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早於六千年前人類就已經開始用羊毛來編造衣服。考古人員曾在中東一帶發現了遺址，證明六千年前中東人已開始使用羊毛作為衣服原料[1]。在古羅馬時代，羊毛已開始應用於歐洲，與麻布、皮革一樣，為主要紡織原料[2]。
在中世紀以降，英國由於有較發達的牧羊業，成為羊毛的主要產地。自十九世紀起，英國殖民大洋洲，今日大洋洲國家如澳大利亞、新西蘭，成為羊毛的主要輸出國。
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顯微觀察下，羊毛纖維的長度顯示出鱗片結構。鱗片的大小不同，很小到相當寬大都有。1厘米細羊毛裡面可以找到700個鱗片，而粗毛每厘米少到275個。細羊毛沒有粗羊毛那樣清晰突出的鱗片，但他們可以在高倍顯微鏡下辨識出來。
羊毛的橫截面顯示出了三個不同部分的纖維。外面那層，稱為角質層，由鱗片形成。這些鱗片形狀有點稜角，並不規則又互相重疊，由毛根指向毛尖；它們類似魚鱗。纖維的主要部分是皮質（由皮層細胞構成）；它延伸至角質層的中心。皮質細胞呈長梭形，賦予了纖維一定的強度和彈性。皮質大概占了纖維團的90%。在纖維的中心是中腔。中腔的尺寸不一，細羊毛可能是看不見（中腔）的。這是在纖維生長過程中養分到達了纖維部分，裡面包含了給纖維上色的染料。羊毛纖維長度在3.8到38厘米不等。多數專家已判定，細羊毛通常從3.8到12.7厘米；中毛從6.4到15.2厘米；長（粗）毛從12.7到38厘米。
羊毛的寬度也有很大的差別。細羊毛如美利奴，有約15至17微米的平均寬度；而中羊毛平均為24至34微米和粗羊毛約40微米。有些羊毛纖維非常僵硬和粗糙，這些就是所謂的死毛，平均直徑約70微米。
羊毛纖維橫截面為近圓形，但大多數羊毛纖維往往形狀略呈橢圓形或卵形。羊毛纖維天然捲曲，有內置的波紋。捲曲增加了纖維的彈性和延伸性，也有助於紗線製造。它呈三維結構的；換句話說，它不僅圍着纖維軸上下纏繞而且左右纏繞。[3]
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羊毛纖維有光澤。細中的羊毛往往比較粗的羊毛纖維有光澤。光澤度高的纖維外觀光滑。
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天然羊毛纖維的顏色取決於羊的品種。沖刷後，大多數毛，是淡黃色偏白色或象牙色。有些纖維可能是灰色的，黑色的，褐色或棕色。
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羊毛的強度是乾燥時1至1.7克/旦；濕潤時，它下降到0.7至1.5克/旦。與其他許多纖維相比，羊毛較弱，這一弱點限制了紗線和織物滿足人們可用的結構種類。然而，一旦最佳重量和類型的紗線和織物生產出來後，最終使用的產品將會帶來超讚的耐磨性，保形性和外觀。纖維的性能如回彈性、延伸性和彈性恢復率彌補了其低強度的不足。
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羊毛纖維具有優良的彈性和靈活性。在標準條件下，羊毛纖維能延伸20%至40%之間。潮濕環境下，它可以延伸到70%以上。恢復率超強。施加2%伸長之後，纖維能夠立即恢復，恢復率達到99%。甚至在10%的延伸後，它也有50%以上的恢復率，除了尼龍，它比其他任何纖維都要高。 羊毛的回彈性非常好。它可以在碾壓折皺之後恢復原形。然而，通過加熱、加濕和施力，持久的摺痕或皺紋會在羊毛織物上形成。這種摺痕的持久是分子的變動和聚合物中新的交叉鏈的形成結果。除了抗壓抗皺，羊毛纖維優良的回彈性賦予織物活力，這樣形成了通氣多孔的織物的良好的遮蓋力，厚而保暖的織物的重量輕。羊毛非常靈活柔軟，所以它結合簡易的操作性和良好的保形性於一身。
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羊毛的標準回潮率為13.6%～16%。飽和條件下，羊毛能吸收其重量29%以上的水分。這種吸收能力，使得羊毛在潮濕、冷氣的環境下生存。至於吸濕功能，羊毛產生並釋放熱量。然而，當濕羊毛開始乾燥，蒸發引起的熱氣被羊毛纖維吸收，儘管當蒸發率降低時致冷因素減緩，但羊毛經歷了製冷。羊毛和類似頭髮纖維的這種吸收濕氣和脫浮的特有的性能稱為吸濕行為。毛的染色和後整理也因其吸濕性能變得簡單容易操作。 儘管羊毛具有吸收性能，它也顯示出疏水特性的獨特性能。那就是說，它往往容易流動液體卻不吸收水分。原因是多種因素的結合：界面表面張力，孔隙分布均勻與低的容積密度。這些水分特性使羊毛可以非常理想地使用在各種情況下，水分成為了一個容易解決的問題。
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