服装材料学

第一章绪论服装有三要素：服装色彩、款式造型和服装材料。1.1.服装材料发展历史亚麻—公元前5000年的埃及，棉花—公元前3000年的印度，蚕丝—公元前2600多年中国粘胶纤维—英国1905年，合成纤维—美国杜邦公司1938年制造尼龙纤维，1950年腈纶纤维，1953年涤纶纤维1.2服装材料的发展趋势:1.服装材料由衣着用领域为主转向衣着用、装饰用和产业用三大领域“鼎立”的局面。2.衣着服装材料向着天然纤维化纤化、化学纤维天然化的方向改进。3.服装材料具有高档轻薄化的发展特点，以提高服装及其织物的风格和服用性能。4.服装材料向高科技化发展，增加技术含量，以提高服装的附加值。5.服装材料向方便化发展，以适应快节奏的现代化生活。6.强调易护理性。7.强调保健性、安全性和环保性。8.对牢度特性的要求有所降低，对美学特性的要求提高。1.3服用纺织纤维不同的服装材料在服装构成中起的作用不同,主次地位也有所差异,人们习惯上把服装材料分为面料和辅料.用作服装原料的纤维，必须具备一定的条件：具有一定的长度和细度，具有一定的强度和可挠性，具有一定的化学稳定性，具有一定的服用性能。服用纺织纤维：狭义地说，服装原料是指纺织用纤维，即直径数微米到数十微米，长度比直径大许多倍（甚至上千倍）且在数十毫米以上的纤细物质。用于生产服装的纺织纤维，具有一定的强度、长度和柔韧性，并有一定的可纺性能及服用性能的纤维。可纺性：指短纤维被进行纺纱加工时，能纺制成具备一定性能的纱的性能。第二章服用纺织纤维材料2.1服装用纤维原料的分类1.天然纤维天然纤维是自然界存在的、可以直接获得的纤维。天然纤维又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维三种。1．植物纤维植物纤维又称天然纤维素纤维，是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。它包括种子纤维、韧皮纤维和叶纤维等。⑴种子纤维：如棉、木棉等；⑵韧皮纤维：如苎麻、亚麻、黄麻、槿麻、罗布麻等；⑶叶纤维：如剑麻、蕉麻等。2．动物纤维动物纤维又称天然蛋白质纤维，是由动物的毛发或昆虫的腺分泌物中取得的纤维。它包括毛发类和腺分泌物类。⑴毛发类：指羊毛、山羊绒、驼毛、兔毛、牦牛绒等；⑵腺分泌物类：指桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。3．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。2.化学纤维化学纤维是指由人工加工制造成的纤维状物体，化学纤维又可分为人造纤维和合成纤维两大类。1．人造纤维人造纤维，也称再生纤维，是由天然聚合物或失去纺织加工价值的纤维原料制成的纤维。包括人造纤维素纤维、人造蛋白质纤维、人造无机纤维和人造有机纤维。⑴人造纤维素纤维：指粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维等。⑵人造蛋白质纤维：指大豆纤维、花生纤维等。⑶人造无机纤维：指玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等。⑷人造有机纤维：指甲壳素（蟹壳）纤维，海藻胶纤维等。2．合成纤维合成纤维，占化学纤维的绝大部分，是由天然小分子化合物经人工合成有机聚合物后而制得的纤维。包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维等多种品种。⑴聚酯纤维：指涤纶纤维，也称作达可纶、特丽纶、帝特纶等⑵聚酰胺纤维：指锦纶纤维，也称为尼龙、耐纶、卡普隆等⑶聚丙烯腈纤维：指腈纶纤维，也称为奥纶，开司米纶、爱克斯纶等⑷聚乙烯醇纤维：指维纶纤维，也称作维尼纶、妙纶等⑸聚氯乙烯纤维：指氯纶纤维，也称作天美纶、滇纶等⑹聚丙烯纤维：指丙纶纤维，也称其为帕纶⑺聚氨基甲酸酯纤维：指氨纶纤维，也称弹性纤维、司潘德克斯纤维等⑻其它纤维：包括芳纶1414、氟纶、碳纤维等2.2几个基本名词术语简介1.特数（tex，特克斯）国际标准单位定义：1000米长纤维在公定回潮率时的质量(克数)。计算公式：Ntex=Gk/L*1000例，1000米重13克，则特数为13tex。常写成Ntex＝13tex千特ktex：1ktex＝1000tex分特dtex：1tex＝10dtex同品种纺织材料，Ntex↑，越粗。2.旦数（den，旦尼尔）蚕丝、化纤常用指标定义：9000米长纤维在公定回潮率时的质量(克数)计算公式：Nden=Gk/L*9000同品种纺织材料，Nden↑，越粗。3.公制支数Nm定义：在公定回潮率时每1g重纤维所具有的长度。如，Nm=20（公支）计算公式：Nm=L/Gk同品种纺织材料，Nm↑，越细。2.3服用纺织纤维的品种一、棉纤维1.棉纤维的种类⑴长绒棉（海岛棉）纤维品质好，主要用于高档棉织物。数量较少，中国主要在新疆上海和广州地区少量种植。⑵细绒棉（陆地棉）纤维品质优良，是棉布的主要原料，占世界棉花总产量的85%+⑶粗绒棉纤维粗短，品质较差，现在已经很少种植。2.棉纤维的形态结构纵向：扁平带状，具有天然转曲（棉纤维生长发育过程中微原纤集体性沿纤维轴向的螺旋变向所致）。截面：正常成熟的棉纤维横截面呈腰圆形，有中腔。中腔的大小表示棉纤维品质的好坏，中腔小，说明棉纤维较成熟，品质较好，可制高档服装面料。3.棉纤维的主要性能1)吸湿性：棉纤维组成物质中的纤维素、糖类物质、蛋白质、有机酸等分子上都有亲水性的极性基团，而且棉纤维本身又是多空物质。因此，棉纤维具有较强的吸湿能力。2)耐碱性:棉纤维抗碱能力很强。通常不会发生作用，棉的“丝光”整理就是用18％的氢氧化钠(烧碱)溶液浸渍棉纤维织品，使纤维中腔闭塞、膨胀成圆形，纤维光泽明显增强，抗拉强度提高。染料吸着能力加强。3)耐酸性:棉纤维与有机酸(醋酸、蚁酸等)一般不发生作用。但与无机酸(盐酸、硫酸、硝酸等)会发生作用而使纤维强力明显下降。尤其是遇到强酸或浓酸，纤维会发生脆化而丧失使用价值。所以，棉织品要尽量避免与酸接触，一旦接触不能用水洗，而应用小苏打(俗称面碱)擦洗。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＞粗绒棉5)易霉变:在一般情况下，棉纤维不与水发生作用。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。二、麻纤维1.麻纤维的形态结构苎麻：纵向：表面有横节和竖纹截面：为腰圆形，有中腔，胞壁有裂纹。纤维无明显转曲亚麻：纵向：同苎麻截面为多角形，有较小中腔。2.麻纤维的主要性能(1)强度和伸长：强度高，在天然纤维中居首位（湿强干强）；伸长能力差(2)吸湿性：吸湿性好，散湿性更好(3)导热性：导热速度快(4)抗菌防霉：抗霉和防蛀性能较好(5)弹性：弹性差，易皱且不易回复(6)耐酸碱性：耐碱不耐酸(7)易洗去污(8)染色性差：染色时染料渗透困难,上染率低。三、羊毛纤维1、羊毛纤维的形态结构纵向：天然卷曲的圆柱状，表面有鳞片细、粗羊毛纤维的截面形态：一般髓质层越多，羊毛越硬，强度越差，卷曲也越少；髓质层越少，羊毛越软，卷曲越多，越易粘合，手感也越好。并不是所有的羊毛都有髓质层，品质好的细羊毛没有髓质层。因此，往往根据髓质层的多少、有无划分细毛、半细毛、粗毛。2、羊毛纤维的主要性能（1）缩绒性缩绒性是指羊毛在机械外力的作用下，经过一定温度(40一50℃)和缩剂的处理，可以粘合成具有一定外型结构的性质。缩绒性是羊毛纤维的一个重要物理特性。缩绒性是羊毛纤维集合体在湿、热、碱性状态下经机械外力作用下,羊毛纤维互相穿插、纠缠、交编、毡化使羊毛集合体体积缩小的性能。（2）吸湿性能羊毛纤维的吸湿性是所有纺织纤维中最强的，在湿润的空气中，羊毛吸湿可高达30％以上还不感觉潮湿，这与羊毛的组织结构有关。因为羊毛鳞片表层有疏水性，而纤维内部的微隙却可容纳较多的水分子；另外，蛋白质分子含有较多的亲水结构。因此，用羊毛纤维织物制成的服装穿着舒适透气。（3）强度及伸长羊毛纤维的强力在天然纤维中最低，但羊毛纤维比棉纤维长，在60mm左右，表面覆有鳞片，呈天然波曲。有利于纺纱时纤维间的抱合，从而增加纱线的强度。羊毛的伸长能力强，因而羊毛织物手感柔软。（4）弹性羊毛纤维具有良好的弹性回复性，羊毛面料服装抗皱性和保型性都很好。（5）耐酸碱性弱酸或低浓度的强酸对羊毛不会构成破坏，短时间在硫酸作用下也不会损坏，但长时间会遭到破坏。对羊毛的作用是剧烈的，在煮沸的NaOH溶液中（5%以上浓度）使羊毛全部溶解，表现出不耐碱。（6）保暖性羊毛纤维有温暖的手感，保暖性能优于其他纤维。一方面羊毛纤维本身是热的不良导体(导热系数较小)；另一方面羊毛纤维呈波曲状，可使纱、线蓬松，将空气包含在纤维的空隙间而形成隔离层。因此，羊毛成为冬季极好的保暖面料的原料。（7）耐微生物性能耐霉菌，但不耐虫蛀。防缩方法氧化法（降解法）：使用化学试剂破坏羊毛的鳞片，降低摩擦效应，减少纤维单向运动和纠缠能力。树脂法（添加法）：在羊毛的表面涂以树脂薄膜或加入黏结纤维，限制纤维的移动来减小或消除羊毛纤维间的摩擦效应。四、蚕丝纤维1.蚕丝的构成丝是由若干个茧丝通过水煮合并而成。单根茧丝是由两根并列的丝素和丝胶组成。1）丝素丝素的横截面呈三角形或半椭圆形，是蚕丝的基本组成部分，呈白色半透明状，具有较好的光泽(当丝纤维脱胶后光泽会显露出来)和强力。组成丝素的化学成分主要是氨基酸，如氨基乙酸、氨基丙酸和酪氨酸等(氨基酸是组成生命的基本物质)。这些氨基酸基本上不溶解于水。2）丝胶丝胶位于丝素的外面。并包裹着丝素。丝胶的主要成分是丝氨酸，丝胶能溶解于水，尤其是在高温下，但一经冷却又会凝固。缫丝正是利用了丝胶的这一特性。2.蚕丝的微观结构：横截面：近三角形或半椭圆形，总是成对出现纵向：茧丝（茧层之丝）：纵向有许多异状的颣（lei）节，造成外观毛糙。生丝（缫丝之丝）：腰圆形,比茧丝要光滑、均匀熟丝(全脱胶之丝）：三角形,有闪光效应,熟丝表面光滑，粗细均匀，少数地方有粗细变化，光泽强而柔和。3.蚕丝的主要性能（1）强度以及伸长强力较高，湿强干强蚕丝的长度很长，缫丝后合并数根丝后不需要纺纱就可以织造。（2）吸湿性蚕丝具有较好的吸湿性，桑蚕丝的标准回潮率是8%-9%，柞蚕丝达10%以上，吸湿达到饱和时可达35%。（3）耐酸碱性耐酸不耐碱（4）耐光性耐光性差，易变黄且强度下降。（5）光泽光泽优美。（6）丝鸣经过酸处理后的蚕丝在互相摩擦时，产生悦耳的声响。五、粘胶纤维采用不同的原料和纺丝工艺，可以分别得到普通粘胶纤维，高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等。1.粘胶纤维的化学组成和棉的成分相同，主要成分为纤维素。2.粘胶纤维的形态结构纵向：平直，有细沟槽截面：带锯齿形的圆形，具有皮芯结构3.粘胶纤维的服用性能（1）吸湿性是普通化纤中最好的（通常条件回潮率13％，比棉好）。（2）染色性好，色谱齐全，色泽鲜艳。（3）断裂强度比棉小；湿强小于干强（干强的40％～50%）,不耐水洗。（4）易燃烧（5）耐碱不耐酸（较棉差）。（6）悬垂性好，易皱，尺寸稳定性差。（7）有很强的光泽六、涤纶纤维1.涤纶纤维的化学成分涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯，简称聚酯纤维。2.涤纶纤维的形态结构纵向：平滑光洁截面：一般为圆形。为改变纤维的吸湿性能、染色性能，出现了各种异形的截面。3.涤纶的服用性能1、强度高。耐冲击强度比锦纶高4倍，比粘胶纤维高20倍2、弹性好。耐皱性超过其他纤维，即织物不折皱，尺寸稳定性好。3、耐热性好。将它放在100℃温度下经过20天后，强力丝毫无损。4、吸湿性极差。涤纶表面光滑，内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差。5、耐磨性好。耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶。6、耐光性好。耐光性仅次于腈纶。7、耐腐蚀。耐酸不耐碱。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕霉。8、染色性较差。涤纶纶由于表面光滑，内部分于排列紧密，分子间又缺少亲水结构，因此，吸湿性极差，染色性同样也较差。七、锦纶纤维1.锦纶纤维的化学成分聚酰胺纤维，又称尼龙。2.锦纶纤维的形态结构纵向：平滑，略有小颗粒截面：圆形3.锦纶的服用性能1.强度和耐磨性：锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好，它的强度及耐磨性居所有纤维之首。2.密度：密度小，比重小，锦纶织物属轻型织物。3.耐酸碱性