第一章纤维资料
1-第一章 纤维的分类及发展r1解析
(4) 木棉
属果实纤维； 由附着于木棉蒴果壳体内壁的细胞发育生长而成；
(a) 开裂木棉果实 (b) 纤维表面 图1-3木棉纤维果实及纤维形态图
木棉纤维主要性能：
纤维长8-32mm，直径15-45um； 表面光滑、无转曲，截面为大中腔、圆形的管状物； 纤维梢端较细、封闭，中段较粗，尾段稍细、有闭 合的开口； 中腔的中空率达80％-90％，回潮率10％-11％，密 度小（0.29g/cm3),强度低(0.8-1.4cN/dtex)，抱 合力差，弹性小。 不适合单纤维纺纱，可混纺，尤其适于作为絮填隔 热吸声材料和浮力救生材料。
绵羊毛纵、横截面
绵羊毛的分类
按细度和长度分：超细毛、细毛、半细毛、 粗毛和长毛等； 按羊种品系分：改良毛和土种毛； 按羊毛质地均匀性分：同质毛和异质毛 按颜色分：本色毛和彩色毛； 按名称分：美利努细羊毛、考力代半细羊 毛、林肯长羊毛等。
② 山绒
又叫“开司米”或“克什米尔”，是山羊的 绒毛，通过抓、梳获得（称抓毛）。 无髓质，强伸性、弹性都优于相同细度的 绵羊毛； 鳞片的环状与完整性特征明显，且大而稀， 紧贴于毛干，手感柔软滑糯； 细度14-16um，长度35-45mm，短绒率18％20％； 易卷缩，纯纺难度大，易起球、毡缩，通 常与80-100支细羊毛混纺使用。
（4）按纤维资源状态（一般指天然纤维）
大宗纤维：棉花、绵羊毛、麻类纤维和桑蚕丝等； 特种纤维：产量稀少、经济和应用价值高的天然纤维，一 般为动物类纤维，如极细羊毛、山羊绒、牦牛绒、蜘蛛丝等。
第二节 各类常用纤维简介
一、天然纤维素纤维 1．棉
(1) 棉纤维的组成与特性
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的。一个 细胞长成一根纤维. （a）棉纤维的形态 为多层状带中腔结构，有天然转曲；
纺织物理第1章
《高等纺织材料学》杜赵群（东华大学纺织学院）2013年-2014年第1学期《高等纺织材料学》第一章纤维的结构《高等纺织材料学》-第一章纤维的结构第一章纤维的结构•纤维结构为纤维固有特征，为本质属性，决定其使用特性。
•纤维结构的结构层次：•微细结构→集聚态结构→织态结构→宏观结构与形态•纤维微细结构的表征技术：•光学显微镜、电子显微镜、透射电子显微镜、X射线、红外、紫外、荧光、拉曼、原子力显微镜、核磁共振；•影响纤维理化性能的结构的表征技术：•热分析、动态和断裂力学法、质谱法等。
一、缨状微胞理论Nägeli：适宜淀粉和植物微胞+微胞间质Meyer & Mark：适宜淀粉和植物微胞+微胞间质阐述微胞中的晶体结构Spearkman：羊毛Staudinger：高聚物具有高的相对分子质量问题产生：1. 纤维素及其他聚合物分子的长度问题？2. 纤维究竟是分离的晶体组成，还是连续的均匀分子所连接而成？3. 天然纤维与化学纤维的微细结构异同？缨状微胞结构：微胞为晶区，由规整排列的长链分子构成；微胞间为非晶区，由晶区伸出的、无规则排列分子构成，为缨状须丛问题产生：1. 缨状微胞可解释基本的物理性能。
2. 但电子显微镜发现的纤维微细结构（原纤）的解释？2. 原纤内结构的假设，缨状微胞、？3. 原纤为结晶区？晶区与非晶区的交替？高度有序的无定形结构？二、缨状原纤理论晶区由连续的许多长链分子规整排列构成；大分子链从原纤中分裂出来，为缨状须丛，构成非晶区三、折叠链片晶体理论适用于合成的高分子量的化学纤维四、纤维结构的其他理论1. 准结晶状态结构四、纤维结构的其他理论2. 无定形结构3. 缺陷结晶形结构基于金属结构，无序区为结晶区中的缺陷构成四、纤维结构的其他理论3. 串晶结构五、纤维的弱节结构理论1. 弱节的定义与内涵由于结构弱节与形态弱节的差异，导致对应区域的力学性质较弱；结构弱节：纤维内部结构和外观形态的不匀或缺陷形态弱节：纤维明显的几何细颈部位、生长或加工、自然和人为造成的（1）纤维的细节：纤维均匀地由细→粗、由粗→细（2）天然生长的形态缺陷：风蚀、鳞片鼓胀、局部畸变（3）加工损伤：运输与加工过程中与机械的相互作用（4）内部结构缺陷：纤维原料的不均匀、加工与环境参数的变化一、纺织纤维结构的一般特征1.基本要求（1）分子链长度（2）线型长链、短支链、柔性（3）分子间相互作用（4）分子排列的取向、结晶，空隙或空间二、纤维结构的表征1. 聚合度及其分布凝胶色谱法、粘度法、光散射法、端基法相对分子质量的均值：Z均、重均、粘均、数均（大→小）2. 链段长度可运动的最小独立单元，公式均方末端距3.结晶度体积结晶度重量结晶度4.结晶区分布5.取向度大分子链节与纤维轴的平行程度，为平均值。
第一章第二节常用纤维的性能特征天然纤维
弹性，表面光洁，光泽也好。但这种羊毛的产量
不能满足毛纺工业的需要，因此精纺毛料织物的
原料中澳毛占相当比重。
改良细毛主要以美利奴羊（父系）+土种羊（母系）。
改良半细毛是以新疆公羊与藏系或蒙系母羊杂交所 产的母羊，再与茨盖公羊杂交所产的茨、新、藏 二代杂交育成。
2. 分子结构
各种氨基酸
3. 化学组成
整理后————真丝般光泽、使粗糙的 手感变得柔软和光滑。
2. 麻纤维的特点
（4）织物的光泽与整理过程有关，增光整 理后————真丝般光泽、使粗糙的手 感变得柔软和光滑。
（5）纤维弹性差，易起皱，而且不易消 失————缺点，与涤纶混纺或者经过 防皱整理可以改善。
2. 麻纤维的特点
（6）麻纤维吸湿性好、放湿快，不易产生 静电。热传导率大，能迅速摄取皮肤热 量，向外部散发，所以穿着凉爽，出汗 后不贴身。夏季服装
（7）麻纤维的强力约为羊毛的4倍，棉纤 维的2倍，含湿后纤维强力大于干态强 力————耐水洗
2. 麻纤维的特点
（8）延伸性差，较硬脆，折叠处容易折断—— 保存时不宜重压，褶裥处不宜反复熨烫
（9）耐热性好，熨烫温度可达200℃，加湿熨烫。
（10）耐碱，但不耐酸，不受漂白剂损伤。
（11）织物易发霉————保存在通风干燥处。
第一章 服装用纤维
第二节 常用纤维的性能特征
一、 天然纤维 （一） 棉纤维（Cotton） 产地：中国、美国、前苏联、埃及、巴
基斯坦、印度、西欧等 由于品种和产地的气候和土壤等种
植条件不同，棉花品质差异很大。
1． 棉纤维的种类：
按照棉花的品种分：
名称
产地
长度
特点
长绒棉=海岛棉 尼罗河流域，埃 最 长 达 60—70 长、细
内部培训教材-纱线知识
双包覆纱： 以一根长纤维为芯，外面包覆两层长纤维，缠绕方向相反，所以捻度较小，
甚至没有。一般用在袜子罗覆方式。通常芯纱为氨纶，皮纱为棉、毛等
是氨纶或其它纤维与另一种纤维加捻成纱。
包覆纱与包芯纱的区别在于表纱，包覆纱是长纤维，包芯纱是短纤维。 包覆纱与包芯纱的区别在于表纱，包覆纱是长纤维，包芯纱是短纤维。
合捻纱
第一节 包纱
产品类型（自给自足）：
按照包纱工艺可将纱线分为：包覆纱、包芯纱和包（加）捻纱。我们公司包纱车间主要合成的 是包覆纱（含单包覆纱和双包覆纱）。包芯纱以采购为主。
单包覆纱： 以一根弹力长纤维为芯丝（里纱），另一根非弹性长纤维（表纱）呈单向螺
旋缠绕其外。丝芯里纱为氨纶，表纱为锦纶、涤纶等即锦纶包氨纶、锦纶包涤纶。 丝袜车间常用：2030型、2040型、2050型、2070型、7030型。 其中2030型由20D的氨纶和30D的锦纶组成，其他类型产品组成形式类同； 棉袜车间常用：3075型，它是由30D的氨纶和75D的涤纶组成。
羊仔毛纱 真丝系列纱线 白厂丝 双宫丝 柞蚕丝 绢丝 柞绢丝 柚丝 真丝线
Lambswool Yarns Silk Yarn Series White Steam Filature Yarns Duppion Silk Yarns Tussah Silk Yarns Spun Silk Yarns Tussah Spun Silk Yarns Silk Noil Yarns Silk Threads
全羊毛纱 毛晴纱 毛涤纱 毛粘纱 毛/丝纱 羊毛/其他 兔毛纱 雪兰毛线 牦牛毛纱
Wool (100%) Yarns Wool/Acrylic Yarns Wool/Polyester Yarns Wool/Viscose Yarns Wool/Silk Yarnss Wool/Other Yarns Angora Yarns Shetland Yarns Yak Hair Yarns
《纺织物理讲义》word版
第一章纤维的结构概述1．纤维结构：纤维的固有特征和本质属性，决定纤维性质；涵盖微观到分子组成，宏观到纤维形貌；结构多样性与结构层次有多种划分。
2．结构层次的模糊，纤维的微细结构（fine structure）：可以追溯到19世纪。
但卓有成效的研究和结构理论的提出与验证是在20世纪的上半叶，近五十年又在许多纤维结构理论和分析方法上有新的突破。
3．纤维微细结构的研究，通常采用的研究方法有：※光学显微术（optical microscopy）和电子显微术（electron microscopy）：扫描电子显微镜SEM 和透射电子显微镜TEM※X 射线和电子衍射法（X－ray ＆Electron diffraction）※红外（infra-red）、紫外（ultraviolet）、荧光（fluorescence）和喇曼光谱法（Raman spectrum）※核磁共振法（nuclear magnetic resonance）※表面分析法（surface analysis）※原子力显微镜AFM（atomic force microscope）或扫描隧道显微镜STM（scanning tunneling microscope）等方法※热分析法（thermal analysis）※动态和断裂力学法※质谱分析法（mass spectrometry）4.纤维结构的研究和发展、问题、未知性和不确定：※基本形式：对纤维微细结构作文字或简单模型图来描述。
※基本原因：结构的复杂和多样性、表征方法的局限性、人们的认识。
第一节纤维结构理论一、缨状微胞理论1．历史Nägeli理论；Meyer和Mark的微胞学；Spearkman模型。
30年代的争论：※纤维素及其他聚合物分子的长度的问题。
※关于纤维究竟是由分离的晶体所组成，还是由连续的均匀的分子所组成的问题。
Meyer认为分子是相当短的，其聚合度约为200。
而Staudinger则认为，在天然纤维素中，聚合度在2000以上。
第一章 纺织物的原料 纺织纤维是织造纺织物最基本的原料
1、简介
世界上最大的羊毛生产国和出口国是澳大利亚
世界上最大的羊毛制品加工国和羊毛进口国是中国
2、品种
棉羊毛
羊绒
马海毛
兔毛
骆驼绒
耗牛毛
羊驼毛
四）丝纤维
1、简介
丝纤维，被誉为“纤维皇后”
2、品种
桑蚕丝
柞蚕丝
五）黏胶纤维
1、简介
19C末研制成功
1905年开始工业化生产
2、品种
长丝
短纤维
纺织纤维是织造纺织物最基本的原料
九）维纶
1、简介
人称合成棉花
2、用途
工作服
军用服装
十）丙纶
1、简介
1955年丙纶在意大利研制成功
1957年工业化生产
2、用途
Байду номын сангаас
装饰布
十一）氯纶
1、简介
氯纶的学名为聚氯乙烯纤维
2、用途
内衣
第一章 纺织物的原料
纺织纤维是织造纺织物最基本的原料
十二）氨纶
六）涤纶
1、简介
涤纶简称“聚酯纤维”，1953年涤纶开始在世界上正式投入
工业化生产
七）锦纶
1、简介
锦纶最早在我国的辽宁省锦州化工厂试制成功而得名，美国
称其为“尼龙”
2、用途
袜子
手套
运动衣
滑雪服
风雨衣
八）腈纶
1、简介
腈纶是国内商品名称，其学名为聚丙烯腈纤维
2、用途
毛线
毛毯
针织品
第一章 纺织物的原料
植物纤维
动物纤维
矿物纤维
2、化学纤维
人造纤维 ：人造纤维素纤维 人造蛋白质纤维
合成纤维
第一章 植物纤维原料
木素基本结构单元
C C C C C C C C C
OCH3 OH
H3CO OH
OCH3 OH
愈创木基 Guaiacyl
紫丁香基 Syringyl
对-羟苯基 p-Hydroxyphenyl
G型
Hale Waihona Puke S型H型④与制浆造纸的关系
对于化学浆而言，木素是尽量去除的成分， 提高纸浆的性能及成纸性能。 化学法制浆中 产生黑液的 “罪魁祸首”
大麻 青麻
③籽毛纤维原料：棉花、棉短绒及棉质破布等。
棉花
④叶部纤维原料：龙舌兰、香蕉叶、甘蔗叶、 龙须草等。
龙须草
龙舌兰
香蕉叶
甘蔗基地
（三） 其它非木材纤维原料
主要指棉杆，结构介于木材和禾本科原料之间。
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
是植物细胞壁三大组分之一 是地球上最丰富最、廉价的可再生资源之一 3.5*1010t/y
① 什么是半纤维素 半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、 木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基及鼠 李糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中往往 带有数量不等的支链。
② 半纤维素的特点
有两种或两种以上的糖基组成的不均一聚糖， 大多带有短的支链。 构成半纤维素主链的糖基有：木糖基、葡 萄糖基、甘露糖基 构成支链的糖基有：木糖、葡萄糖、半乳糖、 阿拉伯糖、葡萄糖醛酸
半纤维素是无定形物质，聚合度较低，易吸水 润胀。
④与制浆造纸的关系
• 1、对一般纸浆，半纤维素是尽量保留成分， 提高纸浆得率，对纸浆的性能及成纸性能 也有良好的影响；
• 2、生产纤维素衍生物用的化学浆，应尽量 除去，以免影响纤维素的化学加工。
染整(第一章)
* 有规共聚物 (tactic copolymer) ：结构单元完全有规则 的排列。
* 无规共聚物 (random copolymer) ：结构单元排列没有规 则，在分子链上是一种随机分布。 ♦聚合度(degree of polymerization)：聚合物中结构单元的 数量，用DP表示，在分子结构示意式中用小写n表示。
第五章
第五节 毛织物印花 纺织品印花
第六节 合成纤维织物印花 涤沦织物印花 腈纶织物印花 锦纶织物印花 第七节 混纺织物印花 涤纶混纺织物印花 腈纶混纺织物印花 锦纶混纺织物印花 第八节 新颖印花概论 印花泡泡纱 烂花印花 发泡印花 金银粉印花
End
9
第六章
第一节 整理概述 整理目的 整理分类和方法 第二节 棉织物整理 定形、光泽、轧纹整理 绒面、增白整理 手感、树脂整理 第三节 毛织物整理 毛织物湿整理 毛织物干整理 毛织物特种整理
纺织品染整加工的特点： 以化学加工为主的物理与化学加工（现也涉及一些生物 化学）相结合的综合加工。大多为化学加工，且多为湿 加工（chemical processing, wet processing）。
3
序 言(preface)
《纺织品染整工艺学》的主要内容：
第一章：常用纺织纤维的结构和主要性能 第二章：染整用水和表面活性剂 第三章：纺织品前处理 第四章：纺织品的染色 第五章：纺织品印花 第六章：纺织品的一般整理 第七章：纺织品功能整理 第八章：生态纺织品
第一章第一章纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能第一节第一节纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维形态结构纤维素纤维形态结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维化学结构纤维素纤维化学结构第二节第二节蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质蛋白质羊毛纤维羊毛纤维蚕丝蚕丝第三节第三节合成纤维的结构和主要化学性能合成纤维的结构和主要化学性能涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶end第二章染整用水和表面活性剂第一节第一节染整用水染整用水水质水质水的软化水的软化第二节第二节表面活性剂表面活性剂表面活性剂基础表面活性剂基础表面活性剂的作用表面活性剂的作用表面活性剂分类表面活性剂分类常用表面活性剂的性能常用表面活性剂的性能end第三章第三章纺织品的前处理纺织品的前处理第一节第一节棉织物的前处理棉织物的前处理原布准备原布准备烧毛烧毛退浆退浆煮练煮练漂白漂白丝光丝光发展发展短流程处理短流程处理第二节第二节苎麻纤维脱胶和织物练苎麻纤维脱胶和织物练苎麻织物练漂苎麻织物练漂苎麻纤维脱胶苎麻纤维脱胶第三节第三节羊毛初加工羊毛初加工炭化炭化第四节第四节丝织物前处理丝织物前处理脱胶脱胶漂白漂白第五节第五节化学纤维及其混纺织物前处化学纤维及其混纺织物前处理理粘胶织物粘胶织物合成纤维织物合成纤维织物混纺和交织织物混纺和交织织物第六节第六节其他织物前处理其他织物前处理绒类织物绒类织物色织物色织物针织物针织物end第四章第四章纺织品的染色纺织品的染色第一节第一节概述概述染料概述染料概述光色拼色和电子计算机光色拼色和电子计算机配色配色染色基本理论染色基本理论染色方法和染色设备染色方法和染色设备第二节第二节直接染料染色直接染料染色第三节第三节活性染料染色活性染料染色第四节第四节还原染料和可溶性还原还原染料和可溶性还原染料染色染料染色第五节第五节不溶性偶氮染料染色不溶性偶氮染料染色第六节第六节硫化染料染色硫化染料染色第七节第七节酸性染料染色酸性染料染色第八节第八节酸性媒介染料染色酸性媒介染料染色第九节第九节酸性含媒染料染色酸性含媒染料染色第十节第十节分散染料染色分散染料染色第十一节第十一节阳离子染料染色阳离子染料染色第十二节第十二节混纺和交织织物混纺和交织织物染色染色概述概述涤棉混纺织物染色涤棉混纺织物染色毛混纺织物染色毛混纺织物染色丝绸类交织物的染色丝绸类交织
第一章纤维的分类及介绍
维 高聚物，纺制 ⑤维纶：聚乙烯醇在后加工中经缩甲醛处理所得的纤
的纤维
维；
⑥氯纶：分子组成为聚氯乙烯的合成纤维；
⑦其他的如乙纶、氨纶、乙氯纶及混合高聚物纤维等
2、化学纤维的分类及名称
①玻璃纤维：以玻璃为原料，拉丝成形的纤维； ②金属纤维：以金属物质制成的纤维，包括外涂塑料 以天然无机物 的金属纤维、外涂金属的高聚物纤维以及包覆金属的 无 或含碳高聚物 芯线； 机 纤维为原料， ③陶瓷纤维：以陶瓷类物质制得的纤维。如氧化铝纤 纤 经人工抽丝或 维，碳化硅纤维、多晶氧化物； 维 直接炭化制成 ④碳纤维：是指以高聚物合成纤维为原料经碳化加工 的无机纤维 制取的，纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的 纤维，是无机化的高聚物纤维。
弹性和弹性恢复性较差、不耐强无机酸、易发霉、 易燃。
（6）棉的分类
A、按棉花的品种分类
类别 陆地棉（细绒棉）
平均长度 （mm）23源自33细度（tex） 强度（cN/根）
0.15～0.2
2.94～4.41
海岛棉（长绒棉） 33～46
0.12～0.14
3.92～4.9
亚洲棉（粗绒棉） 15～24
（4）资源状态
如天然纤维中的大宗纤维和特种纤维
第二节 各类常用纤维简介
一、天然纤维素纤维（植物纤维） 1．棉
（1）棉纤维的形成
棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）的表皮细胞伸长加厚 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。
0第一章纤维的分类及介绍
第一节 纤维及其分类
一、纤维定义与要求 二、纤维的分类与命名
第一章第二节 常用纤维的性能特征(化学纤维)
（2）性质
c、耐磨性 主要取决于纤维的强度，弹性和 延展性，相比之下弹性和延伸性起主 要作用。耐磨性好
（2）性质
d、吸湿性 没有亲水基，结晶度又高， 所以 w =0.4%。回潮率很小，吸湿 性很差，穿着不舒适，易产生静电、 吸尘。
（2）性质
e、耐热性 耐磨性与热稳定性均好Tg=67-91℃。 软化温度：230℃ 熔点：250-265℃ 燃烧温度：560℃ 涤纶在150℃的空气中加热168小时，强度 损失只有15-30%，加热1000小时，强度损失 50%。 熨烫温度：140-150℃
3．铜氨纤维cupra 铜氨纤维cupra
把纤维素溶解在浓铜氨溶液中，制 成纺丝液后，加工而成的纤维。 截面为圆形，无皮芯结构，纵向光 滑。聚合度为450-550，延伸性稍低于粘 胶，强度稍高于粘胶。 具有真丝般柔和的光泽，手感柔软， 湿强度和耐磨性能比粘胶纤维好。
4．醋脂纤维（polyacetate） 醋脂纤维（polyacetate）
（4）性质
b、吸湿性：w=4.5%，比涤纶大。 、吸湿性 c、耐热性 、耐热性：锦纶的耐热性与热稳定性不 及涤纶，在150摄氏度下作用1小时后， 强度仅为原来的69%。 锦纶6的熔点较低为215-220℃。 锦纶66的熔点为260℃，熨烫温度控制 在140℃以下。
（4）性质
d、耐光性 、 不耐日晒，长期光照，颜色发黄，强度下 降，因此不易用作户外用服装。 e、耐酸碱性：耐碱不耐酸 、耐酸碱性 耐碱不耐酸 在95℃温度下，用10% 氢氧化钠处理16小 时，强度损失可忽略不计。但可溶于各种浓酸 中，16% 的盐酸即能溶解锦纶6，20% 的盐酸 能溶解锦纶66。热的甲酸(蚁酸)乙酸(醋酸)也能 溶解锦纶。
醋脂纤维性质
（4）吸湿性 ）吸湿性：亲水性小，疏水性大，缩水 小。 （5）燃烧性 ）燃烧性：燃烧迅速，边燃烧边溶解， 放出异味，留下黑色硬快。 主要用于裙装、女衬衫、内衣、领 带和里料等。
第一章-棉纤维
根据成熟度可把棉纤维分为： 成熟纤维mature fibers、过成熟纤维、未成熟纤维 immature fibers、极不成熟纤维
四、棉纤维的形态结构和品质
1、正常生长的棉纤维形态结构
截面：腰圆形，有中腔 纵向：天然转曲
2、棉纤维在生长过程中形成的品质
1) 棉纤维长度
影响因素：棉花品种、棉纤维生长条件、(初 加工) 2)
4）强度和伸长 较高强度，变形能力差，断裂伸长率低。 强度：长绒棉＞细绒棉维不与水发生作 用。在潮湿的状态下，如遇细菌或真菌，棉纤维 会分解成它们喜欢的营养物质——葡萄糖，使面 料发霉变质。 6）易褶皱：这和棉纤维的弹性有直接关系，棉纤 维的弹性较差，这是因为纤维素纤维易受外力变 形而不容易回复的性质所致。
彩棉与白棉相比，纺织品不用染色，生产过程无污染 彩棉的抗虫害、耐旱性好 但是彩棉产量低、衣分率较低、纤维素含量少于白棉 彩棉纤维长度偏短，强度偏低，可纺性差 彩棉色素不稳定，在加工和使用中会产生色泽变化 彩棉长度为20-25mm，细度2.5-4.0dtex
4、根据成熟度可把棉纤维分为： 成熟纤维、过成熟纤维、未成熟纤维、极不成熟 纤维
过成熟纤维：
呈棒状，极少转曲，中腔不明显，胞壁过厚，纤维刚硬， 成纱质量差。
未成熟纤维：
纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于壁厚； 纤维细、强度低，颜色滞白，光泽暗淡，缺乏弹性； 常易粘附较多夹杂质，纺纱时易断裂、质量较差。
极不成熟纤维：
纵向呈扁平带状，无转曲或极少转曲； 胞壁极薄，截面形态很不规则； 染色性差。
粗绒棉特点： 人类早期应用的是在亚洲和非洲，因其纤维 粗而短，又称为粗绒棉。 亚洲棉因为产量低，纤维品质差，中国于 1955年开始停止生产性种植，印度1993 年开始停止生产性种植。
服装材料学第一章 服装用纤维原料
纺织纤维的分类与结构特征 纺织纤维的基本性能及其对服用 性能的影响 常用纺织纤维的性能特点
第一节 纺织纤维的分类与结构特征
一、纺织纤维的分类
用显微镜观察到的纺织纤维的形貌：
纤维的分类可以按来源分，也可以按长度分。 A 按来源分，即按照纤维的形成、成分等固有特征分类 天然纤维和化学纤维
三、纤维的比重（ѵ） 指纤维的单位体积重量（ g/cm3），它与纤 维的结构有关。 影响： （1）织物与服装的重量随ѵ的增加而增加。 （2）覆盖性、蓬松性：对于相同重量的织物， ѵ越大，覆盖性、蓬松性越差。（P21）
四、纤维的表面特征
伸展，光滑，卷（皱、转）曲，粗糙，裂纹， 沟槽，粗细节等 影响： （1）饱和力：大，好。 （2）蓬松性（覆盖性）：大，好。 （3）起毛、球：光滑，易拉出。——低强，断 裂；高强，起毛、球。
六、纤维的力学性质
指纤维在外力作用下表现的形变特征。 外力包括，拉伸、压缩、摩擦、剪切、扭转、弯 曲等，着重研究拉伸性能。 拉伸：一次性拉伸；小负荷持续、反复作用。 1、拉伸性能指标 1）拉伸强度 绝对强度：纤维受拉伸至断裂时所需外力大小。 相对强度：单位细度纤维的绝对强度。 断裂长度：纤维重量等于其拉伸断裂强度时所具 有的长度。
B 按长度分，按照纤维的外在形态进行划分
短纤维和长丝
化学纤维：以天然的或人工合成的高聚物为原料通 过化学和机械方法人工制造而成的纺织纤维。
再生纤维：指以天然高聚物为原料制成的、化 学成分与原高聚物基本相同的化学纤维。主要 包括再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维。 合成纤维：是以天然低分子化合物为原料，经 化学合成和机械加工而制得的化学纤维。包括 聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈纤维等多种品种。 半合成纤维：醋酯纤维[纤维素+醋酸/冰醋酸]
第一章 纤维的结构
缨状微胞现象：纤维分子取向度：结晶区及非结晶区中分子排列的整齐度不同; 纤维各向异性：纤维分子取向排列及微胞尺寸和微胞取向排列; 纤维的力、热、电、光学特征，可用缨状微胞说来解释。
结构特点：结晶过程是一个连续过程，原纤是由长的但并不完善的结晶所组成的，而这个长的结晶区是由许多聚合物分子间较短的结晶聚集而成。
其他理论1.准结晶状态结构：纤维存在准结晶状态。
晶格参数在一定程度上受到随机性的干扰，不可能有长片段的良好结晶，会存在少量的无序区和一维或二维有序结构。
无定型结构用统计热力学观点导出的无规线团，在理论上说明了非晶态高聚物中，是无规缠结的线团模型，分子链间有一定的相互作用。
这种结构不否定纤维分子的部分取向排列，甚至有序定向排列。
缺陷结晶结构从金属结构出发，认为纤维结构的无序区，由结晶区中的缺陷所形成。
串晶结构以伸展链构成的原纤晶体与折叠链形成的片晶组合形成的结晶形式。
结构的表征。
4. 结晶区分布晶区的分布可以在整个纤维上，也可指在几个分子宽度上的分布。
这种分布涉及结晶颗粒或晶区的大小，晶区与非晶区的过渡程度，以及晶格的形式与组合。
;常用的测量方法有微区X射线衍射技术和电子衍射法。
5. 取向度：取向度主要影响模量和强伸性，其测量方法有，X射线或电子衍射法，红外光谱法、染色法、声速法，双折射法等。
有晶体取向度f cry；无序区分子取向度f am；纤维大分子的取向度；分子极性基团的取向度；形状或界面取向度f form等6. 取向度分布取向度分布是指纤维分子在纤维径向各层或在纤维长度方向各段的取向度7．微细结构尺寸反映纤维各层次结构的形态及大小，特有组织结构和表面的形态特征。
8. 孔隙形态与大小测量高吸性、膜分离过滤纤维孔径大小、分布等①密度法②显微镜法③气体吸附法④X射线和电子小角衍射⑤压汞法纤维弱节断裂的判定准则与方法判断准则：纤维的临界应力，或临界比强度T cri (cN/tex)和临界应变。
由实际断裂应力（或比强度T）和断裂应变，以及其拉伸曲线的特征和临界值对比，便可判断是否为弱节断裂，并可计算弱节断裂的概率。
第1章纤维结构的基础知识(纺织材料学)
l α
α 转动锥角
β 键角
l
βlΒιβλιοθήκη 链段长分子的内旋转示意图14
8. 纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
2、构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 称为构象(或内旋转异构体)
构象与构型的根本区别在于，构象通过单键内旋转可以改变， 而构型无法通过内旋转改变。
15
蛋白质的两种二次结构（构象）
单基的定义：构成纤维大分子主链的基本结构单元称为“单
基”。
侧基的定义：分布在大分子主链两侧并通过化学键与主链连接的化学基团。 端基的定义：指大分子主链两端的结构单元，且与主链单基结构有很大差别的基团。
8
单基的化学结构、官能团的种类决定了该材料的最基本的物质属 性，即耐酸、耐碱、耐光以及染色等化学性能。
第一章 纤维结构基础知识
1
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式 二、纤维高分子材料的聚集态结构 三．线型非晶态高聚物的物理形态
2
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式
1. 纤维大分子结构
3
一、 纤维大分子链的化学组成及连接方式
2. 纤维大分子链的支化、构型：
纤维大分子是由许多结构相同或相近的结构单元（单基）以化学健的 方式连接而成的线型长链分子。由于纤维材料的分子量很大，约在一万以 上，因而被称为“大分子”或“高分子”。
侧基的结构、性能对于大分子的柔顺性、凝聚态和功能化都具有 重要影响。
端基对于纤维的热、光学的稳定能等性能具有重要影响。
聚合度对于聚合物的加工型、最终纤维的性能等都具有较大 的影响，棉、麻的聚合度高，成千上万；羊毛576；蚕丝400；粘 胶300－600；化学纤维聚合度不宜过高。同时一根纤维中各个大 分子的n不尽相同，具有一定的分布。
纤维讲解课件
服装材料与服装功能
1、遮羞功能 2、实用功能：气候调节、保护身
体、适应活动。 3、装饰、标识功能
服装选购考虑因素
1、服装的外观审美性 2、服装的安全舒适性 3、服装的易管理性 4、服装的耐用性和经济性 5、服装的流行性
服装材料的历史和发展
天然 智能
化纤
天然
混纺
纤维
纱线
织物
第四节 纤维的分类
2024/8/4
服装材料学
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纳米纤维
纳米纤维： 是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材 料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包 括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。
纳米纤维主要包括两个概念：一是严格意义上的纳米 纤维，是指纤维直径小于100nm的超细纤维。另一概念是 将纳米粒子填充到纤维中，对纤维进行改性。
绪论
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服装材料学
1
第一章 绪论
第一节 服装材料的基本概念
纤维 Fiber
纱线 Yarn
织物 Fabric
2024/8/4
衣片 Cut parts
服装材料学
服装 Garment
2
一、组成服装的材料
（一）纤维 纤维定义
直径为几微米到几十微米，长度与细度之比在千倍以上，并且具有 一定韧性和强度的纤维物质，包括纳米纤维。
服装材料学
45
涤纶的用途：
1.制衣业：长丝——常作为低弹丝，制作各种纺织品；短纤——棉、毛、 麻等均可混纺，涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或 褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变。
2.工业上：轮胎帘子线，渔网、绳索，滤 布，缘绝材料等。是目前化纤中用量最大 的 。涤纶具有极优良的定形性能。
第一章纤维结构基础知识
1>-4> 链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑
5> 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑
大分子的柔曲性与纤维性能之间的关系
是判断高聚物弹性的主要条件之一，柔性 好的纤维，受外力易变形，伸长大，弹性 较好
结构不易堆砌的十分密集，但在外力作用 下，易被拉伸，易形成结晶。
5相对分子质量 纺织纤维除了无机纤维（玻纤、石棉纤维、
聚合度与纤维力学性质的关系： n→临界值，纤维开始具有强力；n↑，纤维强
力↑（∵n↑,大分子间的结合键↑结合能量变大）； 但增加的速率减小；n至一定程度，强力趋于不变。 n低时，一般来说，纤维的强度低些，湿强度 也低些，脆性明显些。 n的分布：希望n的分布集中些，分散度小些， 这对纤维的强度，耐磨性、耐疲劳性、弹性都有 好处。
体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤 维总体积的百分率。
测试方法 ：密度法、红外光谱法、X射线衍 射法等
结晶度对纤维结构与性能的影响：
结晶度↑ 纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺 寸稳定性、密度↑；纤维的吸湿性、染料吸着性、 润胀性、柔软性、化学活泼性↓。
结晶度↓ 纤维吸湿性↑；容易染色；拉伸强度较小， 变形较大，纤维较柔软，耐冲击性，弹性有所改 善，密度较小，化学反应性比较活泼
良的力学、热学性能和热稳定性，例如芳纶1414.
第三节纤维的形态结构
1.宏形态结构：用光学显微镜能观察到的结构。
如：纵、横向形态、皮芯结构等。
2.微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构。
如：微纤、缝隙、孔洞等。
一、研究纤维形态结构的意义
1.形态结构与 纤维性质 密切相关
纤维性质包括：
纺丝概述
第一章纤维概述第一节纺织纤维纺织纤维分两大类，即天然纤维和化学纤维。
1、天然纤维是自然界直接得到的纺织纤维。
如羊毛、棉花、蚕丝、麻类等，它是千百年来人们一直使用的纺织原料。
天然纤维分为动物纤维和植物纤维①动物纤维（包括羊毛，蚕丝等）②植物纤维（包括棉花，麻等）2、化学纤维则是人们利用自然物质，通过若干化学变化和机械加工过程制得的纤维。
化学纤维可分为人造纤维和合成纤维。
①人造纤维是以自然界含有成纤高分子化合物质，如木材、麦杆、稻草等为原料，经过一系列化学处理和机械加工而制成的化学纤维。
如粘胶纤维，醋酸纤维，铜氨纤维②合成纤维则是以石油、煤、天然气等低分子物质为原料，首先用化学合成的方法，制成一种成纤高分子化合物，然后再对这种高分子物质进行一系列机械加工而制成的一种化学纤维。
如大家所知的涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等。
第二节涤纶涤纶的化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯，是由聚酯经机械加工而成的纤维。
涤纶的工业化生产始于50年代，起步较晚，但由于其原料易得，性能优良，用途广泛，因而发展非常迅速，一跃而成生产量最大的纤维品种。
涤纶纤维按其外观形状可分为涤纶短纤维和涤纶长纤维(涤纶长丝)两大类，其中最早发展起来的是涤纶短纤维，我们最早见到的“涤棉”、“涤卡”、“毛涤”等就是涤纶短纤维的混纺织物。
涤纶长丝类似于蚕丝，它是以长度上千米计算的连续不断的丝条，在生产时，通常被卷绕成一定形状和重量的筒子后包装出厂。
目前，围绕涤纶长丝主要生产的品种是涤纶非变形复丝(FDY、DT)和涤纶变形复丝(DTY)，尤其是涤纶低弹变形丝(DTY)为最多。
目前，我厂最主要的品种就是低弹丝(DTY)。
一、涤纶长丝纤度表示方法：纤度是表示纤维粗细程度的指标，涤纶纤维纤度通常以旦数和分特数（或特数）表示纤维的纤度。
1、旦：9000米长的纤维所具有的重量(用克表示)如：9000米长的纤维重150克，那么该纤维的纤度为150旦，如果其纤维的纤度为75旦，那么它就是：9000米长这样的纤维重为75克。
第一章 纤维结构基础知识
11
2.非结晶结构 非结晶态－－大分子无规律地乱排列的状态， 也称无定形态。 非结晶区：………………………….的区域。 特点：大分子链段排列混乱，无规律；结构 松散，有较多的缝隙、孔洞；相互间结合力小， 互相接近的基团结合力没有饱和。
12
结晶度：纤维内部结晶区体积占纤维总体积的 百分率。 结晶度对纤维性能的影响： 结晶度↑: 纤维的拉伸强度、初始模量、硬 度、尺寸稳定性、密度↑；纤维的吸湿性、染料 吸着性、润胀性、柔软性、化学活泼性↓。 结晶度↓：纤维的吸湿性、染色性↑；拉伸强 度较小，变形较大，纤维较柔软，耐冲击性， 弹性有所改善，密度较小，化学反应性比较活 泼。
1. 侧基：分布在主链两侧。影响纤维的力学性质 和耐化学性质等。可通过接枝进行纤维改性。 2. 端基：分布在大分子两端，且与“单基”结构 有很大差别。影响纤维的光、热稳定性等。可 利用端基上的活性官能团进行纤维改性。
5
三、大分子链的柔性 大分子链的柔性是指其能够改变分子构象 的性质，也就是大分子链可以呈现出各种形 态的性质。
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二、纤维的凝聚态结构
主要包括结晶态结构、非结晶态结构、取 向结构、原纤结构、液晶结构、织态结构。
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1.结晶态结构
结晶态－－大分子有规律地整齐排列的状态。 结晶区：…………………………..的区域。 特点：大分子链段排列规整；结构紧密，缝 隙、孔洞较少；相互间结合力强，互相接近的基 团结合力饱和。
14
分子链柔曲性示意图
6
纤维大分子结构与柔性的关系: 1)主链上原子价键的旋转性：旋转性较好如C-C 键、C-O键，柔性↑;含共轭双键时，如-C=C-,或 芳杂环时，柔性↓； 2) 侧基较少，柔性↑； 3) 主链四周侧基分布对称，柔性↑； 4) 侧基的极性（作用力）和体积大，柔性↓； 5) 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔性↑；
第一章纤维
纺织纤维
纺织纤维的分类 （一）天然纤维（natural fiber） 1. 植物纤维 2.动物纤维
（vegetable fiber）
（animal fiber）
(1) (2) (3) (4)
种子纤维 韧皮纤维 叶纤维 果实纤维
(1)毛 (2)丝 3.矿物纤维
（mineral fiber）
矿物纤维 矿物纤维又称天然无机纤维， 是由矿物中提取的纤维。主要包括各类 石棉.
纤维的俗称、代号
面料用新型纤维
一、改良的天然纤维
1、利用遗传工程培育新品种：如天然彩色棉 （有浅黄、浅棕、浅绿等颜色）、天然彩色 兔毛（目前有13种颜色）等。 1、彩色棉花：彩色棉花形成的纺织面料不必 染整加工，能保护环境。世界上大面积种植 的彩棉颜色只有棕色及绿色两种基本类型。 2、“生态棉花”：生长过程不需喷洒农药， 减少了农药对人体和环境的危害，具有卓越 的环保性能。
一、纤维的来源
（1）纤维的获得
（2）纤维的种类
（3）纤维的初加工
（4）商品名称
（5）产地和商品背景。
二、外观性能
（1）色泽、花纹
（2）悬垂性
（3）造型性
三、舒适性能
（1）吸湿透气性
（2）手感（弹性、触感等）
（3）保暖性、电学性
四、耐用性 五、加工保养性能：
考虑：裁剪、缝纫、加工、洗涤、贮存及保养
超细纤维服装、面料桃皮绒ຫໍສະໝຸດ 装涤纶超细纤维--羽绒服和家纺
纬向麂皮绒--用于家纺
（二）异形纤维
1、定义：采用特殊形状的喷丝孔获得的截面不 是圆形的纤维。 原理：纤维的截面形状直接影响最终产品的光泽、 耐污性、蓬松性、耐磨性、导湿性等特性 。 2、常见喷丝孔形状和异形纤维的截面形状：
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纤维分类及其形态结构特征
纺织纤维及其条件
1、具有一定的长度和细度 2、具有一定的抱合性 3、具有一定的物理机械性能 4、具有一定的化学稳定性 5、具有一定的吸湿性、染色性、电学性
能和热学性能
常用纤维的性能特征
服装材料与服装功能
1、遮羞功能 2、实用功能：气候调节、保护身
体、适应活动。 3、装饰、标识功能
服装选购考虑因素
1、服装的外观审美性 2、服装的安全舒适性 3、服装的易管理性 4、服装的耐用性和经济性 5、服装的流行性
服装材料的历史和发展
天然 智能
化纤
天然
混纺
纤维
纱线
织物
第四节 纤维的分类
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服装材料学
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二、服装材料与服装设计
（一）服装材料的基本形态特征
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服装材料学
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（二）服装材料与服装设计
1.目标设计 根据服装的需要设计面料
2.应用设计 根据服装材料的性能来设计服装
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服装材料学
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第二节 服装材料的发展简史
距今10-5万年前 —————毛皮
根据来源划分 天然纤维、化学纤维
根据形态划分 长丝和短纤、截面圆形和截面异形纤维、粗纤和细旦 纤维、有光和无光纤维……
根据性能划分 弹性、变色、亲水、耐热、导电……
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服装材料学
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一、天然纤维（Natural Fiber）
天然纤维是由自然界中植物、动物和矿物之中获取的纤 维。
天然纤维
Natural Fiber
植物纤维 Plant Fiber
动物纤维 Animal Fiber
矿物纤维 Mineral Fiber
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服装材料学
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植物纤维
是由自然界生长的植物之中提取的纤维，又称之为天然纤维素纤维 （Natural Cellulose Fiber）。根据所取的部位不同可分为：
（1）种子纤维（Seed Fiber ）： 棉(Cotton)、木棉（Kapok） （2）韧皮纤维（Bast Fiber）： 苎麻（Ramie）、亚麻（Flax、Linen）、黄麻（Jute）、大麻
（Hemp） （3）叶纤维（Leaf fiber ）： 剑麻（Agave fiber）、焦麻（Agotai ） （4）果实纤维（Fruit Fiber）： 椰子纤维（Coconut Fiber ）
（五）服装 服装分类 衣服（Clothes）——通俗概念，覆盖人体躯干和四肢的物件。 服装（Garment/Apparel）——书面概念，衣服及帽子、手套、袜
子和鞋子等。 服饰（Accessory）——服装及其装饰，如首饰、包袋等。 被服（Bedding and clothing）——服装和寝具。 时装（Fashion）——流行的服装。
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动物纤维
是由动物的毛皮和分泌液获取的纤维，又称之为天然蛋白质纤维 （Natural Protein Fiber）。根据所取的部位不同可分为：
（1）毛发纤维（Hair fiber）： 绵羊毛（Wool）、兔毛（Rabbit Hair）、骆驼毛（camelhair）、
4
（三）织物
织物定义 由纺织纤维和纱线制成的柔软而有一定力学性质和厚度的
制品统称为织物。
织物分类 机织物（Woven） 针织物（Knit） 编结物（Braid） 非织造物（Nonconventional or nonwoven）
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服装材料学
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（四）服装面料 服装面料定义 有时亦称衣料，是指用来制作服装的主要材料。 服装面料分类 纤维类衣料（Fiber Fabric） 皮革制品（Fur and Leather）
化纤———————抗静电、吸汗透气
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服装材料学
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第三节 服装材料纤维
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服装材料学
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服装材料的分类
1、根据主次作用分类：面料和辅料 2、根据材质、品种分类：纤维制品、皮
革制品、其他制品。 3、根据用途分类：季节性面料、种类性
面料、功能性面料。
服装材料的重要性
服装的色彩、款式造型和服装材料是 构成服装的三要素。
马海毛（mohair） （2）分泌液（Silk ）： 桑蚕丝（Cultivated）、柞蚕丝（tussah）、蓖麻蚕丝（Eria Silk）
矿物纤维
采自纤维状的矿石，又称之为天然无机纤维 （Natural Mineral Fiber）例如：石棉 （Asbestos）
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服装材料学
纤 维
1946年美国（Dupuot）———聚酯纤维
1957年意大利—————聚丙烯腈纤维
பைடு நூலகம்
70年代日本—————————新合纤
80年代英国（Coutaulds）———Tencel天丝
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服装材料学
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科学技术的进步使得面料的性能更多样化和更趋于完善
全棉——————————抗皱、防霉 羊毛————————————机洗 真丝———————————不褪色 亚麻————————————柔软
纤维分类 天然纤维（Natural Fiber ） 化学纤维（Chemical Fiber）
（二）纱线 纱线定义
由纺织纤维织成的细而柔软的、并且有一定力学性能的连续纤维 集合体，统称为纱线。 纱线分类 长丝纱（ Filament yarn） 短纤纱（Staple yarn）
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服装材料学
服装材料学
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服装材料学
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绪论
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服装材料学
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第一章 绪论
第一节 服装材料的基本概念
纤维 Fiber
纱线 Yarn
织物 Fabric
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衣片 Cut parts
服装材料学
服装 Garment
3
一、组成服装的材料
（一）纤维 纤维定义
直径为几微米到几十微米，长度与细度之比在千倍以上，并且具有 一定韧性和强度的纤维物质，包括纳米纤维。
天
公元前5000年埃及—————麻布
然
纤
维
公元前3000年印度——————棉布
公元前2600年中国——————蚕丝
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服装材料学
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1838年法国—————聚氯乙烯（氯纶）
1905年英国————————粘胶长丝
化
1913年美国————————醋酸纤维
学
1938年美国（Dupuot）————尼龙纤维