity
wet weight dry weight
moisture regainmoisture contentThe moisture in a textile material,
determined under prescribed
conditions and expressed as a
percentage of the weight of the
moisture-free specimen,%1 0 0% ?
??
dw
dwowmr
The water or moisture in a textile
material,determined under prescribed
conditions and expressed as a
percentage of the combined mass of
fiber and moisture
absorption
adsorption
The attraction and retention of gases or
liquids within the pores of a fiber; also,
the retention of moisture between fibers
within yarns and between fibers or yarns
within fabrics.
The attraction of gases,liquids,or solids
on the surface of fibers,yarn,or fabric,
wicking The property of a fiber that allows
moisture to move rapidly along the fiber
surface and pass quickly through the
fabric.
The moisture absorbency of a fiber can affect its comfort,How
to increase the comfort of the consumer?
Elongation and Recovery
FFelongation The amount of stretch or extension that a
fiber,yarn,or fabric will accept.
percent elongation The ratio of the extension of a material to
the length of the material prior to
stretching.
original length
extended length
100)(% ??? l e n g t ho r i g i n a l l e n g t ho r i g i n a ll e n g t he x t e n d e de l o n g a t i o n
Stress-Strain Curve
The elongation
expressed as a fraction
or percentage of the
original specimen length.
Graphic representation of the relationship between the
change of a specimen’s length in the direction of applied
stress and the magnitude of the stress causing the
deformation,In most textile curves,stress is calculated in
terms of linear density.
The resistance to
deformation,usually
expressed in terms of
g/d or N/tex
The ratio of change in stress to change in strain is
called a modulus,Modulus is the resistance to stretch
r elongatio,
Elastic recovery The ability of a fiber,yarn,or fabric to return
to its original length after elongating tension is released.
Why are the lower levels not higher levels of extension used in
report elastic recovery?
That poi t on a stress-strain curve
diagram of a fiber at which the curve
departs from its original straight-line
form; that point at which the material
is no longer elastic.
Resiliency
The ability of a fiber or fabric to recover from a deformed
state– that is,return to its original shape after flexing,
compressing,stretching,twisting,or other deformation.
Thermal Properties
Characteristics of material pertaining to using,or caused
by heat; includes,but is not limited to char,melting,and
ignition points.
thermoplastic Capable of becoming soft or moldable on
application of heat.
temperature
ignition temperature
glass transition temperature (Tg)
melting point (Tm)
safe ironing temperature
For
thermoplastic
glass transition temperature (Tg)
The point at which the amorphous regions of a fiber
develop flow,but the material retains its basic fiber form.
The material becomes pliable,may be
reformed or shaped,and will maintain
the new form until the fiber is again
heated to the same temperature.
melting point (Tm)
The point at which the material begins to lose its shape or
form and becomes molten or liquefies.
Permanent fiber damage
textured yarns and permanent pleats
flammability
Consumer Products Safety Commission
Flammable Fabrics Act
Specific standards
apparel textiles,
carpets and rugs,
children’s sleepwear,
and mattresses and
mattress pads.
Abrasion Resistance
abrasion
yarn and fabric
construction
fiber properties
finishing
techniques
determine
flex abrasion flat or plane abrasion
Miscellaneous Properties
Chemical and biological resistance actinic degradationRelationship of Fiber Properties to Performance.
biological resistance
chemical resistance
thermal behavior
abrasion resistanceelasticityflexibilitydye affinity
chemical resistancecohesivenessstatic generationresilience
absorbencyflexibilityabsorbencyabrasion resistance
resiliencetenacityelasticityluster
tenacityabrasion resistancedensitycolor
MaintenanceDurabilityComfortAppearance
Study questions
1.What are primary fiber properties,and why are
they important?
2.What are secondary fiber properties,and how
do they relate to consumer satisfaction with
textile products?
3.Explain what is meant by the stress-strain
properties of a fiber.
4.What is meant by the term fiber morphology?
Activities
Start your own chart of the physical properties of fibers.
CHAPTER 4
Natural Protein Fiber
? Objectives:
1.To list and describe the properties of the two major
protein fibers,and familiar with some specialty hair
fibers.
2.To identify the differences between wool and silk.
3.To identify the legislation that applies to wool and silk.
? Key Words:
fibroin sericin throwing
keratin virgin wool silk
protein fiber wool specialty fibers
? Glossary of Technical Terms
amino acid 氨基酸 protein fiber 蛋白质纤维
fleece 羊毛 (尤指未剪下的 ) pupal 蛹的
Merino sheep 美利奴绵羊 epidermis 表皮
cuticle 表皮 cortical cell 皮层细胞
cortex 皮质 ortho-cortical 正皮质 (层 )，正外皮
para- cortical 偏皮质 medulla 毛髓
pigment 色素 fibrilla 原纤维
endocuticle 内表皮层 exocuticle 外表皮层，外角质层
epicuticle 鳞片表层 crush 变形
crease 折皱 hygroscopic 吸湿的
blot up 吸干 outerwear 外衣，外套
dimensional stability 尺寸稳定性 felting 毡合
relaxation shrinkage松驰回缩 sponging 润湿预缩
degradative finish降解整理 dylan process迪兰 (毛织物 )聚合物防缩
法
pretreatment 预处理 Sanforlan process 桑福伦整理
wet chlorination process湿氯防缩整理 bone-dry 极干燥的
self-extinguish自动灭火 disintegrate (使 )分解
pungent odor 刺激性气味 stiff 僵硬的，僵直的
discompose 分解 carbonize 使成碳，碳化
alkali 碱，碱性的 dissolve 溶解
prolong 伸长 cystine 胱氨酸
moth 蛀虫 mildew 霉，霉菌
pest 害虫，有害物 IWS 国际羊毛咨询处
overall 外衣，罩衫，工装裤 woolen 毛织物
worsted 精纺毛织物 pelt 毛皮
protein fibers
Fibers composed of amino acids in various
configurations,from natural sources such as
wool or silk or from manmade sources such
as the azlons.
specialty fibers
Traditionally,hair and fibers from animals other
than sheep,Also used to designate manmade fibers
developed for specialized end uses.
wool
A fine fiber (hair) obtained from sheep,In labeling,
the term wool also may be used to identify fibers
from other fleece animals,such as the Angora goat,
cashmere goat,camel,alpaca,llama,and vicuna.
silk
A fine,strong,continuous filament formed by the
silkworm during the construction of a cocoon; also
refers to the filament extruded by spiders other than
silkworms.
provide warmth,a pleasant hand,attractive
appearance,good absorbency,and resiliency.
lustrous appearance and unique hand.
Wool
Wool Production from Sheep
Merino sheep small diameter,the standard against which other fibers are
judged.
slightly coarser than Merino woolDelaine Rambouillet
Cheviot
Columbia
Corriedale
Montadale
Panama
Produce medium fineness fibers
Navaho
Costwold
lincoln
Romney
Produce coarse fibers
The diameters of wool fibers are from 18mm to 40mm
Properties
The fiber is cylindrical.morphology
scale
epidermis
or cuticle
cortex
Make up about 90% of the
fiber mass and consist of
fibrils.
Medulla may not be visible in wool fiber,It
allows nutrients to reach the fiber during its
growth phase and contains the pigment that
gives fibers their color.
stress-strain relationships
tenacity
elongation
resiliency
dry—1.0 to 1.7 g/d
wet—0.7 to 1.5 g/dweak
Care is taken to
compensate for the
inherent weakness.
At the break ranges from 20 to 40%.
Wet elongation may exceed 70%.
After 2% elongation has 99% recovery;
After 10% elongation has over 50%
recovery.
excellent Durable for apparel and home furnishings.
Recovers readily from crushing or creasing.exceptionally
allows durable crease
or pleats to be
pressed into the fabric.unique structure
density
Fiber Density(g/cm3) Commercial Regain (%) Dry Tenacity (g/d) Breaking Elongation (%)
cotton 1.54 7.00 3.0 3.0-10
linen 1.50 8.75 6.0 2.5-3
silk 1.25 11.00 2.4 10-25
wool 1.30 13.60 1.0 20-40
acetate 1.30 6.50 1.2 25
nylon 1.14 4.50 4.3 19
olefin 0.90 0.00 3.5 15
polyester 1.38 0.40 3.0 20
rayon 1.50 11.00 2.4 20
spandex 1.20 1.30 0.5 700
Wool fibers are among the heavier fibers.
moisture regain
Standard moisture regain of 13.6 to 16.0%
Wool is a very hygroscopic fiber.
Saturation moisture regain more than 29%.
when absorbs moisture wool produces heat
a comfortable fiber to wear in cold,
damp climates.
Wool has some hydrophobic characteristics.
initial absorption is slow
Protecting wearers from the elements.
dimensional stability
relaxation shrinkage
felting shrinkage
a reversible reaction
sponging Application of water to wool fabric,
followed by drying with heat,to produce
shrinkage,Sometimes called ―London
shrunk‖ fabric.
Relaxation shrinkage ensures that the product will not
exhibit excessive shrinkage under normal conditions of
use and care.
an irreversible reaction
Felting shrinkage produces certain types of compact,
thick wool fabrics from knitted or woven structures,and
also makes it possible to produce the fabric known as
felt directly from wool fibers.
shrink-resistant finishes
to reduce or eliminate felting properties of wool
be important in developing washable wool fabrics.
degradative finishes
polymer deposition finishes
alter the cuticle of scales of the wool
Coat the structure and prevent scale interlocking.
Why does shrinking occur?
thermal properties
In the presence of a flame the fiber burns slowly.
Most wool fibers in normal use contain enough moisture to
make them self-extinguishing.
Burning wool produces pungent odor.
The residue from burning is a brittle,black bead that crushed
when squeezed.
When heated in boiling water for an extended period,the fiber
becomes weak and somewhat stiff.
At dry temperatures above 130℃,it slowly decomposes and
turns yellow; at temperatures greater than 300℃,chars and
disintegrates.
chemical properties
dilute acid resistant Dilute sulfuric acid are used in processing
concentrated
mineral acid decomposed
alkalies
Keratin is very
sensitive to it
organic
solvents resistant
Used in cleaning and
stain removal do not
damage wool fibers.
other properties
effect of sunlight Prolonged exposure to sunlight,the ultraviolet rays break the molecule
The fiber is degraded and can be
destroyed after long outdoor exposure.
effect of insects
Carpet beetles and the larvae of some
moths are attracted to wool as food
source.
Has some resistance to bacteria and
mildew.
End Use
Used primarily in apparel and home furnishing.
positive properties
negative properties
Naturally crease-resistant,flexible,elastic,absorbent,
and warm.
The difficulties encountered in laundering and the
allergic reactions of some individuals to the fiber.
IWS International Wool Secretariat
Wool Bureau
Woolmark
Woolblend Mark
A licensed symbol issued by the Wool Bureau for
products containing 100% wool,Products so labeled
must pass a stringent series of tests to use this symbol.
A licensed symbol issued by the Wool Bureau for
products containing at least 60% wool plus other fiber,
Products so labeled must pass a stringent series of tests
in order to use this symbol.
two major types of wool fabrics
woolens
worsteds
Usually have a soft hand and a low bulk density.
Rougher coarser and thicker than worsteds.
Usually have a soft hand and a low bulk density.
Have a smooth and crisp hand.
Fur Products Labeling
1,What is fur?
2,What is used fur?
3,What is fur product?
4,What is waste fur?
The act requires that labels state the true English
name of the animal from which the fur was taken,
the country of origin,and information about
whether the fur product contains damaged,used or
scrap fur,Furs that have been pointed,dyed,
bleached or artificially colored must be labeled to
indicate such treatment.
reel 缫丝，丝框 cocoon 茧，蚕茧
unwound 退绕 filature 缫丝、缫丝机
guide 导丝器 hand-reeled silk手缫生丝，土丝
reeled silk 绞丝 throwing 捻丝
brin 单丝 thrown silk 加捻丝线
bave 茧丝 tram silk 纬丝
single silk 缫制的生丝 grenadine 紧捻丝线
ply yarn 合股线 crepe 绉丝，绉线
chiffon 雪纺绸，薄绢 degumming 脱胶
sericin 丝胶 gum 胶
waste silk 废丝 schappe silk 绢丝
weighted silk 加重丝绸 weighting 增重
weighting agent加重剂，增重剂 cultivated silk家蚕丝，桑蚕丝
Glossary of Technical Terms
tannin 丹宁酸，鞣酸 scorching 焦化
fibroin 丝心蛋白 scroop 丝鸣，绢鸣
chemise 女工无袖衬衣 suture 缝合线
necktie 领带 oriental rug 东方地毯
lining 衬里，衬料 organzine 经丝，加捻生丝
silk
Processing Silk
Reeling
cocoons hot water locate the ends
guide wound onto a reel
filature
reeled yarn
Why are several cocoons joined in a yarn?
throwing
The combining and twisting of filament fibers,both
silk and manmade.
thrown yarn
Singles yarn A simple yarn formed from a
single ply; it may be formed from short-staple
fibers with sufficient twist to hold together,a
single monofilament,or multiple filaments twisted
or untwisted.
tram silk A low-twist ply silk yarn formed
by combining two or three singles.
organzine Usually a silk yarn of two or m re plies,
first twisted as singles,then plied in the opposite
dir ction with a medium am unt of twist; used as
warp yarn.
grenadine A tightly t isted ply yarn co posed of
two r three twisted st ands (singles).
dugumming
The gum stiffens the silk filament and provides some protection
during processing.
Before final finishing,the sericin is removed by boiling the
fabric or yarn in water and soap.
Short lengths of silk fibers,produced as silk filaments,
that are reeled or processed; used in making rough,
textured spun yarns or in blends with cotton or wool,
Sometimes called silk noil.
Short staple silk
waste silk
Broken filaments
The short lengths of fiber at the end of the cocoon
The short fiber lengths of cocoons from which moths
have hatched
Pure Dye Silk Legislation
If the fiber contains more than 10% by weight of
weighting finish,the silk other than black silk
must be labeled as wighted silk.
If the fiber contains 10% or less by weight of
weighting finish,the silk must be labeled as
Pure Dye Silk.
Black silk fabrics may be labeled ―Pure Dye Silk‖
with up to 15% weighting.
Length,between 900 and 1200 meters,some exceed 2700 meters.
Fineness,a single brin is 9 to 11 micrometers in average width.
Properties
morphology
Length and Fineness
Color and Luster
Microscopic Features
Cultivated silk is more lustrous and lighter in color than tussah.
Cultivated silk fibers:
have been degummed -- look like smooth,transparent rods,
are not degummed-- have rough,irregular surface,
Tussah,quite even but is darker in color than cultivated silk,and
may have faint longitudinal striations.
Cross section,the shape of an isoceles triangle without inner
markings.
stress-strain relationships
tenacity
elongation
resiliency
Dry tenacity is 2.4-5.1 g/d.
Wet tenacity is 2-4.3 g/d.
At break of dry fibers is 10-25%; of wet fibers is as high as 35%.
At 2% elongation,has 92% percent elongation recovery.
Average resiliency.
density
Between 1.25-1.34 g/cm3.
How to calculate the linear density of the fiber in denier if both
the density and the cross-sectional area of silk filament?
)0 0 0,9 0 0( d e n s it y
d e n ie ra r e a
??
moisture regain
Standard moisture regain is 11%.
Saturation regain is 25-35%.
thermal properties
Ignites and will continue to burn as long as a flame source is present.
Self-extinguishing has the odor of singed hair of feathers,and leaves
a crisp,brittle black ash.
Can not be affected when the temperatures below 135℃,
Rapid degradation when the temperatures above 177℃,
Safe ironing temperature is between 121-135℃,
Will be scorched when temperature above 150℃,
chemical properties
acids More susceptible to acid damage than wool
alkalies be damaged by alkalies
organic
solvents resistant
Used in cleaning and
spot removal
The chemical reactions of silk are similar to those of wool.
Organic acids do not damage silk and in fact are sometimes
used in finishing the fiber.
other properties
effect of sunlight
Accelerates the decomposition of silk.
Weighted silks are more susceptible to
damage from natural aging than are
unweighted silks.
effect of insects
Resistant to attack by mildew,moths,
and many bacteria and fungi
Attacked by rot-producing bacteria,
carpet beetles.
End Use
Used for luxury apparel,household textiles,and
medical sutures.
Silk apparel fabrics are available in a wide range
of weights and constructions.
Silk is used in fine drapery and upholstery fabrics.
Silk sutures still are used by some surgeons.
Study questions
1.What are the properties of silk and wool that
make them attractive to consumers?
2.What properties of wool are improved by
finishing?
3.What quick methods can be used to identify
wool and silk?
4.Why the sericin is removed until before final
finishing?
Compare the properties of wool and silk.
Activity
cashmere
camel hair
mohair
rabbit hair
spider silk
Merino sheep
Delaine
Rambouillet
Cheviot Columbia
Corriedale
Montadale
Panama
Navaho Cotswold
Lincoln Romney
CHAPTER 5
Natural Cellulosic Fibers
? Objectives:
1.To describe the characteristics of naturally occurring
cellulosic fibers,and relate them to the care and uses of
the fibers.
2.To explain the production and processing of natural
cellulosic fibers.
? Key Words:
bast fiber hemp cotton
jute scutching flax
ramie
? Glossary of Technical Terms
seed hair 籽纤维，种子纤维 fruit husk 果实纤维
plant stem 茎纤维 plant leaf 叶纤维
bast fiber 韧皮纤维 milkweed fiber马利筋属纤维
kapok 木棉 coir 椰子纤维
abaca 马尼拉麻 henequen 赫纳昆麻，剑麻
sisal 西沙尔麻，剑麻 palma 帕尔马丝兰属叶纤
维
pineapple 菠萝纤维 yucca 丝兰属叶纤维
gin 轧棉机 cotton lint 皮棉
linter 棉短绒 burlap 打包粗麻布
trash 杂质 mercerize 作丝光处理
Sea Island cotton海岛棉 uplands cotton陆地棉
mercerization丝光作用 lumen 中腔，腔管
elliptical 椭圆的 mercerized cotton丝光棉
fluffy 篷松的 deterioration 劣化
starch 浆，上浆 rinse 漂净
neutralize 中和 launder 洗涤
diaper 尿布 fungus 霉菌，真菌
silverfish 蠧虫 pillowcase 枕头套
slipcover 沙发套 braided rugs 编结地毯
pile rug 绒头地毯 repellency 抵抗性，排斥性
cellulosic fibers
Fibers composed of naturally occurring
cellulose,cellulose dissolved and regenerated
by chemical processing,or derivatives of
cellulose such as cellulose acetate,Examples
include cotton,flax,rayon,and jute.
Come from four plant parts:
plant stem
seed hair
fruit husk
bast fiber
plant leaf
cotton
Processing
seed cotton gin
cotton lint (ginned cotton)
linter
cotton bale (ginned bale)testgrade
length fineness color trash ginning preparation
Cotton fibers too short in
length for yarn or fabric
manufacturing,usually
declared waste.
Properties
morphology
Length
Fineness
very short-staple fiber less-than ? inch
short-staple fiber 13/16 -15/16 inch
medium-staple fiber 15/16 - 11/8 inch
extra long-staple fiber
11/8 - 13/8 inchordinary long-staple fiber
over 13/8 inch
between 12 to 20 micrometers.
Sea Island cotton have a mike of 1.28;
Upland cotton variety have a mike of 5.23.
Color and Luster
Microscopic Features
Color Varies.
mercerization Application of sodium hydroxide to
cotton yarn or fabric under tension,to improve the
luster and increase the affinity of the fiber for dyes,
In slack mercerization,without tension,the finish
imparts stretch properties.
Luster Naturally fairly dull.
longitudinal ribbonlike shape with convolutions at
irregular intervals.
cross section shows the outer cell wall,or cuticle;
the secondary wall with its layers of cellulose; the
lumen.
The central canal of a
natural cellulosic fiber,
usually cotton.
Stress-Strain Relationships
tenacity
elongation
resiliency
Dry tenacity is 3.0-5.0 g/d.
Wet tenacity is 3.3-6.0 g/d.
Low resiliency.
At break of fibers is 3-7%; of slack mercerized fiber is as high as
10%.
At 2% elongation,has 75% percent elongation recovery.
density 1.54 g/cm3.
moisture regain
Standard moisture regain is 8.3%.
At 100% relative humidity the moisture regain is 25-27%.
Commercial moisture regain is 7.0%.
To mercerized cotton fiber:
Standard moisture regain is 10.3%.
Commercial moisture regain is 8.5%.
thermal properties
Burns readily and quickly.
Has the odor similar to that of burning paper,and leaves a small,
fluffy gray ash.
Can be gradually decomposed when long exposed to dry heat above
150℃,
Rapid deterioration when the temperatures above 246℃,
Safe ironing temperature is given as 204℃,
Starch increases the tendency of the fiber to scorch.
chemical properties
cold dilute acids
Degrade
alkalies
disintegration
organic
solvents resistant Used for stain removal
No affection
Strong and
hot dilute acids
highly resistance mercerization
other properties
effect of
sunlight
Will be eventually yellow and
degraded.
effect of
biological
The mildew fungus will grow on
cotton fibers especially under warm,
dark,damp conditions,Bacteria also
degrade the fiber.
Moths and carpet beetles do not
attack cotton,but silverfish do.
Unstarched?Starched?
End Use
Used widely in apparel,
home furnishings,and
industrial fabrics.
The Cotton Incorporated
cotton symbol has become
one of the most readily
recognized advertising
images.
How to improve dimensional stability of cotton fabrics?
Study questions
1.What are the major properties of cotton,and
what properties make the fiber particularly
attractive to consumers?
2.Explain how to process cotton linter.
3.What is the principle of mercerization?
4.Compare the properties of cotton and flax (use
table).
cotton
milkweed
kapok
coir
flax
flax
ramie
ramie
hemp
jute
abaca
henequen
sisal
palm
yucca
gin
roller gin
saw gin
linter test
Sea Island cotton Upland cotton
mercerized
cotton
cotton
apparel
domestic
PART II YARNS
whorl
spindle
Hand spinning
Spinning Wheel
Jersey wheel
treadle-operated wheel
CHAPTER 6 Yarn Properties
? Objectives:
1,To describe the differences between single and ply
yarns,and among yarns of varying sizes.
2,To discuss the properties associated with staple and
filament yarns.
3,To discuss the importance of the amount and direction
of twist in a yarn,and discuss the differences in yarn
properties that are associated with yarn construction.
? Key Words:
hank twist multiplier ply yarn
thread yarn number twist
? Glossary of Technical Terms
sewing thread 缝纫线 twine 麻线，绳子
cord 绳，索 thread 线
ply yarn 合股线 ply 纱线股数
monofilament 单纤，单纤丝 multifilament复丝，多纤维丝
novelty yarn 花式纱线 fancy yarn 花式纱线
hawser 粗绳，缆 cable 巨缆
numbering system 细度计量制 yarn number纱线支数
direct system 定长制 indirect system 定重制
yarn count 纱线支数 hank 绞
skein 绞纱 worsted count精纺毛纱支数
woolen run 粗纺毛纱纶 sheer 透明薄纱
twist 捻度，捻回 twist per inch 每英寸捻数
spinning frame细纱机 twist multiplier捻系数
torque 扭矩 kink 纠缠
snarl 缠结 twist setting定捻 (作用 )； (捻度 )定形
protrude 突出 knot 结头
evenness 均匀度 nep 棉结，白星，毛粒
slub 粗节，糙粒 core-spun yarn包芯纱
fiber
yarn
fabric
sewing thread
twine rope
combined yarn
Basic Terminology
yarn A continuous strand of staple or filament textile
fibers in a form suitable for knitting,weaving,or
other methods of intertwining,interlacing,
interlooping,or entangling to form a fabric.
yarn
for fabrics
not for fabrics
for weaving
for knitting
for nonweaving
cord yarn
rope
thread
A strong,high-grade yarn,usually ply,
textured,or core,of even surface for
sewing fabrics or for needlework.
spun yarn
twist together
wrapping together
bind together
A yarn produced from staple fibers.
yarn
singles yarn
ply yarn
A simple yarn formed from a single ply; it may
be formed from short-staple fibers with
sufficient twist to hold together,a single
monofilament,or multiple filaments twisted or
untwisted.
A yarn formed from two or more single strands.
A manmade fiber extruded as
a single fiber or filament.
A manmade fiber extruded as
multiple filaments or strands to
produce a yarn,which then may be
twisted,plied,or fused together.
ply yarn
cord yarn
complex yarn
Yarn composed of two or more piled yarns
twisted together,includes cable,hawser,
rope.
Yarn usually uneven in size,varied in color,
or modified in appearance by the presence
of irregularities deliberately produced
during manufacture,Also called fancy or
novelty yarn.
Perimeter higher than 10
inches; multiply thread.
Entwist from three threads
and each thread has 20 plies.
Twist from three or more plies and the
peri eter is not less than ? inch.
Yarn Size
yarn number
A measure of the fineness or size of a yarn expressed
as mass per unit length in direct yarn numbering
systems or as length per unit mass for indirect yarn
numbering systems; includes denier,decitex,and tex
direct systems; and cotton,worsted,and woolen
counts in the indirect system.
direct systems indirect systems
direct yarn numbering systems
denier system
tex system
9000 meters
1000 meters
The bigger the value is,the thicker the yarn.
How to acquire the yarn number of an appointed yarn?
measure the length
weigh the weight m e t e r sg r a m st e x 1 0 0 0??
Both ASTM and ISO have recommended the tex
system as the standard yarn numbering system.
indirect yarn numbering systems
cotton count
worsted count
840 yards
560 yards
The bigger the value is,the finer the yarn.
woolen run 1600 yards
The cotton,woolen,and worsted systems are
the three used most frequently in the United
States.
cotton count (Ne,cc)
hank A skein of yarn; a standard length of roving or yarn,
The length is usually specified by a yarn numbering system.
p o un d s
y a r d sc o un tt o n
?? 8 4 0c o t
worsted count
p o un d s
y a r d sc o un tw o r s t e d
?? 560
woolen run
Used for short-staple fiber as cotton,
retail cotton and cotton-blend
sewing threads.
Used for long-staple system,
Used for long-staple system,
designating ply
singles
x-ply
20/1 or 20s
40/X
Can we measure and weigh the ply yarn as a single yarn?
Yarn Twist
twist
The turns in a length of yarn; they may be clockwise (S)
or counterclockwise (Z).
The direction in which the fibers are twisted and the
amount of twist inserted affect the properties of yarns
and the products that can be made from the yarns.
strength luster abrasion resistance
hand absorbency flexibility
direction
S twist Z twist
A spindle
rotating
counter-
clockwise
produces
an S twist
A spindle
rotating
clockwise
produces
a Z twist
Most yarns spun on cotton systems have a Z twist.
amount turns per inch (tpi)
st
re
ng
th
tpi
optimum twist
Softer,more bulk,
and more weaker
Why after the optimum twist point,the strength of the
yarn will decrease?When spun shorter fiber,the more twist is required.
twist multiplier (TM)
Indicator of hardness of twist in a yarn; the quotient of
the twist expressed in turns per inch and the square
root of the yarn number in an indirect system.
Ne
t p iTM ?
cotton
knitting yarn
hard twist yarn
weaving yarn
filling yarn
warp yarn
2-3 TM
3-4 TM
4-5 TM
5-7 TM
Why these yarns can not have much higher TM?
How to compare the twist degree of the yarns with different fineness?Different fineness have diff rent effect w en add one
twist in the same length.
balanced yarn liveliness yarn
The twist is
such that the
yarn will
suspend in a
loop without
kinking,
doubling,or
twisting
upon itself.
The twist is
such that
the yarn will
untwist and
retwist on
itself,often
snarling or
kinking.
How to acquire tightly twisted yarn which need much more twist to
show special appearance?
Other Properties
durability
tensile strength
abrasion resistance
construction
fiber content
The maximum tensile stress required to rupture a
fiber,expressed as pounds per square inch or
grams per square centimeter
tenacity
What factors will affect the abrasion resistance of yarn?
tensile strength
abrasion resistance
Which one has higher strength,the fibers in parallel or
without align? Why?
hich one has higher strength,made from long fibers or
made from short fibers? Why?
twist
ply
strength
abrasion resistance
How does the twist affect the abrasion resistance of the yarn?strength of the yarn?
fiber cohesion yarn strength
st
ren
gt
h
tpi
optimum twist
Why the fine-count ply yarns are being used in place of
single yarns when weaving machines operating at
increasingly higher speeds?
ith same total diameter,which one has higher strength?
Single yarn or ply-yarn? Why?
evenness
Control of evenness is an important component of
yarn quality control.
even
If the diameter of a yarn is constant throughout its
length,the yarn is perfectly even.
In some cases unevenness is desirable.
warp fibers
blending fibers
desirable properties undesirable propertiesbalance
intimate blend combining plies
Control of blending is necessary to correctly balance
fiber properties and to ensure accurate labeling of
fiber content.
bl
en
di
ng
Study Questions
1,What is meant by the terms direct and
indirect yarn numbering systems?
2,What is the relationship between yarn
twist and torque?
3,What is the relationship between yarn
twist and yarn strength?
4,Which would you expect to be the
stronger yarn,a 60/3 or a 40/1? Explain
your answer.
Activities
Collect some yarn samples to show varying
levels of twist and size.
sewing thread
rope
twine
20ply 3ply
singles yarn
cable
hawser
rope

纺织纤维的
发展及分类
一、纺织纤维的发展
? 麻纤维是人类最早用来做衣着的纺织原料。
? 蚕丝是继麻纤维之后的纺织纤维，早在 5000多年前就开始利用蚕
茧缫丝。我国是世界上栽桑养蚕和缫丝织绸最早的国家，大约在
4700年前就已利用蚕丝制作丝线、编织丝带和制作简单的丝织品。
? 在化学纤维中，最早问世的是碳纤维，是由美国发明家爱迪生于
1880年研制成功的。
? 1887年，法国化学家德贝尼戈成功取得了由硝酸纤维素制造人造
纤维的专利权，并于 1891年建立了世界上第一家人造丝厂。
? 1884年，英国人 Charles,F,Cross 和 Edward,J,Bevan 申请
了第一个醋酯纤维的工业生产专利。
? 1890年，法国 L.H.德佩西发明了铜氨法人造丝生产工艺,1891年
开始工业化生产。
? 粘胶纤维是 1891年由英国 Cross,Beran,Beadle三人发明，并于
1904年开始工业化生产。
? 1924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维，在 20世纪 30年代
制成纤维，称为 Synthofil。 由于它溶解于水而不能作为纺织纤维，
主要作为外科的手术线。直至 1939年，日本樱田一郎等人研究成
功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法，使维纶成为耐热水性良好的
纤维，并于 1940年 6月正式投入工业化生产。
? 1940年 1月聚酰胺纤维开始工业化生产。
? 1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先
研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（ Terylene),1950年开始工
业化生产。 1953年，美国开始生产商品名为达可纶（ Dacron)的
聚酯纤维。
? 1941年和 1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明
了丙烯腈溶剂。 1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。
1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。
? 1955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产。
? 1958年，美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维。
二、纺织纤维的分类
种子纤维：棉
植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等
叶纤维：剑麻 等
天然纤维 果纤维：椰子纤维
动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等
分泌液：蚕丝
矿物纤维 石棉
再生纤维素纤维 再生蛋白质纤维
再生纤维 醋酯纤维
聚烯烃类 聚酰胺类 聚酯类
合成纤维
化学纤维
? 环保型纤维
? 包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解
合成纤维
? 差别化纤维
? 指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理，
使其性能获得一定程度改善的纤维。
? 功能性纤维
? 指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维。
? 高性能纤维
? 具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有
优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳
定性。
三、纺织纤维的基本性能
? 1、细度：可以用 3种物理量 来表示。一种是 直径,主
要用于毛类纤维；第二种是 支数,分 英支 和 公支 ；第
三种是 线密度,有 特数 和 旦数,其中 特数 为纤维细度
的 国际法定计量单位 。
? 2、长度
? 3、强伸性：包括强力,强度 ；断裂伸长,断裂伸长率
? 4、弹性：纤维受拉伸后变形，外力去除的回复能力
? 5、初始模量：反映纤维的 刚性
? 6、吸湿性：有 回潮率 和 含水率 两个指标。 回潮率 是试
样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比。 含水率 是
纤维含水量占含水试样重量的百分比。
? 7、化学稳定性：主要是耐酸碱性
特种植物
纤维
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人
们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选
育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
? 目前彩色棉的主要缺陷：
? 1、物理指标：长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差
异大，整齐度较差，短绒含量高，棉结高低不一致。
? 2、产量低，衣分率低；
? 3、外观方面：因纤维色素不稳定，纤维色泽不均匀，
纤维经日晒后色泽变淡或褪色，水洗后色泽变深，部
分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维；
? 4、由于棉花为异花授粉作物，我国棉花种植业大部分
为每户种植，现代化田间集体管理较少，易造成品种
混杂；
? 5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化，
易造成有色棉和白棉混杂现象，给白棉带来色纤维，
给白布生产造成困难。
二、罗布麻
? 罗布麻是一种野生的植物纤维，它具有优良的品质，由于最
早在新疆罗布泊发现，故以罗布麻命名。
? 罗布麻的特性：
? 1、突出的医疗保健功能
? 2、优异的纺织性能。除具有一般麻类纤维的吸湿性好，透
气、透湿性好，强力高等特点外，还具有丝的光泽、麻的风
格和棉的舒适性。
? 3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长，且纤维细度细，
因此它可以单纤维纺纱。
? 4、罗布麻具有很好的吸湿性，标准状态下它的回潮率为 7%
左右，且放湿速度很快。
? 罗布麻的产品与用途：
? 罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、
棉麻等机织物，也可加工成针织物。特别是罗布麻与棉混纺
织物在 8℃ 以下保暖性是棉织物的 2倍，在 21 ℃ 以上透气性
是棉织物的 2.5倍，同等条件下吸湿性是棉织物的 5倍以上。
三、菠萝叶纤维
? （一）、菠萝叶纤维的提取
? 菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学
处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来。
? （二）菠萝叶纤维的性能和应用开发
? 菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。由于它始终含有一定
的果胶和木质素等，因此它的外观略显淡黄色。
? 菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度，断裂伸
长接近于苎麻、亚麻，具有很高的初始模量，因此不
易伸长变形，具有类似丝光亚麻的手感。它还具有很
好的吸湿性能和染色性能。
性 能 菠萝叶 粗羊毛 苎麻
纤维长度（ cm) 10（切断） 8.50 6.2
纤维细度 (dtex) 26.7 9.44 6.39
强度 (cN/tex) 26.1 11.3 53
断裂伸长率（ %） 3.2 43.2 1.9
比重 (g/cm3) 1.45 1.31 1.54
回潮率（ %） 11.5 15.5 13
? 菠萝叶纤维的应用开发：
? 根据以上特性，菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及
其它天然纤维进行混纺。日本钟渊纺织公司经过三年
的研究，终于开发成功能与精细棉 /亚麻织物媲美的菠
萝叶纤维织物。它具有良好的外观和手感，可用作男
西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品。
? 印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺
混纺。纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度
而断裂伸长较小，纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱
好。将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善
纱线的抗变形能力，同时又很好地保留羊毛蓬松、丰
满的风格，因而获得良好的综合性能。这种菠萝叶纤
维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物，
以及服用织物。
特种动物
毛纤维
一、山羊毛
?山羊的毛发一般为内外两层。
?内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛，
称为山羊绒。我国是世界上最大的山羊绒生
产国，年产绒量达 6000~8000吨。
?外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛，叫山羊
毛。
?（一）山羊毛的分类
? 1、剪下山羊毛
?是山羊毛的主要部分。长、粗、硬，强
度比较高。
? 2、分梳下脚毛
?山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛。
粗硬，长度较短，强度较低。
? 3、灰褪山羊毛
?制革时，用化学试剂处理羊皮，在羊皮
上褪下的山羊粗毛。
? （二）山羊毛的结构和性能特点
? 1、山羊绒的纤维细度较细；由鳞片层和皮质
层两部分组成；鳞片呈环状，覆盖密度较稀。
纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点
? 2、山羊毛的细度粗；截面由鳞片层、皮质层、
髓质层三部分组成；鳞片呈龟裂状和瓦片状，
鳞片较薄，常紧贴于毛干。山羊毛表面光滑，
表面摩擦系数较小，纤维间难以抱合，总体光
泽明亮。皮质层呈皮芯结构，正皮质集中在毛
干中心，而偏皮质分布在周围。所以山羊毛无
卷曲。
?（三）山羊毛的变性处理及其利用开发
? 1、未经预处理山羊毛的利用
? （ 1）手工捻线纺制纯山羊毛地毯
? （ 2）针刺成形：针刺地毯和壁毯
? （ 3）以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布：有山羊毛和
粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布，混纺
纱中山羊毛的含量可达 43%。
? 2、化学变性处理
? 运用化学方法使山羊毛变软、细，卷曲度增加，从而
提高山羊毛的可纺性和成纱性能。
? 3、物理处理法
? 利用毛纤维的热定型性，采用物理机械方法提高山羊
毛的卷曲性能，使纤维卷曲程度提高。物理变性的山
羊毛纺纱是可以纯纺成条。产品中的混用比例可达
50%以上甚至高达 96%。。成品手感风格、覆盖性能、
弹性等都有所改善。
山羊毛变性后的物理性能
断裂
强度
cN/te
x
断裂
伸长
%
卷曲
数
个
/cm
卷曲
率
%
卷曲
弹性
率
%
残留
卷曲
率
%
新疆分梳下
脚粗毛
7.1 58.8 0 1.68 92.32 1.55
变性下脚粗
毛
6.9 66.4 0.64 9.31 95.83 8.92
新疆哈密山
羊毛
10.3 48.4 0 1.50 92.29 1.38
变性哈密山
羊毛
6.7 45.4 0.54 9.86 94.88 9.36
? 山羊毛经物理处理后性能的变化
断裂强度
cN/tex
断裂伸
长 %
初始模量
cN/tex
卷曲数
个 /cm
内蒙赤峰山羊毛 8.3 42.6 164 0
变性山羊毛 7.3 44.1 118 5.92
二、改性羊毛
? （一）表面变性羊毛
? 羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感
变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性
等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防
缩羊毛。
? 丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过
化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛
剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防
缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感
更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。
? 用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩
绒性，但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变。
? 这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：
? 浸酸 氯处理（使鳞片膨化溶解） 脱氯处理
? （二）拉细羊毛
? 拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约 20%。拉细羊
毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细
羊毛的断裂伸长率下降。
? 拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下
拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序
区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的
整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变
为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也
变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的
卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减
少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于直
径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝
绸的面料。
羊毛拉细技术的比较
? 澳大利亚
? 将一定质量的毛条经输
理、扭转施以一定的捻
度并拉伸至 160%，然后
进行定形处理成为拉细
毛条。根据报道，该技
术可使直径的 22?m纤维
减小 3~4 ?m,长度增加
15%左右，断裂强度增
加 30%，因大分子链取
向度提高，纤维断裂伸
长率有一定下降。
? 日本
? 从羊毛单纤维拉伸试验
入手，采用各种方法探
索了羊毛拉伸技术，最
后确定了先对羊毛用蛋
白酶脱鳞处理，然后在
蒸汽中机械拉伸的工艺
路线，现已向市场推出
了名为“克拉利纳”的
多种高附加值新型机织、
针织纱和毛织物。
? （三）超卷曲羊毛
? 通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品
的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成
纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。
? 化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双测结构的
毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。
? 机械卷曲主要有两种方法：
? 采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛
卷曲状态稳定下来。
? 国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉
牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中
定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合
具有双侧结构的细羊毛。
拉伸 -松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比
指 标 未处理 处理后 变化率 %
卷曲数（个 /cm） 2.16 2.62 21.3
卷曲率（ %） 3.73 8.54 129.0
剩余卷曲率（ %） 2.89 7.21 149.5
卷曲弹性率（ %） 77.68 84.89 9.3
断裂强度 （ cN/tex) 18.7 20.6 10.2
断裂伸长率（ %） 43.44 40.40 -7.0
初始模量 （ cN/tex) 292 346 18.5
绿色环保
纺织品
一、世界环保纺织品发展现状
与趋势
? 1、环保纺织品的定义
—— 指产品从原料的选择到生产、销售、
使用和废弃处理整个过程中，对环境或人的
伤害影响到最小的纺织产品。
2、绿色消费的兴起
1977年德国首先推出蓝天计划，是世界上
第一个推动全国性环保标准的国家。
三、环保纺织标准简介
? 1、环保纺织标准 100（ Oeko- Tex Standard 100)
? 由 10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保
纺织协会（ Oeko- Tex ） 制定的，用以测试纺织品
和服装中的有害物质，并对这些有害物质定出能用
科学方法测量的限量。
? 1996年欧洲市场采用环保纺织标准 100来测量纺织
品的比率为 10%~15%,2000年增至 70%~80%，这
显示环保纺织标准 100将成为各国销往欧洲纺织品
的必备条件。
生态纺织品标签
? 生态纺织品标签是一个商业标签，生态纺织品标
准 100就是生态纺织品标签的典型代表，如图。
? 生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国
际纺织生态学研究与检测协会的 14个成员单位负
责，其中瑞士纺织测试研究院（ Swiss Textile
Testing Institute)在我国香港和上海设有办事处，
负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证
工作。
其它与生态纺织品有关的标签
世界环保纺织品发展趋势
? 1、开发可回收利用的纺织品
? 2、开发节约能源的纺织品
? 3、开发轻薄的多功能性纺织品
? 4、开发水土保持用纺织品
? 5、开发防治污染用纺织品
? 6、开发环保型新浆料
? 7、开发环保型染整技术
绿 色 纤 维
?天然彩色棉
?Lyocell纤维
?聚乳酸纤维（ PLA）
?甲壳素纤维
?可降解合成纤维
?用回收材料制成的纤维
Lyocell纤维
? Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷
兰 Akzo Nobel公司所有，得到 Akzo Nobel公司短
纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（ Lazing)
公司和英国的考陶尔兹（ Caurtaulds)公司。
? 1993年 Caurtaulds公司生产出商品名为 Tencel的
短纤，开始向世界销售。
? 1997年兰精公司生产出商品名为 Lanzing Lyocell
的短纤维。
Lyocell纤维的生产者、品种及商标
生产者 地点（国别） 商 标 类型 /用途
Acordis Mobile（ 美国） /Grimsby
Mobile/Grimsby（ 英国）
Tencel
Acordis Lyocell
纺织用短纤维
工业用短纤维
Lazing Ag Heiligenkreuz（ 奥地利） Lenzing Lyocell 短纤维
Akozo Nobel Obernburg（ 德国） Newcell 长丝
TITK Rudolstadt（ 德国） Alceru 短纤维 /长丝
俄国研究所 Mytishi（ 俄国） Ocel 试验产品
东华大学 上海（中国） 研究中
Tencel 纤维的命名
? 1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会
BISFA将这种纤维正式命名为 Lyocell纤维。
Lyo来源于希腊文 Lyein(溶解）,Cell来源于
英文的 Cellulose（ 纤维素）
?欧盟（ EU） 97/37EC指令将 Lyocell纤维及其
纺织品的符号规定为 CLY。
Tencell纤维的生产工艺
? 生产原料：针叶树为主的木质浆柏
? 溶剂,NMMNO
?生产工艺流程图
木 浆 NMMNO
混 合
溶 解
纺 丝
水 洗 纯 化
蒸 发
干 躁卷 曲
Lyocell纤维
Tencel纤维特有的性能
? 1、物理机械性能：干湿强都很高，接近与涤
纶，湿态强度可达干强的 80%。模量高，因
而尺寸稳定性好。
Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较
Lyocell 纤
维
普通粘胶
纤维
高湿模量
粘胶纤维
美国中级
棉
涤 纶
干强
（ N/tex)
0.53~0.55 0.27~0.28 0.45~0.48 0.27~0.23 0.53~0.67
干伸（ %） 14~16 20~25 13~15 7~9 44~45
湿强
（ N/tex)
0.47~0.51 0.12~0.19 0.26~0.28 0.34~0.4 0.53~0.67
湿伸（ %） 16~18 25~30 13~15 12~14 44~45
2,原纤化特性
? 原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于 1~4μm
的微纤维，即原纤。
? 原纤化产生的原因是由于 Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时
进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉
和粘胶。（如图）
? 在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的
桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。
? 对一般织物，纤维的原纤化会使织物颜色发灰，不够鲜艳。
要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。
? Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的 Lyocell纤维，品
牌号为,A100”。 其悬垂性极好，染色性能也好。
? 3,吸水性,Lyocell纤维具有比棉还高的膨润
性。当暴露在水中时,Lyocell纤维的横截面
积增加 50，为棉的 2倍多。以重量百分比来计
算,Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可
改善通常的防护性能。
? 4、悬垂性和动感：用 Lyocell纤维织成的织物
具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前
处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的
空间而形成的。
Tencel纤维聚合度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较
纤维名称 聚合度
Tencel纤维 500~550
普通粘胶纤维 250~300
高湿模量纤维 350~450
强力粘胶纤维 300~350
波里诺西克纤维 500左右
Tencel纤维的结晶度
? Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较
纤维名称 结晶度（ %）
Tencel纤维 50
普通粘胶纤维 30
波里诺西克纤维 48
高湿模量粘胶纤维 44
Tencel纤维纱线
Tencel纤维质量检验
检验项目：每包质量（ 270kg）,聚合度、纤维油剂附着
量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、
短纤形状等。
Tencel纤维可纺线密度
棉纺纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱的线密度有 58.3tex、
29.2tex,19.4tex,14.6tex,11.7tex； 纤维线密度
0.11tex,可纺纱有 9.7tex,7.3tex,5.8tex。
精纺毛纱,纤维线密度 0.24tex,可纺纱有 29.4~19.2tex
气流纱,纤维线密度 0.17tex,可纺纱 83.3tex,58.3tex、
36.4tex,29.2tex。
混纺纱,与棉混纺可纺 19.4和 4.6tex纱；与毛混纺可纺
29.4和 19.2tex的精纺纱以及 62.5和 41.7tex的粗纺纱
Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比（ 23页图表）
Modal纤维特性与产品开发
? Modal纤维是奥地利 Lazing公司 生产的新一代纤维素纤
维，由山毛榉木浆粕制成。
? Modal纤维 具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司
还开发了具有新型纤维功能的 Modal纤维，如应用纳米
技术开发的 Modal抗菌纤维,Modal抗紫外线纤维、与
Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色 Modal纤维及
超细 Modal纤维。
? Modal纤维 2000年进入我国市场,2001年上半年原料
进口数量已超过 2000年全年的进口数量总和，开发的
产品也增加到数百种。
? Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水
透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。
再生蛋白
纤维
再生蛋白纤维的发展
? 再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在 19世纪末和 20
世纪初国外就开始了研究。 1894年，在明胶液中加入
甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。 1935年和 936年，意
大利 SNIA公司和英国 Courtaulds公司分别开发了酪素
纤维。 1938年，英国 ICI公司制备了花生蛋白纤维，商
品名为 Ardil。 1938年，日本油脂公司开发了以大豆为
原料的纤维。 1939年,Corn Product Refining 公司制
得玉米蛋白纤维。 1945年左右，美国杜邦、日本研究
了大豆蛋白纤维，商品名分别为 Soylon 和 Sikool。
1948年，美国 Varginia Carol Chemical 公司开发了玉
米蛋白纤维 —— Vicara。 1969年，日本东洋纺公司研
制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为 Chinon（ 希农）
? 牛奶蛋白纤维
? 由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料与丙希
腈接枝聚合物的再生蛋白纤维,Chinon”,它是世界上
唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。
? 牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较
好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但
纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热 120℃ 以上易泛黄。
? 玉米蛋白纤维
? 由美国 DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可
进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加
入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。
? 玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性
能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性
和蚕丝的手感特性。
生物降解性纤维
? 生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物
作用下能自行降解的纤维。
? 按照纤维组成，生物降解性纤维可以分为 生物可降解
的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类 。生物降解
性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点。
? 按照其降解机理的不同，它可分为两大类：
? 一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤
维，如用于外科缝合线的纤维。
? 另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维。
它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳
和水等。适合用作一般生活材料和产业用材料。
生物可降解性纤维的品种和性能
? 一、生物可降解再生纤维
? 以天然聚合物为原料制得的可降解纤维。
? 1、棉粘纤维
? 日本 Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出
微生物可分解的长纤维非织造布，原料为棉短
绒。其方法是先对棉子绒进行精制，再溶于铜
氨溶液中，制成可再生的铜氨人造纺丝液，通
过矩形喷丝板在温水中挤压成丝，然后拉伸、
铺网，制成多孔非织造布。该非织造布轻薄、
强度高。
? 醋酸纤维素纤维
? 为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃
后不损害环境卫生，美国 Eastman Kodak公司
研制了一种环境不稳定纤维素纤维。该纤维综
合了纤维素酶与颜料的优点，颜料起到光氧化
催化的作用，加速了纤维素酯的分解，使这种
醋酯纤维具有生物可降解性。
? 甲壳素纤维
? 甲壳素是一种天然有机高分子多糖，广泛分布
于自然界中。制取甲壳素的主要来源是水生的
贝壳类甲壳纲动物的壳质。
? 甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中，经过纺
丝、凝固、后处理制成的。
甲壳素纤维的性质和指标
? 1、外观、色泽
? 纯甲壳素和纯壳聚糖都是白色或灰白色半透明的片状
或粉状固体，无色、无味、无臭、无毒，壳聚糖略带
珍珠色。
? 2、化学性质
? 在一定条件下，甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基
化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应，从
而生成各种不同性能的甲壳质衍生物，扩大了甲壳质
的应用范围。
? 3、可纺性
? 甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具
有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液，这种溶
液具有良好的成膜或成丝强度，故它们具有良好的可
纺性。
? 4、可生物降解
甲壳质和壳聚糖的质量指标
品种 线密度 （ tex)
强度（ cN/tex) 伸长（ %） 打结强 度
(cN/dt
ex)干强 湿强 干伸 湿伸
甲壳质
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.20
0.35~
0.97 4~8 3~6
0.44~
1.14
壳聚糖
纤维
0.17~
0.44
0.97~
2.73
0.35~
1.23 8~14 6~12
0.44~
1.32
由表中可看出：
4、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性（ 17.2%），用
它制成医用缝纫线，其干燥状态下的线强度
>17.64cN/tex。 在手术缝合后的初始 10~15天有很大的
强度，以后强度迅速下降，有利于生物体吸收。甲壳
素纤维用作医用缝纫线无毒，在生物体内会被酶解并
被组织吸收，无生物排斥性，不会引起过敏，术后无
需拆线，临床上还具有镇痛、止血和治愈效果。
? 5、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能，吸汗保湿，
穿着十分舒适。甲壳素的吸湿率可达 400%~500%，是
纤维素的 2倍多。
? 6、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性，对大肠杆菌、
枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑
菌作用。因此，甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行
抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用。
甲壳素纤维的主要用途
? 1、用作医用缝合线
? 2、甲壳素的非织造布用作医用敷料。上海长海医院烧
伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料，
选择 50例烧伤病员试用。经统计分析论证了该敷料确
有透气透水性能良好的特点，这就保证了敷料下不积
液，为控制感染、促进伤口愈合创造了条件。
? 3、日本尤尼吉卡公司与法国 Roussel Medica 公司于
1998年 4月联合推出甲壳质非织造布，商品名为
Beschitin-W 人造皮肤。 10cm× 12cm的人造皮肤售价
150美圆。
? 4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性，可用作高档内
衣。
蛹蛋白粘胶长丝
? 蛹蛋白粘胶长丝又称为 PPV,是综合利用高分子改性
技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新
技术，将蛹蛋白生化处理成纺丝液，再与粘胶共混处
理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维。它外表
呈淡黄色，有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感。
由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质，其蛋白质含量
为 30%，富含 18种氨基酸，与人体皮肤接触，能有效
促进新陈代谢，防止皮肤衰老。其芯层粘胶纤维是一
种再生纤维素纤维，它吸湿透气性好，服用性能好，
染色性能和棉纤维相似，而且价格便宜。这两种原料
通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的
外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多。
二、生物可降解性的合成纤维
? 1、生物可降解的聚酯纤维
? 用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维。如日
本东京 Showa高聚物有限公司与 Showa Denko
株式会社研制了一种纱线，所用纤维是以脂肪
族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的。该纱
线有较好的热稳定性和机械强度，并具有生物
可降解性。
2、聚乳酸纤维
? 聚乳酸纤维（ polylactic acid,缩写 PLLA） 是 20世纪 90
年代初由日本岛津（ Shimadzu)公司和钟纺 (Kanebo)
公司联合开发的一种可生物降解的纤维,
? 聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经
发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝而成。故又称为
“玉米纤维”，商品名为 Lactron.
? 聚乳酸纤维的熔点高达 170° C以上，具有与聚酯纤维
类似的性质，外观透明。可以用熔融纺丝法加工成丝。
? Lactron纤维有短纤维和长丝两种。它们的线密度范围：
短纤维 0.11~2.22tex,长丝 2.22~111tex。
? 纤维抗拉强度可达 35.25~48.51cN/tex,并具有良好的
耐热性、热定型性，有丝一般的光泽，手感柔软，可
以用分散染料染色，且颜色较深。
聚乳酸纤维和涤纶、锦纶 6的物理性质比较
物理指标 聚乳酸纤维 涤 纶 锦纶 6
断裂强度
（ cN/tex)
39~54 39~54 39~54
断裂伸长
（ %）
20~35 20~35 20~35
初始模量
（ cN/tex)
590~690 880~1100 200~390
熔点（ ° C） 175 256 222
回潮率（ %） 0.6 0.4 4.5
聚乳酸纤维的用途及产品
?聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、
医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农
林、水产、造纸、卫生等行业。
?聚乳酸纤维制品在废弃后，在土壤或水
中微生物的作用下可分解为二氧化碳和
水。
?目前聚乳酸纤维已实现工业化生产，主
要有日本开发的 Lactron和法国 Fiberweb
公司开发的 Deposa等。
3、聚己内酯纤维
? 聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成
高分子纤维。
? 它所用的聚己内酯是环状单体 —— 己内酯。它可以采
用熔融纺丝法制取单丝、复丝和短纤维。
? 聚己内酯纤维的强度和锦纶 6几乎相当，它的拉伸强度
可以达到 70.56cN/tex以上，打结强度也在 44.1 cN/tex
以上；而且湿态下的强度损失很少。
? 聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似。并且，
它不仅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也
有很好的降解性。
? 4、聚乙烯醇纤维
? 聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物。
? 将相对分子质量超过 1000的聚合物充分皂化后同玉米
淀粉以 85,15的比例混合配制成纺丝液，经干法或湿
法纺丝，在 120?C空气条件下拉伸，即可制成可生物
降解的聚乙烯醇纤维。
? 5、聚乙烯纤维
? 日本 Unitika Ltd,公司与 1991年制成了微生物可降解的
聚乙烯纤维。这种纤维采用 97%高密度聚乙烯与 3%含
3%~30%聚己内酯混合制得的切片，在 280 ?C下熔融
纺丝，经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的
聚乙烯纤维。
差别化
纤维
? 差别化纤维是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学
改性处理，使性能上获得一定程度的改善。
? 至 20世纪末，全世界化学纤维差别化率已达 30%，发达国
家化学纤维产量已超过 50%，我国不到 20%，但沿海地区
有的化纤企业差别化纤维产量已占 1/3。
? 一、分类
? 结合纤维改性方法上的某些特征，可以分为：
? 1、异形纤维
? 2、超细纤维：单纤维细度小于 0.44dtex的纤维；细度大于
0.44dtex小于 1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维组成
的长丝称为超复丝，细特纤维组成的长丝称为高复丝。
? 3、易染纤维：又称差别化可染纤维（ DDF)。 所谓“易染
色”是指它可用不同类型的燃料染色，且染色条件温和，
色谱齐全，色泽均匀及坚牢度好。
? 4、阻燃纤维：能满足某些领域所规定的燃烧试验标准。
? 5、高吸湿性纤维
? 6、抗起球性纤维
? 7、抗静电纤维
? 8、自卷曲纤维：又称为三维立体卷曲纤维。
这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等
特点，使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好。
? 9、高收缩纤维：对纤维热处理后收缩率约
15%~40%的纤维称为收缩性纤维。其中收缩
率约 20%的为收缩纤维，收缩率高于
35%~40%的为高收缩纤维。
? 10、有色纤维
二、纤维改性的方法
? 纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能，同时
又对某一方面的性能有所改善。主要有三条途径：
? （一）物理改性
? 采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法。
? 1、改变聚合与纺丝条件
? 2、改变截面
? 3、表面物理改性
? 4、复合
? 5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种或
几种聚合物混合后喷纺成丝。
? （二）化学改性
? 指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法。
? 1、共聚：采用两种或两种以上的单体在一定
条件下进行聚合的方法。由于新单体的加入，
因而改变了原高聚物的性质。例如，丙烯腈与
氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维
的阻燃性能。
? 2、接枝：通过一种化学或物理的方法，使纤
维的大分子链上能接上所需要的基团。
? 3、交联：指控制一定条件使纤维大分子链间
用化学链联接起来，从而形成一个分子量无限
大的三维网状结构。
? （三）工艺改性
? 通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和
过程来达到改性的目的。
? 1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控
制；
? 2、根据新的成形原理采用新的成形方法；
? 3、改进纺丝成形和后加工工艺，如某些抗起
球型聚酯纤维的生产；
? 4、后续工艺过程的联合，如染色与纺丝工艺
的联合，可以生产出有色纤维。
异形纤维
? 天然纤维一般都具有非规则的截面形状，这
一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能
的重要原因。简单地改变合成纤维的截面形状，
就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。
? 1954年，世界上首次发表了关于异形纤维制造
的研究报告。 1959~1960年间，三角形、三叶
形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产。
1960年，相继开发了四叶形、五叶形纤维。
1965年杜邦公司发明了锦纶 -66中空纤维。到
70年代初期，美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤
维产量的 15%左右。
一、异形纤维的分类及制造方法
? 1、喷丝孔异形法
? 2、膨化粘结法：它采用一组距离较近的喷丝孔板，纺
丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，
会发生膨化而相互粘结，在适宜的纺丝速度和冷却条
件下而形成空心或豆形截面的纤维。
? 3、复合纺丝法：先制成复合纤维，再将复合纤维中的
一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。例如,C— 形
纤维的制造方法，就采用了 如图 的一种喷丝板。
? 这种 C— 形纤维具有不规则的截面形状，纵向轮廓也不
规则，表面并非连续光滑，因而纤维不产生极光，且
蓬松、有弹性。可用于双面针织物。
? 4、轧制法：纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固
化时，用特殊热辊挤压成型。
二、异形纤维的性质
? 1、光泽和耐污性
? 异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果。
圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向
无关，而异形纤维表面对光的反射强度随着入
射光的方向而变化。
? 不同截面的异形纤维的光学性质有所不同。从
光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截
面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光
泽。而多叶形截面纤维的光泽较柔和，闪光小。
织物（塔夫绸）的对比光泽度
? 表中织物对比光泽度是指最大反射光强度 Imax 和最小反
射光强度 Imin 之比。织物的对比光泽度愈大，其光泽感
愈强。比较织物的对比光泽度，异形聚酯丝更接近于
蚕丝，说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。
? 由于异形纤维的反射光增强，纤维及其织物的
透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，
这样就提高了织物的耐污性。
织物试样
75° ~45°
Imax Imin 对比光泽度
圆形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 57.5 42.5 1.35
三角形聚酯丝
（ 5.5tex/24F) 77.5 45.0 1.72
蚕丝（ 1.21dtex/1F) 75.0 26.2 2.86
圆形聚酰胺丝
（ 7.7tex/24F) 57.5 38.8 1.48
2、蓬松和透气性
? 一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比
普通合成纤维好，做成的织物手感更厚实、蓬
松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面
越复杂，纤维及织物的蓬松性和透气性越好。
指标
聚酰胺纤维织物
圆形 三角形 菱形 三叶形 豆形
透气性
（ mL/s ·cm2) 36 41 43 47 51
纤维试样
规格
（ dtex× m
m)
蓬松性 /% 保温性 /%
圆形涤纶 2.75× 51 76.64 70.13
圆中空涤纶 2.75 × 51 67.74 81.64
? 3、抗弯曲性和手感
? 在截面相同的情况下，异形截面纤维比同种圆
形纤维难弯曲，从而引起风格手感的改变，使
异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。
而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这
样的规律：
三叶形 >三角形、豆形 >菱形 >圆形
对中空纤维来讲，其硬挺度和手感受到纤维中
空度的影响。一定范围内，中空纤维的硬挺度
随着中空度增加而增大。中空度过大时，纤维
壁会变薄，纤维也会变得易挤压，硬挺度反而
降低。
? 4、抗起球性和耐磨性
? 纤维异化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤
维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。
如图，为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛
球生成量的关系。
? 异形纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，
包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却
明显提高，甚至提高 2~3倍。
? 如图
? 5、抗静电及吸湿性
? 纤维异形化后，表面积和空隙增加，织物的回
潮率增加，且截面越复杂回潮率越高。如六叶
形锦纶长丝回潮率可达 5.2%，而圆形截面织物
只有 4.8%。
? 6、抗折皱及抗抽丝性
? 异形纤维弹性模量比圆形纤维高，因此抗变形
能力较强，抗折皱效果好。
? 7、染色性
? 异形纤维由于表面积大，因而上色速度快。但
由于纤维表面对光的反射率增大，颜色相对显
得较浅，若要获得与圆形纤维同样深度的颜色，
染料要多消耗 10%~20%。
异形纤维的应用
? 目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域。
? 1、涤纶仿真丝产品
? 2、异形变形丝经编针织物，异形锦纶丝袜。多叶形的
锦纶丝是丝袜的一种高级原料，由它制成的袜子不仅
耐磨性好，使用寿命长，且具有抗钩丝性好，透气性
好的特点。
? 3、仿毛、仿麻产品：如三叶形或三角形的异形涤纶纤
维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线
? 4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维
（ ANTRON） 被用作地毯原料。由它制成的地毯具有
抗静电、阻燃性好，强力高、色牢度高、表面光滑不
易藏污等特点。
? 5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料。如
杜邦公司开发的聚酯中空纤维（ DACRON）。
高 功 能
纤 维
High Functional
Fiber
高功能纤维的定义及分类
? （一 ）功能纤维的定义
? 功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、
反渗透、离子交换等特殊功能的纤维，还包括提供舒
适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在
特殊条件下应用的纤维。
? （二）高功能纤维的分类
? 1、分离功能纤维：
? 膜分离用中空纤维
? 过滤介质用纤维
? 吸附分离用纤维
? 2、传导功能纤维
? 导光纤维
? 导电纤维
? 3、耐热纤维
? 耐热纤维
? 防燃纤维
? 4、屏蔽纤维
? 电磁波屏蔽
? 中子吸收
? 噪音隔绝
? 5、其它
? 发光纤维
? 生物活性纤维
? 超导纤维
? 变色纤维
? 抗菌纤维
导电纤维
? 导电纤维（ Electrical conductivity fiber)指在标准状态
下质量比电阻为 108Ω?g/cm2以下的纤维。
? 导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种：
? 1、均匀型：导电成分均匀地分布在纤维中
? 2、被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表
面；
? 3、复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通过复合纺
丝法得到导电纤维。
? 按纤维材料来分：金属纤维、碳纤维、有机导电纤维
光导纤维
? 光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过
特殊复合技术制成的复合纤维,
? 光导纤维可以分为以下类别,
? 1、按材料组成分为无机纤维和有机纤维。无
机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维。
? 2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导
纤维。
? 3、按传递性能分为光和传象纤维。
? 4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外
线和激光传导纤维。
光导纤维的发展
? 玻璃光纤是 20世纪 60年代开始研究的,60年代后期到
70年代初获得了低光损耗的石英光纤，它可扩大光波
使用范围，在输送紫外、红外光时光损耗小，实现长
距离通讯等优点而成为无机光纤的主导。但其价格昂
贵，不宜弯曲，难加工。有机光纤是 60年代中期进入
使用阶段。 1966年，美国杜邦公司和光学聚合物公司
首先出售了全反射型的有机光纤。以后日本旭化成、
东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤。
1972年，杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光
纤。 70年代末，该公司又开发了一种导光距离提高一
倍的有机光纤。进入 80年代以后，有机光纤又有了新
发展，性能进一步提高。有机光纤的透光率等方面比
石英类无机光纤差，光传输损耗较大，光传导距离较
短，但有机光纤加工容易，轻而柔软、挠曲性好。
光导纤维的制造
? 光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，
直径一般为几十微米或几微米；外面一层成为
包层，为了保护光导纤维，包层外还往往覆盖
一层塑料。
? 制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、
涂层法、双组分挤压法。
? 如图为双坩埚拉丝装置
抗菌纤维
? 一、抗菌纤维的分类
? 1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳
素纤维及金属纤维等。
? 2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐
洗性略差；
? 3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤
维，这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。
? 二、抗菌机理及加工方法
? 目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。
? 有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与
细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的
细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。
? 无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细
菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。
? 目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。
? 三、抗菌纤维的典型品种
? 1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝
经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截
面直径为 2~20μm纤维束。
? 它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也
具有良好的抗菌性。
? 试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，
但镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如
表。
? 用金属纤维与棉按 10,90的比例混纺后，所制
成的金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永
久抗菌针织物。
大肠杆菌 白色葡萄球菌
个 /mL 抑菌率 个 /mL 抑菌率
镍铬合金纤维 3.0× 107 95.6 8.8 × 107 96.9
银纤维 2.8 × 107 95.9 1.04 × 108 96.3
铜纤维 1.6 × 108 76.5 8.4 × 108 70.0
普通棉纤维 6.3 × 108 0 8.3 × 109 -17.9
? 2、丙纶抗菌纤维
? 丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：
? 抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙
纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混
纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装
3、纳米抗菌涤纶
由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选择首先
要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。
为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中，除
将抗菌粉体进行表面处理外，需用共混法制成
的纳米抗菌母粒进行纺丝。
4,Amicor抗菌纤维
Amicor 纤维是 Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列。其
基纤维是聚丙烯腈系纤维。产品主要有 Amicor AB
（ 抗菌型）和 Amicor AF（ 抗霉菌）两种产品。这两种
产品可分别使用。为了赋予双重（抗菌和抗霉）的活
性，也可以作为混纺纱联合使用，称为 Amicor Plus。
Amicor可以和许多其他纤维进行混纺，如棉、毛、尼
龙,Tencel,粘胶及聚酯。其中与棉混纺时纱线既有
棉的吸收能力和手感，又有 Amicor产生的抗微生物保
护作用。由于 Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式
分散于纤维结构中，作为储存器的颗粒将化学品缓慢
释放出来，因此由 Amicor混纺纱制成的织物具有优良
的水洗稳定性。
? 5、天然抗菌纤维
? 甲壳素纤维和竹纤维
? 竹纤维是一种用竹子为原料的新型再生纤维素
纤维，其形态特征和机械性能都与粘胶相似。
? 竹纤维具有独特的天然抗菌性能,24小时内抗
菌率可达到 70%。
四、抗菌纺织品检测方法 —— 振荡烧瓶实验
? 1、实验原理：在液体中通过长时间振荡，增加微生物
与抗菌产品内抑菌药物的接触以显示其抑菌作用。
? 本试验适用于非溶出性抗菌产品。
? 抑菌率的计算
? 评价规定
? 试验样片的抑菌率与对照样片抑菌率的差值 >26，即可
认定该样片或纤维具有抗菌作用。
抑菌率 = 样品振荡前平均菌落数 — 样品振荡后平均菌落数
样品振荡前平均菌落数 *100%
防护功能纤维
? 防护功能纤维指利用现代科技手段制造的，在危害环境中能
对人起防护作用的纤维材料。主要有以下几种。
? 1、抗静电纤维
? 抗静电纤维主要包括 永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维。
? 暂时性抗静电纤维 主要是为了防止合成纤维制造和加工过程
中的静电干扰。所用抗静电剂多为各种表面活性剂。这种抗
静电纤维耐洗和耐久性差。
? 永久性抗静电纤维 是通过树酯整理或特殊加工方法制造，耐
洗涤、耐摩擦。其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、
复合纺丝法、共聚法。其中共混纺丝法较多。
? 如日本东丽公司开发的抗静电尼龙 PARAL就是用聚氧乙烯系
聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。日本
帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺
丝，成功开发抗静电涤纶。
? 2、防辐射纤维
? 防辐射纤维有两种类型：一种是纤维本身耐辐
射，称为 耐辐射纤维 。其代表是 聚酰亚胺纤维 。
由于其分子链全部由芳香环组成，而且芳环中
的碳和氧的结合是双键形式，故有效地增强了
结合能，因此聚酰亚胺纤维具有耐辐射、耐热、
强度高等优点，广泛应用于宇航、电气、原子
能工业方面。
? 另一种是 复合型防辐射纤维,通过向纤维中添
加其他化合物或元素是该纤维具有耐辐射的性
质。主要有防中子纤维和防 r射线纤维。
? 3、防紫外线纤维
? 防紫外线纤维有两种类型,一种是自身具有抗
紫外线破坏能力的纤维，如腈纶。另一类是含
有防紫外线添加剂的纤维。它是先在成纤高聚
物中添加少量防紫外线添加剂，然后纺丝制成
防紫外线纤维。
? 用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有,一
是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物
的单体共聚制成防紫外线纤维。二是将无机物
微粒子与单体混合，然后聚合制成无机物均匀
分布的高聚物，经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维。
如日本的可乐丽公司开发的 Esumo是加入了可
吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维。东丽公司
开发的 Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线
纤维。
? 纺织品防紫外线性能的评定
? 防紫外线的测试方法从大类上分有 直接法 和 仪器法 。
? 直接法客观性不够，可重复性差。
? 仪器法采用光谱辐射，应用测试仪器进行测试计算。
? 国内外防紫外线性能实验方法标准有：
? 澳大利亚 /新西兰标准 AS/ZS4399- 1996日光防护服评
定和分级。
? 美国 AATCC183-1998紫外线透过织物的透射比和阻截
率试验方法。
? 英国标准 BS7914-1998紫外线透过织物的穿透性试验
方法。
? 欧盟标准 PrEN13758-2001纺织品日光紫外线防护性能
? 中国标准 GB/T17032-97纺织品织物紫外线透过率的试
验方法。
? 试验用仪器：
? 分光光度仪和紫外线强度计
? GB/T17032是采用紫外线强度计测定织物紫外线透过
率的。其原理是采用中波段的紫外线光源，测定透过
试样和无试样情况的紫外线的透射强度。
? 分光光度计是采用紫外线作辐射源，经单色器色散后
的光束照射试样，用积分球收集透过织物的各个方向
的辐射通量，计算出紫外线投射比。分光光度计法是
目前国际上最流行和通用的方法。
? 评价防紫外线性能的指标
? 紫外线透射比：有试样时的紫外线透射辐射通
量与无试样时的紫外线透射辐射通量之比。
? 紫外线遮挡率：遮挡率 =1-透射比
? 穿透力：紫外线防护系数（ UPF） 值的倒数。
? 紫外线防护系数（ UPF）,是不使用防护品时
计算的紫外线辐射效应与作用防护品计算的紫
外线辐射效应的比值。
? 阳光防晒因素 SPF（ SUN PROTECTION FACTOR）
? UPF是目前国外采用较多的评价织物防紫外线性能的
指标。如 AS/NZS4399 AATCC183 PREN13758及
ISO提案均采用该指标。
? UPF值和 UVA透射比的确定
? AS/NZS4399将 UPF级进行了分类，并规定了相应的
透射比指标。
? AS/NZS4399的 UPF分类
UPF范围 UV防护分类 UV透射比（％） UPF级数
15～ 24 良好 6.7~4.2 15,20
25～ 39 很好 4.1~2.6 25,30,35
40～ 50,50
＋ 极好 ≤2.5
40,45,50，
50＋
防紫外线纤维性能
? 1、纤维质量
? 抗紫外线涤纶低弹丝的强度较常规丝低，主要由于加
入抗紫外线母粒后，熔体粘度较低所致。
? 2、功能性指标
? 抗紫外线涤纶织物的紫外屏蔽率较高,250～ 390mm
的紫外线屏蔽率在 96.8％以上，尤其是对紫外线 UVB
（ 290～ 320mm） 的屏蔽率达 98.5％以上。
? 3、穿着舒适性分析
? 因纤维中加入的添加剂主要是无机粉末，可在纤维内
部形成微孔，从而使织物具有较好的透气性和导湿性。
但用纯抗紫外线涤纶制成的织物吸湿性较差，而抗紫
外线涤纶与棉纱交织的织物可提高穿着的舒适性。
影响纺织品抗紫外线的因素
? 1、纺织纤维的防紫外辐射性能
? 2、织物厚度的影响
? 织物越厚，防紫外线辐射性能越好。但经防紫外线整
理后厚度增加,UPF(SPF)值 增加不大。
? 3、织物紧密度的影响
? 4、织物质量的影响
? 5、纺织品颜色的影响
? 随着纺织品颜色的加深，织物的紫外线辐射透射率减
小。
? 6、其他因素的影响
? 短纤织物优于长丝织物，加工丝产品好于化纤原丝产
品，细纤维比粗纤维好，扁平异形化纤织物优于圆形
截面化纤织物，机织物好于针织物，紫外辐射防护膜
比透明薄膜好。
? 4、保温纤维
? 80年代，受太阳能的启发，开发了具有吸热、
蓄热特性的碳化锆保温纤维。如日本的尤尼吉
卡公司及德桑特公司开发的 Sora α,被称为太
阳能纤维。
? 80年代后期，人们又开发了一种根据环境变化，
在一定温度范围内可自由调节体温的纤维，称
为温控纤维。现已开发的温控纤维有相变物质
类温控纤维、塑性晶体类温控纤维、添加溶剂
类温控纤维、电发热温控纤维。
负离子纤维
? 负离子是一种对人体健康非常有益的物质。负离子发
生材料是 20世纪 90年代开始受到关注的新产品，在负
离子发生材料中研究最多的是电气石。
? 目前负离子纺织品的生产方法有三种：
? 1、将负离子发生材料超微化，制成纳米 -亚纳米超微
粉体，如纳米负离子远红外粉 SCJ-129,然后加入到
化学纤维纺丝液中。该方法缺点是不适用于天然纤维。
? 2、将负离子材料超微粉体加工成负离子浆，然后通过
成膜物质粘附到织物上。该方法适用于多种纤维，但
影响织物的手感和透气性。
? 3、利用带活性反应基团的新型负离子材料，与纤维上
的羟基、胺基形成共价键，获得耐久、透气、柔软的
负离子织物。
? 负离子材料整理技术的应用
? 日本 Komatsu Seiren 公司成功开发在织物上固着能产
生负离子的特定天然矿物质的整理技术，该技术适用
于所有类型的纺织面料。
? Komatsu Seiren公司的负离子织物以 Verbano命名，
主要有两种类型 （ 1）结合 DIMA超薄膜涂层的
Verbano S织物。（ 2）结合 Mawus用于亲水性聚酯纤
维的接枝聚合技术的 Verbano R织物。
? 日本东丽公司开发了一种新型舒适后整理技术
Aquaheal。 该技术采用海底深处的原料，制成精细微
粒粘附在纤维表面。它具有多孔性，通过物理刺激作
用产生负离子。该织物在家庭洗涤 40多次后仍可产生
负离子。该整理能应用于多种类型的纤维。
高吸湿纤维
? 高吸湿纤维的开发途径 主要有：
? 化学方法，如将吸水性基团接枝到纤维上。
? 物理方法：如采用纤维表面的粗糙化、截面异
形化以及多孔和中空结构等。
? 复合纺丝：与吸湿性聚合物复合纺丝。
? 高吸水的天然纤维和化学纤维的开发和利用。
? 1、高吸放湿聚氨酯纤维
? 日本旭化成公司首创，其特点是吸湿量大，且
放湿速度快。在运动或高湿环境纤维从皮肤吸
收水分，在静止或低湿度环境可以迅速放湿，
因此被称为“能呼吸的纤维”。
? 2、超吸水性纤维,LANSEAL”
? LANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料，占纤维 30％
的表层部分经碱性水解制得。其表层为水溶性高分子
的交联体,具有高吸水性。与水接触吸入大量水，在
纤维直径方向大约 膨胀 12倍 。具有很好的 保温性能 。
? 3、细旦丙纶纤维
?,芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能。因
此这种织物导汗透气，穿着可保持皮肤干爽，提高了
舒适性和卫生性。适用于针织内衣和运动服装。
? 4、高去湿四沟道聚酯纤维
? 杜邦公司用于生产 Cool max织物，具有优良的芯吸能
力。采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维，将皮肤上
的汗液用芯吸导到织物表面蒸发冷却。应用于运动服
装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽，具有优良的
保暖防寒作用。
? （ 5）导湿干爽型涤纶长丝
? 通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大，比表
面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高。
? （ 6）聚酯多孔中空截面纤维,WELLEY”
? 纤维表面有许多贯通到中空部分的细孔，液态水可以
从纤维表面渗透到中空部分，这种结构以最大的吸水
速度和汗水率为目标。
? （ 7）高吸放湿性锦纶,QUUP”
? 日本东丽公司制造。它是在锦纶 6中混入特殊的高吸湿
性聚合物而制得的均匀相溶的聚合物混合体。 QUUP
既保持了原来锦纶的特性，又能使吸湿性提高 2倍。
? （ 8）,HYGRA”纤维
? 日本尤尼契卡公司生产，是把吸湿聚合物作为芯的复
合纤维。纤维表面是常规锦纶，湿润时有滑爽的感觉。
? （ 9）等离子体表面改性
? 利用等离子体技术对材料表面改性，增加了涤纶等合
成纤维及其纺织品的表面吸湿性。
? （ 10）挥汗纤维
? 纤维表面涂有电离子体，并混入一些化学物质，不仅
吸水性强，而且放湿速度快。这种纤维由日本大阪工
业技术研究所等开发。
? （ 11）聚丙烯腈纤维,Colax”和,SWIFT”
? 均为吸水性聚丙稀腈纤维,Colax的截面为菊花形，
具有天然麻的干爽触感。
? （ 12）,Sophista”纤维
? 利用复合纺丝的方法，将 EVOH（乙烯－乙烯醇共聚
物）和聚酯制成双组分皮芯型的复合纤维。
智能纤维
? 从 20世纪 90年代开始发展的智能材料在过去材料包含
的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内
容。智能纤维是智能材料的主要品种之一。
? 智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时，其形状、
温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应。
? 1,PH响应性凝胶纤维 随着 PH值的变化而产生体
积和形态改变的凝胶纤维。
? 2、光敏纤维 在光的作用下，纤维的某些性能，例
如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维。其研究热
点是光致变色纤维。
? 3、温敏纤维 某些性能随温度改变而发生可逆变化
的纤维。其研究热点是温敏变色纤维。
高 性 能
纤 维
? 高性能纤维（ High performance fibers)指具有
比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异
的耐高温性能和难燃性及突出的化学稳定性的
纤维。
? 高性能纤维是本世纪 60年代初发展起来的，它
最初的研究背景是基于军事装备和宇宙开发等
尖端科学的需要，致力于高强度、高弹性模量
和耐高温等研究为目标。目前高性能纤维中有
代表性的是有机刚性链的对位芳纶、有机柔性
链的高强聚乙烯纤维，无机类的碳纤维。
? 常见的高性能纤维分类如下：
碳纤维
? 一、碳纤维定义及制造
? 碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量 90%以上
的纤维。
? 碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原
丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种
高强度、高模量的纤维，它具有很高的化学稳定性和
耐高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材
料。
? 以粘胶为原丝时，粘胶纤维可直接炭化和石墨化。纤
维先进行干燥，然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢
加热到 400 ° C 。 达 400 ° C后，快速升温至
900~1000 ° C,使之完全炭化，可得含碳量达 90%的
碳纤维。若以聚丙烯睛 纤维为原丝，则需先对原丝进
行 180~220 ° C,约 10h的预氧化处理，然后再经过炭
化和石墨化处理，由此制得具有优良性能的碳纤维。
? 二、碳纤维的种类
? 根据炭化温度的不同，碳纤维分为三种类型：
? 1、普通型（ A型）碳纤维：它是在 900~1200 ° C下炭
化得到的碳纤维。这种碳纤维强度和弹性模量都较低，
一般强度小于 107.7cN/tex,模量小于 13462cN/tex。
? 2,高强度型（ C型）碳纤维：它是指在 1300~1700
° C下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度很高，可达
138.4~166.1cN/tex,模量约为 13842~16610cN/tex。
? 3,高模量型（ B型）碳纤维：又称石墨纤维，它是指
在炭化后再经 2500 ° C以上高温石墨化处理所得到的
纤维。这类碳纤维具有较高的强度，约 97.8~ 122.2
cN/tex,模量很高，一般可达 17107cN/tex以上，有的可
高达 31786cN/tex.
? 三、碳纤维的结构和性能
? 碳纤维是由许多微晶体堆砌而成，微晶体的厚
度为 4~10nm,长度为 10~25nm,它由约 12~30
个层面组成。（如图）
? 碳纤维的性能
? 1、碳纤维轴向的强度和模量比径向高，因而碳纤维忌
径向受力，打结强度低。
? 2、碳纤维具有很好的耐高温性和耐热性。
? 3、碳纤维在空气中表面易氧化，因而在空气中使用温
度不易太高，但在隔绝氧的情况下，使用温度可达
1500~2000° C,而且温度约高，纤维强度约大。（如
表）
? 4、碳纤维化学稳定性好，一般的酸碱对它不起作用。
? 5、碳纤维具有自润滑性，在铜中混入 25%的碳纤维后，
可使复合材料的磨损率大大降低。
? 6、碳纤维的密度比一般纤维大，但远比一般金属轻。
四、碳纤维的应用
? 碳纤维的主要用途是作为增强材料，经过一定
的复合工艺制成一种新型复合材料。
子弹打不透、烈火烧不着的芳纶
? 芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维，是以含苯环的二氨基
化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的，属于
聚酰胺纤维。芳纶所用原料不同有多种牌号，如尼龙
6T,芳纶 1414、芳纶 14、芳纶 1313等。其中以芳纶
1414、芳纶 1313最为成熟，产量最大，使用最多。
? 芳纶发明于 20世纪 60年代，由美国和苏联等首先研制
成功，并于 70年代投入工业化生产。目前美、德、日、
俄等国已生产芳纶 1414，总生产能力为 4.1万吨 /年。
美、日、俄等国生产芳纶 1313，总生产能力为 2.4吨年。
? 我国于 20世纪 70年代开始研究芳纶，已基本上掌握了
其生产技术及工艺条件，但这种产品的生产工艺过程
复杂，对技术与设备的条件要求很高，目前只有小规
模生产。
芳纶 1414
? 芳纶 1414的商品名叫凯芙拉（ Kavlar）,所用原料是
对苯二甲酰氯和对苯二胺。
? 芳纶 1414被称作高强度、高模量纤维，其强度是普通
锦纶或涤纶纤维的 4倍，为钢丝的 5倍、铝丝的 10倍。
模量为锦纶的 20倍，比玻璃纤维和碳纤维的模量都高。
长期使用温度为 240℃,在 400 ℃ 以上才开始烧焦。
? 芳纶密度 1.44，比各种金属都要经得多。
? 芳纶的化学性能很稳定。
? 芳纶 1414主要用于航空航天和国防军工领域，主要用
于制作各种复合材料，用于空间飞行器、飞机、直升
飞机等的内部及表面，还可用于宇宙飞船、火箭发动
机外壳、导弹发射系统。可用于制作防弹衣、防弹头
盔、轮胎帘子线和抗冲击织物。
芳纶 1313
? 芳纶 1313的商品名叫诺曼克斯（ Nomex）,由间苯二
甲酰氯和间苯二胺两种原料制成。
? 芳纶 1313主要特点是耐温性能好，可在 260 ℃ 高温下
持续使用 1000小时，在 300 ℃ 下连续使用一星期，还
能保持原有强度的一半。它还具有很好的阻燃性（限
氧指数为 28%），在火焰中不延燃。它还有良好的抗
辐射性能，其强度和伸长与普通涤纶相似，便于加工
与织造。
? 芳纶 1313主要用于制作防火和耐高温材料，如用于制
作防火帘、防燃手套、消防服等。
? 在航空航天方面芳纶 1313可用于制作降落伞、飞行服、
宇宙航行服等，也可用于民用客机的装饰织物。
复合纤维
? 复合纤维是由两种及两种以上的聚合物或性能
不同的同种聚合物按一定方式复合而成的。
? 从 20世纪 50~60年代成功开发复合纤维以来，
已经出现数十种乃至数百种复合纤维。
? 一、复合纤维的分类
? 复合纤维的分类方法很多，按生产方式可分为
复合纺丝和共混纺丝；
? 按复合纤维内部组分的几何特征有如下分类：
? 二、复合纤维的生产方法
? 复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混
纺丝法。
? 复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物，用两
根螺杆分别熔融、计量后，共同进入特殊设计
的纺丝组件，经喷丝孔喷出冷却成形。复合纺
丝是用专用的复合纺丝机生产。
? 共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的
聚合物混合在一起进行纺丝的方法。这种方法
可以用普通纺丝设备。
? 三、复合纤维的性能特点及应用
? 下图为几种双组分复合纤维的基本结构
? （一）并列型复合纤维
? 并列型复合纤维是最早开发并取得成功的复合
纤维（ 1959年）。人们从羊毛的双边结构获得
启发，首先开发了并列型腈纶复合纤维 —— 奥
纶 21。
? 并列型复合纤维最重要的特征是能够产生类似
羊毛的理想的三维卷曲。下表给出了三维复合
腈纶的一些特性。从表中可看出，复合腈纶的
卷曲性能指标远远大于普通腈纶，尤其是湿纺
复合腈纶，其卷曲更突出，且卷曲弹性好。
复合腈纶和普通腈纶的物理机械性能对比
指 标 普通腈纶 湿纺复合腈 纶 干纺复合 腈纶
线密度 (dtex) 3.17~3.50 3.17~3.50 3.33
干强 (cN/dtex) 2.65~3.53 3.0~3.90 3.10~4.0
干伸 (%) 30~42 30~42 30~40
钩强 (cN/dtex) 1.8~207 2.2~3.1 2.2~3.2
钩伸 % 20~30 25~35 22~32
卷曲数（个
/25mm) 9~13 40~60 25~35
卷曲度（ %） 15~25 45~55 35~45
残留卷曲度（ %） 10~20 25~30 20~30
? （二）皮芯型复合纤维
? 皮芯型复合纤维按结构可分为同心皮芯纤维和偏心皮
芯纤维。皮芯型纤维可利用各组分不同性质而产生不
同的形态和效果，它可以在导电纤维、帘子线、热粘
接纤维、自卷曲纤维等方面得到开发利用。
? 例如，日本窒素公司开发的一一种复合型热粘接纤维
（ ES纤维），又称热塑性纤维。这种纤维外层用聚乙
烯（熔点 110~130oC）,内层用聚丙烯（熔点为
160~170oC）。 其特点是经过热处理后，外层部分熔
融而起粘结作用，内层仍保留纤维状态。这种纤维用
于非织造布，做成的产品手感柔软，强度和尺寸稳定
性好，耐水洗和干洗。
? 英国帝国化学工业公司（ ICI） 生产的皮芯型纤维
Heterofil,以及郝斯特 — 塞拉尼斯公司开发的 Cebond T-
254,T-25皮芯纤维也是类似的热粘接纤维。
? 皮芯型复合纤维也可用于制造导电纤维，例如
美国杜邦公司开发的一种有机导电纤维。它由
含碳黑的聚乙烯为芯层，聚酰胺 66为皮层，其
电阻率仅为 10-3~10-5Ω·cm。 它只需按 1%~2%
的比例与聚酰胺丝一起进行变形加工制成
B.C.F膨体纱混纤丝，就能解决锦纶的抗静电
问题，因而在簇绒地毯中得到广泛应用。
? （三）多层型、放射型复合纤维
? 利用多层型、放射型复合纤维进行溶解，剥离
制取超细纤维或极细纤维是超细纤维生产的一
种重要方法。它可以在合成纤维仿真丝、人造
麂皮、超高密织物等领域得到广泛应用。
? （四）共混纤维
? 共混纤维兼有几种高聚物的性能，能够使各组分高聚
物的优良性能得以发挥。同其它类型的复合纤维相比，
共混纤维岛组分布要分散的多，各组分间的接触更完
全。因此，在有均匀性要求的时候（如染色性）和与
整个截面关系较密切的场合（如吸湿性、阻燃性），
采用共混法。
? 例如美国杜邦公司早期开发的一种永久性抗静电锦
纶 — 66纤维，它由 90%聚酰胺 66和 10%的聚乙二醇共
混分散而成。它经拉伸后，抗静电组分以直径约
0.5μm,长度 20~40 μm的原纤形态均匀分散在母体纤维
中。
? 意大利 Sina Fiber 公司开发的,Fiber- S”高吸湿聚酰胺
纤维。
超细纤维
? 线密度小于 0.44dtex为超细纤维。目前世界上已能制
出 0.00009dtex的超细丝。
? 一、超细纤维的性能特点
? （一）优点
? 1、手感柔软、细腻
? 2、柔韧性好
? 3、光泽柔和
? 4、高清洁能力
? 5、高吸水性和吸油性：由于纤维细而比表面积增大使
纤维具有毛细芯吸能力，能吸收和储存更多的液体。
? 6、高密结构使用微细丝进行高密度织造，并进行收缩
处理，可得到不需任何涂层即可防水的织物。高密度
织物能耐 400mm以上水柱的压力。
? 7、高保暖性
? （二）超细纤维的缺点
? 1、单纤维强度变小，摩擦系数增大。在加工
中易出现毛丝、断丝，造成织造加工困难。
? 2、纤维抗弯刚度变小，织物挺括性变差。
? 3、卷缩性下降，变形纱蓬松性降低。
? 4、比表面积增大，上油率、上染率增加，加
工时所需的上油量、上浆量、着色量增加。
? 三、超细纤维的制取
? 1、常规纺丝法：直接用熔纺法、湿法或干法纺丝，通
过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔来实现。
? 2、分裂剥离法：采用性能不同的两种聚合物进行复合
纺丝。复合丝制成织物后采用化学或物理处理使之分
裂和剥离成为细化的长丝。
? 3、溶解去除法：用复合纺丝方法制成复合丝，在织造
前或制成织物后，溶去母丝之外的其余部分。例如日
本钟纺公司使用辐射状复合纺丝法将一种碱性聚合物
（含 50%）与聚酰胺 66聚合物（ 75%）纺成 8瓣复合纤
维，然后溶解可溶部分，就得到超细丝。溶解前复丝
的总线密度为 11 tex/50F。 用苛性钠碱溶液溶解后，复
丝的总线密度降为 8.25 tex/50F,而每一根复合纤维分
离成了 8根微纤维，因此复丝线密度为 8.25 tex/400F，
单纤维线密度只有 0.19dtex.。 （ 插图）
四、超细纤维的应用
? 1、仿真丝织物
? 2、高密度防水透气织物
? 3、仿桃皮绒织物
? 4、洁净布、无尘衣料
? 5、高吸水性材料
? 6、仿麂皮及人造皮革
? 7、过滤材料
独特风格纤维
? 1、超蓬松纤维,把两种收缩率不同的纤维进行混纤，
经纺纱织造后进行热处理，高收缩纤维进行较大收缩，
而低收缩纤维松弛，从而形成具有丰满感的织物。且
具有高悬垂性和回弹性。
? 2、超悬垂纤维,在纤维表面形成大量的微坑，可降低
纤维间的相互摩擦，使织物具有超悬垂性。
? 3、变色纤维,把显色材料封入微胶囊，并分散于聚氨
酯液中再涂于织物表面，从而获得变色织物。
? 4、防水透湿纤维,利用水蒸气微粒（ 0.0004 μm） 和
雨滴或水珠（ 10~3000 μm） 大小的极大差距，在织物
表面形成孔径小于雨滴大于水蒸气微粒的多孔结构。
防水透湿的加工方法有,将超细纤维加工成高密度织
物：在织物上复以微孔膜；用透湿防水树脂涂于织物
上。
仿生纤维
? 1、超微坑纤维,人们发现夜间活动的昆虫的
角膜上，整齐地平行排列着微细圆锥状的突起
结构，它能防止夜间微弱光线的反射损失。模
仿这种结构制成超微坑纤维。
? 由于减少光的反射率，提高黑色感，使色泽的
深色感增强，鲜明度提高。 （插图）
? 形成微坑的方法有 物理法和化学法 。化学法是
把与成纤高聚物折射率类似的平均粒经在 0.1
μm以下的超微粒子，均匀地分散在高聚物熔
体中，纤维成形后，经溶解除去微粒，纤维表
面获得微细凹凸结构。物理法可利用低温等离
子体处理纤维，使纤维表面呈凹凸结构。 （插
图）
? 2、多重螺旋纤维
? 亚马逊河流域的闪蛱蝶，周身散发钴蓝的色彩，具有
金属般的光泽。多重螺旋纤维就是模仿这种闪蛱蝶翅
膀上的鳞片结构制成的。 如图 为闪蛱蝶的鳞片结构的
电镜照片。闪蛱蝶翅膀上的鳞片相距约 0.7 μm,整齐
平行地排列着板状物，板状物高约 2 μm,两侧有蕨类
植物叶状的细小突起。当光线照射在鳞片上，大部分
入射光进入狭缝，在壁内部不断反射、折射、干涉，
并增大幅度，从而产生鲜明的深色光泽。
? 目前的技术还不能制得这种鳞片结构，可用两种收缩
率不同的聚酯切片，经混合熔融后纺丝成纤，然后进
行热处理，纤维每隔 0.2~0.3mm周期地形成一个螺旋
形扭曲。用该纤维织成的织物，光在纤维的平行部和
垂直部来回折射，产生深色感的光泽。 （如图）
? 3、超防水织物
? 人们发现水珠在荷叶表面滚动，叶面不被水湿
润。这是由于荷叶表面呈大量微小凹凸状,其表
面还覆盖着一层表面张力小的蜡状物质,使水不
能进入内部。
? 日本帝人公司开发的,Microfuto Rekutasu”织
物具有类似荷叶的结构，用超细纤维制成织物,
再经防水加工。该织物既可防水，还能透气、
透湿。
? 4、仿皮革材料
? 在人造皮革中首先开发的制品是聚氯乙烯仿皮革，即
在底布上涂以聚氯乙烯，作为仿布或皮革代用品。后
来使用了压型技术和发泡技术，使这些制品外观与皮
革更接近。这种人造皮革在触觉、抗寒能力、透气性
等方面远不及天然皮革。
? 1963年杜邦公司研制成人造麂皮（ Corfan),并投放市
场。它以聚酯纤维作底布，以发泡的聚氨脂海绵体作
涂层，海绵体的孔径为 0.5~1 μm。 粘合剂不布满整个
底布而留有孔隙，使其具有良好的透气性和弹性。之
后，随着超细纤维的发展，制出 0.45dtex以下的超细
丝，为人造麂皮提供了原料。
? 1978年，日本开发的仿麂皮也大受市场欢迎，而价格
仅为一般人造麂皮的 1/5~1/3。
新 型 纱 线
赛 络 纱
?赛络纺工艺是一种 短流程的股线生产工
艺,可由稍经改造的细纱机 一步纺成类
似股线的纱 。它的商品名是 Sirospun or
Csirospun,CSIRO是澳大利亚联邦科学
与工业研究组织的简称，赛络纱是他们
的专利。
? 一、赛络纺纱的特点：
? 1、经济效益显著：工序少，纺纱速度快；
? 2、纱线质量好：纱线结构紧密，毛羽少，较
光洁，耐磨好，起球少，手感柔软光滑。
? 3、适用范围广：适合各种纺纱系统；
? 4、设备改造比较简单
? 5、赛络纺的不足之处,（ 1）赛络纱细节较多；
（ 2）赛络纱单纱与股线捻向相同，造成股线
打结多，回丝较多。
二、赛络纺纱的原理
如图
两根平行的粗纱进入
牵伸区后，经前罗拉
输出，形成一个三角
区，并汇集到一点，
合并加捻卷绕到纱管
上，锭子和钢丝圈给
纱线加捻。
三、赛络纱的结构
? 1、赛络纱两股纤维束
以螺旋状相互捻合在一
起，互不混淆。
? 2、赛络纱两股须条上
的捻度与成纱捻向一致，
表面纤维和纱条轴线的
夹角最大。
? 3、赛络纱两股须条上
的捻度很小，纤维易于
重新分布，因而截面与
单纱一样呈近似圆形。
四、赛络纱与单纱和股线的性能比较
?五、赛络纱的织物开发
? 赛络纱可以开发出多种多样有特色的产品：
? 1、用于织造轻薄织物的细羊毛纱：赛络纺应
用于长纤维（毛型）纺纱，能生产普通纺纱法
不能纺制的细羊毛纱，用于织造轻薄织物。
? 2、装饰织物用纱
? 3、赛络纺中长化纤纱及棉纱
? 4、赛络纺缝纫线
? 5、针织用纱：用赛络纱生产针织物，具有图
案清晰，光泽好的优点。
赛 络 菲 尔 纱
? 一、赛络菲尔纱（ Sirofil） 纺
纱原理特点
? Sirofil纺纱法是在 Sirospun纺
纱法基础上发展的新型纺纱
方法。它将 Sirospun中粗纱
的一根以涤纶或锦纶长丝替
代，用合成纤维优良的性能
和低廉的价格弥补细羊毛纤
维的某些不足。
? 如图
? 二、赛络菲尔纱线的特性
? 1、由于包覆了一根长丝，使纱线条干、纱疵
优于单纱，毛羽减少，纱线表面光洁。
? 2、由于增加了长丝，使纱线的强度、伸长大
幅度增加。
? 3、由于纺纱时毛纱所受张力减小，因此可纺
性显著改善，短头率明显下降，有利于细纱与
络筒车速的提高。
? 4、纱线截面接近圆形，相同线密度下直径小，
纱线交织后空隙大，因此织物透气性较好。
? 5、刚性和弹性均增大，织物抗皱弹性好，有
利于形成产品的挺爽风格。
缆 型 纺 纱 线
? 一、缆型纺纱特点
? 缆型纺是在 Sirospun基础上发展起来的新型纺
纱技术。它是在细纱机前罗拉口有一个缆型纺
专用装置中的一个分割轮将纤维条 分割 成 两股
以上 的纤维束，这些纤维束进入分割轮的分割
槽，槽内的纤维束在纺纱加捻力的作用下，围
绕纤维束自身回转而具有一定捻度；这些带捻
度的纤维束离开分割槽后汇集到一点并围绕纱
线的捻心作回转运动，形成具有特殊结构的缆
型纺纱线。
? 问题：它与 Sirospun的不同之处？
? 二、缆型纺纱线的结构特征
? 如图
? 三、缆型纺纱的物理性能
新 型 复 合 纱 线
? 一、混纤丝和混合丝
? 1、基本概念
? 混纤丝一般为相同的聚合物而线密度不同的单丝的复
丝。通过丝束的不同集聚，不同集束方式达到改变长
丝的各种特性。
? 混合丝指用两种或两种以上不同的单丝混合在一起。
这两种丝可以是同种聚合物，也可以是不同聚合物而
不同特性的。
? 混纤丝和混合丝可以运用不同的复合方法，如：并列、
皮芯、镶嵌、随机分布、特殊结合、合股、交捻、花
式等，获得不同的效果。
? 2、混合丝的效果
? 混合丝的变化主要在于：
? （ 1）改变纤维之间的关系，如排列、间隙、
摩擦、体积、卷曲。
? （ 2）改变丝束的结构：内部和外部、纵向和
横向、芯鞘。
? （ 3）改性：利用不同纤维的组合，达到物理、
机械、化学、几何等性能的改变。
? 混合丝的效果：
? （ 1）外观：通过不同方式的混合可以获得短
纤化、自然化、光泽柔和，有混色纱、花色纱
的效果。
? （ 2）手感：蓬松，柔软，悬垂性好。
? （ 3）性能：可改变吸水透气性、防水性、防
寒保暖性、防静电、防起球等多种性能。
? （ 4）产品风格：运用不同的混纤方式，可获
得不同的风格，如仿真丝、仿毛、茸毛织物、
绉织物、弹性织物等。
? （ 5）品种：混纤丝方法多、品种多、效果好，
可以使产品多样化、多变化、特色化、高档化。
二、多异多重复合变形丝
? 1、多异多重复合变形丝的定义及特性
? 定义,具有异线密度、异截面形状、异弯曲刚
度、异模量、异收缩率等多异特性，经牵伸、
加弹、网络、空气变形等多重复合加工而成的
涤纶长丝。
? 结构特点,具有皮芯结构，外层是具有异形截
面低收缩率的较细长丝，内层是具有不同截面
高收缩率的较粗的长丝。
? 特性,具有 外松内紧、外柔内刚、外细内粗,
外曲内直 的特点。
? 2、变形加工方式
? （ 1）空气变形加工：将原丝超喂入喷嘴，在高速气流
作用下，沿喷嘴行进，从变速端吹出形成空气变形纱
（ ATY）。
? （ 2） 假捻变形：利用合成纤维的热塑性，将复丝加捻，
是各根单丝呈螺旋卷曲状态并进行热定型，然后退捻。
退捻后，单丝仍保留卷曲状态，从而提高丝束的蓬松
性和弹性，成为具有高收缩性、高蓬松性的假捻变形
丝（ DTY）
? （ 3） 空气、假捻复合变形
? （ 4）三异混纤涤纶低弹网络丝：从同一喷丝板纺制异
线密度、异截面、异收缩率的丝束，在进行假捻变形
或与拉伸丝网络形成混纤涤纶低弹网络丝。
? （ 5）假捻法粗细变形纱：在高速牵伸变形机上，经不
均匀拉伸在纤维轴向产生随机分布的粗细节。
? 3、多重变形纱的结构与性能
? 多重变形加工是两种变形方法或多种变形方法
的组合。如 ATY+DTY或 DTY+ATY。
? 4、三异混纤涤纶低弹网络丝结构及织物性能
? 结构特征,截面有细旦圆形、粗旦圆形和三叶
形，大部分细旦圆形纤维处于纱芯部分，而纱
芯由粗旦圆形和三叶形纤维构成。高收缩长丝
趋于纱芯部分，低收缩长丝向外扩张形成弓形。
? 织物服用性能,较粗的纱芯提供足够的挺括性
和折皱回复性；较细的作皮丝提供柔软的手感；
收缩率的差异使纱线蓬松，形成多层次结构，
织物具有凹凸感。
新 型 织 物
? 一、防水透湿织物
? 1、拒水整理的高密织物
? 织物密度是普通织物的 20倍，不经拒水整理可
耐 9.8× 103~1.47 × 104Pa的水压，经过拒水
整理可达到更高要求。目前世界上主要生产公
司及著名商标有：
? 赫司特公司使用 Trevira-Finesse(0.56dtex)聚
酯纤维制造的 CLMAGUARD；
? ICI公司利用 TACTLE微纤（ 0.44dtex） 织造的
MICROSPIRIT；
? BURLINGTON’S公司生产的 VERSATECH；
? YORAY公司生产的织物 H2OFF；
? KURARAY公司生产的 ARCUS织物。
? 2、压层织物
? 其工艺特点是使用一种功能性的隔离层与织物
“胶合”。一般使用圆网印制法、喷涂法和网
状层压法。著名生产商有美国 W.Lgore &
Associates公司开发的 Gore-tex织物； Akzo
Nobel公司的 Sympatex织物；英国 Porvair公
司开发的 Porelle膜等。
? 3、涂层织物
? 涂层技术目前主要使用浆辊涂层法、刮刀涂层
法以及转移涂层法等。
? 防水透湿织物分两种：一种是微孔涂层，另一
种是无孔亲水涂层，主要是涂层剂不同。
?二、新型医用（血液）屏蔽织物
?新型医用屏蔽织物应既有拒血液性，又
有穿着舒适性。因此，要通过特殊织物
结构和原料实现拒液性和透湿性的平衡
和统一。
?设计原则：血液屏蔽织物由 拒液层 （最
外层）,吸湿层 （中间层）,导湿层
（最内层）组成，各层具有不同的功能。
并进行拒液整理和抗菌整理。
? 三、智能型抗浸服面料
? 采用在纤维表面引入刺激响应性高分子凝胶层
是智能型抗浸服面料开发的新途径。
? 刺激响应高分子凝胶在一定条件下可发生体积
相转变，即由膨胀状态转为收缩状态，或由收
缩状态转为膨胀状态。
? 在干燥状态下,接枝凝胶层收缩，织物上大量
的空隙保证人体散发的汗气透过，满足穿着舒
适性的要求； 当浸入水中时,接枝凝胶层快速
溶胀，将孔隙封闭，从而具备良好的抗浸性能。
复 合 材 料
复合材料的定义及其分类
? 一、复合材料的定义
? 复合材料是由两种或两种以上的单一材料，用物理或
化学的方法经人工复合而成的一种固体材料。它具有
成分中任何单一材料所不具备的特性。如果复合材料
中含有纤维、纱线或织物，则称之为纺织复合材料。
? 现代材料学所讨论的复合材料一般指纤维增强、颗粒
物增强或自增强的高分子聚合物基、陶瓷基或金属基
的复合材料。现代复合材料学科包括增强材料、基体
材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能及其测
定等方面，并逐步形成了一门与化学、物理、力学及
各种应用学科有关的跨学科性的材料学科。
? 二、复合材料的命名
? 复合材料的命名习惯上把增强材料的名称放在
前面，基体的名称放在后面。例如，以玻璃纤
维和聚丙烯塑料构成的复合材料称为“玻璃纤
维增强聚丙烯基复合材料”，简称“玻璃纤维
聚丙烯复合材料”或“玻璃纤维 /聚丙烯复合材
料”。我国称为“玻璃钢”的复合材料，一般
是指玻璃纤维和不饱和聚酯树酯构成的复合材
料。
? 三、复合材料的分类
? （一）按用途分类
? 1、结构复合材料
? 利用复合材料各种良好的力学性能，例如比强度高、
比刚度大和抗疲劳性能好等优点，用于建造或构造结
构的材料。结构复合材料由基体和增强材料组成，增
强材料用于增强基体，基体材料起粘结作用。
? 2、功能复合材料
? 利用复合材料的物理、化学和生物学的功能作为主要
用途的，称为功能复合材料。
? （二）按基体材料分类
? 复合材料又可按基体材料的不同而分为聚合物基体复
合材料、金属基体复合材料和陶瓷基体复合材料。
? （三）按增强材料分类
? 1、粒子增强复合材料
? 在粒子增强复合材料中，基体起比较主要的作
用。比基体坚硬的增强微粒，均匀地分散在基
体之中，用以增强基体抗错位的能力，因而提
高了材料的强度和刚度，但同时也增大了脆性。
? 2、薄片增强复合材料
? 在这种复合材料中用以增强基体的薄片，在面
内任意两个方向都起增强作用。由于这种复合
材料的力学性能往往不如纤维增强复合材料，
因此很少用作结构材料。
? 3、纤维增强复合材料
? 这种复合材料由增强纤维和基体组成。
? 纤维增强复合材料由纤维的长短可分为短纤维
增强复合材料和长纤维增强复合材料。
? 纤维增强复合材料可分为单向短纤维复合材料
和杂乱短纤维复合材料。单向短纤维复合材料，
在纤维方向的强度和刚度最大，纤维起决定性
作用；在垂直于纤维的方向的强度和刚度，基
体起主要作用。杂乱短纤维增强复合材料，又
分为短纤维在平面内随即分布和空间随即分布
两种。纤维在材料中杂乱分布，它是准各向异
性。
四、复合材料的特点和性能
? （一）复合材料的特点
? 1、可综合发挥各种组成材料的特点。
? 2、可按对性能的需要进行材料的设计和制造。
? 3、可制成所需的任意形状的产品。
? （二）复合材料的性能
? 1、比强度高比刚度大
? 2、成型工艺性能好
? 3、材料性能可以设计
? 4、抗疲劳性能好
? 5、破损安全性能好
? 6、减振性能好
? 7、热稳定性好
五、纺织复合材料的应用
? 不同的纺织复合材料，造价与性能不同，应用领域也
不同。纺织复合材料率先在航空航天领域应用，并对
其他领域起到启迪与促进作用，到目前为止，纺织复
合材料几乎已渗透到所有的技术领域。
? 一、航空航天工业
? 二、船舶工业
? 三、汽车工业
? 四、体育用品
? 五、军事工业
? 六、医疗卫生

纺织纤维的
内部结构
纺织纤维的内部结构
? 纺织纤维内部结构主要可以分为三层：
?大分子结构
?超分子结构
?形态结构
一、大分子结构
（一）大分子结构的基本特点
1,由许多相同或相似的原子团彼此以共价键联结
而成 。 这些相同或相似的原子团称为大分子的单
基 。
2,组成高聚物大分子的单基数目称为聚合度 。 纤维
中各个大分子的聚合度不都是相同的, 它们具有一定
的分布, 这称为高聚物大分子的多分散性 。
3、由于化学键而引起的原子在空间的排列形式称为
构型。大分子的构型有线型、枝型、网型三种。纺
织纤维的大分子大多属于线型构造。羊毛纤维角朊
大分子之间有一些二硫键 — S— S— 连接，可属于网
型构造。
?（ 二 ） 键的内旋转, 大分子的构象
和柔曲性
?1,内旋转,大分子链中的单键能绕
着它相邻的键按一定键角旋转 。
?2,构象,由于键的内旋转引起的大
分子中原子在空间的排列形式 。
?3,大分子的柔曲性,大分子内旋转
的难易程度 。
（三）大分子结构对纤维性能的影响
大分子结构 对纤维性质的影响
单基的化学结构、
官能团的种类
大分子上亲水基
团的多少和强弱
纤维的耐酸、耐碱、耐光以及染色等化学性能。
纤维的吸湿性
大分子的聚合度
纤维的力学性质，特别是拉伸强度。
聚合度达到临界聚合度时，纤维开始有强力。纤维强力随
平均聚合度的增大而增大。当聚合度增大到一定值时，纤
维强力不再增大。
大分子的柔曲性 影响纤维的弹性、柔软性和变形能力。
决定
决定
决定
二、超分子结构
? 超分子结构又称为 聚集态结构, 指纺织纤维中大
分子间的结构关系 。
（一）大分子间的结合力
纺织纤维大分子间的结合力有 范德华力, 氢键,
盐式键和共价键 四种, 其中以 范德华力和氢键 为主 。
? （ 二 ） 结晶度
? 1,纤维内某些区域由于大分子的侧吸引力使大分子相
互整齐稳定地排列成具有高度的几何规整性, 称为 结
晶结构或有序结构 。
? 纺织纤维的大分子极少有严格的三维空间的结晶结
构, 但习惯上仍将排列整齐有规律的区域称为 结晶区 。
另一些区域的大分子随机弯曲配置, 排列不规则, 称
为 无定形区 。
? 2,纺织纤维内部结晶部分占整根纤维的百分比称为 结
晶度 。
? （ 三 ） 取向度
? 指纤维内大分子链主轴与纤维轴平行的程度 。
（四）超分子结构对纤维性能的影响
结晶度的大小 纤维的吸湿性、染色
性、密度、力学性质
取向度 纤维的强度和伸长。
取向度高时，纤维强
度较大，伸长能力较
小。
三、纺织纤维的形态结构
?形态结构指测试手段能看到的结构, 又分为
微形态结构和宏形态结构 。
?微形态结构 指电子显微镜能观察到的结构,
如微纤, 微孔等 。
?宏形态结构 指光学显微镜能观察到的结构,
如皮芯结构, 截面形态等 。
纺织纤维
的鉴别
纺织纤维的鉴别
? 纤维鉴别的基本步骤：
?,判断纤维的大类；
?,具体分出品种；
?,作最后验证 。
第一节 纺织纤维的常规鉴别法
?一, 手感目测法
? 是最简单最常用的一种鉴别方法 。
它是根据纤维的外观形态, 色泽, 手感
及拉伸等特征来区分各种纤维 。
? 此法适用于呈散纤维状态的纺织原
料 。
二、显微镜观察法
? 显微镜观察法是根据各种纤维的纵面,
截面形态特征来识别纤维 。 天然纤维有独特
的形态特征, 因此用显微镜鉴别法易于鉴别
出来 。 而大部分化学纤维的截面特征不太明
显, 因此必须把显微镜鉴别法与其他方法结
合起来进行 。 通常是用显微镜进行初步鉴别
后, 还须用其他方法加以验证 。
三、燃烧法
?燃烧法是鉴别纺织纤维的一种快速而简
便的方法 。 它是根据纤维的化学组成不
同, 燃烧特征也不同, 从而粗略地区分
出纤维的大类 。
? 适用于单一成分的纤维, 纱线和织
物, 不适用于混合成分的纤维, 纱线和
织物 。
鉴别步骤：
?将试样接近火焰, 观察试样在火焰热带中的反
应；
?将试样放入火焰中, 观察其燃烧情况；
?离开火焰, 观察其延燃的情况；
?用嗅觉闻燃烧时产生的气味, 并观察试样燃烧
后灰烬的特征等 。
?常见纤维的燃烧特征
四、化学溶解法
?化学溶解法是根据各种纤维的化学
组成不同, 在各种化学溶液中的溶
解性能不同的原理来鉴别纤维 。
?此法可靠, 准确, 适用于各种纺织
材料 。 常在用其他方法作初步鉴别
后, 再用溶解法加以证实 。
五、药品着色法
?根据各种纤维的化学组成不同, 对各种
化学药品有着不同的着色性能, 由此可
迅速鉴别纤维 。 适用于未经染色或未经
整理剂处理过的单一成分的纤维, 纱线
和织物 。
?国家标准规定的着色剂为 HI-1号纤维鉴
别着色剂 。 目前常用的还有碘 -碘化钾溶
液和锡莱着色剂 A。
六、密度梯度法
?密度法是根据各种纤维具有不同密度的特点来
鉴别纤维的 。
?测定纤维的密度不但可以了解纤维的基本物理
性能, 而且可以作为研究纤维的某些超分子结
构和形态结构的一种有效手段 。
?测定纤维密度的方法很多, 其中常用的是密度
梯度法 。 这种方法是利用悬浮原理来测定固体
密度的一种方法 。
七、熔点法
?熔点法是根据某些合成纤维的溶解特性, 在化纤
熔点仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜下
观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点, 从而
鉴别纤维 。
?由于大多数的合纤没有确切的熔点, 因此该方法
一般不单独应用, 而是在初步鉴别后作为验证的
辅助手段 。
?此法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维与
织物 。
纺织材料的
吸湿性
纺织材料的吸湿性
?第一节 吸湿指标和测试方法
?一, 吸湿指标
?回潮率,指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,指纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重
的百分比 。
二、吸湿指标的测试方法
（ 一 ） 直接测试法
?1,烘箱干燥法
?原理,利用烘箱使纤维中水分蒸发, 然后称得干重,
按公式计算材料的回潮率 。
?特点,结果比较稳定, 准确性高, 温度易控制, 但费
时较多, 耗电量大 。 目前是日常测试的主要方法, 并
用以核对其他方法的准确性 。
?温度控制,利用水银触点式温度控制器 。
称取干重的方法：
1） 箱内热称：操作简便, 目前大多采用
这种方法 。 但称得的干重偏重 。
2） 箱外热称：称得的重量偏轻, 且结果
稳定性差 。
3）箱外冷称：称得的重量准确但操作较
麻烦，实用于小量试样。
2、红外线干燥法
?特点：烘干迅速，设备简单，耗电省，但温
度无法控制，受热不均。
3、其它方法
? 真空干燥法：工作简便，试样用量少，测试结果精
确可靠。
? 高频加热干燥法：快速准确，热损耗小，受热均匀，
但设备费用高，投资多。
? 吸湿剂干燥法：结果精确，但费时，多用于科学研
究。
间接测试法
? （一）电学测定
? 1,电阻测湿仪,利用纤维在不同的回潮率下具有
不同的电阻值，通过测电流的大小，可知回潮率的
大小。
? 2,电容测湿仪,以一定量的纤维材料，放在一定
容量的电容器中，由于纺织材料和水的介电常数相
差很大，材料含水量的变化引起电容的变化，从而
通过测电容的变化而测定回潮率
? （二）微波吸收法
利用水和纤维对微波的吸收和衰减程度不同，根据微
波通过试样后的衰减情况，借以测得纤维的含水率或
回潮率。
微波测试仪器包括微波源、接受检测部和中间波导部
等基本部分所组成。
特点：不必接触试样，快速方便，分辨能力高，可连
续测定，便于生产上的自动控制 。
（三）红外光谱法
? 水对红外线不同的波长有不同的吸收率，而吸水量又
与纤维中水分的含量有关，根据试样对红外光谱的吸
收图谱，从而推测试样的回潮率。
纺织纤维的吸湿机理
? 一、纤维的吸湿机理
? 1、表面吸附 —— 水分子停留在纤维表面
? 2、化学吸着水 —— 水分子与亲水基团结合
? 3、毛细凝结水 —— 水分子进入纤维的微孔和缝隙
? 二、平衡回潮率
? 当大气条件一定时，经过一定时间，纤维吸收的水分
子与从纤维中脱离的水分子数量相等，纤维的回潮率
趋于一个稳定值。处于这种平衡状态的纤维回潮率就
称为平衡回潮率。
? 三、吸湿滞后性
? 1、定义 （见图）
? 在相同大气条件下，从放湿得到的平衡回潮率高于吸
湿平衡得到的回潮率，这种现象称为吸湿滞后性或吸
湿保守性。
? 2、形成原因
? 1、吸湿时，水分子进入纤维的无定形区，大分子间距
离增加，少数连接点被拆开而与水分子形成氢键。放
湿时，水分子离开纤维，但由于大分子上极性基团与
水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间距离
也不能恢复到原来情况，因而保留了部分水分子。
? 2、纤维吸湿后由干结构变为湿结构，分子间距离增加。
放湿时，水分子脱离后，湿结构中的活性基团变成游
离基，由于分子间距较大，游离基很容易吸收水分子。
因而就产生了吸湿滞后现象。（如图）
? 四、吸湿等温线
? 在一定温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮
率和大气相对湿度的关系曲线。
? 常见纤维的吸湿等温线如图
? 吸湿等温线的规律：
? 1、曲线呈上升趋势，表明随着相对湿度的增大，纤维
的回潮率增大。
? 2、形状都呈反 S形。说明各种纤维的吸湿机理基本一
致，即在相对湿度很小时，回潮率增加率较大；相对
湿度很大时，回潮率增加率也较大；但在中间阶段，
回潮率增加率则较小。
? 形成原因如图
? 由吸湿等温线和放湿等温线表示吸湿滞后性如图
影响纺织材料吸湿性的因素
? 影响吸湿性的因素有内因和外因两个方面：
? 一、内因
? 1、亲水基团的多少和极性大小
? 2、纤维的结晶度
? 3、纤维的比表面积和内部空隙
? 4、纤维内的伴生物和杂质
? 二、外因
? 1、相对湿度的影响 —— 吸湿等温线
? 2、温度的影响 —— 一般情况，温度上升，纤维的回潮
率会下降。如图
? 3、空气流速的影响
? 当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。
? 五、标准回潮率和公定回潮率
? 1、标准回潮率：纺织材料在标准大气条件下放置一段
时间后所达到的平衡回潮率。我国规定的标准大气状
态是一个大气压下温度为 20± 3℃,相对湿度为 65
± 3%。
? 2、公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种
纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。
? 六、调湿和预调湿
? 调湿是将纺织材料在标准空气条件下放置一定时间，
使其达到标准回潮率。其目的是消除回潮率对纤维性
能的影响。
? 预调湿是将纤维在低温下（ 45 ± 2℃ ）预烘，使其回
潮率低于标准回潮率。其目的是为了保证调湿通过吸
湿过程进行，从而避免吸湿滞后性对纤维回潮率的影
响。
吸湿对纤维性质和纺织工艺的影响
? 一、吸湿对纤维性质的影响
? 1、对重量的影响：吸湿后重量增加，因此计
算纺织材料重量时，必须折算成公定回潮率时
的重量（公量）。
? 2、吸湿膨胀：具有各向异性，即横向膨胀远
远大于纵向膨胀。
? 3、对密度的影响：开始阶段，水分子进入是
重量增加而体积变化不大，因而密度增加。待
水分子充满孔隙 后再吸湿，纤维体积明显膨胀，纤
维密度变小。
? 4、对力学性质的影响
? 一般纤维，回潮率增大，强力下降，伸长增大；
? 棉、麻、柞蚕丝，回潮率增大，强力增大，伸长增大。
? 5、对电学性质的影响
? 回潮率增大，质量比电阻下降
? 6、吸湿放热
? 纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子
被纤维分子上的极性基团吸引而与之结合，分子的动
能降低而转换为热能释放出来。
? 纤维在一定回潮率下吸着 1克水放出的热量称为吸湿微
分热。
? 在一定温度下,1克重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完
全润湿时所放出的总热量，称为吸湿积分热。
? 二、吸湿对纺织工艺的影响
? 1、纺纱工艺方面
? 湿度太高，纤维回潮率太大，不易开松除杂，纤维易
相互扭结使成纱外观疵点增多。
? 湿度太低，回潮率太低，会产生静电现象。对棉纤维，
断头率增加。
? 2、织造工艺方面
? 棉织工艺：湿度太低，纱线回潮率太小时，纱线发毛，
会造成断头增多，开口不清而形成疵点。所以棉织车
间一般相对湿度控制较高。
? 3、针织工艺方面
? 湿度太低，纱线回潮率太小，纱线发毛发硬，成圈时
易碎，增加断头。
? 湿度太高，纱线回潮率太大，纱线与机件间摩擦增大，
张力增大，织出的织物较紧。
纱线分类
? 一、按结构和外形分
? （一）长丝纱
? 1、单丝纱 指长度很长的单根连续纤维。
? 2、复丝纱 指两根或两根以上的单丝合并一起的丝
束。
? 3、捻丝 复丝加捻即成捻丝。
? 4、复合捻丝 捻丝再经一次或多次合并、加捻即成。
? 5、变形丝 化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺
旋、环圈等外观特征而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱。
? （二）短纤纱
? 1、单纱 由短纤维集束成条，依靠加捻而成。
? 2、股线 两根或两根以上单纱合并加捻而成。
? 3、复捻股线 由两根或多根股线合并加捻而成。
? 4、花式捻线 由芯线、饰线和包线捻合而成。
? 5、花式线 主要有膨体纱和包芯纱。
编织变形丝
假捻变形丝
? 二、按组成纱线的纤维种类分
? 1、纯纺纱线 用一种纤维纺成的纱线。
? 2、混纺纱线 用两种或多种纤维混纺而成的纱线。
? 三、按纺纱工艺、纺纱方式分
? （一）按纺纱工艺分
? 分为棉纱、毛纱、麻纺纱、绢纺纱。
? （二）按纺纱方式分
? 分为环锭纱、新型纺纱
? 四、按组成纱线的纤维长度分
? 1、棉型纱线用原棉或棉型纤维在棉纺设备上加工而成。
? 2、毛型纱线用羊毛或毛型纤维在毛纺设备上加工而成。
? 3、中长纤维纱线 用长度、细度介于毛、棉之间的纤
维在专用设备上加工而成，具有一定毛型感的纱线。
? 五、按纱的用途和粗细分
? （一）按纱的用途分
? 1、针织用纱
? 2、机织用纱 要求粗细均匀，结头和粗细节少
? 3、起绒用纱 供织入绒类织物，形成绒层或毛层的
纱
? 4、特种工业用纱
? （二）按纱的粗细分
? 棉型纱可分为：
? 1、特细特纱 线密度在 10tex及一下的纱
? 2、细特纱 线密度在 11～ 20tex的较细的纱线
? 3、中特纱 线密度在 21～ 31tex的纱线
? 4、粗特纱 线密度在 32tex以上的纱线
纤维和纱线的
细度
纤维和纱线的细度指标及测试
? 一、细度指标及换算
? 纤维和纱线的细度指标分为直接指标和间接指
标两大类。
? 1、直接指标：直径、宽度、截面积，其中常
用的是直径。
? 直径 —— 圆形截面的纤维和纱线适用。纤维中
只有羊毛纤维用直径表示细度。
? 2、间接指标
特数（号数）,1000米长的纤维或纱线在公定回潮率下
的重量克数。单位是特克斯（ tex)
旦数,9000米长的纤维或纱线在公定回潮率下的重量克
数。单位是旦（ den)
Ntex= 1000× GkL
Nden= 9000× GkL
? (2)定重制
? 公制支数：公定回潮率时每克纤维的米数。
? 英制支数：
? 棉型纱线：在公定回潮率时 1磅纱线中有多少个 840码
的长度数。
Nm= LG
k
Ne= Le840× G
e
k
? 3、细度指标间的换算
? （ 1）间接指标间的换算：
? 旦尼尔和公制支数的换算,Nden× Nm=9000
? 特克斯和公制支数的换算,Ntex× Nm=1000
? 特克斯和旦尼尔的换算,Nden÷ Ntex=9
? （ 2）间接指标与直接指标间的换算
? 二、细度指标的测试
? 1、直径的测试 —— 显微镜法
? 2、间接指标的测试：
? 纤维 —— 中段切断称重法、气流仪法、振动法；
? 纱线 —— 缕纱称重法
? 三、股线的细度表示方法
? 特数制：单纱特数 × 合股数
? 支数制：单纱支数 /合股数
纱线细度的不均匀性
? 一、纱线细度不匀率的指标
? 1、平均差系数
? 2、变异系数
? 3、极差系数
? 二、纱线线密度不匀率的测试方法
? 1、目光检验法（黑板条干法）
? 根据标准样照评定细纱的条干级别。棉纱条干
级别分为优级、一级和二级。
? 此方法得到的是短片段纱的直径不匀。
? 2、切断称重法
? 称取绞纱的重量，计算绞纱间的重量不匀率来
表示纱线的线密度不匀情况。
? 它反映了一定长度纱线之间的线密度不匀情况。
3、光电式条干均匀度试验仪测试法
? 工作原理见图
? 优点：可以排除纱线回潮率对测定结果的影响，
且被测纱线不变形。
? 缺点：反映某一平面的阴影轮廓不匀，对评定
不规则截面纱线不匀率时会失真。
? 4、电容式条干均匀度试验仪测试法
? 目前使用最广泛的是乌斯特（ Uster)电容式条
干均匀度仪，它由检测仪、控制仪、波谱仪、
纱疵仪组成。（如图）
? 主要功能：
? （ 1）画出不匀率曲线（如图）
? （ 2）显示纱条不匀率 —— 平均差系数 U%和变
异系数 CV%。
? （ 3）作出波谱图 根据波谱图可以分析纱条
不匀的原因。（如图）
? （ 4）记录粗节、细节、棉结疵点数。
? 电容式条干均匀度反映的是重量不匀率
纱线的加捻与纤维
在纱中的几何配置
第一节 纱线的加捻
? 一、加捻的意义、指标及其相互换算
? （一）加捻的意义
? 加捻是使纱条的两个截面相对回转。对短纤纱来说，
加捻是成纱的必要手段。对长丝纱和股线来说，加捻
是为了形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构。
? （二）表示加捻方向的指标
? —— 捻向
? 捻向是根据加捻后纤维在纱中的倾斜方向而定的，有 Z
捻和 S捻两种。（ 如图 ）
? 大多数单纱采用 Z捻。一般当单纱采用 Z捻，股线采用
S捻。
? （二）表示加捻程度的指标
? 1、捻度
? 纱线加捻时，两个截面的相对回转数称为捻回数。
? 纱线单位长度的捻回数称为捻度。
? 特数制捻度 Ttex的单位长度是 10cm。
? 公制支数制捻度 Tm的单位长度为 1m。
? 英制捻度 Te的单位长度为 1in。
? Ttex=3.937× Te=0.1× Tm
? 捻度不能用来比较不同粗细纱条的加捻程度。
? 2、捻回角
? 加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角。（如图）
? 图中 β角为捻回角，反映了加捻后纤维的倾斜程度，可
以比较不同粗细纱条的加捻程度。
? 3、捻幅
? 加捻时，纱截面上的一点在单位长度内转过的弧长称
为捻幅。（如图）
? 由图可见，捻幅实际就是捻回角的正切，所以它也能
表示加捻程度的大小。
? 4、捻系数
? 实际生产中常用捻系数来表示纱线的加捻程度。
? 它是根据纱线的捻度和特数或支数计算而得的。
? 特数制捻系数 ?tex=Ttex√ Ntex
? 公制支数捻系数 ?m=Tm/ √ Nm
? 英制捻系数 ?m=Te/ √ Ne
? 二、捻度的测试
? 目前常用的捻度测试方法有两种：
? 1、解捻法 将试样完全解捻后在回转夹头
的计数盘上读得回转数，即为该段试样的捻回
数，从而进一步计算出捻度。
? 此法适用于长丝纱和股线。
? 2、张力法 使一定张力下一定长度的纱解捻，
然后再反向加捻相同的捻回数，最后读数是该
段纱捻回数的 2倍。
? 短纤纱采用此法。
? 两种方法所用仪器都是 Y331型纱线捻度机。
（如图）
? 三、加捻对纱线性质的影响
? 1、加捻对纱线长度的影响 —— 捻缩
? 捻缩大小有捻缩率表示，它指加捻前后纱条长
度的差值占加捻前原长的百分率。
? 股线捻缩的大小以加捻后股线的长度与加捻前
单纱的长度来计算。
? 单纱的捻缩率随捻系数的增大而变大。
? 同向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大而变大；
反向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大，开始
减小，然后增大。（见图）
μ= L0- L1L
0 × 100%
? 2、加捻对纱线密度和直径的影响
? 当捻系数增大，纱内纤维密集，使纱的密度增
加，而直径减小；
? 当捻系数增加到一定程度后，纱的可压缩性减
小，密度和直径就变化不大，相反由于纤维倾
斜直径可能稍加粗。
? 同向加捻的股线与单纱的变化相同；
? 反向加捻的股线，在捻度较小时，由于单纱的
解捻作用，会使股线密度减小，直径加大，随
着捻度的加大密度增大而直径减小。
? 3、加捻对纱线强度的影响
? 纱线断裂有两种情况：一是由于纤维间的滑脱而断裂，一是
由于纤维本身断裂而使纱断裂。当捻系数较小时，有利因素
大于不利因素，纱线强度随着捻系数的增加而增大；当捻系
数增加到一定值，再增加捻系数，不利因素大于有利因素，
纱线强力反而下降。
纤维对纱轴的向心压力增大，纤维间的
摩擦力增大，不易滑脱
加捻中捻度较多地分布在细节，使纱的弱
环得以改善
加捻的有利因素
纤维倾斜，纤维强力在纱轴向的分力降低
加捻张力影响纤维承受拉伸的能力
加捻的不利因素
? 纱线强度达到最大值时的捻系数叫 临界捻系数 。
? 工艺设计中一般采用小于临界捻系数的捻度，以在保
证细纱强度的前提下提高细纱机的生产率。
? 捻丝的临界捻系数比短纤纱小得多。
? 同向加捻的股线，当单纱捻系数大时，股线强度随着
捻系数的增加而下降；当单纱捻系数小时，开始随着
捻系数增大，股线强力稍有上升，以后则随捻系数增
大强度下降。
? 反向加捻的股线，开始随着捻系数增加，平均捻幅下
降，股线强力下降。后来，由于捻幅分布逐渐均匀，
使纤维均匀受力，股线强度上升。当各处捻幅分布均
匀时（双股线股线捻系数与单纱捻系数比值等于
1.414时）表现出股线强度最高。
? 4、加捻对纱线断裂伸长率的影响
? （ 1）单纱
? 一般捻系数范围，有利因素大于不利因素，所以，随
着捻系数的增加细纱断裂伸长率增大。
? （ 2）股线
? 同向加捻的股线，随捻系数增大，断裂伸长率增大；
? 反向加捻的股线，开始随着捻系数增大，断裂伸长率
稍有下降，以后又呈上升趋势。
纤维伸长变形加大，影响承受变形的能力
加捻后，纤维间较难滑动
不利因素
有利因素 纤维倾斜角加大，受拉时有使倾斜角减小
的趋势，从而使细纱伸长增加
? 5、加捻对纱线光泽和手感的影响
? 纱的捻系数较大时，光泽较差，手感较硬。
? 股线的光泽和手感主要取决于表面纤维的倾斜
程度。外层纤维捻幅大，光泽就差，手感就硬；
外层纤维捻幅小，光泽就好，手感柔软。
? 双股线反向加捻，当股线捻系数与单纱捻系数
的比值等于 0.707时，外层捻幅为零，即纤维
平行于股线轴线，此时股线光泽优良，手感柔
软。
第二节 纤维在纱中的几何配置
? （一）纤维在纱中的几何形状
? 1、短纤维环锭纱
? 纤维在纱中多次内外转移，形成复杂的圆锥形螺旋线。
（如图）
? 2、捻丝
? 捻丝中单丝也是呈半径变化的复杂圆锥形螺旋线。
? （二）纱的毛羽
? 1、定义
? 短纤纱中纤维的两端在加捻三角区中因为不受张力而
被挤在纱的外层，就形成毛羽。
? 2、毛羽的形状
? （如图）
? 3、纱线毛羽对织物加工和风格的影响
? 毛羽多的纱线织成的织物手感松软，不滑爽，织纹不
清晰。
? 毛羽多的纱线在机织过程中会造成开口不清，针织过
程中会造成摩擦过大等弊病。
? 4、纱线毛羽的测试方法
? （ 1）目光评定法 直观，综合性强，但只能作比较
判断，没有具体数据。
? （ 2）烧毛失重法 采用烧毛方法去除毛羽，根据其
重量差值来评定纱线的毛羽情况。
? 此法简便，但变化条件较难控制，只能求得毛羽总重
量，准确度较低。
? （ 3）光学投影法
? 通过光电传感器对毛羽进行计数。可根据需要选取毛
羽设定长度和纱线片段长度。
? （ 4）静电法 利用高压电源使毛羽带电，然后用环
形电极将纱线毛羽的静电引出，根据毛羽负荷的静电
量来评定毛羽的数量。
? 此方法属于间接方法，难以准确地测定纱线的毛羽形
状和长度。
? 5、减少纱线毛羽的措施
? （ 1）合理选择原料
? 控制纤维的线密度、长度、整齐度及短绒率
? （ 2）合理的前纺工艺，提高纤维平行伸直度
? （ 3）防止纤维的扩散
? 适当选择各牵伸区的工艺参数，如罗拉隔距、
牵伸倍数、捻系数等。
? （ 4）减少对纤维的摩擦
纤维和纱线的
拉伸性质
纤维和纱线的一次拉伸性质
? 一、纤维和纱线一次拉伸断裂性质的基本指标及换算
? 1,强力 P 纤维或纱线能够承受的最大拉伸外力。
单位, 牛顿
? 2,强度 单位细度纤维或纱线的强力。可比较不同
粗细纤维或纱线的拉伸断裂性质。包括以下三个：
? （ 1） 断裂应力 δ 纤维或纱线单位截面积能承受的最
大拉力。单位,牛每平方毫米 。
? （ 2） 断裂强度 p 指每特或每旦纤维或纱线能承受的
最大拉力。单位,牛 /特 牛 /旦
δ= PS
Ptex= PN
tex
Pden= PN
den
? （ 3） 断裂长度 LP 设想将纤维连续悬吊起来，直到
它因自重而断裂的长度，即重力等于强力时的纤维长
度。单位,千米
? 3、断裂应力、断裂强度和断裂长度的换算
? 断裂应力和断裂强度的换算,δ=r× ptex
? δ=9× r× pden
? 特数制断裂强度和旦数制断裂强度的换算：
? ptex=9 × pden
? 断裂长度和断裂强度的换算：
LP= Pg × Nm (km)
LP= Ptexg LP= Pdeng
? 4、断裂伸长和断裂伸长率
? 5、强力不匀率和伸长不匀率
? 二、拉伸曲线及有关指标
? （一）拉伸曲线
? 1、负荷伸长曲线 以负荷为纵坐标，伸长为横坐标
的拉伸过程图。（ 如图 ）
? 对不同粗细和不同长度的纤维或纱线没有可比性。
? 2、应力应变曲线 以相对负荷（通常以牛 /特表示）
为纵坐标，伸长率为横坐标得到的曲线。
? 可比较不同粗细和不同长度的纤维或纱线的拉伸情况。
? （二）拉伸曲线的有关指标
? 1、初始模量
? 定义,指纤维或纱线拉伸曲线上起始段直线部分的应
力应变的比值。应力应变曲线上，反映为曲线起始段
的斜率。
? 意义,初始模量的大小表示纤维在小负荷下变形的难
易程度，它反映了纤维的刚性。
? 2、屈服应力与屈服伸长率
? 屈服点,拉伸曲线上伸长变形由较小转向较大时的转
折点。其对应的相对负荷和伸长率就是屈服应力和屈
服伸长率。
? 屈服点的求法有三种,如图
? 意义,屈服点以前的伸长变形是弹性变形，屈服点以
后的变形是塑性变形。屈服点高，纤维的弹性好。
? 3、断裂功、断裂比功和功系数
? 断裂功,拉断纤维材料所作的功。在负荷伸长曲线上，
断裂功就是曲线下的面积。
? 断裂功对不同粗细和长度的试样没有可比性 。
? 断裂比功：拉断单位细度（ 1特或 1旦）单位长度
（ 1cm） 纤维材料所需的能量牛厘米。单位常用牛每
特或牛每旦表示。
? 它对不同粗细和长度的纤维材料具有可比性。
? 功系数,断裂功与强力和断裂伸长乘积之比。
? 意义：断裂功、断裂比功和功系数的大小说明纤维的
韧性 。当断裂功、断裂比功和功系数较大时，纤维受
拉伸时能吸收较大的能量，因此它不易被破坏，韧性
较好，而且耐磨，其制品坚牢度好。
? 三、常见纤维的拉伸曲线
? 四、拉伸断裂性质的测试
? 1、摆锤式强力仪
? 工作原理：利用力矩平衡原理（ 见图 ）
? 强力由摆锤的摆动角度测定。
? 伸长由上、下夹持器下降距离之差得到。
? 属于等速牵引式强力仪
? 2、杠杆式强力仪 —— Pressley强力仪
? 工作原理：利用杠杆平衡原理（ 见图 P212）
? 属于等加负荷式强力仪
? 3、电子式强力仪
? 测力机构：张丝式传感器
? 测伸长机构：由带动下夹持器的步进电机的转速得到。
? 五、纤维的拉伸断裂机理及影响纤维强、伸度的因素
? （一）纤维拉伸断裂机理
? 纤维的断裂由于,大分子断裂 和 大分子相互滑脱 引起
? 纤维的伸长由于,大分子伸直、伸长、分子间滑移 引
起。
纤维受拉 无定形区大分子伸直 键长键角增大，大分子伸长
部分分子拉断
或抽拔出来
大分子断裂，大
分子相互滑移 纤维断裂
? （二）影响强、伸度的因素
? 1、内因
? 大分子结构：柔曲性和聚合度
? 超分子结构：结晶度和取向度
? 形态结构：孔洞、缝隙和形态结构的不均一性
? 2、外因
? （ 1）温湿度
? 随着温度的提高，纤维的强度下降而伸长增大；
? 随着相对湿度的提高，一般纤维，强度下降而伸长增
大；棉、麻纤维强度增大伸长增大。
? （ 2）试验条件
? 试样长度：试样长度长，测得的强度较低。
? 试样根数：随着试样根数增加，测得的束纤维强度折
算成单纤维强度会下降。
? 拉伸速度：拉伸速度大，测得的强力较大而伸长较小
? 六、纱线的拉伸断裂机理及影响强、伸度的因素
? （一）纱线的拉伸断裂机理
? 摩擦阻力等于纤维强力时纤维伸出长度称为 滑脱长度。
? 长度小于二倍滑脱长度的纤维，在纱线断裂时必定是
滑脱而不会断裂。
? 纱线伸长的原因,纤维的伸直、伸长；倾斜纤维沿轴
向排列；纤维间滑移。
长丝纱
受拉
伸直的纤维先
承受外力断裂
其它纤维承
受外力断裂
短纤纱
受拉
部分纤维滑脱
部分纤维断裂
? （二）影响纱线强、伸度的因素
? 1、纤维性质
? 纤维长度 较长,细度 较细 时，成纱强度 较高 ；纤维长
度 整齐度较好,细度 细而均匀 时，成纱条干均匀，成
纱 强度高 。
? 2、纱线结构
? 纱线结构对强伸度的影响主要反映在捻度。
? 3、混纺比
? 混纺纱的强度与混纺比有很大关系，它与混纺纤维的
性质差异特别是伸长能力的差异密切相关。
? （ 1）当两种纤维断裂伸长率接近时，随着强度的纤维
的混纺比的增加，混纺纱的强度上升。
? （ 2）当混纺的两种纤维断裂伸长率差异大时，受拉后
有两个断裂阶段。第一阶段伸长能力小的纤维先断；
第二阶段伸长能力大的纤维断裂。
多次反复拉伸性质
? 一、拉伸变形和弹性
? （一）拉伸变形的种类
? 1,急弹性变形 当外力去除后能 立即恢复 的
这一部分变形。它是由于纤维大分子的 键长、
键角变化 引起。
? 2,缓弹性变形 当外力去除后，能 缓慢地恢
复 的这一部分变形。它是由于弯曲的 大分子 逐
渐 伸直,倾斜的 大分子沿纤维轴向排列 形成的
变形。
? 3,塑性变形 外力去除后,不能恢复 的这一
部分变形。它是由于纤维大分子间 相互滑移 造
成的不可恢复的变形。
? （二）弹性
? 弹性是指纤维或纱线变形的恢复能力。
? 1、弹性的指标
? 表示弹性大小的指标是弹性恢复率或回弹率。
它指急弹性变形和一定时间的缓弹性变形占总
变形的百分率。
R?= L1-L2
L1-L0 × 100%
R?—— 弹性恢复率（％）
L0—— 纤维或纱线加预加张力时的长度
L1—— 纤维或纱线加负荷伸长后的长度
L2—— 纤维或纱线去负荷后加预张力的长度
? 2、影响弹性的因素
? 弹性的两个条件：适当的结合点和较大的局部
流动性。因此，纤维大分子由柔性大的软链段
和刚性大的硬链段嵌段而成的纤维的弹性优良
? 纱线的弹性除与纤维的弹性有关外，还与纱线
的结构有关。结构良好紧密的纱线弹性好。
二、蠕变和应力松弛
? （一）蠕变
? 定义：纤维材料在一恒
定拉伸外力的作用下，
变形随受力时间的延长
而逐渐增加的现象。
（如图）
? 形成原因：随外力作用
时间延长，大分子沿外
力方向伸展排列或产生
相对滑移而使伸长增加。
? （二）应力松弛
? 定义：纤维材料受外力
拉伸时保持一定，纤维
材料内的应力随时间的
延长而逐渐减小的现象。
? 形成原因：由于纤维发
生变形时具有内应力，
使大分子逐渐重新排列，
逐渐达到新的平衡位置，
形成新的结合点从而使
内应力逐渐减小。
三、疲劳特性
? 1、一种疲劳指对纤维施
加一不大的恒定拉伸力，
当外力所作的功累积到一
定程度，材料被破坏。
? 2、纤维经受多次加负荷、
去负荷的反复作用，因为
塑性变形的累积，纤维局
部损伤，形成裂痕，最后
被破坏的现象。图中 oa为
第一次加负荷； ab为停顿 ;
bc为去负荷； cd为去负
荷停顿； de为第二次加负
荷； od为第一次剩余变形。
? 表示疲劳特性的指标常
采用坚牢度,
? 它指纤维能承受的加负
荷、去负荷反复循环次
数。
? 坚牢度与纤维的弹性回
复率、屈服应力和断裂
强度有关。此外，每次
加负荷的大小对坚牢度
的影响很大，如图；当
负荷小到一定值时几乎
不会疲劳损坏。

纺织材料学
---CAI教程
成都纺织高等专科学校
纺织系 纺织教研室
纺织纤维及其分类
原 棉
目 录
纺织材料学简介
天 然 丝
麻 纤 维
毛纤维
化学纤维
纺织材料学简介
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 （纺织纤维）及其加
工制造的 半成品 （条子、粗纱等）,制品 （纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等）这些材料统称为
纺织纤维材料，简称纺织材料。
纤维原料
--棉花
半成品
--条卷、粗纱
制 品
--纱线、织物
纺织材料学 是研究纤维、纱线、织物及其半成品的结构、性能
，结构与性能的关系，及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规
律和技能的一门科学。
纺织材料学研究的主要内容是,纺织纤维、纱线、织物的基本
结构；纺织纤维、纱线、织物的物理性质，它们的工艺意义、指标
、测试方法、试验仪器的工作原理和使用，以及影响这些性质的因
素；纤维、纱线、织物的基本结构与物理性质的内在联系；纤维、
纱线、织物三者性质间的相互联系。
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 （纺织纤维）及其加
工制造的 半成品 （条子、粗纱等）,制品 （纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等）这些材料统称为
纺织纤维材料，简称纺织材料。
纺织纤维及其分类
一, 什么是纺织纤维？
细度很细, 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称为 纤维, 如棉花, 叶络, 肌肉,
毛发等 。
可以用来制造纺织品的纤维称为 纺织纤维 。
纺织纤维有以下特性：
一定的长度和细度
一定的机械性能（强力、变形、弹性、耐磨、柔软性等）
一定的吸湿性、导电性和热学性质
化学稳定性和良好的染色性能
特种工业用纺织纤维有特殊要求 。
二, 纺织纤维的分类
纺织纤维的种类很多，习惯上按它的来源分为天然纤维和
化学纤维两大类。 天然纤维 指自然界原有的，或从经人工培
植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。根据它的生
物属性又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
种子纤维：棉
植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等
叶纤维：剑麻 等
天然纤维 果纤维：椰子纤维
动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等
分泌液：蚕丝
矿物纤维 石棉
化学纤维 是用天然的或合成的高聚物为原料，主要经过化学
方法加工制造出来的纺织纤维。按原料、加工方法和组成成分的不
同，又分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维四类。
再生纤维
醋酯纤维
化学纤维
合成纤维
无机纤维
二醋酯纤维
三醋酯纤维
粘胶纤维
铜氨纤维
涤、锦、腈、维、氯、丙、氨纶
玻璃纤维、金属纤维、
陶瓷纤维、碳纤维
再生纤维素纤维
再生蛋白质纤维
特种纤维
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
二、棉纤维的生长发育与形态特征
三,棉纤维的化学组成及耐酸碱性
四,我国的主要棉区和品质评定
五、棉纤维性能与检验
（一）长度
（二）成熟度
（三）细度
（四）马克隆值
（五）强力与比强度
（六）疵点
总目录
1,陆地棉 又称为细绒棉, 因最早在美洲大陆种植而得名
,其纤维细度的长度中等, 手扯长度为 23--33mm,细度为 143-
-222mtex左右, 一般可纺粗于 10tex的棉纱 。
2,海岛棉 又称长绒棉, 原产美洲西印度群岛, 后传入北
美洲东南沿海岛屿种植, 故名 。 长绒棉纤维细长, 手扯长度在
33mm以上, 一般为 33--45mm,细度细于 143mtex,一般为 111--
143mtex左右 。 它品质优良, 是高档棉纺产品的原料 。
3、亚洲棉 又称粗绒棉，原产于印度，在中国种植已
有二千多年，故又称中棉。由于纤维粗短，只能适应个别纺织
品种的需要，近年大部为陆地棉所取代。
4、非洲棉 又称草棉，原产于非洲，品质与亚洲棉接
近，因纤维粗短，已逐渐淘汰。
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
（一）按棉花的品种分
（ 二 ） 按棉花的初加工分
棉花的初加工过程是指将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程
,称为 轧棉 又称 轧花 。 籽棉经轧花后得到的棉制品称为 皮棉 。
皮棉重量占原来籽棉重量的百分率称为 衣分率 。
根据籽棉加工采用的轧棉机不同, 得到的皮棉有锯齿棉和
皮辊棉两种 。 皮辊轧花机加工的皮棉称为 皮辊棉 ；用锯齿式轧
花机加工的皮棉称为 锯齿棉 。 锯齿轧棉一般附有排杂, 排僵设
备, 皮棉含杂低, 锯齿对棉纤维作用剧烈, 纤维损伤较皮辊棉
严重 。 由于锯齿轧棉产量高, 一般纺纱用棉大多用锯齿棉 。 皮
辊轧棉一般无除杂措施, 皮棉含杂高, 由于轧棉时对纤维和棉
籽作用缓和, 适宜加工长绒棉 。 锯齿棉与皮辊棉的品质特征见
下表：
（三）按原棉的色泽分
1,白棉 正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽
呈洁白、乳白或淡黄色，都称为白棉。棉纺厂使用的原棉，绝
大部分为白棉。
2,黄棉 棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤后枯死，铃壳上
的色素染到纤维上，使原棉颜色发黄。黄棉一般都属低级棉，
棉纺厂仅有少量使用。
3,灰棉 棉花在多雨地区生长时，棉纤维在生长发育过
程中或吐絮后，由于雨量多，日照少，温度低，使纤维成熟受
到影响，原棉颜色呈现灰白，这种原棉称为灰棉。灰棉强力低
、质量差，棉纺厂很少使用。
4,天然彩色棉 天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方
法，在棉花的植株上臵入产生某种颜色的基因，让这种基因使
棉株具有活性，从而使棉桃内的纤维变成相应的颜色而取得。
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人
们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选
育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
（一）棉纤维的形成
棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸长加
厚而成。一个细胞就长成一根纤维，它的一端着生于棉籽表面
，另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维，这就称为籽棉。棉纤
维的生长可分为 伸长期、加厚期和转曲期 三个时期。
（ 1）伸长期,为期约 25— 30天。在伸长期内，纤维主要长长
度而细胞壁极薄，最后形成有中腔的细长薄壁管状物。
（ 2）加厚期,当纤维初生细胞伸长到一定长度后，就进入加
厚期。这时纤维长度很少再增加，外周长也没有多大变化，只
是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而逐渐增厚，最后形成
一根两端较细中间较粗的棉纤维。加厚期约 25— 30天。
（ 3）转曲期,棉铃裂开吐絮，棉纤维与空气接触，纤维内水
分蒸发，胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋形，称为天然转曲
。这一时期称为转曲期。
二、棉纤维的生长发育与形态特征
（二）棉纤维的形态特征
1、棉纤维的截面形态
正常成熟的棉纤维，截面是不规则的腰圆形，中有中
腔。未成熟的棉纤维，截面形态极扁，中腔很大。过成熟
的棉纤维，截面呈圆形，中腔很小。（如图）
丝光棉截面 棉纤维截面
2、棉纤维的截面结构
棉纤维的截面由外向内主要
由初生层、次生层和中腔三个部
分组成。如图所示
初生层 是在棉纤维伸长期形
成的初生细胞壁，它的外皮是一
层极薄的腊质与果胶。棉腊使棉
纤维具有良好的适宜于纺纱的表
面性能，但在棉纱、棉布漂染前
要经过煮练以除去棉腊，保证染
色均匀。在外皮之下才是初生细
胞，初生细胞由网状的原纤组成
。
次生层 是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是
纤维素。由于每日温差的关系，大多数棉纤维逐日淀积一层
纤维素，形成了棉纤维的 日轮 。纤维素在次生层中以束状
小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形，并沿纤维长度方向有
转向。这是使棉纤维具有天然转曲的原因。次生层的发育加
厚情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况，它决定了棉纤
维的主要物理性质。
棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是 中腔 。同
一品种的棉纤维，外周长大致相等，次生层厚时中腔就小，
次生层薄时中腔就大。中腔内留有少量原生质和细胞核残余，
它对棉纤维颜色有影响 。
3、棉纤维的纵面特征
棉纤维纵向具有天然转曲，它的纵面呈不规则的而且
沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纤
维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物，转曲少。过成
熟棉纤维呈棒状，转曲也少。（如图）
三、棉纤维的化学组成及耐酸碱性
棉纤维的主要组成物质是纤维素。成熟正常的棉纤维纤
维素含量约为 94%。此外，含有少量的多缩戊糖、蛋白质、
脂肪、腊质、水溶性物质和灰分等。
由于棉纤维的主要组成物质是纤维素，所以它较耐碱而
不耐酸。酸会促使纤维素水解，使大分子断裂，从而破坏棉
纤维。稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用，但会
使纤维膨化。棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液中处理后，
纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使纤维呈现
丝一般的光泽。如果膨化的同时再给以拉伸，则在一定程度
上可改变纤维的内部结构，从而提高纤维的强力。这一处理
称为, 丝光, 。 但是，纤维素在浓碱作用下的降解也是十分
剧烈和迅速的，因此，棉纤维加工时必须避免长时间带碱并
与空气接触，以免纤维素受损。
四、我国的主要棉区和品质评定
（一）我国的主要棉区
我国棉区分布很广，一般可划分为黄河流域、长江流域、
西北内陆、辽河流域和华南等五大棉区。
(二 )品级检验
棉花品级是棉花质量的一个综合性指标，也是工商交接验
收的重要依据，它反映了棉花的内在质量。
品级依据,根据成熟度、色泽特征和轧工质量评定棉花品
级。
品级标准,细绒棉的锯齿棉和皮辊棉按国家分级标准分别
定为七级。一级最好，三级为标准级，七级以下为级外棉。一
至五级为纺用棉，六级及以下为废纺原料或作为民用棉絮。
品级标准分文字标准和实物标准。 文字标准 即各品级棉花
所应达到的条件，皮辊棉和锯齿棉各有规定。根据品级条件，
产生实物标准。 实物标准 是装入棉花品级标准盒中的各品级最
差的棉花实物，皮辊棉和锯齿棉各有七盒，均为各品级下限，
是评定棉花品级的依据。（见图）
棉花评级时，规定在室内北窗射入的正常光线下或符合
符合规定的人工光线下，手持棉样在实物标准前面与之对照，
以实物标准结合品级条件决定棉样品级。凡是标准以上或上
一级标准以下的棉样，均应评为本级。
（三）手扯长度检验
手扯长度 是用手扯尺量的方法所测得的原棉中根数最多
的纤维长度。 国家标准规定，手扯长度以 1mm为间距，分为
七档，见下表。其中 27mm为标准长度，五级棉花长于 27mm，
按 27mm计算；六、七级均按 25mm计算。
手扯尺量法 是取有代表性棉样 10g左右，双手平分，抽取
纤维束，靠手反复整理成没有疵点和游离纤维的、一端齐或两
头齐的平直棉束，放在黑绒板上，观察棉束两头对黑绒板的覆
盖情况，尺量两头不露黑绒板位臵线间的距离即得手扯长度。
（四）原棉标志
为了交接和使用上的方便，每批原棉在品级和手扯长度
决定后，规定把它们以代号形式刷在棉包上，称为原棉标志
（或唛头代号）。它是综合表示原棉色泽类型、轧棉方式、
品级、长度、成熟度（马克隆值）的代号标志。
原棉标志中以品级代号居左，长度代号居中，马克隆值
居右，皮辊棉在下方加横线，黄棉在前面加 Y，灰棉在前面加
G。
五、棉纤维性能与检验
（一）长度
1、棉纤维长度的不均一性 任何一批原棉，从中随
机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度都是不相等的、
长短不齐的，这叫棉纤维长度的 不均一性 。 它可以用棉纤维
的自然长度排列图和长度 -重量分布曲线直观地表达出来。如
果将一束试样从长到短逐根排列，并使各根纤维的一端在一
条直线上，就可得到棉纤维的自然长度排列图。（如图）
2、棉纤维长度的指标与检验 一组棉纤维长度指标一
般包括集中性指标和离散性指标两个方面。 集中性指标 如主体
长度、品质长度等； 离散性指标 如短绒率、基数、均匀度等。
因测试方法不同，各项指标的含义也不尽相同。常用的测试方
法有下列几种。
(1)罗拉式分组测试法 采用 Y111型罗拉式长度分析仪
。根据棉纤维长度分布特性，利用罗拉钳口控制长短纤维进
行等距分组称重，求得长度分布等各项指标。
(3)光电式不分组测定法 具有代表性的是美国思彬莱（
Spinlab）公司（现已被瑞士乌斯特公司购买）生产的 530型
纤维照影仪。它是利用特制的梳夹在取样器上随机抓取纤维
，经过梳理制成一个纤维平行伸直、均匀分布的试验须丛。
然后从距离梳夹根部 3.8mm处开始，以光线向须丛梢部进行光
电扫描来测定纤维长度的。测定的结果是以跨距长度来表示
。
(2) 梳片式分组测定法 采用 Y121型梳片式长度仪。它
利用一组钢针梳片将试样整理成一端平齐的棉束，然后由长
到短地将棉束的纤维按长度分成若干组，分别称其重量，计
算求得各项长度分布指标，包括上四分位长度（自最长纤维
至试样总重的 1/4处的长度）、主体长度、平均长度、整齐度
及短纤维率等。
所谓 跨距长度 （ S.L），是指光电扫描梳夹外面的纤维
须丛时，以距离梳夹根部 3.8mm处（即光电扫描处）的纤维
根数作为百分之百，如果扫描到相对于此处纤维根数某一百
分数时，光电扫描线到梳夹根部的距离。例如,2.5%S.L.、
50%S.L.分别为相对根数是 2.5%和 50%处离梳夹的距离。 2.5%
处的跨距长度与主体长度比较接近,50%处的跨距长度与
2.5%的跨距长度之比称之为棉纤维长度整齐度。通过仪器还
可以获得照影机曲线，如图。
（二）成熟度
1、棉纤维成熟度的概念 棉纤维的 成熟度 是指纤维胞
壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度。 胞壁愈厚，纤维
素淀积的愈多，成熟度愈高。成熟度与棉花品种、生长条件
有关，特别是生长条件的影响较大。 棉纤维成熟度不同，纤
维形态就不同。成熟度高，则中腔小、胞壁厚而腔宽与壁厚
的比值小。棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有关。正常成
熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹性好、有丝光，并有较多
的天然转曲，可产生较大的抱合力，成纱强度高。如果成熟
度过高或过低，由于纤维偏粗或偏细，反而成纱强度不高。
因此可以断言，成熟度是反映棉纤维质量的一项重要的综合
指标。
2、棉纤维成熟度的指标与检验 表示棉纤维成熟度的
指标有成熟度系数、成熟纤维百分率和成熟度比等。
成熟度系数 是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小（与
纤维形态有关，见图）所定出的相应数值，
即将棉纤维成熟程度分为 18组后所规定的 18个数值，最不
成熟的棉纤维成熟度系数定为零，最成熟的棉纤维成熟度
系数定为 5，用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟度
系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见下表。
成熟度比 是指棉纤维细胞壁的实际增厚度（指棉纤维细
胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比）与选定为
0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大，说明纤维越成熟
。成熟度比低于 0.8的纤维为未成熟纤维。
成熟纤维百分率 是指在一个试验试样中，成熟纤维根数
占纤维总根数的百分率。 成熟纤维 是指发育良好而胞壁厚的
纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈无转曲状。 不成熟纤维
是指发育不良而胞壁薄的纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后纤维
呈螺旋状或扁平状，纤维胞壁薄且透明。
棉纤维成熟度的测定方法较多，常用的有中腔胞壁对比
法、偏光仪法等。
成熟度系数与腔宽壁厚比值对照表
（三）细度
细度除与棉花品种和生长条件有关外，与成熟度也有密切
的关系。过成熟的纤维较粗，未成熟的纤维较细。中段称重法
是棉纤维细度检验的基本方法。 用 Y171纤维切断器在一束棉纤
维中部切取定长（ 10mm）的一段，称其重量，记数其根数，然
后计算出棉纤维细度的平均值。这种方法要求在标准试验条件
下进行。同品种的棉纤维细度也可采用气流仪法检验。
（四）马克隆值
1、棉纤维马克隆值的概念 马克隆值 （ Micronaire）是
由马克隆气流仪测出来的棉纤维的一项重要性能指标，在棉花
贸易和棉纺工艺中有着十分重要的作用。
国家标准（ GB/T649892）对马克隆值作了确切的定义,马
克隆值是一定量棉纤维在规定条件下透气性的量度，以马克隆
刻度表示，
马克隆刻度是建立在已由国际协议确定了其马克隆值的成
套“国际校准棉花标准”基础之上的。将马克隆刻度标在气流
仪上即可测试棉纤维的马克隆值。这里，马克隆值没有计量单
位，称为马克隆值单位。 根据马克隆值的测定原理，棉纤维的
透气性和纤维比表面积有关，马克隆值同时反映棉纤维的细度
和成熟度的综合性指标。 对同品种的棉纤维，马克隆值的大小
既反映纤维成熟度的高低，也反映纤维细度的粗细。
2、马克隆值的检验 棉纤维马克隆值的检验仪器很多，
纺织厂常用 Y145C型气流仪等（如图）
USTER MICRONAIRE-775型 Y145C型
3,棉纤维马克隆值与棉纺设备的除杂效率、棉纱外观品
质、棉纱强力和可纺性有着密切的关系。 用马克隆值低的棉
纤维纺纱时，棉纱强力和可纺支数较高，但清梳落棉较多，
棉纱疵点也较多，外观较差。用马克隆值高的棉纤维纺纱时，
清梳落棉较少，成纱后棉纱条干较均匀棉纱疵点较少，外观
好，但会因纤维抱合力下降引起棉纱断头率增加，使棉纱强
力和可纺支数下降。因此,马克隆值过高或过低的棉纤维其
可纺性能都较差，只有马克隆值适中的棉纤维才能获得较全
面的纺纱经济效益。 国际上通常把 3.5--4.9单位的马克隆
值称为优质马克隆值范围。马克隆值被美国等国家作为棉花
结价的依据之一。在棉花贸易中，对超过或低于幼稚马克隆
值范围（或与棉花交易协议上标明的马克隆值不一致）的棉
纤维，按马克隆值价差作减价处理或进行经济赔偿。
（五）强力与比强度
棉纤维强力不仅与纤维的粗细有关，而且与棉花的种类
、品种有关。细绒棉单纤维强力约为 3.0--4.5cN，长绒棉单
纤维强力约为 4--5cN。一般粗纤维强力高，细纤维强力低。
纤维强力也具有不均一性。
棉纤维的强力、比强度可以采用单纤维检验，也可以采
用束纤维检验，但都应在标准温湿度条件下进行。
（六）疵点
原棉疵点 是由于生长发育不良和轧工不良而形成的对纺
纱有害的物质。一般在纺纱工艺中有害疵点不易清除，或包卷
在纱条中或附着在纱条上，使成纱条干恶化，断头增加，外观
变差，直接危害纺纱生产和纺织最终产品的质量。
1、原棉疵点的种类及产生原因
（ 1）棉结和索丝 棉结 是棉纤维纠缠而成的结点，
一般在染色后形成深色或浅色细点。 索丝 又称 棉索,是多根
棉纤维紧密纠缠呈条索状，用手难以纵向扯开的纤维束。棉
结和索丝主要是在锯齿轧花过程中形成的。如轧花机械和工
艺状态不良，有倒齿或缺齿；皮棉通道不光滑，有毛刺等原
因。如果籽棉含水过高、成熟度差、纤维弹性差、刚性弱，
在遭受机械打击或锯齿钧拉的过程中，彼此很容易粘连、纠
缠扭结在一起，形成棉结和索丝。
（ 2）带纤维籽屑和软籽表皮革 成熟度较差或含水
过高的籽棉，其棉籽表皮容易与籽壳分离，若轧花机工艺不
良，籽棉在进行加工时受机械的磨擦作用较大，就会产生较
多的带纤维籽屑和软籽表皮。 带有纤维的碎小籽屑、面积在
2mm2以下者称 带纤维籽屑 。 软籽表皮 是未成熟棉籽上的表皮
,软薄呈黄褐色，一般带有底绒。
（ 3） 有孕籽 是未受精的棉籽，色白呈扁圆形，附有
少最较短的纤维。它是在棉花生长发育阶段受自然条件的影
响而形成的。不孕籽在轧花时难于全部清除而混入皮棉中。
（ 4） 僵片 是从受到病虫害或未成熟的带僵棉籽上轧
下的僵棉片，或连有碎籽壳。
（ 5） 黄根 是由于轧工不良而混入皮棉中的棉籽上的
黄褐色底绒，长度一般在 3--6mm，呈斑点状，故也叫黄斑。
2、原棉疵点的检验
以疵点重量百分率和 100g试样疵点粒数为指标。采取手
拣的办法，首先从试样中用镊子将各种疵点一一拣出，分别
计数和称取重量。然后分别计算 100g试样中上述各项疵点的
粒数和重量百分率。再将各项疵点的每 100g粒数及重量百分
率分别相加，即得锯齿棉或皮辊棉疵点的每 100g总粒数和总
重量百分率。
毛 纤 维
一、羊毛概况
（一）羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
（二）羊毛的主要组成物质
（三）羊毛的分类
二、羊毛纤维的性质与检验
（一）羊毛纤维的细度
（二）羊毛纤维的长度
（三）羊毛纤维的卷曲
（四）羊毛纤维的强伸性
（五）羊毛纤维的缩绒性
（六）羊毛纤维的化学性质
（七）羊毛纤维的吸湿性
三、羊毛的品质评定
（一）羊毛的分等
（二）羊毛的分支分级
四、纺织用其它动物毛
（一）山羊绒
（二）牦牛绒
（三）驼绒
（四）兔毛
（五）马海毛
（六）羊驼毛
总目录
毛 纤 维
一、羊毛概况
（一）羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
1、纵向形态：呈鳞片覆盖的圆柱体，具有天然卷曲
2、截面形态：近似圆形
3、截面结构 羊毛纤维由外向里由表皮层、皮质层和髓质
层组成，细羊毛无髓质层。
表皮层, 由角远细胞组成，又称 鳞片层 。起保护作用，能
体现羊毛光泽以及缩绒性等特有的性能。由于鳞片层的存在，
使羊毛纤维具有定向摩擦效应，即逆鳞片方向的摩擦系数要比
顺鳞片方向大。将洗净的羊毛纤维或羊毛织物给以湿热条件，
鳞片就会张开，如同时加以反复挤压，则由于逆鳞片方向与顺
鳞方向的摩擦效应不同，使纤维保持根部向前运动的方向性。
这样，各根纤维带着和它纠缠在一起的纤维按一定方向缓缓蠕
动，就会使羊毛纤维相互咬合成毡，羊毛织物缩短变厚。这一
性质称为 羊毛的缩绒性 。
皮质层,有正皮质和偏皮质之分。由于二者平行排列与
纤维截面，形成双边结构，正皮质和偏皮质的结构性能不同，
形成羊毛的天然卷曲。正皮质结构较疏松，位于卷曲外侧；偏
皮质结构较紧，位于卷曲内侧。
髓质层,由结构松散和充满空气的角远细胞组成。它的
存在影响羊毛纤维的使用价值。品质优良的羊毛纤维可以不具
有髓质层。
（二）、羊毛的主要组成物质
羊毛纤维是天然蛋白质纤维，主要组成物质是角蛋白质
，组成其大分子的单基是 α -氨基酸剩基。
（三）、羊毛的分类
1、按纤维结构分,可分为绒毛、两型毛、粗毛、死毛。
绒毛,具有鳞片层和皮质层，没有髓质层，（如图甲）绒毛
品质优良，纺纱性能好。
两型毛,具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层，（如图乙）
。毛纤维有显著的粗细不匀，纺纱性能差些。
粗毛,具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层，（如图丙）。
纺纱性能较差。
死毛,除鳞片层外，整根纤维几乎全部是髓质层（如图丁）
，色泽呆白，脆弱易断，无纺纱价值。
2、按毛被上的纤维类型分,可分为同质毛、异质毛。
同质毛,羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。纤维的细度
、长度基本一致，同质毛一般按细度分成各种支数毛。
异质毛,羊体各毛丛中由两种及以上类型毛纤维组成。异
质毛一般按粗腔毛含量进行分级，异质毛质量不及同质毛。
3、按绵羊品种分,分细羊毛、长羊毛、半细毛、粗羊毛。
细羊毛,细毛羊身上取得的羊毛。纤维很细，直径为 25μm
以下的同质毛。细羊毛纺纱性能优良，是粗纺织物和高级精
纺织物的原料。
长羊毛,纤维粗长，毛丛长度在 10cm以上，纤维平均直径
在 29--55μm 之间，有明亮的光泽。是织制长毛绒织物、衬
里、毛毯和工业用呢的原料。
半细毛,纤维直径在 25--45μm 之间的同质毛。纺纱性能较好
，是纺制针织绒线和高级粗绒线的原料，也可加工成粗纺织物
和工业用呢等。
粗羊毛,纤维平均直径为 36--62μm,纺纱性能较差。主要用
于织制地毯，故又称地毯毛。
4、按取毛方式和取毛后原毛的形状分,可分为套毛、散毛、
抓毛。
5、按剪毛的季节分,春毛、秋毛、伏毛。
二, 羊毛纤维的性质与检验
（ 一 ） 羊毛纤维的细度
羊毛细度是确定羊毛品质和使用价值最重要的指标 。 羊
毛的细度是不均匀的, 最细的绒毛直径只有 7μm, 最粗的直
径可达 240μm 。 就是同一根羊毛纤维的全部长度上细度也不
一样, 直径差异可达 5～ 6μm 。 影响羊毛细度的因素很多,
绵羊的品种是决定羊毛细度的主要因素 。
1,羊毛细度的指标
（ 1） 平均直径 羊毛纤维横截面近似圆形, 因此可用直
径表示其细度, 单位为微米 （ μm ） 。
（ 2） 品质支数 品质支数是羊毛工业中长期沿用下来的
表示羊毛细度的一个指标。品质支数原意为各细度羊毛实际
能纺制毛纱的支数，以此来表示羊毛品质的优劣。目前仅表
示平均直径在某一范围内的羊毛细度指标。如下表
羊毛品质支数和平均直径的关系
品质支数
平均直径
（ μ m ）
一般可纺毛
纱支数
70
66
64
60
58
56
50
48
46
44
40
36
32
18,1-- -20.0
20,1-- -21.5
21,6-- -23.0
23,1-- -25.0
25,1-- -27.0
27,1-- -29.0
29,1-- -31.0
31,1-- -34.0
34,1-- -37.0
37,1-- -40.0
40,1-- -43.0
43,1-- -55.0
55,1-- -67.0
64 以上
52-- -60
45-- -52
45-- -52
36-- -45
32-- -34
28-- -32
2,羊毛细度的测量方法
（ 1） 显微镜投影仪测量法 用显微镜投影仪逐根测量
羊毛直径, 计算出羊毛纤维的平均直径, 直径标准差和变
异系数等指标 。
（ 2） 气流仪测定法 具有准确, 快速, 科学, 合理的特
点, 检验结果不受人为因素影响 。 目前国际羊毛贸易对羊
毛细度测定均采用气流仪测定法 。 但这种方法不能反映细
度不匀 。
（ 二 ） 羊毛纤维的长度
羊毛纤维的长度差异也很大, 最短可在 4cm以下, 最长
可在 30cm以上 。
1,羊毛长度的概念
（ 1） 自然长度 纤维束在自然卷曲下, 两端间的直
线距离 。 一般用自然长度表示毛丛长度 。 毛丛长度常在羊
毛收购时及选毛搭配时使用 。
（ 2） 伸直长度 羊毛纤维除去卷曲, 伸直后的长度 。 在
毛纺生产中都采用伸直长度 。
2,羊毛长度的测量方法
（ 1） 直接测量法 可得到平均毛丛长度
（ 2） 梳片式长度分析仪测定法 梳片式长度分析机如图。
将纤维间距 10mm分组，然后分别称重，计算加权平均长度、长
度标准差、长度变异系数和短毛率。
（ 3） 排图法 通过手工操作，将羊毛试样整理成一端整
齐的毛束，然后将毛束在黑绒板上以一定的密度均匀地排
列成一端平齐按长短分布的纤维长度排列图，将图形描下
，如图。用作图法可求得表示纤维长短的指标有效长度、
中间长度、最长长度和交叉长度，表示纤维长度不匀的指
标长度差异率和整齐度，表示短毛多少的指标短毛率。
（三）羊毛纤维的卷曲
羊毛纤维沿长度方向有自然的周期性的卷曲。卷曲的形
状和多少随绵羊品种或纤维类型而不同。常见的卷曲形状可
分为三类，如图。图中（甲）为弱卷曲，半细毛和异质毛的
卷曲大多属于这种类型。图（乙）为常卷曲，细羊毛大多属
于这种。图（丙）为强卷曲，细羊毛的腹毛多属这种类型。
（四）羊毛纤维的强伸性
羊毛纤维的拉伸强度是天然纤维中最低的，其断裂长度
只有 9～ 18km；而其在外力作用下的伸长能力是天然纤维中
最大的，断裂伸长率为 25%～，并且具有优良的弹性回复能力
。因此羊毛织物不易产生皱纹，而且比较坚韧耐用。
（五）羊毛纤维的缩绒性
1,羊毛的缩绒性的定义 指羊毛纤维的集合体在一定的湿热
条件下，经机械外力的反复挤压，逐渐收缩紧密、并互相穿插纠
缠、交编毡化的现象。缩绒性是毛纤维所特有的。
2,产生缩绒的原因 羊毛的定向摩擦效应、优良的弹性、稳
定的卷曲是羊毛缩绒的 内在原因,较细的羊毛，鳞片密度大，卷
曲正常，弹性好，定向摩擦效应大，缩绒性好。温湿度、化学试
剂和外力的作用是促进羊毛缩绒的 外在原因 。
3,缩绒性对羊毛产品的影响 利用缩绒性，可以把松散的短
毛纤维结合成具有一定机械强度、形状、密度的毛毡片，这一作
用称为 毡合 。利用羊毛的缩绒性，在粗纺毛织物的整理中，经过
缩绒工艺（又称缩呢）,织物的长度缩短、厚度和紧度增加，织
纹不露底，表面被一层绒毛所覆盖，手感丰厚柔软，保暖性好，
具有独特风格。另一方面，羊毛的缩绒性使毛织物和羊毛针织品
在穿用过程中容易产生尺寸收缩和变形，产生起毛起球等现象，
影响了穿用的舒适性和美观性。因此，大多数精纺毛织品、绒线
、针织物在整理过程中都要经过 防缩绒处理 。生产上通常采用破
坏鳞片层的方法来达到防缩绒的目的。
（六）羊毛纤维的化学性质
羊毛对碱的作用非常敏感，耐碱能力远低于耐酸能力。
1,酸的作用,酸的作用依酸的类型、浓度高低、温度高低
和处理时间长短而不同。例如,80%硫酸溶液，短时间常温处
理，羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。羊毛
纤维在稀硫酸中，沸煮几小时也无大的损伤。不同类型的羊毛
，用硫酸处理，它们的强度损失也不同，见下表。有机酸的作
用较无机酸的作用缓和。醋酸和蚁酸等有机酸是羊毛染色工艺
中的重要促染剂，在毛染整工艺中广泛应用。
不同浓度硫酸处理后不同类型羊毛的强度 （ cN/ tex ）
( 处理条件,45 ℃ 35 m i n 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净毛 14 12,6 1 1,8
H
2
SO
4
0,01N
0,02N
0,1N
13,7
12,6
1 1,7
1 1,1
10,7
9,9
10
8,4
7,4
2,碱的作用,碱对羊毛的作用比较剧烈。随着碱浓度增加
，温度升高，，处理时间延长，羊毛受到严重损伤和明显地损坏
。碱使羊毛变黄，含碱量降低以及部分溶解。羊毛在 PH值＞ 10
的碱溶液中,不能超过 50° C.在温度是 100° C时,即使是 PH值在
8-9,羊毛也会受到损伤,在 5%的氢氧化钠溶液中煮沸 10min,羊
毛会全部溶解,根据这一反应,可以测定毛纤维与其它而碱纤维
混纺纺织品的混纺比例,不同类型的羊毛对碱的敏感程度也不一
样,经碱作用后,有髓毛的强力损失比无髓毛大,如表,
（七）羊毛纤维的吸湿性
羊毛纤维的吸湿性在所有纺织纤维中占首位，其回潮率达
16%左右。羊毛纤维的回潮率检验都采用烘箱法。
经碱处理后不同类型羊毛的强度 （ c N/ te x ）
( 处理条件,45 ℃ 35 m in 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净化
0,00 5N N a
2
CO
3
0,01 N N a
2
CO
3
0.05N N a
2
CO
3
14
12, 5
10, 7
10, 5
12, 6
10, 3
9.4
8.8
1 1.8
9.4
7.8
5.9
三, 羊毛的品质评定
（ 一 ） 羊毛的分等
羊毛的分等一般是在牧羊业剪毛之后, 整理与包装之
前进行 。 主要用于商业采购工作, 以便合理的收购 。 羊毛
的分等主要依据是羊毛纤维的细度, 毛丛长度, 油汗情况
,色泽, 卷曲, 手感和毛被的形态 。 我国对细羊毛及其改
良毛分为细羊毛一等, 改良毛一等和改良毛二等；对羊细
毛分为半细毛一等, 半细毛二等, 半细改良毛一等和半细
改良毛二等 。
（ 二 ） 羊毛的分支分级
羊毛的分支分级是根据羊毛的细度, 细度离散, 粗腔
毛率等物理指标和外观形态进行的 。
1,支数毛 属同质毛 。 按细度分成 70支, 66支, 64支,
60支 。
2,级数毛 属基本同质毛和异质毛 。 按粗腔毛率分为一级
,二级, 三级, 四级甲, 四级乙和五级 。
四, 纺织用其它动物毛
（ 一 ） 山羊绒 （ Cashmere fibers）
从山羊身上抓取下来的毛, 由原绒, 两型毛, 发毛组成 。 经
分梳后, 为绒和粗毛两大类 。
1,主要产地：国内外市场上称山羊绒为开司米绒 。 生产山羊
绒的 国家 主要有 中国, 伊朗, 蒙古, 阿富汗, 印度, 俄罗斯, 土
耳其 等国 。 我国产量最高, 居世界第一位 。 我国主要产地为内蒙
,宁夏, 甘肃, 新疆, 陕西以及西藏, 河北, 辽宁等省 。 以内蒙
产量最高, 质量最好 。
2,主要种类：有 白绒, 青绒, 紫绒 三种 。 以白绒最珍贵 。
3,结构：由 鳞片层 和 皮质层 组成, 没有髓质层 。 山羊绒鳞的
边缘光滑, 呈环状覆盖, 间距最大 。 （ 见图片 ）
4、性能：①卷曲数较细羊毛少。②吸湿能力、弹性、强伸性
优于绵羊毛。③比绵羊毛更细、柔软、保暖，其产品具有轻柔、
滑糯细腻、丰满、弹性好等优良特性。
（二）牦牛绒（ Yak fibers）
牦牛毛的细毛部分为牦牛绒，呈深咖啡色，是针织毛衣、
粗纺、精纺毛料的高档原料。
牦牛绒由鳞片层和皮质层组成，极少量绒有点状毛髓。鳞
片呈不规则环状紧贴毛干。皮质层中正皮质细胞和偏皮质细胞
的颁呈双侧结构，两种皮质层细胞偏倚程度不如优质细羊毛规
则清晰。横截面为近似圆形。（见图片）
牦牛绒手感柔软、滑腻、弹性好，光泽柔和。
（三）驼绒（ Camel fibers）
1、品种及产地：骆驼有单峰驼和双峰驼两种，以双峰驼的
绒毛质量最好，单峰驼的纤维质量差，无纺纱价值。我国骆驼
多产于内蒙、新疆、甘肃、青海、宁夏等地，年产原毛量约占
世界驼毛产量的 20%，是世界上最大的产地之一。
2、纤维结构：骆驼毛中含有细毛和组毛两类纤维。通称细
毛为驼绒，粗毛为驼毛。驼绒含量约 40%— 60%不等。驼绒主要
由鳞片层和皮质层组成，极少数驼绒有髓质层，呈点状，间断
线状颁。鳞片呈环状或斜条状紧贴毛干，边缘光滑，横截面为
近似圆形。（如图）驼毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。横截面为椭圆形。
3、性能：驼绒各方面的性能与山羊绒相似，但不易毡缩。
（四）兔毛（ Rabbit fibers）
1、主要品种和产地：兔毛有普通兔毛和安哥拉兔毛两种，
以土耳其安哥拉所产兔毛最有名。我国兔毛主要产于江苏、浙江
等省，产量约占全世界的 80%~90%。
2、纤维结构：兔毛纤维分 30μm 以下的绒毛和 30μm 以上的
粗毛两个类型。兔毛纤维都是由鳞片层、皮质层和髓质层组成。
绒毛的鳞片呈环形，斜条状，排列细密。绒毛的髓腔呈单列断续
状或窄块状，粗毛的髓腔较宽，呈多列块状。（见图片）
3、主要性能：兔毛纤维的特点是细、轻、软、滑、光泽洁
白，蓬松保暖，保湿能力强，为优良的纺织原料。但兔毛强度较
低，卷曲少，抱合力较差，纯纺有一定困难，一般与羊毛或其它
纤维混纺。
（五）马海毛（ Mohair）
马海毛是安哥拉山羊毛，原产于土耳其安哥拉省。目前南
非、土耳其、美国为马海毛三大产地，其中以土耳其所产马海
毛品质较好。
1、结构特征：马海毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。鳞片密度小、紧贴毛干，平坦光滑，具有可贵的丝光，不
易毡缩。皮质层几乎都是正皮质，只有少量偏皮质包在外面，
因而卷曲少。（图片）
2、主要特性：纤维长度长，光泽明亮，强度、弹性好，对
化学药品的反应比绵羊毛敏感些。
（六）羊驼毛（ Alpaca）
羊驼属骆驼科，主要产于秘鲁。羊驼毛为粗、细毛混在一
起的毛。其中较细的纤维仅由鳞片层、皮质层组成，无髓质层
，横截面为圆形。较粗的纤维大都有边疆的髓质层，横截面为
椭圆形。羊驼毛浓密细长、柔软、色泽鲜艳，有乳白色、棕黄
色、浅灰等六种颜色。
天 然 丝
一、蚕丝的品种
二、蚕丝的物质组成和化学结构
三、蚕丝的形态结构
四、制丝
五、蚕丝的性能
总目录
天 然 丝
一、蚕丝的品种
1,按饲养方式分 有家蚕丝和野蚕丝
2,按化性分 化性指蚕儿在一年内孵化的次数。以一化
性的丝质最好。
3,按产地分 有中国种、日本种、欧洲种三个系统。
4,按饲养季节分 有春蚕丝、夏蚕丝、秋蚕丝。
5,按初加工分 有生丝和熟丝。
二、蚕丝的物质组成和化学结构
蚕丝主要由 丝素 和包覆在丝素外的 丝胶 组成。此外，还
有少量的蜡质、脂肪和灰分等。
蚕丝是天然蛋白质纤维,组成其大分子的单基是 α — 氨
基酸,
三、蚕丝的形态结构
桑蚕丝的横截面如图，一根蚕丝由两根丝素外包覆丝胶组成。
柞蚕丝的横截面较桑蚕丝扁平。如图。
四、制丝
制丝即茧的工艺加工，一般系指从剥茧到制取生丝的
整个工艺过程，主要包括以下工序：
1,混茧、剥茧和选茧 。
2,煮茧 使丝胶适当的膨润、软化、溶解，以利缫丝
顺利进行
3,缫丝 利用缫丝机将几根茧丝通过丝胶的胶合构成
生丝的过程。
4,复整 在复摇机上，把缫制的生丝，制成一定规格
的丝绞，再经过整理打包，成为丝纺原料。
五、蚕丝的性能
1,长度 从蚕茧上缫取的茧丝长度很长，经缫丝数根合
并后的生丝不需要纺纱即可织造。
2,细度 蚕丝的细度按国家标准规定应该用特克斯来表示
，但目前仍习惯以纤度表示。纤度是指 9000m长的蚕丝的公定
重量支数。桑蚕丝茧丝的绒密度约为 2.8--3.9dtex（约 2.5--
3.5旦）；柞蚕茧丝略粗，一般为 5.6dtex（ 5旦）左右。生丝
的线密度则根据茧丝的粗细和缫丝时茧的粒数而定。
3,强度和伸长率 蚕丝的强度比羊毛大 3倍，一般断裂长度
在 22--23km，断裂伸长率略低于羊毛，一般在 15%--25%。
4,吸湿性 蚕丝的吸湿能力较强。在一般大气条件下回潮
率可达 9%--13%。
5,蚕丝的触感和光泽 蚕丝纤维平滑而富有弹性，因此具
有优良的触感。蚕丝还具有其它纤维所不能比拟的优雅而美
丽的光泽，这种特殊的光泽主要是丝素的三角形截面以及茧
丝的层状结构所形成的。
6,蚕丝的化学性质 蚕丝是两性化合物，即在一定条件下
既能和酸作用又能和碱作用。蚕丝对酸的抵抗能力优于对碱
的抵抗能力。
7,丝鸣 生丝精练后，臵于酸性溶液中处理一下，放在一
起用力摩擦时，即会产生一种悦耳的声响，称为丝鸣。丝鸣
对鉴别真丝绸和纺丝绸具有一定的参考价值。
麻 纤 维
概 述
一、苎麻纤维
（一）苎麻纤维的生长发育与品质特征
（二）苎麻纤维的性能及检验
二、亚麻纤维
（一）亚麻纤维的形态结构特征
（二）亚麻纤维的初步加工
（三）亚麻纤维的性能与检验
总目录
麻 纤 维
概 述
麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。包
括 韧皮纤维 和 叶纤维 。
韧皮纤维中经济价值较大的有 苎麻, 亚麻, 黄麻
,洋麻, 大麻, 苘麻 等。这类纤维质地柔软，适宜纺
织加工，商业上称为, 软质纤维, 。其中苎麻纤维品
质优良，单纤维长，可采用单纤维纺纱，其它麻类纤
维，单纤维很短，一般都用工艺纤维纺纱。
叶纤维中有衫价值的有剑麻和蕉麻，这类纤维比
较粗硬，商业上称为, 硬质纤维,,纤维长，强度高
，伸长小，耐海水浸蚀，不易霉变，适宜制作绳缆，
织制包装用布或粗麻袋。
一、苎麻纤维
（一）苎麻纤维的生长发育与品质特征
苎麻茎呈圆筒形，上部较细，下部最组。我国的苎麻一年
可收获 3次，分别为头麻、二麻和三麻。品质一般以二麻最好，
头麻次之，三麻最差。
苎麻纤维的截面为腰圆形，内有中腔，胞壁有裂纹，（见
图）纤维表面较平滑，有明显的纵向条纹且有横节。
苎麻的麻茎截面分为表皮层、叶绿细胞层、韧皮
纤维层、形成层、木质部和髓部等（如图）。
（二）苎麻纤维的性能及检验
1,长度 苎麻纤维的单纤维长度较长，可以用单纤维纺纱。
但纤维长度变异系数在 80%以上，直接影响纺纱工艺参数的选择
和成品质量。为了改善苎麻纤维的纺纱性能及成纱品质，一般
采用精梳工艺。精梳后的麻纱中纤维的变异系数可降低到 50%左
右，成纱品质有较大的提高。
苎麻纤维的二麻纤维长度最长，头麻、三麻次之。 45mm以
下短纤维率以二麻最低，头麻、三麻较高。（苎麻一年可收成
三次，第一次生长期约 90天，称 头麻,第二次约 50天称 二麻,
第三次约 70天，在 9月下旬至 10月收割，称 三麻 ）
苎麻纤维的长度测定一般可用梳片式长度分析仪法和排图
法。
2,细度 苎麻纤维的细度与苎麻纤维的可纺性密切相关，其
纤维细度值越小，可纺纱线的线密度也越小，成纱质量越好。
苎麻纤维中的优良品种，纤维平均线密度在 0.5--0.67tex之间
。苎麻纤维细度的测定用中段切断称重法。
3,机械性质 苎麻纤维的强度是常见天然纤维中最大的
，而伸长是常见天然纤维中最小的，苎麻的单纤维强力一
般在 20--30cN，湿强较干强高 20%--30%，下图为苎麻纤维
的干、湿强度的比较。
4,苎麻纤维的吸湿性 苎麻纤维的吸湿能力较好，在通
常的大气条件下回潮率为 7%--8%。
二、亚麻纤维
（一）亚麻纤维的形态结构特征
亚麻纤维的截面呈不规则的多角形，中间有空腔，纤维
纵向表面有条纹，且在某些部位有横节。
（二）亚麻纤维的初步加工
亚麻的初步加工工艺流程如下：
亚麻原茎 选茎与束捆 浸渍麻
干燥 入库养生成干茎
手工梳理
粗麻处理
碎茎
粗麻成包
分等成束 打包
打麻
打成麻
（三）亚麻纤维的性能与检验
1,亚麻纤维的线密度 亚麻纤维是常见麻纤维中较细的一
种，其单纤维线密度一般为 0.33--0.17tex，工艺纤维中梳成
长纤维的平均线密度为 3.33--1.43tex。
2,亚麻纤维的长度 亚麻纤维的单纤维平均长度为 10--26mm
，最长可达 130mm，纤维长度变形系数为 50%--100%。由于单纤
维长度短，纤维长度变异系统大，无法用单纤维纺纱，实际中
采用工艺纤维进行纺纱。工艺纤维是指经过梳麻后，由于梳针
的梳理作用，进一步分离，以适应纺纱工艺的要求。这时分离
成的束纤维称为工艺纤维。一般长度测定采用排力法或分组称
重法两种。
3,亚麻纤维的强度 亚麻纤维的强度较高，而伸长较小，其
断裂强度为 24--32CN/tex，强度变异系数为 52%--57%；平均断
裂伸长率为 2.3%--2.6%，伸长率变异系数为 34%--41%。亚麻纤
维的强力测定，一般采用测定工艺纤维的单纤维强力。
4,亚麻纤维的色泽特征 亚麻纤维的色泽是决定纤维用
途的重要标志，一般以银白色、淡黄色或灰色为最佳；以暗
褐色、赤红色为最差。
5,亚麻纤维的打成麻分号 打成麻的号标志着打成麻的
各项品质质量的综合水平，反映纤维的可纺性。我国现在的
打成麻分为 3--20tex共 18个等级，新标准建议采用 8tex、
10tex,12tex,14tex,18tex共六个等级。
化 学 纤 维
一、化学纤维的分类
二、化学纤维制造概述
三、常见化纤的特性简介
（一）粘胶纤维
（二）铜氨纤维
（三）醋酯纤维
（四）涤纶
（五）锦纶
（六）腈纶
（七）维纶
（八）丙纶
（九）氯纶
（十）氨纶
（十一）芳纶
（十二）乙纶
四、差别化纤维和功能纤维 总目录
化 学 纤 维
化学纤维 是指用天然的或合成的高聚物为原料，以过化
学方法和机械加工制成的纤维。
一, 化学纤维的分类
（ 一 ） 按原料的来源分
1,再生纤维 是以天然的高聚物为原料, 经过化学处理和机械
加工纺丝而成 。 包括再生纤维素纤维 （ 如粘胶纤维和铜氨纤维 ）
和再生蛋白质纤维 。
2,合成纤维 是以天然的低分子化合物为原料, 通过有机合成
制得的高聚物, 再经过机械加工制得的纺织纤维 。
（ 二 ） 按化学组成分
按照化学纤维的化学组成分, 可将化学纤维分为许多种, 几
种常见化学纤维名称, 组成单体, 分子结构, 国内外商品名称,
纤维代号见下表 。
（三）按形态结构分
1,长丝 化纤长丝为长度很长的单根或多根连续化纤丝条
。化纤长丝又可分为单丝、复丝与变形丝。
2,短纤维 化学纤维的长度和线密度可以根据纺纱工艺加
工的要求，将其制成棉型、毛型和中长型。
二, 化学纤维制造概述
化学纤维的制造必须经过高聚物的 聚合或提纯, 纺丝液的制
备, 纺丝 和 后加工 四个步骤 。
（ 一 ） 高聚物的聚合或提纯
再生纤维的原料是天然高聚物, 需经提纯除去杂质 。 合成纤
维则是以煤, 石油, 天然气及一些农副产品等低分子物为原料制
成单体后, 经过化学聚合或缩聚成高聚物, 然后再制成纤维 。
（ 二 ） 纺丝流体的制备
纺丝流体的制备主要有 熔体纺丝法 和 溶液纺丝法 两种方法 。
凡高聚物的熔点低于其分解温度的, 采用熔体纺丝法；对于熔点
高于分解温度的采用溶液纺丝法 。
（ 三 ） 纺丝
将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出, 呈细流状, 再在适
当的介质中固化成为细丝, 这一过程称为 纺丝 。
常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类 。
1,熔体纺丝 是将熔融的成纤高聚熔体从喷丝头的喷丝孔中
压出, 在周围空气 （ 或水 ） 中冷却凝固成丝的方法 。 此方法优
点是流程短, 纺丝速度高, 成本低 。 合成纤维中的涤纶, 锦纶
,丙纶等都条用此法纺丝 。
2,溶液纺丝 根据凝固方法的不同分为湿法纺丝和干法纺丝
（ 1） 湿法纺丝,将高聚物溶解所制得的纺丝液和喷丝纪中压
出, 在凝固液中固化成丝的方法 。 湿法纺丝的纺丝速度较慢,
但喷丝孔数较多 。 所纺的丝截面大多不呈圆形, 且有较明显的
皮芯结构 。 腈纶, 维纶, 氯纶, 粘胶纤维采用湿法纺丝 。
（ 2） 干法纺丝,将用溶液法所制得的纺丝液从喷丝孔中压出
,形成细流, 在空气中党课迅速挥发而凝固成丝的方法 。 干法
纺丝质量好, 喷丝孔数少, 但成本较高, 对环境的污染较为严
重 。 醋酯纤维, 腈纶, 氯纶, 维纶等采用干法纺丝 。
3,其他纺丝方法
为了改善纤维的某些性能和纺制出具有某些特殊性质的新品
种纤维, 在上述纺丝法的基础上, 又有一些新的纺丝方法 。
（ 1） 复合纤维纺丝法 此法是将两种 （ 或两种以上 ） 不同化
学组成或不同浓度的纺丝流体分别由同一喷丝头中压出, 在喷丝
孔的适当部位相遇后, 形成具有两种 （ 或两种以上 ） 不同组分的
复合纤维 。
（ 2） 异形纤维纺丝法 用非圆形喷丝孔纺丝, 根据喷丝孔的
开头可纺得各种不同截面的纤维, 如三角形, Y形, 星形和中空
纤维等 。 （ 见图 ）
（ 3） 着色纤维纺丝法 此方法是在化学纤维生产过程中掺入
适当的颜料或染料, 直接制成有色纤维 。
（ 4） 超细纤维纺丝法 此法是在熔体纺丝或干法纺丝的成形
时, 用高速气流喷吹, 并进行高倍拉伸, 从而纺得直径细达 5μm
以下的超细纤维 。
（ 四 ） 后加工
初生纤维强度很低, 伸长很大, 沸水收缩率很高 。 为了完善
纤维的结构和性能, 得到性能优良的纺织用纤维, 还必须经过一
系列的后加工 。 化学纤维的后加工工序根据可纺纤维的品种和纺
织加工的要求而有所不同 。
1,短纤维的后加工 其加工流程如下：
2,长丝的后加工 长丝的后加工比短纤维复杂 。 粘胶长丝的
后加工包括：
3,涤纶和锦纶 6长丝的后加工包括,
集束 拉伸 水洗 上油
切断热定型 打包干燥
卷曲
水洗 脱硫 漂白 酸洗
上油 脱水 烘干 络筒
热定型 平衡 倒筒 检验分等
干燥压洗 （涤纶不经压洗）后加捻拉伸加捻
包装
三、常见化纤的特性简介
（一）粘胶纤维
1,纤维的主要特征
（ 1） 普通粘胶纤维的截面 为锯齿且有皮芯结构, 纵
向平直有沟槽 （ 见图 ）
（ 2）强度小于棉，断裂伸长率大于棉。吸湿后
强度明显下降，湿强只有干强的 50%左右。
（ 3）耐磨性较差，吸湿后耐磨性更差。
（ 4）小负荷下容易变形，尺寸稳定性较差。
（ 5）吸湿能力优于棉，在一般大气条件下回潮
率可达 13%左右。
（ 6）耐热性和热稳定性较好。
（ 7）染色性能良好，染色色谱全，能染出鲜艳
的颜色。
（ 8）较耐碱而不耐酸。
2,主要用途及使用性能
粘胶纤维因其吸湿性好, 穿着舒适, 可纺性好,
与棉, 毛及其它合成纤维混纺, 交织, 用于各类服装
及装饰用品 。 粘胶长丝用于织制丝绸类织物, 高强力
粘胶可用作轮胎帘子线, 运输带等工业用品 。
（ 二 ） 铜氨纤维
铜氨纤维也是再生纤维素纤维, 它是将棉短绒等天然纤
维素高聚物溶解在氢氧化铜溶液中, 或碱性铜盐的浓氨溶液
内, 制成纺丝液, 再进行湿法纺丝和后加工制成铜氨纤维 。
1,铜氨纤维的基本特征
（ 1） 纤维截面为圆形, 且有皮芯结构, 纵向平直光滑 。
（ 2） 铜氨纤维干强与粘胶纤维相近, 湿强为干强的 50%左
右 。
（ 3） 吸湿能力与粘胶纤维相近, 在通常大气条件下回潮
率为 12%-13%左右 。
（ 4） 染色性很好, 色谱全 。
（ 5） 较耐碱而不耐酸 。
（ 6） 耐热性和热稳定性较好 。
2,主要用途及使用性能
铜氨纤维柔软纤细, 光泽柔和, 常用作高档丝织或针织
物 。 由于原料的限制, 工艺较为复杂, 产量较低 。
（ 三 ） 醋酯纤维
1,纤维的主要特征
（ 1） 醋酯纤维截面为多瓣形, 片状或耳状, 无皮芯
结构 （ 见图 ） 。
（ 2）二醋酯纤维的强度比粘胶纤维小，湿强约为干强的
60%左右；三醋酯纤维湿强与干强相接近。
（ 3）吸湿能力比粘胶纤维差，在一般大气条件下，二醋
酯纤维回潮率为 6.5%左右，三醋酯纤维为 4.5%左右。
（ 4）染色性能较粘胶纤维差，通常采用分散性染料和特
种染料染色。
（ 5）醋酯纤维对稀碱和稀酸具有一定的抵抗能力，但对
于浓碱会使纤维皂化分解。
（ 6）醋酯纤维的耐热性和热稳定性较好，具有持久的压
烫整理性能。
2,主要用途及使用性能。
醋酯纤维吸湿较低，不易污染，洗涤容易，且手感柔
软，弹性好，不易起皱，故较适合于制作妇女的服装面料
、衬里料、贴身女衣裤等。也可与其它纤维交织生产各种
绸缎制品。
（ 四 ） 涤纶
涤纶为聚酯类纤维中用途最广, 产量最高的一种 。
1,涤纶纤维的基本特征
（ 1） 涤纶为深体纺丝, 故常见纤维的截面为圆形, 纵向为
圆棒状 （ 见图 ） 。
（ 2）涤纶的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率都较高，普通
型涤纶强度为 35.2-52.8CN/ tex，伸长率在 30%~40%，但因纤
维在加工过程中的拉伸倍数不可，可将纤维分为高强低伸型、
中强中伸型和低强高伸型。
（ 3）涤纶在小负荷下不易变形，即初始模量高，在常见纤
维中仅次于麻纤维。涤纶的弹性优良。因此织物的尺寸稳定性
好，挺括抗皱。
（ 4）吸湿性差，在一般大气条件下回潮率只有 0.4%左右。
（ 5）染色性较差，多采用分散染料进行高温高压染色。
（ 6）有很好的耐热性和热稳定性。但涤纶织物遇火种易产
生熔孔。
2,主要用途及使用性能
涤纶纤维在服装、装饰、工业中的应用都十分广泛。其短
纤维可与天然纤维以及其它化纤混纺，加工不同性能的纺织制
品，用于服装、装饰及各种不同领域。涤纶长丝，特别是变形
丝可用于针织、机织制成各种不同的仿真型内外衣。长丝还可
以用于轮胎帘子线、工业绳索、传动带等工业制品。
（ 五 ） 锦纶
锦纶是合成纤维中工业化生产最早的品种, 其品种很多, 常
用的主要有锦纶 6和锦纶 66。
1,锦纶的主要特征：
（ 1） 为熔体纺丝纤维 。 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
（ 2） 吸湿能力是常见合成纤维中较好的, 在一般大气条件下
回潮率可达 4.5%左右, 有些品种如锦纶 4可达 7%。
（ 3） 耐磨性是常见纺织纤维中最好的 。
（ 4） 小负荷下容易变形, 所以织物保形性和硬挺性不及涤纶
织物 。
（ 5） 耐热, 耐晒性较差, 晒后发黄发脆 。 遇火种会熔成小孔
。
（ 6） 染色性能好, 色谱较全 。
2,主要用途及使用性能 。
锦纶的产量仅次于涤纶, 其产品以长丝为主, 主要用于做民
用的袜子, 围巾, 长丝织物及刷子的丝, 还可用于织制地毯等 。
用于工业的可制造轮胎帘子线, 绳索, 渔网等；国防上主要用于
织制降落伞等 。
锦纶外形
（ 六 ） 腈纶
1,腈纶纤维的主要特征
（ 1） 为湿法纺丝纤维 。 截面为圆形或哑铃形, 纵面平
滑或有 1-2根沟槽 （ 见图 ） 。
（ 2）吸湿能力比涤纶好，比锦纶差，在一般大气条件下
回潮率为 2%左右。
（ 3）强度比涤纶、锦纶低，断裂伸长率则与涤纶、锦纶
相似，弹性较差些。
（ 4）耐磨性是合成纤维中最差的。
（ 5）耐日晒性特别优良，在常见纺织纤维中居首位。
（ 6）具有特殊的热收缩性，可将普通腈纶再一次热位伸
后骤冷，得到的纤维如果在松弛状态下受到高温处理会发生
大幅度回缩。
2,主要用途及使用性能
腈纶蓬松柔软且外观酷似羊毛，从而有合成羊毛之称，
故常制成短纤维与羊毛、棉或其它化纤混纺，织制毛型织物
或纺成绒线。粗旦腈纶可织制毛毯或人造毛皮。利用腈纶特
殊的热收缩性，可纺成膨松性好、毛型感强的膨体纱。
（ 七 ） 维纶
1,维纶纤维的主要特征：
（ 1） 为湿法纺丝纤维 。 截面为腰圆形, 纵面平直, 有
1-2根沟槽 （ 见图 ） 。
（ 2）吸湿能力是常见合成纤维中最好的，在一般大气
条件下回潮率可达 5%左右。
（ 3）强度大于棉，断裂伸长率和弹性大于棉而差于其
他常见合成纤维。
（ 4）耐热水性差，所以须经缩醛化处理，否则耐热水
性很差，在热水中收缩大，并会溶解于热水。
（ 5）染色性能较差，染色色谱不全。
2,主要用途及使用性能
维纶的性质接近于棉，有合成棉花之称。维纶织物的坚
牢度优于棉织物，但缺少毛型感。维纶主要以短纤维为主，
常与棉纤维混纺。由于纤维性能的限制。一般只制作低档的
民用织物。由于维纶与橡胶有很好的粘合性能，被大量用于
工业制品，如绳索、水龙带、渔网、帆布帐篷等。
（ 八 ） 丙纶
1,丙纶的主要特征：
（ 1） 为熔体纺丝纤维, 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
（ 2） 密度小, 是常见纺织纤维中最轻的 。
（ 3） 具有较稳定的化学性质, 对酸碱的抵抗能力较强, 有
良好的耐腐蚀性 。
（ 4） 几乎不吸湿, 但有芯吸作用 。
（ 5） 强伸性较好, 可与中强中伸型涤纶比美 。 耐磨性, 弹
性较好, 仅次于锦纶 。
（ 6） 耐晒性差, 易老化, 因而制造时常添加防老化剂 。
（ 7） 染色性较差, 色谱不全 。
2,主要用途及使用性能
丙纶短纤维可以纯纺或与棉纤维, 粘胶纤维混纺, 织制
服装面料, 地毯等 。 在工业上可用作土工布, 滤布, 人造草
坪等 。 裂膜纤维则大量用于包装材料, 绳索等 。
（ 九 ） 氯纶
1,氯纶的主要特性为：
（ 1） 可用湿法或干法纺丝 。 截面接近圆形, 纵面平滑或
有 1-2根沟槽 。
（ 2） 耐酸碱性都很好 。
（ 3） 吸湿能力极小, 几乎不吸湿 。
（ 4） 强度接近于棉而大于羊毛 。 断裂伸长率大于棉 。 弹
性比棉好, 比羊毛差, 是合成纤维中较差者 。
（ 5） 耐日晒性较好, 但耐热性差 。
（ 6） 具有难燃性 。
（ 7） 电绝缘性强, 易积聚静电, 产生的阴离子有助于关
节炎的治疗 。
（ 8） 染色性能较差 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于制作各种针织内衣, 绒线, 毯子, 絮制品
等；还可制成鬃丝, 用来编织窗纱, 筛网, 绳子等；此外
还可用于工业滤布, 工作服, 绝缘布等 。
（ 十 ） 氨纶
氨纶是一种与其他高聚物嵌段共聚时, 至少含有 85%的氨基甲
酸酯的链节单元组成的线型大分子构成的弹性纤维 。 它有聚酯型
弹性纤维和聚醚型弹性纤维两类 。
1,主要特性：
（ 1） 聚酯型弹性纤维截面呈蚕豆状, 聚醚型弹性纤维截面呈
三角形 。
（ 2） 吸湿性较差, 在一般大气条件下回潮率为 0.8%-1%左右
（ 3） 强度比橡胶丝高 2-3倍, 但与纺织纤维相比, 则强度很低
,是常见纺织纤维中强度最低的 。
（ 4） 具有高伸长, 高弹性 。 其断裂伸长率可达 480%-700%,且
在断裂伸长以内的弹性恢复率在 95%-98%。
（ 5） 有较好的耐酸, 耐碱, 耐光, 耐磨等性质 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于纺制有弹性的织物, 作紧身衣, 袜子等 。 除了
织造针织罗口外, 很少直接使用氨纶裸丝 。 一般将氨纶丝与其它
纤维的纱线一起做成包芯纱或加捻后使用 。
（ 十一 ） 芳纶
芳纶是一种新型的合成纤维, 在构成纤维的高聚物长链分子
中含有酰胺基, 属于聚酰胺纤维, 其构成纤维的大分子长链中,
连接酰胺基之间的是芳香环或芳香环的衍生物, 所以把这类纤维
统称为芳香族聚酰胺纤维, 简称芳纶 。 芳纶的代表产品有聚间苯
二甲酰间苯二甲胺纤维, 即芳纶 1313；聚对苯二甲酰对苯二甲胺
纤维, 即芳纶 1414；聚对氨基苯甲酰纤维, 即芳纶 14等 。
1,芳纶 1313耐高湿纤维的性能特征及用途。
（ 1）强度较高，在通常条件下，强度为 48.4CN/ tex，断裂伸
长率为 17%。
（ 2）具有良好的耐热性、耐腐蚀性和防燃性。如在 260℃ 的高
温下连续使用 100h，其强度仍能保持原强度的 65%，在 300℃ 下使用
一周仍保持原强度的 50%。
（ 3）主要用途
主要用于航空飞行服、宇宙航行服、原子能工业的防护服以及
绝缘服、消防服装等；另外它也用于制作防火帘、防燃手套、高温
下的化工过滤布和气体滤袋、高温运输带、机电高温绝缘材料以及
民航机中的装饰织物等。
2,芳纶 1414高强耐高湿纤维的性能特征及用途
（ 1）机械性质：芳纶 1414是目前使用的纤维中强度最高
的纤维，其强度为 193.6CN/ tex，断裂伸长为 4%，初始模
量远远高于其它品种的强力纤维，初始模量为 4400CN/
tex，为聚酰胺纤维的 11倍左右，为涤纶的 4倍左右。
（ 2）热学性质：纤维的热稳定性远高于其它纤维，在
150℃ 下收缩率为 0，在较高的温度下仍能保持很高，熔点
为 600℃,最高使用温度为 232℃ 。
（ 3） 主要用途
它是一种为航空工业和宇宙航行等特种用途而研究、
制造的高性能纤维。目前它主要用于制造宇宙飞船、火箭
和飞机等结构材料的增强塑料或层压制品的组成物，用于
代替比它昂贵得多的氮化纤维的石墨纤维。
（ 十二 ） 乙纶
乙纶的化学名称为聚乙烯纤维 。
1,纤维性能
（ 1） 纤维强度和伸长与丙纶相接近
（ 2） 吸湿能力与丙纶相似, 在通常大气条件下回潮率
为 0。
（ 3） 具有较稳定的化学性质, 有良好的耐化学药品性
和耐腐蚀性 。
（ 4） 耐热性较差, 但耐湿热性能较好, 其熔点为 110-
120℃, 较其它纤维低, 抗熔孔性很差 。
（ 5） 有良好的电绝缘性 。 耐光性较差, 在光的照射下
易老化 。
2,主要用途及使用性能
乙纶的服用性能较差, 但其价格较低, 适合于制作鬃
丝, 扁丝或膜裂纤维, 用来制造绳索, 过滤布, 包装布等
。
四, 差别化纤维和功能纤维
（ 一 ） 差别化纤维
差别化纤维 是指不同于常规品种的化学纤维, 即经过
化学改性, 物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些
特性的化学纤维 。
差别化纤维包括：超有光型, 超高收缩型, 异染易染
速染型, 抗静电型, 抗起毛起球型, 防霉, 防菌, 防污
,防臭型, 吸湿吸汗防水型, 光变色型, 复合, 中空,
异型, 细旦, 超细旦, 三维卷曲, 交络, 混洛, 毛圈喷
气变形等各种纤维 。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中, 加入染料, 颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维, 亦自然数为有色纤
维 。 着色纤维色泽牢度好, 可解决合成纤维不易染色的缺点 。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状 （ 非圆形 ）
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维 。 不同类型的异形纤
维具有不同的性能 。 异形纤维可以产生多种效应, 例如三角形截
面的纤维有闪光效应, 五角形截面的纤维有显著的毛型感, 具有
良好的抗起球性 。 根据纤维的品种和截面开头的不同, 异型纤维
可用于缎纹, 皱型, 丝绸型, 毛型及麻型织物 。 还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛, 兔毛, 马海毛及其它特种动物纤维制品等 。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
3,细特纤维 细特纤维通常指单丝线密度较小的纤维，又
称微细纤维。其中线密度值在 0.44--1.11dtex的称为细特纤维。
线密度在 0.01--0.04dtex的称为超细特纤维。而今，纤维细度仅
0.011dtex--0.0011dtex的超细涤纶纤维已经问世。超细纤维可
用于制造仿真丝绸织物、仿麂皮织物等。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中，加入染料、颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维，亦自然数为有色纤
维。着色纤维色泽牢度好，可解决合成纤维不易染色的缺点。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状（非圆形）
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维。不同类型的异形纤
维具有不同的性能。异形纤维可以产生多种效应，例如三角形截
面的纤维有闪光效应，五角形截面的纤维有显著的毛型感，具有
良好的抗起球性。根据纤维的品种和截面开头的不同，异型纤维
可用于缎纹、皱型、丝绸型、毛型及麻型织物。还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛、兔毛、马海毛及其它特种动物纤维制品等。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
4,复合纤维 截面具有两种或两种以上不同化学组分的
纤维, 称为复合纤维 。 复合纤维如为两种不同组分者称为双组
分纤维 。 根据不同组分在纤维中配臵形式的不同, 可分为并列
型, 皮芯型和海岛型 。 （ 见图 ）
5,阻燃纤维 阻燃纤维又称耐燃、难燃或防燃纤维。阻燃
纤维的品种很多，日本和美国是研究阻燃纤维较多的国家。日
本东洋纺是最早制造阻燃纤维的公司，其开发的阻燃纤维商品
名为 Heim，有长丝和短纤维，用于窗帘、家具织物和床上用品
，已作为, 新干线, 座椅织物。
阻燃纤维主要用于纺制儿童和老年人的服装、床上用品、
装饰织物、防火工作服及用作航空航天和其它工业用途。
6,抗静电纤维和导电纤维 抗静电纤维是指易于使积累的
静电电荷逸散的化学纤维。抗静电纤维在温度为 20℃ ± 2℃,相
对湿度 50%± 5%的条件下，未上油的纤维比电阻小于 108Ω ·m。导
电纤维是指在聚合体中混有导电介质所纺制成的化学纤维，其
比电阻什小于 104Ω ·m。
抗静电纤维主要用于制成无尘无菌服、防爆工作服、地毯
、口罩等纺织品。导电纤维可制成特种工作服和防尘刷等。
7,抗起球纤维 利用化学改性和物理方法处理后, 制成
的纤维及其织物在使用过程中可以防止或减少纤维的相互摩擦
,缠结聚集成小球的化学纤维, 称为抗起球纤维 。 抗起球纤维
制成的织物, 其起球效果达到三级以上 。 抗起球纤维一般与其
它短纤维混纺生产毛型织物, 针织物等 。
8,抗菌纤维 在纤维生产中加入抗菌剂, 制成的纤维及
其织物在使用中能抑制细菌和真菌的滋生 。 抗菌纤维可以和大
多数的短纤进行混纺生产机织和针织物, 广泛用于内衣, 儿童
服装, 床上用品等 。
（ 二 ） 功能纤维
所谓功能纤维, 就是指具有某种特殊功能的特种纤维 。 特殊
功能指的是反渗透, 分离混合气体, 透析, 超滤, 吸附, 吸油,
离子交换, 高效过滤, 导光和导电等 。 功能纤维以其各自的特殊
功能, 在工业上分别得到相应的应用 。 大致可分三类：
1,微孔结构的中空纤维 中空纤维膜的微孔直径在 1-10埃之
间, 具有反渗透作用, 可制成反渗透作用, 可制成反渗透器, 用
以分离粒径十分微小的金属离子和低分子量物质, 特别适用于海
水脱盐 。 微孔在 10埃 -3μm 的中空纤维膜便有超滤和透析特性,
可用来对某些高分子涂料, 胶乳等溶液进行浓缩, 回收或精制,
在医学或电子工业方面可用作超纯水的滤材, 人工肾脏的透析膜
2,超细纤维毡和无纺织布 选择静电性大的过氯乙烯或聚
氯乙烯, 经高压静电纺或静电 — 高速气流喷射, 即形成超细纤维
毡, 可用以过滤放射性尘埃等, 过滤效率达 99.999%以上, 也可
用作无尘或无菌室的滤材 。 超细纤维无纺织布可用作各种微型电
池膈膜 。
3,活性炭纤维 具有多微孔结构，表面有很强的吸附性
，可用于某些气体液体的吸附、回收、脱臭、脱色、精制、分
离的滤材和人工内脏器材等，也可用作某些化学反应触媒的载
体。
4,离子交换纤维 在大分子中引入某些活性基团, 如磺
酸基, 羧基, 胺基, 磷酸酯基或硫基等, 纤维就具有对离子交
换或捕捉重金属离子的功能 。 可用于水处理污物和放射性同位
素或重金属的回收方面 。
5,光导纤维 用折射率不同的两种透明材料通过特殊复
合技术制成的芯鞘型复合纤维, 称为光导纤维 。 这种纤维具有
导光性能, 使光在芯部沿其界面折射传导, 用作光通信, 数据
传递, 各种光照明和数字显示等 。