第一课 天然纤维
天然纤维包括天然纤维素纤维（棉和麻）和天然蛋白质纤维（动物毛和蚕丝）。
一、天然纤维素纤维性能
天然纤维素纤维的共同性能特征：吸湿（回潮率8%）、导热、导电、湿强高于干强，耐水洗，耐高温熨烫、易染色、耐碱怕酸。
共同缺点是抗皱性差，服装较重。
天然蛋白质纤维的共同性能特征：吸湿（回潮率13%）、导热、无静电、耐酸怕碱，抗皱性好。
（一）天然纤维素纤维——棉（C）
棉纤维是我国纺织工业的主要原料，棉花主要产地有中国、美国、印度、巴基斯坦、巴西、埃及等国家和地区。我国棉花的种植以黄河和长江流域为主，再加上西北内陆、辽河流域和华南地区，共五大棉区。棉花主要分为细绒棉和长绒棉。
细绒棉：又称陆地棉。纤维线密度和长度中等，一般长度为25～32mm，约占我国棉花种植面积的95％。
长绒棉：又称海岛棉，较细绒棉更细，纤维细而长，一般长度在33-39mm以上，它的品质优良，主要用于纺制细于10tex的优等棉纱。我国种植新疆长绒棉，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等，埃及的长绒棉品质最好。
此外，还有粗绒棉，长度在15-23mm，纤维长度短，可纺性差，一般不能单独使用，可与细绒棉配棉时混合使用，降低成本，纺制较粗的纱，如牛仔布用气流纺OE纱。
注1-1. Tex:是衡量纤维或纱线的线密度（粗细）的国际标准定长制单位，即每1000米纤维或纱线的重量（克），例：10tex 即10g/1000m,显然数值越大，线密度越大（越粗）。
1tex=10 dtex
1.棉的基本特性
关键词：柔软、吸湿（回潮率8%）、无静电、舒适、易染色、抗皱性差、耐磨性差、耐碱怕酸，可丝光处理。
（1）柔软吸湿：棉纤维细长，手感柔软，吸水性良好，回潮率达8%，在湿润后干燥缓慢，穿着舒适，易于染色。
（2）耐热水洗：湿强大于干强10-20%，面料耐水洗，可以用热水浸泡、高温烘干。承受相当高的干热或熨烫温度。
（3）耐碱怕酸，可丝光处理：烧碱会使棉纤维直径膨胀，若施加张力，纤维定向排列，强力增加，改善染色性能和光泽，这一加工方法称为丝光。
酸性物质会损伤棉纤维，如长期穿着，人体汗液中的酸性物质会使纤维发黄、发脆，因此穿着后应及时清洗。
（4）导热、导电：纤维素纤维是热和电的良好导体。作为良好的热导体，它们将热量从身体带走，适合炎热的天气和温暖的气候中使用。由于纤维素纤维导电，因而不会产生静电。
（5）弹性和抗皱性差：不挺括，穿着易起皱，起皱不易恢复，恢复耐磨性不够好，经常摩擦的地方易变薄、受损。
（6）缩水率大，一般在3%以上。
此外纤维素纤维的密度往往相对较高，这使得由这些纤维织成的织物感觉相对较重。
注1-2.回潮率：是衡量纤维吸水性能的指标，是指棉纤维在标准条件下，经24小时达到吸放湿平衡时，水分重量占纤维干重的百分比。
2.棉纤维使用
（1）府绸等高档衬衫面料和床上用品面料，纺纱中采用更细的长绒棉的比例较高生产低线密度，即高支纱，常采用40、50、60、70、80、100英支纱。支数越高则长绒棉或纤维长度较长的细绒棉比例越高。总之，成纱越细、面料越细腻、品质和价格越高。
注1-3.纱线英制支数:简称英支，一般用于棉纱，是指1磅重的纱线所具有的840码的倍数（英制公定回潮率下），一般用Ne或数字右上角加s表示，如20Ne 20s表示20英支，支数越大则纱线线密度越小（越细），反之越大（越粗），例如16Ne(支)较21Ne(支)粗。公制Tex与英制Ne的换算关系如下：
纯棉织物：Tex=583/Ne 化纤织物：Tex=590.5/Ne
例如纯棉40s（40Ne）折算为公制Tex=583/40=14.6tex
（2）夹克衫、裤子、针织汗布等春秋服装、内衣和普通床品面料采用的细绒棉比例较高。夹克衫一般棉纱采用16-21Ne中支棉纱；裤料、普通床品面料采用20-32Ne中到细支棉纱，质地平整、坚实，价格亲民；背心汗布、秋衣裤针织面料采用32Ne棉纱。
（3）牛仔布、粗斜纹织物一般采用主体细绒棉和少量粗绒棉混合，采用7-12Ne粗支纱,织物质地粗厚，坚牢耐穿。
3.棉织面料的后加工
棉具有耐碱怕酸、柔软、保暖、强力低、易起皱、缩水率较高的特性。为了取长补短，可以利用这些特征进行后加工。棉织物后加工的典型应用有：利用棉纤维遇酸溶解，聚酯耐酸特性，采用棉包聚酯长丝的包芯纱加工的烂花布，如图1-1、采用外包石英砂布的金属辊在棉布表面回转磨绒生产的绒布，如图1-2、液氨整理抗皱高档纯棉衬衫布，如图1-3所示，预预缩整理棉织物等。
图1-1棉+涤纶包芯纱烂花布 图1-2绒布 图1-3 液氨整理衬衫
4.棉质面料的应用
典型的棉质面料有棉细布、棉府绸、斜纹布、棉卡其、灯芯绒、泡泡纱、巴厘纱、青年布、牛仔布、绒布、贡缎等.
（二）天然纤维素纤维——麻（Bast）
1.麻纤维特征
关键词：排汗导湿、干爽、硬挺、不贴身、抗菌
常见麻的种类有亚麻、苎麻、黄麻、剑麻、汉麻、罗布麻等，属于韧皮纤维。服装面料以亚麻和苎麻在服装和家居纺织品使用最为广泛，亚麻价格较棉贵得多。
麻纤维与棉同属纤维素纤维，共同之处：密度相对较高，这使得两者感觉相对较重，较低弹性，容易起皱，并且不易从起皱中恢复。吸水性和回潮性良好，穿着舒适，易于染色，导电导热。
不同之处：亚麻比棉花强，正常的韧性范围在5.5至6.5克/旦尼尔之间，当纤维潮湿时，其拉伸强度增加。它不如棉花有弹性。作为热导体，它比棉花更好，它能更快地将热量从身体带走。
注1-4.丹尼尔（D）：纤维或纱线的重量（g）/9000米（公定回潮率下）， D=G/L
G为纤维或纱线的重量（克），L为纤维或纱线的长度（9000米），例如75D，意味着9000米长的纤维或纱线重量为75g，显然D数越大，线密度越大（越粗）。一般用于天然和化纤丝。Tex与D的换算关系：Tex=9D。
2.亚麻 Linen
亚麻是人类最早使用的天然束状纤维。亚麻与我国的丝绸一样，是欧洲古老文明的象征，是高贵纺织品的代表。原产地中海地区，欧、亚温带多有栽培。早在5000多年前的新石器时代，瑞士湖栖居民和古代埃及人。已经栽培亚麻并用其纤维纺织衣料，如图1-4，埃及各地的“木乃伊”也是用亚麻布包裹的。
亚麻织物风格粗犷、穿着挺爽、凉快,没有刺痒感，易着色，由于亚麻纤维整齐度差,致使成纱条干不良,因此织物表面有粗、细条痕,甚至还有粗节和大肚纱，给人一种回归自然的独特风格，如图1-5。
亚麻在种植过程中无需使用除草剂和杀虫剂，可以说是一种绿色环保纤维。
亚麻制品具有显著的抑菌作用，亚麻纤维呈中空状，富含氧气，使厌氧细菌无法生存。，对国际标准菌株的抑菌率可达65%以上，对大肠杆菌和金色葡萄球菌珠的抑菌率高过90%以上。
亚麻织物抗皱性和耐磨性差，折缝处易磨损,在穿着使用前宜先烫浆。
亚麻细布类以湿纺长麻纱为主织制，也有用优质的栉梳落麻或其他短麻，经精梳的湿纺短麻纱织制。大宗产品有22×22公支和19×19公支纯亚麻布。白布主要用作抽绣品的基布。适宜作夏令服装和床单、被套、台布等家用纺织品和画布等。
纯亚麻布成本较高，采用棉/麻混纺布，涤纶/亚麻混纺细平布等品种,既可降低成本，又可以刚柔并济，相得益彰。
图1-4古埃及亚麻衫缇（褶裙） 图1-5亚麻织物
3.苎麻Ramie
苎麻，为我国特产，被誉为“中国草”。苎麻纤维长、强度最大，热传导性能好，吸湿透气性是棉纤维的3-5倍左右，同时含有叮咛，嘧啶，嘌呤等有益元素，具有抑菌、透气、凉爽、防腐、防霉、吸汗等功能，脱胶后洁白有丝光，可以纯纺，也可和棉、丝、毛、化纤等混纺，用纺出的苎麻纱织出的布称之为苎麻布，如图1-6。缺点是穿着有刺痒感。
图1-6 苎麻纤维和苎麻布
现手工苎麻夏布仅在重庆、四川、江西、湖南等范围内少数地域有产，荣昌夏布是重庆市荣昌区传统的手工技艺被列入第二批国家级非物质文化遗产名录。手工织造和夏布服装应用如图1-7和图1-8。
图1-7荣昌夏布手工织造 图1-8夏布服装
注5.公制支数（Nm）:每克重的纱线所具有的纱线长度（米），一般用于毛和麻纱公制支数（Nm）:/克（公定回潮率下），
Nm=L/G
G—纱线的公定重量（g）
L—纱线的长度（m）
换算关系：Nm=1000/Tex
3.罗布麻
又称野麻，它是一种野生植物，《本草纲目》记载具有药效。织物中罗布麻含量在1/3时即具有医疗保健功效，除具有吸湿，透气、透湿，强力高等麻类纤维的共性之外，还具有丝的光泽、麻的风格和棉的舒适性。它的纤维细而柔软，无其他麻纤维的粗硬、刺痒感，但因无天然卷曲、抱合力差故不宜纯纺，最好混纺。
罗布麻与其他纤维的混纺面料是男女夏装的优良面料，如内衣裤、护腰、护膝、袜子等。
4.大麻
大麻原是我国云南、新疆等地的一种毒性植物，对大麻改良后的新品种不具提炼毒品的特性，现统称为汉麻( china-hemp)。
大麻是麻类家族中最细软的一种，纤细无刺痒感和粗硬感，适于制作如T恤、内衣、内裤等贴身衣服, 具有透气、透湿、抗菌和凉爽宜人的特点。
大麻耐热、耐晒性能优异。可屏蔽95%以上的紫外线，适宜做防晒服装、太阳伞、露营帐篷、高温工作服等。
二、天然蛋白质纤维
天然毛和蚕丝是蛋白质纤维，蛋白质是含有氨基酸的复杂高分子量化合物，表面有鳞片，动物毛包括羊毛、羊绒、骆驼毛、羊驼毛、兔毛等。
（一）天然蛋白质纤维——毛
1.羊毛 Wool
关键词：耐酸怕碱、弹性、抗皱、保暖性、吸湿无静电、缩绒
(1)保暖、弹性和抗皱性 羊毛纤维高隔热性（低导热性）和低可燃性，保暖性好。纤维有天然卷曲，具有蓬松柔软的手感、迷人的外观、极高的吸水性和16%的高回潮率，触摸不感到潮湿，感觉干爽。织物弹性回复性极佳，抗皱和折皱恢复性好，重量轻。它耐脏和耐磨损，经久耐穿。
(2)不耐日晒、耐酸不耐碱、易受虫蛀 日光中的紫外线对羊毛纤维有分解破坏作用,使之变得干枯易断；耐酸不耐碱,羊毛会溶解在苛性钠溶液中，不宜使用碱性洗涤剂。易受虫蛀。
(3)缩绒性 因毛纤维鳞片单向性，服装在湿热的条件下摩擦，纤维表面会因顺鳞片方向运动而互相嵌合，因鳞片单向性不会恢复原来状态，使服装变得小而厚。故水温不宜过高，少揉搓。利用缩绒性进行缩呢整理，呢面致密平整，或者生产毛毡。
不同羊毛的质量差别很大。澳大利亚、南美洲和南非的美利奴羊生产出非常细而柔软的羊毛，取决于绵羊的生长条件和遗传基因。菲利普港羊毛是澳大利亚最好的羊毛，用于生产优质粗纺和精纺面料。美利奴羊毛已在德国、法国、西班牙和美国成功培育，质量上乘。典型应用有精纺西服正装、粗纺大衣呢、羊毛衫、羊毛围巾等。
2.山羊绒 Cashmere
关键词：细、软、暖、贵
羊绒（Cashmere）取自亚洲克什米尔山羊。是生长在山羊粗毛根部的一层薄薄的细绒，类似人体的汗毛，这些纤维是从动物身上梳理出来的，而不是剪下来的。一只山羊只产114克的优质纤维。由于羊绒纤维的供应有限，而且需求量很大，所以羊绒纤维非常昂贵。
羊绒纤维轻、软且保暖性好，羊绒比羊毛对碱的作用更敏感，织物可以贴身穿着，产量少，山羊绒产量占世界动物纤维总产量的0.2%。交易中以克论价，是被人们认为是“纤维皇后”。 主要用于围巾、毛衣、西装和外套等服装。它经常与羊毛混纺以降低产品成本。羊绒衫制品如图1-9。
图1-9羊绒衫 图1-10马海毛衫 图1-11骆驼绒
3.马海毛 Mohair
关键词：亮、弹、强、耐磨、贵
马海毛源自安哥拉羊绒，安哥拉山羊（如图1-12）原产土耳其首都安卡拉周围的安纳托利亚高原，目前土耳其、南非和美国是马海毛三大产地。
马海毛纤维表面光滑，具有天然闪亮色泽，蚕丝般的光泽，不易收缩，也难毡缩。马海毛强度高，具有较好的回弹性和耐磨性及排尘防污性，不易起球，易清洁洗涤。
马海毛的皮质层几乎都是由正皮质细胞组成，故纤维很少弯曲，且对一些化学药剂的作用比一般羊毛敏感，具有较佳的染色性。
马海毛长而有光泽，弹性大，强力高，耐用，一般用于高级精梳纺，是羊毛中价格最昂贵的一种，用于家庭装饰织物以及服装织物。
图1-12安哥拉山羊 图1-13双峰驼 图1-14羊驼
4.骆驼毛 Camel hair（驼绒）
关键词：暖、轻、厚实、柔滑
骆驼毛是一种比较理想的保暖材料，如图1-11，纤维轻，易洗涤、具有优异的隔热保暖性，绒面丰满、富有弹性，手感厚实，贴身舒适 。骆驼毛纤维比羊毛纤维对化学物质更敏感。其强度与直径相近的羊毛相似，但小于马海毛。价格较低，驼毛主要用于高档大衣面料，如图1-16。
骆驼毛主要是指取自双峰驼（如图1-13），其身上的毛纤维，颜色从乳白色至棕褐色，其中色浅的、光泽好的骆驼毛品质优良。骆驼毛的重要特征是粗细毛纤维混杂，其中细短的绒毛纤维含量约为50%左右。驼绒具有细柔轻滑保暖性强等优良特性。驼绒含有天然蛋白质成分，不易产生静电，不易吸灰尘，对皮肤无刺激过敏现象。内蒙古阿拉善盟生产的驼绒产量大、质量好、在国内外都享有盛名。
5.羊驼毛Alpaca（阿尔巴卡）
关键词：中空、保暖、强、丝滑
羊驼产自南美洲高原,如图1-14, 羊驼毛属骆驼族。羊驼毛属于骆驼毛纤维，具有天然光泽，因此织成的面料一般不需染色。
羊驼纤维有微小的气穴。这些空气袋增加了羊驼制成的衣服的隔热性。该纤维与粗纺或精纺系统兼容。它具有丰富的丝滑光泽，如图1-15，在服装业具有很高的视觉吸引力，抗拉强度比羊毛高。它可以梳理并与其他天然或合成纤维混纺，70%羊驼毛+30绵羊毛混纺的某品牌女式大衣如图1-16。
图1-15羊驼毛 图1-16羊驼毛大衣（左）和驼绒大衣（右）
6.兔毛 Rabbit hair
关键词：暖、软、蓬松、易断、长度差异大、可纺性差
兔毛纤维的上半段平直无卷曲,髓质层发达,具有粗毛特征,纤维的下半段则较细,有不规则的卷曲,只有单排髓细胞组成,具有细毛特征，耐酸怕碱，纤维内含有空气穴，纤维细长，颜色洁白，光泽好，柔软蓬松，保暖性强，但纤维卷曲少,表面光滑，由于纤维表面摩擦系数低，所以纤维间抱合力差,且比电阻高,所以在加工过程中易产生静电，纤维强度较低，兔毛纯纺较困难，容易产生飞花、落毛，大多与其他纤维混纺，可作针织衫和机织面料。
目前冬季市场上流行以仿兔毛锦纶+PBT弹力包芯纱经编织造的仿兔毛面料服装，如图1-17。
图1-17 化纤仿兔毛面料及服装
（二）天然蛋白质纤维——丝（S）
关键词：轻、柔、滑、亮、吸湿、保温、、不耐日晒、耐酸怕碱、回潮率11%。
蚕丝是由蚕吐丝而得的天然蛋白质纤维，是人类最早利用的天然动物纤维之一。我国是世界上最早养蚕和利用丝织造织物的，迄今已有4700年以上的历史，也是蚕丝的主要产地。经丝绸之路传到世界各地，在希腊和罗马也成为一种高价值的商品。在罗马帝国时期，丝绸以黄金的重量出售。
1.蚕丝种类（1）桑蚕丝：以食桑树叶而得名。主要产地在江苏、浙江、安徽地。色泽洁白、光泽柔和明亮，染色性好、质轻、细软、光滑、富有弹性。强度和断裂伸长率较好。
（2）柞蚕丝：以食作柞树叶而得名。缫丝后可织成样丝绸，柞蚕丝主要产地
是我国的山东、辽宁、河南等十几个省。其吸湿率、耐日光性能优于桑蚕丝。耐酸碱性比桑蚕丝好，呈黄褐色,色素不易去除,不易染色。光泽、光洁度、柔软度却不如桑蚕丝，遇水会在织物表面留下水渍。
2.结构形态
蚕丝是唯一的天然长丝纤维，截面呈三角形，有圆角。蚕丝是由两根透明的单丝(又称丝素)并合而成，两根单丝之间和外部包覆着不透明的丝胶，其截面呈三角形或半椭圆形。蚕丝是一种含有15个氨基酸的蛋白质纤维。它没有交联，也没有笨重的侧链。分子链紧密堆积形成高分子取向，这有助于其更高的强度。
3.化学成分
蚕丝的化学成分为：丝素(丝质)，70% ~80%;碳水化合物，1.2%~1.6%;丝胶，20%~30%;色素，0.2%;蜡质，0.4% ~0.8%;无机物，0.7%。
4.性能特征
（1）吸湿性和保温性：蚕丝是一种多孔性物质，且蚕丝的大分子中具有大量的亲水性基团，所以蚕丝吸湿能力大，丝绸容易吸收水分，可以吸收自身重量三分之一的水分，而不会感到潮湿。标准回潮率11%左右。蚕丝吸收和散发水分的速度快，所以夏季穿着丝绸服装会感到舒适、凉爽。
由于蚕丝的丝素中有许多微孔，是-种多孔物质，是热的不良导体，所以其保温性能也很好。
（2）弹性和强度：蚕丝具有中等弹性。悬挂后褶皱消失性会相对较好，但不会像羊毛织物那样会快速或完全消失。
蚕丝的弹性也小于羊毛而优于棉，断裂伸长率达15% ~25%。
蚕丝的强度与棉纤维相近，干强度2.4-5.1克/旦。湿强度约为干强度的80%至85%，湿态下的强度低于干态下的强度。
（3）光泽及耐光性：蚕丝因具有三角形的丝素截面和多层丝胶结构，所以具有优美的光泽，特别是经精练后，蚕丝颜色洁白，具有珍珠般的柔和光泽。但蚕丝的耐光性差，在光照下，蚕丝的颜色发黄，强度下降，所以蚕丝织物洗后应阴干。
（4）耐酸碱和溶剂性:蚕丝是天然蛋白纤维，不耐碱，有一定的耐酸性，但其耐酸性远低于棉和麻纤维。而且和羊毛一样，它也不溶于普通溶剂。
丝蛋白质在碱溶液中可以引起不同程度的水解，即便是稀碱溶液，也能溶解丝胶，浓碱对丝的破坏性更大，所以天然丝织物不可用碱性大的肥皂洗涤。此外，丝还不耐盐，如汗衫等丝织品受汗水浸蚀后，会出现黄斑。
蚕丝经醋酸处理会变的更加柔软，滑润，光泽变好，所以洗涤丝绸服装时，可在最后加点白醋，改善光泽和手感。，
此外，经酸处理后的蚕丝织物相互摩擦，会产生独特的丝呜声。
（4）耐熨烫温度:丝绸能承受比羊毛更高的温度而不会分解。它能长期承受140℃的高温。然而，它会在175℃分解。
丝绸床品和服饰应用如图1-18。
图1-18 丝绸床品和服饰应用
