绪论 本章主要知识点： 1纺织材料的概念和范畴 2.纺织材料的分类 3.纺织工业的发展 一、纺织材料的概念、范畴及相互关系 1.概念： 纺织材料：用来加工制成纺织品所用的纺织原料、纺织半成品以及成品的统称。 纺织材料学：重点介绍纺织加工的原料、半成品和其各阶段产品的结构、主要性能、设计 及评价依据。 2.范畴： 包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品 如一维形态为主的纱、线、缆绳等： 二维形态为主的网层、织物、絮片等： 三雏形态为主的服装、编结物、器具及其增强复合体等。 这些产品可以作为最终产品由消费者直接使用，包括服用纺织品、家用纺织品、产业用 纺织品：同时，这些产品也可以与其他材料复合制造最终产品。 3.对象及相互关系 表征方法与技术 纤维特石 纤维集合体特征
绪 论 本章主要知识点： 1.纺织材料的概念和范畴 2.纺织材料的分类 3.纺织工业的发展 一、纺织材料的概念、范畴及相互关系 1.概念： 纺织材料：用来加工制成纺织品所用的纺织原料、纺织半成品以及成品的统称。 纺织材料学：重点介绍纺织加工的原料、半成品和其各阶段产品的结构、主要性能、设计 及评价依据。 2.范畴： 包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品 如一维形态为主的纱、线、缆绳等； 二维形态为主的网层、织物、絮片等； 三维形态为主的服装、编结物、器具及其增强复合体等。 这些产品可以作为最终产品由消费者直接使用，包括服用纺织品、家用纺织品、产业用 纺织品；同时，这些产品也可以与其他材料复合制造最终产品。 3. 对象及相互关系: 表征方法与技术 纤维特征 纤维集合体特征 结构 特征 结构 特征 分子组成 分子结构 微细结构 几何形态 表面结构 力学 光学 热学 电学 表面 吸湿 纤维 排列 加捻 纠缠 粘结 组织 形态 密度 空隙率 力学 色泽 均匀性 耐久性 易护理 形态稳定 手感风格 舒适性 安全可靠 防护功能
二.纺织材料的分类 按形态分为纺织纤维、纱线及其半成品、织物等。 一、纺织纤维(textile fibers) 1.定义： 截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性 的（可挠曲的）细长物体。 2.分类 按材料类别分为：有机纤维和无机纤维 按材料来源分为：天然纤维和化学纤维 (一）天然纤维按原料来源分为：植物纤维、动物纤维、矿物纤维 A.植物纤维（按取得部位分类） 种子纤维（棉、木棉、椰壳等）、韧皮纤维（苎麻、亚麻、黄麻、汉麻即无毒大麻、荷 麻、罗布麻等)、叶纤维（焦麻、剑麻等）、准管束纤维（竹纤维） B.动物纤维分类 毛纤维（绵羊毛、山羊绒、骆驼毛绒、兔毛绒、羊驼毛、骆马毛、狐毛、貂毛、藏羚 羊毛绒等)：分泌腺纤维（桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝、蜘蛛拖丝等） C矿物纤维分类 它是天然无机化合物，主要有石棉（温石棉、角闪石石棉、青石棉等） 此外，还有细菌纤维等。 (二)化学纤维分类 A.按聚合物来源分为：有机再生纤维、有机合成纤维和无机纤维 ①再生纤维： 由天然高聚物溶解后纺丝制得，如纤维素纤维（黏胶纤维）、蛋白质纤维、甲克素纤维等： 天然高聚物化学改性后溶解纺丝制得的纤维，有人称为半合成纤维，如铜氨纤维、硝酯 纤维（纤维素硝酸酯）、醋酯纤维（纤维素醋酸酯）等 ②有机合成纤维： 以石油、天然气、煤、农副产品为原料人工合成高聚物纺丝制得的纤维， a按纵向形态分为：长丝(filaments,连续长度数千米甚至更长)、短纤维(staple fibres 又区分为棉型、中长型、毛型等)
二．纺织材料的分类 按形态分为纺织纤维、纱线及其半成品、织物等。 一、纺织纤维（textile fibers） 1.定义： 截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性 的（可挠曲的）细长物体。 2.分类： 按材料类别分为：有机纤维和无机纤维 按材料来源分为: 天然纤维和化学纤维 (一) 天然纤维按原料来源分为:植物纤维、动物纤维、矿物纤维 A.植物纤维（按取得部位分类） 种子纤维（棉、木棉、椰壳等）、韧皮纤维（苎麻、亚麻、黄麻、汉麻即无毒大麻、茼 麻、罗布麻等）、叶纤维（焦麻、剑麻等）、维管束纤维（竹纤维） B.动物纤维分类 毛纤维（绵羊毛、山羊绒、骆驼毛绒、兔毛绒、羊驼毛、骆马毛、狐毛、貂毛、藏羚 羊毛绒等）;分泌腺纤维（桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝、蜘蛛拖丝等） C 矿物纤维分类 它是天然无机化合物，主要有石棉（温石棉、角闪石石棉、青石棉等） 此外，还有细菌纤维等。 （二）化学纤维分类 A. 按聚合物来源分为：有机再生纤维、有机合成纤维和无机纤维 ① 再生纤维： 由天然高聚物溶解后纺丝制得，如纤维素纤维（黏胶纤维）、蛋白质纤维、甲克素纤维等； 天然高聚物化学改性后溶解纺丝制得的纤维，有人称为半合成纤维，如铜氨纤维、硝酯 纤维（纤维素硝酸酯）、醋酯纤维（纤维素醋酸酯）等。 ② 有机合成纤维： 以石油、天然气、煤、农副产品为原料人工合成高聚物纺丝制得的纤维， a.按纵向形态分为：长丝（filaments，连续长度数千米甚至更长）、短纤维（staple fibres, 又区分为棉型、中长型、毛型等）；
b按聚合物类型分为：碳链纤维（聚烯烃、聚乙烯醇、含氣纤维、含氟纤维等）、杂链 纤维（如聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚醚酯、聚氨酯、聚脲、聚 甲醛、聚酰亚胺等) ③无机纤维 玻璃纤维、碳纤维（由黏胶纤维、聚丙烯腈纤维、沥青纤维等碳化而成）及石墨纤维、 金属纤维（铜、镍、不锈钢、钛、钨、银等）、碳化硅纤维、玄武岩纤维等。 B按加工过程分为： 初生丝、未拉伸丝、预取向丝、拉伸丝、全取向丝等： C按纤维粗细分为： 粗线密度、中线密度、细线密度、超细线密度和纳米纤维（静电纺丝的有机纤维和无机 的碳纳米管等) D.按纤维截面形态分为： 圆形、异形（三角、三叶、四叶、五叶、中空、偏心中空、多中空、桥形、H形、王形等） E按纤维成分分为： 单一成分纤维、多种成分纤维（按特征分为：混抽纤维和复合纤维（皮芯、海岛、多层等）》 (三)高性能纤维和功能纤维 纺织纤维中具有某些特殊工能（如超高强度、超高模量、耐高温、耐烧蚀等）或某些应 用性能（如防紫外、防电磁辐射、抑菌、抗菌、防臭、防蚊虫等），有时也称高性能纤维和 功能纤维。 二、纱线及其半成品 1定义： 由纺织纤维平行伸直（或基本平行伸直）排列利用加挖或其他方法使纤维抱合缠结形成连 续的具有一定强度、韧性和可挠曲性的细长体。 其中，较细的单股体称为纱yarns)):多股捻合体称为线(threads:很多股较粗的捻合体 或编结体称为绳(cord,rope)或缆(cable,rope,hawser) 2.纱的半成品有： 粗纱、条（棉条、毛条、麻条等）、卷（棉卷等） 3.纱线的组成： 单一品种的纺织纤维制成纱线称为纯纺纱线：
b.按聚合物类型分为：碳链纤维（聚烯烃、聚乙烯醇、含氯纤维、含氟纤维等）、杂链 纤维（如聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚醚酯、聚氨酯、聚脲、聚 甲醛、聚酰亚胺等） ③ 无机纤维: 玻璃纤维、碳纤维（由黏胶纤维、聚丙烯腈纤维、沥青纤维等碳化而成）及石墨纤维、 金属纤维（铜、镍、不锈钢、钛、钨、银等）、碳化硅纤维、玄武岩纤维等。 B.按加工过程分为： 初生丝、未拉伸丝、预取向丝、拉伸丝、全取向丝等； C.按纤维粗细分为： 粗线密度、中线密度、细线密度、超细线密度和纳米纤维（静电纺丝的有机纤维和无机 的碳纳米管等） D.按纤维截面形态分为： 圆形、异形（三角、三叶、四叶、五叶、中空、偏心中空、多中空、桥形、H 形、王形等） E.按纤维成分分为： 单一成分纤维、多种成分纤维（按特征分为：混抽纤维和复合纤维（皮芯、海岛、多层等）） （三）高性能纤维和功能纤维 纺织纤维中具有某些特殊工能（如超高强度、超高模量、耐高温、耐烧蚀等）或某些应 用性能（如防紫外、防电磁辐射、抑菌、抗菌、防臭、防蚊虫等），有时也称高性能纤维和 功能纤维。 二、纱线及其半成品 1.定义： 由纺织纤维平行伸直（或基本平行伸直）排列利用加捻或其他方法使纤维抱合缠结形成连 续的具有一定强度、韧性和可挠曲性的细长体。 其中，较细的单股体称为纱(yarns)；多股捻合体称为线（threads）；很多股较粗的捻合体 或编结体称为绳（cord，rope ）或缆（cable,rope,hawser） 2. 纱的半成品有： 粗纱、条（棉条、毛条、麻条等）、卷（棉卷等） 3.纱线的组成： 单一品种的纺织纤维制成纱线称为纯纺纱线；
两种或多种纺织纤维利用纺纱混合方法制成的纱线称为混纺纱线： 两种或多种纯纺纱线加捻并合的纱、线、缆称为混并纱线或复合纱线。 4.纱线按纺织纤维长度分为：短纤维纱线、长丝纱线及两者组成的复合纱线。 A短纤维纱线按不同加工形成方法分为： 环锭纺纱线、转杯纺纱线、喷气纺纱线、赛络纺纱线、平行纺纱线、花式纱线等。 B.长丝纱线按不同变形加工方法分为： 加弹长丝纱（又分为低弹长丝纱、中弹长丝纱、高弹长丝纱等）、空气变形长丝纱、网 络长丝纱和复合长丝纱（不同纤维品种、不同加工方法、不同特性长丝的复合纱）等。 C.短纤维纱线和长丝纱线组成的复合纱线 三、织物 1定义 由纺织纤维和纱线用一定方法穿插、交编形成的厚度较薄、长及宽度很大、基本以二维 为主的物体称为织物(fabrics) 2.分类： A织物按结构及其形成方式不同分为： ①.机织物(weaving fabrics) 也可称为梭织物，它是由两组或两组以上纱线用有梭织机或无梭织机编织成的织物 ②.针织物(knitting fabrics) 它是由一组或多组纱线用针织机钩结成圈形互相串套编织成的织物， 按织造方式的不同又分为：经编针织物和纬编针织物两大类 ③.编结物(braiding fabrics） 它是由多组纱线用倾斜交编方法形成的织物 ④.非织造织物(non-woven fabrics) 它是开松铺层的纺织纤维层片利用各种方式包括针刺、水刺、黏合剂黏合、热压黏结、纱 线缝合等使层片稳定所形成的化合物：或是由平行均匀排列长丝用膜片黏托的片层形成的 织物，也可称为“无纬织物”或“无纬布” ⑤.复合织物(composited fabrics） 它是用上述四类织物和膜片等之中的两类或多类织物叠层复合而成的织物，包括机织物于 针织物并联交织而成的织物，机织物、针织物或非织造织物与有机高聚物薄膜复合的织物
两种或多种纺织纤维利用纺纱混合方法制成的纱线称为混纺纱线； 两种或多种纯纺纱线加捻并合的纱、线、缆称为混并纱线或复合纱线。 4. 纱线按纺织纤维长度分为:短纤维纱线、长丝纱线及两者组成的复合纱线。 A.短纤维纱线按不同加工形成方法分为： 环锭纺纱线、转杯纺纱线、喷气纺纱线、赛络纺纱线、平行纺纱线、花式纱线等。 B.长丝纱线按不同变形加工方法分为： 加弹长丝纱（又分为低弹长丝纱、中弹长丝纱、高弹长丝纱等）、空气变形长丝纱、网 络长丝纱和复合长丝纱（不同纤维品种、不同加工方法、不同特性长丝的复合纱）等。 C. 短纤维纱线和长丝纱线组成的复合纱线 三、织物 1.定义: 由纺织纤维和纱线用一定方法穿插、交编形成的厚度较薄、长及宽度很大、基本以二维 为主的物体称为织物（fabrics）。 2.分类： A.织物按结构及其形成方式不同分为： ①.机织物（weaving fabrics） 也可称为梭织物，它是由两组或两组以上纱线用有梭织机或无梭织机编织成的织物 ②.针织物（knitting fabrics） 它是由一组或多组纱线用针织机钩结成圈形互相串套编织成的织物， 按织造方式的不同又分为：经编针织物和纬编针织物两大类 ③.编结物（braiding fabrics） 它是由多组纱线用倾斜交编方法形成的织物 ④.非织造织物（non-woven fabrics） 它是开松铺层的纺织纤维层片利用各种方式包括针刺、水刺、黏合剂黏合、热压黏结、纱 线缝合等使层片稳定所形成的化合物；或是由平行均匀排列长丝用膜片黏托的片层形成的 织物，也可称为“无纬织物”或“无纬布” ⑤.复合织物（composited fabrics） 它是用上述四类织物和膜片等之中的两类或多类织物叠层复合而成的织物，包括机织物于 针织物并联交织而成的织物，机织物、针织物或非织造织物与有机高聚物薄膜复合的织物
等 B按不同纺织纤维原料的种类分为： 棉织物、麻织物、毛织物、丝织物（丝绸）、化纤织物等纯纺织物和两种、两种以上纤维 混纺纱线织制的混纺织物及两种或两种以上纯纺纱线织制的交织织物， C按织物组织分为： ①.机织物中：平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等织物： ②.纬编针织物中：平纹组织、罗纹组织、双反面组织、双罗纹组织等织物： ③.经编针织物中：经平组织、经缎组织等织物 ④.编结物中的各种编结组织的织物等。 三、纺织工业的发展： 近200年来，纺织工业随人口增长而迅速扩展，其总加工量增长了近45倍.其中，天然纤 维由100%降到37.81%，化学纤维从零增加到57.59%，2006年全球各种纺织纤维的总产量 已达7400万吨以上，见表1。 纺织工业是我国经济中的主要产业之一，它支撑着人民生活、国民经济、人民就业、国 际贸易等。 为保证环境的可持续发展，现在纺织工业正由大量依赖石油化工资源，转向利用可再生、 可降解、可循换的生物资源，其原材料更是扩及农、林、牧、渔的许多领域。它的产品既满 足了服装和家用纺织品的消费，也向机械、电工材料、电子、土建、水利、农业、渔业、公 路、水运、航空、航天等产业提供原材料及其增强体。因此，新型纺织原料包括高性能纤维、 新功能纤维的开发和应用正在蓬勃发展，纺织材料在今后将会以更快的速度发展和提高。 四、应关注的知识及思考 应该多关注纺织工程、化纤工程、服装工程、纺织品设计，以及计算机技术、测量与仪 器、标准体系方面的知识、技术及其进展，特别是纤维工程（包括纤维初加工和化学纤维工 程)，纺织工程和标准体系的相关进展、技术与基础理论。为理解纺织材料的变化和特征， 为发展纺织材料提供良好的参考
等 B.按不同纺织纤维原料的种类分为： 棉织物、麻织物、毛织物、丝织物（丝绸）、化纤织物等纯纺织物和两种、两种以上纤维 混纺纱线织制的混纺织物及两种或两种以上纯纺纱线织制的交织织物。 C.按织物组织分为： ①.机织物中：平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等织物； ②.纬编针织物中：平纹组织、罗纹组织、双反面组织、双罗纹组织等织物； ③.经编针织物中：经平组织、经缎组织等织物； ④.编结物中的各种编结组织的织物等。 三、纺织工业的发展： 近 200 年来，纺织工业随人口增长而迅速扩展，其总加工量增长了近 45 倍.其中，天然纤 维由 100%降到 37.81%，化学纤维从零增加到 57.59%，2006 年全球各种纺织纤维的总产量 已达 7400 万吨以上，见表 1。 纺织工业是我国经济中的主要产业之一，它支撑着人民生活、国民经济、人民就业、国 际贸易等。 为保证环境的可持续发展，现在纺织工业正由大量依赖石油化工资源，转向利用可再生、 可降解、可循换的生物资源，其原材料更是扩及农、林、牧、渔的许多领域。它的产品既满 足了服装和家用纺织品的消费，也向机械、电工材料、电子、土建、水利、农业、渔业、公 路、水运、航空、航天等产业提供原材料及其增强体。因此，新型纺织原料包括高性能纤维、 新功能纤维的开发和应用正在蓬勃发展，纺织材料在今后将会以更快的速度发展和提高。 四、应关注的知识及思考 应该多关注纺织工程、化纤工程、服装工程、纺织品设计，以及计算机技术、测量与仪 器、标准体系方面的知识、技术及其进展，特别是纤维工程（包括纤维初加工和化学纤维工 程），纺织工程和标准体系的相关进展、技术与基础理论。为理解纺织材料的变化和特征， 为发展纺织材料提供良好的参考
表12006年世界和中国纺织纤维的生产形势 纺织纤维品种 全球全年产量 中国全年产量 中国加工消耗量 (万吨) (万吨) (万吨) 棉（皮棉） 2570.7 664.6 1011.4 绵羊毛（净毛） 122.7 8.3 35.97 山羊绒（无毛绒） 1.27 0.89 0.61 其他动物毛 9.9 0.4 0.27 桑蚕丝 14.5 14.15 10.9 天 其他蚕丝0 1.1 0.35 0.30 然 些麻（精干麻） 13.4 11.35 11.00 纤 亚麻（打成麻） 44.1 10.3 25.86 黄麻（熟黄麻） 165.4 0.0 2.9 槿麻（熟洋麻） 184 15.8 15.8 汉（大）麻（精干麻） 6.8 0.4 0.4 纤维 其他麻纤维（净麻）⑦ 0.9 0.4 0.4 合计 2969.17 726.94 1115.81 黏胶纤维 329.6 143.46 133.37 再 其他再生纤维及半合 2127 22.43 纤维 成纤维③ 合计 329.6 165.17 155.80 聚酯纤维 2780.8 1604.61 1588.75 聚酰胺纤维 388.3 85.22 102.94 合成 聚丙烯腈系纤维 253.4 83.91 117.37 聚丙烯纤维 647.3 22.54 23.45 聚乙烯醇纤维 5.23 4.33 4.73 聚氨酯纤维 18.0 2.90 3.56 其他化学纤维 34.57 2.81 885
表 1 2006 年世界和中国纺织纤维的生产形势 纺织纤维品种 全球全年产量 （万吨） 中国全年产量 （万吨） 中国加工消耗量 （万吨） 天 然 纤 维 棉（皮棉） 2570.7 664.6 1011.4 绵羊毛（净毛） 122.7 8.3 35.97 山羊绒（无毛绒） 1.27 0.89 0.61 其他动物毛 9.9 0.4 0.27 桑蚕丝 14.5 14.15 10.9 其他蚕丝① 1.1 0.35 0.30 苎麻（精干麻） 13.4 11.35 11.00 亚麻（打成麻） 44.1 10.3 25.86 黄麻（熟黄麻） 165.4 0.0 2.9 槿麻（熟洋麻） 18.4 15.8 15.8 汉（大）麻（精干麻） 纤维 6.8 0.4 0.4 其他麻纤维（净麻）② 0.9 0.4 0.4 合计 2969.17 726.94 1115.81 再 生 纤 维 黏胶纤维 329.6 143.46 133.37 其他再生纤维及半合 成纤维③ 21.27 22.43 合计 329.6 165.17 155.80 合 成 纤 维 聚酯纤维 2780.8 1604.61 1588.75 聚酰胺纤维 388.3 85.22 102.94 聚丙烯腈系纤维 253.4 83.91 117.37 聚丙烯纤维 647.3 22.54 23.45 聚乙烯醇纤维 5.23 4.33 4.73 聚氨酯纤维 18.0 2.90 3.56 其他化学纤维 34.57 2.81 8.85
合计 4127.6 1806.32 1849.65 总计 7426.37 2698.43 3121.26 ①榨蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝等：②茼麻、剑麻、焦麻等：③醋酯纤维、甲克素纤维、 聚乳酸纤维等：④包括膜裂纤维
合计 4127.6 1806.32 1849.65 总计 7426.37 2698.43 3121.26 ①榨蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝等；②茼麻、剑麻、焦麻等；③醋酯纤维、甲克素纤维、 聚乳酸纤维等；④.包括膜裂纤维