合成纤维六大纶纵向与横截面形态

? 取向度
– 螺旋角越小，取向度越高。棉螺旋角为20o~35o，麻为6~8o，粘胶为 34o
? 麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高 ? 棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高 ? 粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低 聚集态结构：
? 缨状微胞结构：粘胶纤维，结晶度低
? 缨状原纤结构：棉、麻，结晶度高
四、氨纶的结构和主要 性能（spandex)
? 聚氨基甲酸酯弹性纤维 ? 最大伸长为原长的8倍 ? 弹性好、强力低、染色差 ? 耐热性差：150℃泛黄，175℃以上会发粘 ? 耐光稳定性差：泛黄、脆损 ? 聚酯型不耐强碱和含氯氧化剂 ? 聚醚型化学稳定性较好
五、聚乳酸纤维的结构和主要性能(PLA)
性能
? 干、湿态断裂强度高 ? 尺寸稳定性好 ? 对碱稳定性好，可进行丝光处理 ? 耐磨性差
2、Modal 纤维
? 干、湿强度比普通粘胶纤维高 25-30% ? 棉的柔软、丝的光泽、超强的滑爽感 ? 抗皱性差 ? 环境污染小 ? 不会产生原纤化
（三）天丝（Tencel, Lycell)
? 皮芯结构 ? 干、湿强度大 ? 尺寸稳定性好 ? 有原纤化现象 ? 生产过程对环境无公害 ? 吸湿透气好 ? 染色好, 具生物降解性 ? 悬垂性好 ? 弹性好 ? 缩水小
第三节 合成纤维的结构和主要性能
一、涤纶的结构和主要性能
化学组成：聚对苯二甲酸乙二酯
? 不含亲水性基团，只有极性很小的酯基 ? 酯基的存在使分子具有一定的化学反应能力
形态结构
普通PET：光滑圆柱形 异形截面：十字花形、三角形、三叶形、凸形
涤纶性能
? 洗可穿性好 ? 强力高 ? 热稳定性好 ? 具有热塑性，可做百褶裙 ? 抗熔性较差，遇烟灰、火星易形成孔洞 ? 易起静电、易起球 ? 不耐碱 ? 耐酸、氧化剂、还原剂 ? 不发霉、不虫蛀

第二章 服装用纤维材料
教学内容：
1.纤维的分类及其形态结构特征； 2.常用纤维的性能特征； 3.纤维服用性能分析； 4.纤维的鉴别。
教学目的与要求：
1.了解服装用纤维的分类及结构特征； 2.熟练掌握常用纤维的性能特点； 3.理解纺织纤维的服用性能； 4.熟练掌握纺织纤维的鉴别方法。
教学内容：
1.服装用纤维的分类及结构特征； 2.常用纤维的性能特点； 3.纺织纤维的服用性能； 4.纺织纤维的鉴别方法。
牛奶丝面料
（2）大豆纤维：
大豆纤维是以脱去油脂的大豆豆粕作原料 ，提取植物球蛋白经合成后制成的新型再生 植物蛋白纤维，是由我国纺织科技工作者自 主开发，并在国际上率先实现了工业化生产 的高新技术，也是迄今为止我国获得的唯一 完全知识产权的纤维发明。
大豆纤维截面及纵向图
特点：
细度细、比重轻、拉伸强度高、耐酸耐碱 性强、吸湿导湿性好。优于羊绒的手感，光 泽能与蚕丝相媲美，棉的保暖性和良好的亲 肤性等纤维”。
主要用途：
裙装、女衬衫、内衣、领带、里料。
醋酯纤维的横截面及纵向图
将多年生长的树木 制成木浆，将木浆杂质 去除过滤，用醋酸处理 形成纤维素酯，将醋纤维 素酯通过溶解、脱泡、
喷丝、凝固、牵伸、 卷绕，就形成了纤维素
纤维的醋酯纤维丝。
莫代尔面料服装
3.莫代尔纤维： 莫代尔
(Modal)，是一种 高湿模量再生纤 维素纤维，该纤 维的原料采用欧 洲的榉木，先将 其制成木浆，再 通过专门的纺丝 工艺加工成纤维 。
纺丝过程： 1.制备纺丝液 2.纺丝 3.后整理（后整理的目的要求：是使纺成的
丝达到纤维成品的要求）
化学纤维的规格： 1.短纤维（棉型、麻型、毛型、中长型） 2.长丝

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8
中空纤维
➢ 中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些 中空纤维还具有特殊用途，如制作反渗 透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水 处理、硬水软化、溶液浓缩等。
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9
复合纤维
❖ 复合纤维是指用两种或 两种以上不同的高分子 物粘并成为一根纤维。 复合纤维最突出的特点 是大多数都具有三维空 间的立体卷曲，所以具 有高度蓬松性、延伸性 和覆盖能力。
❖ 市场上销售的涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氨纶等都属于合 成纤维。
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2
合成纤维的分类
❖ 聚酯类纤维——聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、各类 改性聚酯纤维等。
❖ 聚酰胺类纤维——聚酰胺6纤维（锦纶6）、聚酰胺66纤维 （锦纶66）、聚酰胺1010纤维（锦纶1010）、芳香族聚 酰胺纤维（芳纶）等。
❖ 聚烯烃类纤维——聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维 （丙纶）、聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）、聚氯乙烯纤维 （氯纶）、聚乙烯纤维（乙纶纤维）等。
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12
❖ 目前全世界化学纤维生产中短纤维的产量高 于长丝。根据纤维特点，有些品种（如锦纶） 以生产长丝为主；有些品种（如腈纶）则以 生产短纤维为主；而有些品种（如涤纶）则 长丝与短纤维比例比较接近。
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13
第二节 涤纶（PET）
❖ 涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维（Polyethylene Terephthalate Fiber， PET Fiber）的商品名称，英 国商品名为特丽纶（Terylene），美国商品名为达可 纶(Dacron)。
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16
二、涤纶的结构
1．涤纶的形态结构 ❖ 在一般光学显微镜下观察，普通涤纶的纵向为光滑、均匀、
无条痕的圆柱体，横截面为圆形。
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鉴别纤维的方法有燃烧法、显微镜观察法、密度测定法、染色法、试剂着色法及溶解法一、燃烧法各种纤维的燃烧特性如下：纤维名称燃烧状态气味灰的状态1.棉、粘纤、麻、铜氨纤维燃烧块自动蔓延，烧焦部分呈黑褐色烧纸味灰白色粉末2.蚕丝、羊毛卷缩燃烧，一边发泡一边冒火焰烧毛发味松脆黑色块状或圆珠3.醋纤近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰继续燃烧醋酸味松而脆黑色灰烬，未烧部分呈黑块4.锦纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧、熔融，离开火焰易熄灭氨化物的气味象透明玻璃小球，冷却前拉伸呈线状5.涤纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧，离开火焰继续燃烧芳香味硬的黑色圆珠6.腈纶近火焰熔化收缩，接触火焰熔融燃烧冒黑烟特殊臭味不定型黑色硬块7.维纶近火焰后一面收缩一面燃烧，有黑烟特殊甜味形状不规则很硬的黑色灰烬8.氯纶近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰自行熄灭特殊臭味很脆的黑色灰烬9.丙纶近火焰边熔融、边燃烧轻微的沥青气味硬的黄褐色小球二、显微镜观察法使用Y172型纤维切片器，将纤维切成极微的横断面薄片，用一般的生物显微镜，即可观察各种纤维的纵向和横向截面的形态，从纤维的形态来区别各种天然纤维和化学的类别。

但合成纤维的外形只能做到大致地分辨。

纺织纤维纵向与横截面形态特征如下：天然纤维化学纤维名称纵向横截面名称纵向横截面1.棉扁平带状、天然扭曲呈腰子型，有中腔涤纶、锦纶、丙纶平滑圆形2.羊毛鳞片圆形维纶1—2根槽腰子形3.蚕丝平滑三角形氯纶1—2根槽近圆形4.亚麻横节竖纹多角形，中腔小腈纶平滑或1-2根槽圆形或哑铃形5.苎麻横节竖纹腰子形有裂缝醋纶1—2根槽不规则带形6.粘纤（人造棉）纵向沟槽齿形扁平带状有道道沟痕不平滑7.富纤平滑较少齿形、圆形化学纤维中的异形纤维，其纵向及横向形态随喷丝孔的几何形状不同而不一，故不包括在此范围内，一般异形纤维有三角形、蚕豆形、椭圆形、十字形或不规则形等。

三、纤维密度测定法测定纺织纤维密度的方法很多，有浮沉法、液体浮力法、比重法、气体容积法、密度梯度管法等，测定纤维密度，即可鉴别纤维的类别，各种纤维的密度如下：纤维名称密度（克/厘米3）纤维名称密度（克/厘米3）丙纶0.91 涤纶 1.38-1.39 氨纶1.0-1.3 氯纶1.39-1.40 锦纶 1.14-1.15 亚麻1.50-1.52 腈纶 1.14-1.19 苎麻 1.54-1.55 维纶 1.26-1.30 粘纤 1.52-1.53 羊毛 1.30-1.32 富纤1.49-1.52 醋纤1.32-1.33 棉1.54-1.55 蚕丝1.25-1.33 玻璃纤维2.54关于分离液比重与混合比，可按表3—29配置，对不同原料可观察沉浮，来证实纤维性质。

根数，G ( g )、g (mg) 为所称重量。
LC
中段切断称重法示意图
• 一般棉LC=10或20m细度
2. 长纤维测试方法
• 采用周长1m在一定张力下绕取一定圈数（50圈或 100圈），达到吸湿平衡后称重计算。
3. 直径测量法
OFDA100测量仪
激光扫描纤维直径测量原理图
纤维的截面形状
一、异形化的方法
• 截面形状的非圆形化，包括轮廓波动的异形化和直径不对
称的异形化；
• 截面的中空和复合化；
中空 复 合 轮廓波动异形 粗 糙 粗 糙 多 角
d
2
复合 复 合 直径变异异形
异 形
复合 多 叶 跑 道 双 凹 单 凹
纤维截面变化的过程、类型及相互关系
纤维的截面形状
中空截面也是一种异形截面，即纤维内部空缺异 形，与前面轮廓空缺是对应的。
纤维的细度
2. 对纱线质量及纺纱工艺的影响
- 与成纱强度的关系
在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱强度越高； - 与成纱条干的关系 在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条干越均匀； - 在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较
细的纱；
- 与纺纱工艺的关系 纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短 纤维。
纤维的截面形状
三、异形纤维的指标
径向异形度是异形纤维截面外接圆半径R与内切圆差 值对某一指定径向参数的百分数。
1. 相对径向异形度DR
DR R r 100 R
R r 100 R r
2
2. 平均径向异形度DM
DM
3. 理论径向异形度Dr
Dr
R r 100 r0
纤维的截面形状

54
（二）纤维的形态结构特征 1、纤维的长度
（1）纤维长度单位
长度单位用毫米（mm）和米（m）来表示。短纤 维长度以毫米为单位，长丝以米为单位。
（2）纤维的自然长度与伸直长度
自然长度L1：纤维在自然状态下的投影长度。 纤维的伸直长度L：纤维在充分伸直状态下的长度。
55
（3）纤维长度与纱线、服装的质量的关系
1/10。
特数值越大,纱线越
；特数值越小,纱
线越 。
间接指标表示法详见第二章纱线细度表示法内 容。
64
（3）常见纤维的细度和长度
纤维
线密度
直径
（dtex） （μm）
长度（mm）
海岛棉 美国棉 亚麻 苎麻
1.6-2 2.2-3.4 2.7-6.8 4.7-7.5
11.5-13 13.5-17 15-25 20-45
腰圆形 圆形或哑铃形
涤纶、锦纶、丙纶
平滑
圆形
79
棉扁平带状,有天然转曲,腰圆形,有中腔
80
苎麻 有横节、竖纹
腰圆形,有中 腔及裂纹
③聚合：单基结合成高分子的过程称为聚 合。
④聚合度 Ⅰ聚合度：高分子化合物中含有单基的数 目称为聚合度。 Ⅱ聚合度与纤维的强度的关系：聚合度愈 大，则纤维的强度也愈大。
如麻的聚合度较棉大，所以麻的强度较棉大。
49
（2）服用纤维高聚物一般是由单基结合形成 长链分子的链状结构，另外,还有枝形结构和网 状结构。
7
8
粘胶纤维
大豆纤维
9
染色 涤纶 纤维
山羊绒
10
混色羊绒纤维
11
二 纤维的分类
1按来源分 2按长度分
12
1、按纤维的来源分类

品种：双层型和多层型两大类。
双层型：并列型、皮芯型。
多层型：海岛型、木纹型、多芯型、放射型等。
几种复合纤维截面形状：见P250图6－2。
7.复合纤维
7.复合纤维
性能：根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上 分配的位置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤 维。如：
并列型复合和偏皮芯型复合纤维：因两种聚合物热 塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过 程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，可制 成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。
复合纺丝设备：由螺杆挤出机、计量泵和复合纺丝 组件组成。其中复合纺丝组件是关键部件，纺丝组件 的形式改变，就可生产出各种类型的复合纤维。
8.超细纤维 纤维分类：按单纤维的线密度分类。
常规纤维：单纤维线密度1.5～4dtex。
细旦纤维：单纤维线密度0.55～1.44dtex，主要用于 仿真丝轻薄型或中厚型织物。
4.合成纤维的起始原料：石油、天然气、煤、农副产 品。 5.合成纤维的加工过程
低分子单体→聚合→纺丝成形→后加工 6.合纤的优缺点 优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学 稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、······ 缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差 、易起毛起球、不易染色、腊状手感、······
用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。
3.合纤发展历史：20世纪30年代末、40年代初开始。 1939年：锦纶66，美国称尼龙66。 1941年：锦纶6。 20世纪50年代：涤纶、腈纶。 20世纪40～50年代：氯纶和维纶。 20世纪60年代：丙纶。 20世纪70年代后：第二代合纤――改性纤维即新型 合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。
分类：干热、湿热收缩。

12种合成纤维的分类及简介1、长丝在合成纤维的制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为长丝。

长丝包括单丝、复丝和帘线丝。

(1)单丝原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维,但在实际应用中往往也包括由3～6孔喷丝头纺成的 3～6 根单纤维组成的少孔丝。

较粗的合成纤维单丝 (直径为 0 .08～2mm)称为鬃丝,用于制作绳索、毛刷、日用网袋、渔网或工业滤布;较细的聚酰胺单丝用于制作透明女袜或其他高级针织品。

(2)复丝由数十根单纤维组成的丝条。

化学纤维的复丝一般由 8～100 根单纤维组成。

绝大多数服用织物都是采用复丝织造的,这是因为由多根单纤维组成的复丝比同样直径的单丝柔顺性好。

(3)帘线丝由一百多根至几百根单纤维组成的用于制造轮胎帘子布的丝条,俗称帘线丝。

2、短纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。

根据切断长度的不同,短纤维可分为棉型短纤维、毛型短纤维、中长型短纤维。

(1)棉型短纤维长度为 25～38mm,纤维较细(线密度为 1 .3～1 .7dtex),类似棉纤维,主要用于与棉纤维混纺,如用棉型聚酯短纤维与棉纤维混纺,得到的织物称“涤棉”织物。

(2)毛型短纤维长度为 70～150mm,纤维较粗(线密度 3 .3～7 .7dtex),类似羊毛,主要用于与羊毛混纺,如用毛型聚酯短纤维与羊毛混纺,得到的织物称“毛涤”织物。

(3)中长纤维长度为 51～76mm, 纤维的粗细介于棉型和毛型之间 (线密度为 2 .2～3 .3dtex),主要用于织造中长纤维织物。

短纤维除可与天然纤维混纺外,还可与其他化学纤维的短纤维混纺,由此得到的混纺织物具有良好的综合性能。

另外,短纤维也可进行纯纺。

在目前全世界化学纤维的生产中,短纤维的产量高于长丝的产量。

根据纤维特点,有些品种(如锦纶)以生产长丝为主;有些品种(如腈纶)则以生产短纤维为主;而有些品种(如涤纶)则两者比例比较接近。

- 与纺纱工艺的关系 纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。
对织物的影响
纤维细度与功能的关系
纤维细度种类 线密度（dtex） 直径（mm）
细旦
0.89~2.2
8.41~17.7
棉、丝型纤维 0.89~1.33
8.41~13.7
毛、麻型纤维 1.1~2.2
13.7～17.7
超细
0.011~0.89
3.0~11.2
皮革（特细） 0.011~0.11
0.9~4.0
极细 纳米尺度
0.0001~0.01 10-8~10-4
0.09~0.12 0.001~0.1
性能特征 柔软、均匀、高支轻薄化 柔软、均匀、高支轻薄化 柔软、均匀、高支轻薄化 吸湿、导湿、细腻、仿皮革 透汽、防水、细密、麂皮特
征 吸附、超滤、功能
横截面 Cross Section
长度 Length
卷曲及转曲 Crimp and Convolution
纤维的长度〔Length〕
普通指伸直长度，即纤维伸直而未伸长时两端的间隔。 另有自然长度，指纤维在自然伸展形状下的长度。 自然长度与伸直长度之比，为纤维伸直度。
天然纤维——随动物、植物的种类、品系与生长条件而不同。
回潮率：料干重
平衡回潮率：在一定大气条件下，吸、放湿到达平衡时 的回潮率。 规范回潮率：在一致规范条件下，吸湿过程到达平衡时 的回潮率。 公定回潮率：为折算〔商业〕分量时加到枯燥分量上的 水分量对枯燥分量的百分数。 公定分量：纺织资料在公定回潮率时的分量。
一定长度改动 180度的个数表 征。
单位长度反向次数 多的棉纤维强度降 低，反向次数少的 强度较高，其内微 原纤的反向引起了 纤维的弱环。

合成纤维”六大纶”的性能及用途一、涤纶(挺括不皱)：特点：强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀，耐酸不耐碱，耐光性很好（仅次于腈纶），曝晒1000小时，强力保持60-70%，吸湿性很差，染色困难，织物易洗快干，保形性好。

具有“洗可穿”的特点用途长丝：常作为低弹丝，制作各种纺织品；短纤：棉、毛、麻等均可混纺，工业上：轮胎帘子线，渔网、绳索，滤布，缘绝材料等。

涤纶是目前化纤中用量最大的。

二、锦纶(结实耐磨)最大优点是结实耐磨，是最优的一种。

密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性也很好，耐碱不耐酸！最大缺点是耐日光性不好，织物久晒就会变黄，强度下降，吸湿也不好，但比腈纶，涤纶好。

用途长丝，多用于针织和丝绸工业；短纤，大都与羊毛或毛型化纤混纺，作华达呢，凡尼丁等。

工业：帘子线和渔网，也可作地毯，绳索，传送带，筛网等三、腈纶(膨松耐晒)腈纶纤维的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。

分子结构：腈纶在内部大分结构上很独特，呈不规则的螺旋形构象，且没有严格的结晶区，但有高序排列与低序排列之分。

由于这种结构使腈纶具有很好的热弹性（可加工膨体纱），腈纶密度小，比羊毛还小，织物保暖性好。

特点：耐日光性与耐气候性很好（居第一位），吸湿差，染色难。

纯粹的丙烯腈纤维，由于内部结构紧密，服用性能差，所以通过加入第二，第三单体，改善其性能，第二单体改善：弹性和手感，第三单体改善染色性。

用途主要作民用，可纯纺也可混纺，制成多种毛料、毛线、毛毯、运动服也可：人造毛皮、长毛绒，膨体纱，水龙带，阳伞布等。

四、维纶(水溶吸湿)最大特点是吸湿性大，合成纤维中最好的，号称“合成棉花”。

强度比锦、涤差，化学稳定性好，不耐强酸，耐碱。

耐日光性与耐气候性也很好，但它耐干热而不耐湿热（收缩）弹性最差，织物易起皱，染色较差，色泽不鲜艳。

用途多和棉花混纺：细布，府绸，灯芯绒，内衣，帆布，防水布，包装材料，劳动服等。

五、丙纶(质轻保暖)丙纶纤维是常见化学纤维中最轻的纤维。