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文檔簡介

1、紡織材料學(xué)浙江偉豐集團(tuán)內(nèi)訓(xùn)教材之 內(nèi)部資料 注意保密第1頁,共36頁。紡織纖維及其分類原 棉 目 錄天 然 絲麻 纖 維 毛纖維化學(xué)纖維常用的纖維鑒別方法第2頁,共36頁。 紡織纖維及其分類 一、什么是紡織纖維? 細(xì)度很細(xì),直徑一般為幾微米到幾十微米,而長度比直徑大百倍、千倍以上的細(xì)長物質(zhì)稱為纖維,如棉花、葉絡(luò)、肌肉、毛發(fā)等。 可以用來制造紡織品的纖維稱為紡織纖維。 紡織纖維有以下特性: 一定的長度和細(xì)度 一定的機(jī)械性能(強(qiáng)力、變形、彈性、耐磨、柔軟性等) 一定的吸濕性、導(dǎo)電性和熱學(xué)性質(zhì) 化學(xué)穩(wěn)定性和良好的染色性能 特種工業(yè)用紡織纖維有特殊要求。第3頁,共36頁。 二、紡織纖維的分類 紡織纖維

2、的種類很多,習(xí)慣上按它的來源分為天然纖維和化學(xué)纖維兩大類。天然纖維指自然界原有的,或從經(jīng)人工培植的植物中、人工飼養(yǎng)的動(dòng)物中獲得的紡織纖維。根據(jù)它的生物屬性又可分為植物纖維、動(dòng)物纖維和礦物纖維。 種子纖維:棉 植物纖維 韌皮纖維:苧麻、黃麻等 葉纖維:劍麻 等天然纖維 果纖維:椰子纖維 動(dòng)物纖維 毛 發(fā):羊毛、兔毛等 分泌液:蠶絲 礦物纖維 石棉 第4頁,共36頁。 化學(xué)纖維是用天然的或合成的高聚物為原料,主要經(jīng)過化學(xué)方法加工制造出來的紡織纖維。按原料、加工方法和組成成分的不同,又分為再生纖維、醋酯纖維、合成纖維和無機(jī)纖維四類。 再生纖維 醋酯纖維 化學(xué)纖維 合成纖維 無機(jī)纖維 二醋酯纖維三醋酯

3、纖維粘膠纖維銅氨纖維滌、錦、腈、維、氯、丙、氨綸玻璃纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、碳纖維再生纖維素纖維再生蛋白質(zhì)纖維特種纖維第5頁,共36頁。 1、陸地棉 又稱為細(xì)絨棉,因最早在美洲大陸種植而得名,其纖維細(xì)度的長度中等,手扯長度為23-33mm,細(xì)度為143-222mtex左右,一般可紡粗于10tex的棉紗。 2、海島棉 又稱長絨棉,原產(chǎn)美洲西印度群島,后傳入北美洲東南沿海島嶼種植,故名。長絨棉纖維細(xì)長,手扯長度在33mm以上,一般為33-45mm,細(xì)度細(xì)于143mtex,一般為111-143mtex左右。它品質(zhì)優(yōu)良,是高檔棉紡產(chǎn)品的原料。 3、亞洲棉 又稱粗絨棉,原產(chǎn)于印度,在中國種植已有二千多

4、年,故又稱中棉。由于纖維粗短,只能適應(yīng)個(gè)別紡織品種的需要,近年大部為陸地棉所取代。 4、非洲棉 又稱草棉,原產(chǎn)于非洲,品質(zhì)與亞洲棉接近,因纖維粗短,已逐漸淘汰。 原 棉一、常見原棉的種類第6頁,共36頁。1、彩棉定義 天然彩色棉是采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)培育出來的一種在棉花吐絮時(shí)纖維就具有天然色彩的新型紡織原料。2、彩棉特點(diǎn) 零污染、舒適、抗靜電、不起球、色牢度好、綠色環(huán)保3、市場上常見的彩棉顏色 棕色、綠色、黃色、棕紅色、乳白色等。二、彩棉簡介第7頁,共36頁。4、彩色棉與白棉主要物理性能比較第8頁,共36頁。三、棉纖維的形態(tài)特征 1、棉纖維的截面形態(tài) 正常成熟的棉纖維,截面是不規(guī)則的腰圓形,中

5、間有中腔。未成熟的棉纖維,截面形態(tài)極扁,中腔很大。過成熟的棉纖維,截面呈圓形,中腔很小。(如圖) 絲光棉截面棉纖維截面第9頁,共36頁。2、棉纖維的縱面特征 棉纖維縱向具有天然轉(zhuǎn)曲,它的縱面呈不規(guī)則的而且沿纖維長度不斷改變轉(zhuǎn)向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纖維轉(zhuǎn)曲最多。未成熟棉纖維呈薄壁管狀物,轉(zhuǎn)曲少。過成熟棉纖維呈棒狀,轉(zhuǎn)曲也少。(如圖)第10頁,共36頁。四、棉纖維的化學(xué)組成及耐酸堿性 棉纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素。成熟正常的棉纖維纖維素含量約為94%。此外,含有少量的多縮戊糖、蛋白質(zhì)、脂肪、臘質(zhì)、水溶性物質(zhì)和灰分等。 由于棉纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素,所以它較耐堿而不耐酸。酸會(huì)促使纖維素水解

6、,使大分子斷裂,從而破壞棉纖維。稀堿溶液在常溫下處理棉纖維不發(fā)生破壞作用,但會(huì)使纖維膨化。棉纖維在一定濃度的氫氧化鈉溶液中處理后,纖維橫向膨化,從而截面變圓,天然轉(zhuǎn)曲消失,使纖維呈現(xiàn)絲一般的光澤。如果膨化的同時(shí)再給以拉伸,則在一定程度上可改變纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而提高纖維的強(qiáng)力。這一處理稱為“絲光”。但是,纖維素在濃堿作用下的降解也是十分劇烈和迅速的,因此,棉纖維加工時(shí)必須避免長時(shí)間帶堿并與空氣接觸,以免纖維素受損。第11頁,共36頁。毛 纖 維(一)羊毛纖維的截面形態(tài)結(jié)構(gòu)和縱向形態(tài) 1、縱向形態(tài):呈鱗片覆蓋的圓柱體,具有天然卷曲 2、截面形態(tài):近似圓形 3、截面結(jié)構(gòu) 羊毛纖維由外向里由表皮層、

7、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層組成,細(xì)羊毛無髓質(zhì)層(二)、羊毛的主要組成物質(zhì) 羊毛纖維是天然蛋白質(zhì)纖維,主要組成物質(zhì)是角蛋白質(zhì),組成其大分子的單基是-氨基酸。(三)、羊毛的主要特性 羊毛纖維的吸濕性在所有紡織纖維中占首位,其回潮率達(dá)16%左右。羊毛對堿的作用非常敏感,耐堿能力遠(yuǎn)低于耐酸能力。第12頁,共36頁。第13頁,共36頁。第14頁,共36頁。天 然 絲一、蠶絲的物質(zhì)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu) 蠶絲主要由絲素和包覆在絲素外的絲膠組成。此外,還有少量的蠟質(zhì)、脂肪和灰分等。 蠶絲是天然蛋白質(zhì)纖維,組成其大分子的單基是氨基酸.二、蠶絲的形態(tài)結(jié)構(gòu) 桑蠶絲的橫截面如圖,一根蠶絲由兩根絲素外包覆絲膠組成。柞蠶絲的橫截面較桑蠶絲

8、扁平。如圖。第15頁,共36頁。第16頁,共36頁。三、蠶絲的性能 1、長度 從蠶繭上繅取的繭絲長度很長,經(jīng)繅絲數(shù)根合并后的生絲不需要紡紗即可織造。 2、吸濕性 蠶絲的吸濕能力較強(qiáng)。在一般大氣條件下回潮率可達(dá)9%-13% 3、蠶絲的觸感和光澤 蠶絲纖維平滑而富有彈性,因此具有優(yōu)良的觸感。蠶絲還具有其它纖維所不能比擬的優(yōu)雅而美麗的光澤,這種特殊的光澤主要是絲素的三角形截面以及繭絲的層狀結(jié)構(gòu)所形成的。 4、蠶絲的化學(xué)性質(zhì) 蠶絲是兩性化合物,即在一定條件下既能和酸作用又能和堿作用。蠶絲對酸的抵抗能力優(yōu)于對堿的抵抗能力。 5、絲鳴 生絲精練后,置于酸性溶液中處理一下,放在一起用力摩擦?xí)r,即會(huì)產(chǎn)生一種悅

9、耳的聲響,稱為絲鳴。絲鳴對鑒別真絲綢和紡絲綢具有一定的參考價(jià)值。第17頁,共36頁。麻 纖 維 概 述 麻纖維是從各種麻類植物取得的纖維的統(tǒng)稱。包括韌皮纖維和葉纖維。 韌皮纖維中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大的有苧麻、亞麻、黃麻、洋麻、大麻、苘麻等。這類纖維質(zhì)地柔軟,適宜紡織加工,商業(yè)上稱為“軟質(zhì)纖維”。其中苧麻纖維品質(zhì)優(yōu)良,單纖維長,可采用單纖維紡紗,其它麻類纖維,單纖維很短,一般都用工藝?yán)w維紡紗。 葉纖維中有衫價(jià)值的有劍麻和蕉麻,這類纖維比較粗硬,商業(yè)上稱為“硬質(zhì)纖維”,纖維長,強(qiáng)度高,伸長小,耐海水浸蝕,不易霉變,適宜制作繩纜,織制包裝用布或粗麻袋。第18頁,共36頁。一 、苧麻纖維的生長發(fā)育與品質(zhì)特征

10、苧麻莖呈圓筒形,上部較細(xì),下部最組。我國的苧麻一年可收獲3次,分別為頭麻、二麻和三麻。品質(zhì)一般以二麻最好,頭麻次之,三麻最差。 苧麻纖維的截面為腰圓形,內(nèi)有中腔,胞壁有裂紋,(見圖)纖維表面較平滑,有明顯的縱向條紋且有橫節(jié)。 第19頁,共36頁。 二、亞麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 亞麻纖維的截面呈不規(guī)則的多角形,中間有空腔,纖維縱向表面有條紋,且在某些部位有橫節(jié)。第20頁,共36頁。 化 學(xué) 纖 維 化學(xué)纖維 是指用天然的或合成的高聚物為原料,以過化學(xué)方法和機(jī)械加工制成的纖維。 一、化學(xué)纖維的分類 1、再生纖維 是以天然的高聚物為原料,經(jīng)過化學(xué)處理和機(jī)械加工紡絲而成。包括再生纖維素纖維(如粘膠纖維和

11、銅氨纖維)和再生蛋白質(zhì)纖維。 2、合成纖維 是以天然的低分子化合物為原料,通過有機(jī)合成制得的高聚物,再經(jīng)過機(jī)械加工制得的紡織纖維。 第21頁,共36頁。三、常見化纖的特性簡介(一)粘膠纖維1、纖維的主要特征 (1)普通粘膠纖維的截面為鋸齒且有皮芯結(jié)構(gòu),縱向平直有溝槽(見圖) 第22頁,共36頁。 (2)強(qiáng)度小于棉,斷裂伸長率大于棉。吸濕后強(qiáng)度明顯下降,濕強(qiáng)只有干強(qiáng)的50%左右。 (3)耐磨性較差,吸濕后耐磨性更差。 (4)小負(fù)荷下容易變形,尺寸穩(wěn)定性較差。 (5)吸濕能力優(yōu)于棉,在一般大氣條件下回潮率可達(dá)13%左右。 (6)耐熱性和熱穩(wěn)定性較好。 (7)染色性能良好,染色色譜全,能染出鮮艷的顏

12、色。 (8)較耐堿而不耐酸。2、主要用途及使用性能 粘膠纖維因其吸濕性好,穿著舒適,可紡性好,與棉、毛及其它合成纖維混紡、交織,用于各類服裝及裝飾用品。粘膠長絲用于織制絲綢類織物,高強(qiáng)力粘膠可用作輪胎簾子線、運(yùn)輸帶等工業(yè)用品。第23頁,共36頁。(二)醋酯纖維 1、纖維的主要特征 (1)醋酯纖維截面為多瓣形、片狀或耳狀,無皮芯結(jié)構(gòu)(見圖)。第24頁,共36頁。 (2)二醋酯纖維的強(qiáng)度比粘膠纖維小,濕強(qiáng)約為干強(qiáng)的60%左右;三醋酯纖維濕強(qiáng)與干強(qiáng)相接近。 (3)吸濕能力比粘膠纖維差,在一般大氣條件下,二醋酯纖維回潮率為6.5%左右,三醋酯纖維為4.5%左右。 (4)染色性能較粘膠纖維差,通常采用分

13、散性染料和特種染料染色。 (5)醋酯纖維對稀堿和稀酸具有一定的抵抗能力,但對于濃堿會(huì)使纖維皂化分解。 (6)醋酯纖維的耐熱性和熱穩(wěn)定性較好,具有持久的壓燙整理性能。 2、主要用途及使用性能。 醋酯纖維吸濕較低,不易污染,洗滌容易,且手感柔軟,彈性好,不易起皺,故較適合于制作婦女的服裝面料、襯里料、貼身女衣褲等。也可與其它纖維交織生產(chǎn)各種綢緞制品。第25頁,共36頁。(三)滌綸 滌綸為聚酯類纖維中用途最廣,產(chǎn)量最高的一種。 1、滌綸纖維的基本特征 (1)滌綸為熔體紡絲,故常見纖維的截面為圓形,縱向?yàn)閳A棒狀(見圖)。第26頁,共36頁。 (2)滌綸的拉伸斷裂強(qiáng)力和拉伸斷裂伸長率都較高,普通型滌綸強(qiáng)

14、度為35.2-52.8CN/tex,伸長率在30%-40%。 (3)滌綸在小負(fù)荷下不易變形,即初始模量高,在常見纖維中僅次于麻纖維。滌綸的彈性優(yōu)良。因此織物的尺寸穩(wěn)定性好,挺括抗皺。 (4)吸濕性差,在一般大氣條件下回潮率只有0.4%左右。 (5)染色性較差,多采用分散染料進(jìn)行高溫高壓染色。 (6)有很好的耐熱性和熱穩(wěn)定性。但滌綸織物遇火種易產(chǎn)生熔孔。 2、主要用途及使用性能 滌綸纖維在服裝、裝飾、工業(yè)中的應(yīng)用都十分廣泛。其短纖維可與天然纖維以及其它化纖混紡,加工不同性能的紡織制品,用于服裝、裝飾及各種不同領(lǐng)域。滌綸長絲,特別是變形絲可用于針織、機(jī)織制成各種不同的仿真型內(nèi)外衣。長絲還可以用于輪

15、胎簾子線、工業(yè)繩索、傳動(dòng)帶等工業(yè)制品。第27頁,共36頁。(四)錦綸 錦綸是合成纖維中工業(yè)化生產(chǎn)最早的品種,其品種很多,常用的主要有錦綸6和錦綸66。 1、錦綸的主要特征: (1)為熔體紡絲纖維。截面、縱面形態(tài)與滌綸相似。 (2)吸濕能力是常見合成纖維中較好的,在一般大氣條件下回潮率可達(dá)4.5%左右,有些品種如錦綸4可達(dá)7%。 (3)耐磨性是常見紡織纖維中最好的。 (4)小負(fù)荷下容易變形,所以織物保形性和硬挺性不及滌綸織物。 (5)耐熱、耐曬性較差,曬后發(fā)黃發(fā)脆。遇火種會(huì)熔成小孔。 (6)染色性能好,色譜較全。 2、主要用途及使用性能。 錦綸的產(chǎn)量僅次于滌綸,其產(chǎn)品以長絲為主,主要用于做民用的

16、襪子、圍巾、長絲織物及刷子的絲,還可用于織制地毯等。用于工業(yè)的可制造輪胎簾子線、繩索、漁網(wǎng)等;國防上主要用于織制降落傘等。錦綸外形第28頁,共36頁。(五)腈綸 1、腈綸纖維的主要特征 (1)為濕法紡絲纖維。截面為圓形或啞鈴形,縱面平滑或有1-2根溝槽(見圖)。 (2)吸濕能力比滌綸好,比錦綸差,在一般大氣條件下回潮率為2%左右。 (3)強(qiáng)度比滌綸、錦綸低,斷裂伸長率則與滌綸、錦綸相似,彈性較差些。 (4)耐磨性是合成纖維中最差的。 (5)耐日曬性特別優(yōu)良,在常見紡織纖維中居首位。 (6)具有特殊的熱收縮性,可將普通腈綸再一次熱位伸后驟冷,得到的纖維如果在松弛狀態(tài)下受到高溫處理會(huì)發(fā)生大幅度回縮

17、。 2、主要用途及使用性能 腈綸蓬松柔軟且外觀酷似羊毛,從而有合成羊毛之稱,故常制成短纖維與羊毛、棉或其它化纖混紡,織制毛型織物或紡成絨線。粗旦腈綸可織制毛毯或人造毛皮。利用腈綸特殊的熱收縮性,可紡成膨松性好、毛型感強(qiáng)的膨體紗。第29頁,共36頁。(六)丙綸 1、丙綸的主要特征: (1)為熔體紡絲纖維,截面、縱面形態(tài)與滌綸相似。 (2)密度小,是常見紡織纖維中最輕的。 (3)具有較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),對酸堿的抵抗能力較強(qiáng),有良好的耐腐蝕性。 (4)幾乎不吸濕,但有芯吸作用。 (5)強(qiáng)伸性較好,可與中強(qiáng)中伸型滌綸比美。耐磨性、彈性較好,僅次于錦綸。 (6)耐曬性差,易老化,因而制造時(shí)常添加防老化劑。

18、 (7)染色性較差,色譜不全。 2、主要用途及使用性能 丙綸短纖維可以純紡或與棉纖維、粘膠纖維混紡,織制服裝面料、地毯等。在工業(yè)上可用作土工布、濾布、人造草坪等。裂膜纖維則大量用于包裝材料、繩索等。第30頁,共36頁。(七)氨綸 氨綸是一種與其他高聚物嵌段共聚時(shí),至少含有85%的氨基甲酸酯的鏈節(jié)單元組成的線型大分子構(gòu)成的彈性纖維。它有聚酯型彈性纖維和聚醚型彈性纖維兩類。 1、主要特性: (1)聚酯型彈性纖維截面呈蠶豆?fàn)?,聚醚型彈性纖維截面呈三角形。 (2)吸濕性較差,在一般大氣條件下回潮率為0.8%-1%左右 (3)強(qiáng)度比橡膠絲高2-3倍,但與紡織纖維相比,則強(qiáng)度很低,是常見紡織纖維中強(qiáng)度最低的。 (4)具有高伸長,高彈性。其斷裂伸長率可達(dá)480%-700%,且在斷裂伸長以內(nèi)的彈性恢復(fù)率在95%-98%。 (5)有較好的耐酸、耐堿、耐光、耐磨等性質(zhì)。 2、主要用途及使用性能。 氯綸主要用于紡制有彈性的織物,作緊身衣、襪子等。除了織造針織羅口外,很少直接使用氨綸裸絲。一般將氨綸絲與其它纖維的紗線一起做成包芯紗或加捻后使用。第31頁,共36頁。各 類 纖 維 的 鑒 別 方 法 纖維的鑒別方法很多,主要有感官鑒別法、燃燒鑒別法、比重鑒別法、試劑鑒別法、熔點(diǎn)鑒別法和顯微鏡鑒別法。(一)感官鑒別法: 通過人的感覺器官,即手摸眼看的方法來鑒別纖維或織品。手摸是鑒別

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