大豆纤维被好还是羊毛被好（纤维的物理性能）

刚硬度

纤维的刚硬度是在受拉伸力、弯曲力及扭转力作用初期的抵抗能力的综合反映。弹性模量E即其中之一。纤维种类相同，愈粗的，抵抗拉伸的刚硬度愈大。弯曲和扭转的刚硬度，不但与断面积的大小有关，也与断面的形状有关。扁平断面的纤维，弯曲和扭转的刚硬度较小，圆形或接近圆形的较为刚硬。

起绒织物表面的纤维都树立在织物表面，纤维的刚硬度会直接影响到织物的风格。同种纤维制织的起绒织物的风格与绒毛纤维的长度有关，纤维愈长，手感愈柔软。

表面摩擦性能

纤维的表面摩擦性能与纺织加工的难易程度关系较大，纤维不易滑脱，纺织加工较为容易。纤维和其他物体的表面摩擦反映了服装面料的表面摩擦性能及里料的摩擦性能。

表面摩擦力的大小，通常用摩擦系数μ表示。μ=F÷P=两物体间的切向阻力(N)÷两物体间的正压力∴当P一定时，移动时摩擦力愈大摩擦系数愈高，移动的阻力就愈大。摩擦系数有静摩擦系数与动摩擦系数两种。静摩擦系数又较动摩擦系数大。纤维的表面特征不同，摩擦系数也不同，羊毛的表面有鳞片，鳞片的走向不同(鳞片是沿毛干，依次由毛跟向毛尖排列)，所以在一束羊毛纤维中从不同方向抽拔纤维时，其摩擦系数不同。如从根部抽出动摩擦系数为0.11 ，静摩擦系数为 0.13 ；而从毛尖拔出时，动摩擦系数为0.38， 静摩擦系数为 0.61。当然这种特点只有动物毛纤维才具有。

纤维的表面与其他物质连续的摩擦，纤维表面会被逐渐磨耗，最后被磨断。即相同种类的纤维，与其摩擦的另一物体的表面粗糙度、硬度、压力以及摩擦速度不同，被磨耗的情况也不相同。这种情况可以说时时存在于我们穿着的服装上，特别是外衣表面的纤维和我们所接触的各种物体，如木材、金属、石块等相摩擦；而内衣表面的纤维则与人体皮肤不断摩擦着；穿在中间的衣服的表面纤维则不断地与同种或不同种纤维摩擦着，所以纤维不时地被磨耗而逐步损坏。

热学性能

纤维及其制品在加工和使用过程中经常受到不用温度的作用，如生丝的精炼、染色、浸泡与烘干，化纤丝的上浆和干燥，半制品的定型，织物后整理加工以及服装使用中的洗涤和熨烫，都会受到热的作用，甚至在服装加工中，缝纫机高速运转的缝针也能使温度上升到300°C左右的高温。对纤维热学性能的研究一般从服用卫生的角度出发，着重研究它们的热传导，以便考虑它们的保暖性；也有从加工和使用的角度出发，研究它们的耐热性和防火性；现在更进一步发展到利用纤维的热性能，使纤维的制品，纱线或织物获得某种特殊的加工效应，如变形丝、水洗布等。服装加工中也常利用纤维的热性能，达到服装定型的要求，特别是合成纤维，热加工更为重要。

⑴纤维制品的保暖性

在有温差的情况下，热量总是从高温部位向低温部位传递这种性能称为导热性，而抵抗这种传递的能力称为保暖性。评价这一性能的指标很多，最常见的是导热系数λ(W/m°C)。表示当材料两表面的温度差为1°C，距离为1米时，1小时小时内通过每平方米截面积所传导的热量焦耳数，用λ表示。λ=QL÷(S×△T×t)=通过制品的热量(J)×制品的厚度÷(制品的截面积(㎡)×制品两表面的温差(°C)×时间(h))(W/m°C)

△T=TA－TB

表示材料保暖性能的指标，还有热传导率、绝热指数和绝热率，最常用的是导热系数λ。空气和水的导热系数值分别为0.026和0.697。

各种纤维的导热系数表(室温20°C时)

纤维 λ(W/m°C)

蚕丝 0.05~0.055

棉 0.071~0.075 羊毛 0.052~0.055

黏胶 0.055~0.077

醋酯 0.05

锦纶 0.244~0.337

涤纶 0.084

腈纶 0.051

丙纶 0.221~0.302

氨纶 0.042

由表可知，在室温20°C时水的导热系数值与纤维相比，约大10倍，因此干纤维与湿纤维的导热系数也相差很大，也即，随纺织纤维的回潮率增加，导热系数也随之增高，保暖性下降。如测定时的室温不同，导热系数也不同，室温高，导热系数增高。静止的空气导热系数很低，因此静止空气的热传导性能较差。纺织材料内部如适当地增加静止空气层，或适当地降低纤维制品的体积重量，也能降低导热系数。但空气如产生流动，会加速热的传导，会使材料保暖性恶化，所以材料内的空气层必须是静止空气层，才能改善制品的保暖性。

⑵纤维的耐热性

当纤维受到低于熔点或分解点的高温处理时，纤维的机械性能会逐渐恶化，表现出强度降低，弹性消失等不良现象。恶化的程度随温度的高低，热作用时间的长短而不同。在相同温度下作用相等的时间，恶化程度又随纤维品种的不同而不同。在室温下，纤维内部大分子排列，部分形成整齐的结晶区，这部分的大分子被紧束在一起，使纤维强度高，变形能力差，有类似金属的机械性能；而另外一部分为大分子纷乱排列的无定形区，正是这部分的存在，才使纤维具有弹性和韧性。温度升高，纤维内部结晶部分消减，无定型区部分增大，且使纤维大分子上部分化学键断裂，大分子间的作用力也减弱，使纤维的强度下降，机械性能恶化。

各种主要纺织纤维的耐热性

热老化情况(剩余强度，%)：20°C时

棉100，亚麻100，苎麻100，蚕丝100，黏胶纤维100，锦纶100，涤纶100，腈纶100，玻璃纤维100

在100°C下放20天

棉92，亚麻70，苎麻62，蚕丝73，黏胶纤维90，锦纶82，涤纶100，腈纶100，玻璃纤维100

在100°C下放80天

棉68，亚麻41，苎麻26，蚕丝39，黏胶纤维62，锦纶43，涤纶96，腈纶100，玻璃纤维100

在150°C下放20天

棉38，亚麻24，苎麻12，黏胶纤维44，锦纶21，涤纶95，腈纶91，玻璃纤维100

在150°C下放80天

棉10，亚麻12，苎麻6，黏胶纤维32，锦纶13，涤纶75，腈纶55，玻璃纤维100

耐热与燃烧

棉——150°C分解，275－456°燃烧

亚麻——130°C5小时变黄，200°C分解

苎麻——130°C5小时变黄，200°C 分解

蚕丝——120°C 5小时变黄，235°C分解

羊毛——130°C 分解，205°C 焦化

黏胶纤维——150°C 开始分解

锦纶——锦纶6，215~220°C熔 融 锦纶66，250~260°C熔融

涤纶——255~260°C熔融

腈纶——190~240°C软化

洗涤最佳温度(°C)

棉、亚麻、苎麻、黏胶纤维(90~100)

蚕丝、羊毛(30~40)

锦纶80~85

涤纶70~100

腈纶40~50

由上可知，棉纤维与黏胶纤维的耐热性比亚麻好。蚕丝的耐热性比羊毛好。在合成纤维中，涤纶和腈纶的耐热性比较好，不仅熔点和分解点较高，而且长时间受到较高温度的作用时，强度损失比较少，尤其涤纶耐热性是很好的。在150°C左右加热168小时，颜色不变，强度损失不超过30%，就是在150°C左右加热1000小时，也稍稍有变色，强度为原来的50%。锦纶的耐热性是比较差的。维纶纤维的耐热水性差，而丙纶的耐干热性差。

⑶热塑性

合成纤维受热后，除强度下降外，还会引起热收缩，收缩的大小与纤维种类及其所处的条件不同而有所差异。如锦纶6和锦纶66在饱和蒸汽中收缩率最大，沸水收缩率次之，在干热空气中收缩率最小；而涤纶却在干热空气中收缩率最大，饱和蒸汽中次之，沸水中最小。所以原料检验时间单用沸水的收缩率来表示材料的热收缩是不够全面的。因为在生产使用过程中不可避免地要遇到湿热条件，为防止热收缩，对合成纤维必须进行热定型。把合成纤维加热到玻璃化温度(大多数合成纤维随温度的升高，形态由玻璃态(比较硬)向高弹态、黏流态变化，由玻璃态向高弹态转变的温度)以上并给以一定外力作用，纤维内部大分子之间作用力减小，分子链段开始自由转动，变形能力增大，再冷却并解除外力作用，合成纤维就可在新的分子排列状态下稳定下来，这这种加工称为热定型。热定型效果如何，主要取决于温度和时间。合适的温度在玻璃化温度和软化点之间。

⑷防火性

纤维按其燃烧能力的大小可分为：易燃的(如纤维素纤维、腈纶)，可燃的(如蚕丝、羊毛、锦纶、涤纶、维纶)；难燃的(如氯纶)和不燃的(如石油、玻璃丝)等四种。易燃纤维制成纺织织物易引起火灾。燃烧时聚合物的熔融会严重伤害皮肤。各种纤维可能造成的危害程度与纤维的点燃温度、火焰传播的速度和范围以及燃烧时所产生的热量有关。表达纤维及其制品燃烧性能的指标一般有两种：一种表示纤维容不容易燃烧；另一种表示纤维能否经得起燃烧脂肪前者为评定纤维可燃性指标，如纤维的点燃温度和发火点，后者为评定纤维的耐燃性指标如极限氧指数，极限氧指数LOI是材料点燃后在氧——氮大气里维持燃烧所需的最低含氧量体积百分数。

LOI=O2的体积÷(O2的体积 N2的体积)×100%

纤维的点燃温度 (°C)

棉 400，黏胶纤维420，涤纶450，醋酯475，锦纶6 —— 530，锦纶66——532，三醋酯540，腈纶560，丙纶570，羊毛600

纤维的发火点(°C)

棉花160，羊毛165，黏胶165，精炼丝180，生丝185，柞蚕190，桑蚕茧层190，柞蚕层195

点燃温度愈低，愈易燃烧；发火点愈低，也表示材料易燃，极限氧指数小，材料易燃。在普通空气中，氧气的体积比例接近20%。从理论上讲，纺织纤维的极限氧指数只要超过21%，在空气中就有自灭作用。但实际上，发生火灾时，由于空气对流作用的存在，要达到自灭作用，纤维的氧指数要在27%以上。

提高纤维制品的防燃性有两种途径，一是进行防火处理，二是制造难燃纤维。各种织物的防火整理中，棉和涤纶的防火整理发展最快，主要原因是这两种纤维产量大，且易燃。现在棉防火整理剂常用四烃甲基氯化磷(THPC)、四烃甲基氢氧化磷(THPOH)、和N－甲醇基丙酰胺基磷酸二甲酯(py－rovatex－cp)，它们都是反应助燃整理剂。用这三种整理剂处理后的棉织物，耐洗涤性好，其他性能下降也很少。涤纶纤维的难燃整理，主要在制造中解决，即在熔体中加入难燃剂。难燃纤维有两类：一类是在纺丝原液中加入防火剂，混合纺丝制成，如黏胶纤维、腈纶纤维、涤纶纤维的改性防火纤维；另一类是由合成的难燃聚合物纺制而成，如诺梅克斯(NOmax)、库诺尔(Kynol)、杜勒特(DU－nette)。

诺梅克斯是一种芳香聚酰胺耐高温合成纤维的商品名称，学名为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，简称HT－1纤维。库诺尔是一种有机防火纤维，这种纤维不溶解不熔融，耐热性和难燃性很好，在2500°C的乙炔焰中仅收缩15%，比玻璃纤维的防火性还好，是防火织物理想原料，杜勒特是一种聚酰亚胺纤维，聚酰亚胺是己撑二胺与苯均四酸的聚合物，为提高难燃性，将这种纤维再进行防火整理。这种纤维在短时间内可耐648°C的高温，广泛用作消防服装、工作服、军用服装、帷幕和装饰品等。

由不同纤维制成织物的极限氧指数

织物重(g/㎡) 氧指数(%)

棉 220 20.1

锦纶 220 20.1

黏胶 220 19.7

维纶 220 19.7

羊毛 237 25.2

涤纶 220 20.6

腈纶 220 18.2

丙纶 220 18.6

三醋酯 220 18.4

丙烯腈 220 26.7

共聚纤维

聚氯乙烯 220 37.1

诺梅克斯 220 27－30

库诺尔 238 29－30

棉 153 16 －17

棉 153 26－30

(防火整理)

杜勒特 160 35－38

由涤纶、锦纶等制成的合成纤维织物或针织物，穿着过程中如接触到烟灰的火星、电焊火花或砂轮火花等热体时，可能在织物上熔成洞，这种性能，叫熔孔性。织物抵抗熔孔现象的性能叫抗熔性。

这一指标是织物或针织物的坚牢耐用的一个指标，是织物服用性能的一项内容。

耐光性

纤维及纤维制品在阳光下被照射后，会变黄发脆，强力下降。所以纤维的耐光性能如何，对于室外或野外工作服装特别重要。对一般民用服装也具有一定重要性。因为洗涤后干燥，民间习惯依靠阳光晒干。

日光中占5%，可见光约占40%，红外线约占55%。其中紫外线对纤维的破坏较厉害，尤以波长290~400㎜部分紫外线破坏更大。

日光对纤维的破坏，还视所处季节、海拔高度、离赤道远近而不同。纤维耐光性又视纤维的化学组成、内部结构、吸湿性大小、化学纤维所加的消光剂多少、染料种类、有无颜料和添加剂及断面形状而异。日光对纤维的影响大致有三种情况：

①对强度影响不大的有：涤纶、腈纶、醋酯、维纶等；

②强度明显下降的有：黏胶、酮铵、高模量黏胶纤维、丙纶和氨纶纤维等；

③强度下降且色泽变黄的有：锦纶(变黄)、棉(变黄)、羊毛(染色性减弱)、蚕丝(强度显著下降，且变黄)。

纤维制品的耐光性与厚度关系不大，而与是否受日光直接照射关系极大，如日光照射不直接，而是隔一层玻璃，则日光内波长较短的紫外线被过滤，所以对纤维损伤就少。纤维制品在屋外使用，除受阳光直接照射外，还受风雪、雨露、霉菌、昆虫、大气中各种微粒的磨损以及风吹拂而使纤维制品反复弯曲等等的作用，也会使纤维制品老化，以及机械性能恶化，纤维制品这种抵抗此类破坏的性能称为气候性(weather resistance) 。

带电性

两个物体互相接触，摩擦，会产生静电现象，特别是纤维、塑料等电的不良导体之间、裙子下摆间会相互产生静电吸附而影响步行；由于静电吸附，也使服装容易吸尘、玷污；纺织加工中，如有静电现象，往往会增加生产困难，影响产品质量和产量，还会恶化织物的服用性能。

影响静电的因素有以下几种

①摩擦次数越多，带电量就越多。

②随正压力的增加而增加带电量，摩擦速度增高，带电量也会增加，但并不是无限制地增加，正压力和摩擦的面积也与带电量成正比。

③两种纤维摩擦，它们所带电荷的种类与它们在纤维静电电位序列表的序列有关，在表中左方的带正电，右方带负电，且两种纤维距离愈远，摩擦后的带电量愈大。④空气的相对湿度增加，带电量下降。由于纤维吸湿量增加，纤维电阻值下降，导电性改善，静电现象改善。

⑤空气温度低，纤维的电阻高；温度上升，电阻下降。因此纤维被玷污后，导电性改善，静电现象改善。

锦纶、涤纶等合成纤维，本身电阻高，导电性差，加之吸湿性差，较易产生静电现象，尤其在低温干燥的冬季，静电现象尤为严重。这点，在日常生活中常会感受到。为解决静电现象，常采用以下措施：

①对合成纤维进行暂时性的表面处理，以消除纺织加工中的静电干扰，常用表面抗静电剂，即表面活性剂，它在纤维表面形成一层薄膜，一方面降低表面摩擦系数，

一方面增强纤维表面的吸湿性，以降低纤维表面的电阻，使产生的电荷易于飘散，减少或防止静电现象。因此这种措施必须在车间空气相对湿度充分大时，纤维表面活性才能充分发挥静电作用。

②为使合成纤维织物在穿用过程中无静电干扰，必须使合成纤维及其织物具有耐久性的抗静电性能。常采用混入亲水性纤维进行混纺，含两种以上纤维的复合纺丝、制成外层有亲水性的复合纤维、合纤纺丝时加入亲水性聚合物、将合成纤维织物进行耐久性的亲水性树脂整理等方法来改善纤维的抗静电性能。

在纺纱时，以很小的比例混入金属纤维或导电纤维的抗静电效果较好。

现在所用的金属纤维就是用金属杆抽伸而成直径为8μ或12μ米的金属纤维，现在所用的铬镍不锈钢的纤维以低于0.5%的比例混入纺织纤维进行混纺，抗静电的效果就很好。但如果直径过粗，效果就不理想，曾以直径为35μm的金属纤维，以相同的混纺比进行混纺，但收不到抗静电效果。所以金属纤维粗细，必须符合易于均匀混合的要求，经实践证明，直径为8μm或12μm的金属纤维能符合要求。导电纤维是把碳粉的微粒嵌入涤纶、锦纶等合成纤维表面试制而成，有长丝和短纤维。短纤维可以任何比例与任何天然纤维或合成纤维混纺。这种纤维在空气相对湿度极低的条件下也能发挥抗静电作用，且抗静电作用是永久性的。

,