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上海千实工程师解析纺织纤维

  纺织纤维是指具有一定强度、弹性、细度、长度,可用来制造纺织品的材料。

  纺织纤维的特点:

  纺织纤维具有一定的长度、细度、弹性、强力等良好物理性能。还具有较好的化学稳定性,例如:棉花、毛、丝、麻等天然纤维是理想的纺织纤维。

  纺织纤维的分类:

  纺织工业目前使用的纤维种类很多,但纺织纤维按其来源来分只有两大类,即天然纤维和化学纤维。纺织纤维的分类如下所示。

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  纺织纤维的性质:

  (一)长度长

  度是衡量纺织纤维长短程度的指标。纤维的长度对纺织品性能有重要影响,一般来说,纤维越长则制成的纱线和织物品质越优。

  (二)细度

  表示纤维细度单位的有线密度、纤度和支数等,它们都是衡量纺织纤维粗细程度的指标。线密度、纤度为定长制,其值越大,纤维越粗;支数为定重制,其值越大,纤维越细。

  (三)机械性质

  1.强力

  纺织纤维拉伸到断裂时所能承受的最大拉伸力称为拉伸断裂强力,简称强力,符号为F。强力的法定单位为牛(N),纺织纤维常用厘牛(cN)表示。

  2.强度

  强力与纤维截面积之比称为拉伸断裂强度,简称强度,符号为σb。强度的法定单位为N/m2(或Pa),纺织纤维常用N/mm2(或MPa)。

  3.比强度

  强力与线密度之比称为比强度,符号为σbd。比强度的法定单位为N/tex,纺织纤维常用cN/tex。习惯上,有时将比强度也称为强度。

  4.断裂伸长率

  断裂伸长率是衡量纤维变形能力的指标。纺织纤维拉伸到断裂时的伸长量对纤维原有长度的百分率称为断裂伸长率。

  5.弹性

  纺织纤维及其制品在加工和使用过程中都要承受外力的作用,并且产生相应的形变。当外力去除后,纤维的一部分形变可以回复,而另一部分形变则不会回复。纤维的弹性就是指纤维从形变中回复原状的能力。

  6.弹性回复率

  弹性回复率是衡量纤维变形回复能力的指标。纺织纤维拉伸变形而伸长(未断裂),除去外力后,纤维因弹性而自然回缩。回缩量对原伸长量的百分率称为弹性回复率。

  (四)纤维的吸湿性

  纺织纤维在空气中吸收或放出水蒸气的能力称为吸湿性。纤维材料的吸湿性在纺织品加工生产中十分重要,因为纤维吸湿后会使纤维的性能如静电性能、机械性能、光学性能等发生变化。纤维的吸湿作用还与纺织品的染色、整理加工关系密切,对纺织品的尺寸稳定性也有影响。纤维的吸湿性也是衣着用纤维的一项重要特性。它能使穿着者皮肤保持适当的湿度,并保护人体不受环境突变的影响,所以服装用(特别是内衣)的纺织纤维,吸湿性能是必须考虑的因素之一。

  (五)其他性质

  1.导热性和保温性

  纺织材料的导热性越好,则保温性越差。纤维集合体中含有空隙和水分,常见纺织纤维的导热性大于静止空气而小于水,因此,纤维集合体中含有的静止空气越多,则保温性越好。

  2.耐热性

  纤维在热的作用下,随着温度的升高,强度下降。人们用纤维受短时间高温作用,回到常温后强度能基本上或大部分恢复的温度,或纤维随温度升高而强度降低的程度,来表示纤维的耐热性。

  3.化学稳定性

  化学稳定性是指纤维对酸、碱、有机溶剂等化学物质所具有的抵抗能力。

  4.静电性

  纺织纤维的比电阻很高,特别是吸湿能力差的合成纤维比电阻更高,导电能力差。因此,纤维在纺织加工和使用过程中相互摩擦或与其他材料摩擦时产生的静电荷不易逸散而积累,造成静电现象。纺织纤维所带的静电如果处理不当,会带来很大的危害,既会妨碍生产的顺利进行,又会影响制品的质量、性能和使用效果。

  5.耐光性

  纺织纤维在使用过程中,因受日光的照射,会发生不同程度的裂解,使纤维的强度和耐用性下降,并会造成变色等外观变化,以致丧失使用价值。纺织纤维在日光照射下。抵抗其性质变化的性能,称为纤维的耐光性。

  纺织纤维的鉴别方法:

  一、手感目测法

  手感目测法即根据纤维的外观形态、色泽、手感及拉伸等特征来鉴别纤维。手感目测法可区分天然纤维和化学纤维。例如,天然纤维中,棉纤维短而细,常附有各种杂质和疵点;麻纤维手感较粗硬;羊毛纤维卷曲而富有弹性;蚕丝具有特殊光泽。化学纤维中,黏胶纤维的干、湿强度差异大;氨纶丝具有高伸长、高弹性。该方法简便、快速、节省费用,特别适用于散纤维状纺织原料的鉴别。但这种方法需要丰富的实践经验,同时准确性有限,常用作初步鉴别。

  二、显微镜法

  显微镜观察法(简称显微镜法)是利用普通生物显微镜观察未知纤维的横、纵面形态来鉴别纤维。

  三、燃烧法

  燃烧法即根据不同纤维的燃烧特性来鉴别纤维的方法。该方法要求仔细观察纤维接近火焰、在火焰中和离开火焰后的燃烧特性,这些特性包括燃烧速度,火焰的颜色,燃烧时散发的气味,燃烧后灰烬的颜色、形状和硬度等,只有准确掌握好“烟、焰、味、灰”这几个方面的特征,才能做出正确的判断。燃烧法快速、简便、不需要特殊设备和试剂,但该方法只能区别大类纤维,而不能鉴别混纺纤维、复合纤维、经阻燃处理的纤维等。

  四、溶解法

  溶解法即利用纤维在不同化学试剂中的溶解特性不同来鉴别纤维的方法。由于一种溶剂可能溶解多种纤维,因此,有时要进行几种溶剂的溶解试验,才能确认所鉴别纤维的种类。对于混纺纤维,可用一种试剂溶去一种组分,从而可进行定量分析。这种方法操作较简单、试剂准备容易、准确性较高,且不受混纺、染色等影响,在纤维鉴别、混纺比例的测定与织物分析中被广泛应用。

  五、着色法

  着色法即根据各种纤维对某些化学试剂的着色性能不同来迅速鉴别纤维的方法。所用的化学试剂主要是国家标准规定的着色剂为HI一1号纤维鉴别着色剂,碘一碘化钾溶液和锡莱着色剂A。该方法适用于未染色或未经整理剂处理过的单一成分的纤维、纱线和织物。

  六、系统鉴别法

  纤维种类很多,鉴别的方法也很多,在实际工作中往往难以用一种方法有效而准确地鉴别纤维,必须依靠系统鉴别法才能有效准确地鉴别纤维。这种方法通过合理地综合运用几种方法,系统地加以分析,获取足够信息以鉴别纤维。

  纤维鉴别除了上述方法外,还有熔点法、密度法、荧光法、红外光谱法、X射线法、DSC法等。