第三节 常用天然纤维的性能特征

3、刚性很大，弹性差。因此麻织物硬挺，不贴 身，透气性好。但较脆硬，折叠处易断裂 ，悬垂 性较差、易折皱。
①亚麻纤维的强度和刚性都远大于棉纤维，但 小于苎麻纤维。亚麻伸长率很低，接近苎麻。
②亚麻纤维手感比棉纤维粗硬，但比苎麻纤维 柔软。
③因麻织物较脆硬，折叠处易断裂，麻织物保 存时不宜重压，褶裥处不宜反复熨烫
c强度增加。 因丝光后取向度稍有增加。 d尺寸稳定,缩水率降低。 因在丝光过程中,纤维素分子间的引力获得拆 散和重建的机会,纤维中的内应力可以消除,内应 力低,尺寸稳定好。
Ⅱ、碱缩
碱缩：棉纤维在常温或低温下浸入浓度为 18-25%的NaOH溶液中，若不施加张力，可使纤维 直径膨胀,长度缩短,织物收缩。
纤维素由碳、氢、氧三元素组成。
（3）结构特点
大分子链中含大量羟基（-OH） 使棉吸湿性较高，吸色性较好。
2、结晶度和取向度
思考：结晶度、取向度与强度的关系？麻、 棉、粘胶纤维强度？
①棉的结晶度较麻低 棉的结晶度为70%。 麻纤维结晶度为90%,
粘胶纤维结晶度为40%。 ②棉的取向度较麻低。 棉的螺旋角在30-35°左右,麻的螺旋角为6°
第一章 服装材料用纤维 第三节 常用
天然纤维的性 能特征
一、棉纤维
棉（cotton）纤维是棉花的种子纤维。
彩棉
（一）产地及种类
1、产地
世界主要产地:中国、美国、埃及、巴基斯坦、 印度等国。
中国主要产地:江苏、河北、河南、山东、湖北、 新疆等省。
2、棉纤维种类
由于品种和产地的气温和土壤等种植条件不同，棉花品质有很大差异， 通常按棉纤维的粗细、长短和强度分为三种： 长绒棉（又称海岛棉）、 细绒棉（又称陆地棉或高原棉）、粗绒棉（又称亚洲棉和非洲棉）。
淡黄色，光泽较好。
（四）麻用途
1、可纯纺或混纺，适宜制作夏季衣料。 因麻织物有①吸湿好，②吸湿放湿快，
③导热性好，④挺括出汗后不贴身，透气性好等特 点，所以麻织物具有独特的“清凉感 ”适宜做夏衣。
2、装饰布、凉席等。 3、渔网线和耐水要求高的场合,如消防管等。
亚麻织物
（五）麻织物的主要风格：挺括、凉 爽、粗犷、豪放。
左右（螺旋角越小，取向度越高）。 强度：麻＞棉＞粘胶纤维
3、棉纤维形态 思考：棉纵、横形态？ （1）形态 ①纵向有转曲，横截面为扁平或腰 圆形,中间有中腔。 ②转曲愈多，品质愈好。
思考：比较棉毛的长度与细度
（2）棉的长度比毛短 棉在23-38mm之间, 毛在60-120mm。
（3）棉的细度比毛细 棉在1.3-1.7dtex之间， 毛在3.3-5.6dtex之间。
（ Ⅱ ）丝光处理后结构与性能的变化 a光泽提高，可获得蚕丝样光泽。 因棉纤维吸碱溶胀,直径增大,横截面由腰子形变
成近似圆形,特有的胞腔和螺旋状扭曲外观消失。 棉制品会变得平整光滑。
b改善吸湿性和染色性。 因丝光后结晶度降低，无定形区比例增大。天 然棉纤维的结晶度达70%,经浓碱处理后的丝光棉 纤维,结晶度降至50%-60%。
耐日光性优劣次序大致是：
腈纶>麻>棉>毛>粘胶纤维>醋酯纤维>涤纶>锦纶> 蚕丝>丙纶。
8、纤维素的化学性质 （1）纤维素耐碱不耐酸
①纤维素纤维与酸的作用
纤维素大分子主链,在酸性下易水解，主链断裂， 大分子的聚合度降低,分子间力减弱，纤维受到损伤 或破坏。
纤维素纤维遇酸后，手感变硬，强度严重降低。
二、麻纤维 （一）麻产地及种类
服装用麻主要是苎麻和亚麻，近年还开发出 大麻。
苎麻起源于中国,所以又称为“中国草”, 目前中国、菲律宾、巴西是苎麻的主要产地。我 国苎麻主要产于湖南、湖北、广东、广西、江西、 四川、贵州等地。我国苎麻中的纤维素含量高、 强度高、光泽好,广受国际市场欢迎。
亚麻主要产于前苏联、比利时和爱尔兰等 地，我国亚麻主要产于黑龙江和吉林省。
量的85%,我国细绒棉占 棉花栽种面积约98%。
纤维短粗，手感硬，品 差 质差，产量低。用于纺
制中低支纱 。
（二）结构及形态
1、棉纤维的化学结构
（1）组成 棉纤维主要组成物质是纤维素,表层含蜡类
物质和少量糖类物。
（2）纤维素大分子的化学结构 纤维素是天然高分子聚合物，由葡萄糖剩基组成 一单元，分子式为，（C6H10O5）n，n为聚合度,棉 的平均聚合度约2000～3000。
织物会尺寸收缩,变得紧密、丰厚，富有弹性，保 形性好，这一过程称为碱缩。
（2）耐氧化性 氧化剂能使棉纤维生成氧化纤维素，强力
下降，甚至发脆。 （3）棉纤维可溶于铜氨溶液，从而制得铜氨 纤维。
9、抗皱性 （1）棉织物的抗皱性差，穿着和洗后容易起皱。 （2）提高棉织物抗皱性措施
①对棉织物进行免烫整理（亦称洗可穿整理, 属树脂整理）。
②棉纤维与不易变形的涤纶等纤维混纺。
10、耐洗性 棉纤维耐洗，可用热水浸泡和烘干，因棉纤维
吸湿后强力增加。 11、耐微生物性
棉纤维易受霉菌和微生物的侵害，纤维表面会 产生黑斑。
（四）用途 棉纤维可制成纯棉织物、混纺织物和交织物等。
通过不同的工艺，可形成风格迥异的外观。广泛用 于内衣、外衣、袜子和装饰用布等。
纤维 名称 粘胶
（普短）
棉 羊毛 蚕丝 苎麻
干强 (cN/dtex)
2.2-2.7
2.6-4.3 0.9-1.5 3.0-3.5 4.9-5.7
湿强 (cN/dtex)
1.2-1.8
2.9-5.6 0.7-1.4 1.9-2.5 5.1-6.8
干断裂伸 长率(%)
16-22
3-7 25-35 15-25 1.2-2.3
6、耐热性
耐热性：指织物对热作用的承受能力，即 在高温作用下，织物强度、弹性等性能不发 生变化，则耐热性好。
结论：棉耐热性较好，但不如涤纶、腈纶,却 优于麻、毛、蚕丝，接近于粘胶。处于第三 或第四位。
纤维
棉 亚麻 苎麻 蚕丝 粘胶纤维 锦纶 涤纶 腈纶
20℃ 未加 热 100 100 100 100 100 100 100 100
2、结构与形态 （1）结构
羊毛纤维是天然蛋白质纤维。 ①基本组成元素 蛋白质大分子的基本组成元素是，碳、 氢、氧、氮和硫。
②羊毛分子结构 结构通式:
n
大分子中重复单位（基本链节）是氨基酸剩基：
—HN—CH—CO— │ R
蛋白质大分子主链是以酰胺键（-CO-NH-） 连结的,主链上有许多侧基R,不同的R有的含氨基 （-NH2）有的含羧基（-COOH）。
4、麻纤维导热性比其它纤维强（好）。 5、麻纤维的强度很高 6、耐水洗涤，并耐海水侵蚀，抗霉和防蛀性能 较好
7、耐碱不耐酸，耐酸碱性比棉强些。 8、麻纤维耐热性好,在常用纤维中熨烫温度最高。
wenku.baidu.com能承受熨烫温度高达170-190℃,熨烫最高温度 可达200℃。
9、色泽 苎麻色白且具有真丝般的光泽，优良的亚麻为
湿断裂伸 长率(%)
21-29
25-50 27-33 2.0-2.4
思考：考核变形能力的指标是什么？ （2）伸长率
因断裂伸长率较低,约为3%-7%,弹性模量较高， 所以变形能力较差。
纤维
弹性模量（N／mm2）
麻（亚麻、苎麻） 棉（美棉） 羊毛 蚕丝
24500—53900 9310—12740 1274—2940 6370—11760
麻被誉为凉爽和高贵的纤维。因产量较少和 风格独特，被誉为珍贵纤维。
苎麻是麻纤维中品质最好的纤维，在日本苎 麻织物被称为“绢麻织物”，即有蚕丝的优点。
苎麻的麻杆和生麻
（二）麻结构及形态
麻属纤维素纤维，因此麻许多品质与棉相似。
1、苎麻结构及形态 （1）结构
苎麻的纤维构成中纤维素占65%-75%，其余为伴 生物的胶质等。脱胶后的纤维洁白、光泽好。
三、动物毛纤维 （一）羊毛 1、产地与种类 （1）产地
澳大利亚、新西兰、阿根廷南非和中国是世界
主要产毛国。澳大利亚是全球最大的羊毛出口国。
新疆、内蒙古、青海等是我国羊毛主要产地。
澳大利亚的美利奴绵羊 (MERINO)
毛纤维
毛纤维
毛线
纯毛面料
（2）绵羊毛种类
按细度和长度分：细羊毛、半细羊毛和粗羊毛。 细羊毛的毛质细而均匀，手感柔软而有弹性，光 泽柔和，毛丛长而整齐（毛丛长度50-120mm）。卷 曲密而均匀，纺纱性能优良，品质最好。 细羊毛中以澳洲的澳大利亚的美利奴羊毛最细 （直径小于25μm），质量最好。是高档毛制品的优 良原料。
2.0 1.0
0.4 0 0
（2）棉织物“缩水”较严重。 因此棉织物在裁剪前应预缩，以免制成
服装洗涤后尺寸变小。
5、保暖性 思考：考核保暖性的指标是什么？ 结论：棉纤维内腔充满静止空气，保暖性较好， 但不如毛、蚕丝等。
材料 棉 羊毛 蚕丝
导热系数，λ 0.071-0.073 0.052-0.055 0.05-0.055
（2）形态 纵向有横节竖纹，横截面不规则，呈椭圆
形或扁圆形,有较大中腔及裂缝。
（3）细度和长度 平均长度约120-250mm。最长可达550mm。 平均直径为20-45μm。 苎麻纤维较亚麻长、粗，在天然短纤维中最粗最 长。
2、亚麻结构及形态
（1）结构 经脱胶的亚麻纤维中纤维素占
70%——80%，其余为伴生物。
4、吸湿性 （1）公定回潮率8.5%，吸湿能力虽不如羊毛、麻、 蚕丝和粘胶高，但也算较好之列。
纤维 山羊绒
公定回潮率 （%）
17.0
羊毛
15.0
粘胶纤维 13.0
铜氨纤维 13.0
麻
12.0
蚕丝
11.0
棉
8.5
醋酯纤维
7.0
纤维
维纶 锦纶 腈纶 氨纶 涤纶 氯纶 丙纶
公定回潮率 （%）
5.0 4.5
（三）性能
1、外观性能 色泽通常为白色、乳白色或淡黄色，光泽较差。
2、染色性 染色性较好,易于上染各种颜色。
梳理过的棉纤维
3、强度和伸长率 （1）强度 思考：比较棉、毛强度
①棉强力较高。 干态强力约为2.6-4.9cN/dtex， 天然纤维强度（干态）由大到小： 麻、蚕丝、棉、羊毛。 ②棉吸湿后强力稍有上升。
剩余强度（%）
100℃
130℃
20天 80天 20天 80天
92 68 38 10
70 41 24 12
62 26 12
6
73 39 -
-
90 62 44 32
82 43 21 13
100 96 95 75
100 100 91 55
7、耐光性 耐光性居中，如长时间与日光接触，纤维强 力会降低，并发硬变脆。
（六）保养
1、保存时不应重压,在织物褶裥处不宜重复熨烫,
这样会导致褶裥处断裂。
2、宜保存在通风干燥处，以防霉变。
3、能承受熨烫温度高，高达170-190℃,熨烫最 高温度可达200℃，麻织物干熨烫较困难,一般需加 湿熨烫。
视频：远方的家《北纬30度中国行》第118集:竹乐美酒话桑 麻 http://lxc66188.blog.163.com/blog/static/91764986201211903921 494/ 11:05
（2）形态
亚麻纤维较平直，纵向有竖纹横节，横 截面为不规则的多角形，中腔较小。
亚麻
（3）细度和长度 平均长度为17-25mm。最长可达130mm。 平均直径12-17μm。 亚麻纤维较苎麻纤维长度短，细度细。
（三）麻性能特点
1、麻纤维吸湿好，吸水速度快。 麻公定回潮率为12%。亚麻织物的吸水速度次 于苎麻织物，但高于棉。 2、麻纤维放湿快 亚麻比苎麻放湿慢，但比棉快。 苎麻在饱和蒸汽中平均每小时吸湿率为9.9% （棉为9.63%），将苎麻织物浸水吸湿后经3.5小时 即可阴干（棉织物需6小时）。 亚麻织物浸水吸湿后，经4.5小时即可阴干
②纤维素与碱的作用 纤维素纤维能在碱溶液中吸收碱，吸收的碱又能用水 洗去，在此过程中，主链不断 ，纤维不损伤。
纤维素-OH+NaOH←→纤维素-ONa+H2O
碱纤维素
钠离子是一种水化程度很高的离子，当它与 棉大分子结合时，有大量的水分被带入纤维内部， 从而引起了纤维的剧烈溶胀。
③纤维素耐碱应用 Ⅰ丝光（丝光处理） （Ⅰ）丝光：棉纤维（棉纱线、织物）在常温 或低温下浸入浓度为18-25%的NaOH溶液中， 在拉力作用下（施加外力，限制其收缩），处 理0.5-1.5分钟后清洗。 则可产生强烈光泽、强度增加，改善吸湿性， 提高吸色能力，易于染色和印花性。
种类
长度
细度
（mm） （dtex）
纤维 品质
备注
长绒棉 （海岛棉）
＞33 可达60-
70 mm
细绒棉 （陆地棉）
23-33
1.18- 1.43 1.54-2
粗绒棉（亚 洲棉和非洲棉） ＜23
＞2.5
最著名的是埃及长绒棉， 优 我国新疆等地也有。用
于纺精梳棉纱（是高档 棉纺原料）
是棉花主要品种， 良 产量占世界棉纤维总产