（纺织材料与纺织品设计专业论文）一种新型动物纤维——宝丝绒的开发及应用研究.pdf

天津工业大学硕士论文一种 新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用 研究 氢为漂白剂对宝丝绒纱线进行了漂白，并按五因素、四水平优化了实验条件， 得出了漂白宝丝绒纱线的最佳工艺条件。对漂白后的宝丝绒纱线根据染料的性 能 分 别 用 活 性 、 弱 酸 性 和 日s 墅工 进 行 了 染 色 。 ( 实 验 证 明 ， 宝 丝 绒 可 以 象 羊 毛 、 羊绒那样染成各式各样的颜色。宝丝绒纤维和纱线的成功漂白 和染色使宝丝绒 的应用范围大大拓宽。 植被的破坏是全国范围尤其是北方地区沙漠化和沙尘暴的直接原因，而不 合理的畜牧会加速植被的破坏和土地沙化的进程。我国加入 wt o后，农业将 受到很大冲击，农业结构必然要作相应调整。因此开发一种新的非食草性动物 的纤维显得很有必要。目 前，狗的绒和毛均未得到充分利用，甚至作为废弃物。 就目 前普通品种的狗，每一只约含有近 1 2 0克的宝丝绒，其价值在五十元左右。 所以宝丝绒的开发具有十分重要和深远的经济效益和社会意义。如果能有组织、 有计划的对狗种进行选育、培养和繁殖，甚至采用生物工程和转基因的方法培 育优良品种，定会获得更加满意的绒毛来扩大纺织材料的来源， 同时还能有效的 调 整农业结构， 并能保 护环境。斗 关键词: 宝 丝 绒j沙 尘 暴，物理 机 械 性能 一 分 梳纺 纱织 造 漂白 天津工业大学 硕士论文一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 ab s t r a c t t h e c h a r a c t e r i s t i c s m a i n l y a s s o c i a t e d w i t h w o o l and c a s h m e r e a r e t h e i r s o ft , f u l l h an d l e an d g o o d l u s t e r and t h e t e x t i l e s m a d e o f t h e m w i t h h i g h p e r f o r m anc e an d h i g h q u a l i t y a r e f a v o r e d b y c u s t o m e r s . h o w e v e r , t h e q u a n t i t y o f c a s h m e r e i s t o o s m a l l t o m e e t c u s t o m e r s n e e d s a n d i t w i l l b e l i m i t e d b e c a u s e o f e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n . i t i s r e p o rt e d i n t h e n e w s p a p e r t h a t t h e o u t p u t o f c a s h m e r e i s 3 8 0 0 t o n p e r y e a r i n n e i m e n g g u and i t c a u s e s 2 5 0 0 s q u a r e k i l o m e t e r g r o u n d t o s and y g r o u n d . t h e e n v i r o n m e n t w i l l b e g r a d u a l l y d e s t r o y e d and d i s a s t e r w i l l b e f a c e d b e c a u s e t h e d u s t w i n d i s t h e r e s u l t o f e x c e s s i v e f e e d i n g . t h e r e f o r e , i t s m e a n i n g f u l t o d e v e l o p a n e w k i n d o f ani m a l f i b e r w h i c h w i l l n o t d e s t r o y t h e e n v i r o n m e n t t o r e p l a c e w o o l and c a s h m e r e e . l ; e c i s o b t a i n e d fr o m t h e fl e e c e o f d o g and t h e p r o n u n c i a t i o n i s fr o m r u s s i a w o r d o f d o g . t h e r e i s q u it e a f e w d o g w a r r e n i n j i l i n p r o v in c e , s h ang d o n g p r o v i n c e and h e b e i p r o v i n c e . i t i s e s t im a t e d t h a t i t w i l l h a s a b r i g h t f u t u r e i f t h e d o g b r e e d i n g i s d e v e l o p e d a s p a r t o f a g r ic u l t u r e and s t o c k b r e e d i n g and d o g s m e a t and h a i r a r e a l l u s e d f o r d i ff e r e n t w a y s . t h e c o n f i g u r a t i o n , s t r u c t u r e a s w e l l a s p h y s i c a l p r o p e rt i e s a r e t e s t e d and r e s e a r c h e d i n t h i s p a p e r . i t s h o w e d t h a t t h e c o n f i g u r a t i o n and s t r u c t u r e o f n e c i s s i m i l a r w it h w o o l a n d c a s h me r e . t h e ri e c i s t h i n n e r t h an w o o l and t h e f i n e n e s s o f s o me k i n d s i s s i mi l a r w i t h c a s h m e r e . s o m e k i n d o f n e c w i t h s h o rt f i b e r c o n t e n t i s l o n g e r t h an c a s h m e r e . t h e c r im p n e s s an d t h e f r ic t io n a l c o e f f i c ie n t o f n e c a r e a lit t le le s s th an w o o l an d c a s h m e r e . t l e c h a s t h e s i m i l a r m o i s t u r e a d s o r p t i o n w i t h w o o l and c as h m e r e and t h e m o i s t u r e r e g a i n i s 8 .5 7 % . c o m p a r e d w it h c as h m e r e , t h e s t r e n g t h o f n e c i s b e tt e r t h an c as h m e r e an d t h e b r e a k i n g e l o n g a t i o n i s a l i tt l e l e s s t h an t h a t o f c a s h m e r e . i n a d d i t i o n , n e c h a s a l i g h t e r s p e c i f i c d e n s i t y t h an w o o l . w o o l s p i n n i n g s y s t e m i s c o m b i n e a w i t h c o tt o n s p in n i n g s y s t e m f o r t h e m anu f a c t u r e o f n e c and t h e w h o l e p r o c e s s i s a s f o l l o w i n g : p i c k i n g , s c o u r i n g , o i l i n g b e f o r e c a r d i n g , c a r d i n g , a s s o rt i n g , o i l i n g , o p e n i n g , c a r d i n g , d r a w in g , s p i n n in g a s w e l l a s w e a v i n g and k n i tt i n g . s i n c e t h e c o l o r o f n e c l i m i t s t h e d y e i n g p r o c e s s , n e i t h e r t h e f i b e r s n o r t h e y a r n s s h o u l d b e b l e a c h e d . h y d r o g e n p e r o x i d e w h i c h i s e a s y p r o d u c e d , m i l d ly a c t e d and w e l l - b l e a c h e d i s c h o o s e n a s b l e a c h i n g a g e n t . o p t i m u m f o r m u l a i s c o n c l u d e d b y f u z z y 天津工业大学硕士论文 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 m a t h w h i c h a c c e s s e s t h e l u s t e r , w h i t e n e s s , h a n d l e , s t r e n g t h a n d l e n g t h o f t h e b l e a c h e d f i b e r s . m e a n w h i l e , o p t i m u m f o r m u l a f o r y a m b l e a c h i n g i s a l s o d e d u c e d b y m a t h e x p e r i m e n t o f f i v e f a c t o r s w i t h f o u r l e v e l s . l i k e w o o l a n d c a s h m e r e t h e b l e a c h e d y a r n s c a n b e d y e d b y r e a c t i v e d y e , n e u t r a l a n d a c i d d y e . t h e s u c c e s s f u l b l e a c h i n g a n d d y e i n g b r o a d e n s t h e u s i n g o f n e e . i t i s r e p o rt e d i n t h e n e w s p a p e r t h a t t h e m a i n c a u s e o f t h e s a n d y g r o u n d a n d d u s t w i n d o f n o rt h e rn a r e a o f o u r c o u n t ry i s t h e d e s t r o y e d l a w n . a n d t h e e x c e s s i v e f e e d i n g b o u g h t t h e l a w n d e s t r o y e d . a ft e r c h i n a e n t e r i n g wt o , m a n y c h a l l e n g e s w i l l b e f a c e d b y a g r i c u l t u r e a n d a g r i c u l t u r e s t r u c t u r e s h o u l d b e c h a n g e d . t h e r e f o r e i t s n e c e s s a ry t o d e v e l o p a n e w k i n d o f a n i m a l f i b e r . n o w t h e h a i r o f d o g i s a b a n d o n e d . s i n c e e a c h d o g h as 1 2 0 g n e e a n d i t c o u n t s f o r a b o u t r m b 5 0 y u a n , i t s m e a n i n g f u l t o d e v e l o p n e c . s a t i s f ie d n e c w i l l b e g o tt e n b y s e l e c t i v e b r e e d i n g a n d g e n e t r a n s f e r r i n g . i n b r i e f , t o d e v e l o p n e c c a n n o t o n l y f u l f i l l e n v i r o n m e n t p r o t e c t i n g a n d a g r i c u l t u r e s t r u c t u r e c h a n g i n g b u t a l s o p r o v i d e a n e w m a t e r i a l f o r t e x t i l e s . k e y w o r d s : n e c d u s t w i n d p h y s ic a l a n d m e c h a n i c a l p r o p e rt i e s c a r d i n g s p in n i n g w e a v i n g a n d k n i tt in g b l e a c h i n g 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 一种新型动物纤维一宝丝绒 注 ) 的开发及应用研究 第一章宝丝绒开发的意义 第一节 宝丝绒的开发对生态环境的保护有重要意义 羊毛、羊绒纤维手感柔软、滑腻，光泽好，是高级的毛纺原料。用它们织 成的针织衫不仅外表美观、高雅，而且手感柔软，穿着舒适，是受到国内外消 费者青睐的高档毛纺产品。 尤其是羊绒纤维以其独特的性能被誉为“ 纤维之王” 、 “ 软黄金” 0 但是，有关畜牧业的格局、养殖业的发展与环境保护的矛盾却日 益突出， 致使国人感到震惊和不安。 先让我们来关注一下这两年的沙尘暴。据 撩望新闻周刊2 0 0 0年 8月 7 日 第3 2 期报道:1 9 9 3 年5 月5日 ， 一场历史罕见的 沙尘暴席卷甘肃河西走廊， 造成4 7 人死亡， 经济损失 达2 . 3 6 亿元。1 9 9 4 年4月6日 开始， 北部沙漠戈壁 的沙尘随风而起， 漂浮到河西走廊上空，漫天黄土持续数日，就连远离河西走 廊的省城兰州也一度笼罩在橘红色中。1 9 %年5 月2 9日 至3 0日，沙尘暴袭击 墩煌， 造成5 人死亡， 仅酒泉地区直接损失就达2 亿多元。1 9 9 9 年4 月5日， 甘肃河西走廊和内蒙古中西部，宁夏西南部一带遭受强沙暴袭击，甚至影响到 了北京、济南、南京、杭州等地。 让我们再看看 撩望新闻周刊 2 0 0 0 年4 月1 0日 第1 5 期报道: 今年 ( 2 0 0 0 年) 3月以来，数场铺天盖地的沙尘暴，从北京到江南，着实让久居都市的人 们领略了一番塞外风暴的味道。3 月2 7日的那场大风，瞬时风力达到9 级，北 京城两处建筑工地发生 “ 风祸” ， 5 条人命被大风夺走，另有 6 人被摔成重伤。 在江苏铜山县， 大风刮倒了 汉王乡班井村小学的操场围墙，6名学童葬身于残 恒断壁。在山西祁县，这场大风的杀伤力更令人膛目，风刮塌了厂房、学校、 住宅， 砸死 1 3 人， 砸伤 5 2 人。 风灾造成了 人员伤亡， 教训在管理不善，在抗 灾意识和自 我保护意识不足。而真正令人担忧的不是风，而是遮天蔽日的沙尘， 是这种天气越来越频繁的出现。 注:宝丝绒即狗绒， 取名来自 狗的 俄文滋 。 的 发音。 第3 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 再让 我们看一则来自 北京的报道:今年 ( 2 0 0 0 年) 3月3日， 北京出 现了 第一次浮尘天气，预报的五六级大风没有刮起来，日 色昏昏，土气昭昭，可吸 入颗粒物达 2 8 1 个/ 立升，空气质量为四级，属中度污染。据市气象局提供的资 料，在头一天的气象卫星分析图上，己发现蒙古高原及内蒙古中部有沙尘暴出 现，沙借风势，飘至北京上空。专家解释说，由于北京地区林草茂密，沙尘暴 的威力被逐渐削弱，因此只形成轻度浮尘。但已明确指出，沙尘来自 蒙古高原。 半个月之后的3 月1 8日，呛人的浮尘再度笼罩京城的上空。专家解释说，此次 浮尘的来源，是内蒙古地区漂移过来的沙尘，虽未发现明显的沙尘暴源，但大 风卷起的沙土己足够形成可观的浮尘笼罩。仅仅数日 之后，一场更大的沙暴席 卷了大半个中国。3月2 2日，内蒙古气象局极地卫星遥感图测知，自治区西部 的阿拉善沙漠地区已形成来势极为凶猛的沙尘暴，风速最高为每秒2 2 米。裹夹 了大量沙尘的强气流，由西而东，掠过的大部分地区能见度为零。沙尘暴继续 东 进、南下。 2 3日 晨，素以 环境优美的滨海城市大连，天昏了， 地黄了，家家 窗台上一层厚厚的沙土。 2 4日 晨， 那飘而不散的沙团 竟跨黄河、 越长江， 直扑 江南，南京市区的能见度一度低至十多米，空气中的可吸入颗粒物高达 4 4 5个/ 立升，属重度污染。连续数日，江苏全境为沙尘笼罩，地处长江口的上海市也 未能幸免。 2 7日的一场降水， 在沪宁两城均形成罕见的 “ 泥雨” 现象，街道、 房屋、汽车、行人都被染上一层土黄色的泥沙。此次沙尘暴，在江南持续了四 天之久，给江南老百姓上了一堂实实在在的生态教育课。 据 1 9 8 7 年与1 9 9 6 年的卫星照片解释分析，9 年时间， 草地面积由6 0 .2 5 万 公顷减少至4 3万公顷，减少了2 8 .6 %。权威部门的综合监测显示，自5 0年代 以来的2 5 年间，我国沙化土地面积每年扩展1 5 6 0 平方公里;到8 0 年代初，扩 展速度加快到每年 2 1 0 0平方公里;1 9 9 4年的全国荒漠化普查结果，沙化速度 己 达到每年扩展2 4 6 0 平方公里，相当于一年损失一个中等县的土地面积。截止 到目 前，全国的沙化土地面积己 接近 1 7 0万平方公里，占国土面积的 1 8 %，绝 大部分在内蒙古。长年工作在防治荒漠化第一线的专家们说，仅以造成重大损 失的强沙尘暴为例， 5 0 年代发生过5 次， 6 0 年代8 次， 7 0 年代1 3 次， 8 0 年代 1 4次， 9 0 年代 2 3次。一次大的沙尘暴可以让上千万吨浮土远距离大搬家，沙 尘遮日，白天伸手不见五指。风沙和浮尘带来大量有害物质，造成严重的空气 污染，不仅给沙区人民的生产和生活带来极大的困难，而且还影响到北京和天 津两大城市，影响到整个华北地区，甚至波及到长江中下游地区， 严重恶化了 中华民族的生存环境。记者曾多次到沙化严重的地区实地采访，亲身感受到， 人类不当的经济活动是导致土地沙化加剧的重要原因。经环境专家科学分析认 第a 页 一种新型动物纤维一宝 丝绒的开发及应用研究 为， 举其大者，过度放牧是导致草原沙化的罪魁祸首。 撩望新闻周刊 2 0 0 0 年5 月2 9日 第2 2 期指出目 前内蒙古草原超载放牧 的牲畜约1 5 0 0 万只，占 现有牲畜总数的3 5 %。过度放牧是造成土地沙化的主要 原因，沙尘暴给草原畜牧业敲响了警钟:该更弦易辙了! 2 0 0 0 年5 月9日 天津的 今晚报发表了 一篇名为 沙尘暴 山 羊 羊绒 衫的文章， 直接将羊绒衫和沙尘暴联系了 起来。它指出，不合理的畜牧会加 速植被的破坏和土地沙化的进程。上等的羊绒衫需用山羊的绒来织造，一件鄂 尔多斯草原的羊绒衫要百元至上千元。近几年中国已 跃升为山羊绒出口的绝对 大国，有资料说几乎占 世界贸易量的 9 0 %，甚至有人还为此沾沾自 喜，岂 不知 这项冠军是人家拱手相让的。由于山羊对生态环境的破坏作用使人们有了越来 越清醒的认识，再加上环保的压力， 世界上多数国家已经开始淘汰山 羊和禁养 山羊，而我们很多地方正方兴未艾地发展山羊养殖。尤其是在干旱山区和近干 荒漠化的脆弱草原，发展山 羊将会导致一种灾难性的恶性循环，加剧水土流失 和土地沙化， 这实际上是贪小便宜吃大亏。 从某种意义上讲，与其说羊绒衫换 回了外汇，不如说换来的是生态环境的破坏和毁灭。 山羊的生存本领确实不凡，尤其在陡峭的山崖和半荒漠化的草原上，都能 表现出 卓越的 技能。 最为突出的是四 个蹄子。 学者们将其比 喻为 4把锋利的小 钢锹， 所到之处遍地狼籍。 特别在青黄不接时， 其它绵羊只吃地表面的干草和 嫩芽，而山羊则能发挥其小钢锹的作用，它们会把草根全刨出来吃掉，也就是 说 把草地、绿地连根拔掉。 据报载，仅内蒙古年产山羊绒就高达3 8 0 0 吨，这是一个什么概念呢?大家 知道一只成年山羊，平均每年也就能产出1 0 01 5 0 克羊绒，即使按2 0 0 克计算， 3 8 0 0 吨山 羊绒起码也得1 9 0 0 万只山羊才能产出，据专家计算，2 亩草场养活一 只山 羊，1 9 0 0万只山 羊需草场 3 8 0 0万亩，假如每只山羊每年只破坏所需草场 面积的 1 0 % x 0 .2亩) ，造成沙化 ( 这已 是非常保守的估算了) ，那么，1 9 0 0万 只山 羊，一年将会造成3 8 0 万亩草场沙化，折合每年要沙化2 5 0 0 多平方公里。 羊绒衫是将山 羊绒精纺后制成的， 若按2 5 0 克一件衣服计算， 最少也得2 - 3 只山羊的绒才能织成一件羊绒衫，换个说法就是人们每穿一件羊绒衫就会造成 至少半亩土地沙化， 或使半亩土地变为荒漠化。 假如说内 蒙古的山 羊绒 8 0 %出 口了，那么每年就给内蒙古留下了近 2 0 0 0 平方公里的荒漠化土地，再加上其他 省区的山 羊对植被和土壤的破坏，造成荒漠化的面积将更大。 这实际上是一种 “ 生态危机”的转嫁，中国人民应当 清醒了! 就是把这 1 9 0 0万只山羊全部宰掉卖了，所得收入也远远不够恢复 2 5 0 0平 第5 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 方公里土地原来的生态环境。 所以专家学者们早就指出: “ 不科学的超负荷的放 牧山 羊将会加剧对生态环境的破坏，且会造成非常严重的后果” ，并断言， “ 只 要羊群还在山 上，黄土高原永难变绿。 ” 换句话说， “ 只要羊群还在草原上，土 地荒漠化就不但难于治理，还将日 益严重。 ” 如果能够开发出另外一种动物纤维，既不破坏环境，又能制出高品质的产 品，则可以解决上述矛盾。 据我们初步的调查和研究分析，有不少狗种，含有大量优质的绒毛，其含 绒率为 3 0 %，绒重约为 1 2 0克左右， 其品质与山 羊绒极为接近，个别性能优于 山 羊绒。按5 0 万元/ 吨计算，一 条狗的 绒价值也有5 0 元。 据调查， 狗为杂食动 物， 可以以粮食为饲料，目 前我国的粮食十分充足，一亩地年产玉米5 0 0 公斤， 一条狗每年约吃 1 2 5公斤玉米。 如果说四 亩地养活一只山 羊，则一亩地能养活 四条狗。以 往东北地区朝鲜族人以食狗肉为特色，目 前各地都有狗肉 食品加工、 销售。吉林、山东和河北有不少养狗场，养狗规模不断扩大，其潜在市场十分 广阔。如果能将食肉和取绒两方面结合起来，则可以使一方百姓致富，利国利 民。 第二节 宝丝绒的开发对调整农业结构有重大意义 加入 wt o我国的农业将受到极大冲击。中美协议称，中国农产品关税将 由目 前的2 2 % 下降至 1 7 .5 %。对美国优先农产品的关税将在2 0 0 4 年 1 月前由平 均 3 1 % 下调至 1 4 %。中国农业生产商将成为主要输家，因为关税下调和进口 配 额放松意味着国内玉米、 大豆等粮食产品必须面临质量较佳的 进口 品竞争。国 外优质的肉制品涌入也会威胁国内农业和畜牧业。权威机构指出全面推进产业 结构升级，是当前和今后一个时期我国产业结构调整的根本任务。由于狗可以 以 粮食如玉米为饲料，狗肉 类食品可实现产业化加工，狗的绒毛可用于毛纺行 业，因此，作为农业结构调整之大计，将养狗业作为农业、畜牧业中的一部分， 必将为农畜业带来新的生机。 另据 撩望新闻周刊2 0 0 0 年6月1 9日第2 5 期报道，我国农业综合开发 将实施 “ 两个转变” ，其中之一是把农业综合开发与保护和改善生态环境结合起 来，为实现农业的可持续发展创造条件，并指出改善和保护生态环境，是新阶 段农业综合开发的重要内容，并提出 “ 退耕、减畜、护草、围林”八字方针。 第5 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 旦旦里口旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦 第三节 宝丝绒的开发为毛纺提供了一类新型高级原料 目 前我国拥有毛纺锭约 4 0 0万枚，相当于解放初期的3 0 0 倍。而原料资源 却一直十分紧缺。1 9 8 6年以来，我国每年需有 2 / 3以上的毛纺原料进口，既限 制了毛纺工业的发展，又消耗了大量的外汇。 因此有必要开发新型毛纺资源，宝丝绒便是一种理想的毛纺原料。经实验 证明，它的各项物理机械性能指标都十分接近甚至超过羊毛、羊绒;具有较好 的可纺性;纺出的纱线各项性能指标符合要求;织成的织物外表美观，手感柔 软，具有优异的服用性能。 综合以上三点，我们可以看出开发宝丝绒具有十分重要、深远的意义。 第7 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 第二章 宝丝绒形态结构和物理机械性能的研究 第一节宝丝绒的形态结构 一、纤维在皮肤上的排列 同羊毛和羊绒一样，宝丝绒是狗皮肤的衍生物。宝丝绒纤维覆盖于狗皮肤 的表面，但并非均匀分布，而是以大小不等的簇状密集在一起。在每一小簇中， 有一根直径较粗、毛囊较深的导向毛，其它较细的毛纤维围绕着导向毛生长， 形成毛丛。 对狗皮上的宝丝绒进行观查发现，不同类型的宝丝绒在皮肤内形成毛丛的 j情 况有所不同，简要说明如下。 1 、粗短纤维的排列 这种纤维在皮肤内的排列比较均匀，有时成不明显的毛从。在皮肤外部并 非垂直于皮肤表面，而是大部分按同一方向倾斜，用来覆盖皮肤，使其不受外 界影响，套用羊毛的一个概念，可将其称为覆盖毛。覆盖毛比较粗也比较硬， 主要生长在狗四肢的中下部，背部也存在一些。 2 、有髓毛的排列情况 有髓毛在皮肤内 部形成明 显大小不等的毛丛，在毛从之间的无毛皮肤带上， 生有少量导向 毛，能使毛丛之间相互连接在一起。有髓毛伸出体外的部分与皮 肤方向垂直，但由于这种纤维较长，它本身不能保持挺直状态，因而和皮肤成 倾斜状态。有髓毛一般和无髓毛混在一起。 3 、无髓毛的 排列情况 在观测中发现存在一种没有髓腔的毛，即细绒毛。这种绒毛在皮肤内部排 成毛群，毛群之间也是由 无毛皮肤带隔开。无髓毛具有显著的弯曲，即卷曲， 并且在刚长出皮肤部分已经形成。无髓毛的细度细，长度较长，工艺价值很高， 是羊绒较理想的替代品。 二、宝丝绒纤维的结构 在电镜下可以观察到宝丝绒的纵向有鳞片结构，横截面近似圆形。宝丝绒 纤维属于蛋白质细胞组织，与绵羊毛、山羊绒、耗牛绒以及骆驼绒具有相似的 组织结构。即细绒毛多是由鳞片层和皮质层组成，而较粗的毛由鳞片层、皮质 层和髓质层组成，两型毛则结介于绒毛和粗毛之间， 但是又各具其特点。 第8 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 第二节宝丝绒的物理机械性能 一、细度 细度是纺织纤维最重要的工艺性能之一，它直接关系到纺纱的支数，加工 的难易及最终产品的手感风格。纤维的细度，对纱线和毛织品的品质影响很大， 同一粗细的毛纱，如所用的纤维越细，则毛纱截面中的纤维根数越多，纱线的 断裂强度较好。纤维越细，纱的截面积不匀率越小，纱的条干也越匀。但细度 过细，纺纱时较易产生疵点，也不经济，配毛时应适当考虑。细度还与织物的 品种风格和实物质量 ( 包括呢面光洁，绒面丰满，手感弹性和起球、耐磨等性 能)密切相关。因此，宝丝绒纤维的细度与工艺性能和产品质量都密切相关。 本实验用 c y g - 0 5 5 c多功能显微镜投影仪对五个品种宝丝绒的背部和腹部 纤维的细度进行了测试，用总和法计算了平均数和标准差，并和羊毛、羊绒的 细度作了对比，其结果见表t o 表1 宝丝绒与羊毛、羊绒的直径及离散系数比较 硫 漫 乏 品种一 背部 品种一 腹部 品种二 背部 品种二 腹部 品种三 背部 品种二 腹部 品种四 背部 品种四 腹部 平均直径 ( “m ) 1 7 . 3 41 9 . 611 6 . 8 31 8 . 3 81 6 . 4 21 7 . 5 41 4 . 8 71 5 . 7 4 离散系数 ( %) 31 . 12 7 . 33 0 . 13 0 . 72 8 22 9 . 13 0 . 13 2 . 1 、iat r0n 品种五 背部 品种五 腹部 一级 羊毛 二级 羊毛 三级 羊毛 白羊绒青羊绒紫羊绒 平均直径 ( u m ) 1 4 . 1 71 5 212 2 . 22 9 . 63 8 . 31 4 刀11 4 . 2 71 4 刀1 离散系数 ( %) 2 7 . 22 7 . 53 4 . 46 2 . 09 0 . 4 从表 1我们可以看出，所测试的宝丝绒比羊毛细，而品种四和品种五背部 绒毛的细度十分接近羊绒。宝丝绒细度的离散系数比 较小，说明宝丝绒的细度 比较均匀。不同 种类狗的毛细度不同，即使同一只狗身上，绒毛纤维的细度也 有差异，如腹部的绒毛就比背部的绒毛粗。 另据调查和推测，造成宝丝绒细度差异的原因还很复杂，不仅是狗品种不 同造成细度有差异，即使同一品种，由于狗的性别和年龄不同，其细度也有明 显差异。例如，公狗比 母狗的毛粗，年龄大的狗所生长的绒毛要比年龄小的粗。 除了这些先天性的因素外，饲养管理、疾病以及气候等因素也会使宝丝绒 的细度发生变化。在饲养条件较好的情况下生长的毛比较粗壮。在患病时生长 第11 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 . . . . . . . . . . . . . . . . . 口. .闰 旦鱼 鱼鱼 鱼一鱼 鱼 鱼旦 里 旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦旦 旦 的纤维偏细，称为弱节毛。 二、长度 长度是仅次于细度的重要工艺性质，它不仅影响毛织品和纱线的品质，而 且是决定纺纱加工系统和合理选择工艺参数的重要因素。当细度一定时，长度 愈长，纺纱性能愈好，纱及制品的强力愈高，服用性能愈好。我们采用了手排 法分别对五种宝丝绒进行了长度的测定，并与羊毛、羊绒的长度作了对比，其 结果见表2 0 表2 宝丝绒和羊毛、羊绒的长度比较 礁 、 pa ttat 品种一 背部 品种一 腹部 品种二 背部 品种二 腹部 品种三 背部 品种二 腹部 品种四 背部 平均长度 ( mm) 3 0 . 5 23 0 . 8 42 8 . 2 52 5 . 1 73 5 . 2 33 6 . 4 541 . 4 5 短纤百分率 ( %) 0002 . 1 2001 . 2 有效长度 ( mm) 3 43 33 33 03 83 94 6 长 度差异率 ( %) 8 . 89 . 121 . 22 51 2 . 11 3 . 59 . 5 、. 寮 a7 b 9f 品种四 腹部 品种五 背部 品种五 腹部 细羊毛白羊绒青羊绒紫羊绒 平均长度 ( mm) 4 0 . 2 64 1 . 8 94 3 . 4 66 04 0 . 7 53 9 . 7 83 5 . 4 0 短纤百分率 ( %) 02 . 50 有效长度 ( mm) 4 44 34 5 长 度差异率 ( %) 8 . 71 3 . 51 8 . 0 由表 2可知，宝丝绒的长度与狗的种类及绒毛所在身上的位置有关。品种 一和品种二的平均长度比细羊毛和各种羊绒的平均长度均短，而品种三的长度 与紫羊绒相当，品种四、品种五的长度接近或超过了白羊绒。不过，用于测试 的宝丝绒纤维是用电推剪从狗皮上剪下的，因此实际的宝丝绒长度应比测出的 值长2 - 3 m m。从表2 还可以看出宝丝绒的短纤百分率很低，不同品种的宝丝绒 长度差异率差别较大。 另外，根据调查了解，宝丝绒的长度不仅与狗的品种有关，而且与狗的年 龄、性别、气候和饲养条件有关。一般公狗的绒毛比母狗长，饲养好的狗的绒 第1 2 页 一种新型动物纤维一宝 丝绒的开发及应用 研究 照旦旦组绝旦口巨旦里旦旦旦组巨旦 毛生长得快，绒毛的长度随着年龄的增长而增加，但到达一定年龄后，增长的 速度就减慢了。 三、卷曲度 和羊毛、羊绒一样，宝丝绒的自 然状态也并非直线，而是沿长度方向存在 着自 然的周期性卷曲。 一般以 每1 0 毫米的卷曲 数来表示羊毛卷曲的程度， 称为 卷曲 度。卷曲度影响纤维间的摩擦力和抱合力。 但卷曲数的个数过多或过少， 都不利于纺织加工。卷曲个数过多，会引起纤维间抱合力过大，产生静电干扰 和损伤纤维:卷曲数过少，则纤维间抱合力差，成网、成条较困难，落毛多， 纺织加工困难，且影响成纱质量。卷曲度和卷曲的形状与羊毛的品种、细度有 关，同时也随着羊毛生长部位而不同。五个样品的卷曲数见表3 0 表 3 宝丝绒和羊毛、羊绒的卷曲数比较 森 品种一 背 部 品种一 腹 部 品种二 背 部 品种二 腹 部 品种三 背 部 品种三 腹 部 卷曲数的范围 ( 每1 o m m ) 2 - 3 . 62 - 3 . 62 一 22 -3 . 22 -3 . 62 - 3 . 7 平均卷曲数 ( 每l o m m ) 2 . 6 72 . 7 02 . 4 72 . 3 92 . 7 22 .4 5 、一 -馒 #7n 47, 品种四 背 部 品种四 腹 部 品种五 背 部 品种五 腹 部 羊绒羊毛 卷曲数的范围 ( 每1 o m m ) 3 - 3 . 93 - 4 . 13 - 4 . 23 - 4 . 34 -56 - 8 平均卷曲数 ( 每l o m m ) 3 . 3 93 . 5 43 . 4 33 21 从表3 我们可以看出宝丝绒的卷曲数比羊毛、羊绒的少。 有些宝丝绒的卷曲在一个平面内，有些则是围绕着宝丝绒中心扭转，呈螺 旋形弯曲。参照羊毛，我们也将宝丝绒的卷曲分为三类，如图3 0 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e ) ( f ) ( g ) 图3 宝丝绒的卷曲形态图 图中 ( a ) 一 ( c ) 为弱 卷曲， 其特点是卷曲 弧度较半圆 形浅， 属于浅 平波形， 卷 曲 较少。 ( d ) 为正常卷曲 波形， 波形的弧度接近或等于半圆形，因此每个卷曲的 上部和下部大致相等。 ( e ) , ( f ) , ( g ) 是高卷曲，每个卷曲 的弧度均超过半圆。卷 曲度和卷曲的形状与毛纱的柔软性及弹性有关。 第1 3 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用研究 四、摩擦性能和缩绒性 宝丝绒的表面有鳞片，鳞片的根部附着于毛尖端伸出毛干的表面而指向毛 尖。由于鳞片的指向这一特点，宝丝绒纤维沿长度方向的摩擦，因滑动方向不 同，致使摩擦系数不同。滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦;滑动方向从 毛根到毛尖，为顺鳞片摩擦。逆鳞片摩擦系数比顺鳞片摩擦系数要大，这一差 异便是宝丝绒缩绒的基础。当纤维互相接触时，在外力的作用下，纤维相互交 叉移动，使锯齿形的鳞片相互啮合，加上纤维自 然卷曲的作用，纤维相互纠缠， 致使宝丝绒纤维紧密毡合。 我们用 j n - a型精密扭力天平对两个品种宝丝绒的摩擦系数进行了测试， 并将其与羊绒、羊毛的摩擦性能对比，如表4 0 表 4 宝丝绒与羊绒、羊毛摩擦性能对比 次 静摩擦动摩擦 卜 a林 su ( s(% ) u at o sp ( s(% ) 品种一 0 . 2 3 4 20 . 2 0 9 90 . 0 2 4 35 . 4 70 . 2 6 210 . 2 3 4 70 . 0 2 7 45 . 5 2 品种二 0 . 2 7 2 50 . 21 4 40 . 0 5 811 1 . 9 30 . 3 0 9 10 . 2 2 8 50 . 0 8 0 61 4 . 9 9 羊绒0 . 2 9 2 4 0 . 1 9 7 70 . 0 9 4 71 9 . 3 20 . 3 5 5 1 0 . 2 5 1 40 . 1 0 3 71 7 . 1 0 7 0支澳毛 0 . 4 5 8 30 . 2 5 9 80 . 1 9 8 52 7 . 6 40 . 5 0 2 90 . 31 6 60 . 1 8 6 32 2 . 7 3 其中: p a - u s 一- 逆鳞片摩擦系数; 顺鳞片摩擦系数; ppa - ps ; s -摩擦效应，即定向 摩擦效应。 s =( ! l a - 1 1 s )/( 1 1 a +1 1 s ) x1 0 0 % 从摩擦系数来看，宝丝绒的摩擦系数和摩擦效应均比 羊绒和7 0 支澳毛小， 因此，宝丝绒的缩绒性比羊绒和 7 0 支澳毛小。 五、吸湿性能 1 、吸湿机理 吸湿现象是纤维的一个重要特征，对宝丝绒的品质、 服用性能及毛纺工业 生产工艺等都有密切的关系。持一定数量水分子的现象，即为宝丝绒的吸湿。 和其它天然蛋白质纤维一样，这是因为宝丝绒大分子上的极性基团与水分子形 成水合物，这些极性基团据推测如狡基、氨基等都是亲水基团，与水分子结合 的力量较大，所以吸湿的能力很强。宝丝绒纤维除了直接吸收水分子外，它还 有表面的吸附作用，可以大量吸收附着水分。另外，还有极少量的水分子可以 进入宝丝绒纤维的结晶区。 第1 4 页 一种新型动物纤维一宝 丝绒的开发及应用研究 上述是宝丝绒纤维吸湿的内因。由实验证明:宝丝绒纤维的含水量是随着 所处的大气条件而变化的。具有一定水分的宝丝绒纤维， 如放在另一个新的大 气条件下，它会立即放湿或吸湿。在同一温度和相对湿度下，宝丝绒纤维吸湿 和放湿时含有的水分是不同的，吸湿的速度比放湿的速度快，并符合 “ 迟滞效 应” 。经过一定时间后，其回潮率达到平衡状态，趋向于一个稳定值，达到吸湿 平衡。这些是影响宝丝绒纤维吸湿的外界因素。大气的相对湿度和温度对羊毛 的吸湿能力均有直接影响，在温度一定时，宝丝绒纤维的含湿量是随着相对湿 度提高而增加的。 2 、宝丝绒回 潮率的 测定 我们用烘箱法对宝丝绒的回潮率进行了 测试。先将宝丝绒在y g 7 5 1 型恒温 恒湿箱中 ( 标准条件:温度为 2 0 0c ，相对湿度为 6 5 %) 平衡 2 4小时后称重， 然后将其置入y g 7 4 7 型通风式快速入篮烘箱中烘干，取出后在标况下每隔 1 分 钟，再每隔5 分钟，1 0 分钟称重。最后，根据公式 w = 全兰 1 x 1 0 0 % g 式中:w 一宝丝绒的回 潮率: g 一宝丝绒的湿重 ( 克) : g o 宝丝绒的干重 ( 克) 计算出回潮率，得到宝丝绒的回潮率与时间的关系，并将其与粗羊毛和羊 绒作对比如图4 所示。 粗毛回潮率 羊绒回潮率 宝丝绒网潮率 吧哥贬回 0 5 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 时间/ m i n 图4 粗羊毛、羊绒和宝丝绒的吸湿速率图 由图 4可以看出，刚开始时宝丝绒的吸湿较快，几乎呈直线增加。随着时 间的延长，宝丝绒的吸湿速率逐渐减慢，呈平缓状态。这些吸湿规律基本与羊 毛、羊绒相似。同时还可以看出宝丝绒的回潮率比羊毛、羊绒小。 第万 ， 页 一种新型动物纤维一宝丝绒的开发及应用 研究 另外，通过计算，得出宝丝绒在标准状态下的回潮率为 8 . 5 7 %，与其它天 然纤维一样，具有很好的吸湿性能。 3 、吸湿性对其它物理机械性能的影响 ( 1 )纤维外形的变化 由于温湿度的变化，不但宝丝绒纤维的重量要起变化，其外形也随着变化。 据测试，宝丝绒吸湿后，纤维的 体积增大，纤维膨胀，其横截面积的增加大于 纤维径向的增长，即纤维的直径比长度增加得多，宝丝绒吸湿达到最高点时， 横截面可增加2 8 %，而长度仅增加 1 . 5 %0 ( 2 )对机械性能的影响 根据测试，宝丝绒纤维的强度是随着回潮率的增加而下降的，在湿润状态 下，宝丝绒的断裂伸长比干宝丝绒增长 8 0 % - 1 0 0 %，即增加将近一倍。宝丝绒 纤维的表面摩擦系数是随着回潮率增加而变大的，在湿润状态下的宝丝绒摩擦 效应比 干宝丝绒大得多。可以推断，