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5859字18图，阅读大约需要12分钟 纤维的化学组成和结构形态不同，其性能也不同。纤维的性能涉及诸多方面，这些性能直接影响着服装面料的加工难易和服装面料的众多性能，如服装面料的外观、服装面料的手感、服装面料的舒适性能、服装面料的成衣加工性能以及服装面料的强度和保养照料性能等。其中影响服装面料外观性能的主要是纤维的细度、长度、形态结构和力学性能等；影响服装面料生理舒适性能的主要是纤维的吸湿性能、热学性能及电学性能等；影响服装面料耐久性能和保养照料性能的主要是纤维的力学性能、耐气候性能、耐化学品性能以及纤维的保养性能等。 （一）密度 纤维的密度是指单位体积纤维的重量，常用g/cm3或mg/mm3来表示。它决定于纤维本身的结构，如纤维长链分子的相对分子质量和结晶度等特征。纤维的密度影响服装面料的覆盖性。密度小的纤维具有较大的覆盖性，制成的服装轻便。合成纤维比其他纤维的密度小，尤其是丙纶，比水还轻。 各类常用纤维的密度 （二）纤维的力学性能 纤维在拉伸、弯曲、扭转、摩擦力、压缩、剪切等各种外力的作用下，产生各种变形的性能称为纤维的力学性能。 在服装加工和使用中，纤维主要受到拉伸力的作用。纤维在拉伸力的作用下所表现出的性能，称为纤维的拉伸性能。主要表现为纤维的强度、伸长、变形的难易和变形的恢复等几个方面。 (1）纤维强度 纤维受拉伸而断裂所需的力称为强力。强度是指每特纤维能承受的最大拉伸力。 (2）断裂伸长率 纤维被拉伸到断裂时，所产生的伸长值称为断裂伸长，也称绝对伸长。绝对伸长与原来长度的百分比即为断裂伸长率。用断裂伸长率这一指标可表征纤维的延伸性。纤维的断裂伸长率越大，纤维的延伸性越好。 (3）纤维的弹性模量 纤维的弹性模量，又称初始模量，指纤维在最初较小变形阶段，其应力与应变的比值。是一个表征纤维变形难易的指标。纤维的弹性模量越大，纤维越不容易发生变形，纤维也越硬。在其他条件都相同的情况下，用弹性模量大的纤维加工的服装面料手感比较硬、更挺括。 (4）纤维的弹性 纤维受到外力作用会产生变形。去除外力，纤维所产生的变形中有一部分会立即恢复，随着去除外力后时间的延续，又有部分变形继续恢复，但最终仍有部分变形不能恢复。去除外力后，立即恢复的这部分变形称为急弹性变形；去除外力后，逐步恢复的变形称为缓弹性变形；不能恢复的这部分变形称为塑性变形。在所有变形（急弹性变形、缓弹性变形和塑性变形的总和）中，可恢复部分（急弹性变形和缓弹性变形的和）所占的百分比，称为弹性恢复率。 弹性恢复率可以衡量纤维的变形恢复程度，衡量纤维的弹性好坏。弹性恢复率数值越大，纤维的弹性越好，变形恢复能力越强；反之则差。用弹性好的纤维加工的面料抗皱性好，而且，在其他条件都相同的情况下，用弹性好的纤维加工的面料通常较为耐磨，也耐疲劳，服装制品也较为耐穿。 (5）纤维的疲劳 纤维在一个大小不变的拉伸外力作用下，变形随时间的延长而逐渐增加的现象称为蠕变。纤维因蠕变也会逐渐损伤，以致断裂，这种现象称为“疲劳”。即使是很小的拉伸力，如果长期或反复作用，纤维内部的大分子也会伸直，逐渐被抽拔、滑移，而最终解体。 勤换衣服，创造了不受力停顿的条件，而洗涤又加速了缓弹性变形的恢复，因此勤换勤洗衣服，衣服更耐穿。 （三）纤维的热学性能 材料在温度变化过程中表现出来的物理性能，如比热容、热传导、热稳定性等，称为热学性能，其与服装面料的加工和服用性能有密切关系。 （1）比热容 由于水的比热容约为一般纤维的2~3倍，纤维的比热容随吸湿的增加而相应增大，因此潮湿的服装由于比热容上升，在接触到热源时，温度升高的速度没有干燥的衣服快。 在冬季，当贴身穿着的服装面料比热容较大时，其瞬时冷感较强，容易造成刚穿上身时的冰凉感，令人不舒适。另外，在冬季，当人体从事大运动量活动而致身体大量出汗时，若贴身穿着的服装面料吸湿性好而导水性差，容易造成汗水滞留在服装面料中，使得服装面料的比热容显著增大，停止运动后，身体产热量下降，若不及时增加衣物，容易造成服装从身体表面吸走大量热量，使人体着凉、感冒。 (2）导热 热量从高温物体向低温物体传递的一种接触散热方式称为传导散热，简称导热。不同物体传导散热能力的大小与本身结构及性状有关。 静止空气的导热系数最小，是理想的热绝缘体，因此应使服装材料中尽可能富含静止空气是提高服装保暖性能的有效措施。水的导热系数最大，约为纤维的10倍左右，因此服装受潮湿润时会使纤维导热系数增大，导致服装保暖性能下降。 (3）热对纤维材料的影响 纤维在受热过程中内部结构和性质会发生相应的变化。温度升高会使分子运动加剧，纤维分子链之间的作用力减小，物理机械状态改变，纤维最终熔融或分解。在加热速率相同的情况下，纤维升温的速率与其比热容有关。比热容越小，升温越快。 大多数合成纤维，在热的作用下，会经过几个不同的物理机械状态（玻璃态、高弹态、黏流态），直到最后熔融。天然纤维素纤维和天然蛋白质纤维的熔点比分解点还要高，在高温作用下，不经过熔融就直接分解或炭化。 (4）合成纤维的热塑性与热 合成纤维或其织物加热到玻璃化温度以上时，纤维内部大分子间的作用力减小，纤维的变形能力将增大。这时，如果施加一定张力，强迫纤维变形，在冷却并解除外力作用后，合成纤维面料的形状就会在新的分子排列状态下稳定下来。使用中的温度只要不超过定型温度，纤维或织物的形状就不会有大的变化。合成纤维的这种性能称为热塑性。利用纤维的热塑性进行的这种加工处理，称为热定型。 服装熨烫就是热定型的一种形式。 影响热定型效果的主要因素是温度、时间和纤维材料含有的水分。热定型加工时，合成纤维或其织物在高温处理后若急速冷却，可形成较多的无定形区，使纤维或织物的手感较为柔软，富有弹性，得到良好的定型效果。如果高温处理后长时间缓慢冷却，除了纤维和织物的变形会消失外，还会引起纤维内部结构的显著结晶化，使织物弹性下降，手感变硬。 锦纶等吸水性较大的合成纤维，所含水分可能降低纤维的大分子间的结合力，加速分子间结合点的断开，有利于热定型效果，因此用蒸汽定型效果比干热定型的效果要好。 (5）纤维的耐热性 纤维材料抵抗因热而引起的破坏的性能，叫做耐热性。 (6）燃烧性能 纤维是否易于燃烧及在燃烧过程中表现出的燃烧速度、熔融、收缩等现象称为纤维的燃烧性能。纤维素纤维与腊纶纤维易燃，接触火焰时迅速燃烧，即使离开火焰，仍能继续燃烧。羊毛、蚕丝、锦纶、涤纶、维纶等也是可燃的，接触火焰后燃烧，但燃烧速度较慢，离开火焰后能继续燃烧。氯纶等含卤素的纤维是难燃的，接触火焰时燃烧，离开火焰后自行熄灭。石棉、玻璃纤维是不燃的，即使接触火焰，也不燃烧。 表示纤维及其制品燃烧性能的指标分为两类：一类是表征纤维可燃性的指标，如纤维的点燃温度（燃烧开始的温度）和发火点（开始冒烟的温度），用来衡量纤维是否容易燃烧；另一类是表征纤维阻燃性的指标，如极限氧指数，衡量纤维是否容易维持燃烧。极限氧指数LOI(Limited Oxygen Index）是材料点燃后在大气里维持燃烧所需要的最低含氧量的体积百分数。 点燃温度和发火点越低，纤维制品就越易烧着；极限氧指数越低，表示材料在点燃后越容易继续燃烧。要达到离开火焰后立即自灭，纤维的极限氧指数应大于27%。 消防服、工作服和军服等都要求有良好的阻燃性能，老年人和儿童的服装也有防火要求。 提高服装面料阻燃性能的途径通常有两个：一是制造难燃纤维。可以通过在纺丝原液中加入防火剂来生产难燃黏胶纤维、难燃腈纶纤维和难燃涤纶纤维等，也可以由合成的难燃聚合物纺织难燃纤维，如诺梅克斯（Nomex）和凯夫拉（Kevlar）等；二是对服装面料进行阻燃整理，尤其是常用的棉织物和涤纶织物。通常经阻燃整理得到的阻燃面料的阻燃性能的耐久性不及由难燃纤维加工而成的面料。 (7）合成纤维的熔孔性 在穿着过程中，合成纤维面料局部受到或接触到温度超过熔点的火星等微小热体时，接触部位会熔融形成孔洞，合成纤维的这种性能称为熔孔性。抵抗熔孔的性能称为抗熔性。 从50℃开始升温至熔融或分解，涤纶和锦纶吸收的热量远小于棉和羊毛，说明涤纶和锦纶容易产生熔孔，而棉和羊毛抗熔性好。 因此，在穿着合成纤维面料的服装时，应注意避免烟灰、砂轮火星等微小热体的损害。 （四）纤维的电学性能 （1）电阻 电阻是表示物体导电性能的物理量。纤维的电阻一般以比电阻表示，纺织纤维常用的是质量比电阻。电流通过单位质量的物体且其长度为单位长度时的电阻称为质量比电阻。纤维是电的不良导体，质量比电阻都很大。 影响纤维材料电阻大小的最主要因素是纤维的吸湿性和空气的相对湿度，纤维吸湿性好、空气相对湿度又大时’，纤维吸湿量大而电阻小。因此，棉、麻、黏胶纤维的电阻比涤纶、锦纶、腊纶等合成纤维的电阻小。 (2）静电现象 纤维材料在加工和穿用过程中，会和人体及各种物体发生摩擦而产生静电。如果纤维或物体的导电性不好，电荷不易逸去，就会产生静电积聚。服装在产生静电积聚时易沾污，并发生缠附现象，致使人体活动不方便，穿着不舒服、不雅观，甚至引起火灾。 材料所带静电的强度，可以用电荷半衰期和比电阻表示。电荷半衰期指纤维材料上的静电电压或电荷衰减到原始数值的一半所需的时间。 纤维素纤维的静电现象不明显，羊毛有一定的静电干扰，而合成纤维和醋酯纤维制品的静电现象较严重。合成纤维及其织物常采用耐久性抗静电处理方法。如在合成纤维聚合或纺丝时，加入亲水性聚合物或导电性的高分子化合物；采用复合纺丝法，制成外层有亲水性的复合纤维；也可以在混纺纱中混入吸湿性强的纤维，或按电位序列把带正电荷的纤维和带负电荷的纤维进行混纺；或混入少量的永久性抗静电纤维或导电纤维（金属纤维等）；对合成纤维面料还可以进行耐久性的亲水性树脂整理来避免静电现象。另一方面，纤维制品也可以采用暂时性抗静电处理方法。例如通过利用表面抗静电剂在纤维表面形成一层薄膜，或者增强吸湿性，以降低纤维的表面比电阻，使产生的静电易于逸散。 （五）纤维的吸湿性能 纤维吸收气态水分的能力，称为纤维的吸湿性。表征纤维吸湿性的指标是公定回潮率。为贸易等需要，一个国家（地区）或国际组织对纺织材料、纺织品规定的“回潮率”，称为公定回潮率。纤维的公定回潮率越大，说明纤维的吸湿性越好。 回潮率指纤维材料中所含有水分的重量占纤维材料干重的百分比。纤维的实际回潮率随纤维所处环境的温湿度的变化而变化。 服装用纤维中，纤维素纤维和蛋白质纤维的吸湿性好，属亲水性纤维；大多数合成纤维吸湿性较差，是疏水性纤维。 纤维吸湿后，除棉、麻等天然纤维素纤维的强力随回潮率上升而增大外，绝大多数纤维的强力随回潮率的上升而降低，其中普通黏胶纤维强力降低尤为突出，最高降低60%。涤纶纤维因吸湿性很差，在吸湿后强力几乎不变。除涤纶纤维吸湿后断裂伸长率没有变化外，绝大多数纤维吸湿后的断裂伸长率都有所提高。纤维吸湿后，纤维更容易变形、弹性降低，这时服装面料更容易折皱。 纤维吸湿后还存在放热现象。将1g干燥的纤维吸湿到完全润湿时所放出的总热量称为“润湿热”。纤维吸湿放热，有助于人体适应环境温湿度的突然变化。例如，从20℃、40%相对湿度的室内条件进入10℃、90%相对湿度的室外条件时，1kg羊毛服装约放出350kJ的热量，使人体体温在短时间内不至于明显下降。在纤维及纤维制品（包括服装在内）的存储保管中，必须保持干燥、通风，否则会因吸湿发热而霉变，甚至引起自燃。 纤维吸湿后导电性能增大，可降低服装的静电。 （六）纤维的表面性能 纤维的表面性能取决于其表面和表层的结构特征。广义上，纤维的表面性能包括：表面摩擦、磨损和变形；表面光学特性，如色泽特征；表面传导特性，如对热、湿、声、电的传递；表面能及表面吸附与黏结等。 纤维的表面性能与面料的性能关系密切。如羊毛纤维表面有鳞片，使顺鳞片和逆鳞片方向的摩擦性能有很大差异，使羊毛面料具有缩绒性。如兔毛纤维表面很光滑，含兔毛面料在服用过程中就容易掉毛。如coolmax纤维，由于其特殊的表面沟槽结构，使coolmax纤维面料有很好的导水性（排汗性）。 （七）纤维的耐气候性 纤维抵抗日光、风雪、雨露、霉菌、昆虫、大气中各种气体和微粒的破坏作用的性能，称为耐气候性。纤维的耐气候性以纤维的耐日光性为主。 日光中紫外线对纤维长链分子的破坏较厉害。室内穿用的服装及织物，由于日光不直接照射或者被玻璃滤去了紫外线，因此受日光的影响不大。但户外穿用的服装及使用的其他纤维制品，会受到日光不同程度的破坏。除强度下降外，还会影响颜色和光泽。各种纤维耐光性的优劣次序大致是： 矿物纤维〉腈纶〉麻〉棉〉毛〉醋纤〉涤纶〉氯纶〉富纤〉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。 （八）纤维的耐化学品性能 纤维的耐化学品性能是指纤维抵抗各种化学药剂破坏的能力。 纤维素纤维对碱的抵抗能力较强，而对酸的抵抗能力很弱。纤维素纤维染色性能较好，可用直接染料、还原染料、碱性染料及各种硫化染料等多种染料染色。 蛋白质纤维对酸的抵抗力较对碱的抵抗力强。碱会对蛋白质纤维造成不同程度的损伤，甚至导致分解。除热硫酸外，蛋白质纤维对其他强酸均有一定的抵抗能力，其中蚕丝稍逊于羊毛。氧化剂对蛋白质也有较大的破坏性。羊毛可用酸性染料、酸性媒染染料、还原染料和活性染料染色；蚕丝用直接染料、酸性染料、盐基染料及酸性媒染染料染色。 实际使用中常常利用各种纤维的化学性能来作为鉴别纤维的理论依据，并基于纤维的化学性能来开发风格独特的新产品。如丝光棉、烂花织物和机可洗羊毛衫等。 （九）纤维的保养性能 纤维的保养性能主要体现在服装制品保管和照料的难易。 （1）存放 天然纤维素纤维和蛋白质纤维都易受霉菌作用，在高温高湿条件下尤其容易发霉。若服装沾有油污，就会成为霉菌的营养，导致霉菌生长，更易使服装霉烂变质。 蛋白质是蠢虫、衣蛾和蛀虫等的食物，特别是沾有污物的蛋白质纤维制品更易被虫蛀。因此，含蛋白质的纤维在存放保管时除了要保持清洁和干燥外，还应特别采取防蛀措施。 合成纤维制品对霉菌和蛀虫的抵抗能力较强，所以存放较为方便。 (2）洗涤 纤维素纤维面料和蛋白质纤维面料洗涤后都比较皱，需要熨烫才能平整，洗可穿性差。合成纤维面料，特别是涤纶面料，易洗快干、免熨烫，有很好的洗可穿性。
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