布料工艺流程及相关纺织知识-第1章纤维和纺纱

布料纺织工艺及相关纺织知识第一章纤维和纺纱第1-1页/共1-23页工艺流程：纤维、纺纱、织布、染整、验布。第一章纤维和纺纱一、纺织纤维的基本性能及其指标纺织纤维的定义：纤维是天然或人工合成的细丝状物质，纺织纤维则是指用来纺织布料的纤维。纺织纤维具有一定的长度、细度、弹性、强力等良好物理性能。还具有较好的化学稳定性。一）、纺织纤维的基本性能1、纺织纤维的吸湿性能纺织纤维放在空气中，会不断地和空气进行水汽的交换，即纺织纤维不断地吸收空气中的水汽，同时也不断地向空气中放出水汽。纺织纤维在空气中吸收或放出水汽的性能称为纺织纤维的吸湿性。纺织纤维的吸湿性是纺织纤维的重要物理性能之一。纺织纤维吸湿性的大小对纺织纤维的形态尺寸、重量、物理机械性能都有一定的影响，从而也影响其加工和使用性能。纺织纤维吸湿能力的大小还直接影响服用织物的穿着舒适程度。吸湿能力大的纤维易吸收人体排出的汗液，调节体温，解除湿闷感，从而使人感到舒适。所以在商业贸易、纤维性能测试、纺织加工及纺织品的选择中都要注意纤维的吸湿性能。在常见的纺织纤维中，羊毛、麻、粘胶纤维、蚕丝、棉花等吸湿能力较强，合成纤维的吸湿能力普遍较差，其中维纶和锦纶的吸湿能力稍好，腈纶次之，涤纶更差，丙纶和氯纶则几乎不吸湿。所以，人们常将吸湿能力差的合成纤维与吸湿能力较强的天然纤维或粘胶纤维混纺，以改善织品的吸湿能力。在纤维的吸湿性能中，除吸湿性外，纤维材料的吸水性也与服用织物的穿着舒适性密切相关。纤维的吸水性是指纤维吸着液体水的性能。人们在活动时所产生的水汽和汗水，主要领先材料的吸湿和吸水性能，进行吸收并向外发散，从而使人感到舒适。一般来说，外衣主要是受雨水的浸湿，所以可选择吸水性小的纤维作外衣材料；内衣主要是受身体的不显性蒸发和出汗浸湿，因此要选择吸湿和吸水性大的纤维作内衣材料。2、纺织纤维的机械性能纺织纤维在各种外力的作用下，一种变形的性能称为纺织纤维的机械性能。外力作用包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、磨擦等各种形式。纺织纤维的机械性能应包括纤维的强度、伸长、弹性、耐磨性、弹性模量等。1）、纤维的强度：纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力，它在很大程度上决定了纺织商品的耐用程度。纤维的强度可用纤维的绝对强力来表示，它是指纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂时所能承受的最大负荷。其法定计量单位为牛顿（N）或厘牛顿（cN）。过去习惯用克力或公斤力表示。2）、纤维的强力：由于纤维强力的与纤维的粗细有关，所以对不同粗细的纤维，绝对强力无可比性，布料纺织工艺及相关纺织知识第一章纤维和纺纱第1-2页/共1-23页因此，常用相对强度来表示纤维的强度。相对强度是指单位线密度（每特或每旦）纤维所能承受的最大拉力。法定计量单位为牛/特（N/tex）或厘牛/特（cN/tex）。过去习惯用克力/旦表示。3）、纤维的弹性：纤维及其制品在加工和使用中，都要经受外力的作用，并且产生相应的变形。当外力的作用去除后，纤维的一部分变形可恢复，而另一部分变形则不会恢复。根据纤维的这一特性，可将纤维的变形为成三个部分，即当外力去除后能立即恢复的这部分变形称急弹性变形；当外力去除后，能缓慢地恢复的这部分变形称缓弹性变形；当外力去除后，不能恢复的这部分变形称塑性变形。纤维的弹性就是指纤维变形的恢复能力。表示纤维弹性大小的常用指标是纤维的弹性回复率或称回弹率。它是指急弹性变形和一定时间的缓弹性变形占总变形的百分率。纤维的弹性回复率高，则纤维的弹性好，变形恢复的能力强。用弹性好的纤维制成的纺织品尺寸稳定性好，服用过程中不易起皱，并且较为耐磨。如：涤纶具有优良的弹性，其制成的纺织制品具有挺括、耐磨等特性。4）、纤维的耐磨性：纤维及其制品在加工和实际使用过程中，由于不断经受磨擦而引起磨损。而纤维的耐磨性就是指纤维耐受外力磨损的性能。纤维的耐磨性与其纺织制品的坚牢度密切相关。耐磨性的优劣是衣着用织物服用性能的一项重要指标。纤维的耐磨性与纤维的大分子结构、超分子结构、断裂伸长率、弹性等因素有关。常见纤维耐磨性高低的顺序如下：锦纶丙纶维纶乙纶涤纶腈纶氯纶毛丝棉麻富强纤维铜氨纤维粘胶纤维醋酯纤维玻璃纤维5）、纤维的弹性模量：纤维的弹性模量也称“初始模量”，它是指纤维拉伸曲线上开始一段直线部分的应力应变比值。在实际计算中，一般可取负荷伸长曲线上伸长率为1%时的一点来求得纤维的弹性模量。纤维弹性模量的大小表示纤维在小负荷作用下的难易程度，它反映了纤维的刚性，并与织物的性能关系密切。当其他条件相同时，纤维的弹性模量大，则织物硬挺；反之，弹性模量小，则织物柔软。3、纤维的耐化学性能纤维的耐化学性能是指纤维对各种化学物质破坏的抵抗能力。纤维在纺织染整加工中，会不同程度地接触水、酸、碱、盐和其他的化学物质，同时，纤维制品在使用过程中，也会接触各种化学品，如洗涤剂、整理剂等。所以，作为纺织纤维必须具备一定的耐化学性能，才能满足纺织染整加工和产品使用的要求。此外，只有了解各种纺织纤维的耐化学性能，才能合理地选择适当的加工条件，正确使用各种纤维制品。在各种纺织纤维中，纤维素纤维对碱的抵抗能力较强，而对酸的抵抗能力很弱。蛋白质纤维的耐化学性能与纤维素纤维不同，它对酸的抵抗力较对碱的抵抗力强，蛋白质纤维无论在强碱还是弱碱中都会受到不同程度的操作，甚至导致分解。合成纤维的耐化学性能要比天然纤维强，如丙纶和氯纶的耐酸、耐碱性能都非常优良。二）、纤维的密度纤维的密度是指单位体积纤维的质量。常用单位为克/厘米3（g/cm3）。纤维的大小与纤维的组成、大分子排列堆砌以及纤维形态的结构有关。纤维体积质量的大小对纤维的线密度、纱丝的体积重量、织物的性质都有影响，其中织物的覆盖性和质量有直接的关系。密度较小的纤布料纺织工艺及相关纺织知识第一章纤维和纺纱第1-3页/共1-23页维有较大的覆盖性，也就是说，覆盖面积相同的纺织制品，由密度较小的纤维制作的纺织制品质量较轻。无论在夏季还是冬季，质量较轻的纺织制品，较受人欢迎，穿着较舒适。三）、纤维与纱线的线密度和长度纤维的线密度是指纤维的粗细程度。纤维的长度是指纤维的长短程度。纺织纤维必须具有一定的线密度和长度，才能使纤维间相互抱合，并依赖纤维之间的摩擦力纺制成纱。线密度是纤维很重要的物理特性和几何特征之一，它不仅影响纺织加工和产品质量，而且还与织物的服用性能密切相关。同样，线密度也是纱线最重要的指标。纱线的线密度影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等，它也是进行织物设计的重要依据之一。纺织纤维的线密度与纺织加工和制成的纱丝及织物的性能密切相关。一般情况下，纤维线密度较低、均匀度较好，则有利于纺织加工和产品质量。在纤维线密度对织物服用性能的影响中，较细的纤维制成的织物较柔软，光泽较柔和，用较细的纤维可以制得较为轻薄的织物，也可制造透气性好和仿丝绸效果好的纺织制品面料。但细纤维制成的织物易起毛、起球，粗纤维织物可用以制造为硬挺、粗犷和厚实的织物。同样，纺织纤维的长度也与纺织和产品质量关系密切。纤维长度较长、长度整齐度好、短纤维含量少，则对纺织加工和产品质量有利。在相同条件下，纤维较长，则成纱强度高、条干均匀，成纱表面光洁，制成的织物牢度好，外观光洁，不易起毛、起球。此外，在保证一定成纱质量的前提下，纤维越长，则可纺的纱越细，可用来制造较为轻薄的织物。对于长度较短的而言，长度比线密度更为重要，例如在棉花的品级和定价上，长度是最重要的指标。在纺织纤维中，天然纤维的线密度和长度是不均一的，有时差异还较大，它随着纤维品种、生长条件等不同而不同。而化学纤维是人工制造的，纤维的线密度和长度可在一定范围内根据纤维加工和使用的要求，人为控制和确定。纤维和纱线的线密度有多种表示形式，一般采用与纱线截面积成比例的间接指标来表示。常用的指标有特克斯（号数）、公制支数、英制支数、旦数等。总的来说，纤维和纱线的线密度指标主要分定长制和定重制两类。●定长制：定长制是指一定长度的纤维或纱线所具有的重量，它的数值越大，表示纤维或纱线越粗。目前常用的有特（tex）、分特（dtex）、毫特（mtex）、旦（D）等。我国法定计量单位为特数制。○特克斯：tex，简称“特”缩写为“T”，它是指1000米长度的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数称为特数。特克斯对于棉型纱线俗称为号数。公式：TEX=（G/L）×1000【式中：G为纱的重量（克），L为纱的长度（米）】○旦尼尔：DENIER，缩写为“D”。是化学纤维的一种细度表达方法，指9000米长的丝在公定回潮率时的重量克数，也称为旦数。D越大，表示纱线越粗.例：75D比50D要粗。公式：DENIER=（G/L）×9000【式中：G为丝的重量（克），L为丝的长度（米）】●定重制：○公支数（公支）：1克纱（丝）所具有的长度米数。公式：NM=L/G【式中：1为纱（丝）的长度（米），G为纱（丝）的重量（克）】布料纺织工艺及相关纺织知识第一章纤维和纺纱第1-4页/共1-23页○英支数：英支，缩写S。用于纯棉纱的细度表达，指一磅重（454克）的棉纱所具有的840码的长度的个数，即有几个840码，就是几支，所以S越大，纱线越细。例：32S比21S要细。公式：NE=454×L/840×G【式中：L为纱（丝）的长度（码），G为纱（丝）的重量（磅）】此外，还可以用直径来表示纱线的线密度。纱线的直径是进行织物设计、制定制造工艺参数的重要依据，它可在显微镜下进行测量，但在实际生产中，纱线的直径由纱线的特数或支数和纱线的密度换算而得。在股线的线密度表示中，特数制以组成股线的单纱特数乘上合股数来表示，如14×2。当股线中单纱的特数不同时，则以单纱的特数相加来表示，如16+18。支数制以组成股线的单纱的支数除以股数来表示，如50/2。如果组成股线的单纱的支数不同，则应把单纱的支数并列，用斜线划开，如24/48。化学纤维的复丝线密度，用组成复丝的单丝根数和总特克斯数表示。如：16.5tex/30f，表示复丝总线密度为16.5tex，单丝根数为30根。化学纤维或蚕丝的复丝线密度为组成该复丝的单丝线密度之和。二、纺织纤维（textilefibre）的分类及其特性纺织纤维分为天然纤维和化学纤维（人造纤维）。一）、天然纤维（naturalfibre）自然界生长形成的纤维，包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。大量用于纺织的是：棉、麻、毛、丝，这四种纤维。1、植物纤维（plantfiber）1）、种子毛纤维（seedfibre）：①、棉花纤维（cotton）：主要有陆地棉和海岛棉，是主要的天然纤维。短纤维，细而柔软，长短不一。具有良好的透气和吸湿性能，耐用、耐虫蛀。很容易被染成各种颜色，适直接还原偶氮、碱性媒介、硫化、活性染料。②、木棉纤维（kapok）2）、韧皮纤维（bastfiber）：从麻的茎杆中抽离出来的麻纤维，淡黄色，个性有棱有角（从它表面上粗粗细细的特殊质感中，就可看出一二），很难区分出单根纤维，手感粗硬，容易皱，看起来总是特别老，整理后笔挺，十分透风，但价格较高。①、亚麻纤维（flax）：亚麻科亚麻属一年生或多年生植物的韧皮纤维。②、苎麻纤维（Ramie或Chinagrass）：苎麻科苎麻属多年生植物的茎皮。为麻料一种，纱线较粗，通常用于窗帘布或沙发布，用于衣物者，通常与麻混合。③、黄麻纤维（Jute）：田麻科黄麻属一年生草本植物的茎皮纤维。④、大麻纤维（Hemp）；⑤、青麻纤维；⑥、洋麻纤维布料纺织工艺及相关纺织知识第一章纤维和纺纱第1-5页/共1-23页3）、叶纤维（leaffibre）：剑麻纤维（sisalhemp）、蕉麻纤维（Manilahemp）4）、果实纤维（fruitfibre）：椰子纤维（coconutfibre）2、动物纤维（animalfibre）1）、毛发纤维（hair）：①、羊毛纤维（wool）：属于蛋白质短纤维。来自羊毛的羊毛纤维，能带来温暖与蓬松的舒适感。毛线一般比较细，不易起球。吸湿、弹性、服用性能均好，不耐虫蛀，适酸性和金属结合染料。羊毛纤维水洗会缩水。●小羊毛（LAMBSWOOL）：毛线比较粗，一般与