纖維發展介紹(四) - 促織網

人造纖維一般系從聚合物而來，將結晶性聚合物加熱延伸三倍以上時，可使其結晶部份朝延伸方向排列，成為非常規則的順向，此性能稱為熱配向性，也就是合成纖維延伸的基本原理。

聚合體要成為纖維必須經過紡絲、延伸、熱處理三項處理程序，賦予必要的結晶化度及分子配向，始能制成有實用價值的合成纖維，一般而言，纖維應用于紡織領域應具備下列的性質：

1. 長度：長纖維可直接織造成布，短纖維則須先紡紗。而纖維越長越能紡成細紗，并增進紗的強力與均勻度。故短纖維除應有相當的長度外，也希望短纖維含有率能盡量降低。人造纖維有時會切斷成短棉狀(staple)，與其他短纖維混紡，以期獲得更佳的紡織成品。

2. 細度：纖維需有一定的粗細，構成紗線或織物，方能獲得適當的柔軟觸感，與相當的硬挺性以保持織物型態的平整。采用棉紡工程紡紗，纖維長度與直徑比值以4,000左右為宜，比值越大越易產生棉粒、纖維受損及造成牽伸困難。

3. 強度：為承受各加工流程的拉扯張力與提高織物的耐用性，纖維強度越高越好，一般單纖維應有3.0g/d以上的拉張強力。

4. 楊氏系數：是彈性率的一種，表示材料平均單位斷面積所受應力S和受力方向變形ε的比值E，即E=S/ε，E值越大，表示纖維變形越困難，剛性愈加強烈。

5. 鬈曲：纖維相當程度的鬈曲有助于成紗的抱合力與織物的觸感、保溫性。棉纖維有天然捻曲，毛纖維有毛波，人造纖維則以假捻加工等方法賦予蓬松鬈曲。

6. 密度：纖維密度直接影響織物的重量，一般以質輕而又有豐滿觸感者為佳，衣著用織物使用的纖維材料，其密度或比重以不超過1.5為宜。

7. 吸濕性：纖維的吸水性質除對保持皮膚干燥狀態直接有用外，對調解織物內微氣候有很大影響。天然纖維一般均為親水性，適于穿著使用，人造纖維則常以改變斷面形態或以親水性基接枝，改善其疏水性。

8. 耐熱性：高分子聚合物在溫度上升至玻璃轉移溫度(Tg 或稱二次轉移溫度)，分子間能自由滑動，而呈現柔軟及彈性現象。溫度再上升，分子間的滑動最后轉為自由流動，結晶部份開始融解，即達到熔點(Tm或稱一次轉移溫度)，屬于不可逆轉變(Tg則是可逆轉變)；纖維材料須具有適當的Tg與Tm，以便穿著時有適度的柔軟及彈性，且能在較高溫度時順利進行染整工程。

除了以上基本特性外，纖維材料在不同領域的應用，可能還須耐酸堿化學藥品、耐日光、耐磨擦或具導電等性質；醫療上的抗菌消臭、抗幅射或紫外線遮蔽特性；甚至航天上的耐疲勞性、耐沖擊性、輕量耐燃特性。

過去30年以來，全球纖維市場需求一直維持在3%的成長率，而人造纖維則以每年約5%的速度成長，特別是聚酯纖維成長幅度最大。以長期發展觀點來看，全球纖維需求成長是必然的趨勢，影響因素除人口成長(未來5~10年內，每年約有1.7%成長速度)所帶動的因素外，尚須考慮經濟成長因素與其他不可預測的突發事件。