1、纺织材料学多彩世界基础 2008-05-10 14:28:29 阅读 1512 评论 11 字号：大中小 订阅 第一章 绪论 1.1 特点 1.2 研究内容 1.3 纺织纤维的分类（普通纤维）1.4 纱线的分类 1.5 织物分类 1.6 纺织材料的发展 内容提要：本课程的地位、性质、特点、基本内容，纺织材料的概念及简要分类。重点难点：纺织工业的历史地位和发展趋势，学习方法，内容特点解决方法：采用举例、发散式教学法，努力提高学生的学习热情和对纺织业的正确认识。内容提要：本课程的地位、性质、特点、基本内容，纺织材料的概念及简要分类。重点难点：纺织工业的历史地位和发展趋势，学习方法，内容特点解决方法
2、：采用举例、发散式教学法，努力提高学生的学习热情和对纺织业的正确认识。说到纺织我们在座的应感到自豪，因为纺织品的出现标志着人类从原始时代而进入文明社会，但纺织业的飞速发展也只是近半个世纪的事，这当然也和其他科学的发展是分不开的（举例说明）。除了吃饭，穿衣则是最重要事情，衣服除完成蔽体御寒之外，还起到美化人民生活、促进社会文化发展的作用。今天的纺织品不光是用于衣着，它还应用于工业、农业、军事、航天、航海、交通、医疗卫生等诸多方面（举例说明，并结合当前的现状介绍在国民经济中的地。纺织材料是纺织原料及由其制得的半成品，制品的统称。一、特点 (一) 第一门纺织专业课，实用技术课，也是专业基础课。因我们
3、的生活离不开纺织，但对它又知之甚少，所以感到既熟悉又陌生，学起来挺有趣。无论在生产中还是在生活中都很实用的课程，实践性很强。涉及面广，体系庞大。 (二) 因果关系的多对应性。（举例说明）。(三) 定性描述多于定量描述。应当注意防止形而上学，坚持实践是检验真理的唯一标准。（举例说明）。(四) 主观评价与客观评价并存。结论的相对性、条件性。（举例说明） 二、研究内容 (一) 结构与性能的关系（通过石墨与金刚石的关系比较来说明大原则）1. 结构：纤维的结构：形成的特点，组织物质，内部大分排列形态，外观形态纱线的结构：纤维在纱中的配置和空间形态织物的结构：纱线在织物中的排列关系及本身的屈曲。2. 性能
4、：性能是结构的产物，结构决定性能工艺性能长度、细度、卷曲 物理性能热、光、电、吸湿 化学性能耐腐蚀（酸碱）机械性能拉、弯、磨、压 服用性能起毛起球、折皱、缩水 (二) 性能与工艺的关系 原料性能是我们制定工艺参数的依据，达到合理使用原料之目的，工艺是产生结构的手段，根据人们的需要，生产不同结构的产品，使之具有不同的性能。如果我们再仔细想一下，就会发现这种关系是互逆的，我们可根据原料的性能，采用不同的工艺，去开发它的新用途，也可根据用途的要求，涉及不同的产品，去选取不同的原料，或制造新原料。 (三) 测试技术、方法与标准原料的性能质量如何？产品的性能质量如何？怎样知道？怎样评定？一句话：通过检测
5、。采用一定的测试手段和方法，使用一定的仪器，取得我们所需要的指标。贸易经商，制定工艺，考核质量，科学研究，质量分析与控制，这些都需要指标和标准（企业标准，行业标准，国家标准，国际标准等）。不但要求使用标准、遵守标准，而且还要会制定、修订标准。三、纺织纤维的分类（普通纤维）纺织纤维的分类纤维，大家对此并不陌生，纤维是以细而长的特征的，不同用途的纤维，要求它具有不同的性能，作用纺织纤维，一般而必要的条件有两条：（1）具有一定的化学，物理，稳定性（固体）（2）具有一定的强度，柔曲性，可纺性，弹性和可塑性等。（一）按来源和组成分： 1、天然纤维 自然界生长形成的纤维（1 ）植物纤维（天然纤维素纤维）：
6、棉、麻（2 ）动物纤维（天然蛋白质纤维）：毛、蚕丝（唯一的天然长丝）（3 ）矿物纤维：石棉，（存在于地壳的岩层中，用于建筑和防火材料）大量用于纺织的是：棉、麻、毛、丝，这四种纤维棉纤维以柔软舒适为特点。产量最多，用途很广，除大量用于衣服、床单等生活用品之外，还可用于工业如作帆布，传送带，也可用作保温用的填充材料。麻纤维挺爽吸汗。其大多数品种用于制作绳牵、包装品（麻袋），少部分优良品种的纤维用于纺织，作衣服，装饰织物等。毛纤维具有非常好的手感、弹性、保暖性。其产量比棉要少得多，但却是优良的纺织原料，产品大多是高档的，只有毛纤维具有毡缩性能，是毡制品和地毯的上好原料。丝纤维轻滑亮丽暖。产量也不高，
7、也是高档原料。 2、化学纤维：以天然或合成高聚物为原料，经化学和机械加工而成的纤维。（1 ）人造纤维（再生纤维）是出现最早的化学纤维（man-made fibre），它以天然纤维素，蛋白质、无机物为原料加工而成。 人造纤维素纤维：粘胶、醋酯纤维、天丝 人造蛋白质：酪素，大豆纤维 人造无机纤维：玻璃纤维，金属纤维，碳纤维，陶瓷纤维（2 ）合成纤维涤纶 聚酯；锦纶 聚酰胺；腈纶 聚丙烯腈；维伦聚乙烯醇缩甲醛；丙纶聚丙烯；氨纶 聚氨酯。採用日本超細纖維(Acrylic Micro Fiber) 亚力克。，高吸水性新合纖材質具防蟎菌。可消除汗臭異味，及保暖柔軟細緻的特性，與寶寶粉嫩的皮膚做完美的呵護。
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9、芯纱、包缠纱）五、织物分类：（一）机织物（梭织物）；（二）针织物；（三）编结物；（四）非织造物；（五）其他：三向织物，多向织物，组合织物等（平面或立体）。六、纺织材料的发展根据现状介绍（注意激发学习热情，提高投身纺织科技的兴趣）作业： 1 纺织工业在国民经济、社会发展、人文文化中的地位和作用如何？ 2 试对纺织纤维做一简要分类。第二章 天然纤维素纤维内容提要：天然纤维素纤维（棉、麻）的分类；形态结构特征；主要性能的概念、指标，检验方法。重点难点：重点的形态结构和指标。指标体系及表述是难点。解决方法：建立清晰的概念，讲课速度放慢一些，对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标可采用螺旋
10、上升的方法教学。成熟度要讲透。 天然生成，以纤维素为主要组织物质的纤维。 也叫植物纤维，本章主要介绍棉、麻两大类。第一节 原棉原棉供纺织厂作纺纱原料等用的皮棉。皮棉籽棉经轧棉机加工，除去棉籽所得的纤维。籽棉从棉铃中拾取的带籽的棉瓣。衣分（率）皮棉重量占籽棉重量的百分率。剥桃棉从非自然开裂的棉铃中剥取的棉花。棉花棉植物种子上的纤维，籽棉和皮棉的统称。（有时亦做为棉植物，棉植物开的花的名称）一、原棉的种类 棉花在植物学上为：被子植物门，双子叶植物纲，锦葵目，锦葵科，棉属。棉属植物很多，但在纺织上有经济价值的裁培种目前只有四种。是一年生草本植物，多年生木本植物的木棉，目前主要用作纺织填料，救生圈、衣
11、类的浮力材料。（一）按棉花的品种分 1、亚洲棉（亦叫中棉）：是中国利用较早的天然纤维之一，已有 2000 多年，因纤维粗而短，又称粗绒棉，为一年生草本植物。种植面积很少，基本作为种子源保留。 2、非洲棉（草棉）：也是粗绒棉，主体长度 1625mm，平均宽度 2025mm，细度0.250.4tex。 3、陆地棉：纤维长而细，又称细绒棉，它产量较高，纤维长，品质好，是世界上的主要裁培种，我国的种植量占棉田总面积的 95%。主体长度 2333mm，平均宽度1820m，细度 0.150.2tex。 4、海岛棉：纤维特别细长，又称长绒棉。是棉纤维中品质最好的，可纺很细的纱，生产高档织物或特种工业用纱。为
12、世界次要裁培种，主体长度 3060mm，平均宽度1417m，细度 0.120.14tex。（二）按棉花的初步加工分 1、皮辊棉：用皮辊式轧棉机加工的皮棉。特点：皮棉是片状，含杂含短绒较多，长度整齐度较差，黄根较多，但纤维长度损伤少，轧工疵点少。 2、锯齿棉：用锯齿式轧棉机加工的质棉。特点：皮棉呈松散状，含杂含短绒罗少，长度较整齐。但损伤较长纤维，轧工疵点较多，含有棉结（束丝），带纤维籽屑。锯齿轧棉机产量高，细绒棉多用此方法（三）按原棉的色泽分 1、白棉：正常成熟，为纺用棉2、黄棉：霜黄棉。少量使用。 3、灰棉：雨灰棉，棉铃开裂时由于日照不足或雨淋，潮湿，霜等原因造成。很少用。 黄河流域棉区：最
13、大棉区，约占 50 二、棉纤维的形成，形态和结构（一）棉纤维的形成棉纤维是棉属植物种子表面生成的绒毛 种子纤维，它是胚珠表皮细胞经伸长加厚而成的，一根棉纤维就是一个植物单细胞。它的生长特点是：先伸长长度，然后充实加厚细胞壁。整个棉纤维的形成过程可分为三个时期。 1、伸长期： 2、加厚期： 3、转曲期：（用画图的方法，介绍生长特点，为下面的形态、结构内容做好铺垫）（二）形态特征 1、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。见 P24 图 1-3。2、截面：棉纤维沿长度方向截面的形状和面积都有很大变化。见 P24 表 1-4，P25 图1-4。纤维截面形状随成熟程度不同而不同，
14、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。总体形态特征如下图：（三）结构由于棉纤维生长过程中，纤维素每天淀积一层，所以，纤维由外向内许多同心层组成。大体可分为三个部分：见 P25 图 1-5。1、初生层：棉纤的外层，即在伸长期所长成的初生胞壁和外表皮。外表皮是一层蜡质与果胶。初生层胞壁呈原纤网状螺旋结构。厚约 0.1-0.2m。2、次生层：位于初生层的下面，占棉纤维的绝大部分，是棉纤维的主体。呈原纤变向螺旋结构。3、中腔：棉纤维停止生长后遗贸下来的空隙。在壁内面了附有原生质干燥后的固整残留物。在棉纤维横截面上，
15、次生胞壁在各部位处的结构显著不同，主要表现为堆砌密度的差异。如下图所示：A 区最密，B 区比 C 区密。这种结构上的纤维素对称型密度不匀堆砌状态称之为：双边结构，即两个最密点连成的直线两边密度是一大一小。（三）结构 由于棉纤维生长过程中，纤维素每天淀积一层，所以，纤维由外向内许多同心层组成。大体可分为三个部分：见 P25 图 1-5。1、初生层：棉纤的外层，即在伸长期所长成的初生胞壁和外表皮。外表皮是一层蜡质与果胶。初生层胞壁呈原纤网状螺旋结构。厚约 0.1-0.2m。2、次生层：位于初生层的下面，占棉纤维的绝大部分，是棉纤维的主体。呈原纤变向螺旋结构。3、中腔：棉纤维停止生长后遗贸下来的空隙
16、。在壁内面了附有原生质干燥后的固整残留物。在棉纤维横截面上，次生胞壁在各部位处的结构显著不同，主要表现为堆砌密度的差异。如下图所示：A 区最密，B 区比 C 区密。这种结构上的纤维素对称型密度不匀堆砌状态称之为：双边结构，即两个最密点连成的直线两边密度是一大一小。（三）结构 由于棉纤维生长过程中，纤维素每天淀积一层，所以，纤维由外向内许多同心层组成。大体可分为三个部分：见 P25 图 1-5。 1、初生层：棉纤的外层，即在伸长期所长成的初生胞壁和外表皮。外表皮是一层蜡质与果胶。初生层胞壁呈原纤网状螺旋结构。厚约 0.1-0.2m。 2、次生层：位于初生层的下面，占棉纤维的绝大部分，是棉纤维的主
17、体。呈原纤变向螺旋结构。 3、中腔：棉纤维停止生长后遗贸下来的空隙。在壁内面了附有原生质干燥后的固整残留物。在棉纤维横截面上，次生胞壁在各部位处的结构显著不同，主要表现为堆砌密度的差异。如下图所示：A 区最密，B 区比 C 区密。这种结构上的纤维素对称型密度不匀堆砌状态称之为：双边结构，即两个最密点连成的直线两边密度是一大一小。三、原棉的性能与检验 原棉的性能要通过检验才能知晓，从而确定原棉的质量。对商业贸易来讲，是按质论价的需要，对纺织厂来说，是为了充分掌握原棉的性能，达到合理使用原料，提高成纱质量（制定工艺参数）和产量，实现“优棉优价、优棉优用、粗粮细做、合理搭配、增强效益” 的目的。人们
18、通过多年的不断探索，不断实践，总结出了一套手感目测，仪器检验，单唛试纺三者相结合的综合检验方法，以全面了解原棉性能。三结合的具体内容：业务检验、物理性能（常规）检验、逐包检查及单唛试纺。（一）商业检验（业务检验）四项内容：品级、长度、水分、杂质疵点，检验突出一个快字。 1、品级检验：按成熟度、色泽特征、轧工质量将细绒棉分为七级，1 级最好，1-5 级为纺用棉。细绒棉分五级，一级最好。实物标准是最低标准。 2、长度检验：用手扯法来测定，以手扯长度为计价的依据，每 2mm 为一价格差。（误差由国家长度标准棉来校准） 3、水分检验：常用电阻式测湿仪快速测定。公定含水率 10%。 4、杂质疵点：收购以
19、时常用手工和目测法估算，或用纤维杂质分析机测定。杂质夹杂的非纤维性物质，如：泥纱，枝叶，棉籽，破籽，虫屎等。疵点原棉中含有的有害纺纱的纤维性物质，如，索丝，棉结，软籽表皮，带纤维籽屑，黄根等。在准确分析时，常用以下指标：原棉含杂率= （%） 反映制成率和质量 标准规定的公定含杂率：皮辊棉为 3% ，锯齿棉 2.5%。疵点用手拣的方法。取 1020g 代表性棉样，分类拣出各类疵点，计算含有粒数和重量百分数。疵点率= 100（%）疵点数= （粒/100g）疵点的详细分类见：教材第 63 页（二）物理性能检验（常规检验）用专门的仪器进行检验，在实验室内进行1、长度：（1 ）概念：伸直长度：伸直纤维两
20、端间的距离 自然长度：自然伸展时两端间的距离。相当于手扯长度。（2 ）长度分布与工艺的关系这种分布反映了原棉的长短及整齐度的高低。而长短与整齐度决定着成纱质量的好坏，生产效率的高低及工艺参数的制定。简述其关系（3 ）长度指标的测定： 长度测量意义重大，但为了反映整批原棉的长度全貌，用一个指标是不行的，只能多个指标综合表达，某一指标只代表某一长度特征。不同的测量方法各项长度指标的含义也不同，目前普遍使用的长度指标有以下几个。此处只介绍概念，具体计算在实验课解决。 主体长度；平均长度（注意“权” 的介绍）；品质长度（为什么叫品质长度）； 短绒率；均方差；变异系数。测量长度的仪器和方法很多，可根据不
21、同需要，不同场合来选用，这里简单介绍几种：（原理，所测结果） A、遂根测量基础方法 B、罗拉式长度分析仪（朱可夫长度仪）C、梳片式长度分析仪 D、光电长度仪（手扯长度仪，照影机） E、YG081 纤维长度分析仪（电容式）2、细度： （1 ）概念：纤维的直径或截面面积的大小。（2 ）细度与成纱质量。（3 ）细度指标： 由于直径无法正确表达棉纤维的粗细，而截面面积的测量费时费力，制做样片也较难，所以在实际工作中，我们常采用间接指标来达：由于历史的原因，形成了许多指标，我国目前规定细度法定计量单位为特克斯。特克斯：单位长度（1000 米）纤维的质量数（克）(分特克斯，符号含义) （特克斯） 旦尼尔：
22、 (旦 ) 公制支数： （公支）马克隆尼值 M：用马克隆尼气流仪测得的综合表达棉纤维细度与成熟度的指标。值越大，纤维越粗。（4 ）细度测定：（原理、指标）中段切断称重法（注意教材第 25 页图 1-4 的介绍） 气流仪法 其它方法： A：测长称重法（单根）；B 显微放大投影法（宽度、截面积）。3、成熟度：（1 ）概念：棉纤维细胞壁的加厚程度。越厚，成熟越高，这是棉纤维所独有的一个物理性能指标，是一个反映内在质量的综合指标。棉纤维的几乎所有性能都与它有密切关系。见教材第 23 页图 1-2。成熟程度与品种、生长条件的关系，成熟度的高低与纺纱工艺、成品质量的关系，请同学们自学。（2 ）成熟度的表达
23、 成熟度系数： ,（令 M=05 ，线性回归后得此式） 平均成熟度系数 未成熟纤维（百分率、含量）（3 ）成熟度的测量 中腔胞壁对比法：最基本的测试方法。（见教材第 51 页图 1-17） 偏振兴法： A、 偏光显微镜法：用干涉的颜色判别 B、偏光成熟度仪：成熟度不同偏振光透过率不同，得平均成熟度等数。 气流仪法 18%NaOH 膨胀法 4、强度：（1 ）概念：强力：纤维拉伸到断裂所需的外力。强度：拉断单位细度纤维所需的外力。（采用多根测量和束方式测量的原因、差异）（2 ）指标：（单纤维）断裂长度。单位是千米，但表示的是纤维的相对强弱。定义：自身重力等于纤维断裂强力时纤维所具的长度。 （千米）
24、（3 ）测量： 摆锤式（Y162）束纤维强力机（注意：实测值、真实值、断裂不同时性，学习一种思维方式） 卜氏强度机 斯特洛强力仪 单纤维强力仪5、天然转曲： 棉纤维的外形特征之一，转曲的存在，使抱合力增大，有利于纺纱，提高产品的质量。形成的原因主要在于：棉纤维生长发育过程中微原纤集体性沿纤维轴向的螺旋变向所致。其指标的应用和测量在企业中很少见。6、综合检验与可纺性能： 在纺织厂为了切实掌握原棉性能，搞好混配棉、工艺设计和操作管理，普遍采用手感目测、仪器检验，单唛试纺结合的方法。（1 ）手感目测：可结合评定和手扯花度来进行，通过人体感觉器官进行原棉性能检验，是一种快速面广的检验方式，但建立于长期
25、经验的基础上。如用手扯、手捏、手摸、耳听、鼻闻等。主要评价：长度及整齐度，强度，弹性，成熟度，色泽，抱合力，柔软性，杂质疵点及其他质量问题等。可在实验车间现场进行（逐包检验）它检验面广，快速代表性强，但人的主观影响大，一般无具体数据。（2 ）仪器检验：实验室专门仪器进行单项性测试，如长度、细度，结果准确，可靠、稳定（重观性好），人为因素少。但代表性较差，费时，且需专门仪器和经过训练的技术人员。（3 ）单唛试纺其结果可直接利用，可测得其它方法不能或无法检验的内容，试验成本高，费时费力，一般只在新品种投产时才做，现在有小型试纺机，可加工棉花 50g。三个方法各有长短，三者相结，可全面了解原棉特性。
26、7、其他性能：（1 ）物理性能 光学性能 热学性能 电学性能 密度 服用性能：优点：吸湿好，透气，保暖，抗溶，染色好。缺点：耐用差，抗皱免烫差，外观保持性差，易发霉，弹性差。（2）化学性能： 水的作用：不溶于水，但会膨胀，纵：1-2%，横 40-45% 酸的作用：酸会使纤维素水解，或发生酯化反应，对棉纤维的破坏能力，随强解，浓度，时间，温度的变化而变化。不耐酸。 碱的作用：纤维在碱中很稳定，不会被破坏，当钠浓度达 10%以上，才发生膨胀，此时若施加强力，则纤维会出现丝光一丝光外观，但当有氧或空气存在时，碱会使纤维发生氧化反应，而逐步降解破坏。可利用碱的这些特殊作用机理对棉纤维进行变性处理：如提
27、高强度，吸湿少，染色少，光泽和尺寸稳定性。 氧化剂的作用：氧化剂会使纤维素发生降解破坏，特别在碱性条件下更严重。 微生物的作用：在潮湿条件下，微生物极易繁殖，他们会分泌出纤维酶和酸，使纤维变质变色而破坏。 有机溶剂的作用：不溶于一般溶剂，但会与有些有机酸发生酯化，酢化反应。具体见教材第 3031 页的反应式。第二节 麻纤维一、 麻纤维的种类 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。属于麻类的植物品种相当多
28、，用于纺织的有十多种。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。黄麻、大麻、洋麻等纤维较粗，且短，适宜于包装材料：麻袋、麻绳等。对于叶纤维来讲，经济上有实用价值的品种主要为：剑麻和蕉麻，这类纤维比较粗硬，也称硬质纤维，因纤维细胞壁已木质化，长度较长，伸长小，强度好，耐腐蚀，耐海水浸泡，常用于做航船和矿井用的绳缆，也可编粗麻袋或包装用布，合成纤维的出现，麻制缆绳正逐渐被取代，此类纤维在纺织上几乎不用，所以这里就不做进一步的介绍了。麻纤维的使用在我国已有几千年的历史，最在公元前
29、 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。二、 麻纤维的化学组成： 麻与棉同是天然纤维素，所以化学组成差不多，只是各种成份的比例不一样而己。麻纤维的化学组成（%） 成份麻别 苎麻 亚麻 黄麻纤维素 65-75 70-80 57-60半纤维素 14-16 12-15 14-17木质素 0.8-1.5 2.5-5 10-13果胶 4-5 1.4-5.7 1.0-1.2水溶物 4-8 脂、蜡质 0.5-1.0 1.2-1.8 0.3-0.6灰分 2-5 0.8-1.2 0.5-1.5
30、半纤维素：木糖或甘露糖等组成的多糖的总称（多缩戊糖）三、 麻纤维的形态特征这里主要介绍一定苎麻、亚麻、黄麻这三个大量使用的麻纤维（一）横截形态特征苎麻：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）（二）纵向形态特征：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（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。在多根纤维成束状况下，纤维束上也有横节，横节是麻类纤维的特征之一。如下图所示： 四、麻纤维的物理机械性质 成份单位麻别 苎麻 亚麻 黄麻密度克/厘米 31.5 1
31、1.53 1.461.21单纤维长度毫米 2025 1725 24单纤维细度微米 40 1217 1518公支 1100 2200 3500单纤维强度克/旦 7.6 1 1断裂伸长率% 3.8 3 24工艺纤维强度分斤/克 25 30 40工艺纤维细度公支 11002200 400800 200450工艺纤维长度厘米 4575 100350 亚麻，黄麻单纤维长度都很短，特别是黄麻只有 2-4 毫米，难以用来纺纱，在它们的韧皮组织中数十个纤维细胞胶粘在一起，又相互搭接成网状（大麻不成网状），为了能使纤维得以利用，采用半脱胶的方法，使粘接的纤维部分松散，再经过梳理加工（梳头一样）制成适于纺纱需要的
32、纤维条，这种纤维条中的纤维束称为工艺纤维。常用的这些麻，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。作业： 1 试述棉纤维的品种、初加工方式、生长发育特点及形态特征。 2 简述棉纤维的结构层次和各层次的结构特点。 3 为什么成熟度是棉纤维的特征性质？ 4 习题集中第 6 7 页的判断题。 5 简述常用麻纤维的基本品质特征、形态特征。 第三章 天然蛋白质纤维内容提要：羊毛的品种及分类；羊毛的结构；羊毛的长度、细度、卷曲、缩绒及含杂的表达。特种动物毛的种类、特性及一般用途。蚕丝性能简介。重点难点：羊毛的结构特点及因此而具备的特性，羊毛的品质核心
33、。难点在于羊毛结构及性能的复杂性。解决方法：从概念入手，通过举例、归纳，使学生理解并掌握基本内涵。属于天然蛋白质纤维的有：毛和蚕丝两大类，这两类纤维因性能独特品质优良，属高档纺织原料（如各种毛料，丝绸衣料）第一节 毛毛者，动物（禽兽）身上长出的细长覆盖物也，可用于纺织的我们叫它毛纤维，有发毛（hair ）和绒毛（ wool）两种，发毛：粗、硬、长；绒毛：细而柔很适合衣用。其中用量最大的是绵羊毛简称羊毛，其它的动物毛则统称为特种动物毛。一、特种动物毛的品种，性能及用途（一）山羊绒（开司米）从绒山羊和能抓绒的山羊身上取得的绒毛。是品质极优的毛纤维，产地主要在大西北（内蒙、新疆、陕西、甘肃、宁夏、辽
34、宁等）每头羊每年可产 200 克左右的绒，个别可达 600 克/羊，但美国、欧洲（英国）和日本为主消费国。山羊绒具有细而轻柔、手感滑糯，保暖性好等特性，可纯纺或混纺制成各种高档名贵纺织品。我国的山羊绒品质最优。（二）马海毛（安哥拉山羊毛）是光泽很强的长山羊毛（mohair）。“ 马海”一词来源于阿拉伯文，意为“似蚕丝的山羊毛 ”。我国的中卫山羊毛也属此类。这种毛具有蚕丝一样的光泽，强度好，耐磨，且不易毡缩，容易洗涤。是一种中多用型纤维，可纯纺、混纺，可制作西服面料，提花毛毡，长毛绒，银枪大衣呢，雪花呢等高档纺织品。我国的陕北地区已经形成批量生产。马海毛的平均直径小于 23m为优级细毛，大于43
35、m为低级粗毛。（三）兔毛，纺织用的兔毛产自家兔（普通兔）和安哥拉兔，野兔毛因品质低仅供制笔和填料用。安哥拉兔种的毛最好，即长毛兔的毛。我国的兔毛产量占世界产量的 90%。兔毛细而轻柔，保暖性很好，兔毛织物，手感特别轻滑，弹性也好，外观很美，重量轻（纯纺时，背心 150 克，围巾 40 克，毛衫 180 克）是很好的高级毛织品。兔毛的毡制品外观极其细腻美观，是制呢礼帽的珍贵原料。由于兔毛表面比较光滑，纤维间抱合力小，加之强度较低，纺织加工难度比较大。（四）驼绒：骆驼有双峰和单峰之分，单峰驼绒无纺织价值，驼绒是骆驼身上的细毛，直径在 5-40m之间，长 40-127mm，驼绒的强度与羊毛接近，富有
36、光泽，保暖性好（比绵羊毛），不易毡缩，是织造高级粗纺织物，毛毯等的高档原料，可与细羊毛相媲美。驼绒的最大生产国是中国（质量第一）、蒙古、阿富汗。因驼绒上有天然色，不能染其它彩色，或做浅色衣服，限制了产品花色。（五）牦牛绒：我国的主要产地是青海、西藏。牦牛量占世界牦牛量的 85%。也属高档毛纺原料。直径 20m以下，长 340-450mm，强度高（比羊毛），光泽柔和，弹性强，可与山羊绒相媲美，但它也是有色毛，限制了产品的花色。牦牛绒可纯纺或于羊毛混纺制成花呢，针织绒衫等。而粗一点的牦牛毛则是制造黑炭衬的理想原料，毛色黑，强韧光滑，富于弹性。 （六）其它：如羊驼毛二、羊毛的种类羊毛是人类在纺织上最
37、早利用的天然纤维之一。史前 4000 年前（新石器时代）就开始使用了，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。绵羊毛根据纺织使用价值，通过按细度和长度分面细羊毛、羊细毛、长羊毛杂交种毛和粗羊毛等 5 类。（一）细羊毛：细羊毛的最好品种是美丽奴羊身上的毛，我国的新疆改良细羊毛既属此类。澳大利亚美利奴细羊毛直径在 25m以下，毛丛长度 5-12cm。（二）半细毛：平均直径 1537m，长 515 厘米的同质毛，如英国的南丘羊，杜塞特羊。是我国的薄弱毛种。（三）长羊
38、毛：长度特长（1530 厘米）和光泽明亮为主要特征的绵羊毛，平均直径大于 36m，典型的有林肯羊毛，莱斯特羊毛。（四）杂交种羊毛：是美利奴细毛羊与长毛种羊的杂交羊的毛，长度、细度为其亲本的折衷。著名的有考力代、哥化比亚、罗姆尼羊毛。（五）粗羊毛：指毛被中兼有发毛和绒毛的异质毛，世界上大多数土种羊都属此类。主要用途是制造地毯，也称地毯羊毛。我国未改良的蒙古、西藏、哈萨克羊毛（三大类）均属此类。细羊毛的用途以高级衣料为主，半细毛、长羊毛和杂交种毛用途广泛些。除用于衣料外，也用于制造地毯、床毯、帷幕，较粗长些的可制地毯，浆粕毛毯、长毛绒等。粗羊毛不宜作衣料，主要用作地毯、粗毯、衬料等。三、羊毛的形成
39、及形态结构（一）形成（围绕形成这条主线，介绍毛纤维质量的概貌及相关的专业名词）见教材第 137 页图 2-16-毛纤维形成示意图。重点在结构特点。油脂和汗液；毛丛；同质毛；异质毛；被毛（套毛）；见教材第 110 页图 2-6，羊毛在毛套上的分布状况在一批毛中可能存在有：细绒毛、粗绒毛、粗毛、发毛、两型毛、死毛、腔毛等七种，类型的毛中的一种或几种。详见第 102 页 可请几位同学念 （二）形态结构：（可观察到的结构）羊毛和棉不一样，羊毛是由许多角质化的细胞聚集成的，外观几何形态是细长的柱体，截面呈近圆形，粗毛呈椭圆形。羊毛径向从外向里可以分为三个组成部分：鳞片层、皮质层、髓质层。（稍加解释）对绝
40、大多数毛来说，髓质层常出现在粗毛中，绒毛中无有，但兔毛例外，无论粗细均有髓质，且呈颗粒状分布，成为兔毛的一个结构特征，用以鉴别。形态特征：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。如下图所示：四、羊毛的品质特征（一）细度毛纤维的截面近似园形，所以可用直径大不来表示它的粗细。 1、羊毛细度的变化概况前面已讲过羊身上不同地方的乞求的细度是不一样的，即使是同一簇中，还有导向毛与绒毛之分，羊毛细度的变化，是随羊毛、年龄、性别（公比母粗）、毛的生产部位和饲养条件的变化而改变的。从根部到稍部的细度变化如下图：2、细度的表达，单纯用平均直径反映羊毛粗细是不全面的，必
41、须加离散指标，纤维愈粗，粗细波动和变化范围愈大。（1 ）平均直径及细度不匀（2 ）间接指标：特克斯、旦尼尔、公制支数等均可使用。（3 ）品质支数：它现在的概念是表示直径在某一范围内的羊毛细度（讲一下它的历史来源）直径与品质支数的关系见教材第 118 页表 2-5。3、细度的测量方法：（简单介绍）（1 ）目测法（经验测定法）（2 ）仪器测定法 显微镜投影法 中段切断称重法（测长称重法） 气流仪法 电子式测量仪（光电式计算机图像法，激光式细度仪）（二）长度： 自然长度：不受任何外力的自然状况下，纤维束两端间的直线距离。常用来表示毛丛的长度，这种长度常在羊毛收购和选毛后搭配时使用（商业习惯叫羊毛高度
42、）伸直长度：在外力作用下，羊毛伸直时的长度，在工作生产中使用，并以此长度作为评定羊毛品质的依据。 1、羊毛长度的工艺地位 2、长度指标与测量方法：不同的测量方法及不同的测量对象，得到不同的长度指标，作不同的用途。（1 ）自然长度类：毛丛长度（商业、畜牧控制羊品种质量） 手工法：用刻有 0.25 厘米为等间距刻度的尺子，测量一定数量的毛丛（国毛 100 米，外毛 300 米），求出：平均长度，均方差和变异系数。 仪器法：利用光电传感器快速测量。（2 ）伸直长度类：单根纤维测量：将纤维逐根拉直，量其长度，可得平均长度和不匀率，为根数加权值。 手工排图法（手摆法）：（采用黑板作图的方法，逐一介绍下面
43、的七个指标）最长长度，交叉长度，最短长度，长度差异率，整齐度，短毛率。 梳片分组称重法：这是国家标准规定的测量方法。（简述测量原理及仪器结构）分组称重得到一个长度一重量分布曲线。平均长度，主体长度，短毛率，均方差和变异系数。（强化权的概念，引入：巴勃长度概念） 全自动电容式羊毛长度仪（Hauteur 指标系列）其物理概念：为截面加权值。用这种方法还可测任何长度的含量，最后结果全部由计算机打印输出，从试样测量到结果出约 1 分钟。重量加权与截面加权两者的关系：权不同，指标值不同，不可进行比较： （三）卷曲对于绝大多数羊毛来讲，均具有卷曲，卷曲的存在有助于改善纺纱性能和成品的手感与保暖，卷曲的波形
44、和密度随羊毛品种而异。 1、羊毛卷曲的形成与形态羊毛只所以有卷曲是和正、偏两种皮质细胞的非均匀分布有关。常见的分布是呈双侧结构。这种结构特点使得羊毛在外观点出现了卷曲，当两种皮质细胞呈皮芯结构时则羊毛的卷曲很微弱（偏心皮芯结构呈浅波带卷曲，永久性的）。卷曲的形态大致可分为：弱卷曲、常卷曲、强卷曲三大类，七种波形。详见教材第131 页图 2-12 2、卷曲的测量与表达 （用画图法介绍）（1 ）卷曲度：纤维在自然卷曲状况下 沿纤维轴向平均 1 厘米长度内卷曲波的周期个数（波数/厘米）（2 ）波高比：波长周期对半波高之比。（3 ）卷曲伸直率 B=（L2 L1 ）100/L1 （%）； L2伸直长度，
45、 L1卷曲长度。（4 ）卷曲弹性率（四）摩擦性能与缩绒性 （简单介绍） 1、摩擦性能：鳞片度，摩擦效应 2、缩绒性 3、防缩（五）羊毛的含杂与净毛率羊毛含有较多的杂质，主要为：脂汗、砂土和植物质 1、油脂和汗油脂是由绵羊皮肤内的皮脂腺分泌出来的。被覆在羊毛的表面，保护羊毛不受外界环境的破坏，其含量高对羊毛的保护作用则强。主要由高级脂肪酸和高级一元醇组成的复杂有机混合物，它不溶于水，但能溶于乙醚，石油醚，四氰化碳等。汗则是羊皮肤上的汗腺分泌物，它对羊毛油脂有一定的溶解作用，可使油脂均匀地涂在羊毛上。重要组成成分是无机盐，溶于水。指标：油汗高度：毛丛上脂汗高度/毛丛长度的比值；含油脂率；乙醇提取物
46、。 2、植物质：也叫环境夹杂物：草刺，草籽（苍耳、牛蒡籽），草叶，草枝等。 3、砂土：放牧中粘附的砂石、尘土，羊毛食油脂率愈高，砂土粘附得就愈多。 4、其它：如标记毛，沥青毛。 5、净毛率：净毛量才可真实反映羊毛的价值 （1 ）洗净毛率 （%）对于洗净的毛，人们往往折合成含公定量水分、油脂时的含量：（2 ）净毛率 （%）（3 ）毛基净毛率 （详见教材第 141 页表 2-20，公式 2-30，2-31）五、化学性质与化学组成（一）组成构成羊毛纤维的主要组成物为各种 -氨基酸的多缩氨酸（蛋白质），氨基酸种类有 25 种之多（见教材第 94 页）。特别是胱氨酸的存在使相邻大分子产生交联，呈网状结构
47、。这一点对羊毛来说很重要。（二）性质 1、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。 2、酸：弱酸或低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。 3、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。 4、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。 5、霉蛀性：耐霉菌，但不耐虫蛀。 6、有机溶剂，耐一般的有机溶剂。六、羊毛的品质评定：根据羊毛的细度，结合长度，参照实物标样，将羊毛分为：支数毛与
48、级数毛两大类，将品质优良的同质细羊毛，按品质支数高低分支，而差一些的异质毛按级别分。第二节 蚕丝一、种类：蚕丝是天然蛋白质类纤维，是自然界唯一可供纺织用的天然长丝。分为家蚕丝与野蚕丝两大类。（一）家蚕丝：桑蚕：最早在我国利用的天然纤维，被织成绫罗绸缎等许多织物，久负盛名，是高级纺织原料，纤维细柔平滑，富有弹性，光泽、吸湿好。（二）野蚕丝：种类很多，常见有柞蚕丝，蓖麻蚕丝，樗蚕丝，樟蚕丝，天蚕丝等。其以柞蚕丝为主要产品，也是最早在中国利用的蚕丝。它的强伸度要比桑蚕丝好，耐腐蚀性，耐光性，吸湿性等方面也比桑蚕丝好，但它的细度差异大，丝上常有天然色，缫丝比较难，杂质也多，适合作中厚丝织物，质量好一些
49、的丝可作薄型织物。二、蚕丝的形成：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。茧衣与蛹衬的丝细度细、强度小，适于绢纺茧层为茧的主体，丝的质量最好。三、形态结构：（一）横截面：近三角形（二）纵向：茧丝（茧层之丝）：纵向有许多异状的颣节，造成外观毛糙。生丝（缫丝之丝）：比茧丝要光滑、均匀熟丝（全脱胶之丝）：表面光滑，粗细均匀，少数地方有粗细变化，光泽强而柔和。 四、化学组成组成物质桑蚕丝（% ）柞蚕丝（%）丝蛋白 707580 85丝 胶 25 301216蜡质、脂肪 0.751.500.501.30灰 分 0.500.802.50 3.20五、物理机械性能：（一）形态天寸品种长度（m）直径（微米）
