1、纺织材料学,-CAI教程成都纺织高等专科学校 纺织系 纺织教研室,纺织纤维及其分类,原 棉,目 录,纺织材料学简介,天 然 丝,麻 纤 维,毛纤维,化学纤维,纺织材料学简介,纺织材料是指纺织工业所使用的纤维原料（纺织纤维）及其加工制造的半成品（条子、粗纱等）、制品（纱线、织物包括机织物或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等）这些材料统称为纺织纤维材料，简称纺织材料。,纤维原料 -棉花,半成品 -条卷、粗纱,制 品 -纱线、织物,纺织材料学是研究纤维、纱线、织物及其半成品的结构、性能，结构与性能的关系，及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规律和技能的一门科学。,纺织材料学研究的主要内容是：纺
2、织纤维、纱线、织物的基本结构；纺织纤维、纱线、织物的物理性质，它们的工艺意义、指标、测试方法、试验仪器的工作原理和使用，以及影响这些性质的因素；纤维、纱线、织物的基本结构与物理性质的内在联系；纤维、纱线、织物三者性质间的相互联系。,纺织材料是指纺织工业所使用的纤维原料（纺织纤维）及其加工制造的半成品（条子、粗纱等）、制品（纱线、织物包括机织物或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等）这些材料统称为纺织纤维材料，简称纺织材料。,纺织纤维及其分类,一、什么是纺织纤维？细度很细，直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的细长物质称为纤维，如棉花、叶络、肌肉、毛发等。可以用来制造纺织
3、品的纤维称为纺织纤维。纺织纤维有以下特性： 一定的长度和细度一定的机械性能（强力、变形、弹性、耐磨、柔软性等）一定的吸湿性、导电性和热学性质化学稳定性和良好的染色性能特种工业用纺织纤维有特殊要求。,二、纺织纤维的分类纺织纤维的种类很多，习惯上按它的来源分为天然纤维和化学纤维两大类。天然纤维指自然界原有的，或从经人工培植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。根据它的生物属性又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。种子纤维：棉植物纤维 韧皮纤维：苎麻、黄麻等叶纤维：剑麻 等 天然纤维 果纤维：椰子纤维动物纤维 毛 发：羊毛、兔毛等分泌液：蚕丝矿物纤维 石棉,化学纤维是用天然的或合成的高聚物为原料
4、，主要经过化学方法加工制造出来的纺织纤维。按原料、加工方法和组成成分的不同，又分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维四类。再生纤维醋酯纤维化学纤维 合成纤维无机纤维,二醋酯纤维 三醋酯纤维,粘胶纤维 铜氨纤维,涤、锦、腈、维、氯、丙、氨纶,玻璃纤维、金属纤维、 陶瓷纤维、碳纤维,再生纤维素纤维 再生蛋白质纤维,特种纤维,原 棉,一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质,二、棉纤维的生长发育与形态特征,三、棉纤维的化学组成及耐酸碱性,四、我国的主要棉区和品质评定,五、棉纤维性能与检验,（一）长度,（二）成熟度,（三）细度,（四）马克隆值,（五）强力与比强度,（六）疵点,总目录,1、陆地棉 又称为细绒
5、棉，因最早在美洲大陆种植而得名，其纤维细度的长度中等，手扯长度为23-33mm，细度为143-222mtex左右，一般可纺粗于10tex的棉纱。2、海岛棉 又称长绒棉，原产美洲西印度群岛，后传入北美洲东南沿海岛屿种植，故名。长绒棉纤维细长，手扯长度在33mm以上，一般为33-45mm，细度细于143mtex，一般为111-143mtex左右。它品质优良，是高档棉纺产品的原料。3、亚洲棉 又称粗绒棉，原产于印度，在中国种植已有二千多年，故又称中棉。由于纤维粗短，只能适应个别纺织品种的需要，近年大部为陆地棉所取代。4、非洲棉 又称草棉，原产于非洲，品质与亚洲棉接近，因纤维粗短，已逐渐淘汰。,原 棉
6、,一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质,（一）按棉花的品种分,（二）按棉花的初加工分棉花的初加工过程是指将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程，称为轧棉又称轧花。籽棉经轧花后得到的棉制品称为皮棉。皮棉重量占原来籽棉重量的百分率称为衣分率。根据籽棉加工采用的轧棉机不同，得到的皮棉有锯齿棉和皮辊棉两种。皮辊轧花机加工的皮棉称为皮辊棉；用锯齿式轧花机加工的皮棉称为锯齿棉。锯齿轧棉一般附有排杂、排僵设备，皮棉含杂低，锯齿对棉纤维作用剧烈，纤维损伤较皮辊棉严重。由于锯齿轧棉产量高，一般纺纱用棉大多用锯齿棉。皮辊轧棉一般无除杂措施，皮棉含杂高，由于轧棉时对纤维和棉籽作用缓和，适宜加工长绒棉。锯齿棉与皮辊棉的品质特征见
7、下表：,（三）按原棉的色泽分1、白棉 正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽呈洁白、乳白或淡黄色，都称为白棉。棉纺厂使用的原棉，绝大部分为白棉。2、黄棉 棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤后枯死，铃壳上的色素染到纤维上，使原棉颜色发黄。黄棉一般都属低级棉，棉纺厂仅有少量使用。3、灰棉 棉花在多雨地区生长时，棉纤维在生长发育过程中或吐絮后，由于雨量多，日照少，温度低，使纤维成熟受到影响，原棉颜色呈现灰白，这种原棉称为灰棉。灰棉强力低、质量差，棉纺厂很少使用。4、天然彩色棉 天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方法，在棉花的植株上置入产生某种颜色的基因，让这种基因使棉株具有活性，从而使棉桃内的纤维变成相应的
8、颜色而取得。,天然彩色棉的特点与应用由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉取代。直到本世纪70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求，并且已经形成一
9、定的种植生产能力。,彩色棉与白棉主要物理性能比较,（一）棉纤维的形成棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸长加厚而成。一个细胞就长成一根纤维，它的一端着生于棉籽表面，另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维，这就称为籽棉。棉纤维的生长可分为伸长期、加厚期和转曲期三个时期。 （1）伸长期：为期约2530天。在伸长期内，纤维主要长长度而细胞壁极薄，最后形成有中腔的细长薄壁管状物。 （2）加厚期：当纤维初生细胞伸长到一定长度后，就进入加厚期。这时纤维长度很少再增加，外周长也没有多大变化，只是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而逐渐增厚，最后形成一根两端较细中间较粗的棉纤维。加厚期约2530天。 （3）
10、转曲期：棉铃裂开吐絮，棉纤维与空气接触，纤维内水分蒸发，胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋形，称为天然转曲。这一时期称为转曲期。,二、棉纤维的生长发育与形态特征,（二）棉纤维的形态特征1、棉纤维的截面形态正常成熟的棉纤维，截面是不规则的腰圆形，中有中腔。未成熟的棉纤维，截面形态极扁，中腔很大。过成熟的棉纤维，截面呈圆形，中腔很小。（如图）,丝光棉截面,棉纤维截面,2、棉纤维的截面结构棉纤维的截面由外向内主要由初生层、次生层和中腔三个部分组成。如图所示初生层是在棉纤维伸长期形成的初生细胞壁，它的外皮是一层极薄的腊质与果胶。棉腊使棉纤维具有良好的适宜于纺纱的表面性能，但在棉纱、棉布漂染前要经过煮练以除
11、去棉腊，保证染色均匀。在外皮之下才是初生细胞，初生细胞由网状的原纤组成。,次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。由于每日温差的关系，大多数棉纤维逐日淀积一层纤维素，形成了棉纤维的日轮。纤维素在次生层中以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形，并沿纤维长度方向有转向。这是使棉纤维具有天然转曲的原因。次生层的发育加厚情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况，它决定了棉纤维的主要物理性质。,棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是中腔。同一品种的棉纤维，外周长大致相等，次生层厚时中腔就小，次生层薄时中腔就大。中腔内留有少量原生质和细胞核残余，它对棉纤维颜色有影响。,3、棉纤维的纵面特征棉纤维
12、纵向具有天然转曲，它的纵面呈不规则的而且沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物，转曲少。过成熟棉纤维呈棒状，转曲也少。（如图）,三、棉纤维的化学组成及耐酸碱性棉纤维的主要组成物质是纤维素。成熟正常的棉纤维纤维素含量约为94%。此外，含有少量的多缩戊糖、蛋白质、脂肪、腊质、水溶性物质和灰分等。由于棉纤维的主要组成物质是纤维素，所以它较耐碱而不耐酸。酸会促使纤维素水解，使大分子断裂，从而破坏棉纤维。稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用，但会使纤维膨化。棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液中处理后，纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使纤维呈现丝一
13、般的光泽。如果膨化的同时再给以拉伸，则在一定程度上可改变纤维的内部结构，从而提高纤维的强力。这一处理称为“丝光”。但是，纤维素在浓碱作用下的降解也是十分剧烈和迅速的，因此，棉纤维加工时必须避免长时间带碱并与空气接触，以免纤维素受损。,四、我国的主要棉区和品质评定 （一）我国的主要棉区我国棉区分布很广，一般可划分为黄河流域、长江流域、西北内陆、辽河流域和华南等五大棉区。 (二)品级检验棉花品级是棉花质量的一个综合性指标，也是工商交接验收的重要依据，它反映了棉花的内在质量。品级依据：根据成熟度、色泽特征和轧工质量评定棉花品级。品级标准：细绒棉的锯齿棉和皮辊棉按国家分级标准分别定为七级。一级最好，三
14、级为标准级，七级以下为级外棉。一至五级为纺用棉，六级及以下为废纺原料或作为民用棉絮。品级标准分文字标准和实物标准。文字标准即各品级棉花所应达到的条件，皮辊棉和锯齿棉各有规定。根据品级条件，产生实物标准。实物标准是装入棉花品级标准盒中的各品级最差的棉花实物，皮辊棉和锯齿棉各有七盒，均为各品级下限，是评定棉花品级的依据。（见图）,棉花评级时，规定在室内北窗射入的正常光线下或符合符合规定的人工光线下，手持棉样在实物标准前面与之对照，以实物标准结合品级条件决定棉样品级。凡是标准以上或上一级标准以下的棉样，均应评为本级。,（三）手扯长度检验手扯长度是用手扯尺量的方法所测得的原棉中根数最多的纤维长度。 国
15、家标准规定，手扯长度以1mm为间距，分为七档，见下表。其中27mm为标准长度，五级棉花长于27mm，按27mm计算；六、七级均按25mm计算。,手扯尺量法是取有代表性棉样10g左右，双手平分，抽取纤维束，靠手反复整理成没有疵点和游离纤维的、一端齐或两头齐的平直棉束，放在黑绒板上，观察棉束两头对黑绒板的覆盖情况，尺量两头不露黑绒板位置线间的距离即得手扯长度。,（四）原棉标志为了交接和使用上的方便，每批原棉在品级和手扯长度决定后，规定把它们以代号形式刷在棉包上，称为原棉标志（或唛头代号）。它是综合表示原棉色泽类型、轧棉方式、品级、长度、成熟度（马克隆值）的代号标志。原棉标志中以品级代号居左，长度代
16、号居中，马克隆值居右，皮辊棉在下方加横线，黄棉在前面加Y，灰棉在前面加G。 五、棉纤维性能与检验 （一）长度1、棉纤维长度的不均一性 任何一批原棉，从中随机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度都是不相等的、长短不齐的，这叫棉纤维长度的不均一性。它可以用棉纤维的自然长度排列图和长度-重量分布曲线直观地表达出来。如果将一束试样从长到短逐根排列，并使各根纤维的一端在一条直线上，就可得到棉纤维的自然长度排列图。（如图）,2、棉纤维长度的指标与检验 一组棉纤维长度指标一般包括集中性指标和离散性指标两个方面。集中性指标如主体长度、品质长度等；离散性指标如短绒率、基数、均匀度等。因测试方法不同，各项指标的含
17、义也不尽相同。常用的测试方法有下列几种。,(1)罗拉式分组测试法 采用Y111型罗拉式长度分析仪。根据棉纤维长度分布特性，利用罗拉钳口控制长短纤维进行等距分组称重，求得长度分布等各项指标。,(3)光电式不分组测定法 具有代表性的是美国思彬莱（Spinlab）公司（现已被瑞士乌斯特公司购买）生产的530型纤维照影仪。它是利用特制的梳夹在取样器上随机抓取纤维，经过梳理制成一个纤维平行伸直、均匀分布的试验须丛。然后从距离梳夹根部3.8mm处开始，以光线向须丛梢部进行光电扫描来测定纤维长度的。测定的结果是以跨距长度来表示。,(2) 梳片式分组测定法 采用Y121型梳片式长度仪。它利用一组钢针梳片将试样
18、整理成一端平齐的棉束，然后由长到短地将棉束的纤维按长度分成若干组，分别称其重量，计算求得各项长度分布指标，包括上四分位长度（自最长纤维至试样总重的1/4处的长度）、主体长度、平均长度、整齐度及短纤维率等。,所谓跨距长度（S.L），是指光电扫描梳夹外面的纤维须丛时，以距离梳夹根部3.8mm处（即光电扫描处）的纤维根数作为百分之百，如果扫描到相对于此处纤维根数某一百分数时，光电扫描线到梳夹根部的距离。例如：2.5%S.L.、50%S.L.分别为相对根数是2.5%和50%处离梳夹的距离。2.5%处的跨距长度与主体长度比较接近，50%处的跨距长度与2.5%的跨距长度之比称之为棉纤维长度整齐度。通过仪器
19、还可以获得照影机曲线，如图。,（二）成熟度1、棉纤维成熟度的概念 棉纤维的成熟度是指纤维胞壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度。胞壁愈厚，纤维素淀积的愈多，成熟度愈高。成熟度与棉花品种、生长条件有关，特别是生长条件的影响较大。棉纤维成熟度不同，纤维形态就不同。成熟度高，则中腔小、胞壁厚而腔宽与壁厚的比值小。棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有关。正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹性好、有丝光，并有较多的天然转曲，可产生较大的抱合力，成纱强度高。如果成熟度过高或过低，由于纤维偏粗或偏细，反而成纱强度不高。因此可以断言，成熟度是反映棉纤维质量的一项重要的综合指标。2、棉纤维成熟度的指标与检验 表示棉
20、纤维成熟度的指标有成熟度系数、成熟纤维百分率和成熟度比等。,成熟度系数是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小（与纤维形态有关，见图）所定出的相应数值，,即将棉纤维成熟程度分为18组后所规定的18个数值，最不成熟的棉纤维成熟度系数定为零，最成熟的棉纤维成熟度系数定为5，用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟度系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见下表。,成熟度比是指棉纤维细胞壁的实际增厚度（指棉纤维细胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比）与选定为0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大，说明纤维越成熟。成熟度比低于0.8的纤维为未成熟纤维。成熟纤维百分率是指在一个试验试样中，成熟纤维根数占纤维总根数的百
21、分率。成熟纤维是指发育良好而胞壁厚的纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈无转曲状。不成熟纤维是指发育不良而胞壁薄的纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈螺旋状或扁平状，纤维胞壁薄且透明。棉纤维成熟度的测定方法较多，常用的有中腔胞壁对比法、偏光仪法等。,成熟度系数与腔宽壁厚比值对照表,（三）细度细度除与棉花品种和生长条件有关外，与成熟度也有密切的关系。过成熟的纤维较粗，未成熟的纤维较细。中段称重法是棉纤维细度检验的基本方法。用Y171纤维切断器在一束棉纤维中部切取定长（10mm）的一段，称其重量，记数其根数，然后计算出棉纤维细度的平均值。这种方法要求在标准试验条件下进行。同品种的棉纤维细度也可采用气流仪法
22、检验。（四）马克隆值1、棉纤维马克隆值的概念 马克隆值（Micronaire）是由马克隆气流仪测出来的棉纤维的一项重要性能指标，在棉花贸易和棉纺工艺中有着十分重要的作用。国家标准（GB/T649892）对马克隆值作了确切的定义，马克隆值是一定量棉纤维在规定条件下透气性的量度，以马克隆刻度表示，,3、棉纤维马克隆值与棉纺设备的除杂效率、棉纱外观品质、棉纱强力和可纺性有着密切的关系。用马克隆值低的棉纤维纺纱时，棉纱强力和可纺支数较高，但清梳落棉较多，棉纱疵点也较多，外观较差。用马克隆值高的棉纤维纺纱时，清梳落棉较少，成纱后棉纱条干较均匀棉纱疵点较少，外观好，但会因纤维抱合力下降引起棉纱断头率增加，
23、使棉纱强力和可纺支数下降。因此，马克隆值过高或过低的棉纤维其可纺性能都较差，只有马克隆值适中的棉纤维才能获得较全面的纺纱经济效益。国际上通常把3.5-4.9单位的马克隆值称为优质马克隆值范围。马克隆值被美国等国家作为棉花结价的依据之一。在棉花贸易中，对超过或低于幼稚马克隆值范围（或与棉花交易协议上标明的马克隆值不一致）的棉纤维，按马克隆值价差作减价处理或进行经济赔偿。,（五）强力与比强度棉纤维强力不仅与纤维的粗细有关，而且与棉花的种类、品种有关。细绒棉单纤维强力约为3.0-4.5cN，长绒棉单纤维强力约为4-5cN。一般粗纤维强力高，细纤维强力低。纤维强力也具有不均一性。棉纤维的强力、比强度可
24、以采用单纤维检验，也可以采用束纤维检验，但都应在标准温湿度条件下进行。 （六）疵点原棉疵点是由于生长发育不良和轧工不良而形成的对纺纱有害的物质。一般在纺纱工艺中有害疵点不易清除，或包卷在纱条中或附着在纱条上，使成纱条干恶化，断头增加，外观变差，直接危害纺纱生产和纺织最终产品的质量。,1、原棉疵点的种类及产生原因（1）棉结和索丝 棉结是棉纤维纠缠而成的结点，一般在染色后形成深色或浅色细点。索丝又称棉索，是多根棉纤维紧密纠缠呈条索状，用手难以纵向扯开的纤维束。棉结和索丝主要是在锯齿轧花过程中形成的。如轧花机械和工艺状态不良，有倒齿或缺齿；皮棉通道不光滑，有毛刺等原因。如果籽棉含水过高、成熟度差、纤
25、维弹性差、刚性弱，在遭受机械打击或锯齿钧拉的过程中，彼此很容易粘连、纠缠扭结在一起，形成棉结和索丝。（2）带纤维籽屑和软籽表皮革 成熟度较差或含水过高的籽棉，其棉籽表皮容易与籽壳分离，若轧花机工艺不良，籽棉在进行加工时受机械的磨擦作用较大，就会产生较多的带纤维籽屑和软籽表皮。带有纤维的碎小籽屑、面积在2mm2以下者称带纤维籽屑。软籽表皮是未成熟棉籽上的表皮，软薄呈黄褐色，一般带有底绒。,（3）有孕籽 是未受精的棉籽，色白呈扁圆形，附有少最较短的纤维。它是在棉花生长发育阶段受自然条件的影响而形成的。不孕籽在轧花时难于全部清除而混入皮棉中。（4）僵片 是从受到病虫害或未成熟的带僵棉籽上轧下的僵棉片
26、，或连有碎籽壳。（5）黄根 是由于轧工不良而混入皮棉中的棉籽上的黄褐色底绒，长度一般在3-6mm，呈斑点状，故也叫黄斑。2、原棉疵点的检验以疵点重量百分率和100g试样疵点粒数为指标。采取手拣的办法，首先从试样中用镊子将各种疵点一一拣出，分别计数和称取重量。然后分别计算100g试样中上述各项疵点的粒数和重量百分率。再将各项疵点的每100g粒数及重量百分率分别相加，即得锯齿棉或皮辊棉疵点的每100g总粒数和总重量百分率。,毛 纤 维,一、羊毛概况,（一）羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态,（二）羊毛的主要组成物质,（三）羊毛的分类,二、羊毛纤维的性质与检验,（一）羊毛纤维的细度,（二）羊毛纤维的长
27、度,（三）羊毛纤维的卷曲,（四）羊毛纤维的强伸性,（五）羊毛纤维的缩绒性,（六）羊毛纤维的化学性质,（七）羊毛纤维的吸湿性,三、羊毛的品质评定,（一）羊毛的分等,（二）羊毛的分支分级,四、纺织用其它动物毛,（一）山羊绒,（二）牦牛绒,（三）驼绒,（四）兔毛,（五）马海毛,（六）羊驼毛,总目录,毛 纤 维 一、羊毛概况（一）羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态1、纵向形态：呈鳞片覆盖的圆柱体，具有天然卷曲2、截面形态：近似圆形 3、截面结构 羊毛纤维由外向里由表皮层、皮质层和髓质层组成，细羊毛无髓质层。,表皮层：由角远细胞组成，又称鳞片层。起保护作用，能体现羊毛光泽以及缩绒性等特有的性能。由于鳞片层
28、的存在，使羊毛纤维具有定向摩擦效应，即逆鳞片方向的摩擦系数要比顺鳞片方向大。将洗净的羊毛纤维或羊毛织物给以湿热条件，鳞片就会张开，如同时加以反复挤压，则由于逆鳞片方向与顺鳞方向的摩擦效应不同，使纤维保持根部向前运动的方向性。这样，各根纤维带着和它纠缠在一起的纤维按一定方向缓缓蠕动，就会使羊毛纤维相互咬合成毡，羊毛织物缩短变厚。这一性质称为羊毛的缩绒性。 皮质层：有正皮质和偏皮质之分。由于二者平行排列与纤维截面，形成双边结构，正皮质和偏皮质的结构性能不同，形成羊毛的天然卷曲。正皮质结构较疏松，位于卷曲外侧；偏皮质结构较紧，位于卷曲内侧。髓质层：由结构松散和充满空气的角远细胞组成。它的存在影响羊毛
29、纤维的使用价值。品质优良的羊毛纤维可以不具有髓质层。,（二）、羊毛的主要组成物质羊毛纤维是天然蛋白质纤维，主要组成物质是角蛋白质，组成其大分子的单基是-氨基酸剩基。（三）、羊毛的分类1、按纤维结构分：可分为绒毛、两型毛、粗毛、死毛。 绒毛：具有鳞片层和皮质层，没有髓质层，（如图甲）绒毛品质优良，纺纱性能好。 两型毛：具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层，（如图乙）。毛纤维有显著的粗细不匀，纺纱性能差些。 粗毛：具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层，（如图丙）。纺纱性能较差。 死毛：除鳞片层外，整根纤维几乎全部是髓质层（如图丁），色泽呆白，脆弱易断，无纺纱价值。,2、按毛被上的纤维类型分：可分为同质毛、
30、异质毛。 同质毛：羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。纤维的细度、长度基本一致，同质毛一般按细度分成各种支数毛。 异质毛：羊体各毛丛中由两种及以上类型毛纤维组成。异质毛一般按粗腔毛含量进行分级，异质毛质量不及同质毛。3、按绵羊品种分：分细羊毛、长羊毛、半细毛、粗羊毛。 细羊毛：细毛羊身上取得的羊毛。纤维很细，直径为25m以下的同质毛。细羊毛纺纱性能优良，是粗纺织物和高级精纺织物的原料。 长羊毛：纤维粗长，毛丛长度在10cm以上，纤维平均直径在29-55m之间，有明亮的光泽。是织制长毛绒织物、衬里、毛毯和工业用呢的原料。,半细毛：纤维直径在25-45m之间的同质毛。纺纱性能较好，是纺制针织绒线和高级
31、粗绒线的原料，也可加工成粗纺织物和工业用呢等。 粗羊毛：纤维平均直径为36-62m，纺纱性能较差。主要用于织制地毯，故又称地毯毛。4、按取毛方式和取毛后原毛的形状分：可分为套毛、散毛、抓毛。5、按剪毛的季节分：春毛、秋毛、伏毛。,二、羊毛纤维的性质与检验 （一）羊毛纤维的细度羊毛细度是确定羊毛品质和使用价值最重要的指标。羊毛的细度是不均匀的，最细的绒毛直径只有7m，最粗的直径可达240m。就是同一根羊毛纤维的全部长度上细度也不一样，直径差异可达56m。影响羊毛细度的因素很多，绵羊的品种是决定羊毛细度的主要因素。1、羊毛细度的指标（1）平均直径 羊毛纤维横截面近似圆形，因此可用直径表示其细度，单
32、位为微米（m）。（2）品质支数 品质支数是羊毛工业中长期沿用下来的表示羊毛细度的一个指标。品质支数原意为各细度羊毛实际能纺制毛纱的支数，以此来表示羊毛品质的优劣。目前仅表示平均直径在某一范围内的羊毛细度指标。如下表,2、羊毛细度的测量方法（1）显微镜投影仪测量法 用显微镜投影仪逐根测量羊毛直径，计算出羊毛纤维的平均直径、直径标准差和变异系数等指标。（2）气流仪测定法 具有准确、快速、科学、合理的特点，检验结果不受人为因素影响。目前国际羊毛贸易对羊毛细度测定均采用气流仪测定法。但这种方法不能反映细度不匀。 （二）羊毛纤维的长度羊毛纤维的长度差异也很大，最短可在4cm以下，最长可在30cm以上。1
33、、羊毛长度的概念（1）自然长度 纤维束在自然卷曲下，两端间的直线距离。一般用自然长度表示毛丛长度。毛丛长度常在羊毛收购时及选毛搭配时使用。（2）伸直长度 羊毛纤维除去卷曲、伸直后的长度。在毛纺生产中都采用伸直长度。,2、羊毛长度的测量方法（1）直接测量法 可得到平均毛丛长度（2）梳片式长度分析仪测定法 梳片式长度分析机如图。将纤维间距10mm分组，然后分别称重，计算加权平均长度、长度标准差、长度变异系数和短毛率。,（3）排图法 通过手工操作，将羊毛试样整理成一端整齐的毛束，然后将毛束在黑绒板上以一定的密度均匀地排列成一端平齐按长短分布的纤维长度排列图，将图形描下，如图。用作图法可求得表示纤维长
34、短的指标有效长度、中间长度、最长长度和交叉长度，表示纤维长度不匀的指标长度差异率和整齐度，表示短毛多少的指标短毛率。,（三）羊毛纤维的卷曲羊毛纤维沿长度方向有自然的周期性的卷曲。卷曲的形状和多少随绵羊品种或纤维类型而不同。常见的卷曲形状可分为三类，如图。图中（甲）为弱卷曲，半细毛和异质毛的卷曲大多属于这种类型。图（乙）为常卷曲，细羊毛大多属于这种。图（丙）为强卷曲，细羊毛的腹毛多属这种类型。 （四）羊毛纤维的强伸性羊毛纤维的拉伸强度是天然纤维中最低的，其断裂长度只有918km；而其在外力作用下的伸长能力是天然纤维中最大的，断裂伸长率为25%，并且具有优良的弹性回复能力。因此羊毛织物不易产生皱纹
35、，而且比较坚韧耐用。,（五）羊毛纤维的缩绒性1、羊毛的缩绒性的定义 指羊毛纤维的集合体在一定的湿热条件下，经机械外力的反复挤压，逐渐收缩紧密、并互相穿插纠缠、交编毡化的现象。缩绒性是毛纤维所特有的。2、产生缩绒的原因 羊毛的定向摩擦效应、优良的弹性、稳定的卷曲是羊毛缩绒的内在原因，较细的羊毛，鳞片密度大，卷曲正常，弹性好，定向摩擦效应大，缩绒性好。温湿度、化学试剂和外力的作用是促进羊毛缩绒的外在原因。3、缩绒性对羊毛产品的影响 利用缩绒性，可以把松散的短毛纤维结合成具有一定机械强度、形状、密度的毛毡片，这一作用称为毡合。利用羊毛的缩绒性，在粗纺毛织物的整理中，经过缩绒工艺（又称缩呢），织物的长
36、度缩短、厚度和紧度增加，织纹不露底，表面被一层绒毛所覆盖，手感丰厚柔软，保暖性好，具有独特风格。另一方面，羊毛的缩绒性使毛织物和羊毛针织品在穿用过程中容易产生尺寸收缩和变形，产生起毛起球等现象，影响了穿用的舒适性和美观性。因此，大多数精纺毛织品、绒线、针织物在整理过程中都要经过防缩绒处理。生产上通常采用破坏鳞片层的方法来达到防缩绒的目的。,（六）羊毛纤维的化学性质羊毛对碱的作用非常敏感，耐碱能力远低于耐酸能力。1、酸的作用：酸的作用依酸的类型、浓度高低、温度高低和处理时间长短而不同。例如，80%硫酸溶液，短时间常温处理，羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。羊毛纤维在稀硫酸中，沸煮几小
37、时也无大的损伤。不同类型的羊毛，用硫酸处理，它们的强度损失也不同，见下表。有机酸的作用较无机酸的作用缓和。醋酸和蚁酸等有机酸是羊毛染色工艺中的重要促染剂，在毛染整工艺中广泛应用。,2、碱的作用：碱对羊毛的作用比较剧烈。随着碱浓度增加，温度升高，处理时间延长，羊毛受到严重损伤和明显地损坏。碱使羊毛变黄，含碱量降低以及部分溶解。羊毛在PH值10的碱溶液中,不能超过50C.在温度是100C时,即使是PH值在8-9,羊毛也会受到损伤.在5%的氢氧化钠溶液中煮沸10min,羊毛会全部溶解,根据这一反应,可以测定毛纤维与其它而碱纤维混纺纺织品的混纺比例.不同类型的羊毛对碱的敏感程度也不一样,经碱作用后,有
38、髓毛的强力损失比无髓毛大,如表.（七）羊毛纤维的吸湿性羊毛纤维的吸湿性在所有纺织纤维中占首位，其回潮率达16%左右。羊毛纤维的回潮率检验都采用烘箱法。,三、羊毛的品质评定 （一）羊毛的分等羊毛的分等一般是在牧羊业剪毛之后、整理与包装之前进行。主要用于商业采购工作，以便合理的收购。羊毛的分等主要依据是羊毛纤维的细度、毛丛长度、油汗情况、色泽、卷曲、手感和毛被的形态。我国对细羊毛及其改良毛分为细羊毛一等、改良毛一等和改良毛二等；对羊细毛分为半细毛一等、半细毛二等、半细改良毛一等和半细改良毛二等。 （二）羊毛的分支分级羊毛的分支分级是根据羊毛的细度、细度离散、粗腔毛率等物理指标和外观形态进行的。 1
39、、支数毛 属同质毛。按细度分成70支、66支、64支、60支。 2、级数毛 属基本同质毛和异质毛。按粗腔毛率分为一级、二级、三级、四级甲、四级乙和五级。,四、纺织用其它动物毛 （一）山羊绒（Cashmere fibers）从山羊身上抓取下来的毛，由原绒、两型毛、发毛组成。经分梳后，为绒和粗毛两大类。1、主要产地：国内外市场上称山羊绒为开司米绒。生产山羊绒的国家主要有中国、伊朗、蒙古、阿富汗、印度、俄罗斯、土耳其等国。我国产量最高，居世界第一位。我国主要产地为内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西以及西藏、河北、辽宁等省。以内蒙产量最高，质量最好。2、主要种类：有白绒、青绒、紫绒三种。以白绒最珍贵。3、结
40、构：由鳞片层和皮质层组成，没有髓质层。山羊绒鳞的边缘光滑，呈环状覆盖，间距最大。（见图片）4、性能：卷曲数较细羊毛少。吸湿能力、弹性、强伸性 优于绵羊毛。比绵羊毛更细、柔软、保暖，其产品具有轻柔、 滑糯细腻、丰满、弹性好等优良特性。,（二）牦牛绒（Yak fibers）牦牛毛的细毛部分为牦牛绒，呈深咖啡色，是针织毛衣、粗纺、精纺毛料的高档原料。牦牛绒由鳞片层和皮质层组成，极少量绒有点状毛髓。鳞片呈不规则环状紧贴毛干。皮质层中正皮质细胞和偏皮质细胞的颁呈双侧结构，两种皮质层细胞偏倚程度不如优质细羊毛规则清晰。横截面为近似圆形。（见图片）牦牛绒手感柔软、滑腻、弹性好，光泽柔和。,（三）驼绒（ Ca
41、mel fibers）1、品种及产地：骆驼有单峰驼和双峰驼两种，以双峰驼的绒毛质量最好，单峰驼的纤维质量差，无纺纱价值。我国骆驼多产于内蒙、新疆、甘肃、青海、宁夏等地，年产原毛量约占世界驼毛产量的20%，是世界上最大的产地之一。2、纤维结构：骆驼毛中含有细毛和组毛两类纤维。通称细毛为驼绒，粗毛为驼毛。驼绒含量约40%60%不等。驼绒主要由鳞片层和皮质层组成，极少数驼绒有髓质层，呈点状，间断线状颁。鳞片呈环状或斜条状紧贴毛干，边缘光滑，横截面为近似圆形。（如图）驼毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组成。横截面为椭圆形。3、性能：驼绒各方面的性能与山羊绒相似，但不易毡缩。,（四）兔毛（Rabbit
42、fibers）1、主要品种和产地：兔毛有普通兔毛和安哥拉兔毛两种，以土耳其安哥拉所产兔毛最有名。我国兔毛主要产于江苏、浙江等省，产量约占全世界的80%90%。2、纤维结构：兔毛纤维分30m以下的绒毛和30m以上的粗毛两个类型。兔毛纤维都是由鳞片层、皮质层和髓质层组成。绒毛的鳞片呈环形，斜条状，排列细密。绒毛的髓腔呈单列断续状或窄块状，粗毛的髓腔较宽，呈多列块状。（见图片）3、主要性能：兔毛纤维的特点是细、轻、软、滑、光泽洁白，蓬松保暖，保湿能力强，为优良的纺织原料。但兔毛强度较低，卷曲少，抱合力较差，纯纺有一定困难，一般与羊毛或其它纤维混纺。,（五）马海毛（Mohair）马海毛是安哥拉山羊毛，
43、原产于土耳其安哥拉省。目前南非、土耳其、美国为马海毛三大产地，其中以土耳其所产马海毛品质较好。1、结构特征：马海毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组成。鳞片密度小、紧贴毛干，平坦光滑，具有可贵的丝光，不易毡缩。皮质层几乎都是正皮质，只有少量偏皮质包在外面，因而卷曲少。（图片）2、主要特性：纤维长度长，光泽明亮，强度、弹性好，对化学药品的反应比绵羊毛敏感些。（六）羊驼毛（Alpaca）羊驼属骆驼科，主要产于秘鲁。羊驼毛为粗、细毛混在一起的毛。其中较细的纤维仅由鳞片层、皮质层组成，无髓质层，横截面为圆形。较粗的纤维大都有边疆的髓质层，横截面为椭圆形。羊驼毛浓密细长、柔软、色泽鲜艳，有乳白色、棕黄色、
44、浅灰等六种颜色。,天 然 丝,一、蚕丝的品种,二、蚕丝的物质组成和化学结构,三、蚕丝的形态结构,四、制丝,五、蚕丝的性能,总目录,天 然 丝一、蚕丝的品种1、按饲养方式分 有家蚕丝和野蚕丝2、按化性分 化性指蚕儿在一年内孵化的次数。以一化性的丝质最好。3、按产地分 有中国种、日本种、欧洲种三个系统。4、按饲养季节分 有春蚕丝、夏蚕丝、秋蚕丝。5、按初加工分 有生丝和熟丝。二、蚕丝的物质组成和化学结构蚕丝主要由丝素和包覆在丝素外的丝胶组成。此外，还有少量的蜡质、脂肪和灰分等。蚕丝是天然蛋白质纤维，组成其大分子的单基是氨基酸.,三、蚕丝的形态结构桑蚕丝的横截面如图，一根蚕丝由两根丝素外包覆丝胶组成
45、。柞蚕丝的横截面较桑蚕丝扁平。如图。,四、制丝制丝即茧的工艺加工，一般系指从剥茧到制取生丝的整个工艺过程，主要包括以下工序：1、混茧、剥茧和选茧。2、煮茧 使丝胶适当的膨润、软化、溶解，以利缫丝顺利进行3、缫丝 利用缫丝机将几根茧丝通过丝胶的胶合构成生丝的过程。4、复整 在复摇机上，把缫制的生丝，制成一定规格的丝绞，再经过整理打包，成为丝纺原料。,五、蚕丝的性能1、长度 从蚕茧上缫取的茧丝长度很长，经缫丝数根合并后的生丝不需要纺纱即可织造。2、细度 蚕丝的细度按国家标准规定应该用特克斯来表示，但目前仍习惯以纤度表示。纤度是指9000m长的蚕丝的公定重量支数。桑蚕丝茧丝的绒密度约为2.8-3.9
46、dtex（约2.5-3.5旦）；柞蚕茧丝略粗，一般为5.6dtex（5旦）左右。生丝的线密度则根据茧丝的粗细和缫丝时茧的粒数而定。3、强度和伸长率 蚕丝的强度比羊毛大3倍，一般断裂长度在22-23km，断裂伸长率略低于羊毛，一般在15%-25%。4、吸湿性 蚕丝的吸湿能力较强。在一般大气条件下回潮率可达9%-13%。,5、蚕丝的触感和光泽 蚕丝纤维平滑而富有弹性，因此具有优良的触感。蚕丝还具有其它纤维所不能比拟的优雅而美丽的光泽，这种特殊的光泽主要是丝素的三角形截面以及茧丝的层状结构所形成的。6、蚕丝的化学性质 蚕丝是两性化合物，即在一定条件下既能和酸作用又能和碱作用。蚕丝对酸的抵抗能力优于对
47、碱的抵抗能力。7、丝鸣 生丝精练后，置于酸性溶液中处理一下，放在一起用力摩擦时，即会产生一种悦耳的声响，称为丝鸣。丝鸣对鉴别真丝绸和纺丝绸具有一定的参考价值。,麻 纤 维,概 述,一、苎麻纤维,（一）苎麻纤维的生长发育与品质特征,（二）苎麻纤维的性能及检验,二、亚麻纤维,（一）亚麻纤维的形态结构特征,（二）亚麻纤维的初步加工,（三）亚麻纤维的性能与检验,总目录,麻 纤 维概 述 麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。包括韧皮纤维和叶纤维。韧皮纤维中经济价值较大的有苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、苘麻等。这类纤维质地柔软，适宜纺织加工，商业上称为“软质纤维”。其中苎麻纤维品质优良，单纤维长，可采
48、用单纤维纺纱，其它麻类纤维，单纤维很短，一般都用工艺纤维纺纱。叶纤维中有衫价值的有剑麻和蕉麻，这类纤维比较粗硬，商业上称为“硬质纤维”，纤维长，强度高，伸长小，耐海水浸蚀，不易霉变，适宜制作绳缆，织制包装用布或粗麻袋。,一、苎麻纤维 （一）苎麻纤维的生长发育与品质特征 苎麻茎呈圆筒形，上部较细，下部最组。我国的苎麻一年可收获3次，分别为头麻、二麻和三麻。品质一般以二麻最好，头麻次之，三麻最差。苎麻纤维的截面为腰圆形，内有中腔，胞壁有裂纹，（见图）纤维表面较平滑，有明显的纵向条纹且有横节。,苎麻的麻茎截面分为表皮层、叶绿细胞层、韧皮纤维层、形成层、木质部和髓部等（如图）。,（二）苎麻纤维的性能及
49、检验1、长度 苎麻纤维的单纤维长度较长，可以用单纤维纺纱。但纤维长度变异系数在80%以上，直接影响纺纱工艺参数的选择和成品质量。为了改善苎麻纤维的纺纱性能及成纱品质，一般采用精梳工艺。精梳后的麻纱中纤维的变异系数可降低到50%左右，成纱品质有较大的提高。苎麻纤维的二麻纤维长度最长，头麻、三麻次之。45mm以下短纤维率以二麻最低，头麻、三麻较高。（苎麻一年可收成三次，第一次生长期约90天，称头麻，第二次约50天称二麻，第三次约70天，在9月下旬至10月收割，称三麻）苎麻纤维的长度测定一般可用梳片式长度分析仪法和排图法。2、细度 苎麻纤维的细度与苎麻纤维的可纺性密切相关，其纤维细度值越小，可纺纱线的线密度也越小，成纱质量越好。苎麻纤维中的优良品种，纤维平均线密度在0.5-0.67tex之间。苎麻纤维细度的测定用中段切断称重法。,3、机械性质 苎麻纤维的强度是常见天然纤维中最大的，而伸长是常见天然纤维中最小的，苎麻的单纤维强力一般在20-30cN，湿强较干强高20%-30%，下图为苎麻纤维的干、湿强度的比较。4、苎麻纤维的吸湿性 苎麻纤维的吸湿能力较好，在通常的大气条件下回潮率为7%-8%。,
