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常用纤维的主要性能特点

常用纤维的主要性能特点

1、原棉:棉纤维主要有两大品种

长绒棉(又名海岛棉):纤维长而细,长度为33~64mm,线密度:1.2~1.4dtex,纤维品质好,适纺高支纱,织造高档织物。埃及、苏丹、摩洛哥以及我国的新疆、广西、云南为主要产地。

细绒棉(陆地棉):纤维长度23~33mm,线密度:1.5~2dtex。我国种植的棉花98%左右是细绒棉。

原棉结构及性能:中间有空腔,纵向有天然转曲,即是一根具有天然转曲的细长扁平带状的中空物体。主要化学成分为纤维。由于分子本身有许多亲水基因,又是多孔性物质,因而有较好的吸湿性、透气性,棉织物穿着舒适、透气,有较好的服用性。

棉纤维的主要万分为纤维素,因而棉纤维具有耐碱不耐酸的特点,利用这一特性让棉纱、织物在稀碱(如18%NaoH溶液)作用下,棉纤维发生溶胀,天然转曲伸直,使棉织物呈现现丝一样的光泽,这种处理称为“丝光”,同时棉纤维还具有较高的强度。

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不足的是棉纤维的弹性差,棉织物易折皱、变形。为提高棉织物的挺括、保形性,可以对织物进行抗皱、免烫整理,或是利用棉纤维与其它纤维混纺,改善织物的保形性。

 2、麻:麻纤维的种类较多,其中质地柔软,可以作为服用纺织纤维的主要有苎麻和亚麻两种:

结构及性能:带有中腔,纵向表面有横书条纹,无转曲。

苎麻横截面为腰园形,亚麻则呈多角形,中腔较小苎麻纤维长度是植物纤维中最长的,其强力在天然纤维中最大,相当于棉纤维的8~9倍,而且湿态强力大于干态强力,麻纤维的中空结构及主要万分是纤维素,使其具有良好的吸湿性和散湿性,其导热速度快。

因此,麻织物夏季穿用舒适、凉爽、消汗离体,麻纤维中除了纤维素外,还有木质素,因而手感粗硬,很少作为内衣,麻织物对多种病菌和霉菌有抑制作用,具有抗菌防霉和除臭功能。但麻纤维是天然纤维中弹性最差的,麻织物容易起皱褶,洗涤后必须熨烫,才能使其平整挺括。

3、羊毛:毛纤维的种类很多,纺织上使用最多的是绵羊毛。

由于羊的品种、产地和羊毛生长部位等的不同,品质有很大差异,其中澳大利亚的美利奴羊是世界上品质最为优良的,也是产毛量最高的羊种,美利奴羊毛长度一般为55~75mm,线密度(即粗细)为3.4~7.6dtex。

形态结构及性能:纵向为鳞片包覆的圆柱形(或椭园形),有天然卷曲,横截面近似圆形,鳞片层具有保护毛纤维的作用,鳞片排列的疏密和附着程度对羊毛光泽影响大,鳞片层内的皮质层决定了羊毛的理化性质,由于鳞片排列具有定向性,顺鳞片摩擦,磨擦因数较小,在湿热条件下鳞片张开,羊毛纤维在机械外力反复挤压揉搓下;

由于磨擦系数的差异,使纤维的运动有方向性,每根纤维带着和它纠结在一起的纤维按一定方向缓缓蠕动,相互纠缠卷绕使羊毛纤维鳞片相互交错咬合成毡,最终羊毛织物缩短变厚,这种现象是羊毛特有的缩绒性,经缩绒处理的毛织物丰厚柔软,是冬季理想面料。但羊毛纤维的这种特性,使得其尺寸稳定性差,所以大鑫毛织物不宜机洗(应该干洗),市场上标有“机可洗”的羊毛织物都经过破坏鳞片的特殊处理。

羊毛具有优良的吸湿性能,细羊毛最大吸湿能力可达40%。毛织物通常给人以干燥感,羊毛纤维有良好的伸长能力和弹性回复能力,因此织物弹性好,手感蓬松柔软、滑糯、光泽柔和、挺括保湿性好。羊毛的主要化学成分为蛋白质,因此羊毛纤维耐酸不耐咸,宜用中性或酸性洗涤剂洗涤。另外,羊毛纤维的细力较低。

4、丝:常用的有桑蚕丝和柞蚕丝两种

蚕丝是由两根丝素和包覆在外面的丝胶组成的,横截面为相对的不规则三角形,纵向比较平直光滑,单根丝细度2.2~4.4dtex,强度与棉纤维相近,由于丝素的三角形截面,蚕丝具有其它纤维所不能比拟的柔美光泽,比重较小,所以其织物轻薄、西风逸,手感光滑。

蚕丝的吸湿和散发水分较快,夏季穿用感到非常凉爽,蚕丝属蛋白质纤维,因此与羊毛相似,具有耐酸不耐碱的特点,耐光性、耐酸性差,受到汗水及日光长期照射,会发黄变脆,影响其使用寿命。

蚕丝可染成各种鲜艳的颜色,加工成各种厚度和风格的织物,但丝织物容易起皱,洗后需熨烫。

二、再生纤维

主要原料:棉短绒、木材、芦苇等天然纤维素经化学处理加工而得。

1、粘胶纤维

诞生最早的化学纤维,1935年英国的courtaulds公司将粘胶生产工业化后,占据了半个多纪世的主导地位。从性能分,有普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维等。从形态分,有短纤维和长丝两种形式,长丝又称人造丝,分有光、无光和半无光等。

粘胶纤维具有天然纤维素纤维的基本性能,吸湿性好,穿着凉爽舒适,不易产生静电,起毛和起球,手感柔软,悬重性好,染色性能好,色泽鲜艳,但织物弹性差,容易起皱和不易回复,因此服装的保形性差,粘胶纤维的湿强较低,只为干态的60%,且织物缩水率大。

高湿模量的粘胶纤维称为富强纤维,具强度特别是湿强度和弹性都优于粘胶纤维,在服用性能方面有较大改善。粘胶纤维广泛用于裙装、衬衫和里料中,与其他合成纤维混纺改善织物的吸湿性、舒适感与羊毛混纺以降低价格。

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三、合成纤维

1、涤纶:合成纤维中产量最高的第一大品种。

有多个商品名:英国给涤纶取的商品名为“Terylene”;美国给涤纶取的商品名为“Dacron”;“涤纶”是我国的商品名。结构及性能:结构形态由喷丝孔决定,常规涤纶横截面呈圆形,无中腔。

纤维大分子结晶度,取向度高,所以纤维强力高(是粘胶纤维的20倍),弹性好不易起皱,挺括保形性好,耐光、热性好,洗涤快干免烫,洗可穿性能良好。涤纶对一般化学试剂性能较稳定,耐酸,但不需浓碱的高湿处理,利用这一性能对涤纶进行加工,纤维表面被腐蚀,重量减轻,细度变细,可产生真丝风格(即仿真丝的方法之一),这种方法称为碱减量处理。

涤纶纤维的吸湿性能很差,透气性、吸汗性差,穿着时有闷热感,同时,其染色性也差,需采用特殊染料或设备工艺条件,在高湿高压下染色,为改善其染色性,目前市场上已有阳离子可染涤纶,如想改善涤纶的服用性,可用涤纶与其它天然纤维(如棉)或再生纤维素纤维(如粘胶)等混纺。

2、锦纶:(我国的商品名)是最早诞生的合成纤维

品种有锦纶6,锦纶66;和涤纶一样,还有其他商品名,美国的商品名为(Nylon)尼龙,日本的商品名为(Nailon)耐纶。我国以锦纶6为主,其染色性能优于锦纶66。

锦纶纤维纵向平直光滑,横截面可以是圆形或其他形状。锦纶最突出的特点是耐磨性极佳(比棉纤维高10倍),强度、弹性都很好。因此有优良的耐用性,常用来制作袜子、绳索,比重小于涤纶等纤维,所以穿着轻便,锦纶纤维吸湿性差,又有良好的防水防风性能,适于做登山服、降落伞、风雨衣。由于回潮率小,吸湿性差,织物易起静电和有闷热感,但经改性处理与其他纤维混纺其服用性能已有了大的改善。

3、腈纶:腈纶以短纤维为主

因酷似羊毛,故有“人造羊毛”之称。腈纶具有特有的热延伸性,适用于制作膨体纱、毛线、针织物和人造毛皮等制品。腈纶纤维手感柔软丰满,易于染色,色泽鲜艳。弹性不如羊毛、涤纶等纤维,尤其是反复拉伸后,剩余变形较大。所以用腈纶制作的衣服袖口、领口处易变形。腈纶的吸湿性低于锦纶,易产生静电和起毛起球。腈纶的导热系数低、质地轻,所以保暖性好,同时具有极佳的耐日光性,防虫蛀和霉菌,广泛用于针织服装。

4、丙纶:原料来源丰富

价格低廉,生产工艺简单,发展较快。丙纶最大特点是比重小,比水还轻(是棉纤维的3/5),是纤维中最轻的。产品有中等弹性和回复性,不易起皱,不起球。

丙纶染色困难,一般为原液染色,丙纶纤维的吸湿性极差,但丙纶具有较强的芯吸作用,水汽可以通过纤维中的毛细管来排除,制成服装后,其舒适性较好,特别是丙纶的超细纤维,由于表面积增大,能更快地传递汗水,使皮肤保持舒适感。丙纶纤维的耐光性、耐晒性特别差,易老化,耐热性也差,100℃以上开始收缩。

 5、氨纶:是一种高弹性纤维

国际商品名为Spandex,1959年这种纤维诞生于美国杜邦公司,命名为Lycra(莱卡)。氨纶的弹性高于其他纤维,变形能力大,弹性回复性能好,伸长500%时恢复率达90%,可染成各种色彩。

手感平滑、汲湿性小,强度低于一般纤维,轻而柔软,有较好的耐酸、碱、光性,一般很少直接使用裸丝,常以氨纶为芯,而与棉、毛、丝、涤纶、尼龙等仿成包芯纱、包缠纱,织成弹性面料,使织物柔软舒适又合身贴体,而且伸展自如,应用极为广泛,织物中只要含少量氨纶(3%~5%),就能很明显改善织物的弹性回复能力。

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6、维纶:

在服装上应用较少,在工业上应用较多,织物的外观和手感似棉布,弹性不如涤纶等合成纤维,织物易起皱,染色性能较差,但其含湿性优于其他合成纤维,比重和导热系数较小,穿着轻便保暖,强度和耐磨性能较好,有优良的耐化学品、耐日光、耐海水等性能。

四、新纤维

 1、天然彩棉天然生长的非白色棉花,我国于1994年开始对彩棉的引进与种植,目前已拥有棕、绿、紫、灰、橙等色泽品种,通常用来与白棉、合成纤维混纺,后工序不经染色,是真正意义的环保绿色纤维,其长度与强度略逊于白棉。

2、除鳞防缩羊毛羊毛的鳞片使羊毛具有缩绒性,这对洗涤和使用带来了诸多问题,所以剥除和破坏羊毛鳞片是最直接也是最根本的一种防缩方法,经氯化处理和羊毛不仅获得了永久性的防缩效果,而且使羊毛纤维细度变细,纤维表面变得光滑,富有光泽,染色变得容易,制品更加柔软、滑糯,具有抗起球,可机洗等特点,无刺痒感,使羊毛织物具有更好的品质和更广的应用范围。这种处理方法称之为“羊毛表面变性处理”,也有人称之为“羊毛丝光处理”。

3、新型绿色纤维素纤维——Lyocell(莱塞尔)这是一种90年代国外发展起来的新型纤维素纤维,将天然纤维素原料直接溶解在NMMO的水溶液中进行纺丝再生出来的一种人造纤维素纤维,生产工艺较粘胶简单,所用溶剂无毒,也无有害物放出,溶剂回收率达99.7%,产品废弃物土埋5~6周可生物降解,不构成对环境污染,被称之为21世纪的绿色纤维。为纤维素纤维的环保化生产及产品升级换代提供了方向。

目前,英国的考陶尔兹公司(Courtaulds)和奥地利兰精公司(Lenzjng)为主要的生产厂家,我国多引用英国的商品名(Jencel),译为坦赛尔或天丝。Lyocell纤维集天然纤维与合成纤维的优点于一身,具有纤维素纤维吸湿性好、透气、舒适等优点,穿着舒适性远优于涤纶,光泽优美,手感柔软,县垂性好,飘逸性好,同时又具有合成纤维强度高的优点,其强力高于棉和普通的粘胶,具有良好的水洗尺寸稳定性和较好的性价比,其混纺性能好,可与其他天然纤维、合成纤维混纺。

下表是Lyocell纤维和其他纤维的性能比较。纤维性能Lyocell普通粘胶Modal棉涤纶干强CN•tex42~4820~2534~3825~3048~60湿强CN•tex26~3610~1518~2226~3246~58干断裂伸长率%10~1518~2314~168~1025~30湿断裂伸率%10~1822~2815~1812~1425~30湿初始模量CN•tex(伸长15%)250~27040~50180~250100~150210回 潮 率11~13%13%12%8.5%0.4%

4、超细纤维其制品手感柔软、细腻、滑爽,光泽柔和,超细纤维的比表面积大,表面吸附作用强,具有很高的清洁能力,可作为高吸水材料(如毛巾、纸巾),超细纤维可用于制作仿真丝面料、高密防水透气织物、桃皮绒织物、仿鹿皮面料等。目前国家对超细纤维的分类尚无统一标准,但一般把,细度在0.55~1.4dtex(0.5~1.3旦)为细旦丝,细度在0.33~0.55dtex为超细旦丝,细度在0.11~0.33dtex为极细旦丝。

5、凉爽纤维(Coolmax)杜邦公司的Dacron,截面呈四沟槽,使液态水传导面积增大,拥有优截止的湿气处理功能(透气、透湿),如同管道将湿气迅速送到了面料外层,增强了穿着者的舒适感,同时还具有极佳的可染性和抗沾污性,适合于男女衬衣,户外及运动服面料,使穿着者干爽舒适,持久如一。

6、阻燃纤维纤维的阻燃性一般用极限氧指数(LOI,即能维持燃烧的最低氧含量的百分率)表示。空气中的氧含量约为21%。若纤维的LOI值大于21%,离开火焰后,在空气中就不能继续燃烧。一般,LOI大于26%的纤维就可认为是阻燃纤维。阻燃腈氯纶纤维是我国生产阻燃织物的主要纤维品种。

LOI值在26%以上,有良好的阻燃性,且尺寸稳定性好,耐日光性类似于腈纶,手感舒适,悬垂性好,回弹性好,染色容易,色牢度好。另外,在成纤高聚物的大分子链中,引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性,大分子的密集度和内聚力,从而提高热稳定性。如芳纶1313(Nomex)也是一种具有良好阻燃性的阻燃纤维。



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