常用紡織纖維結(jié)構(gòu)和性能

關(guān)于常用紡織纖維結(jié)構(gòu)和性能第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第一章常用紡織纖維的結(jié)構(gòu)和主要性能

(Structureandpropertiesoftextilefibers)第一節(jié)纖維素纖維的結(jié)構(gòu)和主要性能一、天然纖維素纖維(naturalcellulosicfibers)（一）棉纖維(cotton)1、形態(tài)結(jié)構(gòu)橫向：腰圓形，有中腔縱向：天然轉(zhuǎn)曲的扁平帶狀第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2、棉纖維主要成分(maincomponent)初生胞壁

是棉纖維的外層,是在細(xì)胞延長階段形成的，它又分為兩層.1、角皮層(外層)：是棉纖維極薄的最外層

作用：保護(hù)棉纖維

組成：蠟狀物質(zhì)和果膠物質(zhì)

形態(tài)：極薄的薄膜2、初生胞壁(內(nèi)層)：厚約0.1-0.2微米，也是較薄的一層

作用：內(nèi)裝原生質(zhì)

組成：主體是纖維素，但含較多雜質(zhì)

形態(tài)：管狀薄壁，取向度低

特性：溶脹小初生胞壁對印染的影響:

果膠、蠟質(zhì)影響吸濕性，在精練、漂白過程中將被破壞或去除。第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三

次生胞壁

是棉纖維的主體部分，約占纖維部量的90%以上，是由纖維素在初生胞壁內(nèi)沉積而成的。

作用：棉纖維的主體，決定棉纖維主要性質(zhì)

組成：主要是纖維素

形態(tài)：

縱向：原纖網(wǎng)狀組織橫向：日輪(25～40層)

第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三胞腔

(lumen)

形態(tài)：中空

組成：原生質(zhì)殘?jiān)ǔ练e在纖維內(nèi)壁上)、

蛋白質(zhì)，礦物鹽，色素，…

染色通道

第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三棉纖維主要成分(maincomponent)第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3、纖維素大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

(chemicalstructuralformula)葡萄糖?；赃版I反轉(zhuǎn)１８０°相連而成的纖維素纖維素分子式：（C6H10O5)n葡萄糖剩基----羥基：能與金屬反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)、與無機(jī)酸反應(yīng)、酯化、醚化反應(yīng)，可形成氫鍵

----苷鍵：對堿穩(wěn)定性高，在酸中易水解第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三4、超分子結(jié)構(gòu)(supramolecularstructure)結(jié)晶度天然棉纖維70%，麻90%、粘膠纖維30%-40%取向度螺旋角越小，取向度越高。棉螺旋角為20o~35o，麻為6~8o，粘膠為34o麻纖維：聚合度高，結(jié)晶度高，取向度高棉纖維：聚合度高，結(jié)晶度高，取向度較高粘膠纖維：聚合度低，結(jié)晶度低，取向度低第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三5、化學(xué)性質(zhì)(chemicalproperty)（1）吸濕和溶脹(absorptionandswell)采用回潮率和含水率兩項(xiàng)指標(biāo)測試第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（2）耐酸性(acid-resistant)：遇強(qiáng)酸水解應(yīng)用：蟬翼紗，爛花布爛花布：滌棉包芯紗織物通過與有花紋的酸滾筒接觸后制得的半透明織物第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三苷鍵水解第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（3）耐堿性(alkali-resistant)：遇堿膨化

應(yīng)用(application)：絲光(mercerization)

堿縮NaOH無張力(松弛)

有張力FF堿縮絲光第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（4）纖維素的氧化：生成（含醛基、羰基、羧基）一系列氧化纖維素第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三

氧化纖維素的特點(diǎn)：有潛在損傷潛在損傷：經(jīng)堿處理后纖維強(qiáng)力大幅下降纖維素在堿存在下易氧化脆損：高溫堿煮時(shí)應(yīng)盡量避免與空氣接觸氧化劑漂白必須嚴(yán)格控制工藝條件第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（5）酯化、醚化反應(yīng)第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（二）麻纖維第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三麻纖維的化學(xué)組成

（苧麻為例）纖維素：57-80%半纖維素：12-17%木質(zhì)素：苧麻08-1.5%，亞麻2.5-5%，黃麻10-13%果膠：1-5.7%蠟質(zhì)：0.3-1.8%灰分：0.5-5%第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三麻纖維特性吸濕、放濕速率快、縮水大纖維較硬，回彈性較好，織物易皺折強(qiáng)力高、模量大，不耐磨結(jié)晶度、取向度高，染色性能差第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三麻纖維形態(tài)特征：橫向腰圓形有中腔，縱向柱狀有橫節(jié)、豎紋

（苧麻、亞麻圖片）第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三其它纖維素纖維：木棉、椰子纖維第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三二、再生纖維素纖維

(一）普通粘膠纖維第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三粘膠纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三粘膠化學(xué)結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三普通粘膠纖維的性能濕態(tài)斷裂強(qiáng)力低易變形吸濕性大能在濃燒堿作用下溶脹、溶解（不能進(jìn)行絲光處理）不需精煉、漂白處理染色性能與棉相似第35頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三銅氨纖維

1.原料：木材、甘蔗渣、蘆葦、棉短絨（主要）溶在氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液中2.結(jié)構(gòu)與性能：圓型截面、全皮層、不完全透明柔軟（比粘膠好），光澤柔和（圓截面）吸濕接近粘膠染色好濕強(qiáng)高于粘膠工藝復(fù)雜（比粘膠）第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（二）高濕模量粘膠纖維1、富強(qiáng)纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)：接近圓形或全芯層結(jié)構(gòu)第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三化學(xué)結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)聚合度：500-600結(jié)晶度：45-50%晶粒大：導(dǎo)致耐磨性差取向度高有原纖化現(xiàn)象：易產(chǎn)生毛羽第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三性能干、濕態(tài)斷裂強(qiáng)度高尺寸穩(wěn)定性好對堿穩(wěn)定性好，可進(jìn)行絲光處理耐磨性差第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2、Modal纖維

干、濕強(qiáng)度比普通粘膠纖維高25-30%棉的柔軟、絲的光澤、超強(qiáng)的滑爽感抗皺性差環(huán)境污染小不會產(chǎn)生原纖化第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（三）天絲（Tencel,Lycell)皮芯結(jié)構(gòu)干、濕強(qiáng)度大尺寸穩(wěn)定性好有原纖化現(xiàn)象生產(chǎn)過程對環(huán)境無公害吸濕透氣好染色好,具生物降解性懸垂性好彈性好縮水小目前世界上唯一集合成纖維和天然纖維優(yōu)點(diǎn)于一體的新型纖維第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三（四）竹纖維竹原纖維竹漿纖維第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三竹原纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)橫截面：扁平形或三角形，有中腔有橫節(jié)、溝槽、裂縫、空洞結(jié)晶度71%竹漿纖維：與粘膠相似，皮芯結(jié)構(gòu)不明顯，結(jié)晶度小于竹原纖維第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三竹原纖維性能吸濕、透氣、快干性抗菌、除臭抗紫外第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)蛋白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和主要性能羊毛蠶絲大豆蛋白纖維第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三蛋白質(zhì)：基本組成單位：氨基酸由大量氨基酸以一定順序首尾聯(lián)接形成的多肽蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)：分子末端含有氨基和羧基，側(cè)基上還含有許多酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán)等電點(diǎn)：調(diào)節(jié)pH，使蛋白質(zhì)分子上正、負(fù)離子數(shù)目相等，此時(shí)的pH值為等電點(diǎn)。羊毛：4.2-4.8蠶絲：3.5-5.2第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三一、羊毛纖維的結(jié)構(gòu)和主要性能1、羊毛的組成：角蛋白羊脂羊汗沙土植物性雜質(zhì)第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三羊毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)縱向：天然卷曲的圓柱狀，表面有鱗片橫向：近似圓形，可分為鱗片層，皮質(zhì)層和髓質(zhì)層第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3、羊毛的性質(zhì)1.保暖2.吸濕透氣為天然纖維之最：纖維含親水基團(tuán),COOH--,

-NH2–OH3.彈性好：表面有卷曲4.光澤柔和：每一根纖維表面鱗片有漫射現(xiàn)象5.縮水：熱水、堿性、機(jī)械外力強(qiáng)時(shí)縮水很大6.耐酸性：耐弱酸，不耐強(qiáng)酸7.耐堿性差：堿作用變黃第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三羊毛的性質(zhì)9.對氧化劑較敏感：漂白（過氧化氫），防縮處理（次氯酸鈉）10.耐熱性較差：干熱小于70℃，大于100℃，變脆、泛黃11.水和蒸汽作用：水80-110℃，蒸汽100-115℃以上，損傷明顯第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三其它動物毛

1.山羊絨：Cashmere“開士米”長度：30-40mm細(xì)度：15-16μm

2.馬海毛：（Mohair）：土耳其的安哥拉產(chǎn)的山羊毛。長度120-150mm，細(xì)度10-90μm（1）光澤強(qiáng)，環(huán)狀鱗片幾乎貼在表面上（2）無卷曲（3）不易縮水（4）強(qiáng)度高（5）彈性優(yōu)良

3.兔毛：細(xì)度：10-15μm，長度25-45mm（1）軟、細(xì)、短，強(qiáng)力低（2）平波卷曲、抱合力差、兔毛多掉毛,一般與羊毛混紡（3）髓腔大，易脆斷第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三山羊絨、馬海毛、兔毛第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三二、蠶絲的結(jié)構(gòu)和主要性能1、組成：絲素絲膠色素蠟質(zhì)無機(jī)物第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三分子結(jié)構(gòu)和組成：由多種α氨基酸?；怎０锋I聯(lián)結(jié)構(gòu)成的長鏈大分子蠶絲由絲素和絲膠兩種蛋白質(zhì)組成第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三絲素的性質(zhì)耐熱性：較好，120℃，2h，強(qiáng)力無變化保暖性：好于棉、麻、毛溶脹、溶解性：在水中溶脹，不溶解耐有機(jī)酸和弱無機(jī)酸，不耐強(qiáng)無機(jī)酸：單寧酸增重、酸縮耐堿性差：強(qiáng)堿損傷絲素，弱堿無損絲素氧化劑和還原劑作用：含氯氧化劑損傷絲素，還原劑無明顯損傷，漂白第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三絲膠的性質(zhì)吸濕性高于絲素：支化程度比絲素高，極性基團(tuán)含量高在水中溶脹、溶解弱堿脫膠第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)合成纖維的結(jié)構(gòu)和主要性能一、滌綸的結(jié)構(gòu)和主要性能化學(xué)組成：聚對苯二甲酸乙二酯不含親水性基團(tuán)，只有極性很小的酯基酯基的存在使分子具有一定的化學(xué)反應(yīng)能力第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三形態(tài)結(jié)構(gòu)普通PET：光滑圓柱形異形截面：十字花形、三角形、三葉形、凸形第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三滌綸性能洗可穿性好強(qiáng)力高熱穩(wěn)定性好具有熱塑性，可做百褶裙抗熔性較差，遇煙灰、火星易形成孔洞易起靜電、易起球不耐堿耐酸、氧化劑、還原劑不發(fā)霉、不蟲蛀第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三二、錦綸的結(jié)構(gòu)和主要性能學(xué)名：聚酰胺纖維國際上稱nylon品種：錦綸6、錦綸66、錦綸11、錦綸610第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三錦綸化學(xué)組成：錦綸6：聚己內(nèi)酰胺纖維，由己內(nèi)酰胺聚合而成錦綸66：聚己二酰己二胺纖維，由己二酸和己二胺聚合而成共同特點(diǎn)：大分子主鏈上都有酰胺基第61頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三錦綸形態(tài)結(jié)構(gòu)：縱向：光滑、無條痕普通錦綸異形錦綸第62頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三錦綸性質(zhì)：耐磨性六大綸中最好耐日曬差：強(qiáng)力下降、變黃耐熱性較差：100℃以上，強(qiáng)力損失嚴(yán)重；150℃，5h，變黃、收縮耐堿、耐還原劑耐酸性和耐氧化劑性能較差：酸催化大分子降解，氧化劑漂白后易泛黃第63頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三三、腈綸的結(jié)構(gòu)和主要性能化學(xué)組成：第一單體：丙烯腈（85%），對化學(xué)、物理、機(jī)械性能起主要作用第二單體：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯，改善手感、彈性第三單體：丙烯黃酸鈉，改善染色性能第64頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三腈綸形態(tài)結(jié)構(gòu)：啞鈴型截面、圓型截面第65頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三腈綸性能：耐熱性較好耐日曬性最好吸濕性較差，好于滌綸、錦綸