纺织材料学ppt课件.ppt

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1、纺纺 织织 材材 料料 学学纺织学院纺织学院 纺织材料与纺织品设计专业纺织材料与纺织品设计专业本课程特点工科类专业课理论密切联系实际，以实验为基础应用性强与工艺、产品应用、商贸结合基础类专业课记忆性强第一章 绪论纺织品三大应用领域纺织品加工过程几个术语本课程的主要内容纺织品三大应用领域 服用纺织品服装 装饰用纺织品地毯、床上纺织品、窗帘等 产业用纺织品土工布、降落伞、帆布、缆绳等纺织品加工过程纤维纤维纱线纱线织物织物成品成品纺纱纺纱织造织造后整理后整理非织造非织造 截面形态 模仿 外观形态 模仿 仿棉仿毛 中长纤维 分子组成 模仿 再生纤维 合成纤维 异性纤维复合纤维 天然 纤维 人类模仿天然

2、纤维的发展过程人类模仿天然纤维的发展过程 短纤纱 （纱） 长丝束 （丝） 复合结构丝丝 股线（线） 单、双、多的复合与组合 花式线 编织线 单轴系 多轴系 复合结构纱纱 纱线的发展流程及可能的提示纱线的发展流程及可能的提示纺织加工涉及内容纺纱学、织造学（机织学、针织学）、非织造学、织物后整理学等工艺、设备及产品 纺织材料学 纺织品设计 与其他学科交叉纺织信息、纺织贸易等几个术语纺织材料纺织材料用来加工制成纺织品所用的纺织原料、纺织半成品以及成品的统称。包括各种纤维纤维、条子条子、纱线纱线、织物织物。纺织材料学纺织材料学研究纺织纤维、纱线、织物及半成品的结构、性能，结构与性能的关系，及其与纺织加

3、工工艺的关系的一门科学。纺织材料学主要内容1）纺织纤维、纱线、织物等纺织材料的种类、组成、结构和性能；2）纺织材料的组成结构与性能的内在联系及测试方法；3）影响纺织材料性能的因素及纺织材料的性能对纺织工艺加工和产品应用的影响；4） 纤维、纱线、织物等纺织材料之间性能的相互关系；5）纺织材料品质的评定。纤维的化学组成与结构纤维的化学组成与结构纤维性能纤维性能纱线结构纱线结构纱线性能纱线性能织物结构织物结构坯布性能坯布性能后整理后整理成品最终性能成品最终性能第二章第二章 纺织纤维的分类和加工纺织纤维的分类和加工第一节第一节 纺织纤维的定义与分类纺织纤维的定义与分类纤维的定义纤维的定义纤维的基本性能

4、纤维的基本性能纤维的分类纤维的分类各种纤维定义与举例各种纤维定义与举例纤维纤维纤维纤维(What is a fiber?)是一种细而长的物质，直径从几微米到十几微米，是一种细而长的物质，直径从几微米到十几微米，长度则从几毫米几十毫米甚至上千米，长径比很大。长度则从几毫米几十毫米甚至上千米，长径比很大。 Large length to width ratio纺织纤维纺织纤维长度达到数十毫米以上具有一定的强度、一定的可长度达到数十毫米以上具有一定的强度、一定的可挠曲性和一定的服用性能，可以生产纺织制品的纤挠曲性和一定的服用性能，可以生产纺织制品的纤维。维。 Small enough to be f

5、lexible 返回纤维的基本性能纤维的基本性能(1)一定的长度和长度整齐度；(2)一定的细度和细度均匀度；(3)一定的强度和模量；(4)一定的延伸性和弹性；(5)一定的抱合力和摩擦力； (6)一定的吸湿性和染色性；(7)一定的化学稳定性。 对于特殊用途的纺织纤维，还应具备一些特殊的要求，如阻燃、抗菌等。 返回纤维的分类纤维的分类 按来源分： 植物纤维 (天然纤维素纤维） 天然纤维 动物纤维 （天然蛋白质纤维） (Natural fibers) 矿物纤维 (mineral fibers)纺织纤维 再生纤维 再生纤维素纤维 化学纤维 Regenerated fibers 再生蛋白质纤维 (Man

6、-made fibers) 合成纤维(Synthetic fibers) 无机纤维 (Inorganic fibers) 纤维的分类纤维的分类按纤维形态结构分类长丝 (filament)短纤维 (staple fiber) 异形纤维(Unconventionally shaped fiber)复合纤维 (composite fiber)超细纤维(ultra-fine fiber)按纤维的功能分类普通纤维（服用）特种纤维（抗静电、阻燃、抗菌等）返回各种纤维定义与举例各种纤维定义与举例天然纤维：自然界生长或形成的，适用于纺织用的纤维。植物纤维：从植物上取得的纤维的总称，也称天然纤维素纤维。其主要组

7、成物质是纤维素。 有种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维等(cotton or flex, jute, ramie, hemp )动物纤维：从动物身上或分泌物取得的天然纤维，也称天然蛋白质纤维。其主要组成物质是蛋白质。 有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛）和丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）wool and silk 矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。主要由硅酸盐组成,属于天然无机纤维。 石棉(asbestos)种子纤维种子纤维 从一些植物种子表皮从一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤细胞生长成的单细胞纤维。维。 如：棉、木棉如：棉、木棉木棉纤维果实及纤维形态图木棉纤维果实及纤

8、维形态图 韧皮纤维：韧皮纤维： 从一些植物韧皮部取从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤得的单纤维或工艺纤维。如：亚麻、苎麻、维。如：亚麻、苎麻、黄麻。黄麻。叶纤维叶纤维 从一些植物的叶子或叶鞘取得的从一些植物的叶子或叶鞘取得的 工艺纤维。工艺纤维。 如：剑麻、蕉麻。如：剑麻、蕉麻。果实纤维果实纤维从一些植物的果实取得的纤维。从一些植物的果实取得的纤维。 如：椰子纤维如：椰子纤维。返回各种纤维定义与举例各种纤维定义与举例化学纤维(man-made fibers)：是指用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组

9、成与原高聚物基本相同的化学纤维。invented in 1890s by SchoenbeinCommercially available in 1896如粘胶纤维(Vicose Rayon) 、醋酸纤维(Cellulose acetate) 、铜氨纤维（Cuprammonium fibers）Lyocell纤维、Tencel纤维、Modal纤维等。化学纤维合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后，经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维。Wallace Carothers at du Pont invented a series of polymers如涤纶(po

10、lyester)、锦纶6,66(nylon)、腈纶(Acrylic) 、丙纶Polyethylene 、氨纶Spandex (polyurethane), 氯纶Polyvinyl chloride第二节第二节 纤维的加工、应用与发展纤维的加工、应用与发展 天然纤维天然纤维棉纤维棉纤维麻纤维麻纤维毛纤维毛纤维丝纤维丝纤维化学纤维化学纤维棉纤维主要产棉区棉纤维的生长发育棉花的初加工棉纤维的分类棉纤维的形态结构和品质原棉检验主要产棉主要产棉区区主要产棉国：美国、中国、俄罗斯、印度、巴基斯坦、巴西、埃及、苏丹等。我国主要产地是：江苏、湖北、河北、山东、河南五省。新疆长绒棉棉纤维的生长发育棉纤维的生长发

11、育 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的。一个细胞长成一根纤维.uCotton: seed hair obtained from the boll of the cotton plantu 4000 fibers/seed, max 20,000 fibers/seedu250,000 fibers/boll 棉纤维正常生长发育分三个阶段棉纤维正常生长发育分三个阶段 伸长期 加厚期 干涸期（扭曲期）伸长期：纤维加长，形成胞壁加厚期：长度基本长足，主要是胞壁加厚干涸期：失去水分、胞壁扭转，沿纤维纵向形成天然转曲。棉纤维的生长发育棉纤维的生长发育棉花的初加工棉花的初加工 棉花

12、的初加工也叫轧棉或轧花初加工的目的是使棉纤维和棉籽分离,除去棉籽和部分杂质。 籽棉皮棉（轧花厂的称呼） 籽棉原棉（纺纱厂的称呼）棉纤维的分类 按品种分类按品种分类 长度(mm) 细度(tex) 强度(km)陆地棉(细绒棉) 2333 0.150.2 2125海岛棉(长绒棉) 3364 0.120.14 30亚洲棉(粗绒棉) 1524 0.250.4 12长绒棉特点长绒棉特点优点优点: : 纤维细、长，单纤维强力好纤维细、长，单纤维强力好缺点：缺点： 含糖偏高含糖偏高, ,易产生易产生“三缠三缠”现象现象措施：措施： 预处理预处理细绒棉细绒棉数量最多数量最多占世界总产量占世界总产量85%85%以

13、上，占我国总产量以上，占我国总产量98%98%以上以上三类棉纤维的截面形态 长绒棉 细绒棉 粗绒棉 按棉花的初加工分类按棉花的初加工分类皮辊棉锯齿棉按纤维色泽分类按纤维色泽分类(creamy white to gray)白棉彩色棉（遗传育种）黄棉灰棉皮辊棉和锯齿棉的比较皮辊棉和锯齿棉的比较 锯齿棉锯齿棉皮辊棉皮辊棉对纤维作用对纤维作用剧烈，纤维损伤较大剧烈，纤维损伤较大缓和，纤维损伤小缓和，纤维损伤小外观形态外观形态松散松散薄片状薄片状主体长度主体长度及整齐度及整齐度主体长度短，主体长度短，整齐度较高整齐度较高主体长度长，整齐度低、主体长度长，整齐度低、短绒无法去除短绒无法去除除杂设备除杂设备

14、有排杂、排僵设备有排杂、排僵设备无排杂设备无排杂设备轧工疵点轧工疵点多，如棉结、索丝等多，如棉结、索丝等少，有黄根少，有黄根适宜加工适宜加工细绒棉细绒棉长绒棉长绒棉产量产量高高低低棉纤维的形态结构和品质正常生长的棉纤维形态结构 截面：腰圆形，有中腔(kidney-bean shaped with a lumen)纵向：天然转曲the twists reverse in direction along the length 1) 棉纤维长度 影响因素：棉花品种、棉纤维生长条件、(初加工)2) 棉纤维色泽 白棉、黄棉、灰棉、彩棉棉纤维在生长过程中形成的品质 3) 成熟度degree of matu

15、rity定义纤维细胞壁的增厚程度，胞壁越厚，成熟度越好棉纤维的成熟度几乎与各项物理性能指标密切相关（除长度外），综合反映棉纤维的内在质量。 根据成熟度可把棉纤维分为：根据成熟度可把棉纤维分为：成熟纤维成熟纤维mature fibersmature fibers、过成熟纤维、未成熟纤维、过成熟纤维、未成熟纤维immature fibersimmature fibers、极不成熟纤维、极不成熟纤维成熟纤维的特征成熟纤维的特征：有较多的、丰满的转曲有较多的、丰满的转曲胞壁较厚，中腔较小，截面呈腰圆形胞壁较厚，中腔较小，截面呈腰圆形强度高，纤维粗强度高，纤维粗颜色洁白，光泽明亮颜色洁白，光泽明亮富有弹

16、性，染色质量好富有弹性，染色质量好纤维间抱合力大，成纱质量高。纤维间抱合力大，成纱质量高。过成熟纤维：过成熟纤维：呈棒状，极少转曲，中腔不明显，胞壁过厚，纤维刚硬，呈棒状，极少转曲，中腔不明显，胞壁过厚，纤维刚硬，成纱质量差。成纱质量差。未成熟纤维：未成熟纤维：纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于壁厚；壁厚；纤维细、强度低，颜色滞白，光泽暗淡，缺乏纤维细、强度低，颜色滞白，光泽暗淡，缺乏弹性；弹性；常易粘附较多夹杂质，纺纱时易断裂、质量较常易粘附较多夹杂质，纺纱时易断裂、质量较差。差。极不成熟纤维：极不成熟纤维：纵向呈扁平带状，无转曲或极少转曲；纵向

17、呈扁平带状，无转曲或极少转曲；胞壁极薄，截面形态很不规则；胞壁极薄，截面形态很不规则；染色性差。染色性差。 成熟度指标成熟度指标成熟系数：指棉纤维中断截面恢复成圆 形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值成熟度指标及测试方法 式中：式中：M M-棉纤维成熟度系数；棉纤维成熟度系数； -棉纤维壁厚；棉纤维壁厚； D D - -棉纤维截面复圆后的直径棉纤维截面复圆后的直径。 22013DM成熟度测试方法：成熟度测试方法：中腔胞壁对比法中腔胞壁对比法NaOHNaOH膨胀法膨胀法偏振光偏振光中腔胞壁对比法：中腔胞壁对比法： 原理原理成熟好的纤维胞壁厚而中腔宽度小，成熟好的纤维胞壁厚而中腔宽度小，成熟度差的

18、胞壁薄而中腔小。所以可根据棉成熟度差的胞壁薄而中腔小。所以可根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值来测定成熟纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值来测定成熟系数系数。NaOHNaOH膨胀法：膨胀法： 原理原理棉纤维在棉纤维在18%NaOH18%NaOH溶液中膨化后，溶液中膨化后，截面形状改变。根据膨化后胞壁厚度截面形状改变。根据膨化后胞壁厚度/ /纤维最纤维最大宽度，纤维外形定确定正常纤维大宽度，纤维外形定确定正常纤维N N、薄壁纤、薄壁纤维维B B、死纤维、死纤维D D；计算成熟度比；计算成熟度比M M。偏振光法：偏振光法： 原理原理利用棉纤维的双折射性质，利用棉纤维的双折射性质，在偏振光显微镜中观察棉纤

19、维的干涉色，在偏振光显微镜中观察棉纤维的干涉色，来确定纤维的成熟度。来确定纤维的成熟度。细绒棉的细绒棉的M在在1.5 2.0为成熟纤维，为成熟纤维，一般纺纱用的一般纺纱用的M在在1.7 1.8为最佳；为最佳；未成熟的未成熟的M2.0；死纤维；死纤维M0.7，完全不成熟纤维完全不成熟纤维M0，完全成熟纤维，完全成熟纤维M5.0。长绒棉在长绒棉在1.7 2.5为成熟棉，理想的纺用为成熟棉，理想的纺用M在在2.0左右左右 棉纤维的成熟度与纺纱工艺、成棉纤维的成熟度与纺纱工艺、成品质量的关系品质量的关系成熟度高的棉纤维能经受打击，易清除杂质；成熟度高的棉纤维能经受打击，易清除杂质；吸湿较低，弹性较好，

20、加捻效率较低；吸湿较低，弹性较好，加捻效率较低；在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高；在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高；吸色性好，织物染色均匀。吸色性好，织物染色均匀。成熟度中等的棉纤维，由于纤维较细，成纱成熟度中等的棉纤维，由于纤维较细，成纱强度高强度高。原棉检验原棉检验目的：掌握原棉的性能、质量，为纺纱以及原棉交易提供依据原棉检验的方法：手感目测法仪器检测法单唛试纺法手感目测法手感目测法包括：纤维长度整齐度、原棉的卷曲与压缩弹性、纤包括：纤维长度整齐度、原棉的卷曲与压缩弹性、纤维强度、抱和力、柔软性、杂质疵点含量等；维强度、抱和力、柔软性、杂质疵点含量等；优点：取样多、速度快、代表

21、性强；优点：取样多、速度快、代表性强；缺点：对检验人员要求较高、人为误差。缺点：对检验人员要求较高、人为误差。仪器检验仪器检验包括：长度、细度、强度、成熟度、含水、含杂等；包括：长度、细度、强度、成熟度、含水、含杂等；优点：数据比较可靠稳定；优点：数据比较可靠稳定；缺点：试验数量少、花费时间长。缺点：试验数量少、花费时间长。单唛试纺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；纱过程中产生的问题来最后评

22、定该批原棉的纺纱性能；优点：可以测定单项指标检验无法包括的纤维性能；优点：可以测定单项指标检验无法包括的纤维性能；缺点：比较费时缺点：比较费时。检验内容业务检验（工商交接中）工商交接中）品级、手扯长度品级、手扯长度（确定棉花的价格）含水、含杂含水、含杂（确定棉花的重量）物理性能检验长度、细度、强度、成熟度、含水、含杂等一般用仪器检测品级品级是原棉品质优劣的一个综合性指标，反映棉纤维的内在质量。品级评定主要依据原棉的成熟度、色泽、轧工质量进行评定。具体评定方法：在规定照明条件下，原棉与实物标样对比并参照品级条件评定品级。细绒棉分七级、长绒棉分五级。 手扯长度用手扯法整理出一端平齐、纤维平整、没有

23、丝和杂质的小棉束，放在黑绒板上量取的纤维束长度。手扯长度一般以2mm为间距进行分档。手扯长度接近所检测的原棉批中大多数纤维的长度。手扯长度原棉标志（ 唛头标志）品级代号在左，长度代号在右锯齿棉在上方加锯齿线黄棉在两侧加括号。如：327，（527）麻纤维（Bast and leaf fibers）分类初加工麻纤维的形态结构麻纤维的主要性能常见麻纤维介绍麻纤维分类韧皮纤维（软质纤维）苎麻，亚麻，黄麻，大麻，洋麻等叶纤维（硬质纤维）剑麻，蕉麻麻纤维的初加工目的：从韧皮或叶子中取出纤维；包括剥制和脱胶。根据脱胶程度不同，分为全脱胶：胶质全部脱去，纤维呈单根状态，如苎麻半脱胶：仅脱去部分胶质，束状纤维，

24、如亚麻、黄麻等脱胶的方法主要有微生物脱胶化学脱胶工艺纤维工艺纤维：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而成的束纤维作为纺纱用纤维，称为工艺纤维。苎麻单纤维：150-250mm亚麻：15-20mm大麻：10-15mm黄麻：2-4mm麻纤维的形态结构苎麻截面：腰圆形，有中腔，有裂纹纵向：有横节、竖纹亚麻截面：多角形，有中腔纵向：有横节、竖纹麻纤维的主要性能指标长度细度外观强伸性能主要特性吸湿散湿好（舒适性好）强伸性、刚性大（织物有刺痒感）弹性差（织物易起皱）挺、爽、透气 常见麻纤维苎麻 主要产于我国的长江流域，以湖北，湖南，江西居多，印度尼

25、西亚，巴西，菲律宾等国也有种植。 苎麻纤维品质优良，单纤维长，主要用于夏季服装面料，装饰用布等。 苎麻可每年收割三次。亚麻黄麻罗布麻 大麻大麻纤维中空，富含氧气，使厌氧细菌无法生存，所以大麻纤维具抗霉杀菌的功效经高频等离子发射光谱仪分析测定，大麻纤维中还含有十多种对人体十分有益的微量元素大麻作物在种植和生长过程中不施用任何化学农药即可免遭病虫害的侵扰穿着大麻布做的鞋垫不长脚气，并可有效的避免脚臭毛纤维(wool fibers)概况(introduction)羊毛的生长和获得羊毛纤维的结构分类品质评定概况从动物毛发中获得的纤维，包括绵羊毛、山羊毛（绒）、马海毛、兔毛 、 骆驼毛等 羊毛主要产地：

26、澳大利亚、新西兰、阿根廷、乌拉圭、南非等，我国东北、华北、西北羊毛的生长和获得羊毛由羊皮肤上的细胞生长而成。 不均匀成簇生长 毛丛（导向毛，簇生毛） 羊毛的获得 抓毛：散毛 剪毛：毛被，套毛洗毛： 原毛 洗净毛羊毛纤维的结构与形态羊毛纤维的结构：（沿纤维径向分为三层） 鳞片层：保护、光泽、缩绒 皮质层：羊毛主体、双侧结构 髓质层：细羊毛无髓质层羊毛纤维的形态截面：近似圆形或椭圆形纵向：有天然卷曲、表面覆盖鳞片Morphology羊毛结构与形态分类1按组织结构1、 绒毛（无髓毛） 细绒毛：弯曲最多，细度均匀，d30mm， 制造精纺呢绒、羊毛衫的主要原料。 粗绒毛：长度和细度都比较均匀， d305

27、2.5mm 2、 发毛（有髓毛） 细刚毛：卷曲甚少或不明显，粗直，光泽强，d=52.575mm；制造长毛绒织物的优良原料。 粗刚毛：纤维粗直，无弯曲，长度较长，d75mm；制造地毯的优良原料，手感粗硬，无卷曲，纺织利用价值低于绒毛，刚性较大，并有耐压缩弹性。 3、 两型毛：介于绒毛和发毛之间，或介于有髓毛和无髓毛之间的中间型羊毛。在同一根羊毛上同时具有绒毛和发毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维有明显的粗细不匀。4、 死毛： 除鳞片层外，几乎全是髓质层的毛纤维。纤维粗短刚直，脆弱易断，色泽枯白，不易染色，没有纺织利用价值。分类2按毛被上的纤维类型1、同质毛在整个毛被上的各个毛丛，都由一种粗细类型

28、的毛纤维所组成。毛丛内部的纤维粗细、长短和弯曲基本一致。品质较好。2、异质毛在整个毛被的各个毛丛，由两种以上不同类型的羊毛所组成。多数有毛辫结构（细绒毛、粗绒毛、发毛、死毛）分类3按纤维粗细细羊毛：同质毛 60支（直径小于25um）半细羊毛：同质毛 4658支（25-55um） 长羊毛：48支 杂交种羊毛粗羊毛： 36-62um品质支数品质支数是毛纺业中长期沿用下来的一个细度指标。一定的品质支数，反映羊毛的细度在某一直径范围内。早期：根据当时的纺纱设备和纺纱技术水平，各种细度的羊毛实际可能纺得的毛纱的支数。 羊毛品质支数和平均直径的关系 品质支数品质支数 平均直径（平均直径（m mm ） 70

29、 18.120.0 66 20.121.5 64 21.623.0 60 23.125.0 . . . . 32 55.167.0羊毛的品质细度细度是决定羊毛品质最重要的一个指标。羊毛越细，羊毛粗细越均匀、强度越高、卷曲多、光泽柔和、（长度偏短）；羊毛细，有利于成纱强力和条干均匀羊毛细，织物柔软、风格好。羊毛细度指标： 平均直径、品质支数、特克斯数（tex） 羊毛长度羊毛长度与羊的品种、年龄、毛的生长部位、饲养条件、剪毛季节等有关。 细羊毛：5.5 9 cm 半细毛：7-15 cm 粗羊毛：6 40 cm羊毛的卷曲羊毛的卷曲双侧结构 羊毛卷曲Orthocotex containing less

30、 cystine, and thus less S-S bondsParacortex containing more cystine, absorbing less water.two sections spiral around each other along the fiber length.the two sections respond to heat and moisture differently forming 3-D crimp.与羊毛的弹性、抱合、缩绒性有关；与成纱质量和织物风格也有很大影响。指标： 卷曲数、卷曲深度、卷曲回复率等 细羊毛的卷曲数：6 9 个/cm强伸性能

31、强伸性能拉伸强度低：9-18 km(relatively low strength or tenacity)断裂伸长大：25%-35%(High elongation at break)弹性回复性好(high resilience)羊毛细度越细，髓质层越少，强度越高羊毛的吸湿性羊毛的吸湿性(high heat of wetting) 回潮率15-17%常用纤维中吸湿最好。色泽色泽: low luster due to crimp and scales草杂含量草杂含量品质判定：品质判定：细羊毛、半羊毛按细度分类、长度定等；改良毛按细度分类、套毛的同质程度分等丝纤维(silk fibers)分类蚕

32、的发育与蚕茧的形成蚕丝的初加工茧丝的形态结构蚕丝的主要性能丝纤维分类是指蚕吐丝而得到的天然蛋白质纤维。分类（品种）： 1、家蚕丝：桑蚕丝； 2、野蚕丝：柞蚕丝Tussah silk 、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等蚕的发育与蚕茧的形成蚕的发育与蚕茧的形成 蚕的发育蚕的发育 经过卵、幼虫、蛹和成虫（蛾）四个阶段经过卵、幼虫、蛹和成虫（蛾）四个阶段 蚕茧的形成茧的形成 ： 由外里 分三层茧衣（外层）：蚕吐丝时，最初吐出的凌乱的丝缕，成为茧的蓬松外廓。（丝缕细，强度差，丝胶含量多，绢纺原料）茧层（中层）：茧衣里面，丝缕绕成丝圈，结构紧密，排列规则，是丝的主体。（丝较粗，强力好） 蛹（内层）： 吐丝将近终了时叠

33、合成的疏松层。（丝最细，发脆，丝胶含量少，绢纺原料）蚕丝细度分布不匀 外层:中层:内层1.1:1.5:0.8蚕茧 蚕丝由蚕体内两个绢丝腺分泌的丝液凝固而成。蚕体分泌的丝液有两种：丝素：位于蚕丝中间部分丝胶：包覆在丝素外面一根蚕丝（茧丝）由两根丝素和包覆在外的丝胶组成。蚕丝的初加工工艺：剥茧选茧煮茧缫丝复整 缫丝 精练 复整 蚕茧 生丝 熟丝 丝绞缫丝缫丝缫丝是将几根茧丝顺序抽出依靠丝胶抱合胶缫丝是将几根茧丝顺序抽出依靠丝胶抱合胶着成丝束的过程。着成丝束的过程。缫得的丝束称生丝；缫得的丝束称生丝；经过精练脱胶后称熟丝。经过精练脱胶后称熟丝。蚕茧的工艺加工蚕茧的工艺加工 剥茧剥茧选茧选茧煮茧煮茧缫

34、丝缫丝复整复整 蚕丝的形态结构横截面：不规则椭圆形，两个丝素，外包丝胶(The two are called brins held together by sericin (gum or silk glue).Wild silk worms produce ribbon-like silk fibers纵向：平直光滑蚕丝的主要性能长度：可长达几千米Length: 1000-1300 yds (915-1190 m)/cocoon Max 3000yds (2750m)/cocoon, 1 fiber/cocoon.细度：桑蚕丝2.8-3.9dtex吸湿: 8-9%(High heat of w

35、etting)强伸性: Medium tenacity but higher than wool光泽High luster high crystallinity and triangular cross-sectional shape.悬垂性drapability丝鸣Scroop : rustling sound due to an acid treatment that hardens fiber surface.Lowest UV light resistance: avoid prolonged exposure to sunshine化学纤维概述化学纤维的制造差别化纤维化学纤维的分类化

36、学纤维的品质评定化学纤维概述1884年，制造出世界上第一种化学纤维硝酸纤维1905年，第一种工业化生产的化学纤 维粘胶纤维1939年，美国杜邦公司开发出第一种合成纤维尼龙66（nylon 66）我国化学纤维从 50 年代开始发展迅速化学纤维的分类按高聚物的来源分：再生纤维合成纤维（一）分类1. 1. 按高聚物的来源分：按高聚物的来源分：（1）再生纤维再生纤维：是以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维。 （2）合成纤维合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后，经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维。 化学纤维的分类2. 按

37、纤维内部组成分： 聚酯纤维 (PET): 涤纶 聚酰胺纤维(PA):锦纶 聚丙烯腈纤维(PAN):腈纶 聚乙烯醇缩甲醛纤维(PVA):维纶 聚丙烯纤维(PP):丙纶 聚氯乙烯纤维(PVC):氯纶 聚氨酯纤维(PU):氨纶3. 3. 按形态结构分：按形态结构分： 长丝长丝：化学纤维加工得到的连续丝条，不经过切断工序的称为长丝。又分为单丝、复丝与变形丝。 短纤维短纤维：化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短纤维。 异形纤维异形纤维：是指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。 复合纤维复合纤维：由两种及两种以上聚合物，或具有不同性质的同一聚合物，经复合纺丝法纺制成的化学纤维

38、。分并列型、皮芯型和海岛芯等。超细纤维超细纤维： 指单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。 根据线密度范围又可划分为： 细特纤维(0.441.11dtex) 超细特纤维（0.0110.44dtex） 化学纤维的分类4. 按用途分： 普通纤维 特种纤维：是指具有特殊的物理化学结构、功能或用途的化学纤维，其某些技术指标显著高于常规纤维。包括：1、具有特殊力学性能的纤维2、具有特殊热学性能的纤维3、具有化学稳定性的纤维4、具有特殊物理性能的纤维5、具有特殊物化性能的纤维6、具有特殊生物性能的纤维如：耐高温纤维、耐辐射纤维、高湿高模纤维等。 （二）化学纤维的制造（二）化学纤维的制造 成纤高聚物必须具有线

39、型分子结构； 大分子必须具有适当的分子量； 相邻分子间必须具有足够的结合力。 化学纤维的制造化学纤维制造过程：成纤高聚物的提纯或聚合纺丝液的制备纺丝后加工成纤高聚物的提纯或聚合成纤高聚物的提纯或聚合再生纤维：将天然高聚物原料（棉短绒、木材等）进行提纯，去杂质，制成浆粕合成纤维：将石油、天然气中的小分子化合物进行人工聚合形成液态（溶液或熔体）或固态（切片）高聚物1. 1. 纺丝液的制备纺丝液的制备 熔体法熔体法 熔融温度分解温度 如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。 溶液法溶液法 熔融温度分解温度 如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、 氯纶、维纶。 2. 2. 纺丝纺丝 纺丝熔体或纺丝液用计量泵定量纺丝熔体或

40、纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝条的过供料通过喷丝孔后凝固成丝条的过程称为纺丝。喷丝孔喷出的丝条称程称为纺丝。喷丝孔喷出的丝条称为初生纤维。为初生纤维。纺丝刚纺出来的丝称为初生纤维。初生纤维的内部结构不稳定，强度低、伸长大、弹性差，不具有纺纱价值。根据纺丝液不同可分为熔体纺丝：直接纺丝、切片纺丝溶液纺丝：一步法，二步法 熔体纺丝 熔体纺丝：将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体，熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，使成细流状射入空气中，经冷凝而成为细条。过程简单、纺丝快、孔数少、截面多为圆形。涤纶、锦纶、丙纶采用熔体纺丝。溶液纺丝溶液纺丝：湿法纺丝、干法纺丝湿法纺丝：将纺丝溶液从

41、喷丝孔中压出、在液体凝固剂中固化成丝。纺丝速度慢、孔数多，有明显的皮芯结构。腈纶、维纶、氯纶、粘胶。干法纺丝：将纺丝液从喷丝孔中压出，在热空气中使溶剂挥发固化成丝。工艺较复杂、成本高醋酯纤维、氨纶等后加工初生纤维强度很低，伸长很大，沸水收缩率很高，没有实用价值。必须进行一系列后加工，使纤维具有一定物理机械性能短纤维： 长丝：集束拉伸拉伸上油卷曲热定形热定形切断打包加捻拉伸拉伸上油热定形热定形络丝打包后加工的作用集束集束 将几个喷丝孔喷出的丝束以均匀的 力集合成规定粗细的大股丝束；拉伸拉伸：提高纤维大分子的取向度和结晶度，改善纤维的力学性质热定形热定形：消除纤维内应力，形成稳定的纤维结构卷曲：短

42、纤维：改善纤维间的抱合力；长丝：变形纱加工，如弹力纱、膨体纱上油：降低摩擦、提高抗静电性差别化纤维（Differential Fibers)泛指对常规化学纤维有所创新或是具有某一特性的化学纤维。一般经过化学改性或物理变形、使纤维的形态结构、物理化学性能与常规化学纤维有显著不同。具有仿生效果或改善、提高化纤的性能。用于服用及装饰用织物。随着世界化纤工业的发展，从五十年代末，随着世界化纤工业的发展，从五十年代末，国外已对差别化纤维开始了研究和开发。国外已对差别化纤维开始了研究和开发。目前，发达国家如美国、日本等，差别化纤目前，发达国家如美国、日本等，差别化纤维的产量已占化纤总量的维的产量已占化纤总

43、量的35354949我国差别化纤维的开发从七十年代才开始，我国差别化纤维的开发从七十年代才开始，八十年化逐步发展，到一九九零年差别化纤八十年化逐步发展，到一九九零年差别化纤维产量约维产量约4040吨，约占化纤总量的吨，约占化纤总量的1515。差别化纤维的品种有色纤维异形纤维中空纤维细旦纤维高收缩纤维阻燃纤维抗静电纤维导电纤维抗起毛起球纤维高吸水纤维复合纤维等化学纤维的品质评定短纤长度、细度、细度均匀度、卷曲、含油率、断裂强度、回潮率、疵点等不同品种及不同用途的化纤长丝的品质评定内容不同，具体参考各标准.思考题1名词解释：同质毛 异质毛 两型毛 净毛率生丝 精炼丝 绢丝 茧丝 化学纤维 合成纤维 再生纤维 复合纤维异形纤维 差别化纤维 特种纤维 超细纤维熔体纺丝 溶液纺丝 湿法纺丝 干法纺丝2. 试述细绒棉与长绒棉、锯齿棉与皮辊棉的特点。 3何谓棉纤维成熟度，其与纺纱加工及成纱质量有何关系？4原棉标志（唛头代号）327、231和（527）分别代表什么样的原棉？5何谓工艺纤维？为什么苎麻可用单纤维纺纱，而亚麻、黄麻等却不可以？6化学纤维的生产一般要经历哪些步骤？7下列化纤分别用什么方法进行纺丝？为什么？涤纶 锦纶 腈纶 粘胶纤维 维纶 丙纶