纺织纤维的基本性能解析

纺织纤维为满足穿着需要，必须具备一些基本性能，如可纺性、吸湿性、拉伸性、弹性、刚柔性、热学性能、抗静电性、耐光性等。

1.可纺性

可纺性主要指短纤维在纺纱加工时能纺制成具备一定性能的纱的性能）。

纤维的长度、细度，横截面形状、纵向特征、表面结构及环境与可纺性有密切关系，纤维的可纺性会影响服装的使用和加工。

2.吸湿性

吸湿性是指纤维制品在空气中吸收或放出气态水的能力。

纤维的吸湿性对纤维的形态特征、重量、基本性能及加工性有直接影响，它也就直接关系到服装的舒适性、外观形态、轻重和其他性能，如吸湿透湿性、静电性、吸尘性、洗可穿性、缩水性、染色性及色牢度等。因此在商业贸易、性能测试及服装加工中都要注意。

表示纤维吸湿性的常用指标有回潮率（W）和含水率（M）。

回潮率（W）是纤维制品所含的水分质量占其干燥质量的百分率。

含水率（M）是纤维制品所含的水分质量占其湿态质量的百分率。

在我国的现行标准中，除棉和麻纤维、纱线采用含水率外，大多数纤维、纱线采用回潮率衡量其吸湿性。

由于纤维的吸湿性随周围环境的变化而变化，因此，为了正确比较各种纤维的吸湿性，用以下两种方法表示回潮率：

（1）标准回潮率：纺织材料预调湿后，在标准大气中［温度（20±3）℃，相对湿度（65±3）%］达到吸湿平衡时的回潮率。

由于测试条件严格，故数据可信度高，但测试时间长且麻烦。因此在商业上，基本不采用标准回潮率，而采用公定回潮率。

（2）公定回潮率：为了测试计重和贸易计价方便合理，对纺织材料的回潮率所作的统一规定。

公定回潮率与标准回潮率比较接近，用公定回潮率计算出来的质量，称为公定质量。常见纺织材料的公定回潮率，如表2-2所示。

天然纤维和人造纤维具有较高的公定回潮率，因此，织物容易大量吸收人体的汗液，不易起静电，穿着舒适，易于染色，但缩水率较大。而合成纤维吸湿性差，在闷热潮湿的气候下穿着会感到很不舒服，而且在干燥条件下易产生静电，吸尘沾污，服装之间容易纠缠，妨碍人体活动和粘贴皮肤，但洗可穿性较好。同一种纤维，在不同环境的温湿度条件下具有不同的吸湿性。

3.拉伸性能

纤维在各种外力的作用下会产生各种变形，如在拉伸力作用下会产生拉伸变形。

拉伸性能是纺织纤维重要的性能指标之一，是使其具有加工性能和使用性能的必要条件，它影响服装的耐用性和起毛起球性。

通常，纤维的拉伸强度大，织物的强度也大，但不一定耐用，因为耐用性不仅取决于强度，还取决于延伸性、弹性。如棉纤维的强度大于羊毛纤维，而实际上毛织物比棉织物耐用，这是因为棉纤维的延伸性及弹性不如毛纤维。实验证明高强高伸的织物耐用性好，如锦纶、涤纶织物。

表2-2　常见纺织材料的公定回潮率

注　1.化学纤维：含纤维、纱线及织物。2.蚕丝：含生丝、双宫丝、绢丝、丝及练白、印染等各种织物。

通常线密度较小，表面较为光滑而强伸度又大的合成纤维，织物表面易起毛起球，而且不易脱落，从而影响服装的外观。

纤维湿态的伸长增大，除棉、麻外，其他纤维湿强小于等于干强，而黏胶纤维的回潮率较大，其湿强下降约50%，故服装要轻擦轻洗。

4.弹性

弹性是指纤维受外力作用后产生变形，在外力去除后能恢复原状的性能。它是一项重要的物理指标，影响服装的舒适性、外观保持性及耐用性）。

人们一直处于活动之中，服装如不能产生相应的变形，人体就会感到不舒适，变形后不能很快地恢复原状，就会影响外观，故要求纺织纤维不仅具有较好的延伸性，而且还要有较好的弹性。合成纤维中尤其是涤纶具有优异的干湿弹性，织物外观和洗可穿性好。羊毛纤维具有优良的干弹性，毛织物在穿着时不容易折皱，能保持长期挺括，但吸湿后弹性变差，故毛织物服装水洗、雨淋后形态稳定性变差。另外，弹性回复性好的织物具有优异的耐用性，毛纤维的弹性回复性优于棉纤维是毛织物比棉织物耐用的主要原因之一。

服装在使用过程中，一般都是承受各种小负荷的反复多次作用，如果创造卸除负荷和停顿及变形回缩的条件（如提供湿热条件），就能使服装获得更长的使用寿命。故服装应勤换，适当的洗涤可加速弹性变形的回复，达到耐穿耐用的目的。

5.刚柔性

纤维抵抗弯曲变形的能力称为抗弯刚度。柔软性是其相反性能。纤维的刚柔性对织物的触感及造型性有重要影响。

当其他条件相同时，纤维抗弯刚度大，织物硬挺；反之，织物柔软。在天然纤维中抗弯刚度由高到低的顺序为：麻、棉、蚕丝、羊毛；在合成纤维中抗弯刚度由高到低的顺序为：腈纶、涤纶、锦纶。羊毛、锦纶的抗弯刚度较低，织物较柔软）。

6.密度

纤维的密度是指纤维单位体积的质量，常用g/cm3来表示。它是纤维的物理性能之一，各种纺织纤维的密度是不同的，同种纤维在干燥和潮湿状态下的密度也不尽相同。常见干燥纤维的密度如表2-3所示。

表2-3　常见干燥纤维的密度

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常见纤维中，合成纤维比其他纤维的密度小，尤其是丙纶，密度为0.91g/cm3，比水还轻，适于制作水上运动服装。棉、麻及黏胶纤维密度较大。

纤维影响密度直接影响服装轻重及悬垂性。在冬季，人们希望服装质轻、舒适、保暖。尤其是老年人、儿童和运动员更需要行动方便。一些女装要求有较好的悬垂性，所选织物不仅要柔软，而且还要有一定的重量，否则会飘。

7.热学性能

纺织纤维的热学性能与纺织加工和服装的保暖性、耐热性、燃烧性等有密切的关系。

（1）导热性：指纤维传导热量的能力，直接影响服装的触感和保暖性）。

纺织材料是一种多孔性物体，在纤维内部和纤维之间存在许多孔隙，其间充满着空气，于是产生了热的传导过程。导热性用导热系数λ 来表示，导热系数小，纤维的导热性差，制成的服装热绝缘性或保暖性就好，人体会感到温暖。常见纤维的导热系数如表2-4所示。

由表2-4可看出，静止空气的导热系数最小，水的导热系数最大，羊毛、蚕丝和腈纶的导热系数都小于其他纤维。羊毛、腈纶等的导热系数小，并且羊毛纤维天然卷曲而蓬松，腈纶纤维质地轻而蓬松，在纤维间能容纳较多的静止空气，其制品的保暖性好。对于合成纤维，制成中空或多孔纤维就是最大限度地增加纤维内部静止空气的一种措施。因此，一般密度小，比较蓬松，纤维层中含有大量静止空气的制品保暖性好。

水的导热系数最大，约为纤维的10 倍，因此当纤维潮湿时，导热系数增加，保暖性下降。在冬季剧烈运动后，大量汗水浸湿了内衣，会有寒冷的感觉，这主要是由于导热系数增加，使体热散失所致。

（2）耐热性：指纤维抵抗高温作用的能力。耐热性关系到服装的加工、洗涤、熨烫与保养。

天然纤维和部分人造纤维受热时不经过软化和熔融，受热到一定程度即分解失强，最后导致焦化、炭化。

合成纤维受热时开始发黏、失强，终致熔融。其中丙纶受热温度低于100℃，氯纶低于70℃，锦纶不耐125℃蒸汽，维纶耐干热不耐湿热。

表2-4　常见纤维的导热系数

注　*为非纤维材料。

纺织纤维在低于熔点和分解点的一定温度作用下，强度和弹性会降低）。

热收缩：合成纤维受热而收缩的现象叫热收缩。因为合成纤维在成形的过程中，为获得良好的机械性能而被拉伸，纤维中残留有应力，但受玻璃态约束，未能缩回，当纤维受热时的温度超过一定限度时，纤维中的约束减弱，从而产生收缩。

热收缩率大，会影响织物尺寸的稳定，在加工、洗涤及熨烫时要特别注意。但也可利用其热缩性，使织物获得一些特殊的外观效果。合成纤维尤其是锦纶和氨纶受热后会发生收缩，在服装加工过程中要注意这些变化，这对服装材料的合理选用，服装加工和穿着都很重要。

热定型：合成纤维制成的织物加热到玻璃化温度以上时，纤维内部大分子间作用力减小，各分子链开始自由转动，纤维变形能力增大，如果再加一定张力，强迫纤维变形，会引起纤维内部分子链间部分原有的次价键拆开，并在新的位置上建立新的次价键。冷却并排除外力后，合成纤维的形态会在新的状态下稳定下来，只要以后遇到的温度不超过定型温度，其形状不会有大的变化，纤维的这一性质称为热塑性，而这种加工过程，称为热定型。合适的热定型可使织物尺寸稳定，弹性和抗皱性改善。涤纶等合成纤维具有良好的可塑性，因此制成的百褶裙的褶裥能永久定型。

（3）燃烧性：服用纤维按其燃烧的难易程度可分为：

易燃纤维：接触火焰时容易燃烧，且燃烧迅速，离开火焰时继续燃烧。如纤维素类纤维、腈纶。

可燃纤维：接触火焰时容易燃烧，但燃烧缓慢，离开火焰时能够继续燃烧。如羊毛、蚕丝、锦纶、涤纶和维纶等。

难燃纤维：接触火焰时燃烧，离开火焰时自行熄灭，如氯纶。

不燃纤维：接触火焰时不燃烧，如石棉、玻璃纤维、碳纤维等。

8.抗静电性

两种电性不同的物体相互接触和摩擦时，产生电子转移，使一个物体带正电荷，而另一个物体带负电荷的现象，称为静电现象。

服用纤维在加工和日常穿着中都会遇到静电现象。服装带静电后易沾污和吸灰尘，穿着不舒适、不美观。

由于纤维比电阻一般很高，尤其是毛纤维和吸湿性较低的涤纶、腈纶、氯纶等合成纤维，在纺织加工和使用过程中纤维与纤维或与机件间的密切接触和摩擦，造成电荷在物体表面间的转移，而产生静电，这给纺织加工带来很大困难。在日常生活中，衣服带静电后，会大量吸附灰尘，而且在其相互间及与人体间会发生缠附现象。当人们脱衣服时，有时会发出火花并伴随“啪啪”的响声，有时会有触电的感觉。静电严重时可达数千伏，会因放电而产生火花，引起火灾，给生命和财产造成严重后果）。

9.耐光性

耐光性是指服用纤维能耐受日光照射的性能。

服用纤维在日光照射下会发生不同程度的裂解。裂解的表现就是制品强度下降。裂解的程度与纤维结构及日光照射的强度、时间、波长等因素有关。纤维耐日光性的优劣顺序为：腈纶＞麻＞棉＞羊毛＞黏胶纤维＞醋酯纤维＞涤纶＞锦纶＞蚕丝＞丙纶。在化学纤维中，腈纶具有最强的耐日光性，日晒900h 后，其强度仅损失16%～25%。在天然纤维中，蚕丝的耐光性较差；在合成纤维中，丙纶的耐光性较差，其次是锦纶。所有服用纤维在长时间日光照射下，强度都会降低。故服装洗涤后不宜放在日光下暴晒，而应挂在阴凉通风处晾干。另外，篷布、遮阳伞及窗帘等经常暴露在阳光下，应选择耐光性较好的纤维。在生产中可对耐光性差的化学纤维加消光剂来提高耐光性。

10.耐化学品性

耐化学品性是指纤维抵抗化学品破坏的能力。

纤维在纺织染整加工中需经过丝光、漂白、印染等过程，并要使用各种化学品，在服装穿用和洗涤过程中，也可能碰到含有酸、碱的化学品，为使纤维不受损坏，有必要了解纤维的这些性能。

在纺织纤维中，纤维素纤维耐碱性较好，不耐酸。蛋白质纤维对酸的抵抗力较对碱的抵抗力强，因此，在洗涤毛和丝绸服装时，切忌使用碱性洗涤剂，而应采用中性洗涤剂，以免服装受到损伤。合成纤维具有较好的耐酸性，有的耐碱性能很差，如涤纶、腈纶等。在洗涤时，涤纶和腈纶等家用纺织品不可使用碱性洗涤剂。

11.防霉防蛀性

天然纤维素纤维和蛋白质纤维在一定的温度条件下，会受到微生物的破坏作用，发霉变质，强力下降。蛋白质纤维易虫蛀，存放时必须清洁、干燥和使用樟脑丸防蛀虫剂，也可用樟木箱子收藏。合成纤维制品对霉菌和蛀虫等抵抗力较强，存放很方便。