第一章 服装用纤维原料

　　1. 纤维和纺织纤维的定义及其服装用纤维应具备的条件。

　　纤维：是指直径数微米到数十微米，长度比直径大几十倍甚至一千倍以上的细长而柔软的物体。

　　纺织纤维：具备一定纺织加工性能和使用性能的纤维称为纺织纤维。

　　服装用纤维：是长度比细度大很多倍，且具有一定强度、细度、韧性、可纺性以及美感等服用性能的纤细柔韧的线状材料。必须具备下列条件：

　　(1) 具有适当的长度和细度，这样才能依靠纤维间的摩擦力使其相互抱合，纺制成纱。从提高纺纱质量角度考虑，希望纤维长度要长些，细度要细些，纤维的长度偏差和细度偏差要小些。

　　(2) 具有一定的柔软性和弹性，要容易产生变形，又有良好的恢复变形的能力，以满足人们在服用过程事的需要。

　　(3) 具有一定的强伸度，以能够承受适当的拉伸、扭转、摩擦等力的作用，提高服用面料的耐久性 ( 结实程度 ) 。

　　(4) 具有一定的保暖性，以保护人体免受外界气候环境的影响，并将人体表面空气的湿度维持在适当的范围内，起到御寒的作用。

　　(5) 具有一定的吸温性，能够及时吸收人体排出的汗液，调节人体表面空气的湿度，使服用面料具有舒适性;同时便于服用面料的染色和印花。

　　(6) 具有一定的化学稳定性，对光、热、酸、碱等具有一定的耐受力，使面料在服用过程不易受到破坏。

　　2. 简述服装用纤维的分类。

　　按服用纤维的来源将纤维分为天然纤维和化学纤维两大类，前者来自于自然界的天然物质, 即植物、动物和矿物质;后者通过化学方法人工制造而成，并根据原来和制作方法的差异又区分为再生纤维(人造纤维)和合成纤维。再生纤维是以天然高聚物(如木材屑、甘庶渣、棉短绒、动物纤维等)为原料，经纺丝加工制成的纤维。合成纤维以石油、煤、天然气及一些农副产品中所提取的小分子为原料, 经人工合成得到高聚物，再经纺丝形成的纤维。

　　按照纤维长度进行分类, 分为长丝和短纤维两大类。若纤维长度达到几十米或上百米时称为长丝, 如茧丝的平均长度为800-1000米，而化学纤维的长度可以不受限制。长度较短的纤维称为短纤维, 如棉纤维的长度一般为10-40mm，毛的长度一般为50-75mm。化学纤维可以根据需要切断成短纤维, 如棉型化纤短纤维, 长度为30-40mm，用于仿棉或与棉混纺;毛型化纤短纤维，长度为75-150mm，用于仿毛或与毛混纺;中长型化纤短纤维长度为40-75mm，主要用于仿毛织物。

　　3. 根据原料来源的不同，纤维是如何分类的?

　　天然纤维和化学纤维。天然纤维是从自然界或人工养育的动植物上直接获取的纤维。化学纤维是以天然或人工合成的高聚物为原料，经特定的加工制造出来的纤维，分为再生纤维和合成纤维两大类。再生纤维是以天然高聚物为原料，经纺丝加工制成的纤维。合成纤维以石油、煤、天然气及一些农副产品中所提取的小分子为原料，经人工合成高聚物，再经纺丝形成的纤维。

　　5. 何谓纤维结构，研究纤维结构的目的是什么?主要有哪些纤维结构?

　　纤维结构：是指组成纤维的纤维结构单元相互作用达到平衡时在空间的几何排列。

　　研究纤维结构的目的：通过了解结构与性能关系，以便我们正确选择和使用纤维，更好地掌握生产条件，并提通过各种途径改变纤维结构，有效地改变性能，设计并生产具有指定性能的纤维和纺织产品。

　　大分子结构：化学组成、单基结构、端基组成、聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性等

　　超分子结构：晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、取向度、侧序分布等。

　　形态结构：纵横向几何形态、径向结构、表面结构、孔洞结构等

　　微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构。如微纤、微孔、孔洞结构等。

　　宏形态结构：用光学显微镜能观察到的结构。如皮芯结构、截面形态。

　　6. 解释分子取向度与结晶度的区别?分子的取向主要纤维的什么物理性能?为什么?如何改善纤维的取向?

　　取向度：指纤维中大分子排列与纤维轴向平行的程度。

　　结晶度：指纤维中大分子有序排列的程度。

　　两者没有必然的关系。

　　分子取向主要影响纤维的强力，取向度高，沿纤维轴向排列的分子链就多，能承受的外力就大，因此纤维强力就高。

　　拉伸纤维可提高纤维的取向度。

　　7. 纤维大分子中结晶区和非晶区的特点。

　　晶区特点：

　　(1)大分子链段排列规整;

　　(2)结构紧密，缝隙，孔洞较少;

　　(3)相互间结合力强，互相接近的基团结合力饱和。

　　非晶区特点：

　　(1)大分子链段排列混乱，无规律;

　　(2)结构松散，有较多的缝隙、孔洞;

　　(3)相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。

　　8. 简述分子间作用力产生的原因及其影响因素。

　　产生原因如下表：

　　表1-1 分子间作用力产生原因及其特点

　　影响因素：

　　(1)单基化学组成(原子团多少、极性集团数目、极性强弱)

　　(2)聚合度

　　(3)分子间距离

　　9. 试述纤维内部结构状态对纤维基本性能的影响?

　　纤维结构：是指组成纤维的纤维结构单元相互作用达到平衡时在空间的几何排列。

　　大分子结构：化学组成、单基结构、端基组成、聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性等

　　超分子结构：晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、取向度、侧序分布等。

　　形态结构：纵横向几何形态、径向结构、表面结构、孔洞结构等

　　微形态结构：用电子显微镜能观察到的结构。如微纤、微孔、孔洞结构等。

　　宏形态结构：用光学显微镜能观察到的结构。如皮芯结构、截面形态。

　　单基的化学结构、官能团的种类决定了纤维的耐酸、耐碱、耐光、吸湿、染色性等，单基中极性官能团的数量、极性强弱对纤维的性质影响很大。 例：大分子亲水基团的多少和强弱—→吸湿性 ;分子极性的强弱—→电学性质

　　聚合度：n→临界值，纤维开始具有强力;n↑，纤维强力↑(∵n↑,大分子间的结合键↑结合能量变大);但增加的速率减小;n至一定程度，强力趋于不变。 n低时，一般来说，纤维的强度低些，湿强度也低些，脆性明显些。n的分布：希望n的分布集中些，分散度小些，这对纤维的强度，耐磨性、耐疲劳性、弹性都有好处。 制造化纤时，要控制n的大小。 n太小——强度不好;n太大——纺丝困难。常用纤维的n： 棉、麻的聚合度很高 ，成千→上万; 羊毛 576; 蚕丝 400;粘胶： 300-600;一根纤维中各个大分子的n不尽相同，具有一定的分布→高聚物大分子的多分散性。

　　结晶度对纤维结构与性能的影响： 结晶度增加，纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺寸稳定性、密度等增大;纤维的吸湿性、染料吸着性、润胀性、柔软性、化学活泼性变差。 结晶度减小，纤维吸湿性增强，容易染色;拉伸强度较小，变形较大，纤维较柔软，耐冲击性，弹性有所改善，密度较小，化学反应性比较活泼。

　　取向度与纤维性能间的关系：取向度大，大分子可能承受的轴向拉力也大，拉伸强度较大，伸长较小，模量较高，光泽较好，各向异性明显。

　　结晶与取向是两个概念，结晶度大不一定取向度高，取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝，一般说来，结晶度高，取向度也高。

　　10. 为什么不用纤维横截面面积而用线密度来描述纤维细度?

　　因为大部分纤维的横截面是非圆形的，且不规则，面积不易计算。