纺织纤维的概述.ppt
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1、1,目录,第一节 纺织纤维的概述第二节 纤维与纱线的基本术语和公式第三节 关于纺织品的基础知识第四节 简述织物的制造过程第五节 纺织品检测的分类第六节 纺织品的一般品质要求第七节 纺织品安全项目检测第八节 常见检测项目的检测方法,2,第一节 纺织纤维的概述,一、什么是纤维(1)纤维是指直径为几微米到几十微米,而长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质,3,(2)纤维直径与制品特性的关系,纤维直径1,纤维吸附性、过滤性、阻隔性逐步增强,保温性好,织物可防水透湿,纤维直径30,纤维及织物有刺毛感,蜡状感,根本无法穿着,纤维直径20,手感和柔软性显著提高,舒适性较好;穿着易贴身,二、纺织
2、纤维的分类 纺织纤维种类很多,习惯上按它的来源分为天然纤维和化学纤维两大类,天然纤维是自然界存在的,可以直接取得纤维,根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。人工纤维是聚合物经一定的加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软的细丝。纤维具有弹性模量大,塑性形变小,强度高等特点。具体见下图。,4,纤维的分类,5,横截面形态:有中腔,呈不规则的腰圆形,三、常见纺织纤维在显微镜下的形态(1)棉纤维,纵面形态:扁平带状,有天然的卷曲,6,(2)亚麻纤维,横截面形态:有中腔,呈腰圆形或多边形,纵面形态:有竹状横节,7,(3)羊毛纤维,横截面形态:圆形或近似圆形(或椭圆形),纵面形态:表面粗糙,有鳞
3、片,8,(4)桑蚕丝纤维,横截面形态:三角形或多边形,角是圆的,纵面形态:表面光滑,粗细均匀,少数地方有粗细变化,光泽强而不刺眼,9,(5)竹纤维,横截面形态:有中腔,腰圆形,纵向形态:纤维粗细不匀,有长形条纹及竹状横节,10,纵向形态:表面光滑,有光泽,(6)粘胶纤维,横截面形态:锯齿形,11,(7)莫代尔纤维,横截面形态:哑铃形,纵面向形态:表面平滑,有沟槽,12,(8)莱赛尔纤维,横截面形态:圆形或近似圆形,纵向形态:表面平滑,有光泽,13,(9)涤纶纤维(聚酯纤维),横截面形态:圆形或近似圆形及各种异型截面,纵面形态:表面平滑,有的有小黑点,14,(11)锦纶纤维(聚酰胺纤维,俗称尼龙
4、),横截面形态:圆形或近似圆形及各种异型截面,纵面形态:表面光滑,有小黑点,15,(10)腈纶纤维(聚丙烯腈纤维),横截面形态:圆形,哑铃状或叶状,纵面形态:表面光滑,有沟槽和(或)条纹,16,四、纤维的鉴别,鉴别纤维就是要根据各种纤维的外观形态特征和内在质量的差异,采用物理或化学方法来区分纤维的品种。常用的方法有:,手感目测法 燃烧法显微镜观察法 药品着色法化学溶解法熔点测定法 密度梯度法 荧光法 鉴别纤维的新技术,17,天然纤维与化学纤维手感目测比较,1.手感目测法 根据纤维的外观形态(纤维的长度、细度及其分布、卷曲)、色泽及其含杂类型、刚柔性、弹性、冷暖感等来区分天然纤维棉、麻、毛、丝及
5、化学纤维。适用于呈散纤维状态的纺织原料。,18,各种天然纤维手感目测比较,特点:是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便方法之一,但其准确性较差、尤 其是难以鉴别化学纤维中的具体品种。应用:用于呈散纤维状态的原料。,个别化纤的特殊性能:氨纶:弹性非常大粘胶:干湿强差异大,19,2.燃烧法,原理:纤维的化学组成不同,燃烧特征也不同。步骤:接近火焰,火焰中,离开火焰的燃烧特征,气味及燃烧后残留物的辨别。将常用纤维分成三类,即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤维。适用范围:适用于单一成分的纤维、纱线和织物;不适用于混合成分的纤维、纱线和织物,或经过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。,三大类纤维燃烧特征,20
6、,原理:根据各种纤维的纵、横向形态特征来鉴别纤维。是最广泛采用的一种方法。如:有天然转曲的是棉;有鳞片的是毛;有横节、纵向裂纹的是麻;合成纤维一般纵向呈光滑棒状,有的还可见到呈颗粒状无规分布的二氧化钛消光剂。优点:能用于纯纺(由一种纤维构成)、混纺(由两种或多种纤维的构成)和交织(经纬纱用不同的原料)产品的鉴别,能正确地将天然纤维和化学纤维区分开。缺点:不能确定合成纤维的具体品种。,3.显微镜观察法,21,注意事项:考虑化纤中的异形纤维(如三角形截面)。显微镜初步鉴定后要进一步验证。应用:初步鉴定纤维确定是纯纺织物还是混纺织物以及混纺织物中的纤维种类或大类。,4.溶解法原理:不同的纤维在不同试
7、剂中的溶解性能不同。应用:鉴别各种纺织材料,包括染色纤维或混合成分的纤维、纱线与织物。分析混纺产品中各种纤维的含量。方法:纯纺织物鉴别步骤:抽取纱线和纤维置入试管中 注入一定浓度的溶剂 观察溶解情况(溶解、部分溶解、微溶、不溶),记录溶解温度(常温溶解、加热溶、煮沸溶解)对照溶解性能表,确定品种。,22,混纺织物鉴别:织物分解为纤维 放入凹面载玻片中在显微镜下观察各种纤维的溶解情况确定纤维的成分。注意:严格控制浓度、温度、作用时间等。,常用纤维溶解性能表,表中 S溶解;SS微溶;P部分溶解;I不溶解。,23,5.药品着色法 原理:根据各种纤维对某种化学药品着色性能不同来迅速鉴别纤维品种。适用范
8、围:未染色纤维或未染色的纯纺纱线和织物。方法:常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和1号着色剂。具体鉴别时可将试样放入微沸的着色溶液中,沸染0.5-1min,时间从放入试样后染液微沸开始计算。染完后倒去染液,冷水清洗、晾干。对羊毛、丝和锦纶可采用沸染3s的方法,扩大色相差异。染好后与标准样照对照,根据色相确定纤维类别。6.熔点测定法 原理:根据某些合成纤维的熔融特性,在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点。该法一般不单独使用,而是在初步鉴别之后作为验证使用。总结:纺织纤维的鉴别方法很多,但在实际鉴别时一般不能使用单一方法,而是需要将几种方法综合运用、综合分
9、析才能得出正确结论。,24,七、密度梯度法 原理:各种纤维具有不同的密度。八、荧光法 原理:荧光法是利用紫外线灯照射纤维,根据各种纤维发光的性质不同,纤维的荧光颜色也不同的特点来鉴别纤维。九、鉴别纤维的新技术 随着测试仪器的发展,可应用电镜技术、X射线技术、差热分析技术、红外光谱技术进行纤维鉴别或验证。现以红外光谱法为例。红外光谱吸收法是研究纤维内部结构的方法。由于各种纤维的内部结构具有不同特征,因而也可用来鉴别纤维。它能准确而快速地对单一成分或混合成分的纤维、纱线和纺织品进行成分和含量的分析,是较有效的方法之一。,25,第二节 纤维与纱线的基本术语和公式,一、纤维与纱线的细度指标 细度表示纤
10、维的粗细程度。通常所用的细度指标有四种:特克斯、旦尼尔、公制支数、英制支数;在少数情况下有用直径、宽度、截面积表示。细度分直接指标和间接指标两种。直接指标一般用纤维的直径和截面积表示。由于纤维的截面积不规则,且不易测量,通常用直接指标表示其粗细的时候并不多,所以一般采用间接指标表示。间接指标是以纤维的质量或长度确定,即定长或定重时纤维所具有的质量(定重值)或长度(定长值)。定长制有纤度或称旦数(Den)和线密度或称特数(tex)、分特数(dtex);定重制有公制支数。棉纤维细度指标一般用英制支数;羊毛纤维常用平均直径和品质支数,又时用公制支数;麻纤维多采用公制支数;蚕丝和化学纤维习惯用旦尼尔表
11、示。,26,(1)特克斯(Tt):简称特,又称“号数”。这是法定计量单位,表示1000m长的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数,表示线密度数值。它是定长制单位,号数越小,线越精良(纤维数量越少);号数越大,线越粗糙(纤维数量越多),常用于毛纱。Tt=G/L*1000 式中:Tt-纱线的线密度,tex;L-纱线的长度,m;G-纱线的重量,g。(2)旦尼尔(ND):简称旦,较多地应用于丝或化纤长丝中,又称纤度。表示9000m长的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数,表示线密度数值。它是定长制单位,数值越大,纱线或纤维越粗。例如:如75D要比50D粗。ND=G/L*9000 式中:ND-纱线线密度,D
12、。,27,(3)公制支数(Nm):在公定回潮率时,1克纤维或纱线所具有的长度。它是定重制单位,支数越大纱线越细。例如:1克重纱线长度为200米长,则纱线的细度为200支,写为200N。Nm=L/G 式中:Nm-公制支数,N。(4)英制支数(Ne):在公定回潮率时,1磅纱线长度的840码倍数,也就是说,在公定回潮率下,重1磅的纱线,它的长度有几个840码,就称为几支纱线。即1磅重纱线正好840码长,为1(英)支纱。它是定重制,支数越大纱线越细。英制支数不是我国当今法定的纱线细度指标,但在企业中广泛使用,尤其是棉型纺织行业。例如:1磅重的纱线长度为21840码长,则纱线的细度为21支,写为21s。
13、Ne=Le/840*Ge 式中:Ne-英制支数,s,Le-纱线的长度,码;Ge-纱线的公量,磅。,28,二、纱线的捻度和捻向(1)捻度:纱线加捻时,两个截面的相对回转数称为捻回数,单位长度内的捻回数称为捻度。纱线捻度一般以捻/10cm表示。(2)捻向:是指纱线加捻的方向,有S捻和Z捻两种。若单纱中的纤维或股线中的单纱在加捻后,其倾斜方向自下而上,从右至左的叫S捻,也称为右手捻或右捻;若倾斜方向自下而上,从左至右的叫Z捻,也称作左手捻或左捻。三、单纱和股线(1)单纱:由短纤维加捻而成的纱线。(2)股线:由两根或两根以上的单纱加捻组成的纱线。,29,第三节 关于纺织品的基础知识,一、基本术语(1)
14、织物:由细小柔长物通过交叉,绕结或粘结构成的平软片块物。(2)全幅宽:织物横向最外边两根纱线间的距离。(3)有效幅宽:除去布边、标志、针孔或其他非同类区域后的织物宽度。(4)匹长:一匹织物两端最外边完整的纬纱之间的距离称为匹长。(5)经(纵)向、玮(横)向:经向是织物的长度方向,即与布边平行的方向。纬向是织物的宽度方向,即与布边垂直的方向。(6)经密、纬密(机织物):织物经向、玮向单位长度内的纱线根数。一般用10cm宽度内,经纱或纬纱的根数表示。(7)纵密、横密(针织物):织物纵密、横密单位长度内的线圈个数。一般用5cm内,纵行方向或横列方向的线圈个数表示。(8)平方米克重:织物单位面积的公定
15、重量,一般以克/平方米(g/m2)表示。(9)厚度:织物在一定的压力下,正反两面间的距离称为厚度。,30,(10)回潮率:纤维材料所含有的水分与其干燥质量之比。(11)轧液率:织物经过浸轧后所带有的溶液的质量占干布质量的百分率。(12)浴比:使用的溶液质量与织物质量之比。(13)缩水率:织物经规定的标准方法洗涤和干燥后,洗涤前后经纬向长度的变化,与洗涤前长度之比的百分率。(14)标准贴衬织物:在色牢度试验中,需要将未染色的白色布与试样缝合在一起进行试验,以测试试样的沾色色牢度,我们把这些衬布称为标准贴衬布。主要有:单纤维贴衬布(例如,棉贴衬布、麻贴衬布、毛贴衬布);多纤维贴衬布(分为高温型即T
16、V型、低温型即DW型),具体组成成分见下表。(15)灰色样卡:印染纺织品的染色牢度测试时,为评定染色织物变色程度(原样褪色)与对白色贴衬织物的沾色程度而使用的标准灰色样卡。分为:评定变色用灰色样卡、评定沾色用灰色样卡。它们为系列的非彩色卡,以等差明度由黑到白,作为基础明度的中性灰色样卡。分为5个等级,9个档次:1级最差,5级最好;介于两等级之间为一个档次,如23级。,31,标准多纤维贴衬布组分,(16)标准光源箱:标准光源箱是能提供模拟多种环境灯光的照明箱,常用于检测货品的颜色,有D65、TL84、CWF、UV、F、A等光源可供选择。其中最经常采用人工日光D65作为评定货品颜色的标准光源。,3
17、2,二、织物的基本性能,1、强度性能(1)织物的拉伸强度和断裂伸长率:织物在服用过程中,受到较大拉伸力作用时,会产生拉伸断裂。织物受力断裂破坏时的拉伸了称为断裂强度;拉伸断裂时所产生的变形与原长比的百分率,称为断裂伸长率。(2)织物的撕破强度:服装穿着过程中,织物上的纱线会被异物勾住而发生断裂,或是织物局部被夹持后受拉而被撕成两半,织物的这种损坏现象称为撕裂或撕破。(3)织物的顶破强度:织物局部在垂直于织物平面的负荷作用下受到破坏,称其为顶裂或顶破。顶破与衣着用织物在穿着时拱肘、拱膝的现象相关,也与手套及袜子的受力情况相似。2、耐磨性能 穿着和使用过程中,织物会受到各种摩擦而受损,将织物抵抗磨
18、损的特性称之为耐磨性。磨损是服用织物损坏的主要原因之一。,33,3、耐热性能 在加工和使用过程中,织物经常会遇到各种热的作用,如染色、热定型、洗涤、熨烫、干燥等,织物受热作用后,其强度一般会下降。将织物在高温下保持自己物理机械性能的能力叫耐热性。4、耐化学药品性能 服用织物抵御各种化学药品的能力,称为织物的耐化学药品性。洗涤、除污垢、染色、漂练等过程对这一性能有重要影响,因为在这些过程中,服用织物会遭遇不同程度的酸、碱及氧化剂、漂白剂灯化学药品的作用。经药品处理后的织物对人体健康也好产生一定的影响。,34,三、常见织物的特点,优点:透气吸汗,舒适柔软;保暖性好,抗静电;抗碱性强,染色性好;抗虫
19、蛀;缺点:弹性差,易缩水;易褪色,易发霉;耐酸性差;易折皱,棉织物,注意事项:1)用冷水清洗,不可热水洗及烘干;不可长久浸泡,以免颜色受到破坏;2)在洗涤时将服装反转洗,以免掉色;3)避免与较硬面料的服装一起洗,避免起毛起球;4)洗完后将衣物拉直抖平后才晾干,减少皱痕,不能曝晒;5)在存放、保管和使用时应防湿、防潮,以免霉烂变质;,35,优点:吸湿利汗、挺括(立体感强)、强度高;染色性能好,色泽鲜艳,不易褪色;抗菌性好,不易受潮、发霉 麻布穿着凉爽、吸汗不贴身,是理想的夏季服装面料缺点:弹性差、手感略粗糙(风格粗犷);易折皱、易缩水;,麻织物,注意事项:1)不可长时间浸泡;2)洗涤时避免用力揉
20、搓,尤其忌用硬刷;3)可用脱水机甩干后用手弄平、挂晾,不可绞拧。,36,优点:色泽鲜艳、光泽明亮;质地柔软滑爽;吸湿性强、弹性好;垂感好、耐酸;缺点:易起皱、易勾丝;怕日晒、易虫蛀;不耐碱;,丝织物,分家蚕丝(桑蚕丝)和野蚕丝(柞蚕丝等)。,注意事项:1)单独冷水手洗,不可浸泡。2)用中性的洗涤液或酸性洗涤液来清洗,轻揉搓;3)反面熨烫,温度不宜过高;4)在通风阴凉处悬挂晾干,避免日晒;5)收藏时避免受压,防潮、防虫蛀;,37,优点:保暖透气、柔软有弹性;染色性能好,但色泽以深色居多;吸湿性很好,耐酸性强;缺点:易缩水、易变形;不耐碱、不耐磨;易虫蛀,毛织物,注意事项:1)尽可能干洗。如若水洗
21、,应使用中性洗涤液,不可搓洗;机洗应使用网袋轻洗,且洗涤时间不宜过长,以防止缩水;2)不可在阳光下曝晒,不可漂白;3)收藏时避免受压,应注意防潮、防虫;,38,又称人造棉、人造丝优点:吸湿透气,手感柔软爽滑;悬垂性好,穿着舒适;不易虫蛀;耐碱性强缺点:弹性差,易折皱,易缩水;不耐酸,易霉变;,粘胶纤维织物,特点:莫代尔是一种高湿模量再生纤维素纤维,属木浆纤维。面料有丝面光泽,与棉混纺可达到丝光工艺般的光泽;面料有柔软的触摸感、悬垂性良好,经久耐穿,是一种绿色环保型纤维。价格介于天丝和普通粘胶之间。,莫代尔 织物,39,俗称的确良优点:结实挺括,光滑、耐磨;有弹性、不易皱,垂感好;防霉、抗虫蛀;
22、缺点:吸湿透气性差、易静电;易起毛、易结球;这些不足之处,可以与棉、麻、丝及粘胶纤维混纺的织物上均得到改善。,涤纶 织物,天丝纤维 织物,特点:天丝是一种全新的再生纤维素纤维(木浆纤维),采用以氯化铵为基础的溶剂纺织技术制取而成,溶剂能被回收,是一种环保型纤维。天丝面料湿强高,具有良好的尺寸稳定性和吸湿性,面料色泽鲜艳,手感柔顺滑糯,具有天然纤维的舒适感。在潮湿的环境中会吸湿膨胀,大大缩小纱线及纤维间的间隙,有效阻止雨雪入浸又不失其特有的透气性。,40,俗称“人造羊毛”优点:其弹性及蓬松度类似羊毛;保暖性可与羊毛媲美;腈纶织物染色鲜艳,耐光性好;防虫、防霉;且不易皱 主要用作毛型产品,如毛线、
23、毯子和大衣等;缺点:吸湿透气性差;不耐磨;易静电、易起毛球;抗熔性差;,腈纶 织物,又称“尼龙”优点:耐磨性好,居所有纤维之首;强度高、弹性好、质地轻;不易变形,不易折皱;防虫、防霉;适宜用于羽绒服、运动服或登山服;缺点:吸湿透气性差,易静电;不耐光;不耐热;,锦纶 织物,41,特点:难燃,化学稳定性好,强度高,几乎不吸湿,电绝缘性强,但弹性及耐磨性差,主要在工业上用。,氯纶 织物,特点:具有独特的高伸长、高弹性,可伸长4.5-8倍,有较好的耐酸耐碱性,但耐光性、耐磨性、吸湿性差,用于纺制有弹性的织物。,氨纶 织物,42,第四节 简述织物的制造过程,一、织物的分类 织物是由纱(线)或纤维制成的
24、产品,主要分为三大类:(1)机织物:由相互垂直排列的经、纬纱,按一定的规律交织而形成的织物为机织物,也称为梭织物。经纱:沿织物长度方向(纵向)排列的纱。纬纱:沿织物宽度方向(横向)排列的纱。织物结构:经纬纱线在织物中的几何形态。,机织物 针织物 非织造织物,43,(2)针织物:由一组或多组纱线彼此成圈编连制成的制品。经编针织物:纱线经向编织,每一根纱线在一个横列中只形成一 个线圈,因此每一横列是由许多根纱线形成的。纬编针织物:纱线纬向编织,每一横列由一根纱线形成。(3)非织造布:是指不经传统的纺纱、织造或针织工艺过程,由一定取向或随机排列组成的纤维层或由该纤维层与纱线交织,通过机械钩缠、缝合或
25、化学、热熔等方法连接而成的织物,又称“无纺布”。,44,机织物经纱和纬纱 垂直交织 针织物 成圈 串套非织造布成网 加固,45,二、面料的经纬向区别,(1)如果面料是有布边的,则与布边平行的纱线方向便是经向,另一方是纬向。(2)上浆的是经纱的方向,不上浆的是纬纱的方向。(3)一般织物密度大的一方是经向,密度小的一方是纬向。(4)筘痕明显的布料,则筘痕方向为经向。(5)对半线织物,通常股线方向为经向,单纱方向为纬向。(6)若单纱织物的成纱捻抽不同时,则Z捻向为经向,S捻向为纬向。(7)若织物的经纬纱特数、捻向、捻度都差异不大时,则纱线条干均匀、光泽较好的为经向。(8)若织物的成纱捻度不同时,则捻
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