英伦风校服面料纺织材料的属性与内容
1现有完义
英伦风校服面料纺织材料是指纤维及纤维制品，具休表现为纤维、纱线、织物及其复合物、即两种定义:定义一:“纤维与纤维制品”。其表明了纺织材料既是一种原料、用于纺织加工的对象又是一种产品、马通过纺织加工前成的纤维集合沐。不知对象则会盲目加以采用，低水平高能耗地加工:不了解纤维则无从下手，则会街及纤维、且会低估纤维的能力。不知产品则不明用途、就会出现使用不当的情况，也会限制成用范围:不丁解纤维制品--广义的纺织品、则可能只知华丽、漂亮、得体、舒适的服用纺织品、前无法使其用途变得广泛、性能变得特殊、功能变得多样和智能。
定义二:“纤维、纱线、织物及其复合物”其描述了纺织材料的形成过程，可以顺序进行,也可以跳跃完成:表达了从单一、分散、微小的纤维变为聚集排列、相互依存、互为作用的纤维集合体,乃至复合物的加工成形。前者“形成过程”说明纺织材料存在多种变体，存在从对象到产品的多级转换;后者“加工成形”意味着纺织材料结构的复杂与多变及纤维作用的奇妙相有趣。
2、英伦风校服面料纺织材料的属性
由上述商类措述可以看出，纺织材料涉及无机材料、生物材料等，这是以材料的组成属性来命名的学科;或工程材料、建筑材料、组织工程材料等，这是以材料的应用属性命名的学科。依此,纺织材料应该命名为“纤维材料”但这变成了以形态属性命名的材料，似乎是现在高分子、金属、有机、无机、生物材料的次级分类。或可以改为“纺织工程材料”，这又变为应用属性，沙及纺织工程领域中的非纤维的加工器材，还会引起歧义和误解。
应该清楚，纺织材料最关键和本质性的内容是以表面作用及排列组合为主要特征，以微小个体--纤维来构造(fbrieate)的纤维集合体，这是组成属性和应用属性难以涵盖的材料命名。依据物质组成属性(即“质”属性)的是将材料本身作为整体以实现材料结构、形态性质及其变化的:依据应用属性的，也是将材料看作为一个整体或形态尺寸宏大的各单元拼接成的整体，来实现应用中的结构、功能和寿命的。
英伦风校服面料纺织材料则是以微小的纤维单个体为特征，通过人工方法利用纤维的性状，将纤维排列、构造成具有实用结构、性质和形状的材料这种人工行为可以实施到细长微小、形态和性质多变的单根纤维。这是两类经典材料学所不具备的特征表述，因为前者是宏观调控微观，故大多为均匀结构的讨论;后者是宏观的性状和宏观拼接，非微尺度。
当今、以物质的形态尺度和功能作用来划分材料，变得日益明显。典型的代表是纳米材料和表面功能材料，这是趋势，是科学和准确的。因为材料本身所包含的三大属性:“质”“形们善于选择并实现的特征属性，也是现有材料学中，人们较多关注的对象。如纺织材料的纤维的化学组成与组分含量比、纱线的纤维组成与混合比、织物的纤维和纱线组成及其均质或混纺和交织比，以及复合物所用纤维材料与黏结及成型材料的组成与复合比。
“形”属性:即广义的形态属性。其包括物体的形态与表面、尺度与维数、内部构造与排列。这些都是人们常见并可以调整改善的特征属性，但“形”作为材料的本质属性却往往被轻视和忽视。事实上，“形”包含四要素:形态尺度、表面和结构。形是人们在材料学中常说的“性状”特征中的“状”，其在以往多指外表形态和内部结构，而忽略尺度和相互作用造成认知的偏颇和缺陷。不仅如此，甚至只关注材料的性(性能)质(组成)，即只有“质和“性”的分类，而无“状”即“形”之概念。因此，材料应该有“形”属性的分类，这也是纺织材料、纳米材料、高分子材料在材料领域中的“性状”特征分类的基础与地位。
形态(morphology):指物体的轮所构成的几何形状。对纤维及纤维集合体来说，诸如纤维的长度、截面形状、转曲、卷曲、分叉、表观形态等，纱线的表观形态及毛羽等，织物的厚度、细观表观和竖绒及毛羽、毛球等。
尺度(scale and dimension):指纤维儿何形态大小所在的尺度及其范围与维数及其范围。对纺织材料主要包括纤维的粗细、长短卷曲、分叉结构等的尺度，可用纳米、微米毫米等长度尺度;长径比、中腔比等比例尺度以及维数和分形维数(Fractaldimension)来表达表面(surface):指纤维及纤维集合体的表面微观形态和表面作用，即粗糙度、纳微尺度的有序周期排列表面、棘齿形表面和表面能等。
结构(structure):指纺织材料中的基本单元的堆砌密度、排列形式和其间的相互作用这三个基本要素。这是材料学中人们所熟知的密度、排列和相互作用三要素。如单位体积中的基本单元(分子、纳米颗粒、原纤、纤维纱线等)的个数或质量，为密度基本单元的。
几何排列形式(取向、随机、网状、多维等和组、复合构造排列，为排列;基本单元间的黏附、接触、摩擦等物理、化学作用，为相互作用。
们善于选择并实现的特征属性，也是现有材料学中，人们较多关注的对象。如纺织材料的纤维的化学组成与组分含量比、纱线的纤维组成与混合比、织物的纤维和纱线组成及其均质或混纺和交织比，以及复合物所用纤维材料与黏结及成型材料的组成与复合比。
“性”属性:即性能(performence)和功能( function )属性。“性”也常用性质( property一词来表达，因为人们认为质决定性、性因质生而浑然一体，甚至觉得只有组成决定性质性属性包括物质的物理性质、化学性质和生物性质，本书较多地关注物理性质。
“形”属性:即广义的形态属性。其包括物体的形态与表面、尺度与维数、内部构造与排列。这些都是人们常见并可以调整改善的特征属性，但“形”作为材料的本质属性却往往被轻视和忽视。事实上，“形”包含四要素:形态尺度、表面和结构。形是人们在材料学中常说的“性状”特征中的“状”，其在以往多指外表形态和内部结构，而忽略尺度和相互作用造成认知的偏颇和缺陷。不仅如此，甚至只关注材料的性(性能)质(组成)，即只有“质和“性”的分类，而无“状”即“形”之概念。因此，材料应该有“形”属性的分类，这也是纺织材料、纳米材料、高分子材料在材料领域中的“性状”特征分类的基础与地位。形态(morphology):指物体的轮所构成的几何形状。对纤维及纤维集合体来说，诸如纤维的长度、截面形状、转曲、卷曲、分叉、表观形态等，纱线的表观形态及毛羽等，织物的厚度、细观表观和竖绒及毛羽、毛球等。
显然，“形”和“质”是物质的两个独立的基本属性，是决定材料性能和功能的本质属性。即“形”和“质”可分别决定材料的“性”而材料的“性”是其“形”和“质”的综合表达最经典观点是:结构决定性质，而性质是结构的外在表现。只是化学性质较多地反映“质”属性，而物理性质较多地反映“形”属性。
由此可知，以形态特征命名的纤维及其集合体的纺织材料，物质组成不是其主特征，而“形”才是其最本质和重要的特征，即纺织材料是以“形”属性分类命名的材料，如图1所示的归类。其实，人们可以找到众多实例证明其“形”属性，如刚硬的钢丝或硬脆的碳纤维.却能制成柔韧的线绳;纤细柔软的纤维相互黏结，可成坚韧的竹子和紫檀木。遗憾的是,纺织材料学科出现至今，人们还是习惯于以“质为主体，以“质”论性能，而把“形”作为种附属或学术上的参量。故对纤维材料形的把握与缔造，是其发展的唯一途径。
材料的命名与归类除了组成和形态分类外，还有用途的分类，即按“应用”属性命名分类，如图|所示。应用属性是指材料的功能和使川场合，即材料的时空占有和物理、化学生物性能。仅仅以“用在何处”对材料划分不仪过于表象和简单，而且概念复杂，包括了多种材料及其功能与性状。而材科应用中最本质的特征是功能，以此特征命名和分类成为必然如承载、隔离、过滤、造型、耐久、舒适、传导、屏蔽、防护、高性能等，以及功能的复合变化、自适应与智能的材料，已打破了材料性状特征即“质”“形”属性的限制，也区别于原应用属性的划分，成为一个功能、复合或智能性的性状属性要求。材料不仅可以有不同组分的复合，而且有更重要、更本质的结构复合这同样是纺织材料、功能材料、复合材料作为材料大类及发展的基本原因。
3.内容
英伦风校服面料依据纺织材料的定义，纺织材料的内容包括纤维及纤维集合体。纺织材料学则是纤维和纤维集合体的结构、性能及其间相互关系的学问。更为针对和确切的是:纺织材料的“形”“性和“形”“性”相互关系的学问,其内容包括认知表征和发展。
(1)认知
就是对纺织材料和前人经验知识的认识和了解，即感知与学习，是直接体会和阅读接受的过程。感知是最新、最直接的，没有人为的痕迹，也很少有引导，要凭好奇、耐心和观察力;学习是经典的、间接的,有人为观点和想法。要有兴趣、理解力和判断力。
式中:S、S分别为/长度和m长度时的纤维强度，o为S的无论方差;以及图4中所示的数学模型。
表达还可以借助专门手段来实现，称为测量、是实际和直接的表达。表达还可以虚拟地进行，通过已有的结果，进行建模，替代实际的测量，来预见性地表达或模拟现实与真实。
特征包括材料的结构、性能及其间相互关系的特征。因此、纺织材料的表征就是表达纤维及纤维集合体的形、性及形与性质的相互关系的特征。它是认识和知识发展的基础。它可解决知识的发现、表达、验证、确认和升华以及对应的方法、技术和仪器的创新。
(3)发展
就是在原有基础上的新发现、新认知、新问题，以及知识的深化与创新。感知和传承学习中的体会，对个人来说是一种提高和发展，是知识发展的必要条件，但不等于发展。只有在确认其为正确的或事实，并为前人所未知的结果时，才是发展。纺织材料科学中存在许多未知点和未知领域，需要人们加以认知、表征和发展。
4.对象及相互关系
由纺织材料认知、表征和发展的内容纺织材料学具体涉及的对象是纤维和纤维集合体的形、质性及形和质与性能间的关系纤维与纤维集合体间的相互关系，以及对应的表征方法与技术。简明地表达，上大三角和中两个小三角构成,并由各自的形(质)和性能支撑。
以纤维及纤维集合体形成过程为主线，引入加工处理步骤，形与性关系如图6所示。其不仅表达了纺织材料基本步骤和成形过程，而且表达了加工的作用，加工步骤循环的必要性，以及纺织材料应该关注的领域和必须解决的循环利用问题。这也是纺织材料形、性理论研究总跟不上加工产生形、性改变的主要原因。表达了从纤维结构与性能到最终产品结构与使用性能的基本关系，这是传统纺织材料所关注的经典而狭隘的范畴。为此，须考虑图6顶端纤维原料选择的基本原则和可持续性;要增添图6“”中的合理初加工步骤及其对结构和性能影响的标注;需连接图6底部最终使用纺织品与资源再利用的回路;要考虑试验环境对纤维及其制品的影响，见图6中的“…”;更为重要的是要关注这些材料及加工对环境的影响，同时图6中，对化学纤维的异形、复合、各种异组合、表面改性处理、牵伸、变形热定形、小卷装等和对天然纤维的轧花、脱胶洗毛和缫丝初加工;对纱线的牵伸、加捻成形复合、连续、断续、渐变喂人纺纱;对织物的成形和多轴、立体加工，以及染整加工;和最终纤维制品的改性、复合、缝制、粘贴及成形有所提及。以使学生和读者不至于认为纺织就是纺纱、织布的传统概念，传统纺织品依然是当分苏织工业的大宗纺织与产品。但纺织材料及美加1华已涨出此限脑，涵盖结构柔性和复合的材料及其虎形加工，前纱线，电术只是招些单铺加络成形的诊线:织物电术仅仅是招布纱线交织、针织面成的织物，如今都是广义桑念的线状或片状关件材料,很确限空其轴(喂人休象)称困《冭简构形)飘了。
纺织材料可以通过纤维的结合，使刚性材科变得柔软，使柔性材料安得刚硬;使性质均匀的材科变得各向导性、使各向异性的纤维组分成各向同性物质;便部分物质(液、汽、气)能够出入自然。而使其他物质(颗粒、水、微生物、汽)无法通过:可使材科在多孔状态下达到隔热、保暖:使材科在很大的交形下保持弹性:也可让其他材料无法实现的三维曲面造型、通过二维平面的纺织材料，柔性、自然地贴伏于人体上。这是人类以柔对刚、以柔制刚，以柔变刚、将刚变柔的杰作，不仅为人类自身造福、而且为现代材料科学提供了丰富的素材。
纺织村料是微米级(mtepomeler)纤维的构造体、其形状与结构基徽米尺度讨论的问题是最为接近现代纳米(aanometer)尺度的材料。审实上、纤维术身内部和表面性状已是纳来甚至分子尺度的内容，而导致材料性质变化的本因是这些纳来线的颗粒或纤维的表面作用成儿个数量级的增加，也就是尺度这一形要素决定丁材料的性质，而不是人们熟知的组成和结构。
遗憾的是纺织材料如绳、网，是人类最早使用的工具、与旧石器同期，有10万年以上的防史、是人类文明的起源物器和载体。其促进广文字的产生、发展与传承，孕育了印刷术，比新石器和陶器早、远比金属材料早，是高分子材料应用的元祖。但在本学科的研究上，过多地模仿均相或非均相结构材料学科的整体性质与内部结构，面忽略形态、尺度和表面。甚至满是于微米粗细纤维所带来的柔韧和表面功能、即鲜维间物质的功能，而浑然不知自身为最接近纳米尺度材料的优势地位，而没有更旱地夫研究纤维的表面作用及纤维间排列的问题、进前提出尺度学解释和获得纳来纤维，却被其他学科光于一步提出并实现,可谓“遗憾”
二、纺织材料发展中的问题
既然定义的纺织材料是纤维、纱线、织物及其复合物，纺织材料就不是天造之物，其虽然对应着各自人工获取与制备的特征。纺织材料已从远古天然纤维状物质的采摘、加捻成线绳、编结成织物、而用于绑扎、悬挂、承载、包表等工具，进前作为标识、记载、伪装、遮挡之用具，并逐渐转化为遮寒蔽休或装点美观的服饰、进化到如今有目的、有技术地种植、饲养、采矿、再生、合成、获取初级纤维，再由复条、智慧的人工机械，以及物理、化学、生物方式加工成的可用于服装、家用、产业用的纤维及纤维制品，来满足或基本满足人类生存与发展的需求，足以显示出人类的才智和能力。
1.纤维发展引出的问题
对纺织材料而言，令人振奋的发展可能是近百余年来纤维材料的发展，其不仅表现在产量上的巨大进展，进展速度令预测专家们目结舌、而且反映在纤维的品种和性能或功能上的突飞猛进。这种变化使材料学家和生产厂商应接不眼，而使消费者兴奋并受益。
因为60年前、人类生产及使用的天然纤维约为1000万吨，不包括麻、木、其他动植物纤维;化学纤维330万吨，仅为天然纤维的13。60年后的今天，天然纤维的消费量约3000万吨;化学纤维却达到6180万吨，是天然纤维的2倍多。60年前的世界人口仅27亿、今天的人口约 72亿，增加了2.66倍;而天然纤维增加的3倍，还不包括麻，如果只是满足人类的穿衣需求，此增长倍数足以与人口膨胀持平。化学纤维增加了18.7倍，除了纤维材料得以在其他领域中广泛应用而使加工和使用者感到欣慰及满足外，反过来的问题也值得人们深思，60年间，使用有限的石油和土地资源将人均消费量从4.9kg发展到12.75kg，是否真的值得?应该重视纤维资源的循环利用。
产量的增加令人高兴也使人烦恼，因为纤维品种和性能的发展确实是人类文明与进步的象征，但纤维来源于宝贵的石油与天然气及土地资源。从远古人类开始使用树叶枝条和动物毛皮、到发现和利用纤维已有至少10万年的历史。传统观认为8000年前古埃及开始使用麻;6000年前古巴比伦使用羊毛;5000年前古印度使用棉花;4700年前中国使用蚕丝。而考古新发现除棉外，又将时间推前，以色列犹大沙漠赫摩尔山洞发现的距今9160~8150年的亚麻织物;南美洲安第斯山洞窟遗址中发现距今10600~7780年的毛织物残片;中国河南荥阳青台村仰韶文化遗址发现的距今约5630年的丝织物。这些均为文明史前的实证，但其也仅为记录，而人类开始使用纤维的历史肯定先于记录。麻、毛棉、丝这四大类纤维不仅在生长与获得上对人类极为友好，是天然纤维素或蛋白质，易于获取、能耗小、可持续，和再生;而且在结构和性能上各有特点，成为人类效仿并发展化学纤维的范例。从化学纤维的发展便可清晰地看出这一模仿的痕迹。
正是模仿天然纤维的线型高分子，人类从简单地直接溶解和过滤获得黏胶液，制得“再生(regenerated)纤维”，到使用合成技术将低分子变为线型高分子进而加工出合成的再生纤维以及其他金属纤维和玻璃纤维，因“人造man-made)纤维”一词已被黏胶类纤维占用，故称作合成纤维(synthetc Giber)。再生纤维当时已有纤维素和蛋白质类，现又出现再生淀粉纤维、再生甲壳素纤维，甚至再生化学纤维，乃至所有纤维的再生化。这将是21世纪前半叶最重要的内容，因为有年产6000万吨的化学纤维在不断地变成自然界中的高分子原料。
对初级化学纤维进行长短、粗细和消光处理，是化学纤维改进的第一步。如仿棉、仿毛中长纤维和加二氧化钛粉末(200~300nm)消光的纤维。从19世纪末叶到20世纪30~40年代花了近半个世纪，这些统称为普通化学纤维而后又开始模仿天然纤维的形态及部分性质见图7及图8中的“中”。以此改善原来统-呆板的圆形和不吸湿、难以染色的缺陷。如今统称为差别化纤维，即与原来合成纤维的形态组分和可及性(可吸湿、可染色)存在差别的纤维。如从羊毛皮质的双边分布和蚕丝三角形截面，导出了复合纤维(或卷曲纤维)和异形纤维，以增加纤维的弹性及可纺性和纤维的光泽。又如可以仿制皮革的超细纤维;能够产生收缩或弹性的高收缩纤维和弹性纤维;可以较好吸湿甚至吸水的高吸湿纤维;能够保暖的中空纤维;和可提高染色性的阳离子可染涤纶等事实上，初级化学纤维本身因纺丝凝固先后的原因、会产生非圆形化的截面、但那不是人为所致、故人们不将其归入差别化纤维，因为人们认为差别化是人工控制纤维形态、组分和可及性的成功。虽然这些都是源于自然界的正是模仿天然纤维的线型高分子，人类从简单地直接溶解和过滤获得黏胶液，制得“再生(regenerated)纤维”，到使用合成技术将低分子变为线型高分子进而加工出合成的再生纤维以及其他金属纤维和玻璃纤维，因“人造man-made)纤维”一词已被黏胶类纤维占用，故称作合成纤维(synthetc Giber)。再生纤维当时已有纤维素和蛋白质类，现又出现再生淀粉纤维、再生甲壳素纤维，甚至再生化学纤维，乃至所有纤维的再生化。这将是21世纪前半叶最重要的内容，因为有年产6000万吨的化学纤维在不断地变成自然界中的高分子原料。
对初级化学纤维进行长短、粗细和消光处理，是化学纤维改进的第一步。如仿棉、仿毛中长纤维和加二氧化钛粉末(200~300nm)消光的纤维。从19世纪末叶到20世纪30~40年代花了近半个世纪，这些统称为普通化学纤维而后又开始模仿天然纤维的形态及部分性质见图7及图8中的“中”。以此改善原来统-呆板的圆形和不吸湿、难以染色的缺陷。如今统称为差别化纤维，即与原来合成纤维的形态组分和可及性(可吸湿、可染色)存在差别的纤维。如从羊毛皮质的双边分布和蚕丝三角形截面，导出了复合纤维(或卷曲纤维)和异形纤维，以增加纤维的弹性及可纺性和纤维的光泽。又如可以仿制皮革的超细纤维;能够产生收缩或弹性的高收缩纤维和弹性纤维;可以较好吸湿甚至吸水的高吸湿纤维;能够保暖的中空纤维;和可提高染色性的阳离子可染涤纶等事实上，初级化学纤维本身因纺丝凝固先后的原因、会产生非圆形化的截面、但那不是人为所致、故人们不将其归入差别化纤维，因为人们认为差别化是人工控制纤维形态、组分和可及性的成功。虽然这些都是源于自然界的启示，但人类从无到有、从不能控制到能够控制的生产，并在一些性能和形态上超过人们赖以生存和学习的对象--天然纤维，如强度弹性、超细等。
由此成功，人类变得一发而不可收拾。在纤维改性和高性能上，在功能化甚至智能化上形成了新的分枝，而且以应用为主线，在改性高性能、功能化上取得了许多进展。
通过共混、共聚、接枝、表面改性以及纤维聚集态结构和高次结构的精细调整，出现的聚丙烯腈类,大豆、牛奶酪素类、角蛋白改性类:等离子体或高能辐射表面改性类，液晶纺丝控制分子排列与结晶，高次结构(原纤)的螺旋化等。
采用静电纺丝(electro-spinning)和自生长(self-growing)或纤维分离技术，制备纳米纤维:虽静电纺丝的纤维粗细仍在亚微米(100-1000nm)尺度徘徊且强度很低(≤1eNdex)、但已能产业化生产:最自生长纤维还在实验室研究，但能轻而易举地实现纳米尺度虽从废弃天然纤维中分离纳米原纤体的产率及速度较低、但已能分离得棉、麻的纳米品须和羊毛的亚微尺寸的巨原纤和纳米尺寸的微原纤晶须体。
通过选择高性能组分或纤维的高性能化获得高性能纤维，如碳纤维，强度从1~3GPa提高到9GPa，虽与其品体强度差2个数量级但为最强纤维之一;超高分子量聚乙烯强度达 4.5~5GPa，与其分子强度已几乎在同一数量级。人们在努力实现纤维强度向其分子强度的逼近，但至今为止，还没有一根长丝，在考虑重力作用下，能够将地球与月球相连。而均匀连续的碳纳米管却能提供这种可能，
通过纤维形态、尺度、结构和组分的调整以及排列的多维、多层次，可使纤维获得不同的力、热、光、电、声、磁、湿、表面功能等如图8所示。甚至利用纤维组分或结构对这些物理作用，或生物、化学作用产生的激发反应并可循环(称可复位性)，而制成自适应(self-adapted)的智能纤维。如形状记忆、相变、变色、结构色、触须感应等。人类不仅可以选择纤维的质(组成与含量)和调控纤维的形(形态尺度、结构与表面)以获得纤维的性(性能与功能)，而且可赋予纤维进行形、性自适应变化的功能，即“智能”。这与当今人类科技的生物基因技术(克隆技术)一样，具有突破性的意义和极大的挑战。http://www.hllxiaofu.com
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