服装面料与辅料(第2版)
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第一节 纺织纤维

一、纺织纤维概念

(一)纤维

人们通常把长度比直径大千倍以上(直径只有几微米或几十微米)且具有一定柔韧性能的纤细物质统称为纤维,如棉纤维、麻纤维、玻璃纤维、毛发纤维等。

(二)纺织纤维

纺织纤维是指具备纺织产品基本条件的纤维原料。

原料纤维要经过开松、梳理、牵伸、加捻、整经、织造、整理、拉幅等纺、织、整的各道工序制织成纺织产品,再经过摊料、裁剪、缝纫、整烫等服装制作工序制作成各类服装。穿戴在人体上要满足人体运动时拉伸、摩擦、屈曲,以及保暖、覆盖、舒适、美观等各方面的要求,因此,纺织纤维必须具备以下基本条件。

(三)纺织纤维必须具备的条件

(1)具有一定的力学性能

(2)具有一定的细度和长度

(3)具有一定的弹性和可塑性

(4)具有一定的隔热性

(5)具有一定的吸湿性

(6)具有一定的化学稳定性

(7)具有一定的可纺性

二、纺织纤维分类

纺织纤维种类很多,而且人们还在不断地探寻新的、更好的纺织纤维原料。但是,我们还是可以根据纺织纤维的来源或属性,对其进行分类,便于更加直观和全面地掌握纺织纤维原料。

(一)常用纺织纤维成分

常用纺织纤维成分见表2-1。

表2-1 常用纺织纤维成分

1.天然纤维

天然的纺织纤维是指自然界存在和生长的,具有纺织价值,可直接用于纺织的纤维原料。目前,最常用的天然纤维有棉、麻、丝、毛等。

2.化学纤维

化学纤维是指用天然或人工高分子物质为原料加工制成的各种纤维原料。化学纤维可根据原料来源的不同,分为再生纤维和合成纤维等。

3.区别

天然纤维与化学纤维最大的不同是,天然纤维的形态相对比较固定、单一;化学纤维的形态则丰富多变。

因为天然纤维是“长出来”的,受自然条件制约较多,变化有限;化学纤维是“做出来”的,所以在一定的技术条件下,可以按照人的意愿,较为方便地变化其长度、细度、截面、外观等,使服装更加丰富多变。

(二)纺织纤维性能对比

1.天然纤维性能特点

天然纤维一般吸湿性很好,穿着舒适透气,不易产生静电,水洗会收缩,会霉蛀,强力不如合成纤维,不具有热塑性能,不能一次定型。

(1)植物纤维性能特点:密度比较大,感觉重;弹性比较差,容易皱;耐碱不耐酸,一般洗涤剂都适用;在湿热的条件下易霉。

(2)动物纤维性能特点:密度比较小,感觉轻;弹性(干态下)比较好,不易皱,特别是羊毛,急弹性和缓弹性都很好;耐酸不耐碱,洗涤时应选用中性或弱酸性的洗涤剂;在不够干净的环境中易被虫蛀。

2.化学纤维性能特点

再生纤维和合成纤维都是用化学的方法加工制成的,所以形态丰富多变。但是它们的原料来源不同,纤维性能不同。

(1)再生纤维性能:再生纤维的原料取自自然界的纤维素和蛋白质,因此它的性能接近于天然纤维,如其吸湿性能好,具有较好的穿着舒适性但不具有热塑性能等。

(2)合成纤维性能:合成纤维是由合成的高分子化合物制成,它们表现出一些特有的共性,如强度大、弹性好、不霉不蛀、摩擦易产生静电、易沾污等。合成纤维与天然纤维比,性能上最大的不同是吸湿性差,具有热塑性能。

三、常见纺织纤维

(一)棉纤维

棉纤维是除去棉籽的纤维,称皮棉或原棉,是纺织的重要原料。根据纤维的粗细、长短和强度,原棉一般可分为以下三类。

(1)长绒棉。长绒棉又称海岛棉,是一种细长、富有丝光、强力较高的棉纤维,是纺制高档和特种棉纺织品的重要原料。

(2)细绒棉。细绒棉又称陆地棉或高原棉,是一种用途很广的天然纺织纤维,在世界上种植最广,产量最多,我国90%以上种植的都是细绒棉。

(3)粗绒棉。粗绒棉又称亚洲棉,是我国利用较早的纺织纤维。粗绒棉纤维粗、长度短、弹性好,适宜做起绒纱,制织绒布类织物或絮棉等。

(二)麻纤维

麻纤维是从各种麻类植物中取得的纤维,包括韧皮纤维和叶纤维。麻纤维是人类最早用来衣着的纺织原料之一。麻纤维的品种很多,经常用于服装纺织原料的有苎麻、亚麻、黄麻、大麻、罗布麻、剑麻等。

(1)苎麻。苎麻是麻纤维中最为优良的纺织原料。苎麻纤维比较粗,长度比较长,因此可纺纱线较细,是较为高档的麻织物原料。苎麻纤维可纯纺也可混纺,与涤纶混纺的麻涤布,制作夏季服装,有质轻、凉爽、挺括、不贴身、透气性好、便于洗涤等特点。苎麻纤维手感较硬,成纱毛羽较多。

(2)亚麻。亚麻也是麻纤维中最为优良的纺织原料。亚麻纤维的长度较苎麻纤维短,而细度较苎麻纤维细。亚麻纤维手感比棉纤维粗硬,但比苎麻纤维柔软。优良的亚麻纤维织物是非常高档的纺织品。亚麻纤维有纯纺和混纺,通常与苎麻、棉花和化学纤维混纺,是非常优良的服装用料,也是抽绣或绣花服装的面料。

(3)其他麻纤维。除了运用最多的苎麻和亚麻纤维之外,用于服装材料的麻纤维还有罗布麻、黄麻、大麻等。罗布麻纤维较柔软,而且有保健价值;黄麻、槿麻等纤维较粗,但吸湿透气性好,宜作包装材料;大麻除了与黄麻混纺作包装材料外,有些国家也将其开发成服装面料。

(三)丝纤维

天然纤维中的丝纤维是指蚕丝纤维,蚕丝纤维是天然纤维中唯一的长纤维,一般长度可在800~1100m之间。它们是绸缎的主要原料。蚕丝纤维来源于柞蚕、桑蚕、蓖麻蚕、木薯蚕等,以桑蚕质量最好。

(1)桑蚕丝。桑蚕属于家蚕。在我国杭嘉湖一带养殖桑蚕有着悠久的历史。

桑蚕丝又叫真丝,属于高档纺织原料。根据加工方法的不同,可分为生丝和熟丝两种。生丝硬,熟丝软。生丝是未经精炼的丝,也就是缫丝后不经过任何处理的丝。用土法缫的丝称土丝(已基本淘汰);使用改进方法(半机械化)缫的丝称工农丝。工农丝是杭纺、绍纺、杭罗、绍罗的原料;使用完善机械设备缫的丝称厂丝,厂丝质量较好,粗细均匀,光泽度好。熟丝是指经过精炼以后的丝。

(2)柞蚕丝。柞蚕是野蚕,以柞树叶为食。我国以辽宁、山东、河南、贵州四省为主要产地,是世界著名产地,年产量占世界总产量的90%。柞蚕色为黄褐色。这种褐色色素不易除去,因而难以染上漂亮的颜色,以致影响了使用价值。

(3)双宫丝。双宫丝是用双宫茧缫制的。双宫茧是两条蚕同做一个茧,两根丝头错乱地绕在一起,抽出的丝松紧不一、粗细不一,丝上面有许多小疙瘩,但正是由于这种缺点,反而使这种丝织品面料厚重,别具风格,很受国内外市场的欢迎。

(4)绢丝。绢丝是以蚕丝的废丝、废茧、茧衣等为原料,加工成短纤维,再用纺纱工序纺成纱线。绢丝光泽优良,粗细均匀,强力与伸长度都较好。由于是用短纤维纺织而成的,丝条内空气多,保暖性能好,吸湿性也好,适宜作睡衣面料等,其缺点是多次洗涤后易发毛。

(5)丝。丝比绢丝差一些,是以绢丝纺剩下的下脚丝、蛹衬为原料纺纱而成的。这种原料蛹屑多、成纱粗细不均匀,光泽差,但风格粗犷,手感柔软。在回归自然风格流行时,丝织物受到了人们的青睐。

(四)毛纤维

毛纤维是指从各种动物身上获取的毛发,可以用来进行纺织的纤维原料。天然毛纤维包括绵羊毛、山羊绒(开司米)、骆驼毛(绒)、牦牛毛(绒)等。服装面料中用得最多的是绵羊毛和山羊绒。

(1)绵羊毛。羊毛在纺织上常指绵羊毛。绵羊毛产地遍布世界各国,通常按细度和长度分成细羊毛、长羊毛、杂交种毛、粗羊毛等几类。其中以细羊毛——澳洲的美利奴羊毛最细,质量最好,其直径在25μm以下。细羊毛毛质均匀,手感柔软而有弹性,光泽柔和,毛丛长度50~120mm,卷曲密而均匀,纺纱性能优良。我国以新疆绵羊毛质量最好。

(2)山羊绒。山羊绒又称开司米(英文音译名),是从绒山羊和能抓绒的山羊体上取得的绒毛,是一种贵重的纺织原料。山羊绒纤维直径比细羊毛还细,我国山羊绒平均直径在14.5~16μm,平均长度为35~45mm。山羊绒大部分产于我国内蒙古、新疆、辽宁、陕西、甘肃、山西、宁夏、西藏、青海等地,年产量占世界总产量的50%左右,居世界首位,质量也最佳。山羊绒纺制的产品主要具有细、轻、软、暖、滑等特点,生产的纺织品如羊绒衫、羊绒大衣呢、羊绒花呢等,都是高档贵重的商品,大量出口,深受国际市场的欢迎。

另外,马海毛、羊驼毛等也都是非常优秀的毛纤维,常用于针织毛衫、大衣等服装。驼毛保暖性好,多用于冬季服装的填充物。

(五)再生纤维

再生纤维是指用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料,经化学加工制成高分子浓溶液,再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维。再生纤维可分为再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维两大类。再生纤维素纤维的主要产品是黏胶纤维,此外还有铜氨纤维、醋酯纤维等。环保型的再生纤维素纤维有天丝和莫代尔。再生蛋白纤维又称人造羊毛,品种较少。新颖的针织内衣原料──牛奶丝,是人造蛋白纤维的一种。

(1)黏胶纤维。黏胶纤维是人造纤维的一个主要品种,是以天然纤维素棉短绒、木材等为原料制成的。根据纤维的不同形态,有人造棉、人造毛、人造丝等。黏胶纤维手感柔软、光泽好;吸湿透气性能佳;色彩鲜艳色谱全。但是,容易折皱弹性差,湿强较低不耐洗,耐酸耐碱略逊于棉。

(2)天丝纤维(Tencel)和莫代尔(modal)。天丝纤维是环保型的再生纤维素纤维品种,以木材为原料加工制成,生产中化学剂的回收率可达99.9%,把生产过程中对环境的污染降到了最低。织物的抗皱性能和强力,较原产品都有很大提高。

莫代尔也是环保型再生纤维素纤维,在生产过程中对环境的污染较低,织物的抗皱性能和强力较原产品有所提高。

(六)合成纤维

合成纤维是指用人工合成的高分子化合物为原料,经纺丝和后加工而制得的化学纤维。服装中用得最多的合成纤维是涤纶、锦纶、腈纶。氨纶作为新颖的弹性纤维,在合体服装中应用得较多。合成纤维的主要品种有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、氨纶等。

(1)涤纶。涤纶的学名为聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维。涤纶是我国的商品名称,国外有称达克纶、特丽纶、帝特纶、拉夫桑等。

涤纶是1953年开始在世界正式投入工业化生产的,在合成纤维中还是比较年轻的品种,但由于原料易得,性能优异,用途宽广,发展非常迅速,现在的产量已居化学纤维的首位。

涤纶最大的特点是弹性好,它的弹性比常用的任何纤维都强,所以,涤纶织物平整、挺括,不易变形,有免烫的美称。涤纶的强度和耐磨性也较好,由它纺织的面料,牢度比其他纤维高出3~4倍,服装坚牢耐穿。涤纶的耐热性也较强。将它放在100℃温度下经过20天后,强力丝毫无损;在130℃高温下经80天试验,强力仅下降25%。涤纶的熨烫承受温度为150℃以下。涤纶具有较好的化学稳定性。在正常温度下,都不会与弱酸、弱碱、氧化剂作用。如果用37%的浓盐酸与其作用六周,纤维强力仍无损失。但在强碱的作用下,尤其是在高温和较长的时间下,会引起涤纶的分解。不过这种作用是从纤维表面逐步向内进行的,内部不会受到显著的损伤。

涤纶由于表面光滑,内部分子排列紧密,分子间又缺少亲水结构,因此,吸湿性差,回潮率仅为0.4%,由它纺织的面料穿在身上发闷,不透气。另外,由于纤维表面光滑,互相之间的抱合力差,经常摩擦之处易起毛起球,而且起毛之处易藏污垢;一旦污物渗进织物内部很难洗净,要经常洗涤。

(2)锦纶。锦纶是我国的商品名称,它的学名为聚酰胺纤维,由于酰胺分子的结构不同,产品也有不同,如有锦纶-66,锦纶-1010,锦纶-6等。锦纶在国外的商品名又称尼龙、耐纶、卡普纶(隆)、阿米纶等。

锦纶是世界上最早的合成纤维品种。由于性能优良,原料资源丰富,一直是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后,由于涤纶的迅速发展,锦纶才退居合成纤维的第二位。

锦纶的最大特点是强度高,耐磨性好,它的强度及耐磨性居现有合成纤维之首。据测:它的耐磨性能是羊毛的20倍,棉花的10倍,与黏胶纤维相比,干态时是黏胶纤维的10倍,湿态时则比黏胶纤维高140倍。它的强度很突出,如用锦纶丝拧成手指粗的绳子,可将一辆满载货物的4吨汽车吊起来。将它和黏胶纤维混纺,如同水泥中加钢筋一样牢固。由此可见其强度之高。

它的缺点与涤纶一样,吸湿性和通透性都较差,回潮率为4%,干燥环境易产生静电。短纤维也易起毛起球,易藏污物,不过洗涤易净,干得快。此外,锦纶的耐热、耐光性也不够好,由其制作的服装易变色、发灰、发黄,不如涤纶漂亮。锦纶的熨烫承受温度应控制在140℃以下。同时,锦纶保形性差,用其制成的衣服不如涤纶挺括,易变形。

(3)腈纶。腈纶是国内商品名,其学名为聚丙烯腈纤维,是合成纤维中问世较晚的品种,国外称奥纶、考特纶,特拉纶等。

腈纶纤维外观为白色,卷曲、蓬松,手感柔软,酷似羊毛,多用来和羊毛混纺或作为羊毛的代用品,故又被称作合成羊毛。

腈纶的耐光性是化学纤维中最好的一种。天然丝和黏胶丝日晒300h,强度损失75%;棉花日晒500h,强度损失74%;而腈纶日晒1000h,强度损失不超过20%。腈纶织物颜色鲜亮,且不易褪色。腈纶的密度为1.14~1.17g/cm3,比羊毛轻10%,比棉花轻20%,质地轻而牢固。腈纶的弹性和保暖性都非常好。它的弹性接近于羊毛,保暖性比羊毛还高15%。腈纶对无机酸、弱酸具有一定的抗性;由腈纶制织的面料,在加工服装时褶裥保持性能好,挺括。

腈纶的耐磨性是合成纤维中较差的一种,腈纶衣服的褶裥处易磨损和断裂;腈纶的吸湿性不够好,回潮率为2%,但润湿性却比羊毛、丝纤维要好。腈纶的熨烫承受温度在130℃以下。

(4)维纶。维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维,也是合成纤维中问世较晚的品种,国外有维尼纶、维纳纶等称谓。

维纶洁白如雪,柔软似棉,因而常被用作天然棉花的代用品,人们称它为合成棉花。维纶的吸湿性能可高达5%(棉花为7%~8%,而涤纶只有0.4%),它是合成纤维中吸湿性能最好的。其次,它的耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。

维纶为皮芯结构(像铅笔的木芯层一样),横截面为腰子形,由于其存在着皮芯层结构,因而给染色带来较大的困难。它的回弹性较差,故由它生产的面料易产生折皱。另外,维纶还有一个较大的特点:耐干热性强,耐湿热性极差。在干热的环境下,温度高达150℃时,将维纶纺织面料处理2h,强力不受影响;当把它放在80℃的水中,维纶强力下降60%,水温超过110℃,面料就会发硬、变形,目前维纶产品在服装中应用极少。

(5)丙纶。丙纶的学名为聚丙烯纤维,国外叫帕纶、梅克丽纶。丙纶是合成纤维最年轻品种之一。

丙纶的密度为0.90~0.91g/cm3,比水还小。它具有较高的回弹力,在伸长5%时,其弹性恢复率可达96%~100%,因而有丙纶成分的面料挺括而富有弹性。此外,它还具有良好的保暖性、抗水性、耐腐蚀性。

由于丙纶分子中无亲水结构,所以它的吸湿率极小,在标准状态下(温度20℃,相对湿度65%),几乎不吸湿,丙纶的回潮率为0,但具有较好的导湿性能。用丙纶制作的衣服不透气,穿着时感到闷热,但织品缩水率小,易洗、易干。

丙纶的耐光、耐热性都较差,熨烫温度不宜超过100℃;丙纶的手感也较差,而且不易染色。丙纶在服装中应用较少,常应用在填充物和地毯中。

(6)氯纶。氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。我们日常生活中接触到的塑料雨披、塑料鞋等大都属于这种原料。氯纶由于在我国云南首次试制成功,因而也称为滇纶,国外有天美纶、罗维尔之称。

氯纶的优点较多,耐化学腐蚀性能强,易保存;导热性能比羊毛差,保温性强;电绝缘性较高,难燃。另外,氯纶还有一个突出的优点,就是用它织成的内衣裤可治疗风湿性关节炎或其他伤痛,而对皮肤无刺激性或损伤。因为,它的分子上无亲水结构,回潮率为0,这种内衣裤穿在身上,经多次摩擦产生静电,并逐渐积聚在衣物上,即使空气的相对湿度高达80%,电子仍难以流动,从而使电荷消失。由于静电的作用,纯纺氯纶织物服装对风湿关节炎起了相对的电疗作用。

氯纶的缺点比较突出,即耐热性极差。当水温在70℃时,纤维便开始收缩、软化,超过70℃时,衣服便会缩成一团,变硬。氯纶衣服只能在30~40℃以下的水温中进行洗涤。氯纶现在在服装中使用得较少。

(7)氨纶。氨纶学名为聚氨酯弹性纤维,是一种具有特别弹性性能的化学纤维,目前已工业化生产,并成为发展最快的一种弹性纤维。

氨纶与乳胶丝性质相似,延伸度可达500%~700%,回弹率在97%~98%,因而弹性优异。而氨纶强度却比乳胶丝高2~3倍,细度也更细,并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性能等均较好,氨纶的回潮率为0。

氨纶在织物中的含量较少,一般为3%~12%。氨纶主要以包芯纱的形式存在于织物中,或者制成带氨纶的变形纱织造弹力面料,常见的有弹力牛仔裤、弹力内衣裤、弹力游泳衣、合体时装等;在机织、针织面料都中有应用,有合体舒展的穿着性能;在袜口、手套,针织服的领口、袖口,带类及宇航服中的紧身部分普遍应用。

四、新型纺织纤维

除了常用的纺织纤维之外,人们一直在尝试开发更好、更多的新型纤维原料来满足当代人对服装的需求。合成纤维服装最好能有天然纤维般的穿着舒适性能;天然纤维服装最好能像合成纤维那样挺括、不缩、不霉、不旧、不变形;还有外观新颖的纤维原料、环保的纤维原料、健康的纤维原料、特殊功能的纤维原料等,人们期盼着、创造着、研究着、开发着。服装要更新、要变化,要满足人们的期盼,面辅材料的进步是前提,而面辅材料要取得新型、奇特、优异的效果,必然离不开新型纤维的特殊性,特别是一些当代高科技纤维产品、差别化纤维和高功能纤维的开发。

(一)差别化纤维

所谓差别化纤维是指有别于常规纤维的各种纤维材料。这些纤维在形态、表面特征、内部结构、物理性能、力学性能和化学性能方面与常规纤维有显著的不同,且可以获得新的、更好的效果。

近年来,差别化纤维异军突起,发展迅速,特别在化学纤维领域中,所占的比例越来越大,作用也十分显著,受到了人们的关注。要了解新型的服装面辅材料,首先必须要了解差别化纤维。

1.异形截面纤维

(1)定义。异形截面纤维是指用异形喷丝孔纺制的非圆形横截面的合成纤维,如图2-1所示。

图2-1 异形截面纤维

(2)种类。目前异形截面纤维至少有数十种,如扁平形、三角形、多角形、三叶形、多叶形、H形、T形、L形、C形、哑铃形、菊花形、十字形、双十字形、椭圆形、单中孔、多中空、异形中空等。

(3)作用。异形截面纤维看似简单,效果却相当神奇。三角形截面纤维能使织物具有闪光、滑爽、弹性、挺括、抗皱、保暖、毛感;三叶形截面可以获得较好的抱合力,耐磨、蓬松、厚实感,且不易起球;五叶形和八叶形截面纤维具有光泽柔和、蓬松、抗起球、刚度大,透气好等效果;扁平形截面纤维平滑挺直,不易缠结,其织物有仿毛感,用在人造毛皮中作枪毛十分逼真;中空纤维则具有保暖、蓬松、厚实、质轻、手感糯、回弹好、毛感好等特点,但染色色浅,折磨差。

(4)应用。异形截面纤维常用于仿生织物中,如三角形截面纤维用于仿丝绸,五角形截面中空纤维用于仿毛,十字形截面纤维用于仿麻,豆形和扁杏仁形截面纤维用于仿马海毛,菱形和三角形截面纤维用于仿绢丝,多角形截面纤维用于仿亚麻,哑铃形截面纤维用于仿兔毛等,效果都非常好,与常规纤维相比有很大的进步。

(5)特点。异形截面纤维之所以有如此大的奇效,不仅在于截面形状的改变。实际上,它的直径、密度、抗弯刚度、覆盖能力、表面积和表面特点,以及它的光性能、热性能、蓬松性、透气性、摩擦特性、吸湿性、静电性能等都发生了变化,有的变化还相当显著。

2.微孔型与多孔型纤维

(1)定义。微孔与多孔纤维是指使纤维表面形成无数微孔和多孔的合成纤维。

(2)作用。微孔与多孔纤维可以防止光的反射,使面料光泽柔和;可以增加光的吸收量,提高染色深度;可以吸收更多的水分,改善合成纤维的吸湿性。微孔多孔纤维的快干性和透气性较好,还可改善纳污、防静电等;充气微孔还有助于保暖,纤维的密度又小,因此,织物轻柔而保暖。

(3)应用。这一技术已运用于涤纶、腈纶等纤维上。

(4)特点。通过改变纤维的表面形态,使纤维获得外观和内在性能的变化,克服原有的不足,如光泽、颜色、吸湿等。

3.细旦化纤维

(1)定义。细旦化纤维是指细旦和超细旦纤维,即单丝线密度分别为0.5~1.2dtex(0.44~1.11旦)和0.012~0.5dtex(0.011~0.44旦)的纤维。

(2)种类。细旦化纤维有长丝也有短纤。原料主要为聚酯和聚酰胺,也有聚丙烯腈和纤维素纤维等。

(3)作用。细旦化纤维抗弯刚度小,可以制织十分柔软、轻薄、悬垂性好的织物,如眼镜布、细旦毛巾、珊瑚绒、特别紧密、柔滑、细腻的风衣面料等。纤维比表面积大,具有优良的吸湿性能,细旦化纤维光泽柔和,质感细腻。

(4)应用。这类纤维现在广泛应用于细特高密织物、防水透气织物,以及仿真丝、仿麂皮等织物中。

(5)特点。细旦纤维织物具有丝绸般的柔软,手感滑糯,光泽柔和,织物覆盖能力优良和服装生理效果好等优点,但其抗皱性差,染色时染料消耗量大。

4.复合纤维

(1)定义。复合纤维是指纺丝时单纤维内由两种或两种以上的聚合物或性能不同的同种聚合物构成的纤维。其亦称双(多)组分纤维或共轭纤维。

(2)种类。复合纤维的品种十分众多。

①按截面结构分,可分为双层型纤维和多层型纤维。双层型纤维包括:并列型、偏列型、皮芯型、偏心型;多层型纤维包括:并列多层型、放射型、多芯型、木纹型、嵌段型、海岛型、星云型等。几种常见的复合纤维截面如图2-2所示。

②按功能用途分,可分为自发卷曲纤维、分割纤维、自己黏着纤维、导电性纤维、光传导性纤维等。自发卷曲纤维用于编织物、被褥、地毯、长袜。分割纤维用于丝状编织物、极细纤维、人造麂皮、薄花呢、起毛织物、非织造布、人造皮革。自己黏着纤维用于非织造布、编织物、工业材料。导电性纤维用于地毯、编织物、工业材料。光传导性纤维用于光通信、光电子学、医学。

(3)作用。复合纤维既可兼有两种以上纤维的特点,又可获得高卷曲、高弹性、易染性、难燃性、抗静电性等功能。

图2-2 复合纤维的截面图

(4)应用。复合纤维应用见表2-2。

表2-2 复合纤维的组成、结构、特征和用途

(5)特点。由于两种组合成分的收缩率不同,产生卷曲,这种卷曲是自然的、立体的、永久性的,因而获得蓬松、弹性、柔软、保暖、仿毛感。皮芯型复合纤维易于获得阻燃、抗静电等效果。例如,锦涤复合丝,锦纶与涤纶两种丝并列复合后可染两种颜色,产生异色效应;皮芯复合后,手感柔软,易染色,又挺括。

5.混纤丝

(1)定义。混纤丝也是一种复合丝,但单丝与单丝的复合是在纺丝、卷绕、拉伸、并捻和变形过程中实现的,以并列、皮芯、嵌段、有规则和无规则等形式复合在一起,呈双层或多层结构。

(2)种类。混纤丝的品种很多,它可以用不同组分原料,不同纤度,不同截面形状,不同收缩率,不同光泽、色泽,不同染色性能,不同捻度等纤维进行复合,还可以用几种不同方法进行组合,从而形成各种不同形状和特性的混纤丝。

(3)作用。混纤丝就是利用原丝具有不同组成、纤度、截面、光泽、色泽、聚合度、收缩率的复丝、变形丝或化纤纱,以各种形式进行合股、交捻而制成的花式丝。它们在纺丝、拉伸、变形、加捻和纺纱等加工过程中,可进行多种多样的变化。

(4)应用。混纤丝的花式有竹节丝、结子丝、交络丝、包芯丝、多层丝、圈圈丝、波形丝、黏合丝、烂花丝、螺纹丝、雪花丝、花色丝等。它品种多,变化多,风格特殊,为开发新的服装面料增添了一条新途径。

(5)特点。混纤花式丝不需经花式捻线设备,可以直接获得,以简化工艺。

6.差别化可染纤维

(1)定义。差别化可染纤维是指改变一些合成纤维的染色性能,使之在与其他纤维混纺时,具有与其他纤维相同的染色性能;或单独染色时能适应较为简便的染色工艺。

(2)种类。差别化可染纤维主要指一些合成纤维,如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶等。由于合成纤维可染性差,染色条件苛刻,因此,染色受到了限制。

(3)作用。差别化可染纤维可以扩大纤维的可染范围,能在常温常压下进行染色,并可采用一般的匹染加工,还可获得多色效应,使色织产品加工简单化。

(4)应用。目前已开发成功的差别化可染纤维有阳离子可染涤纶,常温常压可染涤纶,差别化可染锦纶,酸性染料可染腈纶、丙纶,常温盐基性染料可染涤纶等。

(5)特点。差别化可染纤维为一些难染合成纤维的混纺和染色创造了条件。

7.高收缩纤维

(1)定义。高收缩纤维是指纤维的收缩率可高达30%~60%的纤维原料。

(2)种类。高收缩纤维目前有腈纶、涤纶等多种纤维。

(3)作用。这种纤维可获得蓬松、弹性、厚实、保温、轻暖、仿毛以及花式效应等性能,对改善和改变产品的风格极为有效,是开发新产品十分有用的原料。

(4)应用。它在膨体纱、仿毛织物、仿竹节纱、仿毛皮织物、毛圈织物、起绉织物、簇绒织物以及非织造布等织物中广为应用。

(5)特点。高收缩纤维的利用,可通过混纤、混纺、交并、交织等方式进行,可使原来比较紧实的纤维纱线变得蓬松、轻暖。

8.改性纤维

(1)定义。改性纤维是指通过各种化学方法,改善纤维的某种性质,或者获得某种功能的纤维。

(2)种类。改性纤维一般以某种性能来分类,如可染性、耐热性、阻燃性、耐光性、耐氧化性、吸湿性、抗静电性、抗起球性、尺寸稳定性、防污性、防皱性等。

(3)作用。通过化学改性的方式,使染色困难的纤维变得容易染色;吸湿性差的纤维具有较好的吸湿性能;弹性差易皱的纤维能保持平整挺括的外观等。

(4)应用。改性纤维应用领域很广,在天然纤维和化学纤维中都有应用,针对纤维不够完善的性能用化学的方法进行改善。

(5)特点。对多种不足的纤维性能,都可以用化学的方法进行改善,使之更加符合服装的需要。

9.多元差别化纤维

(1)定义。多元差别化纤维是指将不同的差别化纤维在几方面予以复合,使纤维的差别化效果更佳。

(2)种类。多元差别化纤维的种类很多,如有异形加异性、异形加异收缩、中空加微孔、异染加混纤、异形加复合、阻燃加收缩、异形加可染性等。

(3)作用。差别化纤维的多重组合,可以使纤维在多方面获得新的、不同的外观和内在性能特点。

(4)应用。各种差别化纤维,可进行多种组合。

(5)特点。多元差别化纤维可以说是新一代的纤维,可显著地改变产品的性能,是当今开发新产品的重要手段,在许多新产品中都有运用。

10.天然差别化纤维

(1)定义。天然差别化纤维是指对天然纤维的差别化处理,使天然纤维一些不够完善的性能,变得完善,满足服装要求。

(2)种类。天然纤维差别化目前在羊毛纤维和棉纤维中应用较多。

(3)作用。天然纤维的差别化旨在克服自身的弱点,提高有关性能和功能,使天然纤维更适应现代服装的要求,并在与化学纤维的竞争中更具竞争力。

(4)应用。羊毛纤维可以进行多种改性,如乙酰化毛,可提高防霉防蛀能力;甲醛化毛可增加耐碱性、耐煮性和耐虫蛀性;氯化毛可降低缩绒性;超细卷曲羊毛也是通过改性加工技术制成的,其织成的织物轻薄、柔软、滑糯、细腻。

为了改善棉纤维性能,克服缺点,也可以对其进行改性。例如,乙酰化棉,改性后耐热性、耐气候性、防腐性得到了改善,但吸水性、可染性降低;氨基化棉,可改进染色性和洗晒牢度;羧甲基化棉,改性后吸湿、强度和染色性提高,还可取得防皱效果,但手感变硬;氰乙基化棉,可提高耐腐蚀能力、弹性、耐磨、耐热、抗酸性,染色性也有提高;乙二醇化棉,改性后提高了透明度和硬挺度;消晶化棉,可使棉纤维的伸长增加,吸水性和染色性提高;阳离子化棉,通过混纺、交织,可取得混色效果,并可匹染,缩短生产周期。

(5)特点。用化学的方法对天然纤维进行改性,使其获得像合成纤维的某些性能,如耐霉蛀性能、尺寸稳定性能、平整挺括性能、牢度和染色性能等。

(二)高功能纤维

高功能纤维又称高性能纤维、高技术纤维、工程纤维等。高功能纤维有别于一般性能纤维,它的某些性能指标显著地高于常规纤维。这些功能的获得与应用,涉及高水平的科学技术、边缘科学,因此,又叫高技术纤维。这些纤维主要用于工业、军事等特殊领域,所以常称为工业纤维或工程纤维。

事实表明,高功能纤维对发展高技术领域和军工产品有举足轻重的作用。高功能纤维是现代材料的重要组成部分。目前这些纤维不仅在工业、交通运输、建筑、农业、水利等方面得到广泛应用,而且在宇航、海洋开发、能源开发、医疗、体育等方面发挥了巨大的作用。

1.高性能力学纤维

(1)定义。高性能力学纤维一般是指强度大、模量高、比强度高、比模量高,且耐磨性、耐疲劳性好,但拉伸度一般较小的纤维。

(2)例举。如美国的芳族聚酰胺纤维凯芙拉(Kevlar),强度比普通合成纤维高3~4倍,弹性模量则为普通合成纤维的10~20倍,且具有耐高温、膨胀系数低、尺寸稳定性好、耐化学品性能好等优点。

又如碳纤维,抗拉伸强度和弹性模量都非常高,而且在2000℃以上的温度下,强度和模量基本保持不变,可称超耐高温;在-180℃低温下,材料并不变脆,所以又耐低温;它的膨胀系数比钢小几十倍,比玻璃小百倍左右,实际上接近于零;它还有良好的导热性、导电性、化学稳定性等,但也有抗氧化性差、易折断等缺点。

(3)用途。这些纤维因有许多优异的特性,它在航天、海洋、建筑、冶金、化工、汽车、精密仪器、体育和医疗等各个领域都有极好的应用。

2.耐高温纤维

(1)定义。高功能耐高温纤维需要具备下列条件:在高温下保持一定的力学性能;在高温下长时间使用裂解小;具备纤维材料的加工性能。一般认为耐高温纤维至少在150℃内无变化,300~350℃不软化,具有难燃、防火和耐热性,在空气中不熔融。

(2)例举。目前已开发的耐高温纤维有许多种,有芳族聚酰胺纤维,聚丙烯腈氧化纤维等,还有许多无机纤维,如碳纤维、石棉纤维、特种玻璃纤维、陶瓷纤维等。

(3)用途。耐高温纤维目前已广泛用于工业、交通、宇航、能源等领域,如耐热、隔热、保温用的填充料、炉芯、防火用布、防火服、防火帘、防护用品、高温过滤材料、消防员制服、航天用隔热用具等。

3.电功能纤维

(1)定义。电功能纤维是具有导电功能的纤维材料,主要用于克服静电的困扰。普通纺织纤维都是不良导体,合成纤维具有憎水性,因而更易产生静电,引起各种障碍,给生产带来困难;更给面料使用时造成麻烦,容易吸附尘埃、沾污、起毛、爆炸等。在其他工业生产中问题更大,如在石油化工中易造成火灾、爆炸;在医药、电子及精密仪器制造中,因灰尘吸附或放电,易引起危害和元件破坏。为此,人们致力于研究抗静电的方法。导电纤维则是解除静电的重要途径。

(2)例举。导电纤维的种类很多,主要有四种:金属纤维,如不锈钢;金属电镀纤维,如镍、钢、铝等镀在涤纶、玻璃纤维的表面;含碳复合纤维,通过多种方式使纤维内含有碳;表面含金属化合物的纤维。一般纤维制品中只要混入少量的导电纤维,即可达到防静电的要求。

(3)用途。电功能纤维除了防静电外,还可作为发热体。近年开发的发热纤维,可用于抗寒服装、生活用品、保健医疗、被褥毯子等室内用品,还可用于保暖材料、建筑材料、农用苗床等,效果十分显著。

4.分离功能纤维

(1)定义。具有超强分离功能的纤维。

(2)例举。纺织纤维是一种良好的过滤介质,过去采用一般的天然纤维或合成纤维,只能截留10μm以上的粒子,目前采用微孔过滤、超滤和反渗透纤维,可以分离从0.001~0.1μm的微粒。

(3)用途。分离功能纤维用途极为广泛,如水处理、包括海水淡水化、硬水软化、工业用水净化、制造超纯水和废水处理,以及各种废料回收、食品工业、医药工业、化学工业的过滤和分离等。

5.其他高功能纤维

其他高功能纤维如光性能纤维、磁性能纤维、高化学稳定性纤维、高弹性纤维、可溶性纤维、吸附纤维等,可以说各有各的特异功能,它们的应用也相当奇妙。是新产品开发的秘密武器,也是值得我们密切关注的。

纤维的变化、发展真可谓出人意料,高功能纤维的开发,看似离我们普通服装相距甚远,但是它那优越的性能、惊人的发展速度,正在潜移默化地渗入普通的服装面料中。

专家预言,靠传统技术生产的纤维制品难以逾越的小障碍,往往能被高科技纤维轻而易举地突破;以往难以想象、闻所未闻的纤维面料,将成为服装面料的畅销品、抢手货。

五、不同纤维性能比较

在设计服装时,往往要从服装的用途、要求和所需的性能出发,选择合适的纤维材料,因此需要了解不同纤维性能的优劣、高低,以及与其他纤维的比较情况,以便取长补短,扬长避短,合理有效地选用。下面所示的是各纤维主要特性的排序,这些仅是定性的关系,比较直观和便于掌握。如要定量地了解具体数据,可以进一步查阅有关资料。

1.密度

纤维的密度是指单位体积纤维的质量。它与服装的覆盖性和重量有关。排序为:丙纶<氨纶<锦纶<腈纶<维纶<腈氯纶<醋酯纤维<羊毛<蚕丝<涤纶<铜氨纤维<麻<黏胶纤维<棉<偏氯纶<玻璃纤维。

2.强度

纤维的强度是指纤维受拉伸以致断裂所需的力。由于纤维粗细不同,难以比较,因此用每特(纤维的细度单位)纤维能承受的最大拉力,也就是用相对强度来比较。排序为:麻>锦纶>丙纶>涤纶>维纶>棉>蚕丝>铜氨纤维>黏胶纤维>腈纶>氯纶>醋酯纤维>羊毛>偏氯纶>氨纶。

3.伸长

纤维的伸长是指纤维被拉伸到断裂时,所产生的伸长值。反映的是纤维的变形性能。排序为:氨纶>氯纶>锦纶>丙纶>腈纶>涤纶>羊毛>偏氯纶>蚕丝>黏胶纤维>维纶>铜氨纤维>棉>麻>玻璃纤维。

4.弹性模量

弹性模量是用来表示纤维受到拉伸力的作用产生变形的初始状态的指标,又称初始模量。弹性模量小,说明纤维易变形,用很小的作用力就能使纤维产生较大的变形;弹性模量大说明纤维要受到较大的作用力才开始产生变形。反映纤维硬挺或柔软的性能。排序为:麻>玻璃纤维>富强纤维>蚕丝>棉>黏胶纤维>氯纶>铜氨纤维>涤纶>腈纶>醋酯纤维>维纶>丙纶>羊毛>锦纶>偏氯纶。

5.耐磨性

耐磨性是指纤维承受外力反复多次作用的能力。排序为:锦纶>丙纶>维纶>涤纶>偏氯纶>腈纶>氨纶>羊毛>蚕丝>棉>麻>富强纤维>铜氨纤维>醋酯纤维>玻璃纤维。

6.热性能

热性能是指纤维在受热过程中,随温度的升高,分子运动加剧,纤维的物理机械状态也随之发生变化的性能。大多数合成纤维在热的作用下,会经过几个不同的物理力学状态:玻璃化、软化、熔融等;而天然纤维素纤维和天然蛋白纤维的熔点比分解点还要高,所以这些纤维在高温下,将不经过熔融直接分解或炭化。根据不同的热性能,可控制适当的温度,进行服装的定型或平整处理。

(1)软化点:玻璃纤维>涤纶>锦纶-66>维纶>腈纶>醋酯纤维>锦纶-6>氨纶>丙纶>偏氯纶>氯纶。

(2)熔融点:玻璃纤维>腈纶>醋酯纤维>涤纶>锦纶-66>维纶>锦纶-6>丙纶>氯纶>偏氯纶。

(3)分解温度:黏胶纤维>铜氨纤维>棉>蚕丝>麻>羊毛。

(4)耐干热性:玻璃纤维>芳香族聚酰胺纤维>涤纶>腈纶>维纶>锦纶>棉>丙纶>羊毛>氯纶。

(5)耐湿热性:玻璃纤维>芳香族聚酰胺纤维>腈纶>丙纶>棉>涤纶、维纶>羊毛>氯纶。

7.耐日光性

耐日光性是指纤维在日光照晒下强度损失的指标。这对经常露天穿用的服装较为重要。排序为:玻璃纤维>腈纶>麻>棉>羊毛>醋酯纤维>涤纶>偏氯纶>富强纤维>有光黏胶纤维>维纶>无光黏胶纤维>铜氨纤维>氨纶>锦纶>蚕丝>丙纶。

8.比电阻

纤维表面的比电阻,在数值上等于材料表面宽度和长度都是1cm时的电阻值。电阻大表现为纤维易于积聚静电、吸附灰尘、黏贴皮肤和妨碍活动等。排序为:氯纶>丙纶>涤纶>锦纶>氨纶>羊毛>腈纶>维纶>蚕丝>棉、麻、黏胶纤维。

9.吸湿性

吸湿性是指纤维材料在空气中吸收或放出气态水的能力。纤维的吸湿性直接关系到服装穿着的舒适性能,以及电性能和热性能等。在标准状态下,纤维吸湿性排序为:羊毛>黄麻>黏胶纤维>富强纤维>苎麻>蚕丝>棉>维纶>锦纶-66>锦纶-6>腈纶>涤纶>丙纶。

10.耐酸性

耐酸性是指纤维原料对酸性化学剂的耐受能力,指的是纤维的化学性能。在染料的选择、整理剂的选择、洗涤剂等的选择时,都需要考虑纤维的化学性能,针对性地选择,否则会对纤维造成损伤。排序为:丙纶>腈纶>变性腈纶>偏氯纶>涤纶>玻璃纤维>羊毛>锦纶>蚕丝>棉>醋酯纤维>黏胶纤维。

11.耐碱性

耐碱性是指纤维原料对碱性化学剂的耐受能力。在染料的选择、整理剂的选择、洗涤剂等的选择时,都需要考虑纤维的化学性能,否则会对纤维造成损伤。另外,利用纤维的化学性能可以进行不同的化学整理。排序为:锦纶>丙纶>偏氯纶>变性腈纶>玻璃纤维>棉>黏胶纤维>涤纶>腈纶>醋酯纤维>羊毛>蚕丝。

12.易染纤维

易染纤维是指用普通的染色方法即可染色的纤维,并可使用的染料种类较多。它们是:棉、黏胶纤维、羊毛、蚕丝、锦纶。

13.难染纤维

难染纤维是指需用特殊的染色方法才能染色的纤维,并可使用的染料比较局限。它们是:丙纶、氯纶、偏氯纶、涤纶。

六、不同纤维名称参考

1.不同纤维中英文及缩写对照

棉:C(Cotton)

亚麻:L(linen),大麻:Hem(Hemp)

苎麻:Ram:Ramine,黄麻:J(Jute)

羊毛:W(Wool),羊绒(开司米):WS(Cashmere)

马海毛:M(Mohair),牦牛毛:YH(Yark hair)

兔毛:RH(Rabbit hair),驼毛:CH(Camel hair)

羊驼毛:AL(Alpaca)

真丝:S(Silk),桑蚕丝:Ms(Mulberry silk)

柞蚕丝:Ts(Tussah silk)

涤纶:T(terylene),P(Polyester)

锦纶(尼龙):N(Nylon)

腈纶:A(Acrylic)

莱卡:Ly(lycra)

氨纶:SP(spandex),E(elastane)

黏胶:(人造棉)R(Rayon),(人造丝)V(viscose)

铜氨:copper ammonia rayon

醋酸:AC(acetate)

天丝:Tel(Tencel)

莫代尔:Md(Model)

涤棉倒比:CVC(chief value of cotton)

2.常见化学纤维的统一命名(表2-3)

表2-3 常见化学纤维的统一命名

3.常用化学纤维的国外商品名(表2-4)

表2-4 常用化学纤维的国外商品名

纤维对于服装是非常重要的,服装的许多本质性能都是由纤维决定的,同时不同的服装对纤维材料也有不同的要求。这就需要掌握有关纤维材料方面的知识,从本质上认识不同纤维的优点和不足,在服装设计和面料设计中,尽量发挥不同纤维的优点,以取得更好的设计效果。