【技术连载】《纺织材料学》-第一章-1

第一章 纤维的分类及发展

纤维是纺织材料的基本单元。

第一节 纤维及其分类

一、纤维定义与要求

纤维通常是指长宽比在 103 倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体。

由于纤维大都用来制造纺织品，故又称纺织纤维。纤维不仅可以纺织加工，而且可以作为填充料、增强基体，或直接形成多孔材料，或组合构成刚性或柔性复合材料。

作为纺织纤维必须具有一定的物理、化学和生理性质，以满足工艺加工和人类使用时的要求。

二、纤维的分类与命名

1．天然纤维

2．化学纤维

凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料，经过人工加工制成的纤维状物体统称为化学纤维。

其最为主要的特征是在人工条件下完成溶液或熔体→纺丝→纤维的过程。

3．其他分类

对长度与细度有棉型（38~51mm）、毛型（64~114mm）、丝型（长丝）、中长型（51~76mm）、超细型（<0.9dtex）之分。

对截面形态有普通圆形、中空和异形纤维以及环状或皮芯纤维。

对卷曲有高卷曲、低卷曲、异卷曲、无卷曲之分。

差别化纤维；高性能纤维；功能或智能纤维。

按加工方式对天然纤维有不同初加工和改性的纤维。

化学纤维有高速纺丝、牵伸丝（DTY）、预或全取向丝（POY 或 FOY）、变形丝等。

按纤维资源状态可分为大宗纤维和特种纤维。

第二节 各类常用纤维简介

一、天然纤维素纤维

1．棉

（1）棉纤维的组成与特征

棉纤维长于棉籽上，先生长变长（增长期），后沉积变厚至成熟（加厚期）的单细胞物质。

棉纤维为多层状带中腔结构，稍端尖而封闭，中段较粗，尾端稍细而敞口，呈扁平带状，有天然的扭转，称“转曲”。截面常态腰圆形，中腔呈干瘪状。

（2）棉的分类

陆地棉。 海岛棉。粗绒棉。

按棉纤维的成熟度，即纤维胞壁的增厚的程度，可分为成熟棉、未成熟棉、完全未成熟纤维（死纤维）和过成熟棉及完全成熟棉。

按棉花色泽可分为白棉、黄棉和灰棉。

按初加工方法可分为锯齿棉和皮辊棉。

棉纤维的其它变化品种和近亲有彩色棉、转基因棉、木棉。

彩色棉是指天然生长的非白色棉花。天然彩色棉的培育和应用在发展。已培植出棕、绿、红、黄、兰、紫、灰等多个色泽品系，但色调偏深、暗。目前彩色棉一般采用与白棉的混纺加工，以增加色泽、鲜艳度和可纺织加工性。

转基因棉是借助转基因技术得到的棉花新品种。将转基因、分子标记等生物技术应用在棉花育种和生产中，目的在于提高棉花的产量、质量和抗病虫害能力。

（3）木棉

木棉纤维是单细胞纤维，属果实纤维。纤维长8~32mm，直径约15~45μm，为表面光滑、无转曲，截面为大中腔、圆形的管状物。中腔的中空率达80~90％，见图 1-3(b)。

2．麻

麻的大类分类十分简单，以纤维所在的植物部位分类，如韧皮纤维和叶纤维等。

（1）组成与性质

（2）苎麻

苎麻为中国原产地麻纤维，称为“中国草”，也称白苎、绿苎、线麻和紫麻，为多年生宿根植物。

苎麻单纤维较长，可单纤维纺纱。

（3）亚麻

亚麻也称鸦麻、胡麻，分纤用、油用、纤油两用三类，均为一年生草本植物，我国主要产地在黑龙江。 “打成麻”，其截面中约有10~20根单纤维的工艺纤维。

（4）黄麻与红麻

黄麻为一年生草本植物，生长于亚热带和热带。黄麻纤维单根短，必须采用工艺纤维纺纱。黄麻纤维吸湿后表面仍保持干燥，但吸湿膨胀大并放热。

红麻又称槿麻或洋麻，习性及生长与黄麻十分相近。红麻的单细胞纤维亦很短，截面为多角形或近椭圆形，中腔较大。黄麻和红麻纤维的种植与生长容易且高产，但纤维的柔软化和细化是其质量、经济价值提升的关键。否则只能是低档的包装、地毯底布，或混纺纤维制品的原料。

（5）大麻

大麻又称火麻、汉麻。生长和放置中极少虫害，十分奇特。大麻单纤维表面粗糙，有纵向缝隙和孔洞及横向枝节，无天然转曲。大麻横截面有多种形态，如三角形、长圆形、腰圆形等，且形状不规则。大麻单纤维的细度和长度与亚麻相当，需工艺纤维纺纱。

（6）罗布麻

罗布麻又称野麻、茶叶花，是一种野生植物纤维。由于它适宜在盐碱、沙漠等恶劣的环境中生长。因纤维较短粗，还是需工艺纤维纺纱，主要用于服用纺织品。

3．叶纤维

（1）剑麻

剑麻纤维取自于剑麻叶，主要在热带地区种植。

（2）焦麻

焦麻也是多年生热带草本植物，主要为菲律宾的马尼拉麻。

4．竹纤维

竹纤维是利用机械方法来粉碎、分离，并配以物理化学方法剔除竹中的木质素、竹粉、果胶等物质，制取竹纤维，是原生纤维物质。

竹纤维本身也主要为纤维素物质，因此可以制成竹浆粕，制造粘胶类纤维。这同棉浆、木浆粘胶是一样的，已不再具有原天然纤维的结构特征，甚至某些组成成分特征。

编辑：纺织大学堂

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