常用纺织纤维结构和性能

常用纺织纤维结构和性能第1页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章常用纺织纤维的结构和主要性能

(Structureandpropertiesoftextilefibers)第一节纤维素纤维的结构和主要性能一、天然纤维素纤维(naturalcellulosicfibers)（一）棉纤维(cotton)1、形态结构横向：腰圆形，有中腔纵向：天然转曲的扁平带状第2页，共70页，2023年，2月20日，星期四第3页，共70页，2023年，2月20日，星期四2、棉纤维主要成分(maincomponent)初生胞壁

是棉纤维的外层,是在细胞延长阶段形成的，它又分为两层.1、角皮层(外层)：是棉纤维极薄的最外层

作用：保护棉纤维

组成：蜡状物质和果胶物质

形态：极薄的薄膜2、初生胞壁(内层)：厚约0.1-0.2微米，也是较薄的一层

作用：内装原生质

组成：主体是纤维素，但含较多杂质

形态：管状薄壁，取向度低

特性：溶胀小初生胞壁对印染的影响:

果胶、蜡质影响吸湿性，在精练、漂白过程中将被破坏或去除。第4页，共70页，2023年，2月20日，星期四

次生胞壁

是棉纤维的主体部分，约占纤维部量的90%以上，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。

作用：棉纤维的主体，决定棉纤维主要性质

组成：主要是纤维素

形态：

纵向：原纤网状组织横向：日轮(25～40层)

第5页，共70页，2023年，2月20日，星期四胞腔

(lumen)

形态：中空

组成：原生质残渣（沉积在纤维内壁上)、

蛋白质，矿物盐，色素，…

染色通道

第6页，共70页，2023年，2月20日，星期四棉纤维主要成分(maincomponent)第7页，共70页，2023年，2月20日，星期四3、纤维素大分子的化学结构式

(chemicalstructuralformula)葡萄糖剩基以甙键反转１８０°相连而成的纤维素纤维素分子式：（C6H10O5)n葡萄糖剩基----羟基：能与金属反应，发生氧化反应、与无机酸反应、酯化、醚化反应，可形成氢键

----苷键：对碱稳定性高，在酸中易水解第8页，共70页，2023年，2月20日，星期四第9页，共70页，2023年，2月20日，星期四4、超分子结构(supramolecularstructure)结晶度天然棉纤维70%，麻90%、粘胶纤维30%-40%取向度螺旋角越小，取向度越高。棉螺旋角为20o~35o，麻为6~8o，粘胶为34o麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低第10页，共70页，2023年，2月20日，星期四5、化学性质(chemicalproperty)（1）吸湿和溶胀(absorptionandswell)采用回潮率和含水率两项指标测试第11页，共70页，2023年，2月20日，星期四第12页，共70页，2023年，2月20日，星期四（2）耐酸性(acid-resistant)：遇强酸水解应用：蝉翼纱，烂花布烂花布：涤棉包芯纱织物通过与有花纹的酸滚筒接触后制得的半透明织物第13页，共70页，2023年，2月20日，星期四苷键水解第14页，共70页，2023年，2月20日，星期四第15页，共70页，2023年，2月20日，星期四（3）耐碱性(alkali-resistant)：遇碱膨化

应用(application)：丝光(mercerization)

碱缩NaOH无张力(松弛)

有张力FF碱缩丝光第16页，共70页，2023年，2月20日，星期四第17页，共70页，2023年，2月20日，星期四第18页，共70页，2023年，2月20日，星期四（4）纤维素的氧化：生成（含醛基、羰基、羧基）一系列氧化纤维素第19页，共70页，2023年，2月20日，星期四第20页，共70页，2023年，2月20日，星期四

氧化纤维素的特点：有潜在损伤潜在损伤：经碱处理后纤维强力大幅下降纤维素在碱存在下易氧化脆损：高温碱煮时应尽量避免与空气接触氧化剂漂白必须严格控制工艺条件第21页，共70页，2023年，2月20日，星期四（5）酯化、醚化反应第22页，共70页，2023年，2月20日，星期四（二）麻纤维第23页，共70页，2023年，2月20日，星期四麻纤维的化学组成

（苎麻为例）纤维素：57-80%半纤维素：12-17%木质素：苎麻08-1.5%，亚麻2.5-5%，黄麻10-13%果胶：1-5.7%蜡质：0.3-1.8%灰分：0.5-5%第24页，共70页，2023年，2月20日，星期四麻纤维特性吸湿、放湿速率快、缩水大纤维较硬，回弹性较好，织物易皱折强力高、模量大，不耐磨结晶度、取向度高，染色性能差第25页，共70页，2023年，2月20日，星期四麻纤维形态特征：横向腰圆形有中腔，纵向柱状有横节、竖纹

（苎麻、亚麻图片）第26页，共70页，2023年，2月20日，星期四第27页，共70页，2023年，2月20日，星期四其它纤维素纤维：木棉、椰子纤维第28页，共70页，2023年，2月20日，星期四第29页，共70页，2023年，2月20日，星期四二、再生纤维素纤维

(一）普通粘胶纤维第30页，共70页，2023年，2月20日，星期四第31页，共70页，2023年，2月20日，星期四第32页，共70页，2023年，2月20日，星期四粘胶纤维形态结构第33页，共70页，2023年，2月20日，星期四粘胶化学结构和超分子结构第34页，共70页，2023年，2月20日，星期四普通粘胶纤维的性能湿态断裂强力低易变形吸湿性大能在浓烧碱作用下溶胀、溶解（不能进行丝光处理）不需精炼、漂白处理染色性能与棉相似第35页，共70页，2023年，2月20日，星期四铜氨纤维

1.原料：木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒（主要）溶在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中2.结构与性能：圆型截面、全皮层、不完全透明柔软（比粘胶好），光泽柔和（圆截面）吸湿接近粘胶染色好湿强高于粘胶工艺复杂（比粘胶）第36页，共70页，2023年，2月20日，星期四（二）高湿模量粘胶纤维1、富强纤维形态结构：接近圆形或全芯层结构第37页，共70页，2023年，2月20日，星期四化学结构和超分子结构聚合度：500-600结晶度：45-50%晶粒大：导致耐磨性差取向度高有原纤化现象：易产生毛羽第38页，共70页，2023年，2月20日，星期四性能干、湿态断裂强度高尺寸稳定性好对碱稳定性好，可进行丝光处理耐磨性差第39页，共70页，2023年，2月20日，星期四2、Modal纤维

干、湿强度比普通粘胶纤维高25-30%棉的柔软、丝的光泽、超强的滑爽感抗皱性差环境污染小不会产生原纤化第40页，共70页，2023年，2月20日，星期四（三）天丝（Tencel,Lycell)皮芯结构干、湿强度大尺寸稳定性好有原纤化现象生产过程对环境无公害吸湿透气好染色好,具生物降解性悬垂性好弹性好缩水小目前世界上唯一集合成纤维和天然纤维优点于一体的新型纤维第41页，共70页，2023年，2月20日，星期四（四）竹纤维竹原纤维竹浆纤维第42页，共70页，2023年，2月20日，星期四竹原纤维形态结构、分子结构横截面：扁平形或三角形，有中腔有横节、沟槽、裂缝、空洞结晶度71%竹浆纤维：与粘胶相似，皮芯结构不明显，结晶度小于竹原纤维第43页，共70页，2023年，2月20日，星期四竹原纤维性能吸湿、透气、快干性抗菌、除臭抗紫外第44页，共70页，2023年，2月20日，星期四第二节蛋白质纤维的结构和主要性能羊毛蚕丝大豆蛋白纤维第45页，共70页，2023年，2月20日，星期四蛋白质：基本组成单位：氨基酸由大量氨基酸以一定顺序首尾联接形成的多肽蛋白质的两性性质：分子末端含有氨基和羧基，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团等电点：调节pH，使蛋白质分子上正、负离子数目相等，此时的pH值为等电点。羊毛：4.2-4.8蚕丝：3.5-5.2第46页，共70页，2023年，2月20日，星期四一、羊毛纤维的结构和主要性能1、羊毛的组成：角蛋白羊脂羊汗沙土植物性杂质第47页，共70页，2023年，2月20日，星期四羊毛的形态结构纵向：天然卷曲的圆柱状，表面有鳞片横向：近似圆形，可分为鳞片层，皮质层和髓质层第48页，共70页，2023年，2月20日，星期四3、羊毛的性质1.保暖2.吸湿透气为天然纤维之最：纤维含亲水基团,COOH--,

-NH2–OH3.弹性好：表面有卷曲4.光泽柔和：每一根纤维表面鳞片有漫射现象5.缩水：热水、碱性、机械外力强时缩水很大6.耐酸性：耐弱酸，不耐强酸7.耐碱性差：碱作用变黄第49页，共70页，2023年，2月20日，星期四羊毛的性质9.对氧化剂较敏感：漂白（过氧化氢），防缩处理（次氯酸钠）10.耐热性较差：干热小于70℃，大于100℃，变脆、泛黄11.水和蒸汽作用：水80-110℃，蒸汽100-115℃以上，损伤明显

第50页，共70页，2023年，2月20日，星期四其它动物毛

1.山羊绒：Cashmere“开士米”长度：30-40mm细度：15-16μm

2.马海毛：（Mohair）：土耳其的安哥拉产的山羊毛。长度120-150mm，细度10-90μm（1）光泽强，环状鳞片几乎贴在表面上（2）无卷曲（3）不易缩水（4）强度高（5）弹性优良

3.兔毛：细度：10-15μm，长度25-45mm（1）软、细、短，强力低（2）平波卷曲、抱合力差、兔毛多掉毛,一般与羊毛混纺（3）髓腔大，易脆断第51页，共70页，2023年，2月20日，星期四山羊绒、马海毛、兔毛第52页，共70页，2023年，2月20日，星期四二、蚕丝的结构和主要性能1、组成：丝素丝胶色素蜡质无机物第53页，共70页，2023年，2月20日，星期四分子结构和组成：由多种α氨基酸剩基以酰胺键联结构成的长链大分子蚕丝由丝素和丝胶两种蛋白质组成第54页，共70页，2023年，2月20日，星期四丝素的性质耐热性：较好，120℃，2h，强力无变化保暖性：好于棉、麻、毛溶胀、溶解性：在水中溶胀，不溶解耐有机酸和弱无机酸，不耐强无机酸：单宁酸增重、酸缩耐碱性差：强碱损伤丝素，弱碱无损丝素氧化剂和还原剂作用：含氯氧化剂损伤丝素，还原剂无明显损伤，漂白第55页，共70页，2023年，2月20日，星期四丝胶的性质吸湿性高于丝素：支化程度比丝素高，极性基团含量高在水中溶胀、溶解弱碱脱胶第56页，共70页，2023年，2月20日，星期四第三节合成纤维的结构和主要性能一、涤纶的结构和主要性能化学组成：聚对苯二甲酸乙二酯不含亲水性基团，只有极性很小的酯基酯基的存在使分子具有一定的化学反应能力第57页，共70页，2023年，2月20日，星期四形态结构普通PET：光滑圆柱形异形截面：十字花形、三角形、三叶形、凸形第58页，共70页，2023年，2月20日，星期四涤纶性能洗可穿性好强力高热稳定性好具有热塑性，可做百褶裙抗熔性较差，遇烟灰、火星易形成孔洞易起静电、易起球不耐碱耐酸、氧化剂、还原剂不发霉、不虫蛀第59页，共70页，2023年，2月20日，星期四二、锦纶的结构和主要性能学名：聚酰胺纤维国际上称nylon品种：锦纶6、锦纶66、锦纶11、锦纶610第60页，共70页，2023年，2月20日，星期四锦纶化学组成：锦纶6：聚己内酰胺纤维，由己内酰胺聚合而成锦纶66：聚己二酰己二胺纤维，由己二酸和己二胺聚合而成共同特点：大分子主链上都有酰胺基第61页，共70页，2023年，2月20日，星期四锦纶形态结构：纵向：光滑、无条痕普通锦纶异形锦纶第62页，共70页，2023年，2月20日，星期四锦纶性质：耐磨性六大纶中最好耐日晒差：强力下降、变黄耐热性较差：100℃以上，强力损失严重；150℃，5h，变黄、收缩耐碱、耐还原剂耐酸性和耐氧化剂性能较差：酸催化大分子降解，氧化剂漂白后易泛黄第63页，共70页，2023年，2月20日，星期四三、腈纶的结构和主要性能化学组成：第一单体：丙烯腈（85%），对化学、物理、机械性能起主要作用第二单体：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯，改善手感、弹性第三单体：丙烯黄酸钠，改善染色性能第64页，共70页，