第一章：纖維之種類與性質 一、纖維之種類

舉凡棉、麻、毛、縲縈、耐隆、聚酯等纖維都是構成人

類衣著服飾所需之材料。

一般紡織纖維分為：(1) 短纖(staple fiber) ，以棉、毛

為代表，長度約為 1~4

inch 。

(2)長纖(filament fiber) ，以耐

隆、聚酯為代表，長度可達

數百呎。

纖維依來源不同,其分類如下：

天然纖維

人造纖維

植物性纖維

動物性纖維

礦物性纖維

再生纖維

半合成纖維

合成纖維

纖維之分類

纖維之分類如下：

表1.1 纖維之分類

聚丙烯腈: polyacrylic nitrole

聚醯胺: nylon 6 、 nylon 6 6

聚酯: polyester 合成纖維

醋酸: diacetate fiber 、 triacetate fiber 半合成纖維

縲縈: 黏液(viscose rayon) 、 銅氨(cuproa rayon) 再生纖維 人 造 纖 維

石綿: 青石綿(asbestos)等 玻璃纖維(glass)

礦物性纖維

果實纖維: 椰子

葉脈纖維: 瓊麻(sisal)、馬尼拉麻(manila)、芭蕉等

韌皮纖維: 亞麻(flax)、大麻(hemp) 、苧痲(ramie)等

種子纖維 : 棉(cotton)

植物性纖維

獸毛: 羊毛(wool)、駱駝毛(camel)、兔毛等 絹: 蠶絲(silk)

動物性蛋白質纖維

天 然 纖 維

纖維與染料進行染色時所結合之基團，稱為染色座席或

稱為染色官能基(functional group) 。

各種織品染色常見之官能基如下：

纖維素纖維(cellulose): 氫氧基( - OH)

動物性蛋白質纖維: 胺基( - NH2) ， 酸基( -COOH)

Polyamide: 醯胺基( -CONH-)

Polyester: 酯基( - COO –)

Polyacrylic nitrole: 腈基( -CN)

瓊麻

二、纖維之結晶化度

紡織纖維之分子必須含有結晶領域(cryatalline portions)

及非結晶領域(amorphous regions)兩個主要之區域，纖維結

晶領域之分子排列較為規則性，而纖維非結晶領域之分子則

呈現比較不規則性及雜亂性。

纖維結晶化度之求法如下：

結晶化度 X= (纖維結晶部分之分子量 /全部纖維之分子

量)x100%

各種纖維之結晶化度如下表：

表 1.2 各種纖維之結晶化度

15~53% 聚乙烯醇(polyethrene alcohol)

30~90% 聚乙烯(polyethrene)

50~70% 尼龍(nylon)

50%以上 聚酯(polyester)

70% 蠶絲(silk)

48% 羊毛(wool)

30~40% 嫘縈(rayon)

60~70% 天然纖維(cotton)

結晶化度 纖維

纖維之主要性質受到纖維的結晶化度影響很大。一般而

言，纖維之結晶化度愈高者，纖維手感愈顯得挺硬且纖維之

強度愈大。而纖維所含非結晶領域之多寡，深深影響纖維之

柔軟性、伸長性、耐久性及染色性等性質。

三、纖維之一般性質

纖維之型態:包括纖維之橫切面及長軸方向，如在顯微

鏡觀察棉呈現中空且扁平狀型態。而羊毛纖維呈現鱗片

等型態。

物理性質:如纖維之回潮率、融點、比重、熱收縮

率等。

化學性質:纖維之聚合度、對染料之染著性質、耐酸鹼

性、燃燒性等。

機械性質:纖維之強度、延伸性、彈性、抗疲乏性等。

生物對抗性:纖維之耐蟲性、防霉性及抗菌性等。

纖維之回潮率影響之織物之手感及染色等性質，各種纖

維之回朝率如下：

表 1.4 各種纖維之公定水分率

纖維 公 定 水 分 率

(%)

標準狀態水分率

(%)

cotton 8.5 7

flax 12.0 10~11

rayon 11.0 12~14

wool 15.0 15~16

silk 11.0 11

acetate fabric 6.5 6~7

polyester 0.4 0.4~0.5

nylon 4.5 3~5

polyacrylic nitrol 2.0 1.1~6

polyethrene 5.0 4~5

polypropyrene 0 0~0.1

棉纖維織物理性質如下：

表 1-5 棉纖維之物理性質

性質 範圍

纖維長度(in) 8/7~1 7/16

纖維細度(μ g /in) 2.7~5.5

纖維強度 3.0~4.9(dry),

3.3~6.4(wet)

纖維伸度 4~13

纖維比重 1.54~1.56

回潮率(%, 70℉,65%RH) 7~8

棉纖維之化學性質：

纖維分子受到酸之作用，易產生水解。

與鹼在含有氧氣存在之下，會產生鹼化纖維素。

易燃性。

親水性佳。

染色性優良。

氧化劑存在下易產生氧化纖維素，而影響纖維之強度。

可與樹脂等反應藥劑產生交鏈作用而結合，而將維改質

纖，提高織物之防皺性及防縮性。

羊毛之物理構造：

表皮： 羊毛表面呈現不規則之毛麟狀。

外表皮：是毛麟表面之薄膜。

皮質：內部包圍部分，約佔羊毛纖維之 90%，是羊毛纖

維之主體，控制著羊毛之主要性質。

毛髓：從羊毛之毛根生長成中心部分。

羊毛之碳化：

目的：因羊生長之環境，使羊毛夾雜著許多植物性之雜

質，而影響羊毛纖維織品質。羊毛之碳化主要在於將羊

毛纖維上所含之草刺及樹枝等雜質予與碳化而去除。

過程：

以 5~6%H2SO4之稀硫酸溶液浸漬羊毛數分鐘→進行

均勻之壓吸→以 50~60℃乾燥→以 80~90℃烘焙，使植物性雜

質碳化→ 再將碳化後之雜質壓碎→以碳酸鈉等稀鹼溶液中

和→水洗→乾燥。

尼龍纖維之性質如下表：

表 1-6 尼龍纖維之性質

210~220℃ 250~260℃ 熔點(℃)

1.13 1.14比重

4.5 4.5回潮率(%)

30~50 16~65伸度(%)

4~9 g 3.0~10 纖維強度(g/d)

Nylon 6 Nylon 66 性質 纖維

聚丙烯腈纖維之物理性質如下：

表 1-7 聚丙烯腈纖維之物理性質

性質 範圍

強力 (g/d) 2.0~3.6

伸度 (%) 20~50

彈性恢復率(%) 90~95 at 1% extension

回潮率(%) 1~3

比重 1.16~1.18

熱性質 420~490 ℉具有黏性狀態

聚酯纖維之物理性質如下：

表 1-8 聚酯纖維之物理性質

性 質 範 圍

強力 (g/d) 2.5~6.0

伸度 (%) 12~50

彈性恢復率 (%) 90~96 at 2% extension

平均剛性 (g/d） 8~25

平均韌性 (g/d) 0.4~1.5

回潮率 (%) 0.4

比重 1.38

聚酯纖維之熱衰解性質如下：

表 1-9 聚酯纖維之熱衰解

形式 溫度℃ 每 105g 聚合物每天酯鏈斷裂

300 1.1x10-1

282 3.1x10-2

熱衰解

100 4.0x10-8

氧化衰解 100 2x10-8

100 5x10-5 水解衰解

120 5x10-4

氨化衰解 120 1x10-2

四、纖維之鑑定

燃燒法:

比重法:

顯微鏡觀察法:

化學藥品分析法:

燃燒法:

將纖維以火焰燃燒，就其燃燒現象及所產生之氣味與灰

燼等結果進行鑑別各種纖維之種類。

各種纖維之燃燒鑑別結果如下：

表 1-10 纖維之燃燒鑑別

纖維種類 燃燒試驗結果

棉、麻、嫘縈 燃燒迅速，白黑色灰燼,燒紙味道

羊毛、蠶絲 緩緩燃燒，黑色易脆物，燒羽毛味道

尼龍 熔融徐徐燃燒，冷後硬褐色珠，帶砒啶味

聚酯 熔融燃燒，冷後硬黑珠，帶芳香味

聚丙烯腈 熔融燃燒，冷後硬黑珠，帶甜蜜甘味

比重法:

先將非纖維物質及水分充分去除後，以免因纖維之水分

率而影響纖維之比重，再將纖維置放入已知比重之適當溶液

中，依其呈現之比重，分別測定纖維之比重，再依測定出纖

維之比重，進行判斷纖維之種類。

各種纖維之比重法如下：

表 1-11 纖維之比重法鑑別

混合溶液 混合液比重 纖維之比重

甲苯 /四氯化碳 0.867~1.594 聚丙烯腈：1.16~1.18

二甲苯/四氯化碳 0.863~1.594 尼龍：1.13~1.14

四氯化碳/二溴化乙烯 1.588~2.180 聚酯：1.38

棉：1.54~1.56

顯微鏡觀察法:

將纖維以切片設備進行橫切面之切片後，以顯微鏡觀察

其纖維之橫切面外觀，辨別纖維之種類。

例如纖維之橫切面呈現扁平狀且中空狀，即可判斷為棉纖

維。纖維之橫切面呈現鱗片狀則可判斷為羊毛之動物纖維。

化學藥品分析法:

將纖維以適當之溶劑將纖維溶解，再依纖維之溶解性質

判斷其纖維之種類。方法如下：

(1) 可溶於濃硫酸(常溫狀態下)或 59.5%硫酸溶液(煮沸狀

態下)之纖維，可判斷為棉、麻或縲縈等纖維素纖維。

(2) 可溶於 5%NaOH 溶液(在 boling 狀態下)之纖維，可判

斷為羊毛或生絲。