第二章 纺织纤维
第一节 一般常识
46． 什么是纺织纤维? 哪些纤维属于短丝? 哪些属于长丝?
什么是纺织纤维?纺织纤维就是很细很长且具有服用功能的丝缕。纤维的直径从几微米至数十微米；长度比直径大很多倍，甚至上千倍，有的甚至长达上千米；具有一定的强度、保温、吸湿、隔热等性能和一定的化学稳定性。
纤维分为长丝和短丝两种。长丝的长度超过十几米、几百米，甚至超过千米。天然纤维中的长丝有蚕丝，最短长达600多米，最长可达1400多米。化学纤维的长度从理论上讲可以无限长。在化学纤维中长丝较多，如涤纶长丝、人造长丝（粘胶）、锦纶长丝等。化学纤维长丝又称连续长丝。在化学纤维制造过程中，纺丝流体连续从喷丝孔挤出，经空气冷却或在凝固浴中凝固成丝，成为连续不断的丝缕，然后再经拉伸、加捻或变形等后加工，长度可达几千米或几万米。长丝又可分为单丝和复丝两种。长纤维织物表面光滑、轻薄、光洁，穿着有凉爽之感；短丝织物外观丰满，有温暖之感。
47． 纺织纤维如何分类?
纺织纤维一般都按天然纤维和化学纤维分为两大类，本书则分为纤维素纤维、蛋白质纤维、合成纤维、其他纤维四类，其中用于服用织物的纤维主要是前三类，第四类中只有少数金属纤维用于服用织物。这种分类方法与以往纤维的分类方法不同，主要是考虑纤维的性能（图2-1）。纤维的性能是洗涤方式和去渍方法的决定因素，按照纤维素纤维、蛋白质纤维、合成纤维分类，能够较好地体现纤维的性能，目的是有利于洗衣员工更好地掌握纤维性能。再生纤维虽然与合成纤维同属化学纤维，但性能与合成纤维差异较大，其性能更多地接近天然纤维。蛋白质纤维耐酸性较强，较高浓度的酸在常温和较短时间内，不会对毛的强度产生明显影响，羊毛甚至在短时间内可以承受80%硫酸的作用，但是这对于纤维素纤维绝对不可；蚕丝耐酸性也较强，否则就不会出现真丝烂花绒；相反蛋白质纤维对碱非常敏感，纯棉可以承受常温25%烧碱的丝光处理，蛋白质纤维则绝对不可。而合成纤维耐酸耐碱性都很强，与纤维素纤维、蛋白质纤维相比，许多性能均表现出不同特点。
图2-1 纤维分类
48． 纤维与纱线有何区别?
纱线是由多根长丝纤维或将长丝切成短丝或中长丝加捻构成。在常见的织物中，称为丝或纺丝织物的纱线为长丝，其他织物为短丝或中长丝加捻纺成。用短纤维捻成的纱线比较复杂，有单纱、股线、复捻股线、花式捻线、花式线（主要有膨体纱和包芯纱等）。例如真丝绸和仿丝绸都是由长丝纱线织成，而绢丝织物是由下脚料短丝加捻纺成的纱线织成的。用长丝织成的织物基本特点是薄、轻，如各种真丝绸和仿丝绸、尼龙丝袜，在穿用和洗涤中最容易出现的问题是勾丝、并丝和抽丝；用短纤维捻成的纱线织成的织物具有厚重、挺括、保暖等特点。
49． 纤维的细度如何表征?
常用来表征纤维细度的指标有线密度、纤度、公制支数三种。
(1)线密度是指纤维、纱线单位长度的质量。我国法定计量制的线密度单位为特克斯(tex)，简称特，表示1000m长的纺织材料在公定回潮率时的重量(g)。由于纤维较细，用特数表示时数值过小，故常采用分特(dtex)表示，且1dtex=0.1tex。特克斯为定长制，如果同一种纤维的特数越大，则纤维越粗。
(2)纤度是指纱线、纤维的线密度。旦尼尔(denier)简称旦，又称纤度，表示9000m长的纺织材料在公定回潮率时的重量(g)，它曾广泛用于蚕丝和化学纤维长丝细度的表示中。纤度为定长制，如果同一种纤维的旦数越大，则纤维越粗。
(3)单位质量纤维的长度指标称为支数，按计量制不同可分为公制支数和英制支数。公制支数(Nm)是指在公定回潮率时，重量为1g的纺织材料所具有的长度(m)，简称公支。公制支数为定重制，如果同一种纤维的公制支数越大，则纤维越细。
50． 什么是新型纤维、差别化纤维、功能化纤维及高性能纤维?
（1）新型纤维：所谓“新”主要体现在纤维的材料新、结构新、工艺新等，赋予同类纤维新的功能，如超细纤维、异形纤维、复合纤维、染色改性纤维、高收缩纤维、低熔点纤维等。所谓“新”是指与同类普通纤维相比，性能存在差异或区别较大，莫代尔（Modal）纤维一般被认为是新型纤维，它属于高湿模量粘胶纤维，有些性能优于普通粘胶纤维。新型纤维基本都是化学纤维，包括再生纤维与合成纤维。
（2）差别化纤维:该词来自日本。它不是指某一品种，也没有严格的定义，主要是泛指对普通纤维进行化学或物理改性后产生某些特殊功能的纤维，如超细纤维、异形纤维、复合纤维、染色改性纤维、变色纤维等。
（3）功能化纤维：该类纤维同时属于新型纤维和差别化纤维，区别是所指纤维性能的角度不同。
（4）高性能纤维：该类纤维是相对于普通服用纤维而言的，它是针对航空、航天、海洋、野外、战争等工作和安全需要制造的纤维，包括碳纤维、芳族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、含氟纤维等。
51． 超细纤维性能有何变化?
超细纤维目前还没有明确标准。一般把0.5μm以下的纤维称为超细纤维。超细纤维又称细旦丝、细旦纤维，也有人将复合型合成纤维海岛纤维称为超细纤维。超细纤维是合成纤维中的高科技产品，它的线密度通常是普通纤维的1/10左右，有的还可以更加纤细。超细纤维具有防水透湿性均匀、强力高、吸湿性强、悬垂性好、手感柔软、滑润、光泽柔和、织物覆盖力强、服用舒适等优点，缺点是易折、抗皱性差、染色化料消耗大等缺点。超细纤维主要用于高密度防水透气织物、人造皮革、仿麂皮、仿桃皮绒、仿丝绸等织物，也可以制成拒水、防水、防风的特种作业服，如泳衣、高吸水和吸油性的清洁布等。
超细纤维改变了纤维的吸湿性能值得洗衣行业关注。合成纤维本身吸水性很差，但超细纤维织物的毛细管效应，使其具有较好的吸水性。超细纤维毛巾的吸水速度是同类棉毛巾的5.9倍，吸水速度快可使被擦部位的水分快速吸干。丙纶几乎不吸湿，但制成了超细纤维后，使丙纶具有了非凡的“芯吸能力”，超细纤维用于尿不湿，其吸湿效果十分优秀。如果超细纤维用于制作服装，必然对洗衣产生一定的影响。
52． 什么是绿色纤维?
所谓绿色纤维主要是指再生纤维达到了天然纤维的环保要求，因此，也被称为环保纤维、环境友好纤维。纤维少含或不含对人体和环境有害的物质，要求原料来自可以再生的天然资源，在生产过程中不对人体和环境造成污染，在失去使用价值之后可以生物降解，不对环境造成危害。天然纤维基本都属于绿色纤维。再生纤维真正属于绿色纤维的不多，一般称为绿色纤维的有莱赛尔纤维（Lyocell）也称“天丝”、从玉米淀粉中制得的聚乳酸纤维（PLA）、甲壳素纤维等。目前还没有绿色面料的说法。如果织物纤维是绿色纤维，染色使用了含有致癌物质的染料，其性质便发生了变化。
53． 什么是异形纤维?
异形纤维是指经一定的几何形状（非圆形）的喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维（图2-2）。在天然纤维中，羊毛纤维、蚕丝纤维属于异形纤维的范畴。在化学纤维成型加工中，普通纤维的截面形状一般为圆形或椭圆形，其他形状则属于异形纤维，市场销售的化学纤维大约有60%为异形纤维。纤维截面的不同形态可改变普通纤维的很多性能。在天然纤维中，羊毛纤维的鳞片结构所反映的既缩水，又毡缩的特殊性能表现最为突出。异形纤维的特性主要有以下几点：
图2-2 异形纤维示意图
（1）改善了光泽和手感。三角形截面的涤纶或锦纶与其他纤维混纺有闪光效应；扁平、带状、哑铃型纤维有麻、羊毛、兔毛的手感和光泽；五叶形截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽，同时抗起球性、手感和覆盖性良好等。
（2）对水和蒸汽的传递能力增强，干燥速度加快，染色性能有所改善。
54． 什么是染色改性纤维?
合成纤维中有的品种染色难，或者不能染色。为了解决这个问题，纺织印染行业采取了三种办法：一是，强化染色条件，如高温高压、热熔、载体染色等；二是，原料中添加色料，纤维生产出来就带有颜色；三是，改变纤维的结构或成分。染色改性纤维主要是指改变纤维结构或成分，具体方法是：第一共混法，用两种或多种纤维原料共同生产合成纤维丝；第二共聚法，向原料中加入某种对染料有亲和力的材料后，加工合成纤维丝；第三改变纤维截面形状，提高纤维对染料的吸附能力。
55． 什么是复合纤维?
复合纤维是将两种或两种以上的合成纤维原料以熔体或黏液的方式，在恰当的部位相遇后从同一喷丝孔喷出，使一根纤维含有两种或两种以上的聚合体，这种纤维称为复合纤维或复合纤维丝。复合纤维兼具两种纤维的性能，例如将锦纶作为皮层，涤纶作芯层，可制得染色性好、手感柔中有刚的纤维（图2-3）。
图2-3 不同纤维成分组成的几种主要复合纤维的横截面
56． 海岛纤维是不是海岛棉?
海岛纤维是复合型合成纤维中的一种，它的截面积与众不同［图2-3(d)］。海岛棉是天然棉纤维中的长绒棉，是棉纤维中的上品。海岛纤维与海岛棉在性能上完全不同，海岛纤维的命名可能是借用海岛棉的名称，以表示这种复合型合成纤维的性能优异。有些服装的洗涤标识中标注为海岛纤维，洗衣员工要注意鉴别，不要混淆，洗涤标识错误是常见的现象。
57． 什么是高收缩纤维、低熔点纤维及碳纤维?
（1）高收缩纤维是相对于常规收缩率的纤维而言，常规纤维受热后，收缩率最高通常不超过10%，而高收缩纤维的收缩率一般在20%以上，甚至高达60%～70%。其办法是降低纤维分子结构的结晶度，提高非晶区取向度，通常采用的方法有化学改性法、物理改性法、化学—物理改性法。目前纺织工业实际生产并广泛使用的高收缩率纤维是高收缩聚酯纤维，一般用于与其他纤维混纺，在纺织印染过程中使它受热发生收缩，使与其混纺的普通纤维产生卷曲、蓬松等，使织物整体手感好、仿真感强。
（2）低熔点纤维目前主要是指改性的低熔点聚酯纤维和聚乙烯—聚丙烯共聚物纤维。其用途广泛，多以非织造布的形式应用，如西装或大衣的领衬、胸衬、服装的边口衬、卫生用品、热封袋（如茶叶袋）等。
（3）碳纤维是指纤维中含90%以上碳元素的纤维。碳在工作溶剂中不溶解，隔氧时高温也不熔化，因此碳纤维是采用特殊工艺制成的。碳纤维具有高强度、高弹性、耐高温、耐腐蚀、耐辐射等特点，适应航天、航空、海洋、野外等安全需要。目前在洗衣店收洗的衣物中基本是见不到的。
58． 什么是芳香族聚酰胺纤维?
芳香族聚酰胺纤维，属于锦纶系列的纤维，商品名称为芳纶，与普通聚酰胺纤维（锦纶）性能和用途有很大区别，生产工艺也不完全相同，因此被称为特种纤维。芳香族聚酰胺纤维已经产业化的有两类，一是芳纶1414，二是芳纶1313。芳纶1414的特点是强度高、弹性高、断裂伸长小、阻燃、耐热（300℃时强度几乎不变，分解温度达560℃）。广泛用于产业纺织品（绳、带、织物等），防护服装（防弹、防腐等），增强材料（轮胎、胶管、复合材料等），石棉替代品等。
59． 什么是超高分子量聚乙烯纤维?
超高分子量聚乙烯纤维，有极高的强度，耐化学腐蚀性、耐磨性、绝缘性都很好，主要缺点是耐热性不高。其广泛用于高强绳索、防弹背心、防弹头盔、输送带芯等。
60． 什么是含氟纤维?
含氟纤维主要品种是聚四氟乙烯纤维在特种纤维中开发最早，具有许多独特功能，具有优良的耐化学腐蚀性，耐强酸、强碱、氧化剂、有机溶剂，不燃，耐低高温等性能，长期使用温度为-120～250℃，瞬间可耐1000℃以上的高温。其广泛用于人造血管、人工心肺、特种防护服、特殊绝缘材料等。
61． 金属纤维用于纤维织物的目的和作用是什么?
金属丝最早用于服装源于古代，是皇帝和贵族的特殊服饰，以显示其特殊地位和身份。现在用于服装的金属丝主要是不锈钢，用于特殊岗位的工作需要，主要作用一是防静电，二是防辐射。含有金属丝的服装洗涤必然会出现死褶。
62． 什么是阻燃纤维、变色纤维及水溶性纤维?
（1）阻燃纤维又称难燃纤维，点燃困难，可承受周围1000多摄氏度的高温，离开火源后较快自行熄灭，主要用于服装、家居、装饰等。阻燃纤维包括芳纶1313、聚苯并咪唑纤维、聚苯并双
唑纤维等。
（2）变色纤维的颜色可以随环境条件的改变而变色，品种有光致变色纤维、光敏变色纤维、热致变色纤维、热敏变色纤维、温敏变色纤维。其中光致变色纤维主要用于军事伪装织物（服装、遮盖物），礼服，表演服，工艺品及特殊效果的装饰物。
（3）水溶性纤维目前主要有聚乙烯醇类纤维和改性聚酯类纤维，这两类都属于改性的合成纤维。水溶性纤维在洗衣店收洗的衣物中是见不到的，因为产品加工制成成品后，这两种纤维已被溶解掉。这两种纤维的用途是与其他织物混纺，然后用水溶去可以得到细薄、蓬松织物；或者面料上有绣花、勾花，用水溶去后可以获得到镂空效果。
63． 什么是防护功能纤维和医疗保健卫生用纤维?
（1）防护功能纤维是针对特殊防护需要生产的纤维，包括抗静电纤维、防辐射纤维、防紫外线纤维、保温纤维、调温纤维等。例如保暖纤维几乎涉及所有的服用化纤品种，广泛用于防寒服、滑雪衫、薄型冬装等以及其他领域的保暖需求。
（2）医疗保健卫生用纤维，包括手术缝线、抗菌防臭纤维、高吸水性纤维、芳香纤维、远红外线纤维、负氧离子纤维、壳聚糖纤维、人工器官或组织用纤维等，用于服装的很少，医疗卫生使用的一些织物多为一次性用品,如口罩、手术外衣等。
64． 甲壳素纤维属于哪类纤维?
甲壳素纤维由甲壳质制得，属于再生纤维，是并列于纤维素纤维、蛋白质纤维、合成纤维的一种新的类别纤维。但是由于技术的原因，目前产量还很低，还不足以构成一大纤维类别。目前主要用于纺织织物和医疗，如手术的缝线。甲壳素纤维可在酸性染液中分解，只能用中性洗涤剂清洗，不宜高温洗涤，熨烫温度宜采用中温的下限。