Part 1
形态（Configuration）
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一、细度 fineness
1.纤维的细度
细度：指纤维的粗细程度（沿长度方向）。
由于大部分纤维截面形状不规则及中腔、缝隙、孔洞存在而无法用直径、截面面积等指标准确表达，习惯上用单位长度的质量（线密度）或单位质量的长度（线密度的倒数）来表示纤维细度。
2.纤维细度的指标
直接法：用直径、投影宽度、截面积、周长、比表面积；
间接法：用长度与重量之间的关系表示。
- 特克斯 Nt（tex） ——国际标准单位在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数。
Gk ——纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量（g）
L ——纤维长度（m）
同品种纤维，Ntex↑，纤维越粗 。
- 旦尼尔（旦数）Nd——绢丝，化纤常用指标在公定回潮率下，9000米长的纤维所具有重量的克数。
Gk ——纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量（g）
L ——纤维长度（m）
同品种纤维，Nd↑，纤维越粗.
- 公制支数 Nm——常用于棉纤维 在公定回潮率下，单位重量（克）的纤维所具有的长度：
Gk ——纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量（g）
L ——纤维长度（m）
同品种纤维， Nm ↑，纤维越细.
- 直径细度指标与间接细度指标的换算
d纤维直径（m），γ纤维密度（g/cm3）
- 纤维细度不匀及其指标
a. 纤维之间粗细不匀棉纤维：成熟度、品种、产地、生长部位等；毛纤维：品种、年龄、生长部位、生长季节、饲养条件等；麻纤维：生长条件、初生韧皮纤维细胞和次生韧皮细胞生长期不同等；蚕丝：蚕茧结构；化学纤维：线密度可控，均匀度总体较天然纤维好，但也受温度、时间、牵伸力等因素的影响。b. 单根纤维沿长度，方向上的粗细不匀（中端粗，两边细）细度不匀指标及分布通过纤维平均直径及其离散指标或平均线密度及其离散指标来表示纤维细度不匀
- 细度测量方法
a.测长称重法
b.直径测量法
c.长纤维测试方法
周长1m在一定张力下绕取一定圈数（50圈或100圈），达到吸湿平衡后称重计算。
d.振动测量法：利用纤维振动频率与线密度的关系。
e.气流仪测量法：利用不同细度的纤维比表面积不同，测量气流阻力间接测量纤维线密度或实心圆截面纤维的直径。
f.声阻仪测量法：利用不同纤维的比表面积和共振频率不同，测量声振动的阻尼系数，折算线密度和直径。
3.纤维细度及不匀对纤维、纱线、织物的影响
对纤维本身
- 粗细将影响其比表面积SS，纤维的吸附性能和染色性质；
- 纤维变粗，使纤维的弯曲刚度增大，点接触面积增大，纤维变得刚硬和触感粘涩、偏冷；
- 纤维间的细度差异，会引起纤维力学性质的差异。
对纱线质量及纺纱工艺的影响
- 与成纱强度的关系 在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱强度越高；
- 与成纱条干的关系在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条干越均匀；在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较细的纱；
- 与纺纱工艺的关系纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。
对织物的影响
纤维细度与功能的关系
二、纤维截面 Cross Section
棉纤维纵、横截面
绵羊毛纵、横截面
大麻纤维纵、横截面
桑蚕丝纵、横截面
涤纶纤维纵、横截面
腈纶纤维纵、横截面
粘胶纤维纵、横截面
1.纤维的截面形状（Cross Section）
纤维截面形状随种类而异，天然纤维具有各自的形态，化学纤维则可以根据要求进行异形喷丝，从而获得异形截面纤维。
2.异形纤维功能
- 增加纤维的覆盖能力，提高抗起毛起球能力；
- 具有优良光学性能，三角形截面表面光泽优雅，多叶形的则表面消光，光泽柔和；
- 增加纤维抱合力，使蓬松度、透气性及保暖性均提高；
- 减少合成纤维蜡状感，使织物具有丝绸感，并增加染色鲜艳度；
- 表面沟槽起到导汗、透湿作用；
- 异形中空丝改变纤维集合体密度、热阻、孔隙率、蓬松度、刚度、比表面积，其内所含的空气提高了热阻和保暖性能；
- 中空纤维还降低了纤维密度，使纤维材料轻量化，增强纤维不透明感
三、长度 Length
1.纤维的长度
一般指伸直长度，即纤维伸直而未伸长时两端的距离。 另有自然长度，指纤维在自然伸展状态下的长度。自然长度与伸直长度之比，为纤维伸直度。
天然纤维——随动物、植物的种类、品系与生长条件而不同。
棉、麻、毛：短纤维，纤维长度一般25～250mm；长度差异很大（不同品种或同品种）
蚕丝：长丝，一个茧子上的茧丝长度可达数百米至上千米。
化学纤维：人工制造，可根据需要而定。
长丝：可无限长；
短纤维：等长或不等长。
- 天然纤维长度（mm）范围:棉纤维：25-45亚麻单纤维：15-20 亚麻工艺纤维：500-750黄麻单纤维：2-4 黄麻工艺纤维：2000-3000大麻单纤维：10-15 大麻工艺纤维：700-1500 细毛、半细毛：50-100粗毛、半粗毛：50-200
- 化学纤维长度（mm）范围棉型化纤：30-40 毛型化纤：70-150中长纤维：51-65
- 纤维长度集中性指标主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。 根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度。 重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度。平均长度：是纤维长度的平均值。根数平均长度L：各根纤维长度之和的平均数。重量加权平均长度Lg：各组长度的重量加权平均数。品质长度：比主体长度长的那部分纤维的平均长度。 （是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数）
- 纤维长度分散性指标短绒率：长度在某一界限以下的纤维所占的百分率。（表示长度整齐度的指标） 界限：细绒棉 16mm； 长绒棉 20mm；
毛 30mm； 苎麻 40mm
短纤维多→制成本低→成本高，不宜纺细支纱
2.纤维长度测量方法
- 逐根测量法
- 成束一端排齐测量法
- 平行排列测量法
- 分组称重测量法
- 计数二次累计曲线测量法
3.纤维长度与工艺的关系
纤维长度与成纱强度的关系
在其他条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维）。
长度长，纤维间抱合力变大，则纤维间的滑脱率减少，这时纱线拉断以纤维拉断为主，滑脱次之，这样纱的强度便增大，同时纺纱断头率相应减少。
纤维长度与成纱毛羽关系
成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头，纤维圈等形成。在其它条件相同情况下，长度较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。
纤维短绒率与成纱强度、条干的关系
当纤维短绒率大时，成纱条干变差，强度下降。生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。
四、卷曲及转曲 Crimp and Convolution
1.纤维的卷曲（Crimp）
卷曲：在指定初始负荷作用下，能较好保持的具有一定规则性的皱缩形态结构
卷曲与转曲是纺织纤维特征之一，大部分纤维有卷曲或转曲。卷曲可以使：
- 短纤维纺纱纤维间摩擦力和抱合力增加，成纱有一定强力；
- 提高纤维和纺织品弹性，使手感柔软，突出织物风格；
- 改善织物抗皱性、保暖性以及表面光泽。
- 天然纤维——自然卷曲羊毛：由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。
- 化学纤维——人工机械卷曲a.利用纤维内部结构不对称（皮芯结构以及复合纤维），经热空气、热水处理后产生卷曲，如维纶及粘胶纤维；b.利用纤维热塑性采用机械方法挤压而成，如涤纶等。
一般纤维越细，抗弯刚度低，应力不平衡程度高，因而卷曲更细密
2.纤维的转曲（Convolution）
转曲：纤维沿轴向发生扭转的现象。
转曲反向：转曲沿纤维长度方向不断改变方向，时而左旋，时而右旋，这种现象称为转曲反向。
单位长度反向次数多的棉纤维强度降低，反向次数少的强度较高，其内微原纤的反向引起了纤维的弱环。
Part 2
基本性质（Fundamental Property）
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一、吸湿性 Hygroscopicity
吸湿性：纤维材料在大气中吸收或放出气态水的能力。
吸湿平衡：单位时间纤维材料吸收大气中的水分等于放出或蒸发的水分，这种现象叫吸湿平衡。如进入纤维水分子多于放出的水分子，则表现为吸湿，反之表现为放湿。
回潮率W：纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
含水率M：纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。
平衡回潮率：在一定大气条件下，吸、放湿达到平衡时的回潮率。
标准回潮率：在统一标准条件下，吸湿过程达到平衡时的回潮率。
公定回潮率：为折算（商业）重量时加到干燥重量上的水分量对干燥重量的百分数。
公定重量：纺织材料在公定回潮率时的重量。
常用纤维的标准状态下的回潮率和公定回潮率
二、拉伸强度Tensile Strength
拉伸断裂强力：纤维受外力直接拉伸断裂时所需要的力，是表示纤维承受最大拉伸外力绝对值的一种指标，又称绝对强力、断裂强力，单位牛顿（N）
相对强度：将强力折合成规定粗细时的力。
a 断裂应力σ ：纤维单位截面上能承受的最大拉伸力。标准单位为N/m2(即帕)，常用N/mm2(即兆帕 Mpa)表示。
b 断裂比强度P0：纤维1tex粗细时能承受的拉伸力。单位为 N/tex，常用 cN/dtex。
P0=P／Tt P:强度，Tt：线密度
c 断裂长度L：单根纤维悬挂重力等于断裂强度力时的长度。单位为 km
L=P0×g／10 g：重力加速度，P0断裂比强度
千克力 表示一千克的物体所受的重力. 由G=mg g=9.8牛/千克.
所以 1千克力=9.81牛顿.即1kgf=9.81N.
于是 1牛=0.102千克力.即1N=0.102kgf.
它与克力(一克的物体所受的重力)关系是1000倍.
1N=0.102kgf=102gf.
克力也是我们常说的厘牛(cN).
综上 1N=0.102kgf=102gf=102cN
断裂伸长率εa ：纤维拉伸到断裂时的伸长率。
εa=（La-L0）／L0×100
La：试样原长，L0：试样拉断时的长度
初始模量：拉伸伸长率为1%时应力的100倍，单位一般为cN/dtex，反映纤维在小应力条件下的弹性或刚性。
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