服裝材料學(xué)-第二章(第4節(jié))

第二章

服裝材料纖維五植物纖維種子纖維韌皮纖維葉纖維維管束纖維植物纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素，還有果膠、半纖維素、木質(zhì)素、水溶物、灰分等。植物纖維主要有四類：

（一）種子纖維

種子纖維主要包括棉纖維、木棉纖維和椰殼纖維。棉纖維（Cottonfiber）原棉（皮棉）籽棉棉鈴或棉桃

吐絮

開花（白→淡黃→紅→褐）41.按品種分類（1）

細絨棉（陸地棉）：原產(chǎn)于美洲大陸，占總種植面積98%以上，產(chǎn)量高。長度：23-32mm；細度：0.15-0.2tex；單纖強度：2.94-4.4cN/根。紡廠的主要原料（2）長絨棉（海島棉）：原產(chǎn)于美洲西印度群島，又細又長又結(jié)實的棉花，我國新疆盛產(chǎn)長絨棉。長度：33-75mm；細度：0.12-0.14tex；強度：3.9-4.9cN/根。是高檔棉紡產(chǎn)品的原料。（3）粗絨棉（亞洲棉）：原產(chǎn)于印度，纖維粗短只能紡粗特紗，產(chǎn)量低，紡織價值低，以趨淘汰。長度：15-24mm；細度：0.25-0.4tex；強度：4.4-6.9cN/根。棉纖維的分類52.按初加工方法分初加工：將籽棉上的纖維與棉籽分離的過程，亦稱軋棉（yàmián）。（1）籽棉：帶有棉籽的棉花。（2）皮棉（原棉）：去除棉籽所得到的棉纖維。

皮棉重量占籽棉重量的百分數(shù)，稱為衣分率（30％～40％）。（3）鋸齒棉：用鋸齒軋花機加工的皮棉。紡紗用棉多為鋸齒棉。（4）皮輥棉：用皮輥軋花機加工的皮棉。

6特點鋸齒棉皮輥棉外觀形態(tài)松散薄片狀長度主體長度較短，短絨含量較低主體長度較長，短絨含量較高雜質(zhì)、疵點含雜低，棉結(jié)束絲多含雜高，黃根多加工效率加工效率高加工效率低適宜加工品種細絨棉長絨棉、低級棉、留種棉鋸齒棉和皮輥棉的特點：73.按色澤分（1）白色棉：有白棉（紡織原料）、黃棉、灰棉。（2）彩色棉：天然生長的非白色棉花，有稱有色棉。產(chǎn)品不用染色，無污染。8棉纖維的生長發(fā)育與形態(tài)特征1、棉纖維的生長發(fā)育

整個棉纖維的形成過程可分為三個時期:伸長期、加厚期、轉(zhuǎn)曲期。（1）伸長期：主要增長長度而胞壁極薄，形成有中腔的細長薄壁管狀物。（16-25天）（2）加厚期：細胞壁由外向里逐日螺旋淀積纖維素，最后留有中腔，與成熟度有關(guān)。（35-55天）（3）轉(zhuǎn)曲期：棉纖維干涸后，胞壁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，形成不規(guī)則的螺旋形，稱為天然轉(zhuǎn)曲。一定條件下形成“短絨”、“不孕籽”。影響棉纖維長度的因素：

品種、生長條件、后加工。92.棉纖維的形狀特征

（1）

縱向形態(tài)：具有天然轉(zhuǎn)曲的扁平帶狀。

縱向形態(tài)（正常成熟）10“天然轉(zhuǎn)曲”的成因：纖維素以螺旋狀原纖形態(tài)一層一層沉積，螺旋方向有左也有右，在纖維的長度方向反復(fù)改變，當纖維干涸后，胞壁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，形成“天然轉(zhuǎn)曲”。天然轉(zhuǎn)曲使棉纖維具有一定的抱合力，有利于紡紗工藝的進行和成紗質(zhì)量的提高。薄帶狀、沒有或很少轉(zhuǎn)曲呈棒狀，轉(zhuǎn)曲少見

成熟度低的棉:過成熟的棉:11（2）橫向形態(tài)：腰圓形有中腔。棉纖維的橫向形態(tài)正常成熟12截面形態(tài)及扁、中腔較大截面呈圓形、中腔很小的未成熟的棉：過成熟的棉：13（3）截面結(jié)構(gòu)

棉纖維的截面由外至內(nèi)主要由表皮層、初生層、次生層和中腔四個部分組成。棉纖維結(jié)構(gòu)示意圖表皮層：影響表面性質(zhì)（1）棉蠟、果膠和脂肪組成。（2）具有防水和潤滑作用，使棉纖維具有良好的適宜于紡紗的表面性能，但棉臘會影響染整加工，應(yīng)在染整加工前將其去除。

初生層：約束和保護作用纖維的初生細胞壁，由網(wǎng)狀原纖組成。對棉纖維整體起約束和保護作用。

次生層：纖維主體，決定主要的物理機械性質(zhì)（1）棉纖維在加厚期淀積而成的部分，幾乎都是纖維素。（2）纖維素逐日淀積一層形成了棉纖維的日輪。（3）與棉纖維的成熟度、天然轉(zhuǎn)曲有關(guān)。（纖維素以束狀小纖維的形態(tài)與纖維軸傾斜呈螺旋形,在纖維長度方向上有左有右，使得棉纖維有天然轉(zhuǎn)曲。）

日輪17中腔：影響顏色、保暖性等（1）纖維停止生長后，胞壁內(nèi)遺留下來的空隙。同一品種的棉纖維，外周長大致相等，次生層厚時中腔就小，次生層薄時中腔就大。（2）含有少量原生質(zhì)和細胞核殘余，對棉纖維的顏色有影響。18棉纖維的組成及化學(xué)性質(zhì)

1.組成主要成份：纖維素（葡萄糖?；攒真I反轉(zhuǎn)180°相連），約95%。伴生物：蠟質(zhì)、糖份、果膠、灰分，占5%左右纖維素分子式：纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)：n：6000-15000192.化學(xué)性質(zhì)（1）水的作用：不溶于水，但會膨脹。縱向：1%-2%；橫向：40%-45%（織物變厚導(dǎo)致縮水）。

（2）堿的作用：在堿中較穩(wěn)定，不會被破壞。

絲光：通常是指棉制品（紗、布）在張緊狀態(tài)下經(jīng)濃堿液(NaOH或液氨)處理，以獲得持久的光澤，并提高對染料吸附能力的加工過程。

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絲光（Mercerizing）后結(jié)構(gòu)變化：天然轉(zhuǎn)曲消失成為棒狀；無定形區(qū)有所增加，結(jié)晶區(qū)有所下降；取向度提高。

絲光后性能變化：光澤、染色性改善；強力增大，尺寸穩(wěn)定性增加；化學(xué)性能活潑。單絲光：用純棉紗織成布后，再將布進行絲光后處理。雙絲光：紗線經(jīng)過絲光處理后織成布，再將布進行絲光處理。

絲光棉橫向絲光棉縱向21（3）酸的作用：不耐酸（遇強酸水解或發(fā)生酯化反應(yīng)）,利用該性質(zhì)可生產(chǎn)滌棉爛花布。滌棉包芯紗織物通過與有花紋的酸滾筒接后制得的半透明織物。22（4）氧化劑的作用：氧化劑會使纖維素發(fā)生降解破壞，特別在堿性條件下更嚴重。（氧化性漂白的條件控制）（5）微生物的作用：不耐霉菌，霉變后強力下降。

（6）染色性：染色性好，可用多種染料進行染色。

23棉制品的特性

1.具有較好的吸濕透氣性，回潮率10％左右；

2.不是很怕陽光，但過度暴曬會使棉制品產(chǎn)生氧化現(xiàn)象；

3.耐蟲蛀不耐霉菌，最怕潮濕；

4.雖然穿著舒適，但容易起皺，所以大多數(shù)洗后需要熨燙。24棉花等級棉花嘜頭代號（原棉質(zhì)量標識）按類型、品級、長度、馬克隆值的順序標示（六、七級原棉不標馬克隆值級）。

類型：黃棉“Y”，灰棉“G”，白棉不作標示；長絨棉用“L”表示，細絨棉不標識。

品級：“1”、…、“7”；

長度：“25”、…、“31”；

馬克隆值：用A、B、C標示；

軋工：皮輥棉在質(zhì)量標識下加“__”，鋸齒棉不做標識。例：棉花等級229A(又如L335B）2表示品級2棉，29表示手扯長度為29mm細絨棉，馬克隆值A(chǔ)級，該棉為鋸齒棉白棉。328B為細絨棉標準級。25業(yè)務(wù)檢驗工商交接時進行的檢驗，或稱商業(yè)檢驗。檢驗項目有品級、（手扯）長度、含水、含雜。

（1）品級分級細絨棉——1-7級，3級為標準級，1-5級為紡用棉，7級以下為級外棉。長絨棉——1-5級品級評定依據(jù)：成熟度、色澤特征、軋工質(zhì)量評定方法：實物標準結(jié)合文字標準（品級條件）

棉纖維的業(yè)務(wù)檢驗26

實物標準(每年更新)品級籽

棉皮

輥

棉鋸

齒

棉成熟程度色澤特征軋工質(zhì)量成熟程度色澤特征軋工質(zhì)量一級早、中期優(yōu)質(zhì)白棉，棉瓣肥大，有少量一般白棉和帶淡…成熟好色潔白或乳白，絲光好，稍有淡黃染黃根、雜質(zhì)很少成熟好色潔白或乳白，絲光好，微有淡黃染索絲、棉結(jié)、雜質(zhì)很少二級早、中期好白棉，棉瓣大，有少量輕雨銹棉和個別半僵棉瓣，雜質(zhì)少成熟正常色潔白或乳白，有絲光，有少量淡黃染黃根、雜質(zhì)少成熟正常色潔白或乳白，有絲光，稍有淡黃染索絲、棉結(jié)、雜質(zhì)少...文字標準28

（2）（手扯）長度用手扯法來測定：按照規(guī)定的工作法，反復(fù)拉扯棉束，把梳理好的棉纖維放在黑絨板上，用鋼板尺測量。

細絨棉（分7級）：以1mm分檔：25mm,26,…,31mm（28mm為長度標準級）長絨棉（分7級）：以1mm分檔：33mm,34,…,39mm（36mm為長度標準級）

2930（3）含水棉花收購中用電阻測濕儀快速測定。（4）含雜棉花中夾雜的非纖維性物質(zhì)，如泥沙，枝葉，棉籽，破籽，蟲屎等。用目光估計，或用纖維雜質(zhì)分析機測定。31棉纖維的性能檢驗

用專門的儀器進行檢驗，在實驗室內(nèi)進行。對紡織廠來說，是為了充分掌握原棉的性能，以合理使用原料。包括以下幾方面：1.長度2.細度3.成熟度4.強度5.天然轉(zhuǎn)曲6.原棉的水分、雜質(zhì)與疵點7.綜合檢驗321.長度（1）長度分布隨機取出一束纖維試樣，其中各根纖維的長度都是不相等的、長短不齊的?？捎妹蘩w維的自然長度排列圖和長度-重量分布曲線直觀地表達。如果將一束試樣從長到短逐根排列，并使各根纖維的一端在一條直線上，就可得到棉纖維的自然長度排列圖。

自然長度排列圖（拜氏圖）33（2）纖維長度與紗線質(zhì)量的關(guān)系

與成紗強度：在一定范圍內(nèi)，長，成紗強度大；整齊度高，強度大；與成紗細度：長，極限細度細（保證強度）；與成紗毛羽：長，毛羽少；與成紗條干：長、整齊度高，條干好。34（3）長度指標與檢驗（單位mm）①手扯長度Lh：按一定手法，整理而得的纖維束的長度。工商交接中按該長度進行結(jié)算。②主體長度Lm：一批棉樣中含量最多的纖維的長度，

Lm≈Lh。根數(shù)Lm：纖維中根數(shù)最多的那部分纖維的長度重量Lm：纖維中重量最重的那部分纖維的長度（即主體長度落在重量最大的一組中）。常采用重量主體長度。

2.細度

分直接指標和間接指標。（1）直接指標：用直徑、截面積及寬度等來表達。截面接近圓形時，常用這些指標，單位（μm）。非圓形的面纖維，可用理論直徑來表示。D：理論直徑；Ｃ－周長；

測量方法：顯微鏡切片法。36（2）間接指標①特克斯（定長制）：1000米長的纖維所具有的質(zhì)量克數(shù)

公式：

長絨棉：0.12-0.14tex；細絨棉：0.15-0.2tex②公制支數(shù)（定重制）：1g纖維所具有的長度m數(shù)。

公式：

長絨棉：6500公支以上；細絨棉：5000公支左右特克斯和公制支數(shù)的換算：37③馬克隆值M（Micronaire）用馬克隆氣流儀測得的綜合表達棉纖維細度與成熟度的指標。本身無量綱，相當于單位長度（英寸）的重量（微克）。值越大，纖維越粗。Y175型棉纖維氣流儀（馬克隆儀）

38M在3.5-4.9范圍內(nèi)的棉花具有正常的紡紗價值（優(yōu)質(zhì)馬克隆值），過高的馬克隆值，紡紗時的落棉量較少、棉紗條干均勻、紗疵少、棉紗外觀等級高，但棉紗抱合力下降、斷頭率增加，棉紗強力和可紡支數(shù)下降；過低的馬克隆值，棉紗強力和可紡支數(shù)較高，但紡紗時的落棉量較多、棉紗外觀等級低。美國農(nóng)業(yè)部1966年做為分級指標，目前是歐美棉花市場的品質(zhì)指標。我國2000年新棉花標準中增設(shè)了馬克隆值，按馬克隆值的大小分A、B、C三級（A級最好,B級為標準級）。

39（3）細度與成紗質(zhì)量、紡紗工藝的關(guān)系①成紗強度及極限細度

其它條件相同時，纖維越細，成紗強度越高；可紡紗的極限細度愈細。②成紗條干

纖維越細，成紗條干越均勻。

③紡紗工藝

纖維越細，加工時易扭結(jié)、折斷而產(chǎn)生棉結(jié)、短纖維。纖維越細時，剛性越差，細纖維不宜做起絨織物的起絨紗。

403.成熟度

棉纖維細胞壁的加厚程度。胞壁愈厚，愈成熟。（1）指標

成熟度系數(shù)是根據(jù)棉纖維腔寬與壁厚比值的大小所定出的相應(yīng)數(shù)值，值越大越成熟。

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將棉纖維成熟程度分為18組后所規(guī)定的18個數(shù)值，最不成熟的棉纖維成熟度系數(shù)定為零，最成熟的棉纖維成熟度系數(shù)定為5，用以表示棉纖維成熟度的高低。棉纖維成熟度系數(shù)與腔寬壁厚比值間的對應(yīng)關(guān)系見下表。一般正常成熟的細絨棉成熟度系數(shù)為1.5~2.0左右，長絨棉成熟度系數(shù)2.0左右，從紡紗角度考慮成熟度系數(shù)為1.7~1.8較為理想。42（2）成熟度與纖維、紗線的關(guān)系①正常成熟的棉纖維，截面粗、強度高、彈性好、有絲光、有較多的天然轉(zhuǎn)曲。②成熟差的棉纖維細度較細，強力較差，加工中經(jīng)不起打擊，容易糾纏成棉結(jié)，染色性差。③未成熟與過成熟的棉纖維天然轉(zhuǎn)曲少，過成熟的棉纖維扁粗，對成紗強力不利。434.強度（1）指標強力P（絕對強度）：拉斷一根纖維所需的力，單位cN或N。細絨棉3.5-4.5cN/根，長絨棉4-6cN/根。比強度P0（相對強度）：拉斷單位細度纖維所需的外力，單位N/tex或cN/tex、cN/dtex。斷裂長度L（單位為千米Km）：自身重力與斷裂強力相等時的長度，單位是千米，但表示的是纖維的相對強度。它不是測出來的，而是由比強度折算出來的。44例：細絨棉0.2tex，斷裂強力4.0cN，計算斷裂長度（20.4Km）

細絨棉L：21~25Km，長絨棉L：>30Km

)Km(4.208.9×2.04×10L==P10×L×=gNtexLP0的單位為cN/dtex；455.天然轉(zhuǎn)曲棉纖維的外形特征之一，轉(zhuǎn)曲的存在，使抱合力增大，有利于紡紗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。其指標的應(yīng)用和測量在企業(yè)中很少見。（1）指標：轉(zhuǎn)曲數(shù)，每1cm中扭轉(zhuǎn)180度的個數(shù)（2）測試：顯微鏡或投影儀，一定長度纖維上轉(zhuǎn)

180度的次數(shù)，再換算成每厘米的轉(zhuǎn)曲個數(shù)。（轉(zhuǎn)曲存在反向）（3）轉(zhuǎn)曲多、抱合力大、品質(zhì)好。（1）原棉水分以含水率或回潮率表示(多用回潮率)。

含水率M

－－紡織材料中所含的水分重量對紡織材料濕重的百分比。回潮率W

－－紡織材料中所含的水分重量對紡織材料干重的百分比。

Ga——紡織材料濕重；G0——紡織材料干重。

6.水分、雜質(zhì)與疵點47（2）含雜與疵點雜質(zhì)：原棉中夾雜的非纖維性物質(zhì)，如泥沙，枝葉，棉籽，破籽，蟲屎等。疵點：原棉中存在的有害于紡紗的纖維性物質(zhì)，如索絲、棉結(jié)等。在準確分析時，常用下列指標：

標準含雜率：皮輥棉為3%，鋸齒棉2.5%。實際含雜不足或超過標準時，應(yīng)按標準進行調(diào)整。487.原棉紡紗性能綜合檢驗

手感目測、儀器檢驗、單嘜試紡相結(jié)合（三結(jié)合）。（1）手感目測通過手扯、手摸、目測等人體感覺器官進行原棉性能檢驗。檢驗項目：長度及整齊度，強度，彈性，成熟度，色澤，抱合力，柔軟性，雜質(zhì)疵點等。優(yōu)點：取樣多、速度快、代表性強、可在車間現(xiàn)場進行。缺點：對檢驗人員要求較高、人的主觀影響大，一般無具體數(shù)據(jù)。49

（2）儀器檢驗用實驗室專門儀器進行單項性質(zhì)測試。檢驗項目：長度、細度、強度、成熟度、含水、含雜等。優(yōu)點：數(shù)據(jù)比較可靠、穩(wěn)定（重現(xiàn)性好）。缺點：試驗數(shù)量少、花費時間長、需專門儀器和經(jīng)過訓(xùn)練的技術(shù)人員。50（3）單嘜試紡單一批量的原棉在小型紡紗機臺或車間