第1-2講紡織纖維分類和特點

1、一、棉n棉花屬錦葵科的棉屬。棉苗棉田棉花棉苞棉花棉包棉紗線1、棉的分類：n按棉花的品種分：陸地棉、海島棉、亞洲棉、非洲棉；n按棉花的初加工分：皮輥棉、鋸齒棉；n按原棉的色澤分：白棉、黃棉、灰棉。2、棉的形態(tài)特征n縱向：具有天然轉(zhuǎn)曲，可見中腔。成熟度不同，形態(tài)和可紡性不同。n截面：正常成熟的棉纖維橫截面呈腰園形，并可見中腔，未成熟的纖維橫截面呈扁環(huán)狀，胞壁薄，中腔長，過成熟的纖維截面呈近圓形，中腔園而小。纖維截面形狀隨成熟程度不同而不同3、棉纖維的化學(xué)組成n成熟棉的主要成分是纖維素。n纖維素是天然高分子化合物；n其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為： (C6H10O5)n n=6000-110004、棉纖維的主要化學(xué)

2、性質(zhì)n酸對棉纖維的作用：酸對纖維素大分子中苷鍵的水解起催化作用，使聚合度降低；n堿對棉纖維的作用：堿作用時，棉將起氧化催化作用。n總之，棉耐堿不耐酸。n絲光棉：利用18%-25%的濃堿對棉布進(jìn)行處理時，可使棉纖維截面飽滿，可提高棉纖維強度，提高吸收染料、水分的能力，改善織物的光澤和尺寸穩(wěn)定性。二、羊毛綿羊毛n羊毛是人類在紡織上很早利用的天然纖維之一。n羊毛纖維柔軟而富有彈性，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢絨，絨線、毛毯、氈呢等生活用和工業(yè)用品，其衣料具有手感豐滿，保暖性好，穿著舒適等特點。羊毛在紡織上狹義常專指綿羊毛。 1、分子結(jié)構(gòu)n羊毛是由許多種氨基酸縮合而成的鏈狀大分子。n其中除了脯

3、氨酸之外，其通式如下：H2NCCOOHHR式中R為一組原子團(tuán)，不同的氨基酸的R基具有不同的分子結(jié)構(gòu)。氨基酸縮合后的大分子的基本形式如下： NCCNCCNCCHHR2OHHR1OHHR3On由上式顯然可以看出，它是每種氨基酸縮掉一個分子的水后所形成的鏈狀大分子。式中的R、R、RRn分別表示不同氨基酸的基。2、羊毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)n羊毛纖維是由覆蓋在毛干外部的鱗片層，組成羊毛實體主要部分的皮質(zhì)層和在毛干中心不透明的髓質(zhì)層組成。n羊毛纖維外觀呈天然卷曲；n其截面呈近圓形。羊毛纖維的縱向截面:羊毛纖維的橫截面:鱗片層鱗片層n羊毛的鱗片層是由許多個鱗片相互交疊、粘著而成的，每個鱗片為一個單細(xì)胞。n鱗片與鱗片之

4、間由細(xì)胞間質(zhì)（CMC）粘結(jié)。 n鱗片層緊貼著毛纖維的皮質(zhì)層，以保護(hù)毛纖維免于受到化學(xué)的、空氣的、陽光的和機械的損害作用。鱗片角質(zhì)的結(jié)實性和化學(xué)成分是鱗片所以具有保護(hù)作用的主要原因。皮質(zhì)層皮質(zhì)層 n羊毛的皮質(zhì)層是羊毛纖維的主體即毛干。 n羊毛皮質(zhì)層不但是組成毛纖維的最基本的物質(zhì)，也是決定毛纖維的化學(xué)、物理和機械性質(zhì)的主要部分。髓質(zhì)層髓質(zhì)層 n羊毛的髓質(zhì)層是結(jié)構(gòu)疏松、充滿空氣的薄壁細(xì)胞，其中存在原生質(zhì)的沉積物、色素和一些低分子物。結(jié)構(gòu)脆、松，強力和伸長性較差。3、羊毛的分類n按纖維組織結(jié)構(gòu)分類：細(xì)絨毛、粗絨毛、粗毛、發(fā)毛、兩型毛、死毛；n按取毛后原毛的形狀分：被毛、散毛、抓毛；n按纖維類型分：同質(zhì)

5、毛、異質(zhì)毛；n按剪毛季節(jié)分：春毛，秋毛。羊毛的形態(tài)特征：n截面呈近圓形，越細(xì)越圓，縱向有方向性排列的鱗片，具有天然卷曲，粗毛中可見不規(guī)則髓腔。 甘肅夏河牧民剪羊毛4、羊毛的縮絨性n由于羊毛表面鱗片的運動具有定向性摩擦效應(yīng)，纖維始終保持根端向前蠕動，致使集合體中纖維緊密糾纏。處理方法：n氧化法（降解法）：使羊毛鱗片變形，降低摩擦效應(yīng)，減少纖維單向運動和糾纏能力；n樹脂法（添加法）：在羊毛上涂以樹脂薄膜，減少或消除纖維間的摩擦效應(yīng)。5、羊毛的化學(xué)性質(zhì)n水：羊毛角蛋白不溶解于冷水，但可使纖維膨化，干燥后羊毛則會復(fù)原，但當(dāng)處于110度以上的水中時，羊毛會遭到破壞，200度時幾乎全部溶解。n酸：弱酸或低

6、濃度的強酸對羊毛不會構(gòu)成破壞，短時間在硫酸作用下也不會損壞，但長時間會遭到破壞。n堿：對角骯的作用是劇烈的，在煮沸的NaOH溶液中（3%以上濃度）使羊毛全部溶解，表現(xiàn)出不耐堿。n氧化物：對羊毛是有損傷的，當(dāng)濃度不高時，注意控制可用來漂白羊毛。n霉蛀性：耐霉菌，但不耐蟲蛀。n有機溶劑，耐一般的有機溶劑。三、天然絲n天然絲是蠶吐絲而得到的天然蛋白質(zhì)纖維；n蠶分家蠶（桑蠶）和野蠶（柞蠶）。1、蠶絲的性能n蠶絲是高級的紡織原料，有較好的強伸度，纖維細(xì)而柔軟，平滑，富有彈性，光澤好，吸濕性好。n采用不同組織結(jié)構(gòu)，絲織物可以輕薄似紗，也可厚實豐滿。n柞蠶絲具有堅牢、耐曬、富有彈性、滑挺等優(yōu)點。2、蠶絲的形

7、成：n蠶絲是由蠶體內(nèi)絹絲腺分泌出的絲依凝固而成的。吐出的絲則結(jié)成繭，對于一粒繭來說，可分為繭衣、繭層，蛹襯三個部分；n繭衣與蛹襯的絲細(xì)度細(xì)、強度小，適于絹紡；n繭層為繭的主體，絲的質(zhì)量最好。3、蠶絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)n蠶絲是由兩根單絲平行粘合而成的。n蠶絲的橫截面形狀呈半橢圓形或略成三角形。蠶絲的橫截面蠶絲的縱向縱截面橫截面四、麻纖維n麻纖維的使用在我國已有幾千年的歷史，最在公元前4000年前就開始采用苧麻纖維作為紡織原料（中國草），埃及人利用亞麻纖維纖維已有8000年的歷史，麻的應(yīng)用要比棉早得多，而且麻紡設(shè)備與毛紡設(shè)備比較接近。 1、麻纖維n它有韌皮纖維和葉纖維兩大類，所以麻纖維是韌皮纖維和葉纖維的

8、總稱。韌皮纖維：雙子葉植物莖的韌皮層內(nèi)部叢生成束的纖維。如： 苧麻、亞麻、黃麻、大麻、苘麻、蕁麻、羅布麻等。n葉纖維：單子葉植物的葉鞘和葉身內(nèi)的維管束纖維，如劍麻、蕉麻、菠蘿麻等。 n韌皮纖維中的苧麻、亞麻是優(yōu)良的麻種，其纖維沒木質(zhì)化，強度高，伸長小，柔軟細(xì)長，可紡性能好，是織造夏季衣料的良好材料。用它們織成的織物挺括，吸汗，不貼身，透氣，涼爽。2、橫截形態(tài)特征 n苧麻：橫截面呈腰園形，有中腔，胞壁上有裂紋。亞麻和黃麻的橫截面呈多角形（五或六角）邊有中腔，（以上是單纖維） ?？v向形態(tài)特征 n苧麻：比較平直，有橫節(jié)，豎紋亞麻：細(xì)長的兩端封閉的尖狀體，表面比較平滑但有橫向裂節(jié)。黃麻：單纖維細(xì)胞為（

9、多角形）長管狀，兩端漸細(xì)成封閉鈍角，表面光滑，無扭曲有光澤。 n橫節(jié)是麻類纖維的特征之一 。苧麻縱截面苧麻的橫截面3、麻的性質(zhì)：n常用的亞麻和苧麻，其吸濕性比棉好，熱分解點高（200攝氏度）耐日曬，但大都比較粗硬，不太柔軟，與棉的化學(xué)性質(zhì)類似?；?學(xué) 纖 維化學(xué)纖維是指以天然的或合成的高分子化合物為原料，經(jīng)過化學(xué)方法及物理加工制成的纖維。1. 分類分類n（1）按高聚物的來源分）按高聚物的來源分n再生纖維再生纖維：是以天然聚合物為原料，經(jīng)過化學(xué)和機械方法制成的，化學(xué)組成與原高聚物基本相同的化學(xué)纖維。n合成纖維合成纖維：以石油、煤、天然氣及一些農(nóng)副產(chǎn)品等低分子作為原料制成的單體后，經(jīng)人工合成獲得的

10、聚合物紡制成的化學(xué)纖維。（2）按內(nèi)部組成分 n 聚酯纖維 （PET）：聚對苯二甲酸乙二酯纖維，商品名為滌綸；n 聚酰胺纖維（PA）：商品名為錦綸；n 聚丙烯腈纖維（PAN）：商品名為腈綸；n 聚乙烯醇縮甲醛纖維（PVA）：商品名為維綸；n 聚丙烯纖維（PP）：商品名為丙綸；n 聚氯纖維：商品名為氯綸；n 聚乙烯纖維。（3）按形態(tài)結(jié)構(gòu)分：n 長絲：化學(xué)纖維加工的到的連續(xù)絲條，不經(jīng)過切斷工序的稱之。又分為單絲、復(fù)絲與變形絲。n 短纖維：化纖在后加工中切斷成為各種長度規(guī)格的短纖維。n 異形纖維：是指經(jīng)一定幾何形狀（非圓形）噴絲孔紡制的具有特殊截面形狀的化學(xué)纖維。n 復(fù)合纖維：由兩種及兩種以上聚合物，

11、或具有不同性質(zhì)的同一 聚合物，經(jīng)復(fù)合紡絲法紡制成的化學(xué)纖維。分并列型、皮芯型和海島芯等。n 超細(xì)纖維：指單絲線密度較小的纖維，又稱微細(xì)纖維。2.化學(xué)纖維的制造化學(xué)纖維的制造n一般經(jīng)歷三個過程： 紡絲液的制備紡絲后加工（1）紡絲液的制備）紡絲液的制備 n熔體法：將高聚物加熱到熔點以上，使其熔融成較穩(wěn)定的粘性流動的紡絲熔體。如：滌綸、錦綸、丙綸、乙綸。因：熔融溫度分解溫度 n溶液法：用適當(dāng)?shù)娜軇⒏呔畚锶芙獬删哂幸欢ㄕ扯鹊募徑z液。如：粘膠纖維、醋酯纖維、腈綸、氯綸、維綸。因：熔融溫度分解溫度（2）紡絲）紡絲 n熔體紡絲： 使熔融的成纖高聚物熔體從噴絲頭細(xì)孔中噴出在周圍空氣中（或水中）冷卻凝固成絲的

12、方法。優(yōu)點：過程簡單、紡絲速度高。 溶液紡絲：na.濕法紡絲：將高聚物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┮耘涑杉徑z溶液，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴中凝固成絲條。例：粘膠、腈綸。特點：噴絲孔數(shù)多、速度慢。nb.干法紡絲：將高聚物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┮耘涑杉徑z溶液，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入熱空氣中，溶劑揮發(fā)，聚合體凝固成絲條。例：維綸、醋酯纖維。特點：質(zhì)量好、成本高、易污染環(huán)境（較少采用）。 3、常見化纖特性簡述（普通纖維）n（1） 粘膠（吸濕易染）：粘膠（吸濕易染）：n是人造纖維素纖維，由溶液法紡絲制得，由于纖維芯層與外層的凝固速率不一致，形成皮芯結(jié)構(gòu)橫截面切片可明顯看出。n粘膠是普通化纖中吸濕最強的，染

13、色性很好，穿著舒適感好，粘膠彈性差，濕態(tài)下的強度，耐磨性很差，所以粘膠不耐水洗，尺寸穩(wěn)定性差。比重大，織物重，耐堿不耐酸。n用途廣泛，幾乎所有類型的紡織品都會用到它，如長絲作襯里、美麗綢、旗幟、飄帶、輪胎簾子線等；短纖維作仿棉、仿毛、混紡、交織等 （2） 滌綸（挺括不皺）：n強度高、耐沖擊性好，耐熱，耐腐，耐蛀，耐酸不耐堿，耐光性很好（僅次于腈綸），曝曬1000小時，強力保持60-70%，吸濕性很差，染色困難，織物易洗快干，保形性好。“洗可穿”n用途較廣：長絲常作為低彈絲，制作各種紡織品；短纖：棉、毛、麻等均可混紡，工業(yè)上：輪胎簾子線，漁網(wǎng)、繩索，濾布，緣絕材料等。是目前化纖中用量最大的。（3

14、） 錦綸（結(jié)實耐磨）：n最大特點是結(jié)實耐磨，是最優(yōu)的一種。n密度小，織物輕，彈性好，耐疲勞破壞，化學(xué)穩(wěn)定性也很好，耐堿不耐酸n最大缺點是耐日光性不好，織物久曬就會變黃，強度下降，吸濕也不好，但比腈綸，滌綸好。n用途：長絲，多用于針織和絲綢工業(yè)；短纖，大都與羊毛或毛型化纖混紡，作華達(dá)呢，凡尼丁等。工業(yè)：簾子線和漁網(wǎng)，也可作地毯，繩索，傳送帶，篩網(wǎng)等。（4） 腈綸（膨松耐曬）：n腈綸的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。n耐日光性與耐氣候性很好（居第一位），吸濕差，染色難。n純粹的丙烯腈纖維，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，服用性能差，所以通過加入第二，第三單體，改善其性能，第二單體改善：彈性和手感，第三單體改善染色性。n用途：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運動服也可：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘布等。（5） 維綸（價廉耐用）：n最大特點是吸濕性大，合成纖維中最好的，號稱“合成棉花”。強度比錦、滌差，化學(xué)穩(wěn)定性好，不耐強酸，耐堿。耐日光性與耐氣候性也很好，但它耐干熱而不耐濕熱（收縮）彈性最差，織物易起皺，染色較差，色澤不鮮艷