纺织材料学复习资料

纤维的物理性能（吸湿性、拉伸力学性能、耐热性和导热性、光泽）

一、光泽

影响纤维光泽的因素：

1、纤维层状结构对光泽的影响

在纤维体内，层状结构使纤维体内光的折射率产生差异。当光照射到具有层状结构的纤维上时，经一系列的反射和折射，所有从纤维内部各个层面上产生的反射光，部分被纤维吸收，部分仍折回到纤维表面而射出纤维体。多层反射作用使到达纤维表面的反射光产生叠加，不同波长光还会产生干涉作用，使纤维呈现较强的光泽而不耀眼。

2、纤维纵向形态对光泽的影响

纤维沿纵向的表面形态结构对光泽有重要的影响，纤维纵向表面平滑一致，则漫反射少，纤维表现出较强的光泽。没有卷曲长丝的化学纤维，镜面反射较多使得光泽较强；丝光处理后的棉纤维，纤维膨胀使天然卷曲消失，纵向表面较为平滑，光泽较强；粗羊毛鳞片较稀疏，紧贴毛干，表面较为光滑，光泽较强。细羊毛鳞片稠密，毛干贴紧程度较差，光泽较柔和。若羊毛鳞片受损伤，光泽就会变得暗淡。

3、纤维横截面形状对光泽的影响

对圆形截面纤维，进入纤维的光线可在纤维内部反射面上产生透射和反射。平行光束照射时，透射光会形成聚焦，形成极光点或线，称为“极光”效应。对三角形截面纤维，照射在纤维上的光线会产生强烈的镜面反射效果，进入纤维内部的光线，会产生镜面反射和平行的透射，像棱柱晶体一样转动或不同视角观察，产生光泽暗淡相间的现象，称为“闪光”效应。

获得具有不同光泽度纤维的措施：

清除极光、呆板和刺眼现象，采取添加消光剂；实现光泽的层次感、柔和性和细腻闪烁化，采取仿生。如天然纤维的原纤结构，能增加散射和多次反射与透射，达到柔和、细腻和微闪烁作用；天然纤维原纤的层状排列结构，能增加多层次的折射与反射，达到层次感和柔和作用。

二、吸湿性

影响纤维吸湿性的因素：

（1）、纤维内在因素

1、亲水基团的作用：纤维分子中，亲水基团的多少和亲水性的强弱能影响其吸湿能力的大

小。数量越多，极性越强，纤维的吸湿能力越高。

（论述题增添如下：各种基团对纤维素纤维，蛋白质纤维，合成纤维吸水性都有很大的影响，如羟基、酰胺基、羧基、氨基等，与水分子的亲和力很大，能与

水分子形成化学结合水。

纤维素纤维：如棉、粘胶、铜氨等纤维，大分子中的每一葡萄糖剩基含有三个羟基，在水分子和羟基之间可形成氢键，所以吸湿性较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基

取代，而乙酸基对水的吸引力又不强，因此醋酯纤维的吸湿性较低。

蛋白质纤维：主链上含有亲水性的酰胺基、氨基、羧基等亲水性基团，因此吸湿性很好，尤其是羊毛，侧链中亲水基团较蚕丝更多，故其吸湿性优于蚕丝。

合成纤维：维纶——大分子中含有羟基，经缩醛化后一部分羟基被封闭，吸湿性减小，但在合成纤维中其吸湿性能力最好。

锦纶6、锦纶66——大分子中，每6个碳原子上含有一个酰胺基，所以也具有一

定的吸湿能力。

腈纶——大分子中只有亲水性弱的极性基团氰基，故吸湿能力小。

涤纶、丙纶——因缺少亲水性基团，故吸湿能力极差，尤其是丙纶基本不吸湿。）

2、纤维的结晶度：结晶度越低，吸湿能力就越强。在同样的结晶度下，微晶体的大小对吸

湿性也有影响。一般来说，晶体小的吸湿性较大。

（如：棉经丝光后，由于结晶度降低使吸湿量增加；棉和粘胶，同属纤维素纤维，每一个葡萄糖剩基上都含有3个羟基，但棉纤维的结晶度为70%左右，而粘胶纤维仅30%左右，W 粘胶>W棉。

纤维无定形区内缝隙孔洞越多越大，纤维吸湿能力越强。如粘胶纤维结构比棉纤维疏松，缝隙孔洞多，是其吸湿能力远高于棉的原因之一；合成纤维结构一般比较致密，而天然纤维组织中有微隙，这也是天然纤维的吸湿能力远大于合成纤维的原因之一。）

4、纤维的比表面积：比表面积越大，表面能也就越大，表面吸附能力越强，吸附的水分子

数也越多，吸湿性越好。细纤维的比表面积大，比粗纤维的回潮率偏大些。

5、纤维内的伴生物和杂质：

A、棉：纤维中有含氮物质、棉蜡、果胶、脂肪等，其中含氮物质、果胶较其主要成分更能吸着水分，而蜡质、脂肪不易吸着水分，因此棉纤维脱脂程度越高，其吸湿性越好。

B、羊毛：表面油脂是拒水性物质，使吸湿能力减弱。

C、麻纤维的果胶和蚕丝中的丝胶有利于吸湿。

D、化学纤维：表面的油剂对纤维吸湿能力有影响，当油剂表面活性剂的亲水基团向着空气定向排列时，纤维吸湿量变大；而疏水基团向外时，纤维吸湿性变弱。

（2）外界因素

1、温度的影响：在一般的情况下，随着空气和纤维材料温度的提高，纤维的平衡回潮率将

会下降。

2、相对湿度的影响：在一定温度条件下，相对湿度越高，空气中水蒸气的压力越大，也即

是单位体积空气内的水分子数目越多，水分子到达纤维表面的机会越多，纤

维的吸湿也就越多。

（在温度和湿度这两个因素：对亲水性纤维来说，相对湿度对回潮率的影响是主要的，对疏水性的合成纤维来说，温度对回潮率的影响明显。）

3、气压的影响（可以不做答，包括

4、5）

4、纤维原来回潮率大小的影响：由吸湿滞后性知，当纤维材料置于一新的大气条件下时，

其从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。

故纤维原来回潮率大小也有一定的影响。

5、空气流速的影响：当纤维材料周围空气流速快时，有助于纤维表面吸附水分的蒸发，纤

维的平衡回潮率会降低。

改进纤维吸湿性或消除纤维吸湿性的方法：

根据吸湿的极性基团、高比表面积、多微孔、高表面能和吸湿性杂质等机制，方法：引入吸湿基团，采用超细多微孔纤维，进行表面改性与活化，实施掺杂等方法，实现纤维吸湿性能的改善。

三、导热性

（1）、纤维的导热性：指纤维材料将热量从高温物体向低温物体传递的性能。

（2）、表征导热性的指标：1、导热系数：当纺织材料的厚度为1m及两表面间的温度差为

1℃时，1秒钟内通过1m2材料所传导的热量焦耳数。

W/m. ℃

2、绝热率：指包覆试样前、后保持热体恒温所需热量的差值，对包覆试样前保持热体恒温所需热量的百分率。

3、克罗值：在室温20~21℃，相对湿度小于50%，气流为不超过10cm/s（无风）的条件下，一个人静坐不动或从事轻度劳动，保持保持舒适状态，能将皮肤平均温度维持在33℃左右