纺织纤维及其形态结构管理知识分析特征.docx
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纺织纤维及其形态结构管理知识分析特征
本章知识要点
1、了解纺织纤维的概念及其分类；
2、了解纤维结构与性能的关系；
3、掌握天然纤维和化学纤维的种类、结构、性能以及新型纤维、差别化纤维、功能性纤维的概念及其特点；
4、掌握纺织纤维的形态结构特征及其鉴别方法。
第二章纺织纤维及其形态结构特征
纤维是一种细长而柔软的材料，在自然界中具有这种特定形态的素材无处不在。
例如，动物身上的毛纤维、桑蚕吐出的蚕丝、蜘蛛编网的蜘蛛丝、棉花苞中的棉纤维等材料都具有这种特征。
细长而柔软的纤维与纤维会自然地集合、纠缠在一起，也会在外力或人工的作用下堆积、排列、取向，构成不同的纤维集合体，如纤维团、纤维网、纱线、绳索、织物、服装、包装袋、传送带等形形色色的纺织品。
纤维也可以与其他类型的物质材料一起构成具有两相结构的复合材料。
在生物体中也有大量的纤维存在，如蔬菜、木材中的纤维素，人体中的基因、神经，光导纤维在构筑Internet网络世界中也发挥了重要的作用。
在本章中我们重点介绍能够用于纺织加工的纤维材料。
第一节纤维的定义及分类
一、纤维的定义
纤维是一种细长而且柔软的材料，它的直径较细，为几微米或几纳米，长度则为几毫米、几十毫米甚至上千米，细而长是纤维材料的主要几何形状特征。
纤维还必须具有一定的模量、断裂强度、断裂伸长等力学性能。
纤维同时还是一种柔软的材料。
根据上述分析，纤维可以简单地定义为细长且具一定力学性能的柔性材料。
从广义的角度来看，纤维作为具有特定形状特征的材料普遍地出现在食品、生物材料、复合材料等各类材料中。
从纺织工业（狭义）的角度来看，纤维材料主要是指能在纺织工业体系中加工并用于纺织产品生产的纤维，也称为纺织纤维材料，或简称为纺织材料。
在本书中，“纤维材料”的含义与“纺织纤维材料”“纺织材料”意义基本等同，主要是指可进行纺织加工、用于制作纺织品的纤维材料，一般须满足以下条件：
①满足纺织产品使用功能的要求；②具有某些特定的物理和化学性能，可以进行物理和化学的加工；③生产成本较低，产量较大，能以较低的价格大量地供应纺织工业生产。
二、纤维的分类
纤维的种类很多，也有多种不同的分类方法。
如果根据纤维的使用范围和场所来分类，可以分为服用纤维、家用（装饰用）纤维和产业用纤维。
如果根据纤维的性能和功能来分类，可以分为常用纤维、高性能纤维和功能纤维。
如果根据纤维的来源分类，可以分为天然纤维和化学纤维两大类。
如果根据纤维的长度来分类，可以分为长丝纤维和短纤维。
三、天然纤维与化学纤维的分类
根据纤维来源分类，可分为天然纤维和化学纤维。
天然纤维又可以细分为来自生物质的天然纤维和来自矿物质的天然纤维。
生物质天然纤维可从自然界中的植物、动物上获取，如棉纤维、毛纤维、蚕丝纤维等。
矿物质天然纤维可从自然界中的矿物质提取，如天然石棉矿石纤维等。
化学纤维也可以细分为再生纤维和合成纤维。
再生纤维主要以天然高聚物、无机材料、金属材料为原料经工业化生产加工成纤维材料，如粘胶纤维、醋酯纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、钢丝、铜丝等。
再生纤维生产过程中并未改变原有材料的分子组成与结构，故称为再生纤维。
合成纤维是以石油化工的低聚物原料出发，经过聚合反应将低聚物合成为高聚物，然后将其加工成纤维材料，如涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等。
纤维的分类如表2-1所示。
表2-1纤维的分类
纺织纤维
天然
纤维
植物纤维
种子纤维：
棉、木棉等
叶纤维：
剑麻、蕉麻等
韧皮纤维：
苎麻、亚麻、大麻、黄麻、罗布麻等
动物纤维
动物毛发：
绵羊毛、山羊毛、牦牛毛、兔毛等
腺分泌物：
桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝等
矿物纤维
石棉
化学
纤维
再生纤维
再生纤维素纤维：
粘胶纤维、天丝纤维
竹纤维、醋酯纤维等
再生蛋白质纤维：
牛奶纤维等
无机纤维：
玻璃纤维、陶瓷纤维、铜丝纤维等
金属纤维：
铜丝纤维、不锈钢纤维等
合成纤维
涤纶、锦纶、腈纶、丙纶维纶、氯纶、氨纶等
（一）天然纤维的分类
天然纤维可分为植物纤维和动物纤维和矿物纤维三大类。
1、植物纤维：
植物纤维是指从自然界生长的植物中提取的纤维，其中有从种子壳内采收的棉纤维，有从植物茎杆上剥取韧皮制得的韧皮纤维，也有用植物的叶制取的叶纤维。
苎麻、亚麻、黄麻、大麻、罗布麻就是从相应植物的茎杆上剥取韧皮制得的韧皮纤维，剑麻、蕉麻等就是利用相应植物的叶子制得的叶纤维。
2、动物纤维：
动物纤维是利用动物的动物毛发或腺分泌物经过初步加工而制取的纤维，也称为动物蛋白纤维。
羊毛是直接从羊体剪取而得的动物毛发。
桑蚕丝是从茧子上抽丝而得到的。
茧子是蚕宝宝由体内绢丝腺分泌作成的，人们抽取其丝而获得品质极高、性能优良的桑蚕丝。
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，如石棉等。
（二）化学纤维的分类
化学纤维可分为再生纤维和合成纤维两大类。
1、再生纤维：
再生纤维是用天然原料经过适当的化学处理经纺丝而得到的纤维，也称之为人造纤维。
这类纤维是由天然物质加工制成，纺丝加工过程中化学组成和化学结构不变，所以称为再生纤维。
2、合成纤维：
合成纤维是以人工合成的高分子化合物为原料，经纺丝成形而得到的纤维。
人们在研究天然有机化合物（蛋白质、淀粉和纤维素等）的结构和性质时，建立了聚合物科学，将有机合成和纺织科学相结合，出现了合成纤维。
合成纤维种类很多，常用的有涤纶、锦纶、腈纶、丙纶及氨纶等。
第二节纤维的形成及其基本结构
一、纤维的形成
纤维是一种细长且具有一定强度和柔韧性的材料，一般可从下列结构特点来理解纤维的形成：
⑴细长而柔软的纤维材料是一种高分子化合物，它是由成千上万个结构相同的单体分子以化学健或极性分子间作用力结合形成的长链状分子组成。
一般，每根纤维都由多根长链分子组成，这些由首尾相连的单体组成的长链状分子以有序或无序的方式堆砌、集合、排列构成了一根纤维。
⑵在纤维材料内部，以化学健或分子极性作用结合形成的分子链，可具有多种链状结构，如2-1所示，组成纤维的长链分子可以是直线型、枝杈型和网状型等不同形态。
（a）网状型（b）枝杈型（c）直线型
图2-1纤维的长链分子
⑶高分子化合物中含有单基的数目称为聚合度。
天然纤维的聚合度，取决于纤维的生长条件和基因种类。
化学纤维的聚合度则可以通过化合物的聚合工艺进行调节。
普通化合物的相对分子量较小，一般在1000以下，而高分子化合物的分子量很大，大都在10000以上。
二、纤维材料的结构及其结构层次
纤维材料的性能与其结构存在着对应关系，随着科学的发展和观测手段的进步，人们可以从不同的层面（如宏观、细观和微观）来认识材料的结构，并从不同的结构层面来揭示材料的结构与性能的关系。
在纺织科学与工程中，可以从纤维的形态结构、纤维的超分子结构、纤维的大分子结构等层面来认识纤维材料的结构以及结构与性能的关系，为科学、理性地进行纺织品的设计和加工，提供科学依据。
（一）纤维的形态结构
纤维的形态结构是指通过肉眼或放大镜、显微镜等仪器观察到的纤维材料外在的几何轮廓结构。
它可以用纤维的长短、粗细、横截面形态、表面形态、三维空间形态以及纤维纵向的卷曲或转曲状态等特征来表达。
目前观察纤维材料形态结构的方法主要有光学显微镜法和电子显微镜法。
由于测试手段的不断进步，能观察到的纤维形态结构的特征尺寸也越来越小。
随着专业学习的深入和拓展，可以了解到，纤维的形态结构对纤维及其构成纺织品的光泽、手感、吸湿性、染色性、保暖性和力学性能等都有直接或间接的影响。
例如纤维中有缝隙和孔洞时，纤维的强度较低，吸湿性较好。
截面为三角形或多角形的异形纤维，一般会具有特殊的光泽和不易起毛起球的特点。
中空纤维的保暖性较好。
卷曲度高的纤维蓬松性、弹性较好。
羊毛纤维由于表面有鳞片而光泽柔和。
不同品种的纤维，在纵向形态、横截面形态、表面形态方面存在一定差异，尤其是各类天然纤维都各自具有独特的形貌特征。
通过显微放大观察，就可获得各种纤维的微细结构特征，以此可以作为判别不同纤维并进行纤维鉴别的信息。
如图2-2所示，分别为麻纤维、棉纤维、蚕丝纤维、羊毛纤维、羊绒纤维、涤纶纤维的外观形态照片。
图2-2各种纤维的纵向形态
纤维的形态特征主要包括以下几个方面：
⑴纤维的形尺度：
指纤维的长度、细度；
⑵纤维的纵向形态：
纤维纵向呈自然伸直状态还是具有自然的卷曲、转曲等形态；
⑶纤维的表面形态：
纤维表面是光滑的还是有凹凸不平的微坑、沟槽、鳞片等形态；
⑷纤维的截面形状：
纤维截面是圆形截面、异形截面及其他不规则截面形状等；
⑸纤维的截面结构：
如纤维的皮芯结构、复合结构、羊毛的双侧结构、棉纤维的日轮等；
⑹纤维的三维空间分布结构：
如纤维中的缝隙和孔洞等。
（二）纤维的超分子结构
纤维的超分子结构又称为纤维材料的聚集态结构，或凝聚态结构。
它是指高分子材料中大分子堆砌和排列的状态，主要包括大分子间的作用、凝聚状态和大分子的取向。
（1）分子间的作用力：
纤维大分子的分子之间距离在一定范围时，相互之间表现出来的主要是吸引力。
这种吸引力能使相邻的大分子保持稳定的相对位置和较牢固地结合。
纺织纤维大分子之间是依靠范德华力和氢键结合的，此外还有盐式键和化学键。
①范德华力：
是存在于分子之间的一种力，其作用距离约为0.3～0.5nm，作用能量在2.1～23J/mol之间，范德华力随分子之间距离的增加而迅速地减少。
②氢键：
它是大分子侧基上或部分链段上极性基团之间的静电引力，在一定条件下能使相邻分子较稳定地结合。
其作用距离约为0.23～0.32nm，作用能量在5.4～42.7J/mol之间。
其结合力较强，它的键能略大于范德华力。
③盐式键：
部分纤维的侧基在某些成对的基团之间产生能级跃迁原子转移，形成络合物类型的配价键。
如羊毛、蚕丝大分子侧基上的-COOH和-NH2成对接近时，可以形成盐式键（-C00-……+H3N-）。
盐式键的键能大干氢键。
④化学键：
少数纤维大分子之间含有的桥侧基，如羊毛纤维中的二硫键将两个大分子主链用化学键连接起来。
其作用距离约为0.09～0.19nm，作用能量在209.3～837.36J/mol之间。
化学键的键能大于盐式键。
（2）纤维大分子的聚集态：
纺织纤维大分子的凝聚态有着复杂结构，通常将其简单地分为两类，即结晶态和非结晶态。
我们把纺织纤维中大分子排列整齐有规律的状态称为结晶态，呈现结晶态的区域叫做结晶区。
反之，纺织纤维中大分子排列呈杂乱无章的状态称为非结晶态，呈现非结晶态的区域叫做非结晶区。
结晶区中的大分子排列比较整齐密实，缝隙孔洞较少，水分子和染料分子难以进入结晶区。
而非结晶区中的大分子排列比较紊乱，堆砌的比较疏松，密度较低，有较多的缝隙和孔洞，水分子和染料易于进入非结晶区。
纺织纤维中结晶区部分的质量占整个纤维质量的百分比称为纤维的结晶度。
结晶度越高，纤维的模量或断裂强度就越高。
（3）纤维大分子的取向与取向度：
在拉伸力作用下，纤维内大分子有沿纤维轴向平行排列的趋势，我们把这种现象称为纤维大分子的取向。
大分子主轴方向与纤维轴向的平行程度称为纤维大分子排列的取向度。
当取向度较高时，纤维的拉伸断裂强度就比较高。
天然纤维的取向度与纤维的品种、生长条件有关。
化学纤维的取向度主要取决于纺丝——拉伸过程中纤维的拉伸倍数，拉伸倍数大时，纤维的取向度就较高。
如图2-3所示为具有不同取向度和结晶度的纤维超分子结构。
（a）取向度和结晶度（b）取向度和结晶度（c）大分子折叠结
较低纤维结构较高纤维结构晶纤维结构
图2-3纤维的超分子结构
（三）纤维的大分子结构
高聚物大分子都是由许多相同或相近的单基经过化学健或极性分子间的作用力结合而形成的长链分子。
由于纤维材料的分子量很大，约在一万以上，因而被称为“大分子”或“高分子”。
在大分子的长链中反复出现的单体被称为大分子的基本链节（或称为单基或基本单元）。
纺织纤维的单基随纤维品种不同而不同，如：
纤维素纤维的单基是β—葡萄糖剩基；蛋白质纤维大分子的单基是α—氨基酸剩基；涤纶的单基是对苯二甲酸乙二酯；丙纶的单基是丙烯；维纶的单基是乙烯醇缩甲醛。
纤维大分子的通式可简约表达为：
A/—A—A—A—…—A—A—A—A//，式中A/、A//为分子的端基，A为单基。
如锦纶分子式为：
单基的化学结构、官能团的种类决定了纤维的耐酸、耐碱、耐光以及染色等化学性能。
例如：
腈纶的单基中含有氰基，所以它的耐光性好。
大分子上亲水基团的多少和强弱，影响着纤维的吸湿性，如羊毛纤维分子结构中含有大量的亲水基团，所以它的吸湿性能较好。
氯纶大分子中含有卤素基，故有助于提高氯纶纤维的难燃性。
同时，分子极性的强弱影响着纤维的电学性质。
大分子上的原子可以围绕联结键进行一定程度的内旋转，内旋转的难易程度决定了大分子的柔曲性。
如果一个大分子中单基重复的次数或其聚合度为n，则聚合度为n的大分子的分子量M等于其单基的分子量与聚合度n的乘积。
构成纺织纤维的材料一般都为高分子材料，其聚合度是比较大的。
制造化学纤维的高分子材料，其聚合度可以人为地进行设计与控制。
（四）纤维的结构层次
纤维的结构层次，从微观到宏观，即由大分子到纤维材料，可划分为多级的结构层次。
纤维高分子材料在不同的结构层次会表现出各自结构层次的性质与性能。
为了充分研究纤维材料的各种性质与性能，可以根据研究的需要对其结构层次进行划分。
如纤维的大分子结构、超分子结构和形态结构，就是分别对纤维的微观、细观和宏观三个层面来研究纤维的性质与性能的。
为了能更充分、全面地研究纤维材料的各种性质与性能，还可以将纤维材料的结构作更为细致地划分，最多可作如下六个层次的划分：
⑴大分子：
由各种单基组成的不同聚合度的线型大分子，在纤维中一般具有相对稳定的三维空间几何形状，有的大分子呈锯齿形，有的呈波浪形，有的呈螺旋形。
⑵基原纤：
由几根线型大分子相互平行，按一定距离、一定位相、一定相对形状比较稳定地结合在一起，形成结晶结构的细长的大分子束，其直径为1～3nm。
⑶微原纤：
微原纤是由若干根基原纤平行排列在一起成为较粗的、基本上属于结晶态的大分子束。
微原纤内的基原纤之间存在一些缝隙和孔洞，也可能搀填一些其他分子的化合物。
微原纤一方面靠相邻原纤之间的分子间结合力联结，另一方面也靠穿越两个基原纤的大分子主链将两个基原纤联结起来，微原纤的横向尺寸约为4～8nm。
⑷原纤：
原纤是由若干根微原纤基本平行地排列结合在一起形成的更粗的大分子束，原纤中存在着比微原纤中更大的缝隙、孔洞和非结晶区，也可能存在一些其他分子的化合物。
微原纤之间依靠相邻分子的结合力和穿越的大分子主链来联结，横向尺寸10～30nm，在一根原纤上可能出现许多段由非结晶区间隔开来的结晶区。
⑸巨原纤：
巨原纤是由原纤基本平行地堆砌而形成的更粗的大分子束，在原纤之间存在着比原纤中更大的缝隙、孔洞及菲结晶区，原纤之间主要靠穿越非结晶区的大分子主链和一些其他物质来联结，一部分多细胞的天然纤维中，巨原纤可能就是一个细胞。
⑹纤维：
纤维由巨原纤堆砌而成，在巨原纤之间存在着比巨原纤更大的缝隙和孔洞，巨原纤之间的联结也更疏松一些，有的纤维甚至要靠其他物质如多细胞纤维的胞间物质来联结。
不同种类的纺织纤维，其结构层次并不相同。
一般来说。
经历层次较多的纤维，其结构较为疏松。
而经历层次较少的纤维，其结构较为紧密。
第三节纤维材料的性能及其特征参数
作为纺织纤维，必须具备一定的物理、化学和生理性质，以满足工艺加工和人类使用的需要。
为了对纤维材料的上述性能进行表达、研究和比较，我们把与此相关的纤维形态结构特征、纤维力学性能和纤维物理、化学性能统称为纤维的性能。
一、纤维形态结构特征及其表达
纤维是细而长的柔软材料。
纤维的形态结构特征是指纤维的长短、粗细、截面形状、纤维的卷曲或转曲状态、纤维的表面形态等特征。
由于纤维是比较特殊的微小而柔韧的材料，上述参数的观察需要借助特殊的测试仪器，有些还要对纤维材料进行一些特殊的处理，并在特殊的条件下进行测量。
（一）纺织纤维的长度和细度
纤维的长度和细度指标是常用的描述纤维材料形状的基本参数。
不同的纤维，具有不同的纤维长度和细度，而且其长度和细度的分布也是不均匀的。
大自然中天然生长的植物或动物纤维，受环境、气候以及自身基因的影响，即使是同时收获的纤维，其长度和细度也是随即分布的；即使是同一根纤维，它的细度也是变化的。
1、纺织纤维的长度
纺织纤维的长度可以是单纤维的长度，也可以是一束纤维或纤维集合体中所有纤维的平均长度。
如果是长丝或单纤维的长度，则是指它在低张力（不产生弹性变形）条件下沿长度方向的伸展长度，即纤维伸直但不产生伸长时的长度。
按照纤维长度可以简单地把纤维分类为长丝纤维和短纤维。
大多数天然纤维都是短纤维，只有桑蚕丝是长丝。
天然短纤维的长度是在一定范围内随机分布的。
在进行纺织纤维的加工和贸易过程中，需要用纤维集合体内所有纤维的平均长度及其分布来对纤维长度进行描述。
如果是束纤维或纤维集合体，为了直观易懂和方便测量，一般使用主体长度、平均长度、品质长度来表示纤维的长度。
主体长度：
是指一批纤维中含量最多的纤维的长度。
在工商贸易中，一般采用主体长度作为纤维的长度指标。
平均长度：
是指纤维长度的平均值。
一般用重量加权平均长度来表示。
品质长度：
是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度。
用来确定纺纱工艺参数时采用的纤维长度指标。
天然纤维中蚕茧抽取的桑蚕丝是长丝，由高分子材料经纺丝得到的化学纤维是长丝纤维。
对于化学纤维来说，用等长切断方法可以制造各种长度规格的化学短纤维。
如棉型化学短纤维长度在28～40mm，毛型化学短纤维长度在51～150mm，中长型化学短纤维长度在45～65mm。
等长化学短纤维的长度均匀性总体上较好，但也有一定差异，存在少量的超长、倍长纤维。
用牵切法制造的不等长化学短纤维，其纤维长度分布与天然纤维类似，纤维长度差异比较明显。
2、纺织纤维的细度
纺织纤维的细度是表征纤维截面尺度或粗细程度的物理量。
由于纤维截面的直径、周长、面积以及纤维沿长度方向分布的线密度都与纤维的粗细度密切相关，所以从理论上来说，可以用纤维截面的直径、周长、面积及线密度来表示纤维的粗细度。
纤维的线密度是指单位长度纤维所具有的重量，一般线密度越大则纤维越粗，线密度越小则纤维越细，这样我们可以很直观地将纤维线密度与纤维的粗细度联系起来，并通过比较几种不同纤维的线密度大小就可判断比较不同纤维的粗细大小。
由于测量纤维的线密度相对测量纤维截面的直径、周长、面积具有测量的便捷性以及使用的直观性，所以常使用纤维的线密度来间接地表示纤维的粗细度。
在工程实践中，线密度可以用一定长度纤维所具有的重量表示，称为定长制；也可以用一定重量纤维所具有的长度表示，称为定重制。
下面介绍几种常用的度量纤维粗细度的计算方法及单位。
⑴号数（tex）
号数（tex）是指在公定回潮率条件下，1000m长度纤维所具有的质量克数。
一般棉纤维、化学纤维的短纤维习惯用号数（tex）来表示纤维的粗细。
特数是法定的线密度计量单位，一般号数越大，纤维越粗；反之，号数越小，纤维越细。
⑵旦尼尔数（Den）
旦尼尔数（Den）是指在公定回潮率条件下，9000m长度纤维所具有的质量克数。
蚕丝、化学纤维长丝习惯于用旦尼尔数（Den）表示纤维的粗细。
一般旦尼尔数（Den）越大，纤维越粗；反之，旦尼尔数越小，纤维越细。
⑶公制支数（Nm）
公制支数指在公定回潮率条件下，质量为1g的纤维所具有的长度米数。
目前国内习惯用公制支数表示毛纤维的粗细。
对于同一种纤维材料，公制支数越高，表明纤维越细；反之，公制支数越低，表明纤维越粗。
⑷英制支数（Ne）
英制支数（Ne）是指在公定回潮率条件下，质量为l磅的棉纤维所具有长度（码数）为840的倍数。
目前国内习惯用英制支数（Ne）表示棉纤维的粗细。
对于同一种纤维材料，英制支数越高，表明纤维越细；反之，英制支数越低，表明纤维越粗。
⑸直径（μm）
如果纤维截面形状接近于圆形，可以用投影法测量纤维的直径，来表示纤维粗细。
纺织纤维的种类繁多，不同纤维的线密度平均值及变异系数的变化范围都比较大。
天然纤维的线密度与其纤维品种、品系、生长条件等因素有关，即便是同一根纤维，其不同部位的线密度值依然存在差异，如棉纤维中段最粗、梢部最细、根部居中。
按照产品要求，化学纤维的线密度是可以控制的，如棉型化学短纤维的线密度一般在1.67dtex左右，毛型化学短纤维的线密度在3.33dtex以上，中长型化学短纤维的线密度在2.78～3.33dtex。
常规化学纤维粗细均匀，线密度变异系数很小。
为了改善化纤产品的服用性能和风格，在化纤长丝中出现了混纤丝、竹节丝等新型纺织原料，其纤维线密度变化呈现出多样性。
（二）纤维的空间形态
通过显微镜观察纺织纤维的纵向和截面形态，发现不同的纤维具有不同的纵向形态和截面形态。
纤维的纵向形态和截面形态是纤维非常重要的外在几何形貌特征，纤维以及纤维集合体的很多性能都与它的形貌特征有关。
1、纤维的纵向形态及其形态特征
细而长的纤维在自然状态下沿纵向所呈现出的伸直、或转曲或卷曲的状态。
图2-4纤维的纵向形态
2、纤维的截面形态及其形态特征
利用切片器可以将纤维沿截面切开，并通过显微镜观察纤维截面的形状以及内部质量分布的情况。
图2-5纤维的截面形态
3、纺织纤维的表面形貌
所谓纤维形态、表面和空间结构的形貌是纤维材料重要的形貌特征。
图2-6纤维的表面形态
二、纺织纤维的力学性能
纺织纤维在其产品加工、使用过程中受到各种形式外力的作用，如拉伸、弯曲、扭转、压缩、摩擦等。
纺织纤维的力学性能是确定其纺织加工工艺条件的重要因素之一，也是决定其最终产品使用价值和用途的重要依据之一。
（一）纤维材料的拉伸性能
纺织纤维的拉伸曲线是反映纤维在拉伸过程中承受负荷与伸长关系的曲线，经过一次拉伸断裂试验可以测得纺织纤维的拉伸曲线，并求得有关力学指标。
纺织纤维拉伸曲线有两种类型，一种是以负荷为纵坐标，以伸长为横坐标，称负荷──伸长曲线；另一种是以相对负荷（应力）为纵坐标，以相对伸长（应变）为横坐标，称应力──应变曲线。
通常，各种纺织纤维的拉伸曲线形态不一，根据纺织纤维的拉伸曲线可以判断各种纤维的力学性能特征。
根据纺织纤维拉伸特性不同，可以将纤维分为多种类型。
如低强高伸型纤维（强度低，伸长大）、高强低伸型纤维（强度高，伸长小）、高强高伸型纤维（强度高，伸长大）、中强中伸型纤维（强度和伸长适中）等。
表征纺织纤维力学性能的指标有断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、初始模量、断裂功、断裂比功等。
1、断裂强力和断裂强度
纺织纤维的断裂强力指纤维由拉伸开始至断裂过程中所承受的最大负荷，单位为cN。
纺织纤维的断裂强度是断裂强力与纤维线密度的比值，单位为cN／dtex。
2、断裂伸长率
纺织纤维的断裂伸长率是指纤维由拉伸开始至断裂时的绝对伸长值与试样夹持距离之比的百分率。
断裂伸长率是反映纤维受力之后变形能力高低的力学指标。
上式中：
L—拉伸致断裂时纤维的绝对伸长值（mm）；
L0—试样夹持距离或纤维试样原长（mm）；
3、初始模量
理论上杨氏模量为应力与应变的比值，弹性体的杨氏模量值在弹性范围内是恒定的。
纺织纤维多为粘弹体，其拉伸曲线呈现非线性变化的特性，即在整个拉伸过程中纤维模量是变化的。
因此，纺织上习惯用初始模量表征纤维在小负荷作用下的变形难易程度。
在数值上，初始模量为纤维应力──应变曲线起始段（1%应变处）直线部分切线的斜率，单位为cN／dtex。
4、断裂功和断裂比功
纺织纤维的断裂功指纤维由拉伸开始至断裂过程中外力所做的功，即拉断纤维所需的能量，在数值上为负荷—伸长曲线与横坐标所包围的面积。
断裂功与纤维的抗疲劳性能、抗冲击性能、耐磨性等机械性能有关。
断裂比功指拉断单位线密度、单位长度纤维所需的能量，在数值上为应力—应变曲线与横坐标所包围的面积
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