紡織纖維的形態(tài)及基本性質(zhì)

纖維內(nèi)部的形態(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)前1頁，總共56頁。常用纖維的縱橫向形態(tài)特征纖維種類縱向形態(tài)橫截面形態(tài)棉天然轉(zhuǎn)曲腰圓形、有中腔苧麻橫節(jié)豎紋腰圓形，有中腔，胞壁有裂紋亞麻橫節(jié)豎紋多角形，中腔較小黃麻橫節(jié)豎紋多角形，中腔較大大麻橫節(jié)豎紋不規(guī)則圓形或多角形，內(nèi)腔呈線形、橢圓形、扁平形綿羊毛鱗片大多呈環(huán)狀或瓦狀近似圓形或橢圓形，有的有毛髓山羊絨鱗片大多呈環(huán)狀，邊緣光滑，間距較大，張角較小多為較規(guī)則的圓形兔毛鱗片大多呈斜條狀，有單列或多列毛髓絨毛為非圓形，有一個(gè)中腔；粗毛為腰圓形，有多個(gè)中腔桑蠶絲平滑不規(guī)則三角形柞蠶絲平滑扁平的不規(guī)則三角形，內(nèi)部有毛細(xì)孔粘膠纖維多根溝槽鋸齒形、有皮芯結(jié)構(gòu)醋酯纖維1～2根溝槽梅花形腈綸平滑或1～2根溝槽圓形或啞玲形滌綸、錦綸、丙綸等平滑圓形氨綸平滑不規(guī)則圓形或土豆形復(fù)合纖維一根纖維由兩種高聚物組成，其截面呈皮芯形、雙邊形或海島形等滌綸中空纖維根據(jù)需要可制成一孔、四孔、七孔或九孔等異形纖維可根據(jù)需要制成各種異形截面，如三角形、扁平形、啞鈴形、L形等當(dāng)前2頁，總共56頁。棉纖維縱橫向照片

絲光棉縱橫向照片

苧麻纖維縱橫向照片亞麻纖維縱橫向照片

黃麻纖維縱橫向照片

紅麻纖維縱橫向照片大麻纖維縱橫向照片

綿羊毛纖維縱橫向照片山羊絨纖維縱橫向照片

當(dāng)前3頁，總共56頁。絲光毛和細(xì)化毛

牦牛毛和絨

兔毛駱駝毛纖維縱橫向照片當(dāng)前4頁，總共56頁。桑蠶絲纖維縱橫向照片柞蠶絲纖維縱橫向照片

粘膠纖維纖維縱橫向照片

醋酯纖維縱橫向照片

當(dāng)前5頁，總共56頁。滌綸纖維縱橫向照片

腈綸纖維縱橫向照片

滌綸纖維橫截面的異型化和中空化當(dāng)前6頁，總共56頁。第二章紡織纖維的形態(tài)當(dāng)前7頁，總共56頁。第二章紡織纖維的形態(tài)當(dāng)前8頁，總共56頁。纖維細(xì)度：纖維的粗細(xì)程度（沿長度方向）。由于大部分纖維截面形狀不規(guī)則及中腔、縫隙、孔洞存在而無法用直徑、截面面積等指標(biāo)準(zhǔn)確表達(dá)，習(xí)慣上用單位長度的質(zhì)量（定長制）或單位質(zhì)量的長度（定重制）來表示纖維細(xì)度。纖維的細(xì)度當(dāng)前9頁，總共56頁。一、纖維的細(xì)度指標(biāo)直接指標(biāo)：用直徑、截面積及寬度等纖維的幾何尺寸表達(dá)，如綿羊毛及其動物毛等。間接指標(biāo)：用長度與重量之間的關(guān)系表示，測量方便。如:特?cái)?shù)Tt(tex)

、分特?cái)?shù)Tdt(dtex)旦尼爾ND公制支數(shù)Nm纖維的細(xì)度當(dāng)前10頁，總共56頁。線密度：單位為特克斯(tex)，簡稱特，表示在公定回潮率下，1000米長的纖維材料所具有重量的克數(shù)。可根據(jù)下列公式得到：

式中，Gk--纖維在公定回潮率下的重量(g)，L--纖維長度(m)。

同一品種纖維，Tt↑，纖維越粗。

行業(yè)上，通常也稱為號數(shù)。纖維的細(xì)度當(dāng)前11頁，總共56頁。

纖度(Nd)：即旦尼爾(denier)簡稱旦，表示在公定回潮率下，9000m長的纖維所具有重量的克數(shù)。可根據(jù)下列公式得到：

式中，Gk--纖維在公定回潮率下的重量(g)，L--纖維長度(m)。纖度，廣泛應(yīng)用于蠶絲和化纖長絲的細(xì)度表示中，如超細(xì)旦纖維。

同品種纖維，Nd↑，纖維越粗.纖維的細(xì)度當(dāng)前12頁，總共56頁。

支數(shù)，常用于棉纖維，表示單位質(zhì)量纖維的長度指標(biāo)。公制支數(shù)Nm，表示在公定回潮率下，單位重量(1g)的纖維所具有的長度(m)：式中，Gk--纖維在公定回潮率下的重量(g)，L--纖維長度(m)。纖維的細(xì)度當(dāng)前13頁，總共56頁。英制支數(shù)Ne，在公定回潮率下，1磅重紗線長度的840碼的倍數(shù)。也就是說1磅重紗線正好840碼長，為1支紗，1磅重紗線長度為21×840碼長，紗線的細(xì)度為21支，寫為21s。

同品種纖維，Nm↑，纖維越細(xì).纖維的細(xì)度當(dāng)前14頁，總共56頁。細(xì)度指標(biāo)的換算線密度(Tt)、纖度(Nd)和公制支數(shù)(Nm)的數(shù)值可互相換算，其換算關(guān)系如下：

纖維的細(xì)度當(dāng)前15頁，總共56頁。當(dāng)纖維的截面為圓形和已知纖維密度下，直徑細(xì)度指標(biāo)與間接細(xì)度指標(biāo)的換算。式中，d纖維直徑（m），γ纖維密度（g/cm3）。纖維的細(xì)度當(dāng)前16頁，總共56頁。纖維的細(xì)度各種干燥纖維的密度δ單位：g/cm3當(dāng)前17頁，總共56頁。二、纖維細(xì)度不勻及其指標(biāo)

纖維之間粗細(xì)不勻單根纖維沿長度方向上的粗細(xì)不勻比如，棉纖維、麻纖維中段粗兩邊細(xì)；羔羊毛根端粗梢端細(xì)，成年羊毛纖維兩端粗中間細(xì)。纖維的細(xì)度當(dāng)前18頁，總共56頁。棉纖維：成熟度、品種、產(chǎn)地、生長部位等；毛纖維：品種、年齡、生長部位、生長季節(jié)、飼養(yǎng)條件等；麻纖維：生長條件、初生韌皮纖維細(xì)胞和次生韌皮細(xì)胞生長期不同等；蠶絲：蠶繭結(jié)構(gòu)；化學(xué)纖維：線密度可控，均勻度總體較天然纖維好，但也受溫度、時(shí)間、牽伸力等因素的影響。各類纖維之間細(xì)度不勻纖維的細(xì)度當(dāng)前19頁，總共56頁。不勻率指標(biāo)：纖維直徑或線密度的差異?？赏ㄟ^纖維平均直徑及其離散指標(biāo)或平均線密度及其離散指標(biāo)來表示纖維細(xì)度不勻。細(xì)度不勻指標(biāo)及分布纖維直徑分布直方圖及分布曲線纖維的細(xì)度當(dāng)前20頁，總共56頁。離散指標(biāo)包括直徑或線密度的標(biāo)準(zhǔn)差σ及其變異系數(shù)CVd值（又稱離散系數(shù)）(%)。纖維、紗線和織物各種指標(biāo)在計(jì)算算術(shù)平均值和變異系數(shù)時(shí)均采用上述計(jì)算方程式。纖維的細(xì)度當(dāng)前21頁，總共56頁。三、紡織纖維細(xì)度測量方法中段切斷稱重法示意圖一般棉LC=10或20mm，毛麻一般LC為20或30mm式中，n為中段纖維根數(shù)，G

(

g)、g(mg)為所稱重量。測長稱重法纖維細(xì)度測量規(guī)定必須在標(biāo)準(zhǔn)溫濕環(huán)境（20oC，相對濕度65%）中平衡后進(jìn)行。纖維的細(xì)度當(dāng)前22頁，總共56頁。直徑測量法長纖維測試方法采用周長1m在一定張力下繞取一定圈數(shù)（50圈或100圈），達(dá)到吸濕平衡后稱重計(jì)算。OFDA100測量儀激光掃描纖維直徑測量原理圖纖維的細(xì)度當(dāng)前23頁，總共56頁。4.振動測量法：利用纖維振動頻率與線密度的關(guān)系。一般用于短纖維。振動（撥弦）法測纖維細(xì)度原理示意圖5.氣流儀測量法：利用不同細(xì)度的纖維比表面積不同，測量氣流阻力間接測量纖維線密度或?qū)嵭膱A截面纖維的直徑。氣流儀測量纖維細(xì)度原理示意圖纖維的細(xì)度當(dāng)前24頁，總共56頁。測量方法使用基本現(xiàn)狀①棉纖維較多地采用氣流儀法，其次為切斷稱重法；②毛纖維幾乎采用OFDA和LaserScan方法，其次為顯微鏡

法和氣流儀法；③麻纖維為切斷稱重法，其次套用顯微鏡法或OFDA法；④絲纖維大多為絞絲稱重法（類切斷稱重），其次顯微鏡法；⑤化纖短纖根據(jù)毛型、棉型分別采用各自纖維在紡織加工工

藝體系中的測量方法，即上述①~④，偶爾采用振動法測量；⑥化纖長絲一般用絞絲稱重，或顯微鏡法，其次為振動法。顯然，麻、絲的細(xì)度測量是落后原始的。

纖維的細(xì)度當(dāng)前25頁，總共56頁。四、纖維細(xì)度對纖維、紗線、織物的影響對纖維本身

纖維的粗細(xì)將影響其比表面積SS，纖維的吸附性能

和染色性質(zhì)；

-纖維間的細(xì)度不勻，會引起纖維力學(xué)性質(zhì)的差異；-纖維變粗，使纖維的彎曲剛度增大，點(diǎn)接觸面積增大，纖維變得剛硬和觸感粘澀、偏冷；-纖維內(nèi)的細(xì)度差異，會導(dǎo)致纖維的力學(xué)弱節(jié)。細(xì)度不勻會導(dǎo)致紗線不勻及紗疵，但是另一方面具有一定的異線密度對紗的某些品質(zhì)的形成是有利的。纖維的細(xì)度當(dāng)前26頁，總共56頁。2.對紗線質(zhì)量及紡紗工藝的影響

-與成紗強(qiáng)度的關(guān)系在其它條件相同的條件下，纖維越細(xì)，成紗強(qiáng)度越高；-與成紗條干的關(guān)系在其它條件相同的條件下，纖維越細(xì)，成紗條干越均勻；-在保證一定成紗質(zhì)量的前提下，細(xì)而均勻的纖維可紡較細(xì)的紗；-與紡紗工藝的關(guān)系纖維越細(xì)，加工過程中容易扭結(jié)、折斷而產(chǎn)生棉結(jié)、短纖維。纖維的細(xì)度當(dāng)前27頁，總共56頁。3.對織物的影響

纖維細(xì)度種類線密度（dtex）直徑（mm）性能特征細(xì)線密度（絲型）1.1~2.84~10柔軟、滑爽、輕薄棉、絲型纖維0.89~1.338.41~13.7柔軟、均勻、輕薄毛、麻型纖維1.1~2.213.7～17.7柔軟、均勻、輕薄超細(xì)化纖0.011~0.893.0~11.2吸濕、導(dǎo)濕、細(xì)膩、仿皮革皮革（特細(xì)）0.011~0.110.9~4.0透汽、防水、細(xì)密、麂皮特征極細(xì)纖維0.0001~0.010.09~0.12吸附、超濾、功能納米纖維10-8~10-40.001~0.1特殊功能纖維細(xì)度與功能的關(guān)系不同細(xì)度的纖維會極大地影響織物的手感及性能。如內(nèi)衣織物要求柔軟、舒適，可采用較細(xì)；外衣織物要求硬挺，一般可用較粗的纖維。纖維的細(xì)度當(dāng)前28頁，總共56頁。第二章紡織纖維的形態(tài)當(dāng)前29頁，總共56頁。纖維的截面形狀纖維截面形狀隨種類而異。天然纖維具有各自的形態(tài)。毛纖維大部分為圓形，棉纖維接近腰圓形，木棉纖維為近圓形，絲纖維近似三角形，麻纖維為橢圓形或多角形等?；瘜W(xué)纖維則可以根據(jù)要求進(jìn)行異形噴絲，從而獲得異形截面纖維。非圓形截面的化學(xué)纖維稱為異形纖維。當(dāng)前30頁，總共56頁。纖維的截面形狀纖維截面變化的過程、類型及相互關(guān)系一、異形化的方法截面形狀的非圓形化，包括輪廓波動的異形化和直徑不對稱的異形化；截面的中空和復(fù)合化；當(dāng)前31頁，總共56頁。中空截面也是一種異形截面，即纖維內(nèi)部空缺異形，與前面輪廓空缺是對應(yīng)的。天然棉、麻不僅輪廓內(nèi)部空缺，而且異形，是典型的復(fù)合異形截面；兔毛不僅有單孔的中腔，而且大多是多孔的中腔，并帶有竹腔層節(jié)結(jié)構(gòu)，這是合纖至今無法實(shí)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)；木棉巨大的中腔、超薄的胞壁，同樣也是合纖加工夢寐以求的異形形態(tài)。纖維的截面形狀當(dāng)前32頁，總共56頁。異形截面纖維一般蓬松度較好，抗起毛起球，可以消除化學(xué)纖維光滑的手感，可以解決絲的光澤和絲鳴問題。異形中空纖維可以提高纖維剛度和保暖性能、實(shí)現(xiàn)輕量化、增加不透明感和改善纖維吸濕透氣等功能。纖維異形化的發(fā)展過程是逐漸從單一改變纖維直徑到纖維截面輪廓的波動，從單孔到多空，從單組份到多組分，從對稱到不對稱，甚至從徑向截面異形發(fā)展到縱向隨機(jī)變形的異形絲。纖維的截面形狀當(dāng)前33頁，總共56頁。纖維的截面形狀常見異型截面纖維的截面形狀與功能效果當(dāng)前34頁，總共56頁。-增加纖維的覆蓋能力，提高抗起毛起球能力；-具有優(yōu)良光學(xué)性能，三角形截面表面光澤優(yōu)雅，多葉形的則表面消光，光澤柔和；-增加纖維抱合力，使蓬松度、透氣性及保暖性均提高；-減少合成纖維蠟狀感，使織物具有絲綢感，并增加染色鮮艷度；-表面溝槽起到導(dǎo)汗、透濕作用；二、異形纖維的特征纖維的截面形狀當(dāng)前35頁，總共56頁。1.相對徑向異形度DR

纖維的截面形狀三、異形纖維的指標(biāo)2.平均徑向異形度DM

3.理論徑向異形度Dr

徑向異形度是異形纖維截面外接圓半徑R與內(nèi)切圓差值對某一指定徑向參數(shù)的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)前36頁，總共56頁。1.相對截面面積異形度SR

2.平均截面面積異形度SM

3.理論截面面積異形度Sr

截面面積異形度S是異鄉(xiāng)纖維截面外接圓面積（πR2）與某一指定半徑圓面積（πr2）的差值相對外接圓面積的百分?jǐn)?shù)。纖維的截面形狀當(dāng)前37頁，總共56頁。截面中空度C0：纖維截面中孔洞橫截面積占纖維表觀橫截面積的百分比。纖維的截面形狀當(dāng)前38頁，總共56頁。第二章紡織纖維的形態(tài)當(dāng)前39頁，總共56頁。天然纖維——隨動物、植物的種類、品系與生長條件而不同。棉、麻、毛：短纖維，纖維長度一般25～250mm；長度差異很大（不同品種或同品種）蠶絲：長絲，一個(gè)繭子上的繭絲長度可達(dá)數(shù)百米至上千米。化學(xué)纖維————人工制造，可根據(jù)需要而定。

長絲：可無限長；

短纖維：等長或不等長。纖維的長度當(dāng)前40頁，總共56頁。纖維的長度纖維品種長度纖維品種長度陸地棉25~31亞麻12~24海島棉33~46苧麻20~200細(xì)綿羊毛40~100黃麻1.5~5半細(xì)綿羊毛70~300漢(大)麻5~55山羊絨22~36中長化纖51~65馬海毛45~70毛型化纖76~120絹絲60~1300棉型化纖38~41常見纖維品種的長度范圍單位：mm當(dāng)前41頁，總共56頁。自然長度：纖維在自然伸展?fàn)顟B(tài)下的投影長度，例毛叢長度。伸直長度：即纖維伸直而未伸長時(shí)兩端的距離。纖維自然長度與纖維伸直長度之比，稱為伸直度。纖維的長度一、纖維長度分布與指標(biāo)當(dāng)前42頁，總共56頁。纖維長度集中性指標(biāo)平均長度、主體長度、品質(zhì)長度、跨距長度、手扯長度和交叉長度。2)主體長度（Lm）：纖維中含量最多的纖維長度。-根數(shù)主體長度：纖維中根數(shù)最多的一部分纖維的長度。-重量主體長度：纖維中重量最重的一部分纖維的長度。1)平均長度：是纖維長度的平均值。-計(jì)數(shù)加權(quán)平均長度：各根纖維長度之和的平均數(shù)。-計(jì)重加權(quán)平均長度：各組長度的重量加權(quán)平均數(shù)。纖維的長度當(dāng)前43頁，總共56頁。4)跨距長度

采用梳子隨機(jī)夾持取樣（纖維須從），纖維由夾持點(diǎn)伸出的長度，可自動快速測出，已成為重要的長度指標(biāo)。5)手扯長度

在手感目測的檢驗(yàn)方法中，用手扯尺量法測得的棉纖維的長度，主要用于棉纖維商品貿(mào)易。6)交叉長度（Lc）

計(jì)數(shù)的纖維長度一次累積曲線由長向短方向累積頻率0.5%處或拐折點(diǎn)處的長度。3)品質(zhì)長度（Lp）

又稱右半部平均長度或上半部平均長度，指的是比主體長度長的那部分纖維的平均長度。紡紗工藝中決定羅拉隔距的重要參數(shù)。纖維的長度當(dāng)前44頁，總共56頁。纖維的長度纖維長度分散性指標(biāo)短絨率：長度在某一界限以下的纖維所占的百分率。（表示長度整齊度的指標(biāo)）

界限：細(xì)絨棉16mm；長絨棉20mm；

棉羊毛30mm；苧麻40mm等。

短纖維多→制成本低→成本高，不宜紡細(xì)支紗。纖維長度的均方差和變異系數(shù)、短絨率、超長纖維和倍長纖維和纖維長度整齊度。當(dāng)前45頁，總共56頁。二、纖維長度測量方法

-逐根測量法

；-成束一端排齊測量法；-平行排列測量法；-分組稱重測量法；-計(jì)數(shù)二次累計(jì)曲線測量法。纖維的長度長絲纖維-測長法.短纖維當(dāng)前46頁，總共56頁。三、纖維長度與工藝的關(guān)系纖維長度與成紗強(qiáng)度的關(guān)系

在其他條件相同下，纖維越長，成紗強(qiáng)度越大，在保證成紗具有一定強(qiáng)度的前提下，纖維長度越長，紡出紗的極限細(xì)度越細(xì)（棉纖維）。長度長，纖維間抱合力變大，則纖維間的滑脫率減少，這時(shí)紗線拉斷以纖維拉斷為主，滑脫次之，這樣紗的強(qiáng)度便增大，同時(shí)紡紗斷頭率相應(yīng)減少。纖維的長度當(dāng)前47頁，總共56頁。纖維長度與成紗毛羽關(guān)系成紗的毛羽是由伸出成紗表面的纖維端頭，纖維圈等形成。在其它條件相同情況下，長度較長的纖維成紗表面比較光滑，毛羽較少。纖維短絨率與成紗強(qiáng)度、條干的關(guān)系

當(dāng)纖維短絨率大時(shí)，成紗條干變差，強(qiáng)度下降。生產(chǎn)高檔產(chǎn)品時(shí)，需經(jīng)過精梳以去除短纖維。纖維的長度當(dāng)前48頁，總共56頁。第二章紡織纖維的形態(tài)當(dāng)前49頁，總共56頁。卷曲與轉(zhuǎn)曲是紡織纖維特征之一，大部分纖維有卷曲或轉(zhuǎn)曲。卷曲可以使：-短纖維紡紗纖維間摩擦力和抱合力增加，成紗有一定強(qiáng)力；提高纖維和紡織品彈性，使手感柔軟，突出織物風(fēng)格；-改善織物抗皺性、保暖性以及表面光澤。卷曲：在指定初始負(fù)荷作用下，能較好保持的具有一定規(guī)則性的皺縮形態(tài)結(jié)構(gòu)。而轉(zhuǎn)曲是纖維沿軸向發(fā)生扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。纖維的卷曲和轉(zhuǎn)曲天然纖維中羊毛具有天然卷曲，棉具有天然轉(zhuǎn)曲，而一般化學(xué)纖維表面光滑。當(dāng)前50頁，總共56頁。天然纖維化學(xué)纖維自然卷曲人工機(jī)械卷曲-利用纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)不對稱（皮芯結(jié)構(gòu)以及復(fù)合纖維），經(jīng)熱空氣、熱水處理后產(chǎn)生卷