针织大圆机保全工技能鉴定培训教材
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第二节 针织常用纤维的性能与代号

一、常用纤维的特性

(一)棉纤维

常用棉纤维可分为细绒棉和长绒棉。

1.棉纤维的组成

棉纤维主要组成物质是纤维素,另外还含脂肪、蜡质、糖分、氮物质、灰分、蛋白质等纤维伴生物,其各物质含量如下:

2.棉织物的服用特性

外观自然朴实,手感柔软,吸湿能力强,透气性好,无闷热感。缺点是棉织物弹性较差,穿着时易起皱,易烂。

3.棉纤维的特性

(1)物理特性。密度为1.54~1.55g/cm3,单纤维强力为2.54~4.9cN,断裂伸长率为7%~12%,回潮率为7%~9%。

(2)化学性质及适用染料。耐碱不耐酸,在强酸的作用下会水解。在强碱的作用下,棉织物强力下降。常用20%的烧碱溶液对棉织物进行“丝光”处理,得到的棉织物具有良好的光泽。其适用染料有活性染料、硫化染料、直接染料、士林染料等。

(二)毛纤维

纺织常用毛类纤维是绵羊毛,通称羊毛,另还有驼毛、兔毛等。

1.毛纤维的组成

羊毛的主要组成物质是蛋白质,是天然的蛋白质纤维。

2.羊毛织物的服用特性

保暖性好,手感柔软,其公定回潮率可达15%,因此毛织物制成的服装穿着舒适、透气、挺括,不易起皱。

3.羊毛纤维的特性

(1)物理性能。强力为6.66~18.66cN,公定回潮率为15%,断裂伸长率为42.50%。

(2)化学性质及适用染料。羊毛耐酸不耐碱,在5%的烧碱液中,温度达到100℃时易溶解;不耐氧化,尤其是含氯漂白剂。其适用染料有酸性、中性、直接染料等。

(三)丝纤维

常用的丝纤维为桑蚕丝和柞蚕丝两种。

1.丝纤维的组成

桑蚕吐丝液凝固而成的含有丝纤维的蚕茧,属蛋白质纤维。蚕茧经缫丝、脱胶后加工得到的单根丝纤维称为直丝,其成分中97%为蛋白质。

2.丝织物的服用特性

蚕丝具有柔软舒适的触感,夏季穿着凉爽,冬季穿着温暖。可加工成各种厚度和风格的织物,可薄如蝉翼或厚如毛呢,吸湿透气好,可染性好,色泽鲜艳。蚕丝制品的缺点是易起皱、易虫蛀和易发霉。

3.丝纤维的特性

(1)每只蚕茧丝长度为700~1000m,纤度不均为0.1~0.3旦,公定回潮率为11%。

(2)化学特性。蚕丝耐酸不耐碱,碱对蚕丝有较大的破坏作用,丝纤维在碱液中会迅速溶解。氧化剂对丝纤维有破坏作用,温度在170℃以上时蚕丝会泛黄,洗涤时应避免使用碱性洗涤剂。

(四)麻纤维

纺织行业中使用较多的有苎麻、亚麻、黄麻、剑麻、大麻等。苎麻是针织生产中采用最多的原料。

1.麻纤维组成

麻纤维的主要化学组成为纤维素,并含有一定数量的半纤维素、木质素、果胶等。由于麻纤维有苎麻、亚麻、黄麻、剑麻、大麻、洋麻、罗布麻等很多种类,不同麻纤维的化学组成也有较大差别。

2.麻织物的服用特性

(1)麻纤维具有干爽、利汗、舒适、抗菌、自然、粗犷、古朴等特点。

(2)麻纤维吸湿性好,散湿放热快,不易产生静电;能迅速摄取皮肤的水分与热量,向体外散发,所以穿着凉爽,出汗后不贴身。麻纤维的抗紫外线能力比棉纤维强,非常适合作为夏季服装用料。但麻纤维刚性大,可挠性和柔软性差,因此麻织物有刺痒感。

3.麻纤维的特性

麻纤维较脆软,折叠处容易断裂,弹性差,织物不耐磨,易折皱和吸色性差等。

(五)涤纶

1.涤纶的来源

涤纶是聚酯纤维的中国商品名,是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯)为原料合成的纤维。涤纶发展速度快、产量高、应用广泛,被喻为化学纤维之冠。

2.涤纶的特性

(1)涤纶具有高的弹性和回复性,面料挺括、不易起皱、保型性好、手感滑爽、强度高、耐磨性好,产品结实耐用。

(2)涤纶的公定回潮率为0.4%,因此吸湿性差、导热性差,故穿着闷热、有不透气感、易产生静电、易吸附灰尘、起毛起球严重。因水分子和染料难于进入纤维内部,所以涤纶不易染色,需采用特殊的染料、染色方法和设备,适用分散染料、阳离子染料。涤纶耐酸,但不耐浓碱长时间高温处理。涤纶耐热性比一般的化学纤维高,软化温度为230℃,熨烫温度为140~150℃,熨烫效果持久,但温度过高会产生极光效应。

(六)腈纶

1.腈纶的来源

腈纶是聚丙烯腈纤维的中国商品名,是以丙烯腈为主要原料(含丙烯腈85%以上)制成的纤维。

2.腈纶的特性

(1)腈纶柔软、蓬松、保暖性好,很多性能与羊毛相似,因此有“合成羊毛”之称。与羊毛相比,腈纶具有质轻、价廉、耐晒、不霉不蛀、洗可穿性好等优点,且染色性好,色彩鲜艳,适用阳离子染料染色。

(2)腈纶热导率低,纤维蓬松,保暖性好;腈纶的吸湿性较涤纶好,但较锦纶差,穿着舒适性欠佳,其公定回潮率为2%左右;制品易产生静电,易吸灰,易起球,降低了腈纶的美观性。腈纶的强度、耐磨性和耐疲劳性是合成纤维中较差的一种。但腈纶耐日光性突出,是常用纤维中最好的。腈纶化学稳定性较好,但浓酸强碱会使其破坏,使用强碱和含氯漂白剂时需小心。腈纶对热较敏感,熨烫温度应在130℃以下,因其热弹性好可用于膨体纱的加工。

(七)锦纶

1.锦纶的来源

锦纶是聚酰胺纤维的中国商品名,是以聚己内酰氨为主要原料制成的合成纤维,俗称尼龙。

2.锦纶的特性

(1)锦纶弹性好,回复性好,面料不易起皱。但纤维刚度小,与涤纶相比保型性差,外观不够挺括,很小的拉伸力就能使面料变形走样,但它随身性好,是制作适合各种体形弹性服装的好材料。

(2)锦纶的缺点与涤纶一样,吸湿性和通透性较差,穿着较为闷热,锦纶的公定回潮率为4%,在干燥环境下,易产生静电,短纤维织物易起毛、起球。改性锦纶利用芯吸作用来改善其吸湿性能。锦纶的比重较小,比棉小35%,穿着轻便。锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好,且耐磨性居所有纤维之首。锦纶面料可以机洗,并且易洗快干。锦纶洗涤时水温不宜过高,在高温下易变黄;锦纶耐热性不如涤纶,熨烫温度应控制在140℃以下。锦纶耐光性差,阳光下易泛黄、强度降低。锦纶耐碱不耐酸,对氧化剂敏感,尤其是含氯氧化剂。锦纶对有机萘类敏感,所以锦纶制品存放时不宜放卫生球。适用染料为中性染料、部分分散染料。

(八)氨纶

1.氨纶的来源

氨纶是聚氨酯系纤维的中国商品名,是一种高弹性纤维。世界上通称为“斯潘德克斯”(Spandex),美国杜邦公司将其商品名注册为“Lycra”(莱卡)。

2.氨纶的特性

氨纶纵向平滑,截面是不规则的圆形或土豆形,具有高弹性、韧性和高回复性,具有很大的轴向伸长性,即在较小的外力作用下能产生较大的伸长;在较大的负荷下,其急弹性回复大,弹性伸长可达6~8倍,回复率100%,产品穿着舒适,运动自如,具有极大的附和性,穿着没有束缚感、服用性好,含有氨纶纤维的内衣拥有“第二肌肤”的美誉。氨纶的优良性能还体现在良好的耐气候性和耐化学药品性,在寒冷、风雪、日晒情况下不失弹性;抗霉、抗虫蛀及抗绝大多数化学物质和洗涤剂,但氯化物和强碱会造成纤维损伤。氨纶面料时可机洗,水温不宜过高,氨纶耐热性差,熨烫时一般要采用低温快速熨烫,熨烫温度为90~110℃。

(九)黏胶纤维

1.黏胶纤维的来源

黏胶纤维是以木材、棉短绒、甘蔗渣、芦苇等为原料,经物理化学反应制成可溶性纤维素纺丝溶液,然后经喷丝孔喷出凝固而成的纤维。根据纤维长度的不同可分为棉型黏胶纤维(称为人造棉)、毛型黏胶纤维(称为人造毛)和黏胶长丝(称为人造丝)。

2.黏胶纤维的特性

(1)黏胶纤维具有丝的外观和垂感,虽不如蚕丝光泽柔和悦目,但光亮美观。黏胶纤维染色性好,色彩纯正、艳丽,色谱齐全,适用染料与棉相同,可以染成各种鲜艳的颜色。面料不易产生静电,不起毛起球。缺点是面料弹性差,起皱严重且不易回复,尺寸稳定性差。

(2)黏胶纤维柔软平滑,吸湿透气性良好且优于棉纤维,公定回潮率为13%左右,是常见化学纤维中吸湿能力最强的纤维。黏胶导热性好,穿着凉爽舒适,尤其适宜在气候炎热的地区穿着。黏胶纤维最大的缺点是强度低、耐用性差,尤其是湿强几乎只为干强的一半,吸湿后显著膨胀,制成的织物浸水后收缩、发硬,不耐水洗和湿态加工,洗涤时应避免剧烈揉搓。由于其主要组成物质是再生纤维素,因此黏胶较耐碱而不耐酸,但耐碱性不如棉纤维,不能进行丝光和碱缩处理。黏胶纤维面料易生霉,尤其在高温高湿条件下易发霉变质,保养时应注意。

(十)醋酯纤维

1.醋酯纤维的来源

醋酯纤维也是纤维素纤维的一种,所用的原料与黏胶纤维一样,不同的是先将纤维素与醋酸进行化学反应,生成纤维素醋酸酯,然后将其溶解在有机溶剂中,再进行纺丝和后加工制得。醋酯纤维根据乙酰化处理的程度不同,可分为二醋酯纤维和三醋酯纤维。

2.醋酯纤维的特性

二醋酯纤维为长丝,大多为丝绸风格,用量最大的是做服装衬料,以醋酯纤维织物做的服装里料、领带、披肩等能给人高雅、轻盈、爽滑、柔软、舒适的感受。三醋酯纤维常为短纤维,经常与锦纶混纺加工成染色绸或印花绸,质地轻薄、光滑凉爽,多用于罩衫、裙装等。醋酯纤维加工制作的针织面料质地柔软、光泽亮丽、手感好、风格独特。

二醋酯纤维制品具有蚕丝面料般的光滑和身骨,可以制成柔软的缎类。三醋酯纤维常用于经编面料,其风格同锦纶面料。三醋酯纤维具有较好的弹性和回复性,不易起皱,但易产生静电。醋酯纤维制品质量较轻,手感平滑柔软,吸湿性、舒适性较黏胶纤维差。

二醋酯纤维强度比黏胶纤维差,湿强也低,但湿强下降的幅度没有黏胶纤维大;耐磨性、耐用性较差,三醋酯纤维面料较二醋酯纤维面料结实耐用;醋酯纤维对稀碱和稀酸具有一定的抵抗能力,但在浓碱中会发生裂解。

(十一)丙纶

1.丙纶来源

丙纶是聚丙烯纤维的中国商品名,是以等规聚丙烯为原料制成的合成纤维。

2.丙纶性能

丙纶具有蜡状的手感和光泽,染色困难,一般要来用原液染色或改性后染色。丙纶弹性好,回复性好,产品挺括,不易起皱,尺寸稳定性和保型性好。丙纶密度小,仅0.91g/cm3,是纺织纤维中最轻的纤维。丙纶吸湿性差,公定回潮率为零,在使用和保养过程中易起静电和毛球。但丙纶超细纤维具有较强的芯吸作用,可以通过纤维中的毛细管道排出水气,纤维导湿性提高,故制品的舒适性并不差。由于丙纶本身不吸湿,由丙纶超细纤维制成的内衣或尿不湿等产品,不仅能传递水分,同时保持人体皮肤干燥,因此穿着无冷感,保暖性好。

丙纶强度高,弹性好,耐磨性好。化学稳定性好,对酸碱的抵抗能力较强,有良好的耐腐蚀性。但耐热性、耐光性和耐气候性差,尤其在水和氧气的作用下容易老化,纤维易在使用过程中失去光泽,强度、延伸度下降,以至纤维发黄变脆,因此通常要对丙纶进行防老化处理。

用丙纶长丝编织的提花面料抗勾丝、抗起毛起球效果较好。

(十二)新型环保纤维

1.莱赛尔纤维(Lyocell)

莱赛尔纤维是一种新型再生纤维素纤维,首先由荷兰AkzoNobel公司研究成功, 其产品注册为Tencel,我国俗称为天丝。其原料是树木内的纤维素,天丝纤维有长丝和短纤维两种,目前以短纤维应用较多。天丝面料具有棉的自然舒适、黏胶纤维面料的悬垂飘逸和鲜艳色彩、合成纤维的高强度,以及真丝的柔软和优雅的光泽。它可与其他纤维(包括合成纤维、天然纤维或再生纤维)混纺、复合或交织,能获得表面光洁或具有茸效应等不同风格的面料。该纤维也可用于产业用布,如可加工成无纺布、特殊纸张、过滤材料以及功能性(导电、抗菌、阻燃等)纤维材料。

2.莫代尔纤维(Modal)

莫代尔纤维也是一种再生纤维素纤维。莫代尔织物具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽,而且其吸水、透气性能都优于棉,具有较高的上染率,织物颜色鲜明而饱满。莫代尔纤维较多用于加工针织产品,本身有良好的柔软性和吸湿性,毛细管作用显著,织物悬垂、吸湿透气、表面细腻,具有良好的手感和外观等,但生产的织物挺括性不够,多用于制作内衣。为了改善莫代尔织物的挺括性和保型性较差的特点,可将它与其他纤维混纺或交织,以发挥不同纤维的特点,取得最佳服用效果。

3.丽赛纤维(Richcel)

丽赛是采用日本东洋纺专有技术及体系生产的波里诺西克(Polynosic)纤维,是具有优异综合性能的植物再生纤维素纤维。纤维原料源于日本的天然针叶树精制木浆。

丽赛纤维市场价格大大低于莫代尔纤维,其性能与莫代尔纤维较为接近。丽赛纤维织制的织物尺寸稳定性较好、收缩率较小,较耐洗、耐穿,色泽鲜艳,悬垂性好。

4.大豆蛋白纤维(SoybeanFiber)

大豆纤维是从豆粕中提取植物球蛋白,采用生物工程等高新技术制成的新型的再生植物蛋白纤维。

大豆蛋白纤维单丝细、比重小、强度较高,纺织品具有质地轻、强伸度高、吸湿好、柔软、光泽好、保暖性好等优良服用性能,被称为“人造羊绒”。

大豆纤维面料柔软滑爽、透气爽身、悬垂飘逸,具有独特的润肌养肤、抗菌消炎功能。面料具有羊绒般的手感、蚕丝般柔和的光泽,兼有羊毛的保暖性、棉纤维的吸湿性和导湿性,穿着十分舒适,而且能使成本下降30%~40%。用大豆蛋白纤维/棉纤维纺成的低特纱面料,可以有效改善棉织物的手感,增强织物的柔软、滑爽感和舒适感。

大豆纤维还具有较强的抗菌性能,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等致病细菌有明显的抑制作用,因此用大豆蛋白纤维与亚麻等麻纤维制成的面料是功能性内衣及夏季服装的理想面料。

5.竹纤维(BambooFiber)

竹纤维是以竹子为原料,采用独特的工艺把竹子中的纤维素提取出来,再经纺丝液制备、纺丝加工等工序制造而成的再生纤维素纤维。

竹纤维是继天丝、大豆蛋白纤维、甲壳纤维等产品之后又一种新型纺织原料,它具有手感柔软、悬垂性好、吸放湿性能优良、色彩亮丽等特性,在纺织领域应用十分广泛。竹纤维具有较强的抗菌和杀菌作用。由于竹纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭作用。竹纤维对氨气的除臭率为70%~72%,对酸臭的除臭率达到93%~95%。此外,叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,因而竹纤维织物亦具有良好的防紫外功效。

6.牛奶纤维(MilkFiber)

牛奶蛋白纤维又称酪素纤维,是将液态牛奶去水、脱脂,利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙烯腈分子制成牛奶浆液,再经湿纺新工艺及高科技手段处理而成,其内部可形成一种含有氨基酸大分子的线型高分子结构。

牛奶蛋白纤维面料质地轻盈、柔软、滑爽,穿着透气,具有丝绸般的手感和风格。纤维含有多种氨基酸,pH呈微酸性,与人体皮肤相一致,不含任何致癌物质,织物贴身穿具有滋养功效,制成的服装具有润肌养肤、抗菌消炎的独特功能,是制作儿童服饰和女士内衣的理想面料。牛奶纤维与染料的亲和性使纤维及其织物颜色格外亮丽生动,而且具有优良的色牢度。

7.甲壳素纤维(ChitosanFiber)

甲壳素纤维是从蟹、龙虾及对虾等甲壳纲类动物的壳制得的,用该类纤维制成的织物不仅具有良好的力学特性,而且由于它的抗菌性而具有奇特的医学特性。

甲壳素纤维可纺成长丝和短纤维两大类。长丝可用于医用缝合线,免除病人的拆线痛苦。短纤维以非织造布形式制作医用辅料,用于治疗各种创伤。甲壳素纤维可加工成各种功能性产品,如保健针织内衣、防臭袜子、保健婴儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品、抑菌医用护士服等。

8.彩棉(NaturalColoredCotton)

天然彩色棉是采用现代生物工程技术培育出来的一种在棉花吐絮时纤维就具有天然色彩的新型纺织原料。彩色棉制品有利于人体健康;在纺织过程中减少印染工序,迎合了“绿色革命”的口号,减少了环境污染。

彩棉穿着舒适,亲和皮肤,对皮肤无刺激,符合环保及人体健康的要求。由于棉纤的回潮率较高,所以不起静电、不起球。彩棉透气透湿性好,吸附人体皮肤上的汗水和微汗,使体温迅速恢复正常,真正达到透气、吸汗效果。

二、常用纤维的代号

针织常用纤维代号见表1-2。

表1-2 针织常用纤维代号

三、常用纤维的鉴别方法

鉴别纺织纤维的方法常用的有手感目测法、燃烧法、显微镜观察法、溶解法、药品着色法等,各种鉴别方法的鉴别原理、特点与适用条件有所不同。

(一)手感目测法

手感目测法是鉴别纺织纤维最简单的方法,即用眼看手摸来鉴别纤维的方法。它根据各种纤维的外观形态、色泽、长短、细度、强力、弹性、手感和含杂情况等,依靠人的感觉器官来鉴别纤维,此法适于鉴别呈散纤维状态的纺织原料。依据外观特征,散纤维状态的棉、毛、麻、丝很容易区别,见表1-3、表1-4。

表1-3 天然纤维和化学纤维手感目测比较

表1-4 常见天然纤维的外观形态特征

在化学纤维中,普通黏胶纤维的特点是湿强力特别低,可以通过浸湿后观察其强力变化来区分。氨纶为弹性纤维,它的最大特点是高伸长、高弹性,在室温下其长度能拉伸至5倍以上,利用这一特性,可以区别于其他纤维。其他化学纤维的外观形态近似,且在一定程度上可以人为而定,所以用手感目测法是无法区别的。所以,手感目测法鉴别分散纤维状态的天然纤维、普通黏胶纤维和氨纶是比较容易的。这种鉴别方法最简单、快速,成本最低,不受场地和资源条件的影响,但需要检查者有一定的实际经验。

(二)燃烧法

纺织纤维的化学组成不同,因而在燃烧时火焰色泽、冒烟情况、难易燃程度、燃烧灰烬等特征不同,以此可定性区分纤维大类。

燃烧试验时,将一小束待鉴定的纤维(或是一小段纱、一小块织物)用镊子挟住,缓慢地靠近火焰,要把握五个要点:第一,观察试样在靠近火焰时的状态,看是否收缩、熔融;第二,将试样移入火焰中,观察其在火焰中的燃烧情况,看燃烧是否迅速或不燃烧;第三,使试样离开火焰,注意观察试样燃烧状态,看是否继续燃烧;第四,要嗅闻火焰刚熄灭时的气味;第五,待试样冷却后,观察残留灰烬的色泽、硬度、形态。几种常见纤维燃烧特征见表1-5。

表1-5 几种常见纤维燃烧特征

燃烧法的优点是快速、简便,在纺织纤维的鉴别中常被首选使用。其缺点是较粗糙,只能鉴别出纤维大类,如要在同一类纤维中细分就较困难;它只适用于单一成分的纤维、纱线和织物;此外,不适用于经防火、防燃处理的纤维或织物。

(三)显微镜观察法

对于各种纤维,尤其是天然纤维或有明显形态特征的化学纤维,利用显微镜观察各种纤维的纵向和截面形状,或配合染色等方法,可以有效地区分纺织纤维的种类。

显微镜法既适合于鉴别成分单一有特殊形态结构的纤维,也可用于鉴别多种形态不同的纤维组成的混纺产品,但无法鉴别形态特征相同或相似的纤维。

(四)溶解法

溶解法是利用各种纤维在不同化学溶剂中溶解性能的不同,来有效地鉴别各种纺织纤维的方法。各种纺织纤维都可以通过溶解法进行系统鉴别或证实,它是一种可靠的鉴别纤维的方法,包括已染色的、混合成分的纤维、纱线和织物。此法不仅能定性地鉴别出纤维品种,还可以定量地测量出混纺产品的混合比例。

溶解法比其他方法准确可靠,常在用其他方法初步鉴别后,再用此法加以证实。当鉴别单一成分的纤维时,选择相应的溶液,将纤维放入后进行宏观观察;当鉴别混合成分的纤维或纱线时,在显微镜的载物台滴上溶液,直接在显微镜中观察。

(五)药品着色法

利用着色剂对纺织纤维进行快速染色,然后根据所呈现的颜色不同来定性鉴别纤维的种类,此法适用于未染色和未经整理剂处理的纤维、纱线和织物。着色剂有通用和专用两种,通用着色剂由各种染料混合而成,可对各种纤维着色,根据所着颜色来鉴别纤维;专用着色剂是用来鉴别某一类特定纤维的。

(六)混纺产品的定量分析

对混纺纱线或双组分纤维做定量分析常用溶解法鉴别,这种方法主要用于测定混纺纱线的混纺比。选用适当的溶液,使混纺纱线中的一种纤维溶解,而其他纤维不溶解,称取残留纤维的重量,计算出混纺百分率。