【正文】 紫外線（UV）可導致皮膚老化變黑生斑，甚至誘發(fā)皮膚癌變，抗紫外纖維便應運而生。日本帝人公司在06年用海島纖維紡絲技術制備出截面直徑為85納米的滌綸長絲納米纖維。（一）陽離子染料可染滌綸纖維（ECDP）在常規(guī)滌綸二元單體的基礎上增加少量5間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉（SIPM）作為第三單體，再增加少量一定分子量的聚乙二醇作為第四單體，通過縮聚方式聚合，并經熔融紡絲所制得的滌綸新品種，就是陽離子染料可染滌綸纖維，也稱為ECDP纖維。氯綸纖維常用于制做防燃沙發(fā)布、床墊布和其他室內裝飾用布、耐化學藥劑的工作服、過濾布、針織品以及保溫絮棉襯料等。一般情況，丙綸纖維的強度較高，～，～。腈綸纖維主要用作毛線、針織物(純紡或羊毛緄紡)和機織物，特別適于室內裝飾物。高強度滌綸可用作輪胎簾子線、運輸帶、消防水管、纜繩、魚網等，也可作電絕緣材料、耐酸過濾布和造紙毛毯等。表26 錦綸纖維的力學性能纖維名稱強度（cN/dtex）伸長度（%）干濕強度比（%）初始模量（cN/dtex）錦綸6普通絲28428090錦綸6強力絲16258090錦綸66普通絲25408090錦綸66強力絲16258090錦綸66短纖維384280908,錦綸纖維的用途很廣，長絲可以做襪子、內衣、運動衫、滑雪衫、雨衣等，短纖維與棉、毛及粘膠混紡后，使混紡織物具有良好的耐磨性和強度。20世紀末終于開發(fā)出了新的溶劑法纖維素纖維紡絲新技術，滿足生態(tài)環(huán)保的要求。～ cN/dtex，斷裂伸長10～30%，～，～，～。苧麻纖維較粗，～，因此在苧麻織物服用過程中會出現(xiàn)刺癢問題。繭絲線密度及線密度變異系數(shù)對繅絲、絹紡工藝的影響很大。桑蠶絲和柞蠶絲作為長絲紗，主要用于長絲類絲綢產品的生產。兔毛紡織生產中使用的主要是安哥拉兔毛。腔毛是指連續(xù)空腔長度在50μm以上，腔寬的一處等于或超過纖維直徑I／3的羊毛纖維。羊毛長度與羊的品種、年齡、性別、飼養(yǎng)條件、纖維生長部位、剪毛次數(shù)和季節(jié)等因素有關，羊毛纖維長度范圍很廣。二、毛纖維毛纖維是生產高檔紡織品的纖維原料，紡織上使用最多的是羊毛(綿羊毛)，山羊絨、綿羊絨、馬海毛、牦牛毛、兔毛、駱駝毛等用量較少。棉纖維的含水率原棉所含水分多少習慣上用含水率表示。表24 長絨棉和粗絨棉的主要品質特性指標品種纖維長度(m)線密度(dtex)斷裂強度(cN/dtex)斷裂伸長(%)適紡線密度(tex)細絨棉23～33～～6～1110～100長絨棉33～39～～6～1110以下粗絨棉15～23～～6～1128以下棉纖維的組成與形態(tài)結構棉纖維的橫截面呈扁平或腰圓形，內有中腔，部分棉纖維是中腔閉合的中空纖維；面纖維的縱向有天然轉曲，轉曲的方向沿纖維軸有時左旋，有時右旋，這種天然轉曲是在棉纖維生長過程中自然形成的（圖24）。有色纖維在色紡或色織產品中使用，可以大大減輕紡織品印染加工對環(huán)境造成的不利影響。靜電對紡織加工將產生不利影響。表23 常規(guī)紡織纖維的熱轉變溫度紡織纖維玻璃溫度(℃)軟化點(℃)熔點(℃)分解點(℃)棉———150羊毛———130蠶絲———235粘膠纖維———260300錦綸64570180215220—錦綸664580225255—腈綸Tg1=80100 Tg2=140150190240—280300滌綸6781240258264—維綸85干態(tài)：220230水中：110——丙綸18145150163175—氯綸708090100190210—纖維材料的熱定形纖維材料內應力的存在對紡織加工將產生不利影響，也影響最終產品的尺寸和形態(tài)穩(wěn)定性，因此在紡織加工中必須對纖維、紗線或織物進行熱定形，即通過熱、濕、外加張力等綜合作用，使纖維材料在較短時間內消除內應力的工藝加工過程。℃)；棉纖維的比熱容較小，～(g吸濕會使紡織纖維的彈性降低，受到外力時容易產生不可回復的意外變形。斷裂伸長率紡織纖維的斷裂伸長率是指纖維由拉伸開始至斷裂時的絕對伸長值與試樣夾持距離之比的百分率。為了改善化纖產品的服用性能和風格，在化纖長絲中出現(xiàn)了混纖絲、竹節(jié)絲等新型紡織原料，其纖維線密度變化呈現(xiàn)出多樣性。一般棉纖維、化學纖維的短纖維習慣用號數(shù)(tex)來表示纖維的粗細。平均長度：是指纖維長度的平均值。為了對纖維材料的上述性能進行表達、研究和比較，我們把與此相關的纖維形態(tài)結構特征、纖維力學性能和纖維物理、化學性能統(tǒng)稱為纖維的性能。為了充分研究纖維材料的各種性質與性能，可以根據研究的需要對其結構層次進行劃分。(a)取向度和結晶度 (b)取向度和結晶度 (c) 大分子折疊結較低纖維結構 較高纖維結構 晶纖維結構圖23 纖維的超分子結構(三)纖維的大分子結構高聚物大分子都是由許多相同或相近的單基經過化學健或極性分子間的作用力結合而形成的長鏈分子。④化學鍵：少數(shù)纖維大分子之間含有的橋側基，如羊毛纖維中的二硫鍵將兩個大分子主鏈用化學鍵連接起來。不同品種的纖維，在縱向形態(tài)、橫截面形態(tài)、表面形態(tài)方面存在一定差異，尤其是各類天然纖維都各自具有獨特的形貌特征。(a) 網狀型 (b) 枝杈型 (c) 直線型圖21 纖維的長鏈分子⑶高分子化合物中含有單基的數(shù)目稱為聚合度。植物纖維：植物纖維是指從自然界生長的植物中提取的纖維，其中有從種子殼內采收的棉纖維，有從植物莖桿上剝取韌皮制得的韌皮纖維，也有用植物的葉制取的葉纖維。在本書中，“纖維材料”的含義與“紡織纖維材料”“紡織材料”意義基本等同，主要是指可進行紡織加工、用于制作紡織品的纖維材料，一般須滿足以下條件：①滿足紡織產品使用功能的要求；②具有某些特定的物理和化學性能，可以進行物理和化學的加工；③生產成本較低，產量較大，能以較低的價格大量地供應紡織工業(yè)生產。例如，動物身上的毛纖維、桑蠶吐出的蠶絲、蜘蛛編網的蜘蛛絲、棉花苞中的棉纖維等材料都具有這種特征。如果根據纖維的長度來分類，可以分為長絲纖維和短纖維。繭子是蠶寶寶由體內絹絲腺分泌作成的，人們抽取其絲而獲得品質極高、性能優(yōu)良的桑蠶絲。在紡織科學與工程中，可以從纖維的形態(tài)結構、纖維的超分子結構、纖維的大分子結構等層面來認識纖維材料的結構以及結構與性能的關系，為科學、理性地進行紡織品的設計和加工，提供科學依據。它是指高分子材料中大分子堆砌和排列的狀態(tài)，主要包括大分子間的作用、凝聚狀態(tài)和大分子的取向。反之，紡織纖維中大分子排列呈雜亂無章的狀態(tài)稱為非結晶態(tài)，呈現(xiàn)非結晶態(tài)的區(qū)域叫做非結晶區(qū)。如錦綸分子式為：單基的化學結構、官能團的種類決定了纖維的耐酸、耐堿、耐光以及染色等化學性能。微原纖內的基原纖之間存在一些縫隙和孔洞，也可能攙填一些其他分子的化合物。不同的纖維，具有不同的纖維長度和細度，而且其長度和細度的分布也是不均勻的。對于化學纖維來說，用等長切斷方法可以制造各種長度規(guī)格的化學短纖維。⑶公制支數(shù)(Nm)公制支數(shù)指在公定回潮率條件下，質量為1g的纖維所具有的長度米數(shù)。 圖25 纖維的截面形態(tài)紡織纖維的表面形貌所謂纖維形態(tài)、表面和空間結構的形貌是纖維材料重要的形貌特征。在數(shù)值上，初始模量為纖維應力──應變曲線起始段(1%應變處)直線部分切線的斜率，單位為cN／dtex。標準回潮率和公定回潮率紡織纖維材料回潮率的測定方法主要采用烘箱法，其測試結果又與纖維的取樣方法、大氣溫濕度、試樣平衡條件、烘燥溫度、稱量等測試條件有關。此時受外力作用，纖維只能通過其非晶區(qū)分子鍵長、鍵角的變化而產生很小的變形，外力去除后變形又立刻回復，具有一般固體材料的彈性變形特點，這種物理狀態(tài)被稱為玻璃態(tài)。一方面，由于合成纖維具有潛在的收縮能力，因此在紡織生產中必須考慮到熱收縮對生產工藝和產品質量的影響，熱收縮率及其變異系數(shù)過大會降低織物質量，如布面不整、門幅不齊、經緯密度和單位面積質量的偏差過大等。⑵使纖維周圍空氣電離。如果纖維表面凹凸不平，反射光線將沿著不同的反射角度進行反射，形成漫反射光；③來自纖堆內部的散射反射光：投射到纖維上的光線，有一部分光線經折射后進人纖維內部，并在纖維內部的某一界面上一次或多次地形成反射和折射，最終又沿不同角度從纖維表面反射出來，形成來自纖維內部的散射反射光；④透射光：進入到纖維內部的光線，其中有一部分光線經過一次或多次折射后透過纖維，成為透射光。棉纖維成熟度檢驗方法有腔寬——壁厚對比法、偏振光法、氣流儀法等。原棉含水率測試方法有烘箱法、電測(快速測濕)法等。不同品種羊毛的品質質量有很大的差異，即使是同一品種的羊，其不同部位羊毛毛叢形態(tài)和品質也有一定的差異。根據羊毛卷曲數(shù)和卷曲波幅不同，羊毛卷曲分為弱卷曲、常規(guī)卷曲和強卷曲三種類型。山羊絨按其色澤可以分為紫絨、青絨和白絨三種類型，以白絨最為珍貴。兔毛纖維表面光滑，卷曲很少，波幅很淺，纖維之間抱合性能很差。脫去表面絲膠后的繭絲內單絲的橫截面一般呈半橢圓形或略帶圓角的三角形。蠶絲纖維斷裂強度和斷裂伸長率繭絲纖維具有高強度、高伸長的力學特性，～／dtex，斷裂伸長率為15%～25%。苧麻剛度高、硬挺、不粘身，適宜制作夏季衣料。醋酯纖維化學組成和結構已起了變化，不同于纖維素，所以性能與纖維素纖維差異較大。二、合成纖維（一）錦綸──聚酰胺纖維錦綸纖維是指用聚酰胺高分子化合物用熔融紡絲法制成的。；軟化點為238～240℃，熔點為255～260℃，安全熨燙溫度為135℃。腈綸纖維存在著空穴，空穴的大小和多少影響著纖維的比重、吸濕性、染色性和機械性能。維綸纖維的性質與棉花很相似，有合成棉花之稱。丙綸的吸濕性很差，在標準大氣條件下，回潮率幾乎為“零”。柔性軟鏈段由脂肪族聚酯或聚醚組成，可以看作是一個容易伸展的彈簧，而剛性鏈段是由氨基甲酸酯和脲基所組成，如同一個剛性小球。PTT纖維兼具聚酰胺和聚酯的優(yōu)點，既有聚酯的耐化學性又有聚酰胺纖維的良好回彈性，還具有良好的抗污性、易染性、耐磨性。其抗靜電效果顯著、耐久，具有實用性。滿足上述三個條件生產出來的纖維稱為綠色環(huán)保纖維。近年在無機類中，納米材料的應用又異軍突起。④生物適應功能：如抗菌性、芳香性、生體適應性、人工透析性、生物吸收性、生物相容性等。聚氨酯彈性纖維一般不單獨使用，而是少量地摻入織物中。（六）氯綸──聚氯乙烯纖維由氯乙烯作原料制成的合成纖維，中國稱為氯綸。維綸短纖維大量用于與棉粘膠纖維混紡或與其他纖維混紡或純紡，制作外衣、汗衫、棉毛衫褲、運動衫等針織物。腈綸纖維的彈性恢復率低于錦綸、滌綸和羊毛。滌綸纖維具有優(yōu)良的物理力學性能和服用性能，見表22。錦綸的彈性模量較低，在小負荷下容易變形，所以錦綸所制服裝容易變形，這是錦綸纖維的一大缺點。銅銨纖維的性能比粘膠纖維優(yōu)良，它可以制成非常細的纖維，為制作高級絲織品提供原料。亞麻纖維縱向表面有細紋路，稱為豎紋，還有橫節(jié)或X形節(jié)(160～320個/cm)，橫截面呈多角形，以五角形或六角形為多，有明顯的中腔，細胞壁較厚，中腔較小，圖214亞麻莖的斷面，從中可見亞麻纖維的多角形中腔的斷面。自然界麻纖維種類繁多，但服裝面料生產仍以苧麻、亞麻纖維為主，苧麻和亞麻纖維的性能見表25。堿作用于絲素可使其膨脹溶解，它對絲素的水解作用，主要取決于堿的種類及堿液的pH值、濃度、溫度等。牦牛毛多數(shù)是黑色或黑褐色，我國甘肅產的白色牦牛絨屬珍品，利用牦牛毛的自然色澤，能夠進行符合現(xiàn)代環(huán)保要求的綠色紡織品生產。是一種高檔紡織原料，纖維性能與綿羊毛有些相似，但也有其獨特的性能。羊毛纖維的氈縮性在濕、熱和機械力的反復作用下，羊毛纖維集合體中纖維相互穿插、纏結，集合體被逐漸收緊，這種現(xiàn)象被稱作氈縮性。圖28. 羊毛纖維的形態(tài)結構 圖29 羊毛纖維的細觀結構羊毛的細度：羊毛細度可以用直徑表示，測量羊毛細度的方法主要是顯微鏡投影儀法。原棉中的疵點和雜質對紡紗質量和紡紗工藝都有十分重要的影響。過去習慣用公制支數(shù)作為細度指標。通常，紡織纖維長期經受日光照射后，纖維的色澤變差(泛黃或變色)，力學性能降低(如強度下降)，產生光照老化現(xiàn)象。同時借助纖維表面潤滑劑的作用減輕其摩擦作用。體積比電阻指電流通過長度為lcm，截面積為1cm2纖維集合體時的電阻值。③黏流態(tài)與流動溫度(熔點)：隨著溫度進一步升高，纖維分子熱運動的能量進一步增大，并達到整個分子運動所需要的能量，此時不僅分子鏈段可以運動，而且整個分子鏈開始運動，纖維材料由固體逐漸變?yōu)轲ば粤鲃拥囊后w。在國內外貿易中，為了對紡織材料(如纖維、紗線和織物)準確計重、合理計價，各國和國際標準化機構都以頒布實施標準的方式，統(tǒng)一規(guī)定了紡織材料的回潮率，即公定回潮率。彈性變形彈性變形指當引起變形的外力去除后纖維能夠回復的那一部分變形。根據紡織纖維拉伸特性不同，可以將纖維分為多種類型。⑸直徑(μm)如果纖維截面形狀接近于圓形，可以用投影法測量纖維的直徑，來表示纖維粗細。纖維的線密度是指單位長度纖維所具有的重量，一般線密度越大則纖維越粗，線密度越小則纖維越細，這樣我們可以很直觀地將纖維線密度與纖維的粗細度聯(lián)系起來，并通過比較幾種不同纖維的線密度大小就可判斷比較不同纖維的粗細大小。天然短纖維的長度是在一定范圍內隨機分布的。不同種類的紡織纖維，其結構層次并不相同。如果一個大分子中單基重復的次數(shù)或其聚合