第1-2讲纺织纤维分类与特点

1、一、棉n棉花属锦葵科的棉属。棉苗棉田棉花棉苞棉花棉包棉纱线1、棉的分类：n按棉花的品种分：陆地棉、海岛棉、亚洲棉、非洲棉；n按棉花的初加工分：皮辊棉、锯齿棉；n按原棉的色泽分：白棉、黄棉、灰棉。2、棉的形态特征n纵向：具有天然转曲，可见中腔。成熟度不同，形态和可纺性不同。n截面：正常成熟的棉纤维横截面呈腰园形，并可见中腔，未成熟的纤维横截面呈扁环状，胞壁薄，中腔长，过成熟的纤维截面呈近圆形，中腔园而小。纤维截面形状随成熟程度不同而不同3、棉纤维的化学组成n成熟棉的主要成分是纤维素。n纤维素是天然高分子化合物；n其化学结构式为： (C6H10O5)n n=6000-110004、棉纤维的主要化学

2、性质n酸对棉纤维的作用：酸对纤维素大分子中苷键的水解起催化作用，使聚合度降低；n碱对棉纤维的作用：碱作用时，棉将起氧化催化作用。n总之，棉耐碱不耐酸。n丝光棉：利用18%-25%的浓碱对棉布进行处理时，可使棉纤维截面饱满，可提高棉纤维强度，提高吸收染料、水分的能力，改善织物的光泽和尺寸稳定性。二、羊毛绵羊毛n羊毛是人类在纺织上很早利用的天然纤维之一。n羊毛纤维柔软而富有弹性，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢绒，绒线、毛毯、毡呢等生活用和工业用品，其衣料具有手感丰满，保暖性好，穿着舒适等特点。羊毛在纺织上狭义常专指绵羊毛。 1、分子结构n羊毛是由许多种氨基酸缩合而成的链状大分子。n其中除了脯

3、氨酸之外，其通式如下：H2NCCOOHHR式中R为一组原子团，不同的氨基酸的R基具有不同的分子结构。氨基酸缩合后的大分子的基本形式如下： NCCNCCNCCHHR2OHHR1OHHR3On由上式显然可以看出，它是每种氨基酸缩掉一个分子的水后所形成的链状大分子。式中的R、R、RRn分别表示不同氨基酸的基。2、羊毛的形态结构n羊毛纤维是由覆盖在毛干外部的鳞片层，组成羊毛实体主要部分的皮质层和在毛干中心不透明的髓质层组成。n羊毛纤维外观呈天然卷曲；n其截面呈近圆形。羊毛纤维的纵向截面:羊毛纤维的横截面:鳞片层鳞片层n羊毛的鳞片层是由许多个鳞片相互交叠、粘着而成的，每个鳞片为一个单细胞。n鳞片与鳞片之

4、间由细胞间质（CMC）粘结。 n鳞片层紧贴着毛纤维的皮质层，以保护毛纤维免于受到化学的、空气的、阳光的和机械的损害作用。鳞片角质的结实性和化学成分是鳞片所以具有保护作用的主要原因。皮质层皮质层 n羊毛的皮质层是羊毛纤维的主体即毛干。 n羊毛皮质层不但是组成毛纤维的最基本的物质，也是决定毛纤维的化学、物理和机械性质的主要部分。髓质层髓质层 n羊毛的髓质层是结构疏松、充满空气的薄壁细胞，其中存在原生质的沉积物、色素和一些低分子物。结构脆、松，强力和伸长性较差。3、羊毛的分类n按纤维组织结构分类：细绒毛、粗绒毛、粗毛、发毛、两型毛、死毛；n按取毛后原毛的形状分：被毛、散毛、抓毛；n按纤维类型分：同质

5、毛、异质毛；n按剪毛季节分：春毛，秋毛。羊毛的形态特征：n截面呈近圆形，越细越圆，纵向有方向性排列的鳞片，具有天然卷曲，粗毛中可见不规则髓腔。 甘肃夏河牧民剪羊毛4、羊毛的缩绒性n由于羊毛表面鳞片的运动具有定向性摩擦效应，纤维始终保持根端向前蠕动，致使集合体中纤维紧密纠缠。处理方法：n氧化法（降解法）：使羊毛鳞片变形，降低摩擦效应，减少纤维单向运动和纠缠能力；n树脂法（添加法）：在羊毛上涂以树脂薄膜，减少或消除纤维间的摩擦效应。5、羊毛的化学性质n水：羊毛角蛋白不溶解于冷水，但可使纤维膨化，干燥后羊毛则会复原，但当处于110度以上的水中时，羊毛会遭到破坏，200度时几乎全部溶解。n酸：弱酸或低

6、浓度的强酸对羊毛不会构成破坏，短时间在硫酸作用下也不会损坏，但长时间会遭到破坏。n碱：对角肮的作用是剧烈的，在煮沸的NaOH溶液中（3%以上浓度）使羊毛全部溶解，表现出不耐碱。n氧化物：对羊毛是有损伤的，当浓度不高时，注意控制可用来漂白羊毛。n霉蛀性：耐霉菌，但不耐虫蛀。n有机溶剂，耐一般的有机溶剂。三、天然丝n天然丝是蚕吐丝而得到的天然蛋白质纤维；n蚕分家蚕（桑蚕）和野蚕（柞蚕）。1、蚕丝的性能n蚕丝是高级的纺织原料，有较好的强伸度，纤维细而柔软，平滑，富有弹性，光泽好，吸湿性好。n采用不同组织结构，丝织物可以轻薄似纱，也可厚实丰满。n柞蚕丝具有坚牢、耐晒、富有弹性、滑挺等优点。2、蚕丝的形

7、成：n蚕丝是由蚕体内绢丝腺分泌出的丝依凝固而成的。吐出的丝则结成茧，对于一粒茧来说，可分为茧衣、茧层，蛹衬三个部分；n茧衣与蛹衬的丝细度细、强度小，适于绢纺；n茧层为茧的主体，丝的质量最好。3、蚕丝的形态结构n蚕丝是由两根单丝平行粘合而成的。n蚕丝的横截面形状呈半椭圆形或略成三角形。蚕丝的横截面蚕丝的纵向纵截面横截面四、麻纤维n麻纤维的使用在我国已有几千年的历史，最在公元前4000年前就开始采用苎麻纤维作为纺织原料（中国草），埃及人利用亚麻纤维纤维已有8000年的历史，麻的应用要比棉早得多，而且麻纺设备与毛纺设备比较接近。 1、麻纤维n它有韧皮纤维和叶纤维两大类，所以麻纤维是韧皮纤维和叶纤维的

8、总称。韧皮纤维：双子叶植物茎的韧皮层内部丛生成束的纤维。如： 苎麻、亚麻、黄麻、大麻、苘麻、荨麻、罗布麻等。n叶纤维：单子叶植物的叶鞘和叶身内的维管束纤维，如剑麻、蕉麻、菠萝麻等。 n韧皮纤维中的苎麻、亚麻是优良的麻种，其纤维没木质化，强度高，伸长小，柔软细长，可纺性能好，是织造夏季衣料的良好材料。用它们织成的织物挺括，吸汗，不贴身，透气，凉爽。2、横截形态特征 n苎麻：横截面呈腰园形，有中腔，胞壁上有裂纹。亚麻和黄麻的横截面呈多角形（五或六角）边有中腔，（以上是单纤维） 。纵向形态特征 n苎麻：比较平直，有横节，竖纹亚麻：细长的两端封闭的尖状体，表面比较平滑但有横向裂节。黄麻：单纤维细胞为（

9、多角形）长管状，两端渐细成封闭钝角，表面光滑，无扭曲有光泽。 n横节是麻类纤维的特征之一 。苎麻纵截面苎麻的横截面3、麻的性质：n常用的亚麻和苎麻，其吸湿性比棉好，热分解点高（200摄氏度）耐日晒，但大都比较粗硬，不太柔软，与棉的化学性质类似。化 学 纤 维化学纤维是指以天然的或合成的高分子化合物为原料，经过化学方法及物理加工制成的纤维。1. 分类分类n（1）按高聚物的来源分）按高聚物的来源分n再生纤维再生纤维：是以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维。n合成纤维合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后，经人工合成获得的

10、聚合物纺制成的化学纤维。（2）按内部组成分 n 聚酯纤维 （PET）：聚对苯二甲酸乙二酯纤维，商品名为涤纶；n 聚酰胺纤维（PA）：商品名为锦纶；n 聚丙烯腈纤维（PAN）：商品名为腈纶；n 聚乙烯醇缩甲醛纤维（PVA）：商品名为维纶；n 聚丙烯纤维（PP）：商品名为丙纶；n 聚氯纤维：商品名为氯纶；n 聚乙烯纤维。（3）按形态结构分：n 长丝：化学纤维加工的到的连续丝条，不经过切断工序的称之。又分为单丝、复丝与变形丝。n 短纤维：化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短纤维。n 异形纤维：是指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。n 复合纤维：由两种及两种以上聚合物，

11、或具有不同性质的同一 聚合物，经复合纺丝法纺制成的化学纤维。分并列型、皮芯型和海岛芯等。n 超细纤维：指单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。2.化学纤维的制造化学纤维的制造n一般经历三个过程： 纺丝液的制备纺丝后加工（1）纺丝液的制备）纺丝液的制备 n熔体法：将高聚物加热到熔点以上，使其熔融成较稳定的粘性流动的纺丝熔体。如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。因：熔融温度分解温度 n溶液法：用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的纺丝液。如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。因：熔融温度分解温度（2）纺丝）纺丝 n熔体纺丝： 使熔融的成纤高聚物熔体从喷丝头细孔中喷出在周围空气中（或水中）冷却凝固成丝的

12、方法。优点：过程简单、纺丝速度高。 溶液纺丝：na.湿法纺丝：将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液，将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条。例：粘胶、腈纶。特点：喷丝孔数多、速度慢。nb.干法纺丝：将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液，将纺丝液从喷丝孔中压出后射入热空气中，溶剂挥发，聚合体凝固成丝条。例：维纶、醋酯纤维。特点：质量好、成本高、易污染环境（较少采用）。 3、常见化纤特性简述（普通纤维）n（1） 粘胶（吸湿易染）：粘胶（吸湿易染）：n是人造纤维素纤维，由溶液法纺丝制得，由于纤维芯层与外层的凝固速率不一致，形成皮芯结构横截面切片可明显看出。n粘胶是普通化纤中吸湿最强的，染

13、色性很好，穿着舒适感好，粘胶弹性差，湿态下的强度，耐磨性很差，所以粘胶不耐水洗，尺寸稳定性差。比重大，织物重，耐碱不耐酸。n用途广泛，几乎所有类型的纺织品都会用到它，如长丝作衬里、美丽绸、旗帜、飘带、轮胎帘子线等；短纤维作仿棉、仿毛、混纺、交织等 （2） 涤纶（挺括不皱）：n强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀，耐酸不耐碱，耐光性很好（仅次于腈纶），曝晒1000小时，强力保持60-70%，吸湿性很差，染色困难，织物易洗快干，保形性好。“洗可穿”n用途较广：长丝常作为低弹丝，制作各种纺织品；短纤：棉、毛、麻等均可混纺，工业上：轮胎帘子线，渔网、绳索，滤布，缘绝材料等。是目前化纤中用量最大的。（3

14、） 锦纶（结实耐磨）：n最大特点是结实耐磨，是最优的一种。n密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性也很好，耐碱不耐酸n最大缺点是耐日光性不好，织物久晒就会变黄，强度下降，吸湿也不好，但比腈纶，涤纶好。n用途：长丝，多用于针织和丝绸工业；短纤，大都与羊毛或毛型化纤混纺，作华达呢，凡尼丁等。工业：帘子线和渔网，也可作地毯，绳索，传送带，筛网等。（4） 腈纶（膨松耐晒）：n腈纶的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。n耐日光性与耐气候性很好（居第一位），吸湿差，染色难。n纯粹的丙烯腈纤维，由于内部结构紧密，服用性能差，所以通过加入第二，第三单体，改善其性能，第二单体改善：弹性和手感，第三单体改善染色性。n用途：主要作民用，可纯纺也可混纺，制成多种毛料、毛线、毛毯、运动服也可：人造毛皮、长毛绒，膨体纱，水龙带，阳伞布等。（5） 维纶（价廉耐用）：n最大特点是吸湿性大，合成纤维中最好的，号称“合成棉花”。强度比锦、涤差，化学稳定性好，不耐强酸，耐碱。耐日光性与耐气候性也很好，但它耐干热而不耐湿热（收缩）弹性最差，织物易起皱，染色较差，色泽不鲜艳