服装面料的组成与性能

一、服装面料的组成与性能

服装是由各种服装材料经过剪裁加工而成的，而服装材料通常分为面料和辅料。

1．纺织纤维

(1)纺织纤维及其分类。纺织纤维是指具有一定长度(几十毫米以上)、强度、细度、可挠曲性并可以制成纺织品的纤维。纺织纤维种类较多，是纺织品的主要原料。其分类体系见表4-1。

表4-1　纺织类纤维分类

续表

(2)纺织纤维的组成与性能

棉纤维是一种种子纤维。它的主要成分是纤维素，其重量约占纤维总量的94.5%。其他非纤维素成分是少量的蜡状物质、果胶质、含氮物、色素和灰分。非纤维素成分对纤维的润湿性、染色性、白度、手感影响较大，通常大部分要在染色、印花前去除。棉纤维一般呈白色或淡黄色，为细长、中空、多孔而较扁的管状，具有天然转曲，纤维易抱合，可纺性好。棉纤维吸湿性和保暖性良好，对碱的抵抗力强，有一定的耐热性，但耐燃性、耐酸性和抗霉性较差。

麻纤维，是指苎麻和亚麻纤维，它们都是植物干茎的韧皮纤维，主要成分是纤维素，其他还有半纤维素、果胶质和木质素等。苎麻、亚麻的纤维素含量分别为65%～75%、70%～80%。苎麻纤维横截面呈椭圆形或扁圆形，纵向有节。它强度高，居于天然纤维之首，吸湿和散湿性很好，抗碱、抗霉和防蛀性较好，但不耐酸，且易燃。亚麻纤维横截面呈五角形或六角形，纵向有裂节。它的强度与苎麻接近，刚性大，但比苎麻柔软，吸湿、散湿性仅次于苎麻，其他性能与苎麻相似。

羊毛纤维的主要成分是角朊，此外还有少量的动物胶朊、色素和灰分。羊毛角朊分子由二十余种α-氨基酸的残基连接而成，排列较疏松，因此纤维较柔软。羊毛大多呈白色或乳白色，纤维呈细长柱体，有天然形成的波浪形卷曲，纤维外层有鳞片，截面为圆形或椭圆形。羊毛纤维具有较突出的耐酸性、耐燃性、缩绒性，良好的吸湿性、保暖性和弹性，但不耐碱、易虫蛀。

蚕丝包括桑蚕丝和柞蚕丝。主要成分是丝朊，占70%～80%。另外还有少量的丝胶和其他成分等。丝朊和丝胶的大分子均是由多种α-氨基酸的残基以肽键连接而成，但因构成不同而性能差异较大，故生产中用此差异来脱胶。桑蚕丝多为白色，光泽独特柔和，柔软且有弹性，吸湿性优于棉而不如羊毛，对人体无刺激性，是高级纺织原料。它的强度和绝缘性良好，但不耐碱，耐日光性也较差，易脆化泛黄。柞蚕丝颜色淡黄，光泽柔和，强度、弹性、吸湿性和耐酸碱性均优于桑蚕丝，耐热性强于其他纤维，但染色性较差。化学纤维的成分与性能见表4-2:

表4-2　化学纤维的成分与性质

(3)纺织纤维的使用性能。

①吸湿性。纺织纤维的吸湿性可用回潮率表示。纤维的回潮率是指纤维试样所含水分重量占干燥试样重量的百分数。各种纤维的实际回潮率随温湿度条件而变。为了比较各种纺织纤维的吸湿能力，往往将它们统一在标准大气压下，经一定时间后，使它们的回潮率达到一个稳定值，即为标准状态下的回潮率。关于标准状态的规定，国际上是一致的，但允许的误差各国略有差异，我国规定温度为2℃±3℃，相对湿度为65%±3%。

②抗拉伸性能。它是指纺织纤维对外界拉伸作用的抵抗能力。通常用绝对强度、相对强度、断裂延伸度来表示。例如，纤维受外力作用拉伸到断裂时所需要的负荷称为断裂强力，又称绝对强度。为了考虑纤维粗细的影响，通常采用相对强度来比较。相对强度是指单位细度的纤维强度。

③热学性能。纺织纤维在热作用下，随着温度逐渐升高，分子的运动方式和物理机械状态也随之发生变化，最后熔融或分解。当长时间受到低于熔点和分解点高温处理时，纤维力学性质会逐渐恶化，其程度随温度高低和时间长短而变化。在相同条件下，各种纤维耐热情况是不同的，一般来说，棉纤维与粘胶纤维耐热性比亚麻和苎麻好，特别是粘胶纤维，加热到180℃时强度损失很少。羊毛耐热性比较差，加热到110℃时即变黄且强度下降。蚕丝比羊毛好些，短时加热到110℃时纤维强度没有显著变化。合成纤维中的涤纶和腈纶耐热性比较好，不仅熔点或分解点高，而且长时间受到较高温度作用时，强度损失比较少。尤其是涤纶，在150℃左右加热168小时后，颜色不发生变化，强度损失不超过30%。锦纶耐热性比较差，维纶更差，若在沸水中煮沸，织物会变形或部分溶解。此外，不同纤维的燃烧性能、导热系数等也不同。例如，纤维素纤维和腈纶易燃烧且速度快；羊毛、蚕丝、锦纶、维纶等可燃烧且速度慢；氯纶与火焰接触时燃烧，离开火焰时自行熄灭。涤纶和锦纶的导热系数比棉和羊毛大，当其表面与热体接触时，热体的热量会很快地传导到织物的邻近部分。

④静电性能。纺织纤维之所以会产生静电，是因为在纺织品使用过程中，纤维之间或纤维与外界物体发生摩擦或挤压时，纤维上电荷的产生速度大于散失速度，结果形成静电荷积累。纺织纤维的电绝缘性，通常用质量比电阻p_m表示。它是指长1厘米、重1克的纤维在长度方向所具有的电阻，单位是欧姆·克·平方厘米。质量比电阻越高，导电性越差，纤维上电荷的散失越困难，静电积累就越多，因而抗静电性差。一般吸湿性差的涤纶、腈纶、氯纶、丙纶等合成纤维，质量比电阻都在10¹³欧姆·克·平方厘米以上，远高于天然纤维，容易形成静电危害。降低质量比电阻的方法，一是在纺织品中混入导电纤维，二是将抗静电剂加入合成纤维内部或固着在纤维表面。

(4)纺织纤维的鉴别

各种纺织纤维的主要化学成分不同，在燃烧时会产生不同的燃烧现象。通过观察纤维的燃烧特征可以确定纤维的大类。

取少量纤维试样，仔细观察燃烧情况:

①将纤维靠近火焰，观察纤维受热后的变形情况，有无软化、收缩及熔融现象。

②观察纤维接触火焰后燃烧的难易程度。

③观察纤维离开火焰后能否继续燃烧。

④观察纤维燃烧的速度；火焰的大小和颜色；有无声音；是否冒烟及烟的颜色，烟量及气味等。

⑤观察灰烬的颜色、形状及坚硬程度等来判断纤维的种类。

各种重要纺织纤维的燃烧特征如表4-3所示:

表4-3　纺织纤维遇热和燃烧的典型反应

2．织物的形成

(1)纺纱。各种纤维的纺纱工程，虽然具有各自的特点，但其纺纱的基本原理则是一致的。一般都需经过开松、梳理、牵伸、加捻四个基本工序。开松是利用开松机械把压紧成包的大纤维块松解成小块或小束的过程，与此同时也清除较重的杂质如泥沙、棉籽等。梳理是用密集梳针将纤维小块或小束进一步松解成单根纤维状态，使纤维趋于平行制成条子的过程。梳理也起着去除纤维中叶屑、草屑、纤维结等细小杂质的作用。牵伸是将所制成的纤维条，经过抽长拉细，使纤维逐步伸直直至条子达到预定粗细的过程。加捻是利用回转运动使纤维细条绕其自身扭转，使纤维互相抱合成为具有一定强度的纱的过程。

(2)织造。织造是通过机械作用，把纱线按照一定的织纹组织及规格进行纵横交织或成圈串套形成织物的过程。其中，用相互垂直排列的经纱与纬纱两个系统在织机上交织形成的织物，叫做机织物或梭织物。用一个系统纱线在针织机上成圈串套形成的织物，叫做针织物。纱线按横向成圈串套形成的织物，称为纬编针织物。纱线按纵向成圈串套的织物，称为经编针织物。

3．机织物和针织物的基本性能

机织物常简称为织物，按所用原料可分为棉织物、毛织物、麻织物、丝织物、化学纤维织物、混纺织物等。针织物同样可分为棉针织物、毛针织物、丝针织物、化学纤维针织物、混纺针织物等。它们的主要性能有:

(1)拉伸断裂性能。主要包括断裂强度、断裂伸长率等。断裂强度是指拉断一定尺寸织物试样所需要的负荷，以牛顿表示；断裂伸长率是指试样被拉断时的长度与原试样长度差占原试样长度的百分率。

(2)撕裂性能。撕裂性能用撕裂强度表示，它是指一定尺寸织物试样按规定方法而撕破成一定长度裂缝所需要的最大负荷，以牛顿为表示单位。它主要是针对一些特殊织物需要而设立的测试项目，如军服、篷布、降落伞、帆布等。

(3)耐磨性能。用耐磨强度表示，是指织物抵抗摩擦坏损的能力。测试时，可以用标准磨料摩擦织物试样直至出现指定特征(如纱线断裂两根或出现破洞)所需的次数表示，也可以用试样承受一定摩擦次数后某些性质变化率(如试验前后强度变化率、重量变化率等)来表示。

(4)刚柔性。是指织物抵抗弯曲变形的能力。通常用硬挺度和悬垂系数来表示。前者用斜面悬臂法测试织物试样因自重而达到一定程度弯曲变形时所悬空的长度的半值表示，其值越大，该织物越刚挺。后者用悬垂仪测定一定直径的圆形织物试样因其自重和刚柔性影响而下垂的投影面积与试样原面积的百分比值表示，该值越小，其试样越柔软，悬垂性越好。

(5)透气性和透湿性。织物能被空气透过的特性称为透气性，通常用透气量表示。透气量是指织物试样两面在规定的压力差下，单位时间内，流过试样单位面积的空气体积。织物能被水蒸气透过的特性称为透湿性或透水汽性。透湿性通常用一定温度下，因织物试样两面的单位水蒸气压差(或水蒸气浓度差)，在单位时间内透过单位面积试样的水分量来表示。

(6)抗起球性。织物在使用过程中经摩擦，其表层会呈现许多毛茸，称为“起毛”；若这些毛茸在继续使用中不能及时脱落而相互缠绕在一起，便会形成许多球形小粒，即称为“起球”。抗起球性是指织物对使用中起毛起球的抵抗能力。通常用起球仪模拟上述起毛起球过程，作用于试样，再根据其严重程度与标准样照对比评级，一级最差，五级最好。

(7)尺寸稳定性。通常最重要的是织物的水洗尺寸稳定性，也叫缩水率。织物的经、纬向缩水率并不相同。所谓经(纬)向缩水率是指水洗前后织物试样经(纬)向的长度差与水洗前试样经(纬)向长度的百分比值。导致织品缩水的原因主要有两个:一是因纤维吸湿后引起膨胀变形，使织品中纱线直径变粗，相应地引起纱线在织品中弯曲程度加大，从而使织品面积缩小；二是织品在生产加工时不断受到各种外力的拉伸作用，使经纬纱来不及恢复原状，故使织品中存在着潜在的收缩力，一旦遇水会引起收缩。缩水率与起毛起球、染色牢度一起被称为消费者投诉最多的三大问题。

(8)染色牢度。是指染色织物使用过程中，抵抗各种化学和物理机械作用，并能保持原来色泽的能力。染色牢度主要有耐光色牢度、耐气候色牢度、耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐汗渍色牢度、耐刷洗色牢度、耐熨烫色牢度等。各种染色牢度是按标准试验方法在露天试验或实验室模拟试验，根据试样试验前后颜色变化的程度和贴衬织物试样的沾色程度评级。耐光色牢度和耐气候色牢度分为八级评定，一级最差，八级最好。其他染色牢度分为五级评定，一级最差，五级最好。

(9)保温性。织物的保温性是指织物能够阻止人体热量通过它向较冷外界传递的性能，或者说是织物能保持被包覆体温度的性能，也称保暖性或隔热性。通常用保温性测试仪测定。衣着材料实质上可看作是一个由纤维材料、空气和水分组成的混合体。不同纤维材料的导热系数相差不大，但却是静止空气导热系数的2～3倍，水的导热系数大约是静止空气的27倍。因此衣着材料的保温性主要取决于其内部所含的静止空气的量。一般材料厚且蓬松，则含气量大，保温性好；起绒、起毛的织物和毛皮含气量大，保温性也好。