纺织材料学考研资料.docx

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1、纺织材料学(复习资料)棉纤维 1.棉的种类(1)按棉花的品种分类细绒棉:纤维平均长度为23-32mm,中段复圆直径为16-22um,中段线密度为1.4-2.2dtex,比强度为2.6-3.2cn/dtex,比长绒棉粗,比过去的品种比较细。长绒棉:纤维平均长度33-46为mm,中段复圆直径为13-15um,中段线密度为0.9-1.4dtex,比强度为3.3-5.5cn/dtex。粗绒棉:纤维平均长度为15-24mm,中段复圆直径为24-28um,中段线密度为2.5-4.0dtex,比强度为1.4-1.6cn/dtex。非洲棉(草棉)品质与亚洲棉接近,纤维粗而短,已淘汰(2)按初加工方法分。初加工

2、:将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程,亦称轧棉。(A)籽棉:带有棉籽的棉花。(B)皮棉(原棉):去除棉籽所得到的棉纤维。 皮棉重量占籽棉重量的百分数,称为衣分率(3040)。(C)锯齿棉:用锯齿轧花机加工的皮棉。纺纱用棉多为锯齿棉。(D)皮辊棉:用皮辊轧花机加工的皮棉。(3)按原棉的色泽分类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。2.棉纤维的生长过程整个棉纤维的形成过程可分为三个时期:伸长期、加厚期、转曲期。 (1)伸长期:主要增长长度而胞壁极薄,形成有中腔的细长薄壁管状物。(16-25天)(2)加厚期:细胞

3、壁外向里逐日螺旋淀积纤维素,最后有中腔,与成熟度有关(35-55天) (3)转曲期:棉纤维干涸后,胞壁产生扭转,形成不规则的螺旋形,称为天然转曲。“天然转曲”的成因:纤维素以螺旋状原纤形态一层一层沉积,螺旋方向有左也有右,在纤维的长度方向反复改变,当纤维干涸后,胞壁产生扭转,形成“天然转曲”。 天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力,有利于纺纱工艺的进行和成纱质量的提高。影响棉纤维长度的因素:品种、生长条件、后加工。3.棉的初加工(适合种类,产量,优、缺点,棉加工后的长、细、整齐度)锯齿棉 皮辊棉 对纤维作用 剧烈,纤维损伤较大 缓和,纤维损伤小 外观形态 松散 薄片状 主体长度及整齐度 主体长度短

4、,整齐度较高 主体长度长,整齐度较低,短绒没法去除 除杂设备 有排杂、排僵设备 无排杂设备 扎工疵点 多,如棉结、索丝等 少,有黄根 适宜加工 细绒棉 长绒棉 产量 高 低 4.棉的等级l 细绒棉1-7级,3级为标准级,1-5级为纺用棉,7级以下为级外棉。l 长绒棉1-5级 品级评定依据: 成熟度、色泽特征、轧工质量 评定方法:实物标准结合文字标准(品级条件)附1:唛头代号(原棉质量标识)唛头代号按类型、品级、长度、马克隆值的顺序标示(六、七级原棉不标马克隆值级)。l 类型:黄棉 “Y” ,灰棉 “G”,白棉不作标示;l 品级:“1”、“7”;l 长度: “25”、“31”;l 马克隆值:用A

5、、B、C标示;l 轧工:皮辊棉在质量标识下加 “_”,锯齿棉不标。 例:229A 2表示2级棉,29表示手扯长度为29mm,马克隆值A级,该棉为锯齿棉白棉。附2:什么叫原棉的业务检验?我国细绒棉检验有哪些项目?原棉的业务检验,是按照国家统一规定的棉花标准进行的,作为商业结算的依据。目前细绒棉检验标准按GB1103-72规定,主要检验项目有:品级、长度、含水、含杂四项。品级:依据棉花成熟程度、色泽特征、轧工质量分为七级,三级为标准级,品级评定按文字标准与实物标准结合进行。长度:用手扯长度法测定,以2mm组距的单数为计算单位,如29mm,27mm等。含水:用水分电测器进行测定,含水率标准定为10%

6、,实际含水率不足或超过标准时,实行补扣。杂质:标准规定皮辊棉为3%,锯齿棉为2.5%,实际含杂率不足或超过标准时,实行补扣。5.棉的组成物质l 主要成份:纤维素 l 伴生物:蜡质、糖份、果胶、灰分,占5%左右6.棉的结构棉纤维的截面由外至内主要由表皮层、初生层、次生层和中腔四个部分组成。(1)表皮层:影响表面性质。棉蜡、果胶和脂肪组成。具有防水和润滑作用,使棉纤维具有良好的适宜于纺纱的表面性能,但棉腊会影响染整加工,应在染整加工前将其去除。(2)初生层:约束和保护作用。 纤维的初生细胞壁,由网状原纤组成。对棉纤维整体起约束和保护作用。(3)次生层:纤维主体,决定主要的物理机械性质1,棉纤维在加

7、厚期淀积而成的部分,几乎都是纤维素。2,纤维素逐日淀积一层形成了棉纤维的日轮。3,与棉纤维的成熟度、天然转曲有关。(纤维素以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形,在纤维长度方向上有左有右,使得棉纤维有天然转曲。) (4)中腔:影响颜色、保暖性等1,纤维停止生长后,胞壁内遗留下来的空隙。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。2,含有少量原生质和细胞核残余,对棉纤维的颜色有影响。7.棉的形态(1) 纵向形态: 具有天然转曲的扁平带状。成熟度低的棉: 薄带状、没有或很少转曲过成熟的棉: 呈棒状,转曲少见横向形态:腰圆形有中腔。8.棉的主要特性(酸碱性,丝光性,吸湿

8、性,染色性,舒适性)(1)水的作用:不溶于水,会膨胀。纵向:1%-2%;横向:40%-45%(织物变厚导致缩水)。(2)碱的作用:在碱中较稳定,不会被破坏。丝光:通常是指棉制品(纱、布)在张紧状态下经浓碱液(NaOH或液氨)处理,以获得持久的光泽,并提高对染料吸附能力的加工过程。丝光后结构变化:天然转曲消失成为棒状;无定形区有所增加,结晶区有所下降;取向度提高。 丝光后性能变化:光泽、染色性改善;强力增大,尺寸稳定性增加;化学性能活泼。 单丝光:用纯棉纱织成布后,再将布进行丝光后处理。 双丝光:纱线经过丝光处理后织成布,再将布进行丝光处理。 (3)酸的作用:不耐酸(遇强酸水解或发生酯化反应),

9、利用该性质可生产涤棉烂花布。 涤棉包芯纱织物通过与有花纹的酸滚筒接后制得的半透明织物。(4)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。(氧化性漂白的条件控制)(5)微生物的作用:不耐霉菌,霉变后强力下降。(6)染色性:染色性好,可用多种染料进行染色。9.棉纤维的主要服装面料的特性1. 具有较好的吸湿透气性,回潮率10左右;2. 不是很怕阳光,但过度暴晒会使棉制品产生氧化现象;3. 耐虫蛀不耐霉菌,最怕潮湿;4. 虽然穿着舒适,但容易起皱,所以大多数洗后需要熨烫。10.棉的主要品质(1)长度指标与检验(单位mm)手扯长度Lh:按一定手法,整理而得的纤维束的长度。工商交接

10、中按该长度进行结算。用手扯法来测定:按照规定的工作法,反复拉扯棉束,把梳理好的棉纤维放在黑绒板上,用钢板尺测量。主体长度Lm:一批棉样中含量最多的纤维的长度, Lm Lh。 l 根数Lm:纤维中根数最多的那部分纤维的长度 l 重量Lm:纤维中重量最重的那部分纤维的长度(即主体长度落在重量最大的一组中)。常采用重量主体长度。平均长度:纤维长度的平均值。有重量加权平均长度Lg 和根数平均长度 Ln。品质长度Lp :又称右半部平均长度,比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度。(用于确定工艺参数)短绒率:长度在某一界限以下的纤维所占的百分率(表示长度整齐度的指标)。界限:细绒棉16mm ,长绒棉2

11、0mm。 2. 5跨距长度:数字式照影仪测试时,离纤维梳子即钳口线3.81mm(0.15in)处纤维相对根数设为100时从钳口线到纤维相对根数为2.5处的距离。附:纤维长度与纱线质量的关系 与成纱强度:在一定范围内,长,成纱强度大;整齐度高,强度大; 与成纱细度:长,极限细度细(保证强度 ); 与成纱毛羽:长,毛羽少; 与成纱条干:长、整齐度高,条干好。(2)成熟度:棉纤维细胞壁的加厚程度。胞壁愈厚,愈成熟。 成熟度系数:是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小所定出的相应数值,值越大越成熟。 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

12、为5,用以表示棉纤维成熟度的高低。一般正常成熟的细绒棉成熟度系数为1.52.0左右,长绒棉成熟度系数2.0左右,从纺纱角度考虑成熟度系数为1.7 1.8较为理想。 测试方法:l A. 中腔胞壁对比法:最基本的测试方法l B. 偏振光法 偏光显微镜法:用干涉的颜色判别 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。l C. NaOH膨胀法(显微镜法):18%NaOHl D. 气流仪法附1:棉纤维的成熟度与纤维其它性能有何关系?棉纤维的成熟度与纤维各项性能关系都很密切。在棉纤维生长发育过程中,长度与成熟度无关,但由于成熟度低的纤维强力低,因此皮棉中低成熟棉的短绒率高,纤维长度偏短。随

13、着纤维成熟度提高,截面变粗,抗弯抗扭刚度大,单纤维强度增加,夭然转曲增加(过成熟纤维除外),纤维之间抱合性能好,原棉色白、光泽好,轧棉后的疵点、杂质少。另外,成熟度高的棉纤维,吸湿较低,染色性较好。附2:棉纤维的成熟度与纺织加工及产品质量有何关系?其间关系可归纳如下:棉纤维成熟度高,纤维经得起打击,易清除杂质、不易产生棉结与束丝。棉纤维成熟度高,抗扭刚度大,加捻效率较低。棉纤维成熟度高,加工过程中飞花、落棉等减少,成品制成率高。成熟度高的棉纤维纺纱时,由于牵伸效率高,熟条定量控制中应该偏重掌握。纤维成熟度太高,由于纤维截面粗,在相同粗细的细纱截面中纤维根数少,不利于细纱的强度与条干均匀度,因此

14、成熟度高的棉纤维不一定能纺出高强度的细纱。用成熟度高的棉纤维加工的织物,耐磨牢度较好。补充:细度指标:分直接指标和间接指标。(P25)直接指标:用直径、截面积及宽度等来表达。 间接指标:特克斯(定长制 );公制支数(定重制);马克隆值 M 马克隆值 M:用马克隆气流仪测得的综合表达棉纤维细度与成熟度的指标。本身无量纲,相当于单位长度(英寸)的重量(微克)。值越大,纤维越粗。 M在3.5-4.9范围内的棉花具有正常的纺纱价值(优质马克隆值),过高的马克隆值,纺纱时的落棉量较少、棉纱条干均匀、纱疵少、棉纱外观等级高,但棉纱抱合力下降、断头率增加,棉纱强力和可纺支数下降;过低的马克隆值,棉纱强力和可

15、纺支数较高,但纺纱时的落棉量较多、棉纱外观等级低。 美国农业部1966年做为分级指标,目前是欧美棉花市场的品质指标。 我国2000年新棉花标准中增设了马克隆值,按马克隆值的大小分A、B、C三级(A级最好)。 马克隆值A级(3.7-4.2)、B级(3.5-3.6,4.3-4.9)、C级(3.4级以下,5.0级以上)。测试方法 :中段切断称重法(步骤:梳理切断(Lc =10mm)称重(Gc, mg)数根数(nc)计算纤维细度(公制支数) )气流仪法 (比表面积S0:单位体积的表面积)原理:在一定容积的容器内放置一定重量的纤维,容器两端有网眼板,可以通过空气,当两端有一定压力差的空气流过时,则空气流

16、量与纤维的比表面积平方成反比。 细度与成纱质量、纺纱工艺的关系成纱强度及极限细度 其它条件相同时,纤维越细,成纱强度越高;可纺纱的极限细度愈细。成纱条干 纤维越细,成纱条干越均匀。纺纱工艺纤维越细,加工时易扭结、折断而产生棉结、短纤维。纤维越细时,刚性越差,细纤维不宜做起绒织物的起绒纱。(3)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。其指标的应用和测量在企业中很少见。指标:转曲数,每1cm中扭转180度的个数测试:显微镜或投影仪,一定长度纤维上转180度的次数,再换算成每厘米的转曲个数。 转曲多、抱合力大、品质好。 杂质:原棉中夹杂的非纤维性物质,如

17、泥沙,枝叶,棉籽,破籽,虫屎等。疵点:原棉中存在的有害于纺纱的纤维性物质,如索丝、棉结等。标准含杂率:皮辊棉为3%,锯齿棉2.5%。实际含杂不足或超过标准时,应按标准进行调整。 (4)原棉纺纱性能综合检验手感目测、仪器检验、单唛试纺相结合(三结合)。手感目测 通过手扯、手捏、手摸等人体感觉器官进行原棉性能检验。l 检验项目:长度及整齐度,强度,弹性,成熟度,色泽,抱合力,柔软性,杂质疵点等。l 优点:取样多、速度快、代表性强、可在车间现场进行。l 缺点:对检验人员要求较高、人的主观影响大,一般无具体数据。仪器检验 用实验室专门仪器进行单项性质测试。l 检验项目:长度、细度、强度、成熟度、含水、

18、含杂等。l 优点:数据比较可靠、稳定(重现性好)。l 缺点:试验数量少、花费时间长、需专门仪器和经过训练的技术人员。单唛试纺 单一批量的原棉在小型纺纱机台或车间大机上进行纺纱试验,从纺纱细度、成纱强度、条干、结杂以及纺纱过程中产生的问题来最后评定该批原棉的纺纱性能。l 优点:可以测定单项指标不能或无法检验的内容;l 缺点:试验成本高,费时费力。纤维长度测量一、纤维长度指标的基本表达1纤维长度 (1)根数加权长度 (2)质量(重量 )加权长度(巴布长度) (3)截面加权长度 2纤维长度界限及含量值纤维长度界限:或称界限长度,某特定纤维含量值C()条件下的纤维长度LC。如C=2.5,则长度界限为L

19、2.5。二、纤维长度分布的基本测量 1一端整齐法-按纤维长短顺序伸直均匀地排列,如拜氏图;B5B3=OB3/4OB4=OB3/4-纤维只一端对齐的伸直平行,长短混合排列,如人工手排(罗拉法)或梳片排(梳片法)和机械自动排(Almeter法)(1)拜氏图【棉、羊毛、苎麻、不等长化纤、绢丝长度分布测定】 先将纤维理成一端整齐的纤维丛,然后将纤维按右图排成一端整齐、长短挨序、密度均匀的纤维长度排图。纵坐标为纤维长度,横坐标可看成纤维概数的累积数。(由作图可以获得的长度特征值:有效长度、短纤维百分率、长度差异率等指标。)最大长度OC,交叉长度OL,有效长度L4B4短纤维含量Rn 纤维长度的整齐度K()

20、 (2)Almeter测量法【毛条、棉、麻纤维条子的长度测定】 是将一端整齐的纤维束从头端进入电场,因纤维量的增加合极板间电系数改变,引起 电容信号的改变。由于电容值与极板间的纤维质量(m=S(l)l (l))成正比,假设纤维密度(l)不随纤维丛长度而变,极板宽度Dl为常数,则长度l处的纤维含量只与纤维丛的截面积S(l)有关。 (3)罗拉法【棉纤维】采用一端雇平齐纤维束制样,并放入罗拉长度分析仪中,平齐端在前,由转动罗拉送出,平齐的一端在前,较短纤维在脱离罗拉钳口的控制,可用钳夹将脱离控制的纤维按2mm间距长度分组收集称重。(典型的加权长度测量)一般指标有:主体长度、品质长度、短纤维率、重量平

21、均长度、长度均匀度和基数。(4)梳片法【羊毛、苎麻、不等长化纤、绢丝】主要原理:是将置于多排、等距(10mm)梳片内的纤维条,从头端以3mm的间距夹持取下,并转移至另一相同的梳片架上,排成一端整齐的纤维丛,然后将排齐的纤维从头端每10mm分组取下,称重,得纤维各长度组的重量数据和长度分布直方图。(典型的加权长度测量) 一般指标有:主体长度、重量加权长度、基数、短毛率等。 2、逐根测量法(1)Wira法(毛) 方法:是用镊子夹持纤维靠在沟槽辊上,转动该辊,推动镊子,纤维被拖出。纤维拖完时,张力杆发出声响,镊子停止移动,并以镊子按动所在位置的琴键(频数计数器),可记录纤维长度和根数。(2)AFIS

22、法 指标:根数、质量加权平均长度、上四分位长度、短纤维含量(重量和根数加权)3、纤维须丛法 (1)光照影法(HVI) P66 (2)微夹取法 P67纤维细度测量一、指标 二、测量方法 1、称重与长度的测量 中段切断称重【适用于伸直性较好的纤维】 将纤维排成一端整齐、平行伸直的棉束,然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长度(棉10mm)的纤维束,在扭力天平上称重,然后计数中段纤维的根数,计算Nm。长丝摇取定长的称重 采用周长1m,在一定张力下,绕取(50圈或100圈,即50m或100m),达到吸湿平衡,称得重计算。2、直径测量法 传统的显微镜观测法 原理:是通过普通光学显微镜加投影棱镜,使纤维形态

23、放大投影在平面上,用专用的标尺卡量纤维 的直径,并计数根数ni。OFDA法激光纤维直径没重法3、气流仪法【棉羊毛】 在一定容积的窗口内放置一定重量的纤维,窗口两端有网眼板可以通过空气,当两端一定压力差的空气流过时,则空气流量与纤维的比表面积的平方成反比例关系。4、振动测量法 P75纤维卷曲测量 P79一、指标 卷曲数、卷曲率、卷曲比、卷曲回复率、卷曲弹性率、清晰度二、测量方法 单纤维卷曲度测量 纤维段弯曲率测量纤维丛(束)卷曲整齐度测量纤维集合体的膨松度测量纤维转曲测量 纤维的截面形状一、截面异形的表征1截面的轮廓波动异形2截面的直径变异异形径向异形度 、截面异形度 、造形系数 、周长系数 、

24、表面系数 、椭圆比、内凹度、纤维异形的保持率 二、截面空心与复合的表征1截面的空心中空度 、空隙率、中腔率、偏心度麻:主体:(纤维素,果胶,木纤维素)。 苎麻,亚麻1.麻的来源韧皮纤维来源于麻类植物茎秆的韧皮部分,纤维束相对较软(相对于叶纤维),又称软质纤维。主要有苎麻、亚麻、黄麻、汉(大)麻、槿(洋)麻、茼麻、红麻、罗布麻。 叶纤维来源于植物的叶子,纤维束相对较硬,又称硬质纤维。主要有剑麻、蕉麻2.麻的组成:麻是天然纤维素纤维,与棉的化学组成差不多,只是各种成份的比例不同。(1)苎麻:又称中国草,我国产量占世界90以上。苎麻纤维的形态结构:纤维细长,两端封闭,有胞腔。横截面形态:椭圆形,有中

25、腔,胞壁上有裂纹。 纵向形态:圆筒形或扁平形,没有转曲,有的有明显的条纹。 苎麻纤维的主要性能 纤维规格:20-250mm,最长600mm。宽度20-80m,线密度平均5dtex。纤维越长越粗。强度和伸长:强度天然纤维中最高,伸长较低(常见天然纤维中最低)。平均强度6.73cN/dtex。伸长率3.77%。湿强高于干强20% -30%。 初始模量:初始模量大,刚硬,抱合力小,纱线毛羽多。弹性:弹性差,加上纤维断裂功小,织物抗皱性和耐磨性差。 光泽:脱胶后色白且光泽好。 吸湿性:吸、放湿性能非常好。苎麻织物3.5小时即可阴干。耐酸碱性:耐碱不耐酸。热性:耐热性好于棉,200度时纤维开始分解。染色

26、性:容易染色。 苎麻的应用:夏季服装面料(纯纺或混纺)、工艺品、袜子等。(2)亚麻:分纤维用、油用和油纤兼用三类。我国产量居世界第二位。亚麻纤维结构:横向形态:多角形,有中腔。纵向形态:两端封闭,无转曲。 亚麻纤维的主要性能 长度:单纤维长10-26mm,工艺纤维长400-800mm。 细度:亚麻工艺纤维截面约10-20根单纤维。越细强度越高,断头率越低。 强度:断裂比强度4.4cN/dtex(小于苎麻)。 色泽:好:银白淡黄、灰色;差:暗褐、赤色。 吸湿性:较好。织物4.5h可阴干。 抗菌性:较好。3.麻和棉的相比:强度高,吸湿性和放湿性比棉好,穿着舒适,麻的细度和长度(除苎麻外,长度都比棉

27、纤维短)4.麻选用(工艺纤维)纺纱工艺纤维:又称束纤维。亚麻、黄麻、洋麻等单纤维很短,不能采用单纤维纺纱,而是以许多植物单细胞藉胶质粘合集束的束纤维作为纺纱用纤维,称为工艺纤维。毛:羊毛,羊绒,兔毛1. 羊毛的种类(主要):绵羊毛,细绒毛,粗绒毛,发毛,两型毛,同质毛,异质毛(1) 按动物品种分:绵羊、骆驼、驼羊、兔毛、貂(2) 按取毛后原毛的形状分:被毛、散毛、抓毛(3) 按纤维粗细和组织结构分:绒毛(无髓毛):细绒毛(830m)、粗绒毛(3052.5m)粗毛: 52.575m,有髓质,卷曲少,粗,光泽强。 发毛 :75m,粗长,无卷曲,突出毛丛顶端。 两型毛:兼有无髓毛和有髓毛的特征,即不

28、连续的髓质。 死毛:除鳞片层外几乎全是髓质。脆、无光泽、不易染色、无纺用价值。(4) 按纤维类型分 同质毛:毛被中只含有一种粗细类型的毛 异质毛:毛被中含有不同粗细类型的毛(死毛、粗毛、绒毛)(5) 按剪毛季节分:春毛、秋毛、伏毛 (6) 按加工程度分:污毛、洗净毛 2.毛的主要组成:天然蛋白质或角元纤维化学组成: 羊毛的主要组成为蛋白质:-氨基酸(羊毛有20多种)形成的多缩氨酸链。组成元素C、H、O、N、S 。-氨基酸的通式:结晶、取向:羊毛侧基R大、复杂,稳定的分子链为螺旋链(型),因此分子不易排列整齐,故比蚕丝的取向度、结晶度低。 3.羊毛的结构:【从外向里:鳞片层、皮质层、髓质层(仅粗

29、羊毛中有)】鳞片层:根部附着于毛干,梢部张开并指向毛尖。覆盖形式有:环状、瓦状、龟裂状。 鳞片保护毛干,影响羊毛的光泽、手感和缩绒性。细羊毛鳞片密度大,鳞片张角大,多呈环状,光泽柔和;粗羊毛鳞片较稀,呈瓦片状或龟裂状,易紧贴于毛干,光泽强。 皮质层:是羊毛的主要组成部分,决定物理化学性质。 皮质细胞组成:正皮质、偏皮质、间皮质细胞。皮质细胞由单分子、基原纤、微原纤、原纤、巨原纤各层次结构堆砌而成。皮质层是造成羊毛卷曲的原因之一:偏皮质细胞由湿到干收缩率大于正皮质细胞。当正、偏皮质分居于纤维的两侧,并在长度方向上不断转换位置,由于两种皮质层的物理性质不同引起的不平衡,形成了羊毛的卷曲。皮质层的比

30、例越大,羊毛的性能越好。髓质层:结构松散、含有色素和较大的气孔,几乎无强度和弹性。 羊毛越粗,髓腔越大,质量也越差。粗羊毛有髓质层,细羊毛没有。兔毛无论粗细均有髓质,且呈颗粒状分布,此特征可用于鉴别兔毛。 4.羊毛的形态纵向形态:具有天然卷曲,且表面有方向性排列的鳞片 横向形态:圆形或椭圆形(细羊毛接近圆形,粗羊毛呈椭圆形)马海毛的形态:马海毛正皮质细胞分布位于中心,偏皮质细胞分布在周围,呈皮芯分布,则马海毛的卷曲少5.羊毛的主要性质: (1)酸的作用:属耐酸性较好的纤维。稀硫酸中煮几个小时也无大损伤,80的硫酸常温短时间处理,强度损伤不大。(2)碱的作用:羊毛对碱的稳定性较差。经碱作用后,变

31、黄、含硫量降低、溶解性增加。在5%的氢氧化钠溶液中煮沸5分钟,羊毛溶解。(3)缩绒性:羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿插纠缠,交编毡化,这一性能称之。 a. 缩绒的原因:内因:缩绒是各项性能的综合反映。定向摩擦效应、高度的恢复弹性和天然卷曲是缩绒的内在原因。 外因:温湿度、化学试剂和外力作用是促进羊毛缩绒的外因。b. 防缩方法 氧化法(降解法):使用化学试剂破坏羊毛的鳞片,降低摩擦效应,减少纤维单向运动和纠缠能力。 树脂法(添加法):在羊毛的表面涂以树脂薄膜或加入黏结纤维,限制纤维的移动来减小或消除羊毛纤维间的摩擦效应。(4)摩擦效应:定向摩擦效

32、应:羊毛表面的鳞片,根部附着于毛干,尖端指向毛尖,使逆鳞片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数,这一特性称之。 6.羊毛的主要的品质:细度(最重要的品质指标),长度次之,卷曲(1)长度 :自然长度(毛丛长度):纤维束在自然卷曲下,两端间的直线距离。羊毛收购和选毛后搭配时使用(商业习惯叫羊毛高度)。伸直长度:把天然卷曲拉直,用尺测出的长度。生产中,用于评价羊毛的品质。 细羊毛:612cm;半细毛:718cm;长毛种羊毛:1530cm。(2)细度:截面近似圆形,一般用直径来表示。 指标:平均直径: (m) 羊毛的平均直径1170m,平均直径越粗,粗细越不匀,可用均方差和变异系数表示羊毛的粗细不匀

33、,变异系数一般在20%30%。品质支数:毛纺业长期延用下来的表示羊毛细度的指标, 指的是实际可纺精梳毛纱的英制支数,现在则表示平均直径在某一范围内的羊毛细度。羊毛细度与它的各种性质关系密切:一般绵羊毛越细,细度离散小、相对强度高、卷曲度大、鳞片密、光泽柔和、纤维柔软、但长度偏短。 (3)密度:羊毛的密度约1.32g/cm3,常见天然纤维中最小,髓腔越大,密度越小。 (4)卷曲:卷曲的形成:正、偏皮质非均匀分布的结果。表示方法:定量:卷曲度:每厘米内的卷曲数。 定性:弱卷曲、常卷曲、强卷曲。弱卷曲:卷曲波形浅,卷曲数较少。半细毛和异质毛属此。常卷曲:卷曲波形近似半圆形。细羊毛属此。用于精梳毛纺,

34、纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物。强卷曲:卷曲的波幅较高,卷曲数较多。细毛羊腹毛属此。用于粗梳毛纺,纺制毛茸丰满、手感好、富有弹性的呢绒。 卷曲与羊毛性质的关系 a. 卷曲整齐,毛丛紧密、外界影响小,羊毛质量好。 b. 卷曲好,抱合力大。 c. 卷曲与织物风格有关,常卷曲宜做精纺,强卷曲宜做粗纺。(4)吸湿性:羊毛的吸湿性的所有纤维中最好的(5)强伸性:强度天然纤维中最低,伸长天然纤维中最大。弹性恢复能力最好,织物不易起皱。湿强小于干强附:改性羊毛1、拉伸细化绵羊毛 采用物理拉伸改性的方法获得的细绵羊毛,其可提高可纺纱支数,生产高档轻薄型毛纺面料。拉伸使鳞片受损,皮质层受破坏,染色易产生色花。

35、2、超卷曲羊毛 又称膨化羊毛,粗羊毛卷曲少,成纱手蓬松度低。粗羊毛经拉伸、加热松弛后收缩,外观卷曲,线密度降低,可纺性提高。同种成衣用膨化羊毛加工可节省20的原料,且更保暖、舒适。3、丝光羊毛和防缩羊毛 两者皆通过化学处理将羊毛了鳞片进行剥蚀,产品都具有防缩绒、可机洗效果。丝光羊毛的光泽更好,被誉为纺羊绒的羊毛。 方法:剥鳞片减量法、树脂添加法。 蚕丝(纤维皇后)1.化学成分:天然蛋白质或丝元纤维 蚕丝主要为丝素蛋白,其次是丝胶,还含有色素、蜡脂、无机物等少量杂质单基: R侧基比羊毛的少,简单,约18种氨基酸。 分子链的空间形态:蚕丝的稳定结构是型(折叠链)。 结晶度、取向度:蚕丝的结晶度、取

36、向度比羊毛的高。一根蚕丝由两根平行的单丝(丝素),外包丝胶构成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,其长度可直接提供织造。2. 丝胶和丝素(组成)3.丝与毛的区别: 化学组成:无S元素4.蚕丝的形态结构(钝角三角形)纵向:表面光滑,粗细均匀,少数地方有粗细变化。 横向:单根茧丝:不规则的椭圆形,两根丝素外包丝胶 熟丝:不规则的三角形(有闪光效应)。生丝:经过缫丝将几根茧丝合并,依靠丝胶胶合而成丝束。强力较大,手感较硬,光泽较差。 熟丝:除去丝胶的蚕丝,又称精练丝。光泽优良,手感柔软平滑。 5.蚕丝的性能:光泽,丝鸣长度:桑蚕丝 12001500m;柞蚕丝 500600m。细

37、度:用旦(旦尼尔)表示,也称纤度。桑蚕丝2.53.5旦(2.83.9dtex,1318m)密度:密度较小,织物轻薄,生丝为1.301.37g/cm3,熟丝为1.251.30 g/cm3抱合性:丝胶把若干根茧丝粘在一起,使丝条在加工过程中能承受各种摩擦,以免在织造加工中丝束脱散。吸湿性:比毛、麻低,比棉高。一般大气条件下的回潮率11(桑蚕丝),柞蚕丝更高强伸性:强力大于毛而接近棉,但比麻低。桑蚕丝湿强比干强下降10%25%;柞蚕丝湿强比干强略高4%10%。断裂伸长率和弹性恢复能力都比毛小而比棉大。光学性质:颜色:白色、黄色较常见光泽:光泽柔和(丝胶的层状结构以及三角形的截面)。耐光性:耐光性较差

38、,光照使丝发黄,强度下降(酪氨酸、色氨酸氧化裂解)。化学稳定性:即呈酸性也成碱性,但偏酸性。弱的有机酸可增加织物光泽,改善手感。 蚕丝的耐盐性也比较差,衣服应常洗常换。耐热性:耐干热性较强,能长时间耐受100的高温。温度升至130,蚕丝会泛黄、发硬。宜用蒸汽熨斗,一般要垫布。丝鸣:干燥的精炼长丝(或丝织物)相互摩擦时所发出的清晰的声音。它是蚕丝特有的音响,使蚕丝产品具有高贵感,经醋酸或酒处理后,可增加它的丝鸣效果 附:蚕丝的工艺性质参数茧丝量:是指一粒茧所能缫得的丝量;茧层率:为茧层占全茧的重量百分比;缫丝率:为缫丝量占茧层的重量百分率;缫折:为100公斤的生丝所需的干茧重量;解舒长:为一粒茧

39、平均缫得的丝长;解舒率:为解舒长与茧丝长的百分比化学纤维 定义:化学纤维是利用天然的或合成的聚合物(polymer)为原料,经过化学方法和机械加工制成的纤维。1. 化学纤维的制备过程(纤维液,纺丝,后加工)高聚物的提纯或聚合纺丝熔体或溶液的制备纺丝成形 后加工(牵伸、卷曲、上油、切断) 高聚物的提纯或聚合 (1)再生纤维 提纯,去除杂质。 (2)合成纤维 聚合,单体聚合成线型高聚物。 纺丝熔体或溶液的制备 (1)熔体法 将高聚物加热成熔体(如涤纶、锦纶、丙纶等)。 条件:熔融温度分解温度,或高聚物为非熔性 纺丝 纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝条的过程称为。有熔体纺丝法和溶液纺丝法。

40、(1)熔体纺丝法 将熔融的高聚物熔体从喷丝孔喷射到空气中冷却固化。 过程简单,成本低,纺丝速度高。涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法。 (2)溶液纺丝法 将高聚物溶解于适当的溶剂配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条。根据凝固浴的不同分为湿法与干法两种。 湿法纺丝:液体凝固剂固化。 纺出丝的截面多为非圆形,有皮芯结构。腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维多采用此法。干法纺丝:热空气固化。 丝的质量好、成本高、易污染环境(应用少)。维纶、醋酯、氨纶可用此法。 后加工 经过纺丝工序,高聚物已初具纤维形态,称它“初生丝”。它必须经过一系列后处理加工(后加工)才能得到结构稳定,性能优良,可以进行

41、纺织加工的纤维。后加工的目的:使纤维具有一定的物理机械性能(强力、伸长、抗静电、抱合力等)。短纤维后加工路线: (1)集束:获得大股丝束。 (2)拉伸:改变取向度,改善力学性质(如增加强度、降低伸长)。 (3)上油:抗静电,减小摩擦。 (4)卷曲:提高抱合力,增加可纺性。 (5)干燥定形:去除水分,提高结构稳定性。 (6)切断:切成规定长度的短纤维。附:成纤高聚物要满足三个条件1.线型分子结构:能伸值的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基,具备可溶性或可熔融性; 2.适当的分子量:纺丝液具备适当的粘度; 3.凝固后的纤维中,大分子间应该具有足够的结合力。 2. 再生纤维以天然聚合物为原料,经过化学

42、方法和机械加工制再生制成的纤维,化学组成与原高聚物基本相同的纤维。(1)再生纤维素纤维再生纤维素纤维以自然界中广泛存在的纤维素物质(如棉短绒、木材、麻秆芯等)提取纤维素制成浆粕为原料,经过化学处理和机械加工制成的。粘胶纤维1、概况:粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种,也是最早研制和生产的化学纤维,其化学组成与棉纤维相同。因制成的液体很粘,称为粘胶。2、制造流程:(1)纺丝液的制备木材、甘蔗渣纯净的纤维素(纤维素浆粕)稀碱处理碱纤维素 +CS2 纤维素黄酸酯 +NaoH 粘胶纺丝液(2)纺丝成形(湿法纺丝) 粘胶纺丝液+凝固浴(硫酸、硫酸钠、硫酸锌纤维素再生喷丝形成纤维 根据纺丝工艺的不同,制得

43、的粘胶纤维的性质不同3、粘胶纤维的结构特征(1)化学组成和棉的成分相同,主要成分为纤维素,聚合度250-550(棉6000-15000)。(2)形态结构 横向形态:不规则的锯齿形 纵向形态:平直有不连续的条纹1)结构特征:皮芯结构 皮层(外层)和芯层(内层)的结晶度、取向度、晶粒大小、密度等不同。 2)产生皮芯结构和锯齿形截面的原因:溶液流体表层先凝固成纤维外层,溶液内层缓慢凝固成纤维内层。 拉伸时,内外层受力不同,取向和结晶的不同;外层先凝固内层后凝固,内外层不同时收缩,形成锯齿形边缘。 4、粘胶纤维的性能(1)吸湿性是普通化纤中最好的(通常条件回潮率13,比棉好)。 (2)染色性好,色谱齐全,色泽鲜艳。(3)断裂强度比棉小;湿强小于干强(干强的4050%),不耐水洗。(4)易燃烧 (5)耐碱不耐酸(较棉差)。 (6)悬垂性好,易皱,尺寸稳定性差。 5、粘胶纤维的种类和用途 (1)按纤维素的来源分木浆粘胶、棉浆粘胶、草浆粘胶、竹浆粘胶、麻浆粘胶。 (2)按结构分 普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维、强力粘胶纤维、新溶剂粘胶纤维。.普通粘胶纤维 具有一般的物理机械性能和化学性能。 l 长丝:理论上无限长,俗称人造丝l 棉型:切断成33-41mm,线密度1.3-1.8

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