第二章 天然纖維素纖維

內(nèi)容提要：天然纖維素纖維（棉、麻）的分類；形態(tài)結(jié)構(gòu)特征；主要性能的概念、指標(biāo)，檢驗方法。
重點難點：重點的形態(tài)結(jié)構(gòu)和指標(biāo)。指標(biāo)體系及表述是難點。
解決方法：建立清晰的概念，講課速度放慢一些，對在后面章節(jié)還會出現(xiàn)的長度、細(xì)度、強度等的概念和指標(biāo)可采用螺旋上升的方法教學(xué)。成熟度要講透。

——天然生成，以纖維素為主要組織物質(zhì)的纖維。
——也叫植物纖維，本章主要介紹棉、麻兩大類。
節(jié) 原棉
原棉——供紡織廠作紡紗原料等用的皮棉。
皮棉——籽棉經(jīng)軋棉機加工，除去棉籽所得的纖維。
籽棉——從棉鈴中拾取的帶籽的棉瓣。
衣分（率）——皮棉重量占籽棉重量的百分率。
剝桃棉——從非自然開裂的棉鈴中剝?nèi)〉拿藁ā?BR>棉花——棉植物種子上的纖維，籽棉和皮棉的統(tǒng)稱。（有時亦做為棉植物，棉植物開的花的名稱）
一、原棉的種類
棉花在植物學(xué)上為：被子植物門，雙子葉植物綱，錦葵目，錦葵科，棉屬。棉屬植物很多，但在紡織上有經(jīng)濟價值的裁培種目前只有四種。是一年生草本植物，多年生木本植物的木棉，目前主要用作紡織填料，救生圈、衣類的浮力材料。
（一）按棉花的品種分
1、亞洲棉（亦叫中棉）：是中國利用較早的天然纖維，已有2000多年，因纖維粗而短，又稱粗絨棉，為一年生草本植物。種植面積很少，基本作為種子源保留。
2、非洲棉（草棉）：也是粗絨棉，主體長度16~25mm，平均寬度20~25mm，細(xì)度0.25~0.4tex。
3、陸地棉：纖維長而細(xì)，又稱細(xì)絨棉，它產(chǎn)量較高，纖維長，品質(zhì)好，是世界上的主要裁培種，我國的種植量占棉田總面積的95%。主體長度23~33mm，平均寬度18~20μm，細(xì)度0.15~0.2tex。
4、海島棉：纖維特別細(xì)長，又稱長絨棉。是棉纖維中品質(zhì)的，可紡很細(xì)的紗，生產(chǎn)高檔織物或特種工業(yè)用紗。為世界次要裁培種，主體長度30~60mm，平均寬度14~17μm，細(xì)度0.12~0.14tex。
（二）按棉花的初步加工分
1、皮輥棉：用皮輥式軋棉機加工的皮棉。特點：皮棉是片狀，含雜含短絨較多，長度整齊度較差，黃根較多，但纖維長度損傷少，軋工疵點少。
2、鋸齒棉：用鋸齒式軋棉機加工的質(zhì)棉。特點：皮棉呈松散狀，含雜含短絨羅少，長度較整齊。但損傷較長纖維，軋工疵點較多，含有棉結(jié)（束絲），帶纖維籽屑。
鋸齒軋棉機產(chǎn)量高，細(xì)絨棉多用此方法
（三）按原棉的色澤分
1、白棉：正常成熟，為紡用棉
2、黃棉：霜黃棉。少量使用。
3、灰棉：雨灰棉，棉鈴開裂時由于日照不足或雨淋，潮濕，霜等原因造成。很少用。
1、黃河流域棉區(qū)：棉區(qū)，約占50……
二、棉纖維的形成，形態(tài)和結(jié)構(gòu)
（一）棉纖維的形成
棉纖維是棉屬植物種子表面生成的絨毛——種子纖維，它是胚珠表皮細(xì)胞經(jīng)伸長加厚而成的，一根棉纖維就是一個植物單細(xì)胞。它的生長特點是：先伸長長度，然后充實加厚細(xì)胞壁。整個棉纖維的形成過程可分為三個時期。
1、伸長期：
2、加厚期：
3、轉(zhuǎn)曲期：（用畫圖的方法，介紹生長特點，為下面的形態(tài)、結(jié)構(gòu)內(nèi)容做好鋪墊）
（二）形態(tài)特征
1、縱向：具有天然轉(zhuǎn)曲，可見中腔。成熟度不同，形態(tài)和可紡性不同。見P24圖1-3
2、截面：棉纖維沿長度方向截面的形狀和面積都有很大變化。見P24表1-4，P25圖1-4。纖維截面形狀隨成熟程度不同而不同，正常成熟的棉纖維橫截面呈腰園形，并可見中腔，未成熟的纖維橫截面呈扁環(huán)狀，胞壁薄，中腔長，過成熟的纖維截面呈近圓形，中腔園而小。總體形態(tài)特征如下圖：

（三）結(jié)構(gòu)
由于棉纖維生長過程中，纖維素每天淀積一層，所以，纖維由外向內(nèi)許多同心層組成。大體可分為三個部分：見P25圖1-5。
1、初生層：棉纖的外層，即在伸長期所長成的初生胞壁和外表皮。外表皮是一層蠟質(zhì)與果膠。初生層胞壁呈原纖網(wǎng)狀螺旋結(jié)構(gòu)。厚約0.1-0.2μm。
2、次生層：位于初生層的下面，占棉纖維的絕大部分，是棉纖維的主體。呈原纖變向螺旋結(jié)構(gòu)。
3、中腔：棉纖維停止生長后遺貿(mào)下來的空隙。在壁內(nèi)面了附有原生質(zhì)干燥后的固整殘留物。
在棉纖維橫截面上，次生胞壁在各部位處的結(jié)構(gòu)顯著不同，主要表現(xiàn)為堆砌密度的差異。如下圖所示：

A區(qū)*密，B區(qū)比C區(qū)密。這種結(jié)構(gòu)上的纖維素對稱型密度不勻堆砌狀態(tài)稱之為：雙邊結(jié)構(gòu)，即兩個*密點連成的直線兩邊密度是一大一小。

三、原棉的性能與檢驗
原棉的性能要通過檢驗才能知曉，從而確定原棉的質(zhì)量。對商業(yè)貿(mào)易來講，是按質(zhì)論價的需要，對紡織廠來說，是為了充分掌握原棉的性能，達(dá)到合理使用原料，提高成紗質(zhì)量（制定工藝參數(shù)）和產(chǎn)量，實現(xiàn)“優(yōu)棉優(yōu)價、優(yōu)棉優(yōu)用、粗糧細(xì)做、合理搭配、增強效益” 的目的。人們通過多年的不斷探索，不斷實踐，總結(jié)出了一套手感目測，儀器檢驗，單嘜試紡三者相結(jié)合的綜合檢驗方法，以全面了解原棉性能。三結(jié)合的具體內(nèi)容：業(yè)務(wù)檢驗、物理性能（常規(guī)）檢驗、逐包檢查及單嘜試紡。
（一）商業(yè)檢驗（業(yè)務(wù)檢驗）
四項內(nèi)容：品級、長度、水分、雜質(zhì)疵點，檢驗突出一個‘快’字。
1、品級檢驗：按成熟度、色澤特征、軋工質(zhì)量將細(xì)絨棉分為七級，1級，1-5級為紡用棉。細(xì)絨棉分五級，一級。實物標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)。
2、長度檢驗：用手扯法來測定，以手扯長度為計價的依據(jù)，每2mm為一價格差。（誤差由國家長度標(biāo)準(zhǔn)棉來校準(zhǔn)）
3、水分檢驗：常用電阻式測濕儀快速測定。公定含水率10%。
4、雜質(zhì)疵點：收購以時常用手工和目測法估算，或用纖維雜質(zhì)分析機測定。
雜質(zhì)——夾雜的非纖維性物質(zhì)，如：泥紗，枝葉，棉籽，破籽，蟲屎等。
疵點——原棉中含有的有害紡紗的纖維性物質(zhì)，如，索絲，棉結(jié)，軟籽表皮，帶纖維籽屑，黃根等。在準(zhǔn)確分析時，常用以下指標(biāo)：
原棉含雜率= �。�%） [反映制成率和質(zhì)量]
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公定含雜率：皮輥棉為3% ，鋸齒棉2.5%。
疵點用手揀的方法。取10~20g代表性棉樣，分類揀出各類疵點，計算含有粒數(shù)和重量百分?jǐn)?shù)。
疵點率= ×100（%）
疵點數(shù)= （粒/100g）
疵點的詳細(xì)分類見：教材第63頁

（二）物理性能檢驗（常規(guī)檢驗）用專門的儀器進行檢驗，在實驗室內(nèi)進行
1、長度：
（1）概念：①伸直長度：伸直纖維兩端間的距離
②自然長度：自然伸展時兩端間的距離。相當(dāng)于手扯長度。
（2）長度分布與工藝的關(guān)系

這種分布反映了原棉的長短及整齊度的高低。而長短與整齊度決定著成紗質(zhì)量的好壞，生產(chǎn)效率的高低及工藝參數(shù)的制定。簡述其關(guān)系
（3）長度指標(biāo)的測定：
長度測量意義重大，但為了反映整批原棉的長度全貌，用一個指標(biāo)是不行的，只能多個指標(biāo)綜合表達(dá)，某一指標(biāo)只代表某一長度特征。不同的測量方法各項長度指標(biāo)的含義也不同，目前普遍使用的長度指標(biāo)有以下幾個。此處只介紹概念，具體計算在實驗課解決。
①主體長度；②平均長度（注意“權(quán)”的介紹）；③品質(zhì)長度（為什么叫品質(zhì)長度）；
④短絨率；⑤均方差；⑥變異系數(shù)。
測量長度的儀器和方法很多，可根據(jù)不同需要，不同場合來選用，這里簡單介紹幾種：（原理，所測結(jié)果）
A、遂根測量——基礎(chǔ)方法
B、羅拉式長度分析儀（朱可夫長度儀）
C、梳片式長度分析儀
D、光電長度儀（手扯長度儀，照影機）
E、YG081纖維長度分析儀（電容式）

2、細(xì)度：
（1）概念：纖維的直徑或截面面積的大小。
（2）細(xì)度與成紗質(zhì)量
（3）細(xì)度指標(biāo)：
由于直徑無法正確表達(dá)棉纖維的粗細(xì)，而截面面積的測量費時費力，制做樣片也較難，所以在實際工作中，我們常采用間接指標(biāo)來達(dá)：由于歷史的原因，形成了許多指標(biāo)，我國目前規(guī)定細(xì)度法定計量單位為特克斯。
特克斯：單位長度（1000米）纖維的質(zhì)量數(shù)（克）(分特克斯，符號含義)
（特克斯）
旦尼爾： (旦 )
公制支數(shù)： （公支）
馬克隆尼值 M：用馬克隆尼氣流儀測得的綜合表達(dá)棉纖維細(xì)度與成熟度的指標(biāo)。值越大，纖維越粗。
（4）細(xì)度測定：（原理、指標(biāo)）
①中段切斷稱重法（注意教材第25頁圖1-4的介紹）
②氣流儀法
③其它方法：
A：測長稱重法（單根）B顯微放大投影法（寬度、截面積）

3、成熟度：
（1）概念：棉纖維細(xì)胞壁的加厚程度。越厚，成熟越高，這是棉纖維所獨有的一個物理性能指標(biāo)，是一個反映內(nèi)在質(zhì)量的綜合指標(biāo)。棉纖維的幾乎所有性能都與它有密切關(guān)系。見教材第23頁圖1-2。
成熟程度與品種、生長條件的關(guān)系，成熟度的高低與紡紗工藝、成品質(zhì)量的關(guān)系，請同學(xué)們自學(xué)。
（2）成熟度的表達(dá)
①成熟度系數(shù)： ,（令M=0～5，線性回歸后得此式）
②平均成熟度系數(shù)
③未成熟纖維（百分率、含量）

（3）成熟度的測量
①中腔胞壁對比法：*基本的測試方法。（見教材第51頁圖1-17）
②偏振興法：
A、 偏光顯微鏡法：用干涉的顏色判別
B、偏光成熟度儀：成熟度不同偏振光透過率不同，得平均成熟度等數(shù)。
③氣流儀法
④18%NaOH膨脹法

4、強度：
（1）概念：強力：纖維拉伸到斷裂所需的外力。強度：拉斷單位細(xì)度纖維所需的外力。
（采用多根測量和束方式測量的原因、差異）
（2）指標(biāo)： （單纖維）斷裂長度。單位是千米，但表示的是纖維的相對強弱。定義：自身重力等于纖維斷裂強力時纖維所具的長度。（千米）
（3）測量：
①擺錘式（Y162）束纖維強力機（注意：實測值、真實值、斷裂不同時性，學(xué)習(xí)一種思維方式）
②卜氏強度機
③斯特洛強力儀
④單纖維強力儀

5、天然轉(zhuǎn)曲：
棉纖維的外形特征，轉(zhuǎn)曲的存在，使抱合力增大，有利于紡紗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。形成的原因主要在于：棉纖維生長發(fā)育過程中微原纖集體性沿纖維軸向的螺旋變向所致。
其指標(biāo)的應(yīng)用和測量在企業(yè)中很少見。

6、綜合檢驗與可紡性能：
在紡織廠為了切實掌握原棉性能，搞好混配棉、工藝設(shè)計和操作管理，普遍采用手感目測、儀器檢驗，單嘜試紡結(jié)合的方法。
（1）手感目測：可結(jié)合 評定和手扯花度來進行，通過人體感覺器官進行原棉性能檢驗，是一種快速面廣的檢驗方式，但建立于長期經(jīng)驗的基礎(chǔ)上。如用手扯、手捏、手摸、耳聽、鼻聞等。主要評價：長度及整齊度，強度，彈性，成熟度，色澤，抱合力，柔軟性，雜質(zhì)疵點及其他質(zhì)量問題等。
可在實驗車間現(xiàn)場進行（逐包檢驗）
它檢驗面廣，快速代表性強，但人的主觀影響大，一般無具體數(shù)據(jù)。
（2）儀器檢驗：實驗室專門儀器進行單項性測試，如長度、細(xì)度……，結(jié)果準(zhǔn)確，可＊、穩(wěn)定（重觀性好），人為因素少。但代表性較差，費時，且需專門儀器和經(jīng)過訓(xùn)練的技術(shù)人員。
（3）單嘜試紡
其結(jié)果可直接利用，可測得其它方法不能或無法檢驗的內(nèi)容，試驗成本高，費時費力，一般只在新品種投產(chǎn)時才做，現(xiàn)在有小型試紡機，可加工棉花50g。三個方法各有長短，三者相結(jié)，可全面了解原棉特性。

7、其他性能：
（1）物理性能
①光學(xué)性能
②熱學(xué)性能
③電學(xué)性能
④密度
⑤服用性能：優(yōu)點：吸濕好，透氣，保暖，抗溶，染色好……。
缺點：耐用差，抗皺免燙差，外觀保持性差，易發(fā)霉，彈性差……。
（2）化學(xué)性能：
①水的作用：不溶于水，但會膨脹，縱：1-2%，橫40-45%
②酸的作用：酸會使纖維素水解，或發(fā)生酯化反應(yīng)，對棉纖維的破壞能力，隨強解，濃度，時間，溫度的變化而變化。不耐酸。
③堿的作用：纖維在堿中很穩(wěn)定，不會被破壞，當(dāng)鈉濃度達(dá)10%以上，才發(fā)生膨脹，此時若施加強力，則纖維會出現(xiàn)絲光一絲光外觀，但當(dāng)有氧或空氣存在時，堿會使纖維發(fā)生氧化反應(yīng)，而逐步降解破壞。可利用堿的這些特殊作用機理對棉纖維進行變性處理：如提高強度，吸濕少，染色少，光澤和尺寸穩(wěn)定性。
④氧化劑的作用：氧化劑會使纖維素發(fā)生降解破壞，特別在堿性條件下更嚴(yán)重。
⑤微生物的作用：在潮濕條件下，微生物極易繁殖，他們會分泌出纖維酶和酸，使纖維變質(zhì)變色而破壞。
⑥有機溶劑的作用：不溶于一般溶劑，但會與有些有機酸發(fā)生酯化，酢化反應(yīng)。具體見教材第30~31頁的反應(yīng)式。

第二節(jié) 麻纖維
一、麻纖維的種類
它有韌皮纖維和葉纖維兩大類，所以麻纖維是韌皮纖維和葉纖維的總稱。
韌皮纖維：雙子葉植物莖的韌皮層內(nèi)部叢生成束的纖維。如： 苧麻、亞麻、黃麻、大麻、苘麻、蕁麻、羅布麻等
葉纖維：單子葉植物的葉鞘和葉身內(nèi)的維管束纖維，如劍麻、蕉麻、菠蘿麻等。
屬于麻類的植物品種相當(dāng)多，用于紡織的有十多種。韌皮纖維中的苧麻、亞麻是優(yōu)良的麻種，其纖維沒木質(zhì)化，強度高，伸長小，柔軟細(xì)長，可紡性能好，是織造夏季衣料的良好材料。用它們織成的織物挺括，吸汗，不貼身，透氣，涼爽。
黃麻、大麻、洋麻等纖維較粗，且短，適宜于包裝材料：麻袋、麻繩等。
對于葉纖維來講，經(jīng)濟上有實用價值的品種主要為：劍麻和蕉麻，這類纖維比較粗硬，也稱硬質(zhì)纖維，因纖維細(xì)胞壁已木質(zhì)化，長度較長，伸長小，強度好，耐腐蝕，耐海水浸泡，常用于做航船和礦井用的繩纜，也可編粗麻袋或包裝用布，合成纖維的出現(xiàn)，麻制纜繩正逐漸被取代，此類纖維在紡織上幾乎不用，所以這里就不做進一步的介紹了。
麻纖維的使用在我國已有幾千年的歷史，*在公元前4000年前就開始采用苧麻纖維作為紡織原料（中國草），埃及人利用亞麻纖維纖維已有8000年的歷史，麻的應(yīng)用要比棉早得多，而且麻紡設(shè)備與毛紡設(shè)備比較接近。

二、麻纖維的化學(xué)組成：
麻與棉同是天然纖維素，所以化學(xué)組成差不多，只是各種成份的比例不一樣而己。
麻纖維的化學(xué)組成（%）

成份麻別苧麻亞麻 黃麻纖維素65-75 70-8057-60半纖維素14-1612-1514-17木質(zhì)素0.8-1.52.5-510-13果膠 4-51.4-5.71.0-1.2水溶物4-8 脂、蠟質(zhì)0.5-1.01.2-1.80.3-0.6灰分2-50.8-1.20.5-1.5

半纖維素：木糖或甘露糖等組成的多糖的總稱（多縮戊糖）

三、麻纖維的形態(tài)特征
這里主要介紹一定苧麻、亞麻、黃麻這三個大量使用的麻纖維
（一）橫截形態(tài)特征
苧麻：橫截面呈腰園形，有中腔，胞壁上有裂紋。
亞麻和黃麻的橫截面呈多角形（五或六角）邊有中腔，（以上是單纖維）
（二）縱向形態(tài)特征：
苧麻：比較平直，有橫節(jié)，豎紋
亞麻：細(xì)長的兩端封閉的尖狀體，表面比較平滑但有橫向裂節(jié)。
黃麻：單纖維細(xì)胞為（多角形）長管狀，兩端漸細(xì)成封閉鈍角，表面光滑，無扭曲有光澤。
在多根纖維成束狀況下，纖維束上也有橫節(jié)，橫節(jié)是麻類纖維的特征。如下圖所示：

四、麻纖維的物理機械性質(zhì)

成份單位 麻別苧麻亞麻黃麻密度克/厘米31.51~1.531.461.21單纖維長度毫米20~25017~252~4單纖維細(xì)度微米4012~1715~18公支 1100~22003500 單纖維強度克/旦7.6 斷裂伸長率% 3.832~4工藝?yán)w維強度分斤/克25 30~40工藝?yán)w維細(xì)度公支1100~2200400~800200~450工藝?yán)w維長度厘米45~75100~350

亞麻，黃麻單纖維長度都很短，特別是黃麻只有2-4毫米，難以用來紡紗，在它們的韌皮組織中數(shù)十個纖維細(xì)胞膠粘在一起，又相互搭接成網(wǎng)狀（大麻不成網(wǎng)狀），為了能使纖維得以利用，采用半脫膠的方法，使粘接的纖維部分松散，再經(jīng)過梳理加工（梳頭一樣）制成適于紡紗需要的纖維條，這種纖維條中的纖維束稱為工藝?yán)w維。
常用的這些麻，其吸濕性比棉好，熱分解點高（200攝氏度）耐日曬，但大都比較粗硬，不太柔軟，與棉的化學(xué)性質(zhì)類似。

作業(yè)：
1． 試述棉纖維的品種、初加工方式、生長發(fā)育特點及形態(tài)特征。
2． 簡述棉纖維的結(jié)構(gòu)層次和各層次的結(jié)構(gòu)特點。
3． 為什么成熟度是棉纖維的特征性質(zhì)？
4． 習(xí)題集中第6～7頁的判斷題。
5． 簡述常用麻纖維的基本品質(zhì)特征、形態(tài)特征。

第三章 天然蛋白質(zhì)纖維

內(nèi)容提要：羊毛的品種及分類；羊毛的結(jié)構(gòu)；羊毛的長度、細(xì)度、卷曲、縮絨及含雜的表達(dá)。特種動物毛的種類、特性及一般用途。蠶絲性能簡介。
重點難點：羊毛的結(jié)構(gòu)特點及因此而具備的特性，羊毛的品質(zhì)核心。難點在于羊毛結(jié)構(gòu)及性能的復(fù)雜性。
解決方法：從概念入手，通過舉例、歸納，使學(xué)生理解并掌握基本內(nèi)涵。
屬于天然蛋白質(zhì)纖維的有：毛和蠶絲兩大類，這兩類纖維因性能獨特品質(zhì)優(yōu)良，屬高檔紡織原料（如各種毛料，絲綢衣料）
節(jié) 毛
毛者，動物（禽獸）身上長出的細(xì)長覆蓋物也，可用于紡織的我們叫它毛纖維，有發(fā)毛（hair）和絨毛（wool）兩種，發(fā)毛：粗、硬、長；絨毛：細(xì)而柔很適合衣用。其中用量的是綿羊毛——簡稱羊毛，其它的動物毛則統(tǒng)稱為特種動物毛。
一、特種動物毛的品種，性能及用途
（一）山羊絨（開司米）從絨山羊和能抓絨的山羊身上取得的絨毛。是品質(zhì)極優(yōu)的毛纖維，產(chǎn)地主要在大西北（內(nèi)蒙、新疆、陜西、甘肅、寧夏、遼寧等）每頭羊每年可產(chǎn)200克左右的絨，個別可達(dá)600克/羊，但美國、歐洲（英國）和日本為主消費國。山羊絨具有細(xì)而輕柔、手感滑糯，保暖性好等特性，可純紡或混紡制成各種高檔名貴紡織品。我國的山羊絨品質(zhì)*優(yōu)。
（二）馬海毛（安哥拉山羊毛）是光澤很強的長山羊毛（mohair）�！榜R�！币辉~來源于阿拉伯文，意為“似蠶絲的山羊毛”。我國的中衛(wèi)山羊毛也屬此類。這種毛具有蠶絲一樣的光澤，強度好，耐磨，且不易氈縮，容易洗滌。是一種中多用型纖維，可純紡、混紡，可制作西服面料，提花毛氈，長毛絨，銀槍大衣呢，雪花呢等高檔紡織品。我國的陜北地區(qū)已經(jīng)形成批量生產(chǎn)。
馬海毛的平均直徑小于23μm為優(yōu)級細(xì)毛，大于43μm為低級粗毛。
（三）兔毛，紡織用的兔毛產(chǎn)自家兔（普通兔）和安哥拉兔，野兔毛因品質(zhì)低僅供制筆和填料用。安哥拉兔種的毛，即長毛兔的毛。我國的兔毛產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的90%。兔毛細(xì)而輕柔，保暖性很好，兔毛織物，手感特別輕滑，彈性也好，外觀很美，重量輕（純紡時，背心150克，圍巾40克，毛衫180克）是很好的高級毛織品。
兔毛的氈制品外觀極其細(xì)膩美觀，是制呢禮帽的珍貴原料。
由于兔毛表面比較光滑，纖維間抱合力小，加之強度較低，紡織加工難度比較大。
（四）駝絨：駱駝有雙峰和單峰之分，單峰駝絨無紡織價值，駝絨是駱駝身上的細(xì)毛，直徑在5-40μm之間，長40-127mm，駝絨的強度與羊毛接近，富有光澤，保暖性好（比綿羊毛），不易氈縮，是織造高級粗紡織物，毛毯等的高檔原料，可與細(xì)羊毛相媲美。駝絨的生產(chǎn)國是中國（質(zhì)量）、蒙古、阿富汗。因駝絨上有天然色，不能染其它彩色，或做淺色衣服，限制了產(chǎn)品花色。
（五）牦牛絨：我國的主要產(chǎn)地是青海、西藏。牦牛量占世界牦牛量的85%。也屬高檔毛紡原料。直徑20μm以下，長340-450mm，強度高（比羊毛），光澤柔和，彈性強，可與山羊絨相媲美，但它也是有色毛，限制了產(chǎn)品的花色。牦牛絨可純紡或于羊毛混紡制成花呢，針織絨衫等。而粗一點的牦牛毛則是制造黑炭襯的理想原料，毛色黑，強韌光滑，富于彈性。
（六）其它：如羊駝毛

二、羊毛的種類
羊毛是人類在紡織上*早利用的天然纖維。史前4000年前（新石器時代）就開始使用了，羊毛纖維柔軟而富有彈性，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢絨，絨線、毛毯、氈呢等生活用和工業(yè)用品，其衣料具有手感豐滿，保暖性好，穿著舒適等特點。羊毛在紡織上狹義常專指綿羊毛。
綿羊毛根據(jù)紡織使用價值，通過按細(xì)度和長度分面細(xì)羊毛、羊細(xì)毛、長羊毛雜交種毛和粗羊毛等5類。
（一）細(xì)羊毛：細(xì)羊毛的品種是美麗奴羊身上的毛，我國的新疆改良細(xì)羊毛既屬此類。澳大利亞美利奴細(xì)羊毛直徑在25μm以下，毛叢長度5-12cm。
（二）半細(xì)毛：平均直徑15~37μm，長5~15厘米的同質(zhì)毛，如英國的南丘羊，杜塞特羊。是我國的薄弱毛種。
（三）長羊毛：長度特長（15~30厘米）和光澤明亮為主要特征的綿羊毛，平均直徑大于36μm，典型的有林肯羊毛，萊斯特羊毛。
（四）雜交種羊毛：是美利奴細(xì)毛羊與長毛種羊的雜交羊的毛，長度、細(xì)度為其親本的折衷。著名的有考力代、哥化比亞、羅姆尼羊毛。
（五）粗羊毛：指毛被中兼有發(fā)毛和絨毛的異質(zhì)毛，世界上大多數(shù)土種羊都屬此類。主要用途是制造地毯，也稱地毯羊毛。
我國未改良的蒙古、西藏、哈薩克羊毛（三大類）均屬此類。
細(xì)羊毛的用途以高級衣料為主，半細(xì)毛、長羊毛和雜交種毛用途廣泛些。除用于衣料外，也用于制造地毯、床毯、帷幕，較粗長些的可制地毯，漿粕毛毯、長毛絨等。粗羊毛不宜作衣料，主要用作地毯、粗毯、襯料等。

三、羊毛的形成及形態(tài)結(jié)構(gòu)
（一）形成（圍繞形成這條主線，介紹毛纖維質(zhì)量的概貌及相關(guān)的專業(yè)名詞）
見教材第137頁圖2-16----毛纖維形成示意圖。重點在結(jié)構(gòu)特點。
油脂和汗液；毛叢；同質(zhì)毛；異質(zhì)毛；被毛（套毛）；
見教材第110頁圖2-6，羊毛在毛套上的分布狀況
在一批毛中可能存在有：細(xì)絨毛、粗絨毛、粗毛、發(fā)毛、兩型毛、死毛、腔毛等七種，類型的毛中的一種或幾種。詳見第102頁 [可請幾位同學(xué)念]
（二）形態(tài)結(jié)構(gòu)：（可觀察到的結(jié)構(gòu)）
羊毛和棉不一樣，羊毛是由許多角質(zhì)化的細(xì)胞聚集成的，外觀幾何形態(tài)是細(xì)長的柱體，截面呈近圓形，粗毛呈橢圓形。
羊毛徑向從外向里可以分為三個組成部分：鱗片層、皮質(zhì)層、髓質(zhì)層。（稍加解釋）
對絕大多數(shù)毛來說，髓質(zhì)層常出現(xiàn)在粗毛中，絨毛中無有，但兔毛例外，無論粗細(xì)均有髓質(zhì)，且呈顆粒狀分布，成為兔毛的一個結(jié)構(gòu)特征，用以鑒別。
形態(tài)特征：截面呈近圓形，越細(xì)越圓，縱向有方向性排列的鱗片，具有天然卷曲，粗毛中可見不規(guī)則髓腔。如下圖所示：

四、羊毛的品質(zhì)特征
（一）細(xì)度
毛纖維的截面近似園形，所以可用直徑大不來表示它的粗細(xì)。
1、羊毛細(xì)度的變化概況
前面已講過羊身上不同地方的乞求的細(xì)度是不一樣的，即使是同一簇中，還有導(dǎo)向毛與絨毛之分，羊毛細(xì)度的變化，是隨羊毛、年齡、性別（公比母粗）、毛的生產(chǎn)部位和飼養(yǎng)條件的變化而改變的。從根部到稍部的細(xì)度變化如下圖：

2、細(xì)度的表達(dá)，單純用平均直徑反映羊毛粗細(xì)是不全面的，必須加離散指標(biāo)，纖維愈粗，粗細(xì)波動和變化范圍愈大。
（1）平均直徑及細(xì)度不勻
（2）間接指標(biāo)：特克斯、旦尼爾、公制支數(shù)等均可使用。
（3）品質(zhì)支數(shù)：它現(xiàn)在的概念是表示直徑在某一范圍內(nèi)的羊毛細(xì)度（講一下它的歷史來源）直徑與品質(zhì)支數(shù)的關(guān)系見教材第118頁表2-5。
4、細(xì)度的測量方法：（簡單介紹）
（1）目測法（經(jīng)驗測定法）
（2）儀器測定法
①顯微鏡投影法
②中段切斷稱重法（測長稱重法）
③氣流儀法
④電子式測量儀（光電式計算機圖像法，激光式細(xì)度儀）

（二）長度：
自然長度：不受任何外力的自然狀況下，纖維束兩端間的直線距離。常用來表示毛叢的長度，這種長度常在羊毛收購和選毛后搭配時使用（商業(yè)習(xí)慣叫羊毛高度）
伸直長度：在外力作用下，羊毛伸直時的長度，在工作生產(chǎn)中使用，并以此長度作為評定羊毛品質(zhì)的依據(jù)。
1、羊毛長度的工藝地位
2、長度指標(biāo)與測量方法：
不同的測量方法及不同的測量對象，得到不同的長度指標(biāo)，作不同的用途。
（1）自然長度類：毛叢長度（商業(yè)、畜牧控制羊品種質(zhì)量）
①手工法：用刻有0.25厘米為等間距刻度的尺子，測量一定數(shù)量的毛叢（國毛100米，外毛300米），求出：平均長度，均方差和變異系數(shù)。
②儀器法：利用光電傳感器快速測量。
（2）伸直長度類：
①單根纖維測量：將纖維逐根拉直，量其長度，可得平均長度和不勻率，為根數(shù)加權(quán)值。
②手工排圖法（手?jǐn)[法）：（采用黑板作圖的方法，逐一介紹下面的七個指標(biāo)）
*長長度，交＊長度，*短長度，長度差異率，整齊度，短毛率。
③梳片分組稱重法：這是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量方法。（簡述測量原理及儀器結(jié)構(gòu)）分組稱重得到一個長度一重量分布曲線。
平均長度，主體長度，短毛率，均方差和變異系數(shù)。（強化‘權(quán)’的概念，引入：巴勃長度概念）
④全自動電容式羊毛長度儀（Hauteur指標(biāo)系列）
其物理概念：為截面加權(quán)值。用這種方法還可測任何長度的含量，*后結(jié)果全部由計算機打印輸出，從試樣測量到結(jié)果出約1分鐘。

重量加權(quán)與截面加權(quán)兩者的關(guān)系：

權(quán)不同，指標(biāo)值不同，不可進行比較：

（三）卷曲
對于絕大多數(shù)羊毛來講，均具有卷曲，卷曲的存在有助于改善紡紗性能和成品的手感與保暖，卷曲的波形和密度隨羊毛品種而異。
1、羊毛卷曲的形成與形態(tài)
羊毛只所以有卷曲是和正、偏兩種皮質(zhì)細(xì)胞的非均勻分布有關(guān)。常見的分布是呈雙側(cè)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)特點使得羊毛在外觀點出現(xiàn)了卷曲，當(dāng)兩種皮質(zhì)細(xì)胞呈皮芯結(jié)構(gòu)時則羊毛的卷曲很微弱（偏心皮芯結(jié)構(gòu)呈淺波帶卷曲，永久性的）。
卷曲的形態(tài)大致可分為：弱卷曲、常卷曲、強卷曲三大類，七種波形。詳見教材第131頁圖2-12
2、卷曲的測量與表達(dá) （用畫圖法介紹）
（1）卷曲度：纖維在自然卷曲狀況下 沿纖維軸向平均1厘米長度內(nèi)卷曲波的周期個數(shù)（波數(shù)/厘米）
（2）波高比：波長周期對半波高之比。
（3）卷曲伸直率B=（L2－L1）×100/L1 （%）； L2——伸直長度，L1——卷曲長度。
（4）卷曲彈性率

（四）摩擦性能與縮絨性 （簡單介紹）
1、摩擦性能：鱗片度，摩擦效應(yīng)
2、縮絨性
3、防縮

（五）羊毛的含雜與凈毛率
羊毛含有較多的雜質(zhì)，主要為：脂汗、砂土和植物質(zhì)
1、油脂和汗
油脂是由綿羊皮膚內(nèi)的皮脂腺分泌出來的。被覆在羊毛的表面，保護羊毛不受外界環(huán)境的破壞，其含量高對羊毛的保護作用則強。主要由高級脂肪酸和高級一元醇組成的復(fù)雜有機混合物，它不溶于水，但能溶于乙醚，石油醚，四氰化碳等。
汗則是羊皮膚上的汗腺分泌物，它對羊毛油脂有一定的溶解作用，可使油脂均勻地涂在羊毛上。重要組成成分是無機鹽，溶于水。
指標(biāo)：
油汗高度：毛叢上脂汗高度/毛叢長度的比值；
含油脂率；乙醇提取物。
2、植物質(zhì)：也叫環(huán)境夾雜物：草刺，草籽（蒼耳、牛蒡籽），草葉，草枝等。
3、砂土：放牧中粘附的砂石、塵土，羊毛食油脂率愈高，砂土粘附得就愈多。
4、其它：如標(biāo)記毛，瀝青毛。
5、凈毛率：
凈毛量才可真實反映羊毛的價值
（1）洗凈毛率 （%）
對于洗凈的毛，人們往往折合成含公定量水分、油脂時的含量：

（2）凈毛率
（%）
（3）毛基凈毛率 （詳見教材第141頁表2-20，公式2-30，2-31）

五、化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)組成
（一）組成
構(gòu)成羊毛纖維的主要組成物為各種α-氨基酸的多縮氨酸（蛋白質(zhì)），氨基酸種類有25種之多（見教材第94頁）。特別是胱氨酸的存在使相鄰大分子產(chǎn)生交聯(lián)，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這一點對羊毛來說很重要。
（二）性質(zhì)
1、水：羊毛角蛋白不溶解于冷水，但可使纖維膨化，干燥后羊毛則會復(fù)原，但當(dāng)處于110度以上的水中時，羊毛會遭到破壞，200度時幾乎全部溶解。
2、酸：弱酸或低濃度的強酸對羊毛不會構(gòu)成破壞，短時間在硫酸作用下也不會損壞，但長時間會遭到破壞。
3、堿：對角骯的作用是劇烈的，在煮沸的NaOH溶液中（3%以上濃度）使羊毛全部溶解，表現(xiàn)出不耐堿。
4、氧化物：對羊毛是有損傷的，當(dāng)濃度不高時，注意控制可用來漂白羊毛。
5、霉蛀性：耐霉菌，但不耐蟲蛀。
6、有機溶劑，耐一般的有機溶劑。

六、羊毛的品質(zhì)評定：
根據(jù)羊毛的細(xì)度，結(jié)合長度，參照實物標(biāo)樣，將羊毛分為：
支數(shù)毛與級數(shù)毛兩大類，將品質(zhì)優(yōu)良的同質(zhì)細(xì)羊毛，按品質(zhì)支數(shù)高低分支，而差一些的異質(zhì)毛按級別分。

第二節(jié) 蠶絲
一、種類：
蠶絲是天然蛋白質(zhì)類纖維，是自然界可供紡織用的天然長絲。分為家蠶絲與野蠶絲兩大類。
（一）家蠶絲：桑蠶：*早在我國利用的天然纖維，被織成綾羅綢緞……等許多織物，久負(fù)盛名，是高級紡織原料，纖維細(xì)柔平滑，富有彈性，光澤、吸濕好。
（二）野蠶絲：種類很多，常見有柞蠶絲，蓖麻蠶絲，樗蠶絲，樟蠶絲，天蠶絲等。其以柞蠶絲為主要產(chǎn)品，也是*早在中國利用的蠶絲。它的強伸度要比桑蠶絲好，耐腐蝕性，耐光性，吸濕性等方面也比桑蠶絲好，但它的細(xì)度差異大，絲上常有天然色，繅絲比較難，雜質(zhì)也多，適合作中厚絲織物，質(zhì)量好一些的絲可作薄型織物。

二、蠶絲的形成：
蠶絲是由蠶體內(nèi)絹絲腺分泌出的絲依凝固而成的。吐出的絲則結(jié)成繭，對于一粒繭來說，可分為繭衣、繭層，蛹襯三個部分。
繭衣與蛹襯的絲細(xì)度細(xì)、強度小，適于絹紡
繭層為繭的主體，絲的質(zhì)量。

三、形態(tài)結(jié)構(gòu)：
（一）橫截面：近三角形
（二）縱向：繭絲（繭層之絲）：縱向有許多異狀的颣節(jié)，造成外觀毛糙。
生絲（繅絲之絲）：比繭絲要光滑、均勻
熟絲（全脫膠之絲）：表面光滑，粗細(xì)均勻，少數(shù)地方有粗細(xì)變化，光澤強而柔和。

四、化學(xué)組成

組成物質(zhì)

桑蠶絲（%）

柞蠶絲（%）

絲蛋白

70～75

80～85

絲 膠

25～30

12～16

蠟質(zhì)、脂肪

0.75～1.50

0.50～1.30

灰 分

0.50～0.80

2.50～3.20

五、物理機械性能：
（一）形態(tài)天寸

品種

長度（m）

直徑（微米）

桑蠶絲

1200～1500

13～18

柞蠶絲

500～600

21～30

（二）強伸度：強力比毛、棉高，但比麻低
（三）吸濕性：比毛、麻低，比棉高。
（四）抱合性：生絲的抱合性是指絲膠把若干根繭絲粘在一起的一種性能，以免在織造加工中絲束脫散，造成生產(chǎn)困難。它與我們通常所說的纖維間的抱合力這一概念不同。
（五）色澤：顏色與光澤，絲的顏色隨蠶的品種而變。（簡單說明一下光澤好的原因）

第四章 化學(xué)纖維

內(nèi)容提要：成纖高聚物特征和化學(xué)纖維制造概述�；瘜W(xué)纖維的分類、性質(zhì)及檢測； 常用化纖的特性；纖維鑒別的方法簡介。
重點難點：本章是纖維部分特性介紹的*后一章，在性能介紹中注意與前面章節(jié)的對比，突出特點的介紹，難點在于綜合性。
解決方法：采用對比、歸納教學(xué)法，突出重點，如長度、細(xì)度、強度、形態(tài)特征等內(nèi)容到此建立完整的體系，使學(xué)生的理解和思維方法進一步得到提升。
節(jié) 化纖概況
一、化學(xué)纖維的誕生與應(yīng)用
化學(xué)纖維的問世，結(jié)束了人類幾千年來只將天然纖維作為紡織原料的歷史。為紡織工業(yè)提供了一個穩(wěn)定的，持續(xù)發(fā)展的原料來源。使人類的穿衣狀況得到了非常巨大的改善。
由于是人工產(chǎn)品，所以其性能不象天然纖維那樣性能是天生的，有限的，而是可以人為改變和控制的，可以制得各種不同性能的纖維，因而在民用、工農(nóng)業(yè)、交通運輸，國防，醫(yī)療及尖端科學(xué)領(lǐng)域等方面具有廣闊的用途。
民用：大家很熟悉，強度高，比重輕，耐磨損，不霉蛀，易洗快干等。
工農(nóng)業(yè)：包裝材料，傳送帶，漁網(wǎng)，繩索等。
交通運輸：輪胎簾子線。
醫(yī)療：人造器管，縫合線，消毒紗布，衛(wèi)生用品
國防：炮衣，降落傘，軍用帳蓬，各種防護服
宇航：耐輻射，耐高低溫纖維，飛行服，宇宙飛船減速器。
長久以來，為了滿足人類穿著日益增長的需要，人們一直在尋找更多的纖維材料來源。蠶絲是自然界可供利用的長絲，而且它的形成獨具一格——由液體狀變成固體狀。我國早在南宋，就有記載，周去非的《嶺外代答》一書記述，廣西某縣楓樹上有“食葉之蟲”稱做“絲蟲”，它的外形“似蠶而呈赤黑色”，每當(dāng)五月（農(nóng)歷）間“蟲腹如蠶之熟”，當(dāng)?shù)厝司妥交赜么捉�漬，然后剖開蟲腹取出絲素，在醋中牽引成絲，一蟲可得絲長6-7尺，這種從野蠶身上抽絲的方法，堪稱是人類人工制絲技術(shù)*早的事實。
到十八世紀(jì)人們想到蠶吃了桑葉能吐出絲，那為什么不能用人工方法，把桑葉制成跟蠶絲相似的纖維呢？后來人們測定了蠶絲和桑葉的組成，發(fā)現(xiàn)：桑葉中大量含有碳、氫、氧三元素，而蠶絲中除含有上述元素外，還含有氮。這一發(fā)現(xiàn)，啟發(fā)人們用硝酸來處理纖維素來增加氮的部分。1884年在法國制得硝酸纖維。但因其容易燃燒，加上成本貴，又沒多少紡用價值，所以問世不久便停產(chǎn)了，但它畢竟是人類歷史上次人工制造的纖維。
1891年在英國有人將纖維素黃酸酯溶于稀堿中制成很粘的液體紡絲，因其很粘，故稱為粘膠，制成的纖維稱為粘膠纖維。它在1905年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。從此以后人造纖維開始走上了成功之路，發(fā)展到目前這種現(xiàn)狀�？梢哉f人造纖維的制造成功是仿生學(xué)的應(yīng)用的成功。

二、種類和分子組成
（一）人造纖維
1、粘膠纖維：以木材，棉短絨，蘆葦，甘蔗渣等植物纖維素為原料制成。
（簡介*近發(fā)展的幾個新品：Modal，Tencel，竹子纖維）
2、人造蛋白質(zhì)纖維：大豆纖維（不是純蛋白）。
（二）合成纖維
（按教材第170頁表3-1，了解制造化纖的主要原料）
1、 普通合成纖維（按教材第173頁表3-2介紹類名，具體纖維名，組成單體，結(jié)構(gòu)學(xué)名，商品常用名，時間約10分鐘）
2、 特種纖維
（1）氨綸 （萊卡）。彈性纖維。
（2）芳綸。耐高溫、高絕緣、高強度
（3）氟綸。耐腐蝕纖維
（4）導(dǎo)電纖維。金屬的，復(fù)合的。
（5）碳纖維。復(fù)合材料的骨架增強材料

（三）改性纖維：
合成纖維可按我們的需要來生產(chǎn)，它可制成作一般用途的普通纖維，也可制成具有特殊性能的特種纖維，普通纖維制造簡單方便，價格也低廉，但他們往往在吸濕性，染色性，抗靜電性，抗污性及抗起毛起球等性能比較差，需要加以改善。
改性方法：
1、化學(xué)改性：（1）接枝，（2）共聚，（3）纖維化學(xué)處理。改善纖維的吸濕，染色性，抗靜電性，難燃性等。
2、物理改性：
（1）改變噴絲孔的形狀——異形纖維
（2）改變纖維伸直為卷曲——變形纖維
（3）不同聚合物從同一噴絲孔噴出→復(fù)合纖維
改善：膨松性，伸縮彈性，光澤，抗污等，增強特性或功能。

三、化學(xué)纖維的制造
大體分為：紡絲液的制備，紡絲成形，后加工三個過程。
（一）紡絲液的制備
要將成纖高聚加工成纖維，則必須首先把它制成一種粘稠的液體——紡絲液，但不是所有的高聚物都可加工成纖維。成纖高聚物要滿足三個條件：①線性分子結(jié)構(gòu)；②適當(dāng)?shù)姆肿恿浚虎勰�固后的纖維中，大分子間應(yīng)該具有足夠的結(jié)合能。
紡絲液的制備方法：目前*主要的有熔體法和溶液法兩種。
為了使紡絲液具有均勻和良好的紡絲性能，紡絲液還必須進行混合，過濾，脫泡等工序，然后送去紡絲。在紡絲液中加入不同量的消光劑（二氧化鈦），可生產(chǎn)不同光澤的纖維：有光，半光，無光。加入顏料，可生產(chǎn)色牢度很好的有色纖維。下面的照片是不同光澤度的纖維，清晰可見消光劑。

（二）紡絲成形：
按紡絲液制備方法不同，分熔體紡絲法和深液紡絲法。
1、熔體紡絲：（畫示意圖）
2、溶液紡絲：
（1）濕法紡絲
（2）干法紡絲
除了上述三種*常用，*基本的方法以外還有一些新的紡絲方法。
如：熱壓法：（加熱溫度低于熔點，使軟化，用高壓使其從孔中噴出，冷卻成形，用于熔化即分解，而暫行找不到適當(dāng)溶劑的那些高分子物）。
裂膜成纖法：高分子物熔融擠壓為薄膜，用切刀或針刺使之破裂成條，如丙綸扁絲。
噴射紡絲：紡絲液從噴絲孔壓出后，受周圍高速氣流噴吹，并進行高倍拉伸，使纖維直徑小于0.5-3μm，成超細(xì)纖維。
復(fù)合紡絲：由兩種或兩種以上紡絲液，按一定比例，復(fù)合噴絲，形成多組分復(fù)合纖維。
異形紡絲：改變噴絲孔形狀，得各種異性纖維。
高速紡絲：POY絲

（三）后加工
經(jīng)過紡絲工序，高聚物已初具纖維形態(tài)，稱它“初生絲”。它必須經(jīng)過一系列后處理加工（后加工）才能得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能優(yōu)良，可以進行紡織加工的纖維。
以短纖維后加工路線為例來說明。
①集束→②拉伸（關(guān)鍵工序，產(chǎn)生不同力學(xué)類型纖維）→③上油（介紹目的作用）→④卷曲（解釋為什么要加卷曲）→⑤干燥熱定形（這是次接觸‘熱定型’一詞，注意解釋：熱定形是為了消除纖維在拉伸時所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，確保結(jié)構(gòu)在后期使用中的穩(wěn)定性，以提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，保持卷曲效果，改善機械性能和其它物理性能。）→⑥切斷、打包（按成品要求切成不同的長度規(guī)格（解釋三種類型，注意內(nèi)容更新），打包入庫，準(zhǔn)備售出）。

第二節(jié) 化纖性能檢驗

一、 長度：
化纖的長度是可以人為控制的，分兩大類： 等長纖維和異長纖維
1、等長纖維（棉型化纖）的長度測定
由于加工機械不良可能使其中含有超長、倍長纖維（解釋概念），用它們的含有率來表示，是疵點，所以含有率越高，說明質(zhì)量越不好。
（1）中段切斷稱重法： （異長纖維不能用此法）

式中：Ln——平均長度（mm）；W——纖維總重（mg）；Wc——中段重（mg）
Lc——中段長度（mm）。
（2）手扯法：用手扯法將纖維整理成兩端平齊的纖維束，在用鋼尺量取其長度。

2、異長纖維（毛型化纖）的長度測定
實際產(chǎn)品表明，具有一定長短差異的纖維，紡出的紗線品質(zhì)比等長纖維紗好。
（1）梳片式長度儀：方法與毛纖維的類似。
（2）單根測量：測得根數(shù)加權(quán)平均長度Ln。 [ Lg=Ln（1+CVn2）]
（3）電子自動化儀器測量

二、細(xì)度：
在棉纖維細(xì)度一節(jié)中我們講過：Nm、Tex、D、M、d對于化纖除M不用外，剩下的全都可用。（單絲、復(fù)絲的表示方法有區(qū)別）。
1．振動測量法：
有關(guān)細(xì)度測量方法已在棉纖維、毛纖維一章中詳細(xì)介紹，均適用于化纖。這里只介紹一種對化纖較適用的細(xì)度測量方法。
纖維兩端夾持，由儀器在纖維上施加一橫向振動，使纖維產(chǎn)生共振，此時，可用下面的公式計算：

式中：N----纖維的線密度(g/cm)；P----張力（cN）；L----纖維的長度(cm)；
f----共振頻率（Hz）。

對于異形纖維，也可用Tex，D來表示細(xì)度，但在同樣D數(shù)情況下，與園形截面的纖維相比粗細(xì)感不同。（周長一定時，園的面積，反過來，同樣面積的情況下園的周長*�。┐送�，纖維的光澤，抗起球，抗活，膨松性，保暖性也有很大改變。
異形程度的大小對上述性能起決定性作用，異形度的微小變化，光澤產(chǎn)生顯著差異，抗彎，耐磨等物理機械性能也會發(fā)生變化，在化纖生產(chǎn)時必須嚴(yán)格控制異形度的大小和均一性，對異形纖維，異形度是主要指標(biāo)。
同樣，中空纖維也有類似情況。
除教材第215~216頁的3-15、3-16、3-17三個公式外，再增加兩個指標(biāo)：
異形度（%）=（1- ）×100
中空度（%）：= 實際生產(chǎn)和檢驗中主要測這兩個指標(biāo)
三、密度：
密度是化纖物理性能的重要參數(shù)，利用它可研究纖維內(nèi)部大分子的排列狀況，結(jié)果程度，化纖制造工藝是否正常及對纖維結(jié)構(gòu)的影響，對紡織工藝也有一定的影響。
各種纖維的密度見教材第217頁表3-8（注意“干燥”兩字）
根據(jù)纖維的密度可計算出，纖維的結(jié)晶度：（教材第218頁的公式3-19）

測量密度的方法很多，常用的是密度梯度法（簡述原理）

第三節(jié) 常見化纖特性簡述（普通纖維）

一、 粘膠（吸濕易染）：
是人造纖維素纖維，由溶液法紡絲制得，由于纖維芯層與外層的凝固速率不一致，形成皮芯結(jié)構(gòu)——橫截面切片可明顯看出。粘膠是普通化纖中吸濕*強的，染色性很好，穿著舒適感好，粘膠彈性差，濕態(tài)下的強度，耐磨性很差，所以粘膠不耐水洗，尺寸穩(wěn)定性差。比重大，織物重，耐堿不耐酸。
用途廣泛，幾乎所有類型的紡織品都會用到它，如長絲作襯里、美麗綢、旗幟、飄帶、輪胎簾子線等；短纖維作仿棉、仿毛、混紡、交織等

二、 滌綸（挺括不皺）：
強度高、耐沖擊性好，耐熱，耐腐，耐蛀，耐酸不耐堿，耐光性很好（僅次于腈綸），曝曬1000小時，強力保持60-70%，吸濕性很差，染色困難，織物易洗快干，保形性好�！跋纯纱�”
用途也較廣：長絲——常作為低彈絲，制作各種紡織品；短纖：棉、毛、麻等均可混紡，工業(yè)上：輪胎簾子線，漁網(wǎng)、繩索，濾布，緣絕材料等。是目前化纖中用量的。

三、 錦綸（結(jié)實耐磨）：
特點是結(jié)實耐磨，是*優(yōu)的一種。
密度小，織物輕，彈性好，耐疲勞破壞，化學(xué)穩(wěn)定性也很好，耐堿不耐酸
缺點是耐日光性不好，織物久曬就會變黃，強度下降，吸濕也不好，但比腈綸，滌綸好。
用途：長絲，多用于針織和絲綢工業(yè)；短纖，大都與羊毛或毛型化纖混紡，作華達(dá)呢，凡尼丁等。工業(yè)：簾子線和漁網(wǎng)，也可作地毯，繩索，傳送帶，篩網(wǎng)等。

四、 腈綸（膨松耐曬）：
腈綸的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。
腈綸在內(nèi)部大分結(jié)構(gòu)上很獨特，呈不規(guī)則的螺旋形構(gòu)象，且沒有嚴(yán)格的結(jié)晶晶區(qū)，但有高序排列與低序排列之分。由于這種結(jié)構(gòu)使腈綸具有很好的熱彈性（可加工膨體紗），腈綸密度小，比羊毛還小，織物保暖性好。
腈綸：耐日光性與耐氣候性很好（居位），吸濕差，染色難。
純粹的丙烯腈纖維，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，服用性能差，所以通過加入第二，第三單體，改善其性能，第二單體改善：彈性和手感，第三單體改善染色性。
用途：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運動服也可：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘布等。

五、 維綸（價廉耐用）：
特點是吸濕性大，合成纖維中的，號稱“合成棉花”。強度比錦、滌差，化學(xué)穩(wěn)定性好，不耐強酸，耐堿。耐日光性與耐氣候性也很好，但它耐干熱而不耐濕熱（收縮）彈性*差，織物易起皺，染色較差，色澤不鮮艷。
用途：多和棉花混紡：細(xì)布，府綢，燈芯絨，內(nèi)衣，帆布，防水布，包裝材料，勞動服等。

六、 丙綸（質(zhì)輕保暖）：
*輕的纖維。它幾乎不吸濕，但具有良好的芯吸能力，強度高，織物尺寸穩(wěn)定，耐磨彈性也不錯，化學(xué)穩(wěn)定性好。但：熱穩(wěn)定性差，不耐日曬，易于老化脆損。
用途：可以織襪，蚊帳布，被絮，保暖填料、尿布濕等。工業(yè)上：地毯、漁網(wǎng)，帆布，水龍帶，醫(yī)學(xué)上帶代替棉紗布，做衛(wèi)生用品。

七、 氨綸（彈性纖維）：
彈性，強度*差，吸濕差，有較好的耐光、耐酸、耐堿、耐磨性。

常用纖維的性能詳見教材第240~251頁，課后大家多看看。

第四節(jié) 紡織纖維的鑒別
紡織纖維有共性也各有特性，進行纖維鑒別，則是利用纖維各自的特性或個性加從區(qū)別，（利用各種纖維在某些性能或外觀形態(tài)上的差異，將它們區(qū)別開來。）
鑒別纖維的方法很多，有的粗略些，有的詳盡些。
一、 手感目測法：
前面我們已經(jīng)做過的“纖維認(rèn)識實驗”中，有一項目就是“手感目測法”這種方法相當(dāng)實用，除感知材料的性能外，還可用來鑒別紡織材料。
這種方法可有效地鑒別天然纖維——棉、毛、絲、麻，對化學(xué)纖維則顯得無能為力（除普通粘膠外），特別是改性纖維的大量出現(xiàn)，只能告知我們某原料是天然還化學(xué)纖維。
二、 燃燒法
根據(jù)各種纖維在燒燒中所表現(xiàn)出來的燃燒狀態(tài)，加以區(qū)別，對燃燒性狀接近者，不能加以區(qū)別（舉例）。
三、 顯微鏡觀察法
見教材第229~234頁圖3-23
通過纖維縱向與橫截面在外形上的特征加以區(qū)別
四、 著色法
同一化學(xué)試劑，不同纖維可能顯出不同的顏色（未染色纖維）
五、 溶解法：P236表3-12
利用各種纖維在不同的化學(xué)溶劑中的溶解性能來鑒別纖維（利用各種物質(zhì)具有不同溶解性的原理我們前面作過什么實驗?zāi)�？（含油，含植））。見教材�?36頁表3-12
用這種方法鑒別纖維比前面的方法準(zhǔn)確，可＊。
用這種方法應(yīng)注意控制好“溶液濃度，溶解時間和溫度”。
六、 熔點法：
化學(xué)纖維中大部分具有可熔融性，但它們的熔融溫度不在一點，可加以區(qū)別。
七、 紅外光譜法：
不同的化合物對同一波長的紅外線具有不同的吸收率（或衰減率），同一化合物對不同波長的紅外線具有不同的吸收率，所以對一個物質(zhì)來講測出它對不同小波長的吸收率，并作圖——得紅外吸收光譜，某一光譜時應(yīng)某一物質(zhì)，該光譜具有“指紋性”。
這樣一來我們可根據(jù)未知纖維的譜圖與已知的標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照便可查知是什么纖維。
八、 其它方法：
熒光（顏色）法，雙折射法，密度法，強度法等

進行纖維鑒別應(yīng)注意多種方法同時驗證。

第五章 紡織材料的吸濕性

內(nèi)容提要：吸濕指標(biāo)及計算；吸濕性隨內(nèi)外因變化的一般規(guī)律；吸濕性對纖維性能的一般影響規(guī)律；烘箱法與電阻法測纖維回潮率的一般原理及優(yōu)缺點。
重點難點：吸濕機理和測試方法，難點是吸濕滯后性、吸濕平衡的概念和應(yīng)用。
解決方法：采用分層、獨立因素分析法，在掌握概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用。

節(jié) 吸濕指標(biāo)與吸濕機理
一、吸濕指標(biāo)及常用術(shù)語
（一）回潮率、含水率及其換算關(guān)系 （通過前面章節(jié)引入，進一步強化定義）
（二）標(biāo)準(zhǔn)回潮率（注意它是范圍值，并解釋標(biāo)準(zhǔn)大氣，見教材第323~324頁表6-1，6-2）
（三）公定回潮率（為什么要制定公定回潮率？）
（四）實際回潮率（實測回潮率）
（五）調(diào)濕與預(yù)調(diào)濕
（六）標(biāo)準(zhǔn)重量（公定重量）
二、吸濕機理（內(nèi)在因素）
（一）親水基團及其作用：
纖維大分子上是否存在親水性基團，是決定纖維吸濕性能的決定性因素。極性基團的多少、極性的強弱、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等綜合影響吸濕性，適當(dāng)舉例說明。
（二）結(jié)晶度（結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)的比例）
實驗證明：纖維的吸濕作用主要發(fā)生在非結(jié)晶區(qū)，這是肯定的，水分能否進入結(jié)晶區(qū)，目前尚有爭議，但水分進入結(jié)晶區(qū)的量是很少的。
除結(jié)晶度影響纖維的吸濕性以外，在相同的結(jié)晶度條件下，晶型和晶粒的大小對吸濕也有影響，一般來說，晶粒小，吸濕性大。
（簡單說明取向度、聚合度對吸濕性的影響）
（三）比表面積：
單位體積的纖維所具有的表面積。比表面積越大，吸濕能力愈強。
（簡單解釋原理，舉例）
（四）伴生物的性質(zhì)和含量：

第二節(jié) 影響吸濕性的外界因素
一、吸濕平衡與平衡回潮率（時間）：
（吸濕平衡是動態(tài)的，其穩(wěn)定性很差，而且是自動進行的，外界條件一變，平衡就立即遭到破壞，而且要達(dá)到新的平衡需一定的時間。舉例說明纖維集合體狀態(tài)、外界風(fēng)速對平衡時間的影響，使同學(xué)有一個數(shù)量的概念）
二、吸濕等溫線（溫度）：
在大氣壓力和溫度一定且不變的條件下，材料的吸濕平衡回潮率隨相對濕度變化的曲線。具體各纖維的吸濕等溫線見教材第334頁圖6-3。
由圖我們首先可以看出：講順序并討論，各種纖維的平衡回潮率在相同的濕度條件下是不同的，這是材料本身的差異造成的。
不同的纖維具有不同的吸濕等溫線，但我們可以看到它們的曲線形狀都呈反S形，反S形的明顯程度是有一些差異，但它們的吸濕機理應(yīng)當(dāng)說在本質(zhì)上基本一致的。
解釋這一規(guī)律可用前面講過的吸濕過程來說明。
在開始階段，自由的極性基團較多，以化學(xué)吸附為主，隨著相對濕度的提高，化學(xué)吸著水迅速增加而后趨于穩(wěn)定。
毛細(xì)吸收水在開始階段增加的緩慢，當(dāng)相對濕度較大時，毛細(xì)水迅速增加，這主要是水分子進入較大的孔隙，加上纖維的膨化，水氣分壓的增加，表面吸附能力的增加，使得毛細(xì)水和表面凝結(jié)水大量增加，曲線快速上升。
對于化學(xué)纖維，由于它的大分子親水基團少，結(jié)構(gòu)緊密，使化學(xué)吸著水（直接吸數(shù)）和毛細(xì)吸數(shù)水量都少，使反S形不明顯。
吸濕等溫線與溫度有密切的關(guān)系，溫度不同，吸濕等溫線的形狀位置就會發(fā)生變化，這一點希望大家能夠注意，要比較材料的平衡回潮率，必須在相同的條件下去做。
三、吸濕滯后性（濕歷史）：
在同一空氣條件下，紡織材料吸濕平衡回潮率比放濕平衡回潮率小的現(xiàn)象叫吸濕滯后性（或叫吸濕保守性，吸濕滯后現(xiàn)象）。（簡單解釋其原因，用作圖法解釋滯后規(guī)律）
四、吸濕等濕線（溫度的影響）：
相對濕度一定時，平衡回潮率隨溫度變化的曲線。
當(dāng)纖維周圍空氣的溫度較高時，水分子逸出纖維的動能增加，容易離開纖維，纖維的平衡回潮率較小，一般是溫度越高，回潮率越小，但在高溫高濕時，由于纖維的熱膨脹等原因，隨溫度的增高纖維回潮率會略有增加。

第三節(jié) 吸濕性對紡織材料性能的影響
一、對重量的影響
強調(diào)一下公定重量，及回潮率對工藝設(shè)計、成本核算、貿(mào)易等的影響。
二、對幾何尺寸的影響
紡織纖維是由大分子組成的一個各向異性體，吸濕后膨脹明顯表現(xiàn)乃各向異性，具體講就是：長度方向和直徑方向上的膨脹增加率不一樣。
纖維膨脹和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系是很密切的。結(jié)構(gòu)影響膨脹，而膨脹反映結(jié)構(gòu)狀況。
纖維的濕膨脹，使得由它織造的織物，同樣要發(fā)生一些變化，如織物、變厚、變硬、變短，織物洗滌以后尺寸變短，就是我們常見的縮水，這一點大家都有經(jīng)驗。
三、對密度和體積的影響
對密度的影響，大家看教材第293頁圖6-7，纖維的密度是隨回潮率的增加，先上升，然后下降。
對含水纖維來講，總質(zhì)量是干纖維與水的質(zhì)量和，隨水的進入，是線性增加的。
而體積由三部分組成：干纖維本身的體積，內(nèi)部空隙的體積，再加上進入的水的體積。
（簡單解釋，對于密度小于1的纖維又怎樣呢？）
四、對機械性質(zhì)的影響
只講一下總體的大致規(guī)律。
五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響
保暖性、耐熱性和吸濕放熱，通過吸濕放熱進一步說明吸濕機理。介紹兩個指標(biāo)：吸濕積分熱和吸濕微分熱，參見教材第296圖 6-8和圖6-9
六、對電學(xué)性質(zhì)的影響
絕緣與靜電。
七、對光學(xué)性質(zhì)的影響
對折射率，耐光性，光澤，顏色等的影響。

第四節(jié) 吸濕性的測試方式
測量方法很多，可分為直接法與間接法
一、直接法：
所謂直接法就是根據(jù)吸濕指標(biāo)的定義，直接測量出公式中的各個參數(shù)：G干，G濕，直接法的關(guān)鍵在于：烘干和稱重。
發(fā)展到現(xiàn)在使纖維干燥的方式方法已有很多，如：吸干、抽取、烘燥、紅外、高頻、微波等，效率各不相同。
下面我們以烘箱法為例測試的基本原理。
（一）烘箱法：
干燥：對于烘箱它叫烘干，由烘箱內(nèi)的熱空氣提供能量，使水分子獲得得足夠的汽化能，從而脫離纖維，所以從溫度上來講應(yīng)當(dāng)高于水的沸點。在此同時降低箱內(nèi)相對濕度以提高烘干效率。由于我們無法將相對濕度降到0%，即一點水分都沒有是辦不到，所以材料只是在很低的相對濕度條件下達(dá)到濕平衡。那么平常所說的干重并不是絕對干重，是一個相對干重，是一個條件值。
稱重：對于上述烘得的相對干重能否稱準(zhǔn)呢？對于試樣來講，烘前是冷而濕的，烘后是熱而干的，在此條件下是在烘箱內(nèi)稱重，還是在烘箱外稱重結(jié)果是不一樣的。在烘箱內(nèi)由于是熱空氣，所以其密度小，對試樣浮力小，所以稱的重量偏重。
在箱外稱，首先是冷空氣密度大，浮力大，此時的試樣干而熱，在箱外熱冷空氣對流也要產(chǎn)生浮力，而且浮力在不停的變。試樣很干，在空氣中一暴露，就馬上進行強吸濕，所以在稱量時，很不穩(wěn)定。
如果把試樣放冷以后再稱可消除一部分不穩(wěn)定因素，但你能保證試樣在冷卻過程中一點也不吸濕嗎？即便可以達(dá)到忽略不計的程度，試驗時間無疑又被加長了。所以一般要采用箱內(nèi)熱稱。又是一個條件值。
由以上介紹可看出：無論是干燥還是稱重都是在一定條件下進行的，條件一旦改變，結(jié)果也馬上改變，從而*終結(jié)果是一個條件值，盡管該試驗方法有這樣或那樣的不足，但試驗結(jié)果還是穩(wěn)定的，能滿足貿(mào)易、工業(yè)加工中的要求，并作為一種基礎(chǔ)測試方法。
二、間接測定法：
所謂間接法是利用某引起物理量，如電阻，介電系數(shù)，外來輻射的吸收等和材料回潮率間的關(guān)系間接測得回潮率。它以不必趕出材料中的水分為其特征。以快速為其特點。下面以電阻式測濕儀為例簡介其原理。
1、電阻式測濕儀：
顧名思義：利纖維的電阻與回潮率的關(guān)系，測知纖維的電阻間接知曉回潮率是多少，當(dāng)然事先應(yīng)對一定種類的纖維的回潮率和電阻值作好標(biāo)定，其數(shù)值可直接從纖維回潮率的形式表示出來。
電阻測濕儀是接觸式的。
影響因素：
（1）試樣的回潮率分布是否均勻。因為電阻將以阻值*小處作為對外表現(xiàn)。即使只有一個濕潤點處在電極間也將明顯影響測量結(jié)果。
（2）測量范圍：即量程的讀數(shù)范圍，一般應(yīng)在滿量程的20-75%范圍內(nèi)讀數(shù)，盡量避免在起始端和滿刻度端使用，因為在這兩處，測量結(jié)果不穩(wěn)定，可＊性下降。
（3）溫度影響：溫度對纖維的電阻有很大的影響，所以結(jié)果要進行溫度修正。
（4）其它導(dǎo)電物的影響，除水以外，棉上的棉蠟，毛上的油脂，蠶絲上的絲膠，化纖上的油劑等這些都會使電阻降低。
（5）纖維集合體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)
在儀器使用中，只要控制好上述影響因素，就能得到滿足可＊的結(jié)果。這種儀器使用方便，測量快速目前已在一般性的試驗中大量使用。

第六章 纖維材料的機械性質(zhì)

內(nèi)容提要：描述纖維拉伸性質(zhì)的指標(biāo)；影響纖維斷裂強伸度的測試條件；粘彈體的基本力學(xué)特征；纖維的表面力學(xué)性質(zhì)；纖維彎曲、扭轉(zhuǎn)、壓縮破壞的形式及基本指標(biāo)。
重點難點：影響拉伸、摩擦的因素，粘彈體的基本力學(xué)特征。難點是影響因素的分析和蠕變、應(yīng)力松弛、疲勞
解決方法：注意深入淺出、啟發(fā)式教學(xué)。多舉例。

紡織纖維的機械性質(zhì)（或力學(xué)性質(zhì)）是纖維及其制品在使用過程中的重要性質(zhì)。纖維材料的力學(xué)性質(zhì)的好與壞（優(yōu)與劣）是根據(jù)它在受外力作用時，所表現(xiàn)的耐破壞性能（不一定拉斷）來評價的。纖維在外力作用下遭到破壞的形式很多，其中以拉伸斷裂為*主要的破壞形式。
節(jié) 拉伸性質(zhì)
各種材料都有自己所獨有的拉伸性質(zhì)，要表征這一客觀變化規(guī)律，我們要借助于各種指標(biāo)，這些指標(biāo)可告訴我們這些變化規(guī)律的變化狀況及特征，從而幫助我們了解拉伸斷裂的本質(zhì)、拉伸斷裂的機理。
一、拉伸斷裂指標(biāo)：
（對于各類指標(biāo)大家應(yīng)從以下幾個方面理解和記憶：
（1）定義，（2）公式，（3）單位，（4）表示紡織材料的什么特征等）
（一）絕對強力P
纖維材料受拉伸至斷裂時，所能承受的負(fù)荷。單位：牛頓，厘牛頓。
（二）相對強力指標(biāo)：
1、斷裂應(yīng)力：σ，材料單位面積上承受的拉斷力。單位：牛頓/毫米2 ，厘牛/毫米2。
（在前面章節(jié)的學(xué)習(xí)中，大家一定知道了，我們的紡織纖維絕大多數(shù)，其橫截面是不規(guī)則的，加上有的還有空隙、孔洞等，拉伸時還在不斷變化，使得其面積很難求測，所以該指標(biāo)在日常應(yīng)用中多用于理論研究。實際生產(chǎn)中很少使用。）
2、強度（比強度）：P0，單位細(xì)度的材料斷裂時所能承受的負(fù)荷。單位：牛頓/特克斯，厘牛/分特克斯
3、斷裂長度：LR，纖維由自身重力將本身拉斷時所具有的長度。單位：千米。

4、濕干強度比：η，濕強度占干強度（標(biāo)準(zhǔn)大氣下）的百分率。
η=濕強/干強×100%
了解材料吸濕后強度的變化狀況，絕大多數(shù)纖維是η＜100%，而棉麻等天然纖維素纖維則＞100%，希望大家能夠解釋。
5、10%定伸長負(fù)荷
專用于棉型化纖，為混紡時性能匹配時應(yīng)用的指標(biāo)。

（三）斷裂伸長率：ε
纖維材料拉伸至斷裂時的伸長量占拉伸前原長的百分率。
二、拉伸變形曲線及有關(guān)指標(biāo)
以上指標(biāo)只反映在斷裂時的力學(xué)狀況。材料在日常使用中耐破壞的能力與拉伸破壞的過程是密切相關(guān)的。
（一）應(yīng)力—應(yīng)變曲線（負(fù)荷—伸長曲線，拉伸圖）
纖維的種類是非常多的，實際得到的應(yīng)力—應(yīng)變曲線具有各種各樣的形狀。其典型形式如下。

（二）拉伸圖上的有關(guān)指標(biāo)：
1、斷裂點的指標(biāo)（前面已經(jīng)介紹）
2、初始模量：纖維材料拉伸曲線的起始較直部分伸直延長線上的應(yīng)力與應(yīng)變之比。
（畫線作圖，并定義公式，單位）
3、屈服點f的應(yīng)力、應(yīng)變
拉伸曲線由伸長較小部分轉(zhuǎn)向伸長較大部分的轉(zhuǎn)折點（產(chǎn)生明顯塑性變形的*小應(yīng)力點）
屈服點所代表的物理概念是什么呢？
從材料力學(xué)方面，對于金屬材料；屈服點的概念是相當(dāng)明確的，應(yīng)變在屈服點以下，是完全可恢復(fù)的，而屈服點以上就要產(chǎn)生塑性變形（不可恢復(fù)的變形）是有一個點的界限的。
但對于我們的紡織材料則不然，屈服轉(zhuǎn)變是一個區(qū)間而不是一個點，在屈服點以下，變形絕大部分是彈性變形，有很少部分的變形是塑性，而屈服點以上部分所產(chǎn)生的塑性變形較多，但仍有彈性變形的存在。
盡管紡織材料的屈服發(fā)生在一個區(qū)間上，但我們?nèi)韵Ｍ�用一個點來表示，這樣便于分析和解決問題。
屈服點高的纖維，其織造的織物的保形性就好，不易起拱，起皺，抗永久（塑性）變形的能力強。（介紹求取屈服點的作圖方法）
4、斷裂功
（1）斷裂功W
（2）體積比功Wav 拉斷單位體積纖維所需要的功。
（3）質(zhì)量比功Wam拉斷單位質(zhì)量纖維所需要的功。
（4）比功Wa 拉斷單位細(xì)度單位長度纖維所需要的功。
（5）功系數(shù)η 曲線下面積/ (P0·L0)所包的矩形面積。
（上面5個指標(biāo)定義式，單位，及關(guān)系，不規(guī)則面積的求法）

第二節(jié) 影響纖維斷裂的外在因素
一、 溫、濕度 （再次強化、總結(jié)一次）
二、 試樣長度
試樣愈長，強力愈低。因為沿纖維長度方向，強度是不均一的，纖維總是在*薄弱處斷裂，試樣愈長，出現(xiàn)*薄弱環(huán)節(jié)的概率越大，越容易發(fā)生斷裂，強力下降——弱環(huán)定理（舉例說明之）
三、 纖維根數(shù)（再次強調(diào)）
束纖維中的纖維根數(shù)愈多，由束纖維強力計算得的平均單纖維強力愈低，而且比單根測量時的平均強力低。（斷裂的不同時性，亦舉例說明）
四、 拉伸速度（弱環(huán)定律）
一般情況下，隨拉伸速度增加，斷裂強力，初始模量，屈服應(yīng)力均會提高，而斷裂伸長無一定規(guī)律。
五、 拉伸形式（或儀器類型）
（1）等速牽引（CRT）
（2）等加負(fù)荷（CRL）
（3）等速伸長（CRE），此方法現(xiàn)在為推廣方法。

第三節(jié) 粘彈體力學(xué)特征
一、 粘彈性的概念：
粘彈性質(zhì)也叫流變性質(zhì)。物體（包括液態(tài)）在力的作用下，會發(fā)生形狀尺寸的變化——即形變（變形）常用應(yīng)變來表示（變形量與原尺寸之比）。
*單純的形變形式有兩種：理想彈性變形（虎克變形）；純粘性流動（牛頓變形）。
這兩種基本變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如下：
虎克變形： ；σ-應(yīng)力，E-模量，ε-應(yīng)變
牛頓變形： ； —粘滯系數(shù)，t-時間
對以高分子為主要組成物質(zhì)的纖維來講，它不僅具有彈性，而且也具有粘性，這種粘性與彈性的組合即為粘彈性，具有粘彈性的物體即為粘彈體，從應(yīng)力應(yīng)變的變化特性方面看，可以將 “材料在外力作用下，應(yīng)力～應(yīng)變的關(guān)系隨時間而變的性能”叫做粘彈性。

二、 三種變形
（一）、急彈性變形
（二）、緩彈性變形
（三）、塑性變形
雖然我們把纖維的變形分為三類逐一來說明，但實際上他們之間是互相聯(lián)系，互相制約的，使總變形是時間的條件值，在材料受外力時，它們同時出現(xiàn)，只是在不同時間，不同負(fù)荷或不同拉伸階段時它們間的比例不同而己。
三、 蠕變與應(yīng)力松馳
蠕變：在一定（固定）的拉伸（負(fù)荷）條件下，纖維的變形隨時間逐漸增加的現(xiàn)象。
應(yīng)力松馳：當(dāng)纖維被拉伸到一定變形值，保持恒定時，其內(nèi)應(yīng)力隨時間逐漸減小的現(xiàn)象。蠕變和應(yīng)力松弛實質(zhì)上是一個問題的兩個方面：都是反映大分子鏈不斷作構(gòu)象改變的運動情況。（舉一二個例子再說明之）
四、 纖維的彈性與疲勞
（一）、纖維的彈性：
纖維的彈性是指纖維承受負(fù)荷后產(chǎn)生變形，負(fù)荷取除后，具有恢復(fù)原來尺寸和形狀的能力，它影響到紡織材料的：耐磨性，抗折皺性，手感，尺寸穩(wěn)定性，耐沖擊性，抗廢勞性等許多性能。
纖維的彈性包含變形能力與變形的恢復(fù)能力兩方面。通常只講變形的恢復(fù)能力。
常用兩類指標(biāo)來表示：
彈性恢復(fù)率=
（根據(jù)恢復(fù)時間可分為急，緩兩種彈性恢復(fù)，根據(jù)作用形式又可分為：定負(fù)荷彈性恢復(fù)和定伸長彈性恢復(fù)）

（通過拉伸曲線獲得，這一指標(biāo)與織物的抗折皺性，耐疲勞破壞關(guān)系密切。）
(二)、疲勞
小應(yīng)力長期作用下發(fā)生的破壞，就叫疲勞。這是一種*普遍的破壞形式。
影響疲勞的因素主要有：
（1）纖維的結(jié)構(gòu)與性能（分子鏈的變形能力及變形后的恢復(fù)能力大，則耐疲勞）
（2）負(fù)荷大小
（3）作用方式 （引出：疲勞耐久限）：作用時間，恢復(fù)時間，頻率等
（4）溫濕度

第四節(jié) 纖維的表面力學(xué)性質(zhì)

一、 基本指標(biāo)：
（一）、摩擦力 cN
(二)、摩擦系數(shù) f
（三）、抱合力 F抱
（四）、切向阻抗系數(shù)

（五）、抱合系數(shù)h
（六）、抱合長度Ln
二、 影響摩擦的因素：
（一）法向壓力（或張力）
切向阻力的增加率不隨正壓力上升成等比例增加，但切向阻力是增加的。切向阻抗系數(shù)隨法向壓力的增加而下降，逐漸趨于一定值。見教材第425頁圖7-58、7-59。
（二）溫、濕度
在通常情況下切向阻抗系數(shù)隨溫度的上升而降低，但在90℃以上的高溫情況下切向阻抗系數(shù)卻上升。切向阻抗系數(shù)隨相對濕度的增加而增加，出現(xiàn)液態(tài)水時有一個下跳。見教材第426頁圖7-60、7-61，第428頁圖7-66。
（三）表面潤滑劑狀況：
纖維表而后潤滑情況對摩擦力影響很大，為了減少摩擦纖維表面常涂一些潤滑劑（毛有和毛油，化纖有化纖油劑，棉有天然棉臘等）。潤滑劑的粘滯系數(shù)和滑動速度構(gòu)成對摩擦力的影響（舉例畫圖）。
（四）表面粗糙度
物理表面的粗糙程度對摩擦性狀影響很大，因為摩擦力是由于兩物體間接觸產(chǎn)生的，所以摩擦力的大小與接觸表面的情況有關(guān)。規(guī)律：見教材第428頁圖7-64。
（四）滑動速度：
滑動速度對切向阻力的影響規(guī)律如教材第427頁圖7-62，7-63。
在低速區(qū)切向阻力是一個在一定范圍內(nèi)波動的變值，我們把這種現(xiàn)象叫“粘滑現(xiàn)象”，粘滑現(xiàn)象發(fā)生在滑動速度很小的區(qū)域�！罢郴�現(xiàn)象”還有下列現(xiàn)象：
①切向阻力值的波動范圍隨速度增加而縮小即粘滑現(xiàn)象變小
②纖維受的張力（正壓力）越大粘滑現(xiàn)象越嚴(yán)重。
③纖維動、靜摩擦系數(shù)差異越大，粘滑現(xiàn)象越大。

三、 摩擦抱合的測定方法
具體的測量方法很多，大致可分為三類。
（一）測量無粘纖維條拉斷時所需的力�？蓽y量纖維的抱合力。若在纖維束側(cè)向加一壓力，則可測纖維的切向阻力。
（二）測量單纖維在纖維或其他物體（如金屬的，陶瓷的，橡膠）上產(chǎn)生相對運動（剛開始運動時，即靜摩擦，或保持恒定速度運動時，即動摩擦）所需的力。這類方法中*常用的是絞盤法，用歐拉公式可計算出摩擦系數(shù)。
（三）測量兩個纖維片發(fā)生對滑動時所需的力
這一類方法中常用的有斜面法，牽伸法。這也是傳統(tǒng)方法。

四、 纖維的磨損 （這部分內(nèi)容為可選部分）
（一）概念：互相接觸并滑移的兩物體，在接觸面上所產(chǎn)生的破壞——磨損。
廣義概念：在非表面接觸的其它作用下引起的表面破壞也稱為磨損。
（二）造成磨損的主要客觀因素
1.力學(xué)作用：（1）犁耕（縱向劃槽）；（2）刮削；（3）切割（橫向劃槽）；（4）咬嚙剪切；
（5）撕剝；（6）疲勞性脫落（疲勞龜裂，脫下局部顆粒）等
2.熱學(xué)作用：表面熱熔（從高溫體擦過）而被揩拭落下。（局部過熱）
3.化學(xué)作用：在化學(xué)試劑等作用的同時，受力摩擦使表面局部被揩掉。
磨損使纖維的尺寸、體積、重量、強度、剛性、外形（觀）乃至結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（變化）。
（三）描述（衡量）磨損程度的指標(biāo)
1.因磨損某些性能的絕對損失量。如直徑或線密度，重量，強伸性能，光澤等
2. 因磨損某些性能的損失率。（或變化率）
實驗室測試與實際耐磨程度的關(guān)系：
要模擬實際或正確反映實際的耐磨程度有一定的困難，因為①實驗它只能單因素或幾個因素測試，各因素的綜合比例很難確定。②磨損終點的判斷，實驗室是按磨斷來判定，而實際環(huán)境中是按使用價值判定。③纖維耐磨規(guī)律的不一致性或復(fù)雜性給正確評價帶來困難<如：輕、重負(fù)荷時不同的下降率，實際使用是輕（或很輕）的負(fù)荷，長時間，而實驗室是重負(fù)荷， 短時間。
第五節(jié) 紡織纖維的彎曲、扭轉(zhuǎn)和壓縮
一、纖維的彎曲
（一）、概念
纖維是極易變直為彎的，有的本身就是卷曲的。我們這里所說的彎曲則是指外力作用下的彎曲變形。
（二）、影響因素： 形狀，粗細(xì)，模量
（三）、破壞形式： 彎斷，實質(zhì)是彎曲外緣的拉斷或內(nèi)緣的擠裂。
（四）實用指標(biāo)
1．抗彎剛度
2．打結(jié)強度（率）
3．勾結(jié)強度（率）
二、纖維的扭轉(zhuǎn)
（一）、概念
纖維在剪切扭矩作用下，產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)彎形。
（二）、影響因素： 形狀，粗細(xì)，模量
（三）、破壞形式： 縱向劈裂
（四）實用指標(biāo)
斷裂捻角，常用圈數(shù)表示。

三、纖維的壓縮
（一）、概念
纖維一般在強壓縮條件下才會產(chǎn)生破壞，大多可能產(chǎn)生壓傷。單纖維的壓縮研究很困難，結(jié)論很少，大多數(shù)是研究集合體的壓縮特性（或彈性）