服用纺织品性能与应用
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第二节 常用天然纤维及其性能

一、棉纤维

棉纤维是我国纺织工业的主要原料,在服用纤维中占据极其重要的地位。在世界范围内,棉花的种植范围很广,从北纬37°到南纬30°之间的温带地区均可种植。中国、美国、前苏联、埃及、巴基斯坦、印度及西欧均为世界主要产棉国。

(一)原棉的种类

1.按纤维的长度、细度分

(1)细绒棉。又称陆地棉或高原棉,种植范围最广,产量居全球棉产量的前列。纤维细度、长度中等,一般长度在23~33mm,其特点是丰产、早熟、适应性强、品质较好,色洁白或乳白,有丝光。我国种植的棉花大多属于这一类。

(2)长绒棉。又称海岛棉,是一种棉纤维最长、品质最好、富有光泽、强力较高的高级棉纺织原料,纤维较细,绒棉细且长度长,颜色为乳白或淡棕黄色,一般长度在33~45mm,最著名的是埃及长绒棉。它适宜于生长期较长、雨水少、日光足的棉区种植。我国产量不多,新疆是我国长绒棉生产的主要基地。

(3)粗绒棉。又称亚洲棉,是我国利用较早的纺织纤维。纤维短粗,一般长度在20mm左右,其特点是生产期短、成熟早,产量低,色泽呆白,光泽度差,品质差,只能纺粗特纱,宜用作起绒织物等。由于产量低,纺织价值低,目前已趋淘汰。

2.按纤维的色泽分

(1)白棉。正常成熟的棉纤维,呈洁白、乳白或淡黄色。棉纺厂使用的原棉,绝大部分为白棉。

(2)黄棉。指棉铃生长期间受霜冻或其他原因的影响,铃壳上的色素染到纤维上,使纤维大部分呈黄色。一般属低级棉,棉纺厂仅有少量使用。

(3)灰棉。指棉铃在生长或吐絮期间,因雨淋、日照时间、雷变等影响,纤维色泽灰暗的原棉。灰棉一般强力低,品质差,仅在纺制低级棉纱中使用。

(二)棉纤维的生长过程及结构特征

棉纤维是由胚珠(即将来的棉籽)表皮壁上的细胞伸长加厚而形成的。一个细胞就长成一根纤维,它的一端着生于棉籽表面,另一端成封闭状。棉籽上长满了棉纤维,称为“籽棉”,去除棉籽的叫做“皮棉”。根据棉纤维的品质,适于纺纱的称作“原棉”,不适宜纺纱,可供填充棉衣和被褥等用的称作“絮棉”。

棉纤维的生长可以分为伸长期、加厚期和转曲期三个时期。

在伸长期内,纤维长度增加,而胞壁极薄,最后形成有中腔的细长薄壁管状物;加厚期时,纤维长度很少再增加,外周也基本无变化,只是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而使纤维壁逐渐变厚,最后形成一根两端较细、中间较粗的棉纤维;在转曲期内,棉纤维与空气接触,纤维内水分蒸发,胞壁发生扭转,形成不规则的螺旋状,称作天然转曲。天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力,有利于纺纱工艺过程的正常进行和成纱质量的提高。但转曲反向次数多的棉纤维强度较低。

正常成熟的棉纤维,纵向呈具有天然转曲的细长扁平带状,横截面为不规则的腰圆形,内有中腔。成熟度低的棉纤维,则纵向呈薄带状,没有或很少转曲,截面扁平。棉纤维的截面由外至内主要由初生层、次生层和中腔三个部分组成。初生层是棉纤维在伸长期形成的初生细胞壁,外皮是一层极薄的蜡质与果胶。次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分,几乎都是纤维素。棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是中腔。

棉纤维细胞壁的主要组成物质是纤维素。纤维素是天然高分子聚合物,由碳、氢、氧三元素组成,分子式为(C6H10O5)n。干燥的成熟棉纤维中,纤维素的含量在95%以上,是自然界中纯度极高的纤维素资源之一。除此之外,棉纤维还附有5%左右的其他物质,称为棉纤维的伴生物,伴生物对纺纱工艺与练漂、印染加工有影响。棉纤维的表层含蜡类物质和少量糖类物质,内壁面含有蛋白质、糖类等。棉纤维中腔内留有少数原生质和细胞核残余,残余物质的颜色随棉花品种而不同,这些颜色决定棉纤维的本色。

(三)物理性能

1.细度

棉纤维的细度与成纱细度、成纱强度、成纱均匀度有密切关系,成熟的棉纤维一般以稍细一些为宜,不成熟的棉纤维虽细但脆,所以并不是理想的纺纱原料。纤维越细,成纱强度越高,刚性越差,细纤维不宜做起绒织物的起绒纱。棉纤维的线密度一般在1.3~1.7dtex之间,比毛、丝纤维细。纤维较细且柔软,对皮肤的触感较舒适。棉纤维的细度与品种和成熟度有关。较细的棉纤维手感较柔软,可纺纱支较细的棉纱;较粗的棉纤维手感较硬挺,但弹性稍好。

2.长度

棉纤维的长度是决定棉纤维品级和价格的主要依据。一般棉纤维的长度在23~28mm之间,比毛纤维短。棉纤维的长度与其品质有密切关系,在其他条件相同的情况下,较长的棉纤维纺成的纱线强度较大、弹性较好,可纺纱支较细,条干较均匀。

3.强度和伸长率

棉纤维的强度是表示纤维性能的重要指标之一。其他条件一致的情况下,纤维强度越高,成纱强度越高;反之,成纱强度较低。棉纤维的强度主要取决于纤维的品种、粗细等,成熟长绒棉断裂强度较大,细绒棉次之,粗绒棉较低。棉纤维在不同的回潮率下强度和伸长率不同,一般情况下,湿强大于干强。

4.吸湿性

棉纤维的主要成分是含有大量亲水基团的纤维素,而且在纤维表层中又有很多孔隙,因此具有优良的吸湿性和芯吸效应。棉纤维在水中浸润后,能吸收接近其本身重量1/4的水分,吸湿后强力增加。脱脂棉纤维吸着液态水最多可达干纤维本身质量的8倍以上,利用这一性能可以制成药棉。

5.保暖性

棉纤维是热的不良导体,而且在纤维内部结构和纤维填充层之间存在大量的空气,静止的空气是最好的热绝缘体,所以赋予了棉纤维良好的保温性。

6.导电性

棉纤维是电的不良导体,导电性能差,不易产生静电,所以棉纱可以用来包电线。但在潮湿的状态下,棉纤维也有一定的导电性。

7.可塑性

棉纤维在150℃的高温下,所含水分会全部蒸发,此时若加以强大的压力,就可以随便改变它的形状。有些纺织品就是利用这个性质进行整理的。

(四)化学性能

1.耐酸性

棉纤维与有机酸(醋酸、蚁酸等)一般不发生作用。但与其他天然纤维素纤维一样,耐无机酸(盐酸、硫酸、硝酸等)的能力较弱,这是因为纤维素分子的葡萄糖苷键在无机酸作用下容易发生水解,从而导致纤维素大分子链断裂。在浓硫酸或盐酸中,即使在常温下也能引起纤维素的迅速破坏,纤维素长时间在稀酸溶液中也会水解,强力降低。

2.耐碱性

棉纤维耐碱性较好,遇碱时不会发生作用或者只发生一些作用,但无损纤维的主要性能。棉纤维在碱溶液内不溶解,但其截面会产生膨化,此时若在张力和碱液同时作用下,会使纤维呈现丝一般的光泽,洗去碱液后,光泽仍可保持,即丝光效应。

3.耐热性

棉纤维在温度100℃以内,牢度不受影响。当温度升至120℃时,纤维开始变黄,强力下降;125℃时,纤维开始炭化;150℃时,纤维分解;250℃时,纤维产生火花,并迅速燃烧。

4.耐日光性

棉纤维耐光性一般,如长时间与日光接触,纤维强力会降低,并发硬变脆。原因是日光促进了纤维素与空气中氧的结合,从而生成氧化纤维素。

5.与水的作用

在一般情况下,棉纤维不与水发生作用。但如果水温达到100℃以上,强力便会下降,200℃以上会分解成褐色的水解纤维素。在一定的温湿度条件下,棉纤维易受霉菌等微生物的侵害,纤维素大分子水解,纤维会发霉变质。

6.其他性能

棉纤维如遇氧化剂、漂白粉或具有氧化性能的染料,纤维强力会下降,并发生脆变;棉纤维可溶于铜氨溶液,从而制得铜氨纤维。

二、麻纤维

麻纤维是从各种麻类植物上获取的纤维的统称,包括从茎部取得的韧皮纤维和从叶子上得到的叶纤维。麻纤维是世界上最早被人类所使用的纺织纤维原料,其产量较少和风格独特,被誉为凉爽和高贵的纤维。麻纤维属于纤维素纤维,许多品质与棉纤维相似。

(一)麻纤维的分类

麻纤维的种类较多,按其特性可分为两大类:一类是从一年生或多年生草本双子叶植物的韧皮层取得的纤维,质地柔软,适宜纺织加工,常称为软质纤维。这类纤维品质繁多,纺织上采用较多、经济价值较高的有苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻等。其中苎麻纤维品质优良,单纤维长,可采用单纤维纺纱;其他麻类纤维,单纤维很短,一般都用工艺纤维(束纤维)纺纱。苎麻和亚麻纤维质地柔软,可用作夏季服装用料。

另一类是从单子叶植物的叶上获得的管束纤维,如剑麻、蕉麻等。这类纤维质地粗硬,常称为硬质纤维,不宜做纺织材料,但其纤维长,强度高,韧性大,伸长小,耐海水侵蚀,不易霉变,因此适宜制作绳索、渔网等。

(二)麻纤维的形态结构与成分组成

麻纤维是两端封闭的纺锤形细胞,有中腔,其截面形状和表面形态因麻的种类而异。苎麻纤维是由一个细胞组成的单纤维,其长度是植物纤维中最长的,横截面呈腰圆形,有较大中腔,两端封闭呈尖状,整根纤维纵向呈扁平带状,无天然转曲,表面光滑略有横节竖纹。亚麻也是由一个细胞组成的单纤维,但其长度较短。亚麻单纤维横截面呈有中腔的多角形,细胞壁较厚,中腔较小。纤维纵向表面光滑,略有横节竖纹,整根纤维呈管状,无天然转曲。

苎麻是麻纤维中品质最好的纤维,色白且具有真丝般的光泽。染色性能优于亚麻,可以印染更多的色彩。优良的亚麻纤维为淡黄色,光泽较好,因有较高的结晶度而使染色性能较差。

麻纤维的主要组成物质是纤维素,其次还有胶质、木质素、蜡质和水分等。这些成分含量的多少,因麻的种类和初步加工方法的不同而各不相同。原麻中的纤维素含量比棉低,一般只有60%~80%。苎麻纤维中纤维素占65%~75%,经过脱胶的亚麻纤维中纤维素占70%~80%。纤维素含量越多,麻纤维的品质越好;胶质含量越多,麻纤维的质地则越粗糙发硬,容易折断;木质素含量越多,麻纤维在日光照射下或受潮时,就越容易变色。因此,麻纤维的成分对其性质的好坏有很大的影响。

(三)物理性能

1.长度和线密度

苎麻纤维比棉纤维粗,纤维长度较长,但参差不齐,较长的单根纤维可以纺纱,较为高档的麻织物原料。亚麻纤维的长度较苎麻纤维短,而线密度较苎麻纤维细,虽可纺织加工,但多用作粗犷的服装面料及衬料。亚麻纤维手感比苎麻纤维柔软但比棉纤维粗硬。

2.强度

苎麻纤维具有很高的强度,在天然纤维中居于首位,其强度相当于棉纤维的8~9倍,而且湿强较干强高约20%~30%。但苎麻纤维初始模量高,纤维硬挺,刚性大,断裂伸长率低,因此苎麻纺纱时纤维之间的抱合差,不易捻合,纱线毛羽较多。

亚麻纤维的强度和刚性都远大于棉纤维,但小于苎麻;断裂伸长率低,接近苎麻纤维;抗弯刚度很大,纤维刚硬,因此亚麻织物具有挺括、滑爽、弹性差、悬垂性较差、易折皱的特点。

3.弹性

麻纤维的弹性在天然纤维中是最差的,所以麻织物服装容易皱褶,洗涤后必须上浆熨烫,才能保持其平整板直。苎麻纤维和亚麻纤维都具有弹性回复率低、弹性差的特点,因此织物手感硬挺,不贴身,而且折皱回复性差,耐磨性差。

4.吸湿性和导热性

麻纤维具有较强的吸湿能力,而且吸湿、放湿速度都很快,在相同条件下,吸湿速率比棉纤维快30%~50%。同时,麻纤维还具有良好的导热性,制成的面料挺括,出汗后不贴身,穿着凉爽、透气性好,因此非常适用于夏季面料。

5.导电性

麻纤维是电的不良导体,具有很好的绝缘性能,因此不易产生静电。

(四)化学性能

苎麻和亚麻纤维的主要成分是纤维素,其化学性能与其他纤维素纤维基本相同。

1.耐水性

麻纤维不与水发生作用,而且含湿后纤维强力大于干态强力,所以较耐水洗。

2.耐酸碱性

麻纤维的耐酸碱性与棉纤维相似,耐碱不耐酸,而且不受漂白剂的损伤。

3.耐热性

在干热条件下,苎麻和亚麻的耐热性较差;在湿热的条件下,则以苎麻的耐热性为最大。

4.其他性能

苎麻纤维耐海水侵蚀,抗霉和防蛀性能较好;而且染色鲜艳,不易褪色,可用来与棉、蚕丝、羊毛、合成纤维混纺织成各种服装面料。亚麻纤维具有一定的耐光性,日光照射下不变色,对紫外线的透过率也较大,有利于人体皮肤的卫生保健。

三、毛纤维

毛纤维为天然蛋白质纤维,种类很多,纺织面料中使用最多的是绵羊毛,其次为山羊绒。羊毛狭义上专指绵羊毛。从绵羊身上剪下来的毛称为原毛,原毛须经过洗毛、炭化等工艺去除各种杂质,才能用于纺织生产。

(一)毛纤维的分类

1.按品种分

(1)绵羊毛。覆盖在绵羊身上的毛。

(2)山羊绒。从山羊身上梳取下来的绒毛,原产于中国的西藏。山羊绒绒毛纤维内部结构无髓质层,长度为30~40mm,其强伸度、弹性变形较绵羊毛好,具有轻、软、暖的优良特征。

(3)马海毛。安哥拉山羊毛,原产于土耳其。马海毛的形态与长羊毛相似,长度为120~150mm,强度高、光泽强,是做提花毛毯、长毛绒、顺花大衣呢的理想原料。

(4)兔毛。兔毛的纤维内部结构都有髓质层,其特点是轻而细,保暖性好,但纤维蓬松,抱合力差,强度较低,单独纺纱困难,多和羊毛或其他纤维作混纺织物。

(5)骆驼绒。双峰骆驼毛质量较好,单峰驼毛无纺纱价值,骆驼毛由绒毛、两型毛及粗毛组成,绒毛俗称为驼绒,粗毛俗称为驼毛,驼绒结构与羊毛相似,但纤维表面鳞片很少,强度高,光泽好,保暖性好,可织造高级粗纺织物、毛毯和针织物。

(6)牦牛绒。产量小,长度约为30mm。

2.按纤维组织结构分

(1)细绒毛。直径在30μm以下,无髓质层,鳞片多呈环状,油汗多,卷曲多,光泽柔和。异质毛中底部的绒毛,也为细绒毛。

(2)粗绒毛。直径在30~52.5μm之间。

(3)粗毛。直径为52.5~75μm,有髓质层,卷曲少,纤维粗直,抗弯刚度大,光泽强。

(4)发毛。直径大于75μm,纤维粗长,无卷曲,在一个毛丛中经常突出于毛丛顶端,形成毛辫。

(5)两型毛。一个纤维上同时兼有绒毛与粗毛的特征,有间断的髓质层,纤维粗细差异较大。

(6)死毛。除鳞片层外,整根羊毛充满髓质层,纤维脆弱易断,枯白色,没有光泽,不易染色,无纺纱价值。

3.按毛被上的纤维类型分

(1)同质毛。羊体各毛丛由同一种类型毛纤维组成,纤维细度、长度基本一致。

(2)异质毛。羊体各毛丛兼含有绒毛、发毛和死毛等不同类型的毛纤维。

此外,按剪毛季节分春毛、秋毛、伏毛;按取毛方式和取毛后原毛的形状分套毛、散毛和抓毛;按毛纤维在纺织工业中的用途不同可分为精梳用毛、粗梳用毛、地毯用毛和工业用毛;还可按羊毛生产地或集散地分类,如澳毛、新西兰毛、河南毛、山东毛、西安毛等。

(二)羊毛纤维的形态结构与成分组成

羊毛纤维是由绵羊皮肤上的细胞发育而成的。毛纤维呈簇状密集覆盖于绵羊皮肤的表面,在每一小簇中,有一根直径较粗、毛囊较深的导向毛,其他较细的毛纤维围绕着导向毛生长,形成毛丛。毛丛的形态和质量是羊毛品质好坏的重要标志。毛丛中具有纤维形态相同,长度、细度相近,生长密度大,又有较多的脂汗使纤维相互粘连的结构时,羊毛品质最好。

1.形态结构

羊毛由许多细胞聚集构成,纵面有天然卷曲,呈鳞片状覆盖的圆柱体;截面近似圆形或椭圆形,主要可分成三个组成部分:包覆在毛干外部的鳞片层,组成羊毛实体主要部分的皮质层,由毛干中心不透明毛髓组成的髓质层。髓质层只存在于较粗的纤维中,细毛无髓质层。

鳞片层位于羊毛纤维的最外层,是由许多薄而透明的扁平角质蛋白细胞组成的,形成鱼鳞状包覆在毛干的外部。根部附着于毛干,梢部伸出毛干表面,并指向毛尖,使纤维表面呈现明显的锯齿形。鳞片层的主要作用在于保护毛纤维避免日光和化学物质的侵蚀,降低机械损伤。

皮质层位于鳞片层里面,是羊毛的主要组成部分,也是决定羊毛物理、化学性质的基本物质。皮质层由两种不同的皮质细胞组成,即结构较疏松的正皮质细胞和结构较紧密的偏皮质细胞,它们的染色性、力学性能均不相同。由于这两种皮质细胞通常呈双侧分布,因而使羊毛呈现天然卷曲的外形。皮质层发育越完善,所占比例越大时,羊毛纤维的品质较优良,表现为强力、卷曲、弹性较好。

髓质层位于羊毛纤维的最里层,是由结构松散和充满空气的角蛋白细胞组成。由于细胞间相互连接不牢固,因此髓质层越大,羊毛纤维的强度、弹性、柔软性、染色性能就越差。并不是所有的羊毛都有髓质层,较细的、品质优良的羊毛纤维一般没有或只有较少的髓质层;羊毛越粗,所具有的髓质层比例越大,羊毛的品质也越差。

2.成分组成

羊毛纤维是天然蛋白质纤维,因此它的主要组成物质是角质蛋白。角质蛋白是一种由多种α-氨基酸缩聚而成的高分子化合物,含有碱性的氨基和酸性的羧基,因此,它是一种两性反应的纤维材料,对羊毛的理化性质起着决定的作用。

(三)物理性能

1.细度

羊毛细度是确定羊毛品质和使用价值的重要指标。一般而言,羊毛越细,其细度就越均匀,相对强度高,卷曲多,鳞片密,光泽柔和,脂汗含量高,但长度偏短。羊毛纤维细度越细有利于成纱强度和成纱条干均匀度。羊毛的细度指标常用平均直径、品质支数和线密度表示。选用不同平均直径的毛纤维可以体现各类品种毛织物的不同风格。

2.长度

羊毛长度对毛纱品质有较大影响。当羊毛纤维细度相同时,纤维长而整齐、短毛含量少的羊毛,成纱强度高、条干好、纺纱断头率低。由于天然卷曲的存在,羊毛纤维长度可分为自然长度和伸直长度。纤维束在自然卷曲下,两端间的直线距离称为自然长度。羊毛纤维去除卷曲,伸直后的长度称为伸直长度。在毛纺生产中都采用伸直长度。

3.卷曲

羊毛在自然状态下,其纵向有自然的周期性卷曲。一般以每厘米的卷曲数来表示羊毛卷曲程度,称为卷曲度。卷曲是羊毛的重要工艺特征,与毛被形态、纤维线密度、弹性、抱合力和缩绒性等都有一定关系。羊毛卷曲排列越整齐,越能使毛被形成紧密的毛丛结构,可以更好地预防外来杂质和气候的影响。羊毛的卷曲度越高,其品质越好。

4.缩绒性

缩绒性是指羊毛在湿热条件及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿插纠缠、交编毡化的特性。定向摩擦效应、卷曲、柔软性和弹性是羊毛缩绒的内在原因,温湿度、化学试剂和外力作用是促使羊毛缩绒的外部因素。因此,羊毛的缩绒性是纤维各项性能的综合反映。缩绒可使毛织物紧密厚实,坚固耐用,提高织物的外观特征。但缩绒也会使毛织物在穿着过程中容易产生尺寸收缩和变形。因此,一些精纺毛织物和针织物需对羊毛进行防缩处理。

5.强力

由于羊毛分子排列较稀疏,结晶度较小,取向度不高,因此强度比棉纤维低;但羊毛纤维比棉纤维长,表面覆有鳞片,呈天然扭曲,有利于纺纱时纤维间的抱合,从而增加纱线的强度。潮湿状态下羊毛纤维强力会下降。

6.弹性

羊毛纤维的天然卷曲使其具有良好的弹性及变形恢复能力。同时,羊毛纤维断裂伸长率大,初始模量低,拉伸变形能力大,因此,虽然其强力较低,但其耐用性优于其他天然纤维,羊毛织物能长期保持挺括、不皱的外观,保形性好。

7.可塑性

羊毛纤维的可塑性能较好。在100℃的沸水或蒸汽中,羊毛纤维会逐渐膨胀、发软、失去弹性,这时如果使用压力使其变形并迅速冷却,形状会稳定下来,称为羊毛的热定型。因此,经高温处理的毛织物服装,长期穿着,不易发生皱褶或变形。

8.吸湿性

羊毛纤维的吸湿性在常用纺织纤维中最好,公定回潮率下可达15%左右。在湿润的空气中,羊毛的吸湿性可高达30%以上,而手感并不觉得潮湿。这是由于羊毛是一种多孔性纤维,在毛细管的作用下,水分很容易被吸进纤维的孔隙中或吸附在纤维的表面。

9.保暖性

羊毛纤维有温暖的手感,保暖性能优于其他纤维。原因在于两方面:一方面羊毛纤维本身是热的不良导体,导热系数较小;另一方面羊毛纤维呈卷曲状,可使纱线蓬松,将空气包含在纤维的空隙间而形成隔离层。因此,经过缩绒和起毛整理的粗纺毛织物是冬季的理想面料,同时,羊毛也是理想的内衣材料,舒适而保暖。

(四)化学性能

1.耐热性

羊毛纤维抵抗热的能力较一般纤维差,在整烫羊毛制品时不能干烫,应喷水湿烫或垫上湿布进行熨烫。熨烫温度一般在160~180℃。

2.耐酸性

由于羊毛纤维由蛋白质分子构成,因此它对酸性有较好的稳定性和抵抗性。羊毛纤维可以吸收有机酸或无机酸,并与内部的蛋白质相结合而质量不受影响。所以羊毛染色往往采用酸性染料,在生产过程中,也常用酸来处理夹杂在羊毛中的植物纤维杂质。

3.耐碱性

羊毛纤维对碱的抵抗力较差。碱对羊毛角质有很大的破坏作用,随着碱的浓度增加,温度升高,处理时间延长,羊毛损伤程度加剧。由于碱对羊毛有腐蚀作用,因此毛料服装在洗涤时应选择中性洗涤剂。

4.耐光性 羊毛纤维与棉纤维一样不耐日晒,日照时间长,则纤维会发黄,同时强力和弹性会有所下降,因此晾晒毛织物服装应在阴凉通风处。

5.生物性能 羊毛纤维的蛋白质成分使其易受虫蛀,也易霉变、发黄而被破坏,因此保管时须注意防蛀。

四、蚕丝

蚕丝是天然蛋白质纤维的一种,而且是唯一的天然长丝纤维,光滑柔软,富有光泽,穿着舒适,被称为“纤维皇后”。蚕丝最早产于中国,目前我国蚕丝产量仍居世界第一,日本和意大利等国也产蚕丝。

(一)蚕丝的分类

蚕丝分为家蚕丝和野蚕丝两种。家蚕丝即桑蚕丝,在我国主要产于浙江、江苏、广东和四川等地;野蚕丝的种类较多,有柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝、樟蚕丝等,其中柞蚕结的茧可以缫丝,其他野蚕结的茧不易缫丝,仅作绢纺原料或制成丝绵。柞蚕丝主要产于辽宁和山东等地。产量较高的是桑蚕丝和柞蚕丝,以桑蚕丝的质量最优。

(二)蚕丝的形态结构和成分组成

1.蚕丝的形态结构

蚕丝是由蚕体内一对绢丝腺分泌出的丝液凝固而成的。桑蚕茧由外向内分为茧衣、茧层和蛹衬三部分。其中茧层可用来做丝织原料,茧衣与蛹衬因细而脆弱,只能用作绢纺原料或丝绵材料。蚕丝吐出时由两根单丝组成,外面包覆着丝胶。当蚕丝从蚕茧上分离下来后,经合并形成生丝。由于生丝外丝胶的存在,蚕丝的触感较硬、光泽较差,一般要在以后的加工中脱去大部分丝胶,形成柔软光亮的熟丝。

蚕丝由两根平行排列的单纤维并合而成,中心为丝素,外围为丝胶。其中丝素是蚕丝的基本组成部分,呈白色半透明状;纵向平直光滑、富有光泽,截面近似三角形或椭圆形,这种截面形状决定了蚕丝制品具有特殊的闪光及丝鸣效果。丝胶能溶于热水,而丝素不溶于水。

2.蚕丝的成分组成

蚕丝是天然蛋白质纤维,它的化学组成因蚕的品种、季节、产地和饲养条件不同而有差异。蚕丝主要是由丝素和丝胶两种蛋白质组成,约占95%以上;其次还含有色素、蜡质、脂肪、无机物等少量杂质。丝素是一种不溶性蛋白质,称为丝朊,主要组成元素有碳、氢、氧、氮等。丝素和丝胶对蚕丝的化学性质起着主要作用。

(三)桑蚕丝的性能

1.物理性能

(1)强力。蚕丝的强力在天然纤维中较高,断裂伸长率介于羊毛纤维和棉纤维之间。蚕丝在湿态时的强力低于干态时强力,仅相当于干强的80%左右,所以天然丝织物在洗涤时,不宜用力搓拧。

(2)吸湿性。由于蚕丝的丝素是由许多极细的小纤维紧密排列而成,而小纤维中间仍有空隙,能够吸收水分,因此桑蚕丝的吸湿性较强。桑蚕丝即使在很潮湿的环境中,仍无潮湿感。

(3)保暖性。蚕丝的保暖性仅次于羊毛,是冬季较好的服装面料和填充材料。

(4)丝鸣。干燥的蚕丝相互摩擦或揉搓时发出特有的清晰微弱的声响,称为丝鸣。丝鸣是蚕丝特有的风格特征。

(5)其他性能。桑蚕丝大都为白色,有的也呈淡黄色。纤维外表光滑,无卷曲,所以抱合力较差,难与其他纤维混纺。但其手感凉爽,纤维细软,制品轻薄,是夏季理想的服装面料。又由于蚕丝的多孔性特点,使其保暖性好,因此又适宜做冬季服装。

2.化学性能

(1)耐热性。蚕丝的耐热性较强,优于羊毛纤维。在120℃时纤维无明显变化。熨烫温度为160~180℃,宜用蒸汽熨斗,一般要垫布,以防烫黄和水渍。

(2)耐光性。蚕丝的耐光性比棉纤维和毛纤维都差。在日光照射下,蚕丝易脆化、泛黄,强度下降。因此,真丝织物应尽量避免在日光下直接晾晒。

(3)耐酸性。蚕丝是一种弱酸性物质,因此酸对蚕丝的作用较弱。弱无机酸和有机酸对丝素作用较稳定。用有机酸处理丝织物,可增加其光泽,改善手感,丝绸的强伸度稍有降低。

(4)耐碱性。蚕丝的耐碱性远低于棉纤维和麻纤维。碱可使丝素膨润溶解,苛性钠等强碱对丝素的破坏最为严重,即使在稀溶液中,也能侵蚀丝素。所以天然丝织物不宜用碱性大的肥皂洗涤。

(5)与盐的作用。蚕丝纤维不耐盐水侵蚀。因此夏季丝织物服装如汗衫、衬衫等,受到汗水侵蚀后,会出现黄褐色斑点。这不仅影响其使用寿命,使强度降低,甚至还会造成破洞。所以穿丝织面料的服装,要勤洗勤换,同时蚕丝织物也不宜用含氯漂白剂或洗涤剂处理。

(四)柞蚕丝的性能

柞蚕丝有许多优良的物理、化学性能。它具有天然的淡黄色,有良好的吸湿透气性;它的保暖性、强力、耐水性、吸湿性、耐光性都优于桑蚕丝,化学性能也较桑蚕丝稳定,对强酸、强碱和盐类的抵抗力较强。但柞蚕丝的光泽不如桑蚕丝光亮,手感也不如桑蚕丝光滑,特别是柞蚕丝织物遇水时,丝纤维会吸水膨胀,产生扁平状突起,改变光的反射形成水渍,水渍在服装重新下水后才会消失。