第一节 纤维的分类和结构特征
从生产实用角度看，凡是直径为数微米到数十微米或略粗些，长度比直径大许多倍(上千倍甚至更多)的物体，一般都称作纤维。其中长度达到数十毫米以上，具有一定强度、一定可挠曲性和互相纠缠抱合性能以及其他服用性能而可以生产纺织制品(如纱线、绳带、机织物、针织物等)的，叫做纺织纤维。
作为纺织纤维，必须具有一定的物理、化学性质，以满足工艺加工和人们使用时的要求。这些性质主要包括：必须具有一定的长度和细度；必须质地柔软，具有一定的强度、弹性及变形能力；必须具有一定的吸湿性、导电性和化学稳定性等；对穿着用和家用纺织纤维还需要有良好的染色性能，应该是无害、无毒、无致敏性的生理友好物质。因此，为了更合理且有效地利用纺织纤维，使之符合各种服装的要求，应该从外观的审美性、生理的舒适性、穿着的耐久性、保养的经济简便性等几个方面分析各种纤维的性能和用途。
一、纺织纤维的分类
纺织纤维的种类很多，一般按其来源可分为天然纤维和化学纤维两大类。
（一）天然纤维
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。
1.植物纤维
植物纤维是由植物的种子、果实、茎、叶等处得到的纤维，是天然纤维素纤维。从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等；从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等。植物纤维的主要化学成分是纤维素，故也称作纤维素纤维。
植物纤维包括：种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。
（1）种子纤维。是指一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。如棉纤维、木棉纤维。
（2）韧皮纤维。是从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。如亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维。
（3）叶纤维。是从一些植物的叶子或叶鞘取得的工艺纤维。如剑麻、蕉麻。
（4）果实纤维。是从一些植物的果实取得的纤维。如椰子纤维。
2.动物纤维
动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。从动物毛发得到的纤维有羊毛、兔毛、骆驼毛、山羊毛、牦牛绒等；从动物腺分泌物得到的纤维有蚕丝等。动物纤维的主要化学成分是蛋白质，故也称作蛋白质纤维。
动物纤维（天然蛋白质纤维）包括：毛发纤维和腺体纤维。
（1）毛发纤维。动物毛囊生长具有多细胞结构由角蛋白组成的纤维。如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛。
（2）丝纤维。由一些昆虫丝腺所分泌的，特别是由鳞翅目幼虫所分泌的物质形成的纤维，此外，还有由一些软体动物的分泌物形成的纤维，如蚕丝。
3.矿物纤维
矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，其主要来源为各类石棉，如温石棉、青石棉等。
（二）化学纤维
化学纤维是指用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学和机械方法加工纺制而成的纺织纤维。
化学纤维可按原料来源、加工方法、纤维性能等分类。通常根据原料来源的不同，化学纤维可分为人造纤维和合成纤维两类。
1.人造纤维
人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料，经过化学加工后制成的纺织纤维。人造纤维也称作再生纤维。根据原料的成分不同分为再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维两类。
（1）再生纤维素纤维。是指用木材、棉短绒等纤维素为原料制成的结构为纤维素的再生纤维，如黏胶纤维、铜氨纤维等。
（2）再生蛋白质纤维。是指用酪素、大豆、花生等天然蛋白质为原料制成的再生纤维。这类纤维的物理化学性能类似于羊毛，但强度低，生产成本高，且原料本身又是食物，故发展受到限制。
2.合成纤维
合成纤维是以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子物作为原料制成单体后，经人工合成获得的聚合物纺制而成的化学纤维。合成纤维原料来源丰富，品种繁多。常见的合成纤维有聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶或尼龙）、聚乙烯醇纤维（维纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）等。
化学纤维按几何形状分为长丝、短纤维、异形纤维、复合纤维和变形丝。
（1）长丝。化学纤维加工中不切断的纤维。长丝又分为单丝和复丝。单丝只有一根丝，透明、均匀、薄。复丝由几根单丝并合成丝条。
（2）短纤维。化学纤维在纺丝后加工中可以切断成各种长度规格的纤维。
（3）异形纤维。改变喷丝头形状而制得的不同截面或空心的纤维。
（4）复合纤维。将两种或两种以上的聚合体，以熔体或溶液的方式分别输入同一喷丝头，从同一纺丝孔中喷出而形成的纤维。又称作双组分或多组分纤维。复合纤维一般都具有三度空间的立体卷曲，体积高度蓬松，弹性好，抱合好，覆盖能力好。
（5）变形丝。经过变形加工的化纤纱或化纤丝。常见的有高弹涤纶丝、低弹涤纶丝、腈纶膨体纱等。
化学纤维按照用途又可以分为普通纤维和特种纤维。其中普通纤维包括再生纤维与合成纤维；特种纤维包括耐高温纤维、高强力纤维、高模量纤维、耐辐射纤维等。
二、纺织纤维的结构特征
所谓纤维的结构特征就是构成该纤维的长短分子的组成及它们在空间的排列位置。它包括：当纤维处于平衡状态时，组成纤维的长短分子之间的几何排列，纤维的断面结构、形状，纤维内的空洞、裂隙以及微孔的大小和分布等。
(一)纤维的分子结构特征
纤维的分子和排列形成了纤维的结构特征，而这种特征正是影响纤维的物理性质和化学性质的主要因素。纺织纤维都是由高分子化合物所组成的，不同纤维具有不同的高分子化合物成分及排列形式。
1.纤维的分子结构组成
服用纤维高分子化合物的最基本组成单元是呈长链状的大分子，它是保持该物质各种属性的，且能独立存在的基本单元，因此常把纤维的分子结构称为链结构。纤维的长链大分子由许多相对分子质量不大、化学结构相同或不完全相同的单个小分子，依靠共价键联结而成。所以在纤维的长短分子中，常常会出现一种或几种重复出现的链节。纤维分子链既细又长，在没有外力作用下，不可能保持直线状态，而是呈现各种各样的卷曲，这种特性称为链的柔顺性。链的柔顺性对所组成的纤维性能有相当大的影响。服用纤维的高分子化合物一般是直线型长链大分子，其链节可以是完全相同的（如纤维素、聚乙烯等），也可以是基本相同的（如蛋白质等），这种链节称为“单基”。纤维素的单基是葡萄糖剩基，蛋白质的单基是α-氨基酸剩基，涤纶的单基是对苯二甲酸乙二酯。分子中含有单基的数量称为聚合度。一般条件下，纤维分子的聚合度越大，纤维的强度也越大。天然纤维的聚合度取决于纤维的生长条件和纤维的品种。化学纤维的聚合度可以通过生产工艺进行调节。
2.纤维的一般特征
纺织纤维中每根纤维都是由许多长链分子组成，而长链分子依靠相互之间的作用力聚集起来，排列堆砌成整根纤维。长链分子在纤维内的排列无一定的规律。在同一根纤维内有些区域大分子片段排列较为整齐(称为结晶区)，而有些区域大分子片段排列不整齐(称为非晶区)。因此纺织纤维结构中包含结晶态和非结晶态两部分。从整根纤维来看，表现出两方面的特征。
第一是大分子排列方向和纤维轴线方向的关系。在纺织纤维中，大部分大分子的排列方向（或大部分分子链段的排列方向）是和纤维轴线方向相同的，大分子排列方向与纤维轴向符合的程度称为“取向度”。纤维的取向结构使纤维许多性能产生各向异性，如力学性能，强度、模量在纤维轴向上提高，而伸长性降低；在热收缩和湿膨胀性能上，纤维轴向出现热收缩，径向膨胀，而湿膨胀径向大于轴向；纤维的热传导、电学、声学和光学性能也会有明显的各向异性。
第二是纺织纤维中结晶区的比例用“结晶度”来表示。结晶度一般是指结晶区的体积占纤维总体积的百分数。纤维结晶度较高时，纤维中缝隙、孔洞较少，密度较大，吸湿比较困难，强度较高，变形较小。
（二）纤维的形态结构特征
所谓纤维的形态结构是指纤维中尺寸比较大的分子敛集结构特征，这可在光学显微镜、电子显微镜下或原子力显微镜(AFM)观察得到。如纤维的各级微观结构、纤维的断面形状、纵向特征，以及纤维内部存在的各种缝隙、孔洞等。
一般将形态结构按尺度和部位分为表观形态、表面结构和微细结构三类。表观形态：主要研究纤维外观的宏现形状与尺寸，包括纤维的长度、粗细、截面形状和卷曲或转曲等；表面结构：主要涉及纤维表面的形态及表层的构造，是微观形态与尺度的问题；微细结构：是指纤维内部的有序区(结晶或取向排列区)和无序区(无定形或非结晶区)的形态、尺寸和相互间的排列与组合，以及细胞构成与结合方式。其中影响纤维服用性能的形态结构特征主要指纤维的表观形态。
1.纤维的长度
纤维长度直接影响纤维的加工性能和使用价值，反映纤维本身的品质与性能，故为纤维最重要指标之一。纤维长度与纱线质量、织物外观，以及织物手感等关系极为密切。一般而言，纤维越长，成纱强度越高，因此织物的坚牢度较好；在保证一定成纱强力的基础上，纤维越长，可纺制较细的纱线，织制出较为轻薄的面料，也可以使纱线少加捻，制成的织物手感柔软舒适；此外，纤维越长，纱上的纤维头端露出较少，因而服装外观光洁，毛羽少，不易起毛、起球。反之，由短纤维制成的织物外观则比较丰满，且有毛羽。
棉花、羊毛、亚麻等天然纤维，在同等纤维细度下，纤维长度越长，长度均匀度越好，品质也越好。纤维长度过短，会导致纺纱困难。棉纤维长度一般在40mm以下；毛纤维平均长度为50～120mm；苎麻纤维较长，约为120～250mm；亚麻纤维的长度较短，在20～30mm之间。
化学纤维的长度因用途而定，可加工成长度接近天然短纤维的三种短纤维类型：棉型纤维的长度在51mm以下，接近于棉纤维长度，制成的织物外观特征接近于棉织物；毛型纤维长度在76～150mm之间，类似于羊毛纤维长度，制成的织物外观特征类似毛织物；中长纤维的长度介于51～76mm之间，在棉纤维和毛纤维的长度之间，用来织制仿毛型织物。
2.纤维的细度
纤维细度是指纤维粗细的程度，它是衡量纤维品质的重要指标，也是影响纱线与织物性能的重要因素。纤维的细度对所纺织纱线的粗细均匀度、抗弯刚度、强度以及纱线及织物的光泽有较大的影响。纤维越细，手感越柔软，由其制成的面料光泽越好，容易得到丰满蓬松的效果，但易起毛、起球。在纱线粗细相同的情况下，纤维越细，纱线断面内的纤维根数就越多，纱线强力越好。外观粗犷厚重的织物所用的纤维通常长而粗，精细轻薄的织物所用的纤维一般较细，同时较细的纤维还可以制成透气性良好和仿丝绸效果良好的服装面料。
纤维细度的表征方式有直接和间接两种。直接指标是用纤维的直径和截面积直接描述纤维粗细的指标，适于圆形纤维。直径常以微米为单位。间接指标是由纤维质量或长度确定，即定长或定重时纤维所具有的质量(定长制)或长度(定重制)，无截面形态限制。定长制有线密度和纤度两种形式，单位分别为特克斯(tex)和旦尼尔(旦)；定重制主要采用公制支数(公支)和英制支数（英支）表示。
（1）线密度。我国法定计量单位规定，纤维(或纱线)的细度统一用线密度表示，单位为特克斯(tex)，简称特。表示1000m长的纤维(或纱线)在公定回潮率时的质量（g）。纤维常采用更细的分特(dtex)表示，即10000m长的纤维所具有的质量（g），为1/10特。
线密度的计算公式为：
式中: Tt———纤维的线密度，tex;
Gk———纤维公定回潮率时的质量，g;
L———纤维的长度，m。
特数俗称号数，线密度越大，纤维越粗。
( 2) 纤度。9000m 长纤维在公定回潮率时的质量( g) ，称为纤度，单位为旦尼尔( Denier) ，简称旦。计算公式为:
式中: ND———纤维的纤度，旦;
Gk———纤维公定回潮率时的质量，g;
L———纤维的长度，m。
纤度( 旦) 与线密度( 分特) 的转换关系为:
化纤长丝与蚕丝的细度常用纤度表示。纤度越大，纤维越粗。
( 3) 英制支数Ne。英制支数简称英支，是指在公定回潮率下，1 磅重的纱线所具有的标准长度的倍数。棉和棉型混纺纱的标准长度为840 码。即:
英制支数与线密度的转换关系为:
棉纤维的细度常用公制支数表示。
（4）公制支数Nm。公制支数简称公支，是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度（m），即：
公制支数与线密度的转换关系为：
毛、麻纤维的细度常用公制支数表示。公制支数越大，纤维越细。
（5）直径与截面积。具有圆形截面的纤维，如羊毛或其他动物毛纤维可直接用直径来表示，非圆形截面的纤维直径常指该纤维等面积圆的直径。由于纤维很细，以微米（μm）为单位，近似圆形的计算为A=πd2/4。
纤维直径可按以下各式与纤维其他线密度指标进行换算：
上式中γ表示纤维的密度（g/m3）。由上式看出，纤维细度值相同，其直径可能不同，受到纤维密度γ的影响。
常见纤维密度见表2-1。
表2-1 常用纤维的密度
3.纤维纵向结构与截面形态
不同类型的纤维，其纵向形态和横截面形态差异很大，通过显微镜观察可以发现各自的截面形态。常见的几种纤维的截面形态如表2-2所示。
表2-2 常见纤维的纵横向形态
续表
从表2-2中可以看出，纤维的纵向结构主要有以下几种类型：
（1）转曲或横节结构。表面粗细不匀，有转曲或有横节，或有各类细小突起，如天然纤维素纤维。这种结构使纤维互相啮合，利于纺纱加工。
（2）鳞片状结构。出现在大部分的动物毛发中，如羊毛纤维。这种结构有利于纺纱加工，纤维易在加工中毡合而形成特有的毛呢表面风格。
（3）沟槽结构。纤维的表面呈现纵向的细沟槽，使纤维具有较好的可纺性，最典型的是普通黏胶纤维的表面细沟槽。
（4）平滑结构。熔融纺丝制成的合成纤维（如锦纶）和精练蚕丝具有这种结构，表面平滑，不利于纤维之间的相互啮合，纺纱加工较为困难。
（5）表面多孔结构。多见于涤纶和腈纶织物经改性处理后的纤维表面，有利于改善吸水、吸湿、染色性能和手感。
从纤维的截面形状来看，天然纤维都非圆形，即使是截面最接近圆形的细羊毛纤维严格意义上也是椭圆形的。化学纤维中，熔融法制得的纤维一般为圆形截面，但干法、湿法纺丝因溶剂析出收缩的原因或有特殊要求的异形纤维，都是非圆形的。
源于对天然纤维的表面形态模拟，化学纤维加工制造过程中其横截面形态发生了巨大变化，由单纯的圆形截面衍生出各种异形截面，如三角形、四角形、五角形、扁平形、中空形等。与圆形截面纤维相比，异形截面纤维在光泽效应、手感、染色性能、耐污性、蓬松性、透气性、保暖性等多个方面均有较好的改观。因此，改变纤维表面结构是材料改性的有效途径，可改善纤维的吸水性、吸湿性和外观风格等。例如，化学纤维尤其是合成纤维表面较光滑，常有蜡状感或挺而不柔感等，进行卷曲加工就可在纤维纵向产生明显的卷曲，改善手感、弹性和蓬松性等。对涤纶等合成纤维进行化学处理以改变表面状态可模仿真丝。羊毛的凉爽或防缩免烫整理也是通过破坏或改变表面的鳞片而实现。
服用纤维的种类众多，而且形态结构各异，从而导致其性能不尽相同，而各自的性能特征决定了服装的生产工艺、服装外观、服用性能以及服装保养等方面的不同。因此，人们对服装的各种要求，最终体现在对纤维原料的服用要求上。与服装加工及服用性能直接相关的纺织纤维的基本性能主要包括纤维的细度、长度、形态结构、密度、吸湿性、力学性能、热学性能、电学性能、耐气候性和耐化学品性能等。
（三）纤维的密度
纤维的密度是指单位体积纤维的质量，常用g/cm3或mg/mm3来表示。纤维的密度取决于纤维本身的化学结构，纤维长链分子的相对分子质量和纤维的结晶度都与之有关。纤维的密度直接影响织物的覆盖性，在重量相同的情况下，密度小的纤维具有较大的覆盖性；反之，覆盖性较小。当服装面料的组织结构以及服装款式、尺寸相同时，由密度小的纤维制成的服装重量较轻，而密度较大的纤维制成的服装重量则较重。从穿着舒适性角度考虑，无论是在夏季还是冬季，人们更乐于接受重量较轻的服装，特别是在穿衣较多的冬季，质轻、保暖的服装更受人们的欢迎。表2-1列出了常用纤维的密度。从表中可以看出，合成纤维的密度要比其他纤维小，尤其是丙纶，比水还轻，适合于制作水上运动的服装。
三、力学性能
纤维在各种外力作用下所呈现的特性称为力学性能。服用纤维在加工及使用过程中，会受到拉伸、弯曲、扭转、摩擦、压缩、剪切等各种外力的作用，从而会相应地产生各种变形，直接影响了服装的服用价值。因此研究纤维的力学性能对服装加工及使用具有重要意义。
（一）拉伸性能
纤维在拉伸外力作用下产生的应力—应变关系称为拉伸性能。表示纤维在拉伸过程中的负荷和伸长的关系曲线称为纤维的负荷—伸长曲线。它是以负荷为纵坐标，伸长为横坐标作得的拉伸过程图。可以通过负荷—伸长曲线的基本形态来分析纤维的拉伸断裂特征。由于负荷大小与纤维细度有关，对同种材料而言，试样越粗，负荷也越大；而伸长大小与纤维试样长度有关，所以负荷—伸长曲线对不同粗细和不同试样长度的纤维没有可比性。除此之外，拉伸曲线还有应力—应变曲线。它是将负荷除以试样的线密度(或横截面积)得到的比应力(或应力)作为纵坐标，将伸长除以试样长度得到的应变(或以百分率表示的伸长率)作为横坐标而作出的。应力—应变曲线在相对负荷单位统一和材料密度相同的基础上，对各种纤维才有可比性。常用的拉伸性能指标主要有强力、强度、断裂伸长率、初始模量、屈服点等。
1.强力
强力是指纤维受力拉伸至断裂时所能承受的最大负荷，也称为绝对强力或断裂强力。单位为牛顿（N）或厘牛（cN）。强力与纤维的粗细有关，不同粗细的纤维，其强力没有可比性。
2.强度
强度是用于比较不同粗细纤维的拉伸断裂性质的指标。根据采用的线密度指标不同，常用的强度指标主要有断裂强度、断裂应力和断裂长度。
（1）断裂强度(相对强度)。断裂强度是指每特纤维所能承受的最大拉力，单位为N/tex，常用cN/dtex。其计算公式为：
式中: PTt———线密度制纤维的断裂强度，N/tex;
PD———纤度制纤维的断裂强度，N/旦;
P———纤维的强力，N;
Tt———纤维的线密度，tex;
ND———纤维的纤度，旦。
( 2) 断裂应力( 强度极限) 。断裂应力是指纤维单位截面上能承受的最大拉力，单位为N/mm2 ( 即兆帕，MPa) 。其计算公式为:
式中: σ———纤维的断裂应力，MPa;
S———纤维的截面积，mm2。
( 3) 断裂长度。断列长度是指设想将纤维连续地悬挂起来，直到它因自身重力而断裂时的长度，单位为km。其计算公式为:
式中: Lp———纤维的断裂长度，km;
g———重力加速度，9． 8m/s2 ;
Nm———纤维的公制支数。
纤维强度的三个指标之间的换算关系式为:
根据这些换算式可以看出，相同的断裂强度和断裂长度，其断裂应力还随纤维的密度而异，只有当纤维密度相同时，断裂强度和断裂长度才具有可比性。
3.断裂伸长率
纤维拉伸时产生的伸长占原来长度的百分率称为伸长率。纤维拉伸至断裂时所产生的伸长值称为断裂伸长，也称绝对伸长。纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率，它表示纤维承受拉伸变形的能力。其计算式为：
式中：εp——纤维的断裂伸长率（%）；
La——纤维断裂时的长度，mm；
L0——纤维加预张力伸直后的长度，mm。
几种常见纤维的断裂强力和断裂伸长率见表2-3。
表2-3 几种常见纤维的拉伸性能指标
续表
4.初始模量
初始模量是指纤维拉伸曲线上起始部分直线段的应力与应变的比值。如图2-1在负荷—伸长曲线起始直线段上任取一点M，根据该点的纵、横坐标值和纤维的细度、试样长度，可求得其初始模量。计算公式为：
式中: E———纤维的初始模量，N/tex;
P———M 点的负荷，N;
ΔL———M 点的伸长，mm;
L———试样长度，即强力机上下夹持器间的距离，mm;
Tt———试样细度，tex。
图2-1 纤维负荷—伸长曲线
如果拉伸曲线上起始段的直线不明显，可取伸长率为1％时的一点来求初始模量，但纤维拉伸前，必须处于伸直状态，即有初张力。
初始模量的大小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程度，即纤维的刚性。纤维的初始模量大，则纤维在小负荷作用下不易变形，刚性较好，其制品比较挺括；反之，初始模量小，制品比较柔软。
5.屈服应力与屈服伸长率
在纤维的拉伸曲线上，曲线的倾斜度由大转向较小时，表示材料对于变形的抵抗力逐渐减弱，该转折点称为屈服点。屈服点处所对应的应力和伸长率就是屈服应力和屈服伸长率。
纤维在屈服点以前产生的伸长变形大部分是可以恢复的急弹性变形，而屈服点以后产生的伸长变形中，有很大一部分是不可恢复的塑形变形。一般屈服点高，即屈服应力和屈服伸长率大的纤维，不易产生塑性变形，拉伸回弹性较好，其服装面料的尺寸稳定性较好。
（二）拉伸变形与弹性
1.拉伸变形
纤维受拉伸后产生变形，去除外力后变形并不能全部恢复。因此，纤维的变形包括可回复的弹性变形和不可回复的塑性变形。而弹性变形又可分为急弹性和缓弹性两部分。纤维的变形能力与纤维的内部结构关系密切。
（1）急弹性变形。急弹性变形是指纤维在外力作用下几乎立即产生伸长变形，而外力去除后，会立即产生回复的这部分变形。
（2）缓弹性变形。缓弹性变形是指当外力去除后，纤维能缓慢回复的这一部分变形。缓弹性变形的回复过程较慢。
（3）塑性变形。塑性变形是指当外力去除后，不能回复的这一部分变形。它是由于在外力作用下，纤维大分子链节产生了不可逆的移动而引起的大分子间不可回复的变形。
纤维变形的三种组分是同时进行的，而且各自的速度不同。急弹性变形的变形量不大，但发展速度很快；缓弹性变形以比较缓慢的速度逐渐发展，并因分子间相互作用条件的不同而变化甚大；塑性变形必须克服纤维中大分子之间更多的联系作用才能发展，因此比缓弹性变形更加缓慢。外力停止作用后，两种可逆变形以不同的速度同时开始消失。塑性变形不可逆，因为在外力去除后，没有促使这种变形消失的因素。
2.弹性
弹性是指纤维变形的回复能力。表示弹性大小的常用指标是弹件回复率(或称回弹率)，是指急弹性变形和一定时间内可恢复的缓弹性变形之和占总变形的百分率，其计算公式为：
式中: Ｒe———纤维的弹性回复率( %) ;
L0———纤维的初始长度，mm;
L1———纤维加负荷伸长的长度，mm;
L2———纤维去负荷再加预张力后的长度，mm。
弹性回复率是在指定的条件下测定计算得到的，如加负荷情况、负荷作用时间、去负荷后变形恢复时间等，因此，它是一个条件值。不同条件下测得的弹性回复率没有可比性。相同条件下测得的弹性回复率越大，表示纤维弹性越好，变形回复能力强，而且纤维耐磨、耐疲劳，其服装制品也较为耐穿。几种常见纤维的弹性回复率见表2-3。
（三）纤维的疲劳
高分子纤维材料在外力作用下发生变形时，其变形不仅与外力的大小有关，同时也与外力作用的延续时间有关。
纤维在一恒定的拉伸外力作用下，变形随受力时间的延续而逐渐增加的现象称为蠕变。即使是较小的外力但长时间的作用在纤维上，也会由于蠕变而使伸长率不断增加，最后导致纤维的断裂，这种现象称为纤维的疲劳。在拉伸变形恒定的条件下，纤维内的应力随着时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松弛。
纤维材料的蠕变和应力松弛是一个性质的两个方面，都是由于纤维中大分子重排所引起的。蠕变是由于随着外力作用时间的延长，不断克服大分子间的结合力，使大分子逐渐沿着外力方向伸展排列，或产生相互滑移而导致伸长增加，增加的伸长基本上都是缓弹性变形和塑性变形。应力松弛是由于纤维发生变形时具有内应力，使大分子逐渐重新排列，在此过程中部分大分子链段间发生相对滑移，逐渐达到新的平衡位置，形成新的结合点，从而使内应力逐渐减小。
纤维的疲劳有两种情况：一种是静止疲劳，对纤维施加不大的恒定拉伸力，开始时纤维伸长较快，然后伸长速度逐步趋缓，直到伸长趋于不明显，当达到一定时间后，纤维在最薄弱处发生断裂。施加的外力较小时，静止疲劳断裂所需的时间较长；另一种是多次拉伸疲劳，纤维经受多次加负荷、去负荷的反复循环作用，因为塑性变形的逐步积累，纤维内部局部损伤，形成裂痕，最终被破坏。
从上述纤维疲劳的两种情况可以看出，纤维在经受外力作用时，即使受力不大，但如果作用时间长或反复作用，都可使纤维产生疲劳破坏。因此在使用时，减少外力作用时间或减少外力作用次数，增加纤维回复变形的机会就可使纤维及其制成品获得更长的使用寿命。
服装在穿着过程中，会经常承受各种强度不大的外力作用而导致疲劳，如能保持衣服勤洗勤换，为其提供更多的缓弹性变形回复的机会，就会使衣服具有较好的保形性而且较为耐穿。
四、吸湿性能
吸湿性是指纤维在空气中吸收或放出气态水的能力。纤维的吸湿性是影响纤维物理性能、纺织工艺以及服装穿着舒适性的一项重要特性。纺织纤维由于其分子组成及化学结构的不同，其吸湿性能差异也很大。天然纤维和再生纤维具有较高的吸湿能力，称为亲水性纤维。大多数合成纤维吸湿能力较低，是疏水性纤维。因此，现代纺织工业生产中，常用合成纤维与纤维素纤维、蛋白质纤维混纺，以弥补纯合成纤维制品吸湿性能差的弱点。
(一)吸湿指标
1.含水率和回潮率
衡量纤维吸湿性的指标主要有含水量和回潮率。含水量是指纤维中所含水分重量占纤维湿重的百分比。回潮率是指纤维中所含水分重量与纤维干重的百分比。目前纺织行业中除原棉有时还沿用含水量外，其他纤维都采用回潮率来表示纤维吸湿性的强弱。
含水率M和回潮率W的计算公式为：
式中: G———纤维的湿重，g;
G0———纤维的干重，g。
两者的换算关系式为:
2.标准回潮率
各种纤维及其制品的实际回潮率随温湿度条件而变。为了比较各种纤维的吸湿能力，往往将它们放在统一的标准大气条件下，一定时间后使它们的回潮率达到一个稳定值，这时的回潮率称为标准大气状态下的回潮率，即标准回潮率。关于标准大气状态的规定，国际上是一致的，而容许的误差各国略有不同。我国的《纺织材料试验标准温湿度条件规定》如表2-4所示。实际中可以根据试验要求，选择不同的标准级别。
表2-4 标准温湿度及其允许误差
3.公定回潮率
在贸易和成本计算中，纤维并非处于标准温湿度状态。而且，在标准温湿度状态下同一种纺织材料的实际回潮率也还与纤维本身的质量和含杂等因素有关。为了计重和核价的需要，必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率，公定回潮率接近于实际的回潮率，但不是标准大气条件下的回潮率。
各国对于纺织材料公定回潮率的规定并不一致。我国常见的几种纤维的公定回潮率［在相对湿度（65±2）％、温度（20±2）℃的条件下］见第一章表1-2。
纤维在公定回潮率时的重量称为公定重量，简称“公量”。其计算公式如下：
式中: Gk———纤维的公量，g;
G———纤维的湿重，g;
G0———纤维的干重，g;
W———纤维的实际回潮率( %) ;
Wk———纤维的公定回潮率( %) 。
多种纤维混合时的公定回潮率可按混合比例的加权平均计算。计算公式为:
式中: Wi———混合纤维中第i 种纤维的公定回潮率( %) ;
bi———混合纤维中第i 种纤维的混合比( %) ;
n———混合纤维种类数。
（二）吸湿机理
所谓吸湿机理，是指水分与纤维的作用及其附着与脱离过程。由于纤维种类繁多，吸湿又是复杂的物理、化学作用，因此现有的理论有其适用范围。
一般认为，在吸湿过程中，大气环境中的水分子首先被吸附于纤维的表面，然后再逐步地向其内部扩散，与大分子上的亲水性基团相结合。这种由于纤维中极性基团的极化作用而吸着的水分称为直接吸收水，水分子与纤维的结合力较大，吸收过程相当缓慢，有时需要数小时才能达到平衡状态。然后水蒸气在纤维的毛细管壁凝聚，便形成毛细凝聚作用，称为毛细管凝结水。这种毛细凝聚过程，即便是在相对湿度较高的情况下，也要持续数十分钟，甚至数小时。
在外部条件相同时，纤维的大分子结构、聚集态结构、形态结构等因素决定了纤维吸湿性的大小。纤维大分子中亲水基团的多少和作用强弱对纤维的吸湿性能有很大影响。亲水基团的数量越多，极性越强，则其吸引力越强，吸收水分子能力越强，因此吸湿性越好。天然纤维的长链分子中亲水性基团数量较多，因此天然纤维的吸湿能力较强。
纤维吸收的水分子绝大多数进入非结晶区。这是由于纤维的结晶区内分子排列整齐、空隙较小，水分子难以进入；而非结晶区内分子排列不规整，空隙较大，水分子较易进入。所以结晶度越高，纤维的吸湿性越差。纤维所吸收的部分水分子，是被纤维的表面或内部空隙的表面所吸附，所以纤维的表面积越大，能吸附的水分子也越多。涤纶内部不存在亲水性基团，它的吸湿仅靠表面吸附。天然纤维在生长过程中还存在一些糖类、胶质，这些物质的吸湿能力较大，所以这些物质在被分离前后，纤维的吸湿能力也有所不同。
（三）吸湿性对纤维性能的影响
纤维吸湿后，由于纤维分子与水分子的结合，使纤维的化学结构产生了变化，进而影响了纤维的性能。而纤维性能的变化将直接影响纤维制品的服用性能。吸湿后，纤维性能的变化主要表现在以下几个方面：
1.对纤维物理性能的影响
纤维吸湿后，其重量增加，同时体积发生膨胀，其中横截面方向的膨胀较大，而纵向膨胀较小，具有明显的各向异性。纤维吸湿后的膨胀，特别是横向膨胀，会使织物变厚、变硬并产生收缩现象。吸湿后纤维的横向膨胀使纱线变粗，这样纱线在织物中的弯曲程度增加，迫使织物收缩，这是造成织物缩水的原因之一；同时，纱线的变粗会造成织物空隙堵塞，使疏松的织物增加弹性。
纤维在吸着少量的水分时，其体积变化不大，单位体积重量随吸湿量的增加而增加，使纤维密度增加，大多数纤维在回潮率为4％～6％时密度最大。待水分充满孔隙后再吸湿，则纤维体积显著膨胀，而水的相对密度小于纤维，所以纤维密度逐渐变小。
2.对纤维力学性能的影响
纤维吸湿后，其力学性能如强力、伸长、弹性、刚度等都会有较大改变，这对纤维的纺织工艺、纤维制品及服装的洗涤条件和方法均有很大影响。
除棉、麻等天然纤维素纤维的强力随回潮率上升而增大外，绝大多数纤维的强力随回潮率的上升而降低，其中黏胶纤维尤为突出。这是因为水分子进入纤维内部无定形区，减弱了大分子间的结合力，使分子间容易在外力作用下发生滑移。强力下降的程度，则视纤维内部结构和吸湿多少而定。合成纤维由于吸湿能力较弱，所以吸湿后强力的降低不太显著。
纤维吸湿后，内部分子间作用力减弱，在受力后不能完全回复到受力之前的状态，塑性变形增加，从而导致纤维的弹性下降。吸湿能力越强的纤维，吸湿后越容易产生塑性变形，对纤维弹性的影响也较大，如棉、黏胶、麻、蚕丝、维纶等纤维，吸湿后弹性下降很明显。反之，纤维吸湿性越小，吸湿后弹性变形也就越小，如涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、丙纶等纤维，吸湿后弹性下降不明显。同时，湿润的纤维较为柔软、易变形，因受力而改变后的形状不易回复。因此吸湿后服装的抗皱能力和保形能力变差。
吸湿后，纤维的伸长率有所增加，这是因为水分子进入纤维内部后，减弱了大分子间的结合力，使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。吸湿后，纤维的脆性、硬性有所减小，塑性变形增加，摩擦系数有所增加。
3.对纤维电学性能的影响
干燥纤维的电阻很大，是优良的绝缘体。干燥纤维吸湿后，随着其回潮率的增加，使纤维的电阻变小，绝缘性能也随之呈下降趋势。
由于纤维的绝缘性，在纺织加工过程与服装穿着过程中由于摩擦会产生静电，给生产和服用带来问题。为了改善这种情况，可适当提高纤维的回潮率，改变纤维吸湿后的导电性，这样积聚在纤维表面的电位就会迅速地被释放，服装的静电现象会大大减少。
4.对纤维热学性能的影响
纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基团所吸引而与之结合，分子的动能降低而转换为热能被释放出来而产生的。
纤维在给定回潮率下吸着1g水放出的热量称为吸湿微分热。各种干燥纤维的吸湿微分热大致接近。随着回潮率的增加，各种纤维的吸湿微分热会不同程度地减小。
在一定温度条件下，1g重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完全润湿时所放出的总热量，称为吸湿积分热。吸湿能力强的纤维，其吸湿积分热也大。
纺织纤维吸湿和放湿的速率以及吸湿、放湿热量对服装的舒适性有直接影响。当干燥的纤维暴露在一定相对湿度的大气中，会吸收水蒸气并放出热量，这使纤维中水蒸气的压力和纤维本身的湿度增加，而使吸湿速度减慢。回潮率高的纤维放湿时需要吸收热量，这使纤维中水蒸气压力和纤维本身的湿度降低，而使放湿速度降低。因此，纤维的吸湿放热对人体生理上的体温调节有利，而且吸湿放热对服装的保暖性有利。但这一特性对纤维材料的储存是不利的，库存时如果空气潮湿，通风不良，就会导致纤维吸湿放热而引起霉变，甚至会引起火灾。
5.对纤维光学性能的影响
纤维吸湿会影响其对光线的折射、反射、透射和吸收性能，进而影响纤维的光泽、颜色，以及光降解和老化性能：当纤维的回潮率升高时，纤维对光的折射率、透射率和光泽会下降，光的吸收会增加，颜色会变深，光降解和老化会加剧等。这些变化都是由于水分子进入纤维后引起纤维结构改变所造成的。
（四）热学性能
纺织纤维在加工和使用过程中会经受不同温度的作用，而且温度范围很广。服用织物的使用温度冬天可低达零下数十摄氏度，夏天则高达40℃以上。工艺加工过程中的烘干、热定型等温度都很高。不同的温度会给纤维的内部结构及物理性质带来很大的影响。纺织纤维在不同温度下表现出的热物理性能称为热学性能。研究纺织纤维的热学性能，可以能动地利用它进行染整等加工，并可在了解纤维热学性能的基础上做到合理应用，防止损伤纤维。
对纤维热学性能的研究可以从不同的角度考虑，研究其热学性能的不同方面。从服用卫生的角度考虑，主要研究纤维的热传导性，以便改善纤维的保暖性和隔热防暑的功能；在加工和使用方面，主要考虑纤维的耐热性、热塑性和防火性等；也可以利用纤维的热性能，改善或提高纱线、织物和服装等纤维制品的加工品质和使用性能。服装加工中，也常利用纤维的热性能，来达到服装定形的要求。特别是一些高级服装的制作，几乎所有工序都离不开熨烫热加工。
1.比热容
质量为1g的材料温度变化1℃所吸收或放出的热量，称为该材料的比热容，单位是J/(g·℃)。
比热容的大小，直接反映了纤维材料温度变化的难易程度。比热容较大的纤维，温度升高(或降低)1℃，所吸收(或放出)的热量较多，表明纤维的温度变化相对困难；反之，比热容较小的纤维温度变化相对容易。在纺织纤维通常的回潮率范围内，比热容随回潮率上升而增大。由于水的比热容约为一般干燥纤维的2～3倍，因此潮湿的服装由于比热容上升，在接触到热源时，温度升高的速度没有干燥的衣服快。常见纤维的比热容见表2-5所示。
表2-5 几种常见干燥纤维在20℃时的比热容
2.纤维的导热性和保温性
在外界环境有温差的情况下，热量总是从高温向低温传送，这种性能称为导热性。纤维的导热性常用导热系数λ来表示，它是指当纤维材料的厚度为1m及两端间的温度差为1℃时，1s内通过1m2纤维材料传导的热量（J）。导热系数越小，说明纤维的导热性越差，即抵抗热由高温向低温传递的能力越强，因此纤维的绝热性能越好，即保暖性越好。常见纤维的导热系数见第一章表1-1所示。
纤维集合体中含有空隙和水分，一般测得的纺织材料的导热系数，是纤维、空气和水分这个混合体的导热系数。
由第一章表1-1可以看出，静止空气的导热系数最小，是理想的热绝缘体。所以如果能使夹持在纤维中的空气处于静止状态，则纤维层中的这种空气越多，材料的保暖性越好。但若空气一旦发生了流动，纤维层的保暖性就大大下降。试验资料表明，纤维层的体积质量在0.03～0.06g/cm3范围时，导热系数最小，即此时的纤维层保暖性最好。提高化学纤维保温性的方法之一，是制造异形空心纤维，使每根纤维内部都夹持有较多的静止空气。
水的导热系数较大，约为服用纺织纤维的10倍左右。随着纤维中水分的增加，其导热系数增大，导致纤维绝热性下降，保暖性降低。绝热性好的纤维制成的服装，在服用过程中能较好地减少外界环境温度的影响，保证人体周围空气的相对稳定，以满足人们对热舒适性的需要。
3.纤维的耐热性和热稳定性
纺织纤维在热的作用下，随着温度的升高，大分子链段的热运动加剧，大分子间的结合力减弱，使纤维强度下降，最终导致熔融或分解。
纤维的耐热性是指纤维随温度升高导致强力降低的程度。纤维的热稳定性是指在一定温度下，强度随时间延续而降低的程度。
耐热性较好的纤维在加工和使用过程中，可以承受较高温度的作用而保持一定的强度。各种常用纤维的耐热性见表2-6。比较各种纤维的耐热性可知：涤纶、锦纶和腈纶的耐热性较好。锦纶在120℃短时间加热所引起的强度损失大部分可以恢复。涤纶和腈纶分别在170℃和150℃内短时间加热所引起的强度损失也可回复。黏胶纤维的耐热性也较好。羊毛的耐热性较差，加热到100～110℃就变黄，强度下降。蚕丝的耐热性比羊毛好，短时间加热到110℃，纤维强度变化不显著；比较各种纤维的热稳定性可知：天然纤维中的蚕丝、棉，化纤中的黏胶纤维、锦纶、腈纶都比较差。热稳定性最好的是涤纶，它长时间在高温作用下，颜色不发生变化，强度损失也不大。维纶的耐热性能差，缩醛化后可有所改善。氯纶的耐热性也差，不能浸在沸水中。耐热性好的纤维，热稳定性并不一定好。只有涤纶同时具有良好的耐热性和热稳定性。锦纶和腈纶都是耐热性较好，而热稳定性较差。
表2-6 几种常见纤维的耐热性
续表
4.纤维的燃烧性能
纺织纤维的化学结构决定了其具有可燃烧性，而各种纤维燃烧的难易程度又取决于其不同的化学结构。各种纤维所造成的损伤程度与纤维的点燃温度、火焰传播速率和范围以及燃烧时产生的热量有关。表征纤维及其制品燃烧性能的指标主要来自两个方面：
（1）可燃性指标。以纤维的点燃温度或纤维的发火点作为评价指标，见表2-7。显然，点燃温度或发火点越低，纤维越容易燃烧。天然纤维比合成纤维容易燃烧。而天然纤维中，蚕丝是较不易燃烧的，而且柞蚕丝优于桑蚕丝。
表2-7 常见纤维的发火点和燃烧温度
（2）阻燃性指标。以燃烧时材料重量减少程度、火焰维持时间长短或极限氧指数来表示。极限氧指数（LOI）是指材料经点燃后在氧—氮大气里持续燃烧所需的最低氧气浓度，一般用氧占氧—氮混合气体的体积比(或百分比)表示。显然LOI值越大，材料的耐燃性越好。空气中氧气所占的比例接近20％，因此从理论上讲只要LOI＞21％就有自灭作用。但考虑到空气对流等因素，要求LOI＞27％才能达到阻燃要求。常见纤维的极限氧指数见表2-8。
表2-8 常见纤维的极限氧指数
目前，改善和提高纺织材料阻燃性能有两个途径：一种是对纺织品进阻燃整理，另一种是制造阻燃纤维。阻燃纤维有两种类型，一种是对一般纤维作防火变性处理，即在纺丝液中加入防火剂后纺丝制成的阻燃纤维；另一种是用专门的阻燃聚合物纺制而成的阻燃纤维。
5.纤维的热收缩和热定型性
（1）热收缩性。纤维的热收缩是指在温度增加时，由于纤维内大分子间的作用力减弱而产生的纤维收缩现象。纤维的热收缩是不可逆的，不同于一般固体材料的“热胀冷缩”现象。通常只有合成纤维有热收缩现象，天然纤维和再生纤维的大分子间的作用力较大，不会产生热收缩。
合成纤维产生热收缩性的原因是由于在纺丝成形过程中都经受过拉伸，在纤维中残留有应力，但受玻璃态的约束不能缩回。当纤维受热温度超过一定限度时，减弱了大分子间的约束，从而产生了收缩。
热收缩的程度用热收缩率来表示，它指加热后纤维缩短的长度占原来长度的百分率。根据加热介质的不同，可以得到沸水收缩率、热空气收缩率和饱和蒸汽收缩率三种不同的热收缩率。
不同品种合成纤维的热收缩率不同。合成纤维的热收缩对织物的服用性能有影响。热收缩率大，会影响织物的尺寸稳定性。将热收缩率差异较大的合成纤维混纺或交织，在一定温度作用下，会导致布面不平整。而利用这一特性也可织制具有特殊外观效果的面料。将收缩性能各异的纤维混纺并配以相应的织物组织，制品经过加热可以形成有起皱效应或富有毛感的织物。
（2）热定型性。合成纤维或其织物在玻璃化温度以上时，纤维内部大分子间的作用力减弱，分子链段开始自由运动，纤维的变形能力将增大。此时，加以外力使它保持一定形状，就会使大分子间原来的结合点拆开，而在新的位置上重建起来达到新的平衡。在冷却并解除外力作用后，这个形状就能保持下来。使用中的温度只要不超过这一处理温度，纤维或织物的形状基本上不会发生变化。纤维的这种性能称为热塑性。这一处理过程称为热定型。服装熨烫就是热定型的一种形式。热定型可以在一定温度且无外力作用下进行，纤维迅速松弛蠕变而消除内应力，冷却后纤维的尺寸与形状的稳定性增加，这种加工方法称为松弛热定型。
影响热定型效果的主要因素是温度和时间。热定型温度要高于合成纤维的玻璃化温度，低于软化点及熔点温度。温度太低，达不到热定型的目的；温度太高，会使纤维及其织物颜色变黄，手感变硬变糙，甚至熔融、分解。热定型需要足够的时间以使热量能均匀扩散。一般当温度低时，定型时间需长些；当温度高时，定型时间可短些。另外，介质对热定型效果也有影响。应视介质对纤维的侵入情况而定。例如，锦纶吸湿能力较大，水分子可以侵入，有利于大分子结合点的拆开和重建，饱和蒸汽定型就是一种非常有效的定型手段。
热定型时，纤维或织物经高温处理一段时间后，冷却要迅速，从而使分子间新的结合点很快“冻结”。否则，缓慢冷却，纤维大分子间的相互位置不能很快固定下来，纤维及其织物的变形会消失，纤维内部结构也会显著结晶化，而使织物的弹性和手感均变差。
热定型处理得当，会显著改善织物的尺寸稳定性、弹性和抗皱性等。热定型加工时，纤维或其织物在高温处理后需急速冷却，使纤维内部分子间的相互位置很快冻结而固定，形成较多的无定形区，使纤维或织物的手感较为柔软，富有弹性，而且定型效果良好。如果高温处理后长时间缓慢冷却，纤维内部分子的相互位置不能很快固定，除了纤维和织物的变形会消失外，还会引起纤维内部结构的显著结晶化，使织物弹性下降，手感变硬。
（五）电学性能
在纺织纤维的加工和使用过程中，经常会遇到一些有关电学性质的问题。例如，干燥的纤维电阻很大，工业和国防上常用作电器绝缘材料；风力大、干燥的气候会使合成纤维服装由于穿着时摩擦而产生静电吸附现象；利用静电现象还可进行静电纺纱、静电植绒等特殊工艺加工。服用纤维的电学性能主要包括纤维的导电性能和静电性能。
1.电阻
电阻是表示物体导电性能的物理量。纤维的电阻一般以比电阻表示。比电阻有表面比电阻、体积比电阻和质量比电阻之分，纺织纤维常用的是质量比电阻。电流通过长度为1cm，重1g的纤维束时的电阻(Ω)称为质量比电阻。纺织纤维是电的不良导体，因此质量比电阻都很大。为便于表示，常采用质量比电阻的对数值（即lgρm）表示。一些纤维在相对湿度65%时的lgρm值见表2-9。
表2-9 常用纤维的质量比电阻（相对湿度65%）
从表2-9中可以看出，在相对湿度相同的情况下，各种纤维素纤维的质量比电阻比较接近，而且较小。蛋白质纤维比纤维素纤维的电阻值高。对比而言，合成纤维的电阻值最高，而用适当的抗静电剂处理后，能减小合成纤维的电阻。
纺织纤维的电阻与其内部结构有关。由非极性分子组成的纤维，如丙纶等，导电性能差，比电阻大。聚合度大、结晶度大、取向度小的纤维电阻也大。除与纤维的内部结构有关外，纤维的电阻主要受纤维的吸湿性和空气温湿度的影响。纤维吸湿性好、空气相对湿度又大时，纤维吸湿量大而电阻小。因此棉、麻、黏胶纤维的电阻比涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维的电阻小。羊毛纤维表面因有鳞片覆盖而表面的吸湿性很差，表现出较高的电阻。纺织纤维的电阻随温度的升高而降低。测试纺织材料比电阻须在标准温湿度条件下进行。
2.静电
由于纺织纤维的电阻很高，特别是吸湿能力差的合成纤维电阻更高。因此，纤维在纺织加工和使用过程中相互摩擦或与其他材料摩擦时产生的静电荷，不易散逸而积累，造成静电现象。
静电现象的严重与否，与纤维摩擦后的带电量以及静电衰减速度有关。对纺织材料来说，电荷的积累和流散与多种因素有关，如周围空气相对湿度、离子化程度、织物的织造规格和表面特征等，但直接有关的因素是其导电性。电荷衰减的时间，常用半衰期表示。电荷半衰期是指纺织材料上静电荷衰减到原始数值一半所需的时间。纺织材料的静电衰减速度主要取决于它的表面比电阻，表面比电阻大的静电衰减速度小，静电现象较严重。
静电如果处理不当，将会影响纺织品的生产加工，降低织物品质；服装在产生静电时极易使空气中的灰尘等微小颗粒吸附在服装上，使服装变脏；同时，静电易使服装穿、脱时产生放电，使服装与皮肤或服装与服装之间互相贴附，致使人体活动不方便，穿着不舒服、不雅观，甚至引起火灾。因此，在纤维及其制品生产和使用过程中应对静电现象进行预防与改善。
纤维素纤维的静电现象不明显，羊毛或蚕丝有一定的静电干扰，而合成纤维的静电现象较严重。为此常采用以下方法来改善静电现象：
（1）对合成纤维进行暂时性的表面处理，以消除纺织加工中的静电干扰。常用表面抗静电剂，主要是表面活性剂，使纤维表面形成一层薄膜，一方面降低表面摩擦系数，另一方面增强纤维表面的吸湿性，以降低纤维表面的电阻，使产生的静电易于散逸，减少或防止静电现象。因此这种措施必须在环境相对湿度充分大的条件下，纤维表面活性剂才能充分发挥其抗静电作用。
（2）为使合成纤维织物在穿着使用过程中无静电干扰，必须使合成纤维及其织物具有耐久抗静电性能。常采用以下方法来实现：在混纺纱中，混入吸湿性强的纤维或按电位序列把摩擦后带正电荷的纤维和带负电荷的纤维进行混纺；在制造合成纤维时加入亲水性聚合物，或用复合纺丝法制成外层具有亲水性的皮芯结构复合纤维；对合成纤维织物进行耐久性的亲水性树脂整理；将碳粉微粒嵌入涤纶或锦纶的表面，制成导电纤维；在纱线和织物中均匀混入直径在12μm以下的金属纤维。
（六）表面性能
纤维的表面性能是指纤维表面是否光滑、纤维自身是否顺直等性能。它取决于纤维表面和表层的结构特征。从广义的角度，纤维的表面性质包括：表面摩擦、磨损和变形；表面光学特性，如色泽特征；表面传导特性，如对热、湿、声、电的传递；表面能、表面吸附和黏结等。
纤维的表面性能对织物和服装的性能有明显的影响。密度小、表面不光滑且有天然转曲或卷曲的纤维，其织物覆盖性大、蓬松柔软、质量轻且保暖性好。如棉纤维的天然转曲，羊毛纤维的卷曲和鳞片，麻纤维的横节、竖纹等，对织物的覆盖性、蓬松性及纤维之间的缠结、粘贴、勾挂都有明显的影响。反之，密度越大，表面光滑无卷曲的纤维，如涤纶、锦纶，其织物做成的服装质量越大、手感不好，并且由于纤维表面光滑，在穿用过程中，纤维极易被拉出而起毛、起球，服装缝合部位横向受力后易撕裂，严重影响外观。因此，工业生产中，常用卷曲加工的方法，使合成纤维纵向有卷曲；还常制作高弹丝或低弹丝，用这样的纤维原料制成的织物和服装能使手感、覆盖性都有所改善。
（七）耐气候性
纤维制品在室外使用，除受阳光直接照射外，还会不同程度地受风雪、雨露、霉菌、昆虫、大气中各种微粒的磨损以及风吹拂而使纤维制品受到反复弯曲等的作用，致使纤维及其制品老化，以致机械性能恶化。纤维抵抗这类破坏作用的性能，称为耐气候性。纤维的耐气候性主要涉及纤维的耐日光性、机械性能和生物性能。这里主要讨论纤维的耐日光性。
日光中紫外线对纤维长链分子的破坏较严重。户外穿用的服装及使用的其他纤维制品，在阳光下被照射后，会导致变黄发脆、强力下降、褪色以及光泽变暗淡，影响服装的穿着性和美观。服装在洗涤、晾晒过程中，要尽量避免强光暴晒，以延长其使用寿命。各种纤维耐日光性的优劣次序为：
矿物纤维＞腈纶＞麻＞棉＞毛＞醋酯纤维＞涤纶＞氯纶＞富强纤维＞有光黏胶纤维＞维纶＞无光黏胶纤维＞铜氨纤维＞氨纶＞锦纶＞蚕丝＞丙纶。
可以看出，多数化学纤维的耐光性比棉差，而优于蚕丝。化学纤维中有光纤维的耐光性优于无光纤维，这是因为有光纤维可反射一部分日光。化学纤维中腈纶的耐光性很好，因此，腈纶常用于经常织造承受日光照射的服装。
（八）耐化学品性
纤维的耐化学品性是指纤维抵抗各种化学药剂破坏的能力。纤维在纺织染整加工过程中，如丝光、漂白、印染及后整理等，要使用各种化学品。而服装在穿着使用过程和洗涤过程中也会接触洗涤剂、柔软剂、整理剂等化学品。为了能达到预期的工艺效果并提高服装的使用寿命及使用质量，就要了解各种纤维的耐化学品性，以便在加工和整理过程中合理地选择相应的化学用品。
纤维素纤维对碱的抵抗能力较强，而对酸的抵抗能力很弱。其染色性能较好，可用直接染料、还原染料、碱性染料及硫化染料等多种染料染色。
蛋白质纤维的化学性能与纤维素纤维不同，对酸的抵抗力较对碱的抵抗力强。无论是强碱还是弱碱都会对蛋白质纤维造成不同程度的损伤，甚至导致分解。除热硫酸外，蛋白质纤维对其他强酸均有一定的抵抗能力，其中蚕丝稍逊于羊毛。蛋白质纤维对氧化剂的抵抗力也较差。羊毛可用酸性染料、耐缩绒染料、酸性媒染染料和活性染料染色；蚕丝可用直接染料、酸性染料、活性染料及酸性媒染染料染色。
合成纤维的耐化学品性各有特点，耐酸、碱的能力要比天然纤维强，详见表2-10。表2-11为各种纤维的染色性能。
表2-10 常用合成纤维的化学性能
续表
注 一般溶剂为乙醇、乙醚、丙酮、汽油、四氯化碳等。
表2-11 常用纤维的染色性能
注 ○—可以染色，且可使用一般的染料；△—用特殊方法可能染色，但不常用；×—不能染色或染色困难。
实际使用中常常利用各种纤维的化学性能来作为鉴别纤维的理论依据，生产中还可合理利用各种纤维的耐酸、碱性制成不同风格的产品。如棉、麻织物的丝光处理是依据其耐酸、碱能力较强，通过碱处理而改善其表面的光泽；涤纶织物的碱减量处理是在一定工艺条件下对涤纶织物用碱处理，使其溶掉表层(即减量)，形成松软轻薄似真丝织物的风格；烂花织物则是将耐酸、碱性能不同的两种纤维混纺织成织物后，按花纹要求用酸(或碱)溶掉一部分形成花纹。
（九）保养性能
优良的服装材料，除了能制作外观好、式样新、穿着舒适而耐用的服装外，人们还希望服装易于保管和不需要特别护理，因此纤维的保养性能主要体现在服装制品保管和护理的难易程度。
天然纤维素纤维和蛋白质纤维都易受霉菌作用，特别在高温、高湿条件下，霉菌极易繁殖。若服装沾有油污，就会为霉菌提供营养，导致霉菌迅速生长，甚至使服装霉烂变质。羊毛纤维抗虫蛀和微生物的能力很弱，容易被蠹虫、衣鱼、衣蛾和蛀虫等咬破，特别是沾有污物的蛋白质纤维制品更易被虫蛀。因此，含蛋白质纤维的服装在存放时必须保持清洁、干燥，或使用防蛀虫剂等以保护纤维。合成纤维制品对霉菌和昆虫的抵抗能力较强，所以存放较为方便，但不宜使用精萘丸，以免使服装强力下降。各种纤维对虫蛀和微生物的抵抗能力如表2-12所示。
表2-12 各种纤维对虫蛀和微生物的抵抗性
影响纤维保养难易的另一方面是洗涤性能。纤维原料不同，服装的洗涤、晾晒以及洗后整烫的要求和方法也随之不同。通常天然纤维织物的洗涤、晾晒和熨烫要求较高，晾晒时要避免日光直射。如毛织物因容易毡缩，一般需要干洗或用手轻揉，只有经过“机可洗”防缩处理的毛织物可以用洗衣机而不发生外形的变化；真丝织物洗后易起皱，因而需要熨烫，而且要避免在日光下暴晒。合成纤维织物中，特别是涤纶织物，易洗快干，也可免烫。