纤维及其制品在加工和使用过程中，经常处于不同温度条件。煮练、染色、烘干、上浆、染整处理、服装的洗涤和熨烫等，都会使纤维受到不同程度的热的作用。

纤维的热学性质与纤维分子的结构形状的热运动状态有关。纤维的热学性能，在服用卫生的角度主要考虑热传递性能，如纤维的保暖性和隔热防暑的功能；在加工和使用方面，主要考虑纤维的耐热性、热塑性和阻燃性等；也可以利用纤维的热学性能，改善或提高纱线、织物和服装等纤维制品的加工品质和使用性能。

（一）比热容

质量为1g的材料温度变化1℃所吸收或放出的热量，称为该材料的比热容，度量单位是J／（g·℃）。环境温度对材料的比热容有一定影响，不同温度下材料的比热容有一定的差异。表1－7是室温20℃时，测得的干纤维的比热容，此时静止空气的比热容为1．01J／（g·℃）。

表1－7　干纤维（20℃时）的比热容

由于水的比热容为一般纤维的2～3倍，纤维的比热容随吸湿的增加相应增大，因此潮湿的服装由于比热容上升，在接触到热源时，温度升高的速度没有干燥的衣服快。另外，相同温差下，吸湿量大的纤维吸收或放出的热量多。

（二）导热

热量从高温物体向低温物体传递的一种接触散热方式称为传导散热，简称导热。不同物体传导散热能力的大小与本身结构和性能相关。通常用导热系数λ来描述这种属性。导热系数λ是指厚度为1m的材料上下两表面间温度差为1℃（温度梯度为1℃／m）时，1s内通过1m2表面积所传导的热量瓦数，单位是W／（m·℃）。λ值越小，表示材料的导热性越差，保暖性越好。常见物质材料的导热系数如表1－8所示。

表1－8　环境温度20℃时各种材料的导热系数 单位：W／（m·℃）

静止空气的导热系数最小，是理想的热绝缘体，因此纺织材料尽可能富含静止空气，如纺制中空合成纤维，是提高保暖性能的有效措施。水的导热系数最大，为纤维的10倍左右，因此服装受潮湿润时会使纤维导热系数增大，导致隔热保暖性能下降。

（三）热对纤维材料的影响

纤维在受热过程中内部结构和性质会发生相应的变化。温度升高会使分子运动加剧，纤维分子链之间的作用力减小，物理机械状态改变，纤维最终熔融或分解。在加热速率相同的情况下，纤维升温的速率与其比热容有关。比热容越小，升温越快。

大多数合成纤维，在热的作用下，会经过几个不同的物理机械状态（玻璃态、高弹态、粘流态），直到最后熔融。天然纤维素纤维和蛋白质纤维的熔点比分解点还要高，在高温作用下，不经过熔融就直接分解或炭化。常用纤维的热学性质可参见表1－9。

表1－9　常用纤维的热学性质

1.热收缩与热定形

纤维的热收缩是指在温度增加时，由于纤维内大分子间的作用力减弱而产生的纤维收缩现象。纤维的热收缩是不可逆的，不同于一般固体材料的“热胀冷缩”现象。通常只有合成纤维有热收缩现象，天然纤维和再生纤维的大分子间的作用力比较大，不会产生热收缩。

合成纤维受热达到一定温度，纤维内部在生产成型中残留的应力会引起热收缩，其热收缩率随热处理的条件不同而异。

合成纤维的热收缩不利于成品的服用性能，纤维的热收缩大时，织物的尺寸稳定性差。纤维的热收缩不匀时，还会使织物起皱不平。

合成纤维或其织物受热到玻璃化温度以上时，纤维内部大分子间的作用力减小，纤维的变形能力将增大。如果再加一定张力，强迫纤维变形，在冷却并解除外力作用后，合成纤维织物的形状就会在新的分子排列状态下稳定下来。使用中的温度只要不超过定形温度，纤维或织物的形状就不会有大的变化，合成纤维的这种性能称为热塑性。利用纤维的热塑性进行的加工处理，称为热定形。服装熨烫就是热定形的一种形式。热定形也可以在一定温度且无张力的状态下进行，纤维迅速松弛蠕变而消除内应力，冷却后纤维的尺寸与形状的稳定性增加，这种加工方法称为松弛热定形。

影响热定形效果的主要因素是温度和时间。热定形处理得当，会显著改善织物的尺寸稳定性、弹性和抗皱性等。热定形加工时，合成纤维或其织物在高温处理后急速冷却，纤维内部分子间的相互位置很快冻结而固定，形成较多的无定形区，使纤维或织物的手感较为柔软，富有弹性。服装经熨烫加工后，尽可能快地冷却，可得到良好的定形效果。如果高温处理后长时间缓慢冷却，纤维内部分子的相互位置不能很快固定，除了纤维和织物的变形会消失外，还会引起纤维内部结构的显著结晶化，使织物弹性下降，手感变硬。(www.daowen.com)

锦纶等吸水性较大的合成纤维，所含水分可能降低纤维的大分子间的结合力，加速分子间结合点的断开，有利于热定形效果，因此用蒸汽或水煮方法的定形效果比干热定形的效果要好。

2.耐热性

纤维材料抵抗因热而引起的破坏的性能，称为耐热性。表1－10比较了各种纤维的耐热性能。

表1－10　各种纤维的耐热性

3.燃烧性能

纺织纤维是否易于燃烧及在燃烧过程中表现出的燃烧速度、熔融、收缩等现象称为纤维的燃烧性能。纤维素纤维与腈纶易燃，接触火焰时迅速燃烧，即使离开火焰，仍能继续燃烧。羊毛、蚕丝、锦纶、涤纶、维纶等也是可燃的，接触火焰后容易燃烧，但燃烧速度较慢，离开火焰后能继续燃烧。氯纶等含卤素的纤维是难燃的，接触火焰时燃烧，离开火焰后，自行熄灭。石棉、玻璃纤维是不燃的，即使接触火焰，也不燃烧。

各种纤维的燃烧温度如表1－11所示。

表1－11　各种纤维的燃烧温度

表示纤维及其制品燃烧性能的指标分为两类：一类是表征纤维可燃性的指标，如纤维的点燃温度（燃烧开始的温度）和发火点（开始冒烟的温度），用来衡量纤维是否容易燃烧；另一类是表征纤维阻燃性的指标，如极限氧指数，衡量纤维是否容易维持燃烧。极限氧指数LOI（Lim⁃ited Oxygen Index）是材料点燃后在大气里维持燃烧所需要的最低含氧量的体积百分数。表1－12为纤维的发火点，表1－13为纤维制成织物后的极限氧指数。

表1－12　纤维的发火点

表1－13　织物的极限氧指数

点燃温度和发火点越低，纤维制品就越易燃烧；极限氧指数越低，表示材料越容易在点燃后继续燃烧。要达到离开火焰后立即自灭，纤维的极限氧指数应大于27%。

消防服、工作服和军服等都要求有良好的阻燃性能，儿童和老年人的服装也有防火要求。

提高纺织品的阻燃性能的途径通常有两个：一是制造难燃纤维，可以通过在纺丝原液中加入防火剂来生产难燃黏胶纤维、腈纶、涤纶等，也可以由合成的难燃聚合物纺制诺梅克斯（Nomex）、库诺尔（Kynol）和杜勒特（Dunette）等高性能纤维；二是对现有纺织品进行阻燃整理，尤其是常用的棉织物和涤纶织物。

4.熔孔性

在穿着过程中，织物某个局部受到或接触到温度超过熔点的火花或热体时，接触部位会形成熔孔，这种性能称为熔孔性，抵抗熔孔现象的性能称为抗熔孔性。火花熄灭或与热体脱离后，孔洞周围的纤维便会凝固并黏结，孔洞不再扩大。天然纤维和黏胶纤维受热作用时不软化、熔融，而是在温度过高时分解或燃烧。表1－14是从50℃开始，天然纤维分解和合成纤维熔融所吸收的热量。

表1－14　几种纤维分解或熔融时吸收的热量

从表1－14可见，涤纶和锦纶容易产生熔孔，而天然纤维含水分多，升温吸收的热量多，所以抗熔孔性好。