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第3章 衣橱里的大世界——神奇的纺织纤维(1)

衣着一直是人们生活中不可缺少的一部分,民间有句广为流传的俗话“人靠衣装马靠鞍”,说的就是外表着装的重要性。自古以来,衣不蔽体一直是人们所鄙视的低端生活,而华贵柔美的衣料则是身份和地位的象征。在社会高速发展的今天,人们对穿着面料的挑选有了更多的余地,无论是追求柔美顺滑,还是追求挺括弹性,总会有各种各样的面料来满足人们的需求。而构成这些面料的纤维也是多种多样的,有天然的、人工再生的、合成的,还有单一的、混合的。通过对纤维的了解,我们可以选择合适的面料。在这一章,我们就常见的几种织物纤维做个简单的介绍,促进大家对它们的了解。

人类生活总是围绕“衣食住行”四大中心来进行,而“衣”又居四大中心之首。“衣”就是由纤维材料织物经过一定裁剪、加工而成的各类服装。打开衣橱,到处都是纤维的影子。

纤维是天然或人工合成的细丝状物质,而纺织纤维是指可以用于纺织加工制成纺织品(布)的纤维。按照来源,可将纺织纤维的分类。

天然纤维是指从自然生长或人工养殖形成的动植物中用物理方法提取得到的适用于纺织的纤维。按照纤维结构可将天然纤维分为三类:植物纤维、动物纤维和矿物纤维。化学纤维是利用天然或合成的高分子化合物为原料,通过化学制造和机械加工而形成的纤维材料。按照结构可将化学纤维分为再生纤维和合成纤维。

维天然纤维植物纤维(天然纤维素纤维)种子纤维:棉、木棉麻纤维:亚麻、苎麻、黄麻、剑麻果实纤维:椰子纤维动物纤维(天然蛋白质纤维)毛发纤维:绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛,马海毛丝纤维:蚕丝矿物纤维:石棉化学纤维再生纤维再生纤维素纤维:黏胶纤维、铜氨纤维、皂氏醋酯纤维等再生蛋白质纤维:牛奶蛋白纤维、大豆蛋白纤维、再生蚕丝蛋白纤维再生无机纤维:玻璃纤维、金属纤维合成纤维:锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等纺织纤维分类。

1衣橱里的大世界——神奇的纺织纤维

常见的纺织纤维形态纤维本身并无太多用途,只有经过纺织加工形成各种纺织品(通常所说的“布”)后,才会应用于人类社会。因此,从实用性考虑,第一,纤维必须具有可纺性能,即具有能纺织成“纱”的性能。这就要求纤维首先具有一定长度(通常不低于10毫米)、细度、表面光滑度、柔软度、卷曲度。第二,纤维还必须具有一定的物理和化学性能,以满足其加工和使用要求。例如,纺织纤维的加工和使用过程会受到一些机械外力,并使用化学药剂处理,因此具有一定的强度、弹性、耐磨性和抗变形能力等物理性能和抵抗染整试剂、洗涤用品等化学药剂的破坏能力。第三,纤维还必须具有一定的吸湿率、耐热性、耐候性。纺织品吸湿率达到一定要求(约6%)时,人体穿着纤维服装才会感到舒适,纤维织物使用中经常会被洗涤、熨烫、风吹日晒,所以纤维需要具有一定的耐热性与耐候性。第四,纤维必须具有一定的生物降解性。为避免在织物被废弃及后处理的过程中产生环境污染,织物纤维也需要具有环保性。现在对纤维的要求也侧重于其可生物降解性能的开发。

1.1钟情于天然——天然纤维

蜜友是个随性的女人,她的衣柜里到处都是纯棉衣物。问她原因是,她说穿上纯棉的衣物会觉得身体很舒服,更因为衣料天然又健康而从内心感到踏实。听了她的话,再仔细观察身边的一切,发现在这个物欲横流的社会里,纯棉——这个无声的纤维仍在低调地盛行着。纯棉衣物的原料来源于天然的棉花,属于来自于大自然的天然纤维。

1.1.1植物纤维

植物纤维属于天然纤维素纤维,是一种天然高分子化合物。按照来源,植物纤维可分为种子纤维、麻纤维与果实纤维。

(1)种子纤维

种子纤维又称棉纤维,是从一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维,如棉、木棉等。棉纤维具有松软、透气、吸湿等亲肤特性,此类纤维常用来制备内衣。传统纯棉纤维呈白色,颜色单一,无法满足现代人对多姿多彩生活的追求,于是,人们对棉纤维进行染整加工。随着人类对纯天然生活的追求,科学家们开始利用远缘杂交、转基因等生物技术培育成具有棕、粉红、淡蓝等颜色的天然彩棉,由此制成的棉织品可减少印染加工成本,保留天然棉纤维特性,但色谱不足,色牢度较低,使得天然彩棉还无法满足现代人多姿多彩的穿衣需求。

此类纤维一般比较粗长,粗细分布不均匀,但是强度非常好。

(2)麻纤维

麻纤维的主要原料是植物的茎秆或叶子。一般是从植物茎部取下来的韧皮纤维,又称“茎纤维”,这种纤维相对柔软,具有可编织纺织的性能。其中,相对较粗硬的纤维可用于制造麻袋等,如红麻,黄麻等;相对较柔软的纤维,可用作纺织原料制作凉席、衣物等,亚麻等。而从植物叶子中获取的是相对较硬的呈管束状的纤维,又称“叶纤维”,具有较好的耐水性和耐腐性,并且拉力大,可用于制备绳索、地毯等,剑麻等。

(3)果实纤维

果实纤维是从一些植物的果皮(如椰子)取得的纤维。该类纤维粗硬,通常用于地毯、脚垫等粗纺织品。

1.1.2动物纤维

动物纤维是天然蛋白质纤维,主要包括毛发纤维和丝纤维两种。毛发纤维是指从某些动物身上取得的纤维,多由角朊(多细胞结构角蛋白)组成,如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛等。丝纤维是由一些昆虫(如鳞翅目幼虫)、软体动物(如蚕蛹)丝腺所分泌的纤维,其主要成分是丝质和丝胶,如桑蚕丝与柞蚕丝等。动物纤维不仅具有较好的耐热性能,而且其织物一般有弹力,手感柔软、顺滑。

1.1.3矿物纤维矿物纤维是一种无机纤维,它的主要原料是天然的矿物,如石棉纤维等。早在中国的周代已经将矿物纤维——石棉应用于纺织领域。石棉又被称为火浣布,是由于其具有优良的耐火性能,经火烧仍洁白如新。它具有很好的耐腐性,同时兼具保温、隔热、隔音、绝缘等特性,所以在很多领域,如建筑业、电器、化工等有广泛的应用。但是据报道,石棉粉尘或纤维可以引发一些疾病,如石棉肺、胸膜间皮瘤等,所以目前许多国家已经将这种纤维列为危险物质,并全面禁止。

1.2牛奶般丝滑的奥秘——再生纤维

如牛奶般丝滑的高档内衣,吸引着越来越多现代女性的眼球。其面料色泽鲜艳、手感柔顺,处处透着精致与完美。它与棉、毛、丝等天然纤维有着相同的化学成分,增添了天然棉麻丝毛不曾有的牛奶般丝滑的感受,这就是再生纤维,又称人造纤维。

再生纤维是指用天然高分子为原料,经化学方法处理制成与天然纤维化学组成基本相同的纤维,包括再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维和再生无机纤维。

1.2.1再生纤维素纤维

(1)再生纤维素纤维的分类

再生纤维素纤维又称人造纤维素纤维,它主要以从棉短绒、木材、植物茎秆等物质中提取的精制纤维素纤维为原料,经过化学改性,制成纤维素或其衍生物的纺丝溶液,再纺制成丝。它与天然纤维素纤维具有基本相同的化学组成,例如黏胶纤维、铜氨纤维、皂化醋酯纤维等。

用不同再生纤维素纤维制备的面料

1)黏胶纤维,是将植物纤维素碱化、老化、磺化等制成可溶性纤维素磺酸,溶解于稀碱液中制成黏胶,从喷丝孔挤压入凝固浴,经过凝固和分解成为再生纤维素纤维。根据原料和工艺的不同,黏胶纤维可分为普通黏胶纤维、高湿模量黏胶纤维和高强力黏胶纤维等。普通黏胶纤维又分棉、毛和长丝三种类型,俗称人造棉、人造毛和人造丝。高湿模量黏胶纤维具有较高的聚合度、湿强度和湿模量,其伸长率与膨化度均较高,是一种高弹性纤维素纤维,又称为“莫代尔纤维”(国际人造丝和合成纤维标准局把高湿模量黏胶纤维统称为Modal)。商品化高湿模量黏胶纤维主要有波里诺西克纤维(欧美)、富强纤维(中国)、虎木棉(日本)。

2)铜氨纤维,是将棉短绒等天然纤维素原料溶解于氢氧化四铵合铜(碱性铜盐的浓氨溶液)中制成黏稠纺丝溶液,经喷丝头小孔挤压入凝固浴中,在凝固浴中再生出纤维素纤维(铜氨纤维)。铜氨纤维可高度拉伸,其单丝较细、耐磨性好,面料手感丝滑、光泽柔和,具有悬垂感,服用性能近似于丝绸,符合环保服饰潮流。与黏胶纤维相比,铜氨纤维单纤更细,服用性能更佳,是高级套装的最佳素材之一。

3)皂化醋酯纤维,是先将天然纤维素制成醋酯纤维素,再经皂化处理得到的再生纤维素纤维。与铜氨纤维类似,皂化醋酯纤维弹性模量较低,其面料手感顺滑,具有悬垂感,服用性能近似于丝绸。

(2)再生纤维素纤维常见品种

再生纤维素纤维的发展已有三百多年历史,在其发展过程中,其化学组成基本不变,与棉纤维基本相同,但吸湿性显著提高,制品包括长丝和短纤维。其中,长丝为人造丝;若将长丝截断,使其长度和粗细与棉纤维接近,则称为人造棉;与毛纤维接近,则称为人造毛;若截取长度和粗细介于棉纤维与毛纤维之间,则称为中长纤维。随着社会经济发展与人类生活质量提高,科学技术人员已开发出许多性能优异的再生纤维素纤维品种,常见的品种有天丝、莫代尔、竹纤维和黏胶基甲壳素纤维。

1)天丝纤维,又称莱赛尔纤维。它是将针叶树木浆、氧化胺和水混合加热至完全溶解,除杂后直接纺丝制成的纤维。天丝纤维是一种绿色纤维,其织物具有良好的吸湿性、舒适性、悬垂性和硬挺度,并且具有较好的可染性;天丝纤维还可以与其他纤维(棉、毛、麻、涤等)混纺,因此它既可用于内衣面料生产,也可用于外衣面料生产。

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