纺织材料学
---CAI教程
成都纺织高等专科学校
纺织系 纺织教研室
纺织纤维及其分类
原 棉
目 录
纺织材料学简介
天 然 丝
麻 纤 维
毛纤维
化学纤维
纺织材料学简介
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 (纺织纤维)及其加
工制造的 半成品 (条子、粗纱等),制品 (纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等)这些材料统称为
纺织纤维材料,简称纺织材料。
纤维原料
--棉花
半成品
--条卷、粗纱
制 品
--纱线、织物
纺织材料学 是研究纤维、纱线、织物及其半成品的结构、性能
,结构与性能的关系,及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规
律和技能的一门科学。
纺织材料学研究的主要内容是,纺织纤维、纱线、织物的基本
结构;纺织纤维、纱线、织物的物理性质,它们的工艺意义、指标
、测试方法、试验仪器的工作原理和使用,以及影响这些性质的因
素;纤维、纱线、织物的基本结构与物理性质的内在联系;纤维、
纱线、织物三者性质间的相互联系。
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 (纺织纤维)及其加
工制造的 半成品 (条子、粗纱等),制品 (纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等)这些材料统称为
纺织纤维材料,简称纺织材料。
纺织纤维及其分类
一, 什么是纺织纤维?
细度很细, 直径一般为几微米到几十微米, 而长度比直径大
百倍, 千倍以上的细长物质称为 纤维, 如棉花, 叶络, 肌肉,
毛发等 。
可以用来制造纺织品的纤维称为 纺织纤维 。
纺织纤维有以下特性:
一定的长度和细度
一定的机械性能(强力、变形、弹性、耐磨、柔软性等)
一定的吸湿性、导电性和热学性质
化学稳定性和良好的染色性能
特种工业用纺织纤维有特殊要求 。
二, 纺织纤维的分类
纺织纤维的种类很多,习惯上按它的来源分为天然纤维和
化学纤维两大类。 天然纤维 指自然界原有的,或从经人工培
植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。根据它的生
物属性又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
种子纤维:棉
植物纤维 韧皮纤维:苎麻、黄麻等
叶纤维:剑麻 等
天然纤维 果纤维:椰子纤维
动物纤维 毛 发:羊毛、兔毛等
分泌液:蚕丝
矿物纤维 石棉
化学纤维 是用天然的或合成的高聚物为原料,主要经过化学
方法加工制造出来的纺织纤维。按原料、加工方法和组成成分的不
同,又分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维四类。
再生纤维
醋酯纤维
化学纤维
合成纤维
无机纤维
二醋酯纤维
三醋酯纤维
粘胶纤维
铜氨纤维
涤、锦、腈、维、氯、丙、氨纶
玻璃纤维、金属纤维、
陶瓷纤维、碳纤维
再生纤维素纤维
再生蛋白质纤维
特种纤维
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
二、棉纤维的生长发育与形态特征
三,棉纤维的化学组成及耐酸碱性
四,我国的主要棉区和品质评定
五、棉纤维性能与检验
(一)长度
(二)成熟度
(三)细度
(四)马克隆值
(五)强力与比强度
(六)疵点
总目录
1,陆地棉 又称为细绒棉, 因最早在美洲大陆种植而得名
,其纤维细度的长度中等, 手扯长度为 23--33mm,细度为 143-
-222mtex左右, 一般可纺粗于 10tex的棉纱 。
2,海岛棉 又称长绒棉, 原产美洲西印度群岛, 后传入北
美洲东南沿海岛屿种植, 故名 。 长绒棉纤维细长, 手扯长度在
33mm以上, 一般为 33--45mm,细度细于 143mtex,一般为 111--
143mtex左右 。 它品质优良, 是高档棉纺产品的原料 。
3、亚洲棉 又称粗绒棉,原产于印度,在中国种植已
有二千多年,故又称中棉。由于纤维粗短,只能适应个别纺织
品种的需要,近年大部为陆地棉所取代。
4、非洲棉 又称草棉,原产于非洲,品质与亚洲棉接
近,因纤维粗短,已逐渐淘汰。
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
(一)按棉花的品种分
( 二 ) 按棉花的初加工分
棉花的初加工过程是指将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程
,称为 轧棉 又称 轧花 。 籽棉经轧花后得到的棉制品称为 皮棉 。
皮棉重量占原来籽棉重量的百分率称为 衣分率 。
根据籽棉加工采用的轧棉机不同, 得到的皮棉有锯齿棉和
皮辊棉两种 。 皮辊轧花机加工的皮棉称为 皮辊棉 ;用锯齿式轧
花机加工的皮棉称为 锯齿棉 。 锯齿轧棉一般附有排杂, 排僵设
备, 皮棉含杂低, 锯齿对棉纤维作用剧烈, 纤维损伤较皮辊棉
严重 。 由于锯齿轧棉产量高, 一般纺纱用棉大多用锯齿棉 。 皮
辊轧棉一般无除杂措施, 皮棉含杂高, 由于轧棉时对纤维和棉
籽作用缓和, 适宜加工长绒棉 。 锯齿棉与皮辊棉的品质特征见
下表:
(三)按原棉的色泽分
1,白棉 正常成熟,正常吐絮的棉花,不管原棉的色泽
呈洁白、乳白或淡黄色,都称为白棉。棉纺厂使用的原棉,绝
大部分为白棉。
2,黄棉 棉花生长晚期,棉铃经霜冻伤后枯死,铃壳上
的色素染到纤维上,使原棉颜色发黄。黄棉一般都属低级棉,
棉纺厂仅有少量使用。
3,灰棉 棉花在多雨地区生长时,棉纤维在生长发育过
程中或吐絮后,由于雨量多,日照少,温度低,使纤维成熟受
到影响,原棉颜色呈现灰白,这种原棉称为灰棉。灰棉强力低
、质量差,棉纺厂很少使用。
4,天然彩色棉 天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方
法,在棉花的植株上臵入产生某种颜色的基因,让这种基因使
棉株具有活性,从而使棉桃内的纤维变成相应的颜色而取得。
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代,工业污染严重威胁到人类自身,人
们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选
育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
(一)棉纤维的形成
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。一个细胞就长成一根纤维,它的一端着生于棉籽表面
,另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维,这就称为籽棉。棉纤
维的生长可分为 伸长期、加厚期和转曲期 三个时期。
( 1)伸长期,为期约 25— 30天。在伸长期内,纤维主要长长
度而细胞壁极薄,最后形成有中腔的细长薄壁管状物。
( 2)加厚期,当纤维初生细胞伸长到一定长度后,就进入加
厚期。这时纤维长度很少再增加,外周长也没有多大变化,只
是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而逐渐增厚,最后形成
一根两端较细中间较粗的棉纤维。加厚期约 25— 30天。
( 3)转曲期,棉铃裂开吐絮,棉纤维与空气接触,纤维内水
分蒸发,胞壁发生扭转,形成不规则的螺旋形,称为天然转曲
。这一时期称为转曲期。
二、棉纤维的生长发育与形态特征
(二)棉纤维的形态特征
1、棉纤维的截面形态
正常成熟的棉纤维,截面是不规则的腰圆形,中有中
腔。未成熟的棉纤维,截面形态极扁,中腔很大。过成熟
的棉纤维,截面呈圆形,中腔很小。(如图)
丝光棉截面 棉纤维截面
2、棉纤维的截面结构
棉纤维的截面由外向内主要
由初生层、次生层和中腔三个部
分组成。如图所示
初生层 是在棉纤维伸长期形
成的初生细胞壁,它的外皮是一
层极薄的腊质与果胶。棉腊使棉
纤维具有良好的适宜于纺纱的表
面性能,但在棉纱、棉布漂染前
要经过煮练以除去棉腊,保证染
色均匀。在外皮之下才是初生细
胞,初生细胞由网状的原纤组成
。
次生层 是棉纤维在加厚期淀积而成的部分,几乎都是
纤维素。由于每日温差的关系,大多数棉纤维逐日淀积一层
纤维素,形成了棉纤维的 日轮 。纤维素在次生层中以束状
小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形,并沿纤维长度方向有
转向。这是使棉纤维具有天然转曲的原因。次生层的发育加
厚情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况,它决定了棉纤
维的主要物理性质。
棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是 中腔 。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。中腔内留有少量原生质和细胞核残余,
它对棉纤维颜色有影响 。
3、棉纤维的纵面特征
棉纤维纵向具有天然转曲,它的纵面呈不规则的而且
沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纤
维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物,转曲少。过成
熟棉纤维呈棒状,转曲也少。(如图)
三、棉纤维的化学组成及耐酸碱性
棉纤维的主要组成物质是纤维素。成熟正常的棉纤维纤
维素含量约为 94%。此外,含有少量的多缩戊糖、蛋白质、
脂肪、腊质、水溶性物质和灰分等。
由于棉纤维的主要组成物质是纤维素,所以它较耐碱而
不耐酸。酸会促使纤维素水解,使大分子断裂,从而破坏棉
纤维。稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用,但会
使纤维膨化。棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液中处理后,
纤维横向膨化,从而截面变圆,天然转曲消失,使纤维呈现
丝一般的光泽。如果膨化的同时再给以拉伸,则在一定程度
上可改变纤维的内部结构,从而提高纤维的强力。这一处理
称为, 丝光, 。 但是,纤维素在浓碱作用下的降解也是十分
剧烈和迅速的,因此,棉纤维加工时必须避免长时间带碱并
与空气接触,以免纤维素受损。
四、我国的主要棉区和品质评定
(一)我国的主要棉区
我国棉区分布很广,一般可划分为黄河流域、长江流域、
西北内陆、辽河流域和华南等五大棉区。
(二 )品级检验
棉花品级是棉花质量的一个综合性指标,也是工商交接验
收的重要依据,它反映了棉花的内在质量。
品级依据,根据成熟度、色泽特征和轧工质量评定棉花品
级。
品级标准,细绒棉的锯齿棉和皮辊棉按国家分级标准分别
定为七级。一级最好,三级为标准级,七级以下为级外棉。一
至五级为纺用棉,六级及以下为废纺原料或作为民用棉絮。
品级标准分文字标准和实物标准。 文字标准 即各品级棉花
所应达到的条件,皮辊棉和锯齿棉各有规定。根据品级条件,
产生实物标准。 实物标准 是装入棉花品级标准盒中的各品级最
差的棉花实物,皮辊棉和锯齿棉各有七盒,均为各品级下限,
是评定棉花品级的依据。(见图)
棉花评级时,规定在室内北窗射入的正常光线下或符合
符合规定的人工光线下,手持棉样在实物标准前面与之对照,
以实物标准结合品级条件决定棉样品级。凡是标准以上或上
一级标准以下的棉样,均应评为本级。
(三)手扯长度检验
手扯长度 是用手扯尺量的方法所测得的原棉中根数最多
的纤维长度。 国家标准规定,手扯长度以 1mm为间距,分为
七档,见下表。其中 27mm为标准长度,五级棉花长于 27mm,
按 27mm计算;六、七级均按 25mm计算。
手扯尺量法 是取有代表性棉样 10g左右,双手平分,抽取
纤维束,靠手反复整理成没有疵点和游离纤维的、一端齐或两
头齐的平直棉束,放在黑绒板上,观察棉束两头对黑绒板的覆
盖情况,尺量两头不露黑绒板位臵线间的距离即得手扯长度。
(四)原棉标志
为了交接和使用上的方便,每批原棉在品级和手扯长度
决定后,规定把它们以代号形式刷在棉包上,称为原棉标志
(或唛头代号)。它是综合表示原棉色泽类型、轧棉方式、
品级、长度、成熟度(马克隆值)的代号标志。
原棉标志中以品级代号居左,长度代号居中,马克隆值
居右,皮辊棉在下方加横线,黄棉在前面加 Y,灰棉在前面加
G。
五、棉纤维性能与检验
(一)长度
1、棉纤维长度的不均一性 任何一批原棉,从中随
机取出一束纤维试样,其中各根纤维的长度都是不相等的、
长短不齐的,这叫棉纤维长度的 不均一性 。 它可以用棉纤维
的自然长度排列图和长度 -重量分布曲线直观地表达出来。如
果将一束试样从长到短逐根排列,并使各根纤维的一端在一
条直线上,就可得到棉纤维的自然长度排列图。(如图)
2、棉纤维长度的指标与检验 一组棉纤维长度指标一
般包括集中性指标和离散性指标两个方面。 集中性指标 如主体
长度、品质长度等; 离散性指标 如短绒率、基数、均匀度等。
因测试方法不同,各项指标的含义也不尽相同。常用的测试方
法有下列几种。
(1)罗拉式分组测试法 采用 Y111型罗拉式长度分析仪
。根据棉纤维长度分布特性,利用罗拉钳口控制长短纤维进
行等距分组称重,求得长度分布等各项指标。
(3)光电式不分组测定法 具有代表性的是美国思彬莱(
Spinlab)公司(现已被瑞士乌斯特公司购买)生产的 530型
纤维照影仪。它是利用特制的梳夹在取样器上随机抓取纤维
,经过梳理制成一个纤维平行伸直、均匀分布的试验须丛。
然后从距离梳夹根部 3.8mm处开始,以光线向须丛梢部进行光
电扫描来测定纤维长度的。测定的结果是以跨距长度来表示
。
(2) 梳片式分组测定法 采用 Y121型梳片式长度仪。它
利用一组钢针梳片将试样整理成一端平齐的棉束,然后由长
到短地将棉束的纤维按长度分成若干组,分别称其重量,计
算求得各项长度分布指标,包括上四分位长度(自最长纤维
至试样总重的 1/4处的长度)、主体长度、平均长度、整齐度
及短纤维率等。
所谓 跨距长度 ( S.L),是指光电扫描梳夹外面的纤维
须丛时,以距离梳夹根部 3.8mm处(即光电扫描处)的纤维
根数作为百分之百,如果扫描到相对于此处纤维根数某一百
分数时,光电扫描线到梳夹根部的距离。例如,2.5%S.L.、
50%S.L.分别为相对根数是 2.5%和 50%处离梳夹的距离。 2.5%
处的跨距长度与主体长度比较接近,50%处的跨距长度与
2.5%的跨距长度之比称之为棉纤维长度整齐度。通过仪器还
可以获得照影机曲线,如图。
(二)成熟度
1、棉纤维成熟度的概念 棉纤维的 成熟度 是指纤维胞
壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度。 胞壁愈厚,纤维
素淀积的愈多,成熟度愈高。成熟度与棉花品种、生长条件
有关,特别是生长条件的影响较大。 棉纤维成熟度不同,纤
维形态就不同。成熟度高,则中腔小、胞壁厚而腔宽与壁厚
的比值小。棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有关。正常成
熟的棉纤维,截面粗、强度高、弹性好、有丝光,并有较多
的天然转曲,可产生较大的抱合力,成纱强度高。如果成熟
度过高或过低,由于纤维偏粗或偏细,反而成纱强度不高。
因此可以断言,成熟度是反映棉纤维质量的一项重要的综合
指标。
2、棉纤维成熟度的指标与检验 表示棉纤维成熟度的
指标有成熟度系数、成熟纤维百分率和成熟度比等。
成熟度系数 是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小(与
纤维形态有关,见图)所定出的相应数值,
即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
系数定为 5,用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟度
系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见下表。
成熟度比 是指棉纤维细胞壁的实际增厚度(指棉纤维细
胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比)与选定为
0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大,说明纤维越成熟
。成熟度比低于 0.8的纤维为未成熟纤维。
成熟纤维百分率 是指在一个试验试样中,成熟纤维根数
占纤维总根数的百分率。 成熟纤维 是指发育良好而胞壁厚的
纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈无转曲状。 不成熟纤维
是指发育不良而胞壁薄的纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维
呈螺旋状或扁平状,纤维胞壁薄且透明。
棉纤维成熟度的测定方法较多,常用的有中腔胞壁对比
法、偏光仪法等。
成熟度系数与腔宽壁厚比值对照表
(三)细度
细度除与棉花品种和生长条件有关外,与成熟度也有密切
的关系。过成熟的纤维较粗,未成熟的纤维较细。中段称重法
是棉纤维细度检验的基本方法。 用 Y171纤维切断器在一束棉纤
维中部切取定长( 10mm)的一段,称其重量,记数其根数,然
后计算出棉纤维细度的平均值。这种方法要求在标准试验条件
下进行。同品种的棉纤维细度也可采用气流仪法检验。
(四)马克隆值
1、棉纤维马克隆值的概念 马克隆值 ( Micronaire)是
由马克隆气流仪测出来的棉纤维的一项重要性能指标,在棉花
贸易和棉纺工艺中有着十分重要的作用。
国家标准( GB/T649892)对马克隆值作了确切的定义,马
克隆值是一定量棉纤维在规定条件下透气性的量度,以马克隆
刻度表示,
马克隆刻度是建立在已由国际协议确定了其马克隆值的成
套“国际校准棉花标准”基础之上的。将马克隆刻度标在气流
仪上即可测试棉纤维的马克隆值。这里,马克隆值没有计量单
位,称为马克隆值单位。 根据马克隆值的测定原理,棉纤维的
透气性和纤维比表面积有关,马克隆值同时反映棉纤维的细度
和成熟度的综合性指标。 对同品种的棉纤维,马克隆值的大小
既反映纤维成熟度的高低,也反映纤维细度的粗细。
2、马克隆值的检验 棉纤维马克隆值的检验仪器很多,
纺织厂常用 Y145C型气流仪等(如图)
USTER MICRONAIRE-775型 Y145C型
3,棉纤维马克隆值与棉纺设备的除杂效率、棉纱外观品
质、棉纱强力和可纺性有着密切的关系。 用马克隆值低的棉
纤维纺纱时,棉纱强力和可纺支数较高,但清梳落棉较多,
棉纱疵点也较多,外观较差。用马克隆值高的棉纤维纺纱时,
清梳落棉较少,成纱后棉纱条干较均匀棉纱疵点较少,外观
好,但会因纤维抱合力下降引起棉纱断头率增加,使棉纱强
力和可纺支数下降。因此,马克隆值过高或过低的棉纤维其
可纺性能都较差,只有马克隆值适中的棉纤维才能获得较全
面的纺纱经济效益。 国际上通常把 3.5--4.9单位的马克隆
值称为优质马克隆值范围。马克隆值被美国等国家作为棉花
结价的依据之一。在棉花贸易中,对超过或低于幼稚马克隆
值范围(或与棉花交易协议上标明的马克隆值不一致)的棉
纤维,按马克隆值价差作减价处理或进行经济赔偿。
(五)强力与比强度
棉纤维强力不仅与纤维的粗细有关,而且与棉花的种类
、品种有关。细绒棉单纤维强力约为 3.0--4.5cN,长绒棉单
纤维强力约为 4--5cN。一般粗纤维强力高,细纤维强力低。
纤维强力也具有不均一性。
棉纤维的强力、比强度可以采用单纤维检验,也可以采
用束纤维检验,但都应在标准温湿度条件下进行。
(六)疵点
原棉疵点 是由于生长发育不良和轧工不良而形成的对纺
纱有害的物质。一般在纺纱工艺中有害疵点不易清除,或包卷
在纱条中或附着在纱条上,使成纱条干恶化,断头增加,外观
变差,直接危害纺纱生产和纺织最终产品的质量。
1、原棉疵点的种类及产生原因
( 1)棉结和索丝 棉结 是棉纤维纠缠而成的结点,
一般在染色后形成深色或浅色细点。 索丝 又称 棉索,是多根
棉纤维紧密纠缠呈条索状,用手难以纵向扯开的纤维束。棉
结和索丝主要是在锯齿轧花过程中形成的。如轧花机械和工
艺状态不良,有倒齿或缺齿;皮棉通道不光滑,有毛刺等原
因。如果籽棉含水过高、成熟度差、纤维弹性差、刚性弱,
在遭受机械打击或锯齿钧拉的过程中,彼此很容易粘连、纠
缠扭结在一起,形成棉结和索丝。
( 2)带纤维籽屑和软籽表皮革 成熟度较差或含水
过高的籽棉,其棉籽表皮容易与籽壳分离,若轧花机工艺不
良,籽棉在进行加工时受机械的磨擦作用较大,就会产生较
多的带纤维籽屑和软籽表皮。 带有纤维的碎小籽屑、面积在
2mm2以下者称 带纤维籽屑 。 软籽表皮 是未成熟棉籽上的表皮
,软薄呈黄褐色,一般带有底绒。
( 3) 有孕籽 是未受精的棉籽,色白呈扁圆形,附有
少最较短的纤维。它是在棉花生长发育阶段受自然条件的影
响而形成的。不孕籽在轧花时难于全部清除而混入皮棉中。
( 4) 僵片 是从受到病虫害或未成熟的带僵棉籽上轧
下的僵棉片,或连有碎籽壳。
( 5) 黄根 是由于轧工不良而混入皮棉中的棉籽上的
黄褐色底绒,长度一般在 3--6mm,呈斑点状,故也叫黄斑。
2、原棉疵点的检验
以疵点重量百分率和 100g试样疵点粒数为指标。采取手
拣的办法,首先从试样中用镊子将各种疵点一一拣出,分别
计数和称取重量。然后分别计算 100g试样中上述各项疵点的
粒数和重量百分率。再将各项疵点的每 100g粒数及重量百分
率分别相加,即得锯齿棉或皮辊棉疵点的每 100g总粒数和总
重量百分率。
毛 纤 维
一、羊毛概况
(一)羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
(二)羊毛的主要组成物质
(三)羊毛的分类
二、羊毛纤维的性质与检验
(一)羊毛纤维的细度
(二)羊毛纤维的长度
(三)羊毛纤维的卷曲
(四)羊毛纤维的强伸性
(五)羊毛纤维的缩绒性
(六)羊毛纤维的化学性质
(七)羊毛纤维的吸湿性
三、羊毛的品质评定
(一)羊毛的分等
(二)羊毛的分支分级
四、纺织用其它动物毛
(一)山羊绒
(二)牦牛绒
(三)驼绒
(四)兔毛
(五)马海毛
(六)羊驼毛
总目录
毛 纤 维
一、羊毛概况
(一)羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
1、纵向形态:呈鳞片覆盖的圆柱体,具有天然卷曲
2、截面形态:近似圆形
3、截面结构 羊毛纤维由外向里由表皮层、皮质层和髓质
层组成,细羊毛无髓质层。
表皮层, 由角远细胞组成,又称 鳞片层 。起保护作用,能
体现羊毛光泽以及缩绒性等特有的性能。由于鳞片层的存在,
使羊毛纤维具有定向摩擦效应,即逆鳞片方向的摩擦系数要比
顺鳞片方向大。将洗净的羊毛纤维或羊毛织物给以湿热条件,
鳞片就会张开,如同时加以反复挤压,则由于逆鳞片方向与顺
鳞方向的摩擦效应不同,使纤维保持根部向前运动的方向性。
这样,各根纤维带着和它纠缠在一起的纤维按一定方向缓缓蠕
动,就会使羊毛纤维相互咬合成毡,羊毛织物缩短变厚。这一
性质称为 羊毛的缩绒性 。
皮质层,有正皮质和偏皮质之分。由于二者平行排列与
纤维截面,形成双边结构,正皮质和偏皮质的结构性能不同,
形成羊毛的天然卷曲。正皮质结构较疏松,位于卷曲外侧;偏
皮质结构较紧,位于卷曲内侧。
髓质层,由结构松散和充满空气的角远细胞组成。它的
存在影响羊毛纤维的使用价值。品质优良的羊毛纤维可以不具
有髓质层。
(二)、羊毛的主要组成物质
羊毛纤维是天然蛋白质纤维,主要组成物质是角蛋白质
,组成其大分子的单基是 α -氨基酸剩基。
(三)、羊毛的分类
1、按纤维结构分,可分为绒毛、两型毛、粗毛、死毛。
绒毛,具有鳞片层和皮质层,没有髓质层,(如图甲)绒毛
品质优良,纺纱性能好。
两型毛,具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层,(如图乙)
。毛纤维有显著的粗细不匀,纺纱性能差些。
粗毛,具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层,(如图丙)。
纺纱性能较差。
死毛,除鳞片层外,整根纤维几乎全部是髓质层(如图丁)
,色泽呆白,脆弱易断,无纺纱价值。
2、按毛被上的纤维类型分,可分为同质毛、异质毛。
同质毛,羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。纤维的细度
、长度基本一致,同质毛一般按细度分成各种支数毛。
异质毛,羊体各毛丛中由两种及以上类型毛纤维组成。异
质毛一般按粗腔毛含量进行分级,异质毛质量不及同质毛。
3、按绵羊品种分,分细羊毛、长羊毛、半细毛、粗羊毛。
细羊毛,细毛羊身上取得的羊毛。纤维很细,直径为 25μm
以下的同质毛。细羊毛纺纱性能优良,是粗纺织物和高级精
纺织物的原料。
长羊毛,纤维粗长,毛丛长度在 10cm以上,纤维平均直径
在 29--55μm 之间,有明亮的光泽。是织制长毛绒织物、衬
里、毛毯和工业用呢的原料。
半细毛,纤维直径在 25--45μm 之间的同质毛。纺纱性能较好
,是纺制针织绒线和高级粗绒线的原料,也可加工成粗纺织物
和工业用呢等。
粗羊毛,纤维平均直径为 36--62μm,纺纱性能较差。主要用
于织制地毯,故又称地毯毛。
4、按取毛方式和取毛后原毛的形状分,可分为套毛、散毛、
抓毛。
5、按剪毛的季节分,春毛、秋毛、伏毛。
二, 羊毛纤维的性质与检验
( 一 ) 羊毛纤维的细度
羊毛细度是确定羊毛品质和使用价值最重要的指标 。 羊
毛的细度是不均匀的, 最细的绒毛直径只有 7μm, 最粗的直
径可达 240μm 。 就是同一根羊毛纤维的全部长度上细度也不
一样, 直径差异可达 5~ 6μm 。 影响羊毛细度的因素很多,
绵羊的品种是决定羊毛细度的主要因素 。
1,羊毛细度的指标
( 1) 平均直径 羊毛纤维横截面近似圆形, 因此可用直
径表示其细度, 单位为微米 ( μm ) 。
( 2) 品质支数 品质支数是羊毛工业中长期沿用下来的
表示羊毛细度的一个指标。品质支数原意为各细度羊毛实际
能纺制毛纱的支数,以此来表示羊毛品质的优劣。目前仅表
示平均直径在某一范围内的羊毛细度指标。如下表
羊毛品质支数和平均直径的关系
品质支数
平均直径
( μ m )
一般可纺毛
纱支数
70
66
64
60
58
56
50
48
46
44
40
36
32
18,1-- -20.0
20,1-- -21.5
21,6-- -23.0
23,1-- -25.0
25,1-- -27.0
27,1-- -29.0
29,1-- -31.0
31,1-- -34.0
34,1-- -37.0
37,1-- -40.0
40,1-- -43.0
43,1-- -55.0
55,1-- -67.0
64 以上
52-- -60
45-- -52
45-- -52
36-- -45
32-- -34
28-- -32
2,羊毛细度的测量方法
( 1) 显微镜投影仪测量法 用显微镜投影仪逐根测量
羊毛直径, 计算出羊毛纤维的平均直径, 直径标准差和变
异系数等指标 。
( 2) 气流仪测定法 具有准确, 快速, 科学, 合理的特
点, 检验结果不受人为因素影响 。 目前国际羊毛贸易对羊
毛细度测定均采用气流仪测定法 。 但这种方法不能反映细
度不匀 。
( 二 ) 羊毛纤维的长度
羊毛纤维的长度差异也很大, 最短可在 4cm以下, 最长
可在 30cm以上 。
1,羊毛长度的概念
( 1) 自然长度 纤维束在自然卷曲下, 两端间的直
线距离 。 一般用自然长度表示毛丛长度 。 毛丛长度常在羊
毛收购时及选毛搭配时使用 。
( 2) 伸直长度 羊毛纤维除去卷曲, 伸直后的长度 。 在
毛纺生产中都采用伸直长度 。
2,羊毛长度的测量方法
( 1) 直接测量法 可得到平均毛丛长度
( 2) 梳片式长度分析仪测定法 梳片式长度分析机如图。
将纤维间距 10mm分组,然后分别称重,计算加权平均长度、长
度标准差、长度变异系数和短毛率。
( 3) 排图法 通过手工操作,将羊毛试样整理成一端整
齐的毛束,然后将毛束在黑绒板上以一定的密度均匀地排
列成一端平齐按长短分布的纤维长度排列图,将图形描下
,如图。用作图法可求得表示纤维长短的指标有效长度、
中间长度、最长长度和交叉长度,表示纤维长度不匀的指
标长度差异率和整齐度,表示短毛多少的指标短毛率。
(三)羊毛纤维的卷曲
羊毛纤维沿长度方向有自然的周期性的卷曲。卷曲的形
状和多少随绵羊品种或纤维类型而不同。常见的卷曲形状可
分为三类,如图。图中(甲)为弱卷曲,半细毛和异质毛的
卷曲大多属于这种类型。图(乙)为常卷曲,细羊毛大多属
于这种。图(丙)为强卷曲,细羊毛的腹毛多属这种类型。
(四)羊毛纤维的强伸性
羊毛纤维的拉伸强度是天然纤维中最低的,其断裂长度
只有 9~ 18km;而其在外力作用下的伸长能力是天然纤维中
最大的,断裂伸长率为 25%~,并且具有优良的弹性回复能力
。因此羊毛织物不易产生皱纹,而且比较坚韧耐用。
(五)羊毛纤维的缩绒性
1,羊毛的缩绒性的定义 指羊毛纤维的集合体在一定的湿热
条件下,经机械外力的反复挤压,逐渐收缩紧密、并互相穿插纠
缠、交编毡化的现象。缩绒性是毛纤维所特有的。
2,产生缩绒的原因 羊毛的定向摩擦效应、优良的弹性、稳
定的卷曲是羊毛缩绒的 内在原因,较细的羊毛,鳞片密度大,卷
曲正常,弹性好,定向摩擦效应大,缩绒性好。温湿度、化学试
剂和外力的作用是促进羊毛缩绒的 外在原因 。
3,缩绒性对羊毛产品的影响 利用缩绒性,可以把松散的短
毛纤维结合成具有一定机械强度、形状、密度的毛毡片,这一作
用称为 毡合 。利用羊毛的缩绒性,在粗纺毛织物的整理中,经过
缩绒工艺(又称缩呢),织物的长度缩短、厚度和紧度增加,织
纹不露底,表面被一层绒毛所覆盖,手感丰厚柔软,保暖性好,
具有独特风格。另一方面,羊毛的缩绒性使毛织物和羊毛针织品
在穿用过程中容易产生尺寸收缩和变形,产生起毛起球等现象,
影响了穿用的舒适性和美观性。因此,大多数精纺毛织品、绒线
、针织物在整理过程中都要经过 防缩绒处理 。生产上通常采用破
坏鳞片层的方法来达到防缩绒的目的。
(六)羊毛纤维的化学性质
羊毛对碱的作用非常敏感,耐碱能力远低于耐酸能力。
1,酸的作用,酸的作用依酸的类型、浓度高低、温度高低
和处理时间长短而不同。例如,80%硫酸溶液,短时间常温处
理,羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。羊毛
纤维在稀硫酸中,沸煮几小时也无大的损伤。不同类型的羊毛
,用硫酸处理,它们的强度损失也不同,见下表。有机酸的作
用较无机酸的作用缓和。醋酸和蚁酸等有机酸是羊毛染色工艺
中的重要促染剂,在毛染整工艺中广泛应用。
不同浓度硫酸处理后不同类型羊毛的强度 ( cN/ tex )
( 处理条件,45 ℃ 35 m i n 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净毛 14 12,6 1 1,8
H
2
SO
4
0,01N
0,02N
0,1N
13,7
12,6
1 1,7
1 1,1
10,7
9,9
10
8,4
7,4
2,碱的作用,碱对羊毛的作用比较剧烈。随着碱浓度增加
,温度升高,处理时间延长,羊毛受到严重损伤和明显地损坏
。碱使羊毛变黄,含碱量降低以及部分溶解。羊毛在 PH值> 10
的碱溶液中,不能超过 50° C.在温度是 100° C时,即使是 PH值在
8-9,羊毛也会受到损伤,在 5%的氢氧化钠溶液中煮沸 10min,羊
毛会全部溶解,根据这一反应,可以测定毛纤维与其它而碱纤维
混纺纺织品的混纺比例,不同类型的羊毛对碱的敏感程度也不一
样,经碱作用后,有髓毛的强力损失比无髓毛大,如表,
(七)羊毛纤维的吸湿性
羊毛纤维的吸湿性在所有纺织纤维中占首位,其回潮率达
16%左右。羊毛纤维的回潮率检验都采用烘箱法。
经碱处理后不同类型羊毛的强度 ( c N/ te x )
( 处理条件,45 ℃ 35 m in 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净化
0,00 5N N a
2
CO
3
0,01 N N a
2
CO
3
0.05N N a
2
CO
3
14
12, 5
10, 7
10, 5
12, 6
10, 3
9.4
8.8
1 1.8
9.4
7.8
5.9
三, 羊毛的品质评定
( 一 ) 羊毛的分等
羊毛的分等一般是在牧羊业剪毛之后, 整理与包装之
前进行 。 主要用于商业采购工作, 以便合理的收购 。 羊毛
的分等主要依据是羊毛纤维的细度, 毛丛长度, 油汗情况
,色泽, 卷曲, 手感和毛被的形态 。 我国对细羊毛及其改
良毛分为细羊毛一等, 改良毛一等和改良毛二等;对羊细
毛分为半细毛一等, 半细毛二等, 半细改良毛一等和半细
改良毛二等 。
( 二 ) 羊毛的分支分级
羊毛的分支分级是根据羊毛的细度, 细度离散, 粗腔
毛率等物理指标和外观形态进行的 。
1,支数毛 属同质毛 。 按细度分成 70支, 66支, 64支,
60支 。
2,级数毛 属基本同质毛和异质毛 。 按粗腔毛率分为一级
,二级, 三级, 四级甲, 四级乙和五级 。
四, 纺织用其它动物毛
( 一 ) 山羊绒 ( Cashmere fibers)
从山羊身上抓取下来的毛, 由原绒, 两型毛, 发毛组成 。 经
分梳后, 为绒和粗毛两大类 。
1,主要产地:国内外市场上称山羊绒为开司米绒 。 生产山羊
绒的 国家 主要有 中国, 伊朗, 蒙古, 阿富汗, 印度, 俄罗斯, 土
耳其 等国 。 我国产量最高, 居世界第一位 。 我国主要产地为内蒙
,宁夏, 甘肃, 新疆, 陕西以及西藏, 河北, 辽宁等省 。 以内蒙
产量最高, 质量最好 。
2,主要种类:有 白绒, 青绒, 紫绒 三种 。 以白绒最珍贵 。
3,结构:由 鳞片层 和 皮质层 组成, 没有髓质层 。 山羊绒鳞的
边缘光滑, 呈环状覆盖, 间距最大 。 ( 见图片 )
4、性能:①卷曲数较细羊毛少。②吸湿能力、弹性、强伸性
优于绵羊毛。③比绵羊毛更细、柔软、保暖,其产品具有轻柔、
滑糯细腻、丰满、弹性好等优良特性。
(二)牦牛绒( Yak fibers)
牦牛毛的细毛部分为牦牛绒,呈深咖啡色,是针织毛衣、
粗纺、精纺毛料的高档原料。
牦牛绒由鳞片层和皮质层组成,极少量绒有点状毛髓。鳞
片呈不规则环状紧贴毛干。皮质层中正皮质细胞和偏皮质细胞
的颁呈双侧结构,两种皮质层细胞偏倚程度不如优质细羊毛规
则清晰。横截面为近似圆形。(见图片)
牦牛绒手感柔软、滑腻、弹性好,光泽柔和。
(三)驼绒( Camel fibers)
1、品种及产地:骆驼有单峰驼和双峰驼两种,以双峰驼的
绒毛质量最好,单峰驼的纤维质量差,无纺纱价值。我国骆驼
多产于内蒙、新疆、甘肃、青海、宁夏等地,年产原毛量约占
世界驼毛产量的 20%,是世界上最大的产地之一。
2、纤维结构:骆驼毛中含有细毛和组毛两类纤维。通称细
毛为驼绒,粗毛为驼毛。驼绒含量约 40%— 60%不等。驼绒主要
由鳞片层和皮质层组成,极少数驼绒有髓质层,呈点状,间断
线状颁。鳞片呈环状或斜条状紧贴毛干,边缘光滑,横截面为
近似圆形。(如图)驼毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。横截面为椭圆形。
3、性能:驼绒各方面的性能与山羊绒相似,但不易毡缩。
(四)兔毛( Rabbit fibers)
1、主要品种和产地:兔毛有普通兔毛和安哥拉兔毛两种,
以土耳其安哥拉所产兔毛最有名。我国兔毛主要产于江苏、浙江
等省,产量约占全世界的 80%~90%。
2、纤维结构:兔毛纤维分 30μm 以下的绒毛和 30μm 以上的
粗毛两个类型。兔毛纤维都是由鳞片层、皮质层和髓质层组成。
绒毛的鳞片呈环形,斜条状,排列细密。绒毛的髓腔呈单列断续
状或窄块状,粗毛的髓腔较宽,呈多列块状。(见图片)
3、主要性能:兔毛纤维的特点是细、轻、软、滑、光泽洁
白,蓬松保暖,保湿能力强,为优良的纺织原料。但兔毛强度较
低,卷曲少,抱合力较差,纯纺有一定困难,一般与羊毛或其它
纤维混纺。
(五)马海毛( Mohair)
马海毛是安哥拉山羊毛,原产于土耳其安哥拉省。目前南
非、土耳其、美国为马海毛三大产地,其中以土耳其所产马海
毛品质较好。
1、结构特征:马海毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。鳞片密度小、紧贴毛干,平坦光滑,具有可贵的丝光,不
易毡缩。皮质层几乎都是正皮质,只有少量偏皮质包在外面,
因而卷曲少。(图片)
2、主要特性:纤维长度长,光泽明亮,强度、弹性好,对
化学药品的反应比绵羊毛敏感些。
(六)羊驼毛( Alpaca)
羊驼属骆驼科,主要产于秘鲁。羊驼毛为粗、细毛混在一
起的毛。其中较细的纤维仅由鳞片层、皮质层组成,无髓质层
,横截面为圆形。较粗的纤维大都有边疆的髓质层,横截面为
椭圆形。羊驼毛浓密细长、柔软、色泽鲜艳,有乳白色、棕黄
色、浅灰等六种颜色。
天 然 丝
一、蚕丝的品种
二、蚕丝的物质组成和化学结构
三、蚕丝的形态结构
四、制丝
五、蚕丝的性能
总目录
天 然 丝
一、蚕丝的品种
1,按饲养方式分 有家蚕丝和野蚕丝
2,按化性分 化性指蚕儿在一年内孵化的次数。以一化
性的丝质最好。
3,按产地分 有中国种、日本种、欧洲种三个系统。
4,按饲养季节分 有春蚕丝、夏蚕丝、秋蚕丝。
5,按初加工分 有生丝和熟丝。
二、蚕丝的物质组成和化学结构
蚕丝主要由 丝素 和包覆在丝素外的 丝胶 组成。此外,还
有少量的蜡质、脂肪和灰分等。
蚕丝是天然蛋白质纤维,组成其大分子的单基是 α — 氨
基酸,
三、蚕丝的形态结构
桑蚕丝的横截面如图,一根蚕丝由两根丝素外包覆丝胶组成。
柞蚕丝的横截面较桑蚕丝扁平。如图。
四、制丝
制丝即茧的工艺加工,一般系指从剥茧到制取生丝的
整个工艺过程,主要包括以下工序:
1,混茧、剥茧和选茧 。
2,煮茧 使丝胶适当的膨润、软化、溶解,以利缫丝
顺利进行
3,缫丝 利用缫丝机将几根茧丝通过丝胶的胶合构成
生丝的过程。
4,复整 在复摇机上,把缫制的生丝,制成一定规格
的丝绞,再经过整理打包,成为丝纺原料。
五、蚕丝的性能
1,长度 从蚕茧上缫取的茧丝长度很长,经缫丝数根合
并后的生丝不需要纺纱即可织造。
2,细度 蚕丝的细度按国家标准规定应该用特克斯来表示
,但目前仍习惯以纤度表示。纤度是指 9000m长的蚕丝的公定
重量支数。桑蚕丝茧丝的绒密度约为 2.8--3.9dtex(约 2.5--
3.5旦);柞蚕茧丝略粗,一般为 5.6dtex( 5旦)左右。生丝
的线密度则根据茧丝的粗细和缫丝时茧的粒数而定。
3,强度和伸长率 蚕丝的强度比羊毛大 3倍,一般断裂长度
在 22--23km,断裂伸长率略低于羊毛,一般在 15%--25%。
4,吸湿性 蚕丝的吸湿能力较强。在一般大气条件下回潮
率可达 9%--13%。
5,蚕丝的触感和光泽 蚕丝纤维平滑而富有弹性,因此具
有优良的触感。蚕丝还具有其它纤维所不能比拟的优雅而美
丽的光泽,这种特殊的光泽主要是丝素的三角形截面以及茧
丝的层状结构所形成的。
6,蚕丝的化学性质 蚕丝是两性化合物,即在一定条件下
既能和酸作用又能和碱作用。蚕丝对酸的抵抗能力优于对碱
的抵抗能力。
7,丝鸣 生丝精练后,臵于酸性溶液中处理一下,放在一
起用力摩擦时,即会产生一种悦耳的声响,称为丝鸣。丝鸣
对鉴别真丝绸和纺丝绸具有一定的参考价值。
麻 纤 维
概 述
一、苎麻纤维
(一)苎麻纤维的生长发育与品质特征
(二)苎麻纤维的性能及检验
二、亚麻纤维
(一)亚麻纤维的形态结构特征
(二)亚麻纤维的初步加工
(三)亚麻纤维的性能与检验
总目录
麻 纤 维
概 述
麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。包
括 韧皮纤维 和 叶纤维 。
韧皮纤维中经济价值较大的有 苎麻, 亚麻, 黄麻
,洋麻, 大麻, 苘麻 等。这类纤维质地柔软,适宜纺
织加工,商业上称为, 软质纤维, 。其中苎麻纤维品
质优良,单纤维长,可采用单纤维纺纱,其它麻类纤
维,单纤维很短,一般都用工艺纤维纺纱。
叶纤维中有衫价值的有剑麻和蕉麻,这类纤维比
较粗硬,商业上称为, 硬质纤维,,纤维长,强度高
,伸长小,耐海水浸蚀,不易霉变,适宜制作绳缆,
织制包装用布或粗麻袋。
一、苎麻纤维
(一)苎麻纤维的生长发育与品质特征
苎麻茎呈圆筒形,上部较细,下部最组。我国的苎麻一年
可收获 3次,分别为头麻、二麻和三麻。品质一般以二麻最好,
头麻次之,三麻最差。
苎麻纤维的截面为腰圆形,内有中腔,胞壁有裂纹,(见
图)纤维表面较平滑,有明显的纵向条纹且有横节。
苎麻的麻茎截面分为表皮层、叶绿细胞层、韧皮
纤维层、形成层、木质部和髓部等(如图)。
(二)苎麻纤维的性能及检验
1,长度 苎麻纤维的单纤维长度较长,可以用单纤维纺纱。
但纤维长度变异系数在 80%以上,直接影响纺纱工艺参数的选择
和成品质量。为了改善苎麻纤维的纺纱性能及成纱品质,一般
采用精梳工艺。精梳后的麻纱中纤维的变异系数可降低到 50%左
右,成纱品质有较大的提高。
苎麻纤维的二麻纤维长度最长,头麻、三麻次之。 45mm以
下短纤维率以二麻最低,头麻、三麻较高。(苎麻一年可收成
三次,第一次生长期约 90天,称 头麻,第二次约 50天称 二麻,
第三次约 70天,在 9月下旬至 10月收割,称 三麻 )
苎麻纤维的长度测定一般可用梳片式长度分析仪法和排图
法。
2,细度 苎麻纤维的细度与苎麻纤维的可纺性密切相关,其
纤维细度值越小,可纺纱线的线密度也越小,成纱质量越好。
苎麻纤维中的优良品种,纤维平均线密度在 0.5--0.67tex之间
。苎麻纤维细度的测定用中段切断称重法。
3,机械性质 苎麻纤维的强度是常见天然纤维中最大的
,而伸长是常见天然纤维中最小的,苎麻的单纤维强力一
般在 20--30cN,湿强较干强高 20%--30%,下图为苎麻纤维
的干、湿强度的比较。
4,苎麻纤维的吸湿性 苎麻纤维的吸湿能力较好,在通
常的大气条件下回潮率为 7%--8%。
二、亚麻纤维
(一)亚麻纤维的形态结构特征
亚麻纤维的截面呈不规则的多角形,中间有空腔,纤维
纵向表面有条纹,且在某些部位有横节。
(二)亚麻纤维的初步加工
亚麻的初步加工工艺流程如下:
亚麻原茎 选茎与束捆 浸渍麻
干燥 入库养生成干茎
手工梳理
粗麻处理
碎茎
粗麻成包
分等成束 打包
打麻
打成麻
(三)亚麻纤维的性能与检验
1,亚麻纤维的线密度 亚麻纤维是常见麻纤维中较细的一
种,其单纤维线密度一般为 0.33--0.17tex,工艺纤维中梳成
长纤维的平均线密度为 3.33--1.43tex。
2,亚麻纤维的长度 亚麻纤维的单纤维平均长度为 10--26mm
,最长可达 130mm,纤维长度变形系数为 50%--100%。由于单纤
维长度短,纤维长度变异系统大,无法用单纤维纺纱,实际中
采用工艺纤维进行纺纱。工艺纤维是指经过梳麻后,由于梳针
的梳理作用,进一步分离,以适应纺纱工艺的要求。这时分离
成的束纤维称为工艺纤维。一般长度测定采用排力法或分组称
重法两种。
3,亚麻纤维的强度 亚麻纤维的强度较高,而伸长较小,其
断裂强度为 24--32CN/tex,强度变异系数为 52%--57%;平均断
裂伸长率为 2.3%--2.6%,伸长率变异系数为 34%--41%。亚麻纤
维的强力测定,一般采用测定工艺纤维的单纤维强力。
4,亚麻纤维的色泽特征 亚麻纤维的色泽是决定纤维用
途的重要标志,一般以银白色、淡黄色或灰色为最佳;以暗
褐色、赤红色为最差。
5,亚麻纤维的打成麻分号 打成麻的号标志着打成麻的
各项品质质量的综合水平,反映纤维的可纺性。我国现在的
打成麻分为 3--20tex共 18个等级,新标准建议采用 8tex、
10tex,12tex,14tex,18tex共六个等级。
化 学 纤 维
一、化学纤维的分类
二、化学纤维制造概述
三、常见化纤的特性简介
(一)粘胶纤维
(二)铜氨纤维
(三)醋酯纤维
(四)涤纶
(五)锦纶
(六)腈纶
(七)维纶
(八)丙纶
(九)氯纶
(十)氨纶
(十一)芳纶
(十二)乙纶
四、差别化纤维和功能纤维 总目录
化 学 纤 维
化学纤维 是指用天然的或合成的高聚物为原料,以过化
学方法和机械加工制成的纤维。
一, 化学纤维的分类
( 一 ) 按原料的来源分
1,再生纤维 是以天然的高聚物为原料, 经过化学处理和机械
加工纺丝而成 。 包括再生纤维素纤维 ( 如粘胶纤维和铜氨纤维 )
和再生蛋白质纤维 。
2,合成纤维 是以天然的低分子化合物为原料, 通过有机合成
制得的高聚物, 再经过机械加工制得的纺织纤维 。
( 二 ) 按化学组成分
按照化学纤维的化学组成分, 可将化学纤维分为许多种, 几
种常见化学纤维名称, 组成单体, 分子结构, 国内外商品名称,
纤维代号见下表 。
(三)按形态结构分
1,长丝 化纤长丝为长度很长的单根或多根连续化纤丝条
。化纤长丝又可分为单丝、复丝与变形丝。
2,短纤维 化学纤维的长度和线密度可以根据纺纱工艺加
工的要求,将其制成棉型、毛型和中长型。
二, 化学纤维制造概述
化学纤维的制造必须经过高聚物的 聚合或提纯, 纺丝液的制
备, 纺丝 和 后加工 四个步骤 。
( 一 ) 高聚物的聚合或提纯
再生纤维的原料是天然高聚物, 需经提纯除去杂质 。 合成纤
维则是以煤, 石油, 天然气及一些农副产品等低分子物为原料制
成单体后, 经过化学聚合或缩聚成高聚物, 然后再制成纤维 。
( 二 ) 纺丝流体的制备
纺丝流体的制备主要有 熔体纺丝法 和 溶液纺丝法 两种方法 。
凡高聚物的熔点低于其分解温度的, 采用熔体纺丝法;对于熔点
高于分解温度的采用溶液纺丝法 。
( 三 ) 纺丝
将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出, 呈细流状, 再在适
当的介质中固化成为细丝, 这一过程称为 纺丝 。
常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类 。
1,熔体纺丝 是将熔融的成纤高聚熔体从喷丝头的喷丝孔中
压出, 在周围空气 ( 或水 ) 中冷却凝固成丝的方法 。 此方法优
点是流程短, 纺丝速度高, 成本低 。 合成纤维中的涤纶, 锦纶
,丙纶等都条用此法纺丝 。
2,溶液纺丝 根据凝固方法的不同分为湿法纺丝和干法纺丝
( 1) 湿法纺丝,将高聚物溶解所制得的纺丝液和喷丝纪中压
出, 在凝固液中固化成丝的方法 。 湿法纺丝的纺丝速度较慢,
但喷丝孔数较多 。 所纺的丝截面大多不呈圆形, 且有较明显的
皮芯结构 。 腈纶, 维纶, 氯纶, 粘胶纤维采用湿法纺丝 。
( 2) 干法纺丝,将用溶液法所制得的纺丝液从喷丝孔中压出
,形成细流, 在空气中党课迅速挥发而凝固成丝的方法 。 干法
纺丝质量好, 喷丝孔数少, 但成本较高, 对环境的污染较为严
重 。 醋酯纤维, 腈纶, 氯纶, 维纶等采用干法纺丝 。
3,其他纺丝方法
为了改善纤维的某些性能和纺制出具有某些特殊性质的新品
种纤维, 在上述纺丝法的基础上, 又有一些新的纺丝方法 。
( 1) 复合纤维纺丝法 此法是将两种 ( 或两种以上 ) 不同化
学组成或不同浓度的纺丝流体分别由同一喷丝头中压出, 在喷丝
孔的适当部位相遇后, 形成具有两种 ( 或两种以上 ) 不同组分的
复合纤维 。
( 2) 异形纤维纺丝法 用非圆形喷丝孔纺丝, 根据喷丝孔的
开头可纺得各种不同截面的纤维, 如三角形, Y形, 星形和中空
纤维等 。 ( 见图 )
( 3) 着色纤维纺丝法 此方法是在化学纤维生产过程中掺入
适当的颜料或染料, 直接制成有色纤维 。
( 4) 超细纤维纺丝法 此法是在熔体纺丝或干法纺丝的成形
时, 用高速气流喷吹, 并进行高倍拉伸, 从而纺得直径细达 5μm
以下的超细纤维 。
( 四 ) 后加工
初生纤维强度很低, 伸长很大, 沸水收缩率很高 。 为了完善
纤维的结构和性能, 得到性能优良的纺织用纤维, 还必须经过一
系列的后加工 。 化学纤维的后加工工序根据可纺纤维的品种和纺
织加工的要求而有所不同 。
1,短纤维的后加工 其加工流程如下:
2,长丝的后加工 长丝的后加工比短纤维复杂 。 粘胶长丝的
后加工包括:
3,涤纶和锦纶 6长丝的后加工包括,
集束 拉伸 水洗 上油
切断热定型 打包干燥
卷曲
水洗 脱硫 漂白 酸洗
上油 脱水 烘干 络筒
热定型 平衡 倒筒 检验分等
干燥压洗 (涤纶不经压洗)后加捻拉伸加捻
包装
三、常见化纤的特性简介
(一)粘胶纤维
1,纤维的主要特征
( 1) 普通粘胶纤维的截面 为锯齿且有皮芯结构, 纵
向平直有沟槽 ( 见图 )
( 2)强度小于棉,断裂伸长率大于棉。吸湿后
强度明显下降,湿强只有干强的 50%左右。
( 3)耐磨性较差,吸湿后耐磨性更差。
( 4)小负荷下容易变形,尺寸稳定性较差。
( 5)吸湿能力优于棉,在一般大气条件下回潮
率可达 13%左右。
( 6)耐热性和热稳定性较好。
( 7)染色性能良好,染色色谱全,能染出鲜艳
的颜色。
( 8)较耐碱而不耐酸。
2,主要用途及使用性能
粘胶纤维因其吸湿性好, 穿着舒适, 可纺性好,
与棉, 毛及其它合成纤维混纺, 交织, 用于各类服装
及装饰用品 。 粘胶长丝用于织制丝绸类织物, 高强力
粘胶可用作轮胎帘子线, 运输带等工业用品 。
( 二 ) 铜氨纤维
铜氨纤维也是再生纤维素纤维, 它是将棉短绒等天然纤
维素高聚物溶解在氢氧化铜溶液中, 或碱性铜盐的浓氨溶液
内, 制成纺丝液, 再进行湿法纺丝和后加工制成铜氨纤维 。
1,铜氨纤维的基本特征
( 1) 纤维截面为圆形, 且有皮芯结构, 纵向平直光滑 。
( 2) 铜氨纤维干强与粘胶纤维相近, 湿强为干强的 50%左
右 。
( 3) 吸湿能力与粘胶纤维相近, 在通常大气条件下回潮
率为 12%-13%左右 。
( 4) 染色性很好, 色谱全 。
( 5) 较耐碱而不耐酸 。
( 6) 耐热性和热稳定性较好 。
2,主要用途及使用性能
铜氨纤维柔软纤细, 光泽柔和, 常用作高档丝织或针织
物 。 由于原料的限制, 工艺较为复杂, 产量较低 。
( 三 ) 醋酯纤维
1,纤维的主要特征
( 1) 醋酯纤维截面为多瓣形, 片状或耳状, 无皮芯
结构 ( 见图 ) 。
( 2)二醋酯纤维的强度比粘胶纤维小,湿强约为干强的
60%左右;三醋酯纤维湿强与干强相接近。
( 3)吸湿能力比粘胶纤维差,在一般大气条件下,二醋
酯纤维回潮率为 6.5%左右,三醋酯纤维为 4.5%左右。
( 4)染色性能较粘胶纤维差,通常采用分散性染料和特
种染料染色。
( 5)醋酯纤维对稀碱和稀酸具有一定的抵抗能力,但对
于浓碱会使纤维皂化分解。
( 6)醋酯纤维的耐热性和热稳定性较好,具有持久的压
烫整理性能。
2,主要用途及使用性能。
醋酯纤维吸湿较低,不易污染,洗涤容易,且手感柔
软,弹性好,不易起皱,故较适合于制作妇女的服装面料
、衬里料、贴身女衣裤等。也可与其它纤维交织生产各种
绸缎制品。
( 四 ) 涤纶
涤纶为聚酯类纤维中用途最广, 产量最高的一种 。
1,涤纶纤维的基本特征
( 1) 涤纶为深体纺丝, 故常见纤维的截面为圆形, 纵向为
圆棒状 ( 见图 ) 。
( 2)涤纶的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率都较高,普通
型涤纶强度为 35.2-52.8CN/ tex,伸长率在 30%~40%,但因纤
维在加工过程中的拉伸倍数不可,可将纤维分为高强低伸型、
中强中伸型和低强高伸型。
( 3)涤纶在小负荷下不易变形,即初始模量高,在常见纤
维中仅次于麻纤维。涤纶的弹性优良。因此织物的尺寸稳定性
好,挺括抗皱。
( 4)吸湿性差,在一般大气条件下回潮率只有 0.4%左右。
( 5)染色性较差,多采用分散染料进行高温高压染色。
( 6)有很好的耐热性和热稳定性。但涤纶织物遇火种易产
生熔孔。
2,主要用途及使用性能
涤纶纤维在服装、装饰、工业中的应用都十分广泛。其短
纤维可与天然纤维以及其它化纤混纺,加工不同性能的纺织制
品,用于服装、装饰及各种不同领域。涤纶长丝,特别是变形
丝可用于针织、机织制成各种不同的仿真型内外衣。长丝还可
以用于轮胎帘子线、工业绳索、传动带等工业制品。
( 五 ) 锦纶
锦纶是合成纤维中工业化生产最早的品种, 其品种很多, 常
用的主要有锦纶 6和锦纶 66。
1,锦纶的主要特征:
( 1) 为熔体纺丝纤维 。 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
( 2) 吸湿能力是常见合成纤维中较好的, 在一般大气条件下
回潮率可达 4.5%左右, 有些品种如锦纶 4可达 7%。
( 3) 耐磨性是常见纺织纤维中最好的 。
( 4) 小负荷下容易变形, 所以织物保形性和硬挺性不及涤纶
织物 。
( 5) 耐热, 耐晒性较差, 晒后发黄发脆 。 遇火种会熔成小孔
。
( 6) 染色性能好, 色谱较全 。
2,主要用途及使用性能 。
锦纶的产量仅次于涤纶, 其产品以长丝为主, 主要用于做民
用的袜子, 围巾, 长丝织物及刷子的丝, 还可用于织制地毯等 。
用于工业的可制造轮胎帘子线, 绳索, 渔网等;国防上主要用于
织制降落伞等 。
锦纶外形
( 六 ) 腈纶
1,腈纶纤维的主要特征
( 1) 为湿法纺丝纤维 。 截面为圆形或哑铃形, 纵面平
滑或有 1-2根沟槽 ( 见图 ) 。
( 2)吸湿能力比涤纶好,比锦纶差,在一般大气条件下
回潮率为 2%左右。
( 3)强度比涤纶、锦纶低,断裂伸长率则与涤纶、锦纶
相似,弹性较差些。
( 4)耐磨性是合成纤维中最差的。
( 5)耐日晒性特别优良,在常见纺织纤维中居首位。
( 6)具有特殊的热收缩性,可将普通腈纶再一次热位伸
后骤冷,得到的纤维如果在松弛状态下受到高温处理会发生
大幅度回缩。
2,主要用途及使用性能
腈纶蓬松柔软且外观酷似羊毛,从而有合成羊毛之称,
故常制成短纤维与羊毛、棉或其它化纤混纺,织制毛型织物
或纺成绒线。粗旦腈纶可织制毛毯或人造毛皮。利用腈纶特
殊的热收缩性,可纺成膨松性好、毛型感强的膨体纱。
( 七 ) 维纶
1,维纶纤维的主要特征:
( 1) 为湿法纺丝纤维 。 截面为腰圆形, 纵面平直, 有
1-2根沟槽 ( 见图 ) 。
( 2)吸湿能力是常见合成纤维中最好的,在一般大气
条件下回潮率可达 5%左右。
( 3)强度大于棉,断裂伸长率和弹性大于棉而差于其
他常见合成纤维。
( 4)耐热水性差,所以须经缩醛化处理,否则耐热水
性很差,在热水中收缩大,并会溶解于热水。
( 5)染色性能较差,染色色谱不全。
2,主要用途及使用性能
维纶的性质接近于棉,有合成棉花之称。维纶织物的坚
牢度优于棉织物,但缺少毛型感。维纶主要以短纤维为主,
常与棉纤维混纺。由于纤维性能的限制。一般只制作低档的
民用织物。由于维纶与橡胶有很好的粘合性能,被大量用于
工业制品,如绳索、水龙带、渔网、帆布帐篷等。
( 八 ) 丙纶
1,丙纶的主要特征:
( 1) 为熔体纺丝纤维, 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
( 2) 密度小, 是常见纺织纤维中最轻的 。
( 3) 具有较稳定的化学性质, 对酸碱的抵抗能力较强, 有
良好的耐腐蚀性 。
( 4) 几乎不吸湿, 但有芯吸作用 。
( 5) 强伸性较好, 可与中强中伸型涤纶比美 。 耐磨性, 弹
性较好, 仅次于锦纶 。
( 6) 耐晒性差, 易老化, 因而制造时常添加防老化剂 。
( 7) 染色性较差, 色谱不全 。
2,主要用途及使用性能
丙纶短纤维可以纯纺或与棉纤维, 粘胶纤维混纺, 织制
服装面料, 地毯等 。 在工业上可用作土工布, 滤布, 人造草
坪等 。 裂膜纤维则大量用于包装材料, 绳索等 。
( 九 ) 氯纶
1,氯纶的主要特性为:
( 1) 可用湿法或干法纺丝 。 截面接近圆形, 纵面平滑或
有 1-2根沟槽 。
( 2) 耐酸碱性都很好 。
( 3) 吸湿能力极小, 几乎不吸湿 。
( 4) 强度接近于棉而大于羊毛 。 断裂伸长率大于棉 。 弹
性比棉好, 比羊毛差, 是合成纤维中较差者 。
( 5) 耐日晒性较好, 但耐热性差 。
( 6) 具有难燃性 。
( 7) 电绝缘性强, 易积聚静电, 产生的阴离子有助于关
节炎的治疗 。
( 8) 染色性能较差 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于制作各种针织内衣, 绒线, 毯子, 絮制品
等;还可制成鬃丝, 用来编织窗纱, 筛网, 绳子等;此外
还可用于工业滤布, 工作服, 绝缘布等 。
( 十 ) 氨纶
氨纶是一种与其他高聚物嵌段共聚时, 至少含有 85%的氨基甲
酸酯的链节单元组成的线型大分子构成的弹性纤维 。 它有聚酯型
弹性纤维和聚醚型弹性纤维两类 。
1,主要特性:
( 1) 聚酯型弹性纤维截面呈蚕豆状, 聚醚型弹性纤维截面呈
三角形 。
( 2) 吸湿性较差, 在一般大气条件下回潮率为 0.8%-1%左右
( 3) 强度比橡胶丝高 2-3倍, 但与纺织纤维相比, 则强度很低
,是常见纺织纤维中强度最低的 。
( 4) 具有高伸长, 高弹性 。 其断裂伸长率可达 480%-700%,且
在断裂伸长以内的弹性恢复率在 95%-98%。
( 5) 有较好的耐酸, 耐碱, 耐光, 耐磨等性质 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于纺制有弹性的织物, 作紧身衣, 袜子等 。 除了
织造针织罗口外, 很少直接使用氨纶裸丝 。 一般将氨纶丝与其它
纤维的纱线一起做成包芯纱或加捻后使用 。
( 十一 ) 芳纶
芳纶是一种新型的合成纤维, 在构成纤维的高聚物长链分子
中含有酰胺基, 属于聚酰胺纤维, 其构成纤维的大分子长链中,
连接酰胺基之间的是芳香环或芳香环的衍生物, 所以把这类纤维
统称为芳香族聚酰胺纤维, 简称芳纶 。 芳纶的代表产品有聚间苯
二甲酰间苯二甲胺纤维, 即芳纶 1313;聚对苯二甲酰对苯二甲胺
纤维, 即芳纶 1414;聚对氨基苯甲酰纤维, 即芳纶 14等 。
1,芳纶 1313耐高湿纤维的性能特征及用途。
( 1)强度较高,在通常条件下,强度为 48.4CN/ tex,断裂伸
长率为 17%。
( 2)具有良好的耐热性、耐腐蚀性和防燃性。如在 260℃ 的高
温下连续使用 100h,其强度仍能保持原强度的 65%,在 300℃ 下使用
一周仍保持原强度的 50%。
( 3)主要用途
主要用于航空飞行服、宇宙航行服、原子能工业的防护服以及
绝缘服、消防服装等;另外它也用于制作防火帘、防燃手套、高温
下的化工过滤布和气体滤袋、高温运输带、机电高温绝缘材料以及
民航机中的装饰织物等。
2,芳纶 1414高强耐高湿纤维的性能特征及用途
( 1)机械性质:芳纶 1414是目前使用的纤维中强度最高
的纤维,其强度为 193.6CN/ tex,断裂伸长为 4%,初始模
量远远高于其它品种的强力纤维,初始模量为 4400CN/
tex,为聚酰胺纤维的 11倍左右,为涤纶的 4倍左右。
( 2)热学性质:纤维的热稳定性远高于其它纤维,在
150℃ 下收缩率为 0,在较高的温度下仍能保持很高,熔点
为 600℃,最高使用温度为 232℃ 。
( 3) 主要用途
它是一种为航空工业和宇宙航行等特种用途而研究、
制造的高性能纤维。目前它主要用于制造宇宙飞船、火箭
和飞机等结构材料的增强塑料或层压制品的组成物,用于
代替比它昂贵得多的氮化纤维的石墨纤维。
( 十二 ) 乙纶
乙纶的化学名称为聚乙烯纤维 。
1,纤维性能
( 1) 纤维强度和伸长与丙纶相接近
( 2) 吸湿能力与丙纶相似, 在通常大气条件下回潮率
为 0。
( 3) 具有较稳定的化学性质, 有良好的耐化学药品性
和耐腐蚀性 。
( 4) 耐热性较差, 但耐湿热性能较好, 其熔点为 110-
120℃, 较其它纤维低, 抗熔孔性很差 。
( 5) 有良好的电绝缘性 。 耐光性较差, 在光的照射下
易老化 。
2,主要用途及使用性能
乙纶的服用性能较差, 但其价格较低, 适合于制作鬃
丝, 扁丝或膜裂纤维, 用来制造绳索, 过滤布, 包装布等
。
四, 差别化纤维和功能纤维
( 一 ) 差别化纤维
差别化纤维 是指不同于常规品种的化学纤维, 即经过
化学改性, 物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些
特性的化学纤维 。
差别化纤维包括:超有光型, 超高收缩型, 异染易染
速染型, 抗静电型, 抗起毛起球型, 防霉, 防菌, 防污
,防臭型, 吸湿吸汗防水型, 光变色型, 复合, 中空,
异型, 细旦, 超细旦, 三维卷曲, 交络, 混洛, 毛圈喷
气变形等各种纤维 。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中, 加入染料, 颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维, 亦自然数为有色纤
维 。 着色纤维色泽牢度好, 可解决合成纤维不易染色的缺点 。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状 ( 非圆形 )
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维 。 不同类型的异形纤
维具有不同的性能 。 异形纤维可以产生多种效应, 例如三角形截
面的纤维有闪光效应, 五角形截面的纤维有显著的毛型感, 具有
良好的抗起球性 。 根据纤维的品种和截面开头的不同, 异型纤维
可用于缎纹, 皱型, 丝绸型, 毛型及麻型织物 。 还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛, 兔毛, 马海毛及其它特种动物纤维制品等 。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
3,细特纤维 细特纤维通常指单丝线密度较小的纤维,又
称微细纤维。其中线密度值在 0.44--1.11dtex的称为细特纤维。
线密度在 0.01--0.04dtex的称为超细特纤维。而今,纤维细度仅
0.011dtex--0.0011dtex的超细涤纶纤维已经问世。超细纤维可
用于制造仿真丝绸织物、仿麂皮织物等。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中,加入染料、颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维,亦自然数为有色纤
维。着色纤维色泽牢度好,可解决合成纤维不易染色的缺点。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状(非圆形)
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维。不同类型的异形纤
维具有不同的性能。异形纤维可以产生多种效应,例如三角形截
面的纤维有闪光效应,五角形截面的纤维有显著的毛型感,具有
良好的抗起球性。根据纤维的品种和截面开头的不同,异型纤维
可用于缎纹、皱型、丝绸型、毛型及麻型织物。还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛、兔毛、马海毛及其它特种动物纤维制品等。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
4,复合纤维 截面具有两种或两种以上不同化学组分的
纤维, 称为复合纤维 。 复合纤维如为两种不同组分者称为双组
分纤维 。 根据不同组分在纤维中配臵形式的不同, 可分为并列
型, 皮芯型和海岛型 。 ( 见图 )
5,阻燃纤维 阻燃纤维又称耐燃、难燃或防燃纤维。阻燃
纤维的品种很多,日本和美国是研究阻燃纤维较多的国家。日
本东洋纺是最早制造阻燃纤维的公司,其开发的阻燃纤维商品
名为 Heim,有长丝和短纤维,用于窗帘、家具织物和床上用品
,已作为, 新干线, 座椅织物。
阻燃纤维主要用于纺制儿童和老年人的服装、床上用品、
装饰织物、防火工作服及用作航空航天和其它工业用途。
6,抗静电纤维和导电纤维 抗静电纤维是指易于使积累的
静电电荷逸散的化学纤维。抗静电纤维在温度为 20℃ ± 2℃,相
对湿度 50%± 5%的条件下,未上油的纤维比电阻小于 108Ω ·m。导
电纤维是指在聚合体中混有导电介质所纺制成的化学纤维,其
比电阻什小于 104Ω ·m。
抗静电纤维主要用于制成无尘无菌服、防爆工作服、地毯
、口罩等纺织品。导电纤维可制成特种工作服和防尘刷等。
7,抗起球纤维 利用化学改性和物理方法处理后, 制成
的纤维及其织物在使用过程中可以防止或减少纤维的相互摩擦
,缠结聚集成小球的化学纤维, 称为抗起球纤维 。 抗起球纤维
制成的织物, 其起球效果达到三级以上 。 抗起球纤维一般与其
它短纤维混纺生产毛型织物, 针织物等 。
8,抗菌纤维 在纤维生产中加入抗菌剂, 制成的纤维及
其织物在使用中能抑制细菌和真菌的滋生 。 抗菌纤维可以和大
多数的短纤进行混纺生产机织和针织物, 广泛用于内衣, 儿童
服装, 床上用品等 。
( 二 ) 功能纤维
所谓功能纤维, 就是指具有某种特殊功能的特种纤维 。 特殊
功能指的是反渗透, 分离混合气体, 透析, 超滤, 吸附, 吸油,
离子交换, 高效过滤, 导光和导电等 。 功能纤维以其各自的特殊
功能, 在工业上分别得到相应的应用 。 大致可分三类:
1,微孔结构的中空纤维 中空纤维膜的微孔直径在 1-10埃之
间, 具有反渗透作用, 可制成反渗透作用, 可制成反渗透器, 用
以分离粒径十分微小的金属离子和低分子量物质, 特别适用于海
水脱盐 。 微孔在 10埃 -3μm 的中空纤维膜便有超滤和透析特性,
可用来对某些高分子涂料, 胶乳等溶液进行浓缩, 回收或精制,
在医学或电子工业方面可用作超纯水的滤材, 人工肾脏的透析膜
2,超细纤维毡和无纺织布 选择静电性大的过氯乙烯或聚
氯乙烯, 经高压静电纺或静电 — 高速气流喷射, 即形成超细纤维
毡, 可用以过滤放射性尘埃等, 过滤效率达 99.999%以上, 也可
用作无尘或无菌室的滤材 。 超细纤维无纺织布可用作各种微型电
池膈膜 。
3,活性炭纤维 具有多微孔结构,表面有很强的吸附性
,可用于某些气体液体的吸附、回收、脱臭、脱色、精制、分
离的滤材和人工内脏器材等,也可用作某些化学反应触媒的载
体。
4,离子交换纤维 在大分子中引入某些活性基团, 如磺
酸基, 羧基, 胺基, 磷酸酯基或硫基等, 纤维就具有对离子交
换或捕捉重金属离子的功能 。 可用于水处理污物和放射性同位
素或重金属的回收方面 。
5,光导纤维 用折射率不同的两种透明材料通过特殊复
合技术制成的芯鞘型复合纤维, 称为光导纤维 。 这种纤维具有
导光性能, 使光在芯部沿其界面折射传导, 用作光通信, 数据
传递, 各种光照明和数字显示等 。
---CAI教程
成都纺织高等专科学校
纺织系 纺织教研室
纺织纤维及其分类
原 棉
目 录
纺织材料学简介
天 然 丝
麻 纤 维
毛纤维
化学纤维
纺织材料学简介
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 (纺织纤维)及其加
工制造的 半成品 (条子、粗纱等),制品 (纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等)这些材料统称为
纺织纤维材料,简称纺织材料。
纤维原料
--棉花
半成品
--条卷、粗纱
制 品
--纱线、织物
纺织材料学 是研究纤维、纱线、织物及其半成品的结构、性能
,结构与性能的关系,及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规
律和技能的一门科学。
纺织材料学研究的主要内容是,纺织纤维、纱线、织物的基本
结构;纺织纤维、纱线、织物的物理性质,它们的工艺意义、指标
、测试方法、试验仪器的工作原理和使用,以及影响这些性质的因
素;纤维、纱线、织物的基本结构与物理性质的内在联系;纤维、
纱线、织物三者性质间的相互联系。
纺织材料 是指纺织工业所使用的 纤维原料 (纺织纤维)及其加
工制造的 半成品 (条子、粗纱等),制品 (纱线、织物包括机织物
或梭织物、针织物、编结物、毡品、非织造物等)这些材料统称为
纺织纤维材料,简称纺织材料。
纺织纤维及其分类
一, 什么是纺织纤维?
细度很细, 直径一般为几微米到几十微米, 而长度比直径大
百倍, 千倍以上的细长物质称为 纤维, 如棉花, 叶络, 肌肉,
毛发等 。
可以用来制造纺织品的纤维称为 纺织纤维 。
纺织纤维有以下特性:
一定的长度和细度
一定的机械性能(强力、变形、弹性、耐磨、柔软性等)
一定的吸湿性、导电性和热学性质
化学稳定性和良好的染色性能
特种工业用纺织纤维有特殊要求 。
二, 纺织纤维的分类
纺织纤维的种类很多,习惯上按它的来源分为天然纤维和
化学纤维两大类。 天然纤维 指自然界原有的,或从经人工培
植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。根据它的生
物属性又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
种子纤维:棉
植物纤维 韧皮纤维:苎麻、黄麻等
叶纤维:剑麻 等
天然纤维 果纤维:椰子纤维
动物纤维 毛 发:羊毛、兔毛等
分泌液:蚕丝
矿物纤维 石棉
化学纤维 是用天然的或合成的高聚物为原料,主要经过化学
方法加工制造出来的纺织纤维。按原料、加工方法和组成成分的不
同,又分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维四类。
再生纤维
醋酯纤维
化学纤维
合成纤维
无机纤维
二醋酯纤维
三醋酯纤维
粘胶纤维
铜氨纤维
涤、锦、腈、维、氯、丙、氨纶
玻璃纤维、金属纤维、
陶瓷纤维、碳纤维
再生纤维素纤维
再生蛋白质纤维
特种纤维
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
二、棉纤维的生长发育与形态特征
三,棉纤维的化学组成及耐酸碱性
四,我国的主要棉区和品质评定
五、棉纤维性能与检验
(一)长度
(二)成熟度
(三)细度
(四)马克隆值
(五)强力与比强度
(六)疵点
总目录
1,陆地棉 又称为细绒棉, 因最早在美洲大陆种植而得名
,其纤维细度的长度中等, 手扯长度为 23--33mm,细度为 143-
-222mtex左右, 一般可纺粗于 10tex的棉纱 。
2,海岛棉 又称长绒棉, 原产美洲西印度群岛, 后传入北
美洲东南沿海岛屿种植, 故名 。 长绒棉纤维细长, 手扯长度在
33mm以上, 一般为 33--45mm,细度细于 143mtex,一般为 111--
143mtex左右 。 它品质优良, 是高档棉纺产品的原料 。
3、亚洲棉 又称粗绒棉,原产于印度,在中国种植已
有二千多年,故又称中棉。由于纤维粗短,只能适应个别纺织
品种的需要,近年大部为陆地棉所取代。
4、非洲棉 又称草棉,原产于非洲,品质与亚洲棉接
近,因纤维粗短,已逐渐淘汰。
原 棉
一、棉纺厂常用的原棉的种类和品质
(一)按棉花的品种分
( 二 ) 按棉花的初加工分
棉花的初加工过程是指将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程
,称为 轧棉 又称 轧花 。 籽棉经轧花后得到的棉制品称为 皮棉 。
皮棉重量占原来籽棉重量的百分率称为 衣分率 。
根据籽棉加工采用的轧棉机不同, 得到的皮棉有锯齿棉和
皮辊棉两种 。 皮辊轧花机加工的皮棉称为 皮辊棉 ;用锯齿式轧
花机加工的皮棉称为 锯齿棉 。 锯齿轧棉一般附有排杂, 排僵设
备, 皮棉含杂低, 锯齿对棉纤维作用剧烈, 纤维损伤较皮辊棉
严重 。 由于锯齿轧棉产量高, 一般纺纱用棉大多用锯齿棉 。 皮
辊轧棉一般无除杂措施, 皮棉含杂高, 由于轧棉时对纤维和棉
籽作用缓和, 适宜加工长绒棉 。 锯齿棉与皮辊棉的品质特征见
下表:
(三)按原棉的色泽分
1,白棉 正常成熟,正常吐絮的棉花,不管原棉的色泽
呈洁白、乳白或淡黄色,都称为白棉。棉纺厂使用的原棉,绝
大部分为白棉。
2,黄棉 棉花生长晚期,棉铃经霜冻伤后枯死,铃壳上
的色素染到纤维上,使原棉颜色发黄。黄棉一般都属低级棉,
棉纺厂仅有少量使用。
3,灰棉 棉花在多雨地区生长时,棉纤维在生长发育过
程中或吐絮后,由于雨量多,日照少,温度低,使纤维成熟受
到影响,原棉颜色呈现灰白,这种原棉称为灰棉。灰棉强力低
、质量差,棉纺厂很少使用。
4,天然彩色棉 天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方
法,在棉花的植株上臵入产生某种颜色的基因,让这种基因使
棉株具有活性,从而使棉桃内的纤维变成相应的颜色而取得。
天然彩色棉的特点与应用
由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、
颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉
取代。直到本世纪 70年代,工业污染严重威胁到人类自身,人
们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开
始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科
学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、
绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科学家经十年的选
育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中
以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合
现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播
种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。
彩色棉与白棉主要物理性能比较
(一)棉纤维的形成
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。一个细胞就长成一根纤维,它的一端着生于棉籽表面
,另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维,这就称为籽棉。棉纤
维的生长可分为 伸长期、加厚期和转曲期 三个时期。
( 1)伸长期,为期约 25— 30天。在伸长期内,纤维主要长长
度而细胞壁极薄,最后形成有中腔的细长薄壁管状物。
( 2)加厚期,当纤维初生细胞伸长到一定长度后,就进入加
厚期。这时纤维长度很少再增加,外周长也没有多大变化,只
是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而逐渐增厚,最后形成
一根两端较细中间较粗的棉纤维。加厚期约 25— 30天。
( 3)转曲期,棉铃裂开吐絮,棉纤维与空气接触,纤维内水
分蒸发,胞壁发生扭转,形成不规则的螺旋形,称为天然转曲
。这一时期称为转曲期。
二、棉纤维的生长发育与形态特征
(二)棉纤维的形态特征
1、棉纤维的截面形态
正常成熟的棉纤维,截面是不规则的腰圆形,中有中
腔。未成熟的棉纤维,截面形态极扁,中腔很大。过成熟
的棉纤维,截面呈圆形,中腔很小。(如图)
丝光棉截面 棉纤维截面
2、棉纤维的截面结构
棉纤维的截面由外向内主要
由初生层、次生层和中腔三个部
分组成。如图所示
初生层 是在棉纤维伸长期形
成的初生细胞壁,它的外皮是一
层极薄的腊质与果胶。棉腊使棉
纤维具有良好的适宜于纺纱的表
面性能,但在棉纱、棉布漂染前
要经过煮练以除去棉腊,保证染
色均匀。在外皮之下才是初生细
胞,初生细胞由网状的原纤组成
。
次生层 是棉纤维在加厚期淀积而成的部分,几乎都是
纤维素。由于每日温差的关系,大多数棉纤维逐日淀积一层
纤维素,形成了棉纤维的 日轮 。纤维素在次生层中以束状
小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形,并沿纤维长度方向有
转向。这是使棉纤维具有天然转曲的原因。次生层的发育加
厚情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况,它决定了棉纤
维的主要物理性质。
棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是 中腔 。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。中腔内留有少量原生质和细胞核残余,
它对棉纤维颜色有影响 。
3、棉纤维的纵面特征
棉纤维纵向具有天然转曲,它的纵面呈不规则的而且
沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。成熟正常的棉纤
维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物,转曲少。过成
熟棉纤维呈棒状,转曲也少。(如图)
三、棉纤维的化学组成及耐酸碱性
棉纤维的主要组成物质是纤维素。成熟正常的棉纤维纤
维素含量约为 94%。此外,含有少量的多缩戊糖、蛋白质、
脂肪、腊质、水溶性物质和灰分等。
由于棉纤维的主要组成物质是纤维素,所以它较耐碱而
不耐酸。酸会促使纤维素水解,使大分子断裂,从而破坏棉
纤维。稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用,但会
使纤维膨化。棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液中处理后,
纤维横向膨化,从而截面变圆,天然转曲消失,使纤维呈现
丝一般的光泽。如果膨化的同时再给以拉伸,则在一定程度
上可改变纤维的内部结构,从而提高纤维的强力。这一处理
称为, 丝光, 。 但是,纤维素在浓碱作用下的降解也是十分
剧烈和迅速的,因此,棉纤维加工时必须避免长时间带碱并
与空气接触,以免纤维素受损。
四、我国的主要棉区和品质评定
(一)我国的主要棉区
我国棉区分布很广,一般可划分为黄河流域、长江流域、
西北内陆、辽河流域和华南等五大棉区。
(二 )品级检验
棉花品级是棉花质量的一个综合性指标,也是工商交接验
收的重要依据,它反映了棉花的内在质量。
品级依据,根据成熟度、色泽特征和轧工质量评定棉花品
级。
品级标准,细绒棉的锯齿棉和皮辊棉按国家分级标准分别
定为七级。一级最好,三级为标准级,七级以下为级外棉。一
至五级为纺用棉,六级及以下为废纺原料或作为民用棉絮。
品级标准分文字标准和实物标准。 文字标准 即各品级棉花
所应达到的条件,皮辊棉和锯齿棉各有规定。根据品级条件,
产生实物标准。 实物标准 是装入棉花品级标准盒中的各品级最
差的棉花实物,皮辊棉和锯齿棉各有七盒,均为各品级下限,
是评定棉花品级的依据。(见图)
棉花评级时,规定在室内北窗射入的正常光线下或符合
符合规定的人工光线下,手持棉样在实物标准前面与之对照,
以实物标准结合品级条件决定棉样品级。凡是标准以上或上
一级标准以下的棉样,均应评为本级。
(三)手扯长度检验
手扯长度 是用手扯尺量的方法所测得的原棉中根数最多
的纤维长度。 国家标准规定,手扯长度以 1mm为间距,分为
七档,见下表。其中 27mm为标准长度,五级棉花长于 27mm,
按 27mm计算;六、七级均按 25mm计算。
手扯尺量法 是取有代表性棉样 10g左右,双手平分,抽取
纤维束,靠手反复整理成没有疵点和游离纤维的、一端齐或两
头齐的平直棉束,放在黑绒板上,观察棉束两头对黑绒板的覆
盖情况,尺量两头不露黑绒板位臵线间的距离即得手扯长度。
(四)原棉标志
为了交接和使用上的方便,每批原棉在品级和手扯长度
决定后,规定把它们以代号形式刷在棉包上,称为原棉标志
(或唛头代号)。它是综合表示原棉色泽类型、轧棉方式、
品级、长度、成熟度(马克隆值)的代号标志。
原棉标志中以品级代号居左,长度代号居中,马克隆值
居右,皮辊棉在下方加横线,黄棉在前面加 Y,灰棉在前面加
G。
五、棉纤维性能与检验
(一)长度
1、棉纤维长度的不均一性 任何一批原棉,从中随
机取出一束纤维试样,其中各根纤维的长度都是不相等的、
长短不齐的,这叫棉纤维长度的 不均一性 。 它可以用棉纤维
的自然长度排列图和长度 -重量分布曲线直观地表达出来。如
果将一束试样从长到短逐根排列,并使各根纤维的一端在一
条直线上,就可得到棉纤维的自然长度排列图。(如图)
2、棉纤维长度的指标与检验 一组棉纤维长度指标一
般包括集中性指标和离散性指标两个方面。 集中性指标 如主体
长度、品质长度等; 离散性指标 如短绒率、基数、均匀度等。
因测试方法不同,各项指标的含义也不尽相同。常用的测试方
法有下列几种。
(1)罗拉式分组测试法 采用 Y111型罗拉式长度分析仪
。根据棉纤维长度分布特性,利用罗拉钳口控制长短纤维进
行等距分组称重,求得长度分布等各项指标。
(3)光电式不分组测定法 具有代表性的是美国思彬莱(
Spinlab)公司(现已被瑞士乌斯特公司购买)生产的 530型
纤维照影仪。它是利用特制的梳夹在取样器上随机抓取纤维
,经过梳理制成一个纤维平行伸直、均匀分布的试验须丛。
然后从距离梳夹根部 3.8mm处开始,以光线向须丛梢部进行光
电扫描来测定纤维长度的。测定的结果是以跨距长度来表示
。
(2) 梳片式分组测定法 采用 Y121型梳片式长度仪。它
利用一组钢针梳片将试样整理成一端平齐的棉束,然后由长
到短地将棉束的纤维按长度分成若干组,分别称其重量,计
算求得各项长度分布指标,包括上四分位长度(自最长纤维
至试样总重的 1/4处的长度)、主体长度、平均长度、整齐度
及短纤维率等。
所谓 跨距长度 ( S.L),是指光电扫描梳夹外面的纤维
须丛时,以距离梳夹根部 3.8mm处(即光电扫描处)的纤维
根数作为百分之百,如果扫描到相对于此处纤维根数某一百
分数时,光电扫描线到梳夹根部的距离。例如,2.5%S.L.、
50%S.L.分别为相对根数是 2.5%和 50%处离梳夹的距离。 2.5%
处的跨距长度与主体长度比较接近,50%处的跨距长度与
2.5%的跨距长度之比称之为棉纤维长度整齐度。通过仪器还
可以获得照影机曲线,如图。
(二)成熟度
1、棉纤维成熟度的概念 棉纤维的 成熟度 是指纤维胞
壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度。 胞壁愈厚,纤维
素淀积的愈多,成熟度愈高。成熟度与棉花品种、生长条件
有关,特别是生长条件的影响较大。 棉纤维成熟度不同,纤
维形态就不同。成熟度高,则中腔小、胞壁厚而腔宽与壁厚
的比值小。棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有关。正常成
熟的棉纤维,截面粗、强度高、弹性好、有丝光,并有较多
的天然转曲,可产生较大的抱合力,成纱强度高。如果成熟
度过高或过低,由于纤维偏粗或偏细,反而成纱强度不高。
因此可以断言,成熟度是反映棉纤维质量的一项重要的综合
指标。
2、棉纤维成熟度的指标与检验 表示棉纤维成熟度的
指标有成熟度系数、成熟纤维百分率和成熟度比等。
成熟度系数 是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小(与
纤维形态有关,见图)所定出的相应数值,
即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
系数定为 5,用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟度
系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见下表。
成熟度比 是指棉纤维细胞壁的实际增厚度(指棉纤维细
胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比)与选定为
0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大,说明纤维越成熟
。成熟度比低于 0.8的纤维为未成熟纤维。
成熟纤维百分率 是指在一个试验试样中,成熟纤维根数
占纤维总根数的百分率。 成熟纤维 是指发育良好而胞壁厚的
纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈无转曲状。 不成熟纤维
是指发育不良而胞壁薄的纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维
呈螺旋状或扁平状,纤维胞壁薄且透明。
棉纤维成熟度的测定方法较多,常用的有中腔胞壁对比
法、偏光仪法等。
成熟度系数与腔宽壁厚比值对照表
(三)细度
细度除与棉花品种和生长条件有关外,与成熟度也有密切
的关系。过成熟的纤维较粗,未成熟的纤维较细。中段称重法
是棉纤维细度检验的基本方法。 用 Y171纤维切断器在一束棉纤
维中部切取定长( 10mm)的一段,称其重量,记数其根数,然
后计算出棉纤维细度的平均值。这种方法要求在标准试验条件
下进行。同品种的棉纤维细度也可采用气流仪法检验。
(四)马克隆值
1、棉纤维马克隆值的概念 马克隆值 ( Micronaire)是
由马克隆气流仪测出来的棉纤维的一项重要性能指标,在棉花
贸易和棉纺工艺中有着十分重要的作用。
国家标准( GB/T649892)对马克隆值作了确切的定义,马
克隆值是一定量棉纤维在规定条件下透气性的量度,以马克隆
刻度表示,
马克隆刻度是建立在已由国际协议确定了其马克隆值的成
套“国际校准棉花标准”基础之上的。将马克隆刻度标在气流
仪上即可测试棉纤维的马克隆值。这里,马克隆值没有计量单
位,称为马克隆值单位。 根据马克隆值的测定原理,棉纤维的
透气性和纤维比表面积有关,马克隆值同时反映棉纤维的细度
和成熟度的综合性指标。 对同品种的棉纤维,马克隆值的大小
既反映纤维成熟度的高低,也反映纤维细度的粗细。
2、马克隆值的检验 棉纤维马克隆值的检验仪器很多,
纺织厂常用 Y145C型气流仪等(如图)
USTER MICRONAIRE-775型 Y145C型
3,棉纤维马克隆值与棉纺设备的除杂效率、棉纱外观品
质、棉纱强力和可纺性有着密切的关系。 用马克隆值低的棉
纤维纺纱时,棉纱强力和可纺支数较高,但清梳落棉较多,
棉纱疵点也较多,外观较差。用马克隆值高的棉纤维纺纱时,
清梳落棉较少,成纱后棉纱条干较均匀棉纱疵点较少,外观
好,但会因纤维抱合力下降引起棉纱断头率增加,使棉纱强
力和可纺支数下降。因此,马克隆值过高或过低的棉纤维其
可纺性能都较差,只有马克隆值适中的棉纤维才能获得较全
面的纺纱经济效益。 国际上通常把 3.5--4.9单位的马克隆
值称为优质马克隆值范围。马克隆值被美国等国家作为棉花
结价的依据之一。在棉花贸易中,对超过或低于幼稚马克隆
值范围(或与棉花交易协议上标明的马克隆值不一致)的棉
纤维,按马克隆值价差作减价处理或进行经济赔偿。
(五)强力与比强度
棉纤维强力不仅与纤维的粗细有关,而且与棉花的种类
、品种有关。细绒棉单纤维强力约为 3.0--4.5cN,长绒棉单
纤维强力约为 4--5cN。一般粗纤维强力高,细纤维强力低。
纤维强力也具有不均一性。
棉纤维的强力、比强度可以采用单纤维检验,也可以采
用束纤维检验,但都应在标准温湿度条件下进行。
(六)疵点
原棉疵点 是由于生长发育不良和轧工不良而形成的对纺
纱有害的物质。一般在纺纱工艺中有害疵点不易清除,或包卷
在纱条中或附着在纱条上,使成纱条干恶化,断头增加,外观
变差,直接危害纺纱生产和纺织最终产品的质量。
1、原棉疵点的种类及产生原因
( 1)棉结和索丝 棉结 是棉纤维纠缠而成的结点,
一般在染色后形成深色或浅色细点。 索丝 又称 棉索,是多根
棉纤维紧密纠缠呈条索状,用手难以纵向扯开的纤维束。棉
结和索丝主要是在锯齿轧花过程中形成的。如轧花机械和工
艺状态不良,有倒齿或缺齿;皮棉通道不光滑,有毛刺等原
因。如果籽棉含水过高、成熟度差、纤维弹性差、刚性弱,
在遭受机械打击或锯齿钧拉的过程中,彼此很容易粘连、纠
缠扭结在一起,形成棉结和索丝。
( 2)带纤维籽屑和软籽表皮革 成熟度较差或含水
过高的籽棉,其棉籽表皮容易与籽壳分离,若轧花机工艺不
良,籽棉在进行加工时受机械的磨擦作用较大,就会产生较
多的带纤维籽屑和软籽表皮。 带有纤维的碎小籽屑、面积在
2mm2以下者称 带纤维籽屑 。 软籽表皮 是未成熟棉籽上的表皮
,软薄呈黄褐色,一般带有底绒。
( 3) 有孕籽 是未受精的棉籽,色白呈扁圆形,附有
少最较短的纤维。它是在棉花生长发育阶段受自然条件的影
响而形成的。不孕籽在轧花时难于全部清除而混入皮棉中。
( 4) 僵片 是从受到病虫害或未成熟的带僵棉籽上轧
下的僵棉片,或连有碎籽壳。
( 5) 黄根 是由于轧工不良而混入皮棉中的棉籽上的
黄褐色底绒,长度一般在 3--6mm,呈斑点状,故也叫黄斑。
2、原棉疵点的检验
以疵点重量百分率和 100g试样疵点粒数为指标。采取手
拣的办法,首先从试样中用镊子将各种疵点一一拣出,分别
计数和称取重量。然后分别计算 100g试样中上述各项疵点的
粒数和重量百分率。再将各项疵点的每 100g粒数及重量百分
率分别相加,即得锯齿棉或皮辊棉疵点的每 100g总粒数和总
重量百分率。
毛 纤 维
一、羊毛概况
(一)羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
(二)羊毛的主要组成物质
(三)羊毛的分类
二、羊毛纤维的性质与检验
(一)羊毛纤维的细度
(二)羊毛纤维的长度
(三)羊毛纤维的卷曲
(四)羊毛纤维的强伸性
(五)羊毛纤维的缩绒性
(六)羊毛纤维的化学性质
(七)羊毛纤维的吸湿性
三、羊毛的品质评定
(一)羊毛的分等
(二)羊毛的分支分级
四、纺织用其它动物毛
(一)山羊绒
(二)牦牛绒
(三)驼绒
(四)兔毛
(五)马海毛
(六)羊驼毛
总目录
毛 纤 维
一、羊毛概况
(一)羊毛纤维的截面形态结构和纵向形态
1、纵向形态:呈鳞片覆盖的圆柱体,具有天然卷曲
2、截面形态:近似圆形
3、截面结构 羊毛纤维由外向里由表皮层、皮质层和髓质
层组成,细羊毛无髓质层。
表皮层, 由角远细胞组成,又称 鳞片层 。起保护作用,能
体现羊毛光泽以及缩绒性等特有的性能。由于鳞片层的存在,
使羊毛纤维具有定向摩擦效应,即逆鳞片方向的摩擦系数要比
顺鳞片方向大。将洗净的羊毛纤维或羊毛织物给以湿热条件,
鳞片就会张开,如同时加以反复挤压,则由于逆鳞片方向与顺
鳞方向的摩擦效应不同,使纤维保持根部向前运动的方向性。
这样,各根纤维带着和它纠缠在一起的纤维按一定方向缓缓蠕
动,就会使羊毛纤维相互咬合成毡,羊毛织物缩短变厚。这一
性质称为 羊毛的缩绒性 。
皮质层,有正皮质和偏皮质之分。由于二者平行排列与
纤维截面,形成双边结构,正皮质和偏皮质的结构性能不同,
形成羊毛的天然卷曲。正皮质结构较疏松,位于卷曲外侧;偏
皮质结构较紧,位于卷曲内侧。
髓质层,由结构松散和充满空气的角远细胞组成。它的
存在影响羊毛纤维的使用价值。品质优良的羊毛纤维可以不具
有髓质层。
(二)、羊毛的主要组成物质
羊毛纤维是天然蛋白质纤维,主要组成物质是角蛋白质
,组成其大分子的单基是 α -氨基酸剩基。
(三)、羊毛的分类
1、按纤维结构分,可分为绒毛、两型毛、粗毛、死毛。
绒毛,具有鳞片层和皮质层,没有髓质层,(如图甲)绒毛
品质优良,纺纱性能好。
两型毛,具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层,(如图乙)
。毛纤维有显著的粗细不匀,纺纱性能差些。
粗毛,具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层,(如图丙)。
纺纱性能较差。
死毛,除鳞片层外,整根纤维几乎全部是髓质层(如图丁)
,色泽呆白,脆弱易断,无纺纱价值。
2、按毛被上的纤维类型分,可分为同质毛、异质毛。
同质毛,羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。纤维的细度
、长度基本一致,同质毛一般按细度分成各种支数毛。
异质毛,羊体各毛丛中由两种及以上类型毛纤维组成。异
质毛一般按粗腔毛含量进行分级,异质毛质量不及同质毛。
3、按绵羊品种分,分细羊毛、长羊毛、半细毛、粗羊毛。
细羊毛,细毛羊身上取得的羊毛。纤维很细,直径为 25μm
以下的同质毛。细羊毛纺纱性能优良,是粗纺织物和高级精
纺织物的原料。
长羊毛,纤维粗长,毛丛长度在 10cm以上,纤维平均直径
在 29--55μm 之间,有明亮的光泽。是织制长毛绒织物、衬
里、毛毯和工业用呢的原料。
半细毛,纤维直径在 25--45μm 之间的同质毛。纺纱性能较好
,是纺制针织绒线和高级粗绒线的原料,也可加工成粗纺织物
和工业用呢等。
粗羊毛,纤维平均直径为 36--62μm,纺纱性能较差。主要用
于织制地毯,故又称地毯毛。
4、按取毛方式和取毛后原毛的形状分,可分为套毛、散毛、
抓毛。
5、按剪毛的季节分,春毛、秋毛、伏毛。
二, 羊毛纤维的性质与检验
( 一 ) 羊毛纤维的细度
羊毛细度是确定羊毛品质和使用价值最重要的指标 。 羊
毛的细度是不均匀的, 最细的绒毛直径只有 7μm, 最粗的直
径可达 240μm 。 就是同一根羊毛纤维的全部长度上细度也不
一样, 直径差异可达 5~ 6μm 。 影响羊毛细度的因素很多,
绵羊的品种是决定羊毛细度的主要因素 。
1,羊毛细度的指标
( 1) 平均直径 羊毛纤维横截面近似圆形, 因此可用直
径表示其细度, 单位为微米 ( μm ) 。
( 2) 品质支数 品质支数是羊毛工业中长期沿用下来的
表示羊毛细度的一个指标。品质支数原意为各细度羊毛实际
能纺制毛纱的支数,以此来表示羊毛品质的优劣。目前仅表
示平均直径在某一范围内的羊毛细度指标。如下表
羊毛品质支数和平均直径的关系
品质支数
平均直径
( μ m )
一般可纺毛
纱支数
70
66
64
60
58
56
50
48
46
44
40
36
32
18,1-- -20.0
20,1-- -21.5
21,6-- -23.0
23,1-- -25.0
25,1-- -27.0
27,1-- -29.0
29,1-- -31.0
31,1-- -34.0
34,1-- -37.0
37,1-- -40.0
40,1-- -43.0
43,1-- -55.0
55,1-- -67.0
64 以上
52-- -60
45-- -52
45-- -52
36-- -45
32-- -34
28-- -32
2,羊毛细度的测量方法
( 1) 显微镜投影仪测量法 用显微镜投影仪逐根测量
羊毛直径, 计算出羊毛纤维的平均直径, 直径标准差和变
异系数等指标 。
( 2) 气流仪测定法 具有准确, 快速, 科学, 合理的特
点, 检验结果不受人为因素影响 。 目前国际羊毛贸易对羊
毛细度测定均采用气流仪测定法 。 但这种方法不能反映细
度不匀 。
( 二 ) 羊毛纤维的长度
羊毛纤维的长度差异也很大, 最短可在 4cm以下, 最长
可在 30cm以上 。
1,羊毛长度的概念
( 1) 自然长度 纤维束在自然卷曲下, 两端间的直
线距离 。 一般用自然长度表示毛丛长度 。 毛丛长度常在羊
毛收购时及选毛搭配时使用 。
( 2) 伸直长度 羊毛纤维除去卷曲, 伸直后的长度 。 在
毛纺生产中都采用伸直长度 。
2,羊毛长度的测量方法
( 1) 直接测量法 可得到平均毛丛长度
( 2) 梳片式长度分析仪测定法 梳片式长度分析机如图。
将纤维间距 10mm分组,然后分别称重,计算加权平均长度、长
度标准差、长度变异系数和短毛率。
( 3) 排图法 通过手工操作,将羊毛试样整理成一端整
齐的毛束,然后将毛束在黑绒板上以一定的密度均匀地排
列成一端平齐按长短分布的纤维长度排列图,将图形描下
,如图。用作图法可求得表示纤维长短的指标有效长度、
中间长度、最长长度和交叉长度,表示纤维长度不匀的指
标长度差异率和整齐度,表示短毛多少的指标短毛率。
(三)羊毛纤维的卷曲
羊毛纤维沿长度方向有自然的周期性的卷曲。卷曲的形
状和多少随绵羊品种或纤维类型而不同。常见的卷曲形状可
分为三类,如图。图中(甲)为弱卷曲,半细毛和异质毛的
卷曲大多属于这种类型。图(乙)为常卷曲,细羊毛大多属
于这种。图(丙)为强卷曲,细羊毛的腹毛多属这种类型。
(四)羊毛纤维的强伸性
羊毛纤维的拉伸强度是天然纤维中最低的,其断裂长度
只有 9~ 18km;而其在外力作用下的伸长能力是天然纤维中
最大的,断裂伸长率为 25%~,并且具有优良的弹性回复能力
。因此羊毛织物不易产生皱纹,而且比较坚韧耐用。
(五)羊毛纤维的缩绒性
1,羊毛的缩绒性的定义 指羊毛纤维的集合体在一定的湿热
条件下,经机械外力的反复挤压,逐渐收缩紧密、并互相穿插纠
缠、交编毡化的现象。缩绒性是毛纤维所特有的。
2,产生缩绒的原因 羊毛的定向摩擦效应、优良的弹性、稳
定的卷曲是羊毛缩绒的 内在原因,较细的羊毛,鳞片密度大,卷
曲正常,弹性好,定向摩擦效应大,缩绒性好。温湿度、化学试
剂和外力的作用是促进羊毛缩绒的 外在原因 。
3,缩绒性对羊毛产品的影响 利用缩绒性,可以把松散的短
毛纤维结合成具有一定机械强度、形状、密度的毛毡片,这一作
用称为 毡合 。利用羊毛的缩绒性,在粗纺毛织物的整理中,经过
缩绒工艺(又称缩呢),织物的长度缩短、厚度和紧度增加,织
纹不露底,表面被一层绒毛所覆盖,手感丰厚柔软,保暖性好,
具有独特风格。另一方面,羊毛的缩绒性使毛织物和羊毛针织品
在穿用过程中容易产生尺寸收缩和变形,产生起毛起球等现象,
影响了穿用的舒适性和美观性。因此,大多数精纺毛织品、绒线
、针织物在整理过程中都要经过 防缩绒处理 。生产上通常采用破
坏鳞片层的方法来达到防缩绒的目的。
(六)羊毛纤维的化学性质
羊毛对碱的作用非常敏感,耐碱能力远低于耐酸能力。
1,酸的作用,酸的作用依酸的类型、浓度高低、温度高低
和处理时间长短而不同。例如,80%硫酸溶液,短时间常温处
理,羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。羊毛
纤维在稀硫酸中,沸煮几小时也无大的损伤。不同类型的羊毛
,用硫酸处理,它们的强度损失也不同,见下表。有机酸的作
用较无机酸的作用缓和。醋酸和蚁酸等有机酸是羊毛染色工艺
中的重要促染剂,在毛染整工艺中广泛应用。
不同浓度硫酸处理后不同类型羊毛的强度 ( cN/ tex )
( 处理条件,45 ℃ 35 m i n 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净毛 14 12,6 1 1,8
H
2
SO
4
0,01N
0,02N
0,1N
13,7
12,6
1 1,7
1 1,1
10,7
9,9
10
8,4
7,4
2,碱的作用,碱对羊毛的作用比较剧烈。随着碱浓度增加
,温度升高,处理时间延长,羊毛受到严重损伤和明显地损坏
。碱使羊毛变黄,含碱量降低以及部分溶解。羊毛在 PH值> 10
的碱溶液中,不能超过 50° C.在温度是 100° C时,即使是 PH值在
8-9,羊毛也会受到损伤,在 5%的氢氧化钠溶液中煮沸 10min,羊
毛会全部溶解,根据这一反应,可以测定毛纤维与其它而碱纤维
混纺纺织品的混纺比例,不同类型的羊毛对碱的敏感程度也不一
样,经碱作用后,有髓毛的强力损失比无髓毛大,如表,
(七)羊毛纤维的吸湿性
羊毛纤维的吸湿性在所有纺织纤维中占首位,其回潮率达
16%左右。羊毛纤维的回潮率检验都采用烘箱法。
经碱处理后不同类型羊毛的强度 ( c N/ te x )
( 处理条件,45 ℃ 35 m in 浴比 1 ∶ 40 )
处 理 同质毛 两型毛 粗刚毛
乙醚萃取酸净化
0,00 5N N a
2
CO
3
0,01 N N a
2
CO
3
0.05N N a
2
CO
3
14
12, 5
10, 7
10, 5
12, 6
10, 3
9.4
8.8
1 1.8
9.4
7.8
5.9
三, 羊毛的品质评定
( 一 ) 羊毛的分等
羊毛的分等一般是在牧羊业剪毛之后, 整理与包装之
前进行 。 主要用于商业采购工作, 以便合理的收购 。 羊毛
的分等主要依据是羊毛纤维的细度, 毛丛长度, 油汗情况
,色泽, 卷曲, 手感和毛被的形态 。 我国对细羊毛及其改
良毛分为细羊毛一等, 改良毛一等和改良毛二等;对羊细
毛分为半细毛一等, 半细毛二等, 半细改良毛一等和半细
改良毛二等 。
( 二 ) 羊毛的分支分级
羊毛的分支分级是根据羊毛的细度, 细度离散, 粗腔
毛率等物理指标和外观形态进行的 。
1,支数毛 属同质毛 。 按细度分成 70支, 66支, 64支,
60支 。
2,级数毛 属基本同质毛和异质毛 。 按粗腔毛率分为一级
,二级, 三级, 四级甲, 四级乙和五级 。
四, 纺织用其它动物毛
( 一 ) 山羊绒 ( Cashmere fibers)
从山羊身上抓取下来的毛, 由原绒, 两型毛, 发毛组成 。 经
分梳后, 为绒和粗毛两大类 。
1,主要产地:国内外市场上称山羊绒为开司米绒 。 生产山羊
绒的 国家 主要有 中国, 伊朗, 蒙古, 阿富汗, 印度, 俄罗斯, 土
耳其 等国 。 我国产量最高, 居世界第一位 。 我国主要产地为内蒙
,宁夏, 甘肃, 新疆, 陕西以及西藏, 河北, 辽宁等省 。 以内蒙
产量最高, 质量最好 。
2,主要种类:有 白绒, 青绒, 紫绒 三种 。 以白绒最珍贵 。
3,结构:由 鳞片层 和 皮质层 组成, 没有髓质层 。 山羊绒鳞的
边缘光滑, 呈环状覆盖, 间距最大 。 ( 见图片 )
4、性能:①卷曲数较细羊毛少。②吸湿能力、弹性、强伸性
优于绵羊毛。③比绵羊毛更细、柔软、保暖,其产品具有轻柔、
滑糯细腻、丰满、弹性好等优良特性。
(二)牦牛绒( Yak fibers)
牦牛毛的细毛部分为牦牛绒,呈深咖啡色,是针织毛衣、
粗纺、精纺毛料的高档原料。
牦牛绒由鳞片层和皮质层组成,极少量绒有点状毛髓。鳞
片呈不规则环状紧贴毛干。皮质层中正皮质细胞和偏皮质细胞
的颁呈双侧结构,两种皮质层细胞偏倚程度不如优质细羊毛规
则清晰。横截面为近似圆形。(见图片)
牦牛绒手感柔软、滑腻、弹性好,光泽柔和。
(三)驼绒( Camel fibers)
1、品种及产地:骆驼有单峰驼和双峰驼两种,以双峰驼的
绒毛质量最好,单峰驼的纤维质量差,无纺纱价值。我国骆驼
多产于内蒙、新疆、甘肃、青海、宁夏等地,年产原毛量约占
世界驼毛产量的 20%,是世界上最大的产地之一。
2、纤维结构:骆驼毛中含有细毛和组毛两类纤维。通称细
毛为驼绒,粗毛为驼毛。驼绒含量约 40%— 60%不等。驼绒主要
由鳞片层和皮质层组成,极少数驼绒有髓质层,呈点状,间断
线状颁。鳞片呈环状或斜条状紧贴毛干,边缘光滑,横截面为
近似圆形。(如图)驼毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。横截面为椭圆形。
3、性能:驼绒各方面的性能与山羊绒相似,但不易毡缩。
(四)兔毛( Rabbit fibers)
1、主要品种和产地:兔毛有普通兔毛和安哥拉兔毛两种,
以土耳其安哥拉所产兔毛最有名。我国兔毛主要产于江苏、浙江
等省,产量约占全世界的 80%~90%。
2、纤维结构:兔毛纤维分 30μm 以下的绒毛和 30μm 以上的
粗毛两个类型。兔毛纤维都是由鳞片层、皮质层和髓质层组成。
绒毛的鳞片呈环形,斜条状,排列细密。绒毛的髓腔呈单列断续
状或窄块状,粗毛的髓腔较宽,呈多列块状。(见图片)
3、主要性能:兔毛纤维的特点是细、轻、软、滑、光泽洁
白,蓬松保暖,保湿能力强,为优良的纺织原料。但兔毛强度较
低,卷曲少,抱合力较差,纯纺有一定困难,一般与羊毛或其它
纤维混纺。
(五)马海毛( Mohair)
马海毛是安哥拉山羊毛,原产于土耳其安哥拉省。目前南
非、土耳其、美国为马海毛三大产地,其中以土耳其所产马海
毛品质较好。
1、结构特征:马海毛由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组
成。鳞片密度小、紧贴毛干,平坦光滑,具有可贵的丝光,不
易毡缩。皮质层几乎都是正皮质,只有少量偏皮质包在外面,
因而卷曲少。(图片)
2、主要特性:纤维长度长,光泽明亮,强度、弹性好,对
化学药品的反应比绵羊毛敏感些。
(六)羊驼毛( Alpaca)
羊驼属骆驼科,主要产于秘鲁。羊驼毛为粗、细毛混在一
起的毛。其中较细的纤维仅由鳞片层、皮质层组成,无髓质层
,横截面为圆形。较粗的纤维大都有边疆的髓质层,横截面为
椭圆形。羊驼毛浓密细长、柔软、色泽鲜艳,有乳白色、棕黄
色、浅灰等六种颜色。
天 然 丝
一、蚕丝的品种
二、蚕丝的物质组成和化学结构
三、蚕丝的形态结构
四、制丝
五、蚕丝的性能
总目录
天 然 丝
一、蚕丝的品种
1,按饲养方式分 有家蚕丝和野蚕丝
2,按化性分 化性指蚕儿在一年内孵化的次数。以一化
性的丝质最好。
3,按产地分 有中国种、日本种、欧洲种三个系统。
4,按饲养季节分 有春蚕丝、夏蚕丝、秋蚕丝。
5,按初加工分 有生丝和熟丝。
二、蚕丝的物质组成和化学结构
蚕丝主要由 丝素 和包覆在丝素外的 丝胶 组成。此外,还
有少量的蜡质、脂肪和灰分等。
蚕丝是天然蛋白质纤维,组成其大分子的单基是 α — 氨
基酸,
三、蚕丝的形态结构
桑蚕丝的横截面如图,一根蚕丝由两根丝素外包覆丝胶组成。
柞蚕丝的横截面较桑蚕丝扁平。如图。
四、制丝
制丝即茧的工艺加工,一般系指从剥茧到制取生丝的
整个工艺过程,主要包括以下工序:
1,混茧、剥茧和选茧 。
2,煮茧 使丝胶适当的膨润、软化、溶解,以利缫丝
顺利进行
3,缫丝 利用缫丝机将几根茧丝通过丝胶的胶合构成
生丝的过程。
4,复整 在复摇机上,把缫制的生丝,制成一定规格
的丝绞,再经过整理打包,成为丝纺原料。
五、蚕丝的性能
1,长度 从蚕茧上缫取的茧丝长度很长,经缫丝数根合
并后的生丝不需要纺纱即可织造。
2,细度 蚕丝的细度按国家标准规定应该用特克斯来表示
,但目前仍习惯以纤度表示。纤度是指 9000m长的蚕丝的公定
重量支数。桑蚕丝茧丝的绒密度约为 2.8--3.9dtex(约 2.5--
3.5旦);柞蚕茧丝略粗,一般为 5.6dtex( 5旦)左右。生丝
的线密度则根据茧丝的粗细和缫丝时茧的粒数而定。
3,强度和伸长率 蚕丝的强度比羊毛大 3倍,一般断裂长度
在 22--23km,断裂伸长率略低于羊毛,一般在 15%--25%。
4,吸湿性 蚕丝的吸湿能力较强。在一般大气条件下回潮
率可达 9%--13%。
5,蚕丝的触感和光泽 蚕丝纤维平滑而富有弹性,因此具
有优良的触感。蚕丝还具有其它纤维所不能比拟的优雅而美
丽的光泽,这种特殊的光泽主要是丝素的三角形截面以及茧
丝的层状结构所形成的。
6,蚕丝的化学性质 蚕丝是两性化合物,即在一定条件下
既能和酸作用又能和碱作用。蚕丝对酸的抵抗能力优于对碱
的抵抗能力。
7,丝鸣 生丝精练后,臵于酸性溶液中处理一下,放在一
起用力摩擦时,即会产生一种悦耳的声响,称为丝鸣。丝鸣
对鉴别真丝绸和纺丝绸具有一定的参考价值。
麻 纤 维
概 述
一、苎麻纤维
(一)苎麻纤维的生长发育与品质特征
(二)苎麻纤维的性能及检验
二、亚麻纤维
(一)亚麻纤维的形态结构特征
(二)亚麻纤维的初步加工
(三)亚麻纤维的性能与检验
总目录
麻 纤 维
概 述
麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。包
括 韧皮纤维 和 叶纤维 。
韧皮纤维中经济价值较大的有 苎麻, 亚麻, 黄麻
,洋麻, 大麻, 苘麻 等。这类纤维质地柔软,适宜纺
织加工,商业上称为, 软质纤维, 。其中苎麻纤维品
质优良,单纤维长,可采用单纤维纺纱,其它麻类纤
维,单纤维很短,一般都用工艺纤维纺纱。
叶纤维中有衫价值的有剑麻和蕉麻,这类纤维比
较粗硬,商业上称为, 硬质纤维,,纤维长,强度高
,伸长小,耐海水浸蚀,不易霉变,适宜制作绳缆,
织制包装用布或粗麻袋。
一、苎麻纤维
(一)苎麻纤维的生长发育与品质特征
苎麻茎呈圆筒形,上部较细,下部最组。我国的苎麻一年
可收获 3次,分别为头麻、二麻和三麻。品质一般以二麻最好,
头麻次之,三麻最差。
苎麻纤维的截面为腰圆形,内有中腔,胞壁有裂纹,(见
图)纤维表面较平滑,有明显的纵向条纹且有横节。
苎麻的麻茎截面分为表皮层、叶绿细胞层、韧皮
纤维层、形成层、木质部和髓部等(如图)。
(二)苎麻纤维的性能及检验
1,长度 苎麻纤维的单纤维长度较长,可以用单纤维纺纱。
但纤维长度变异系数在 80%以上,直接影响纺纱工艺参数的选择
和成品质量。为了改善苎麻纤维的纺纱性能及成纱品质,一般
采用精梳工艺。精梳后的麻纱中纤维的变异系数可降低到 50%左
右,成纱品质有较大的提高。
苎麻纤维的二麻纤维长度最长,头麻、三麻次之。 45mm以
下短纤维率以二麻最低,头麻、三麻较高。(苎麻一年可收成
三次,第一次生长期约 90天,称 头麻,第二次约 50天称 二麻,
第三次约 70天,在 9月下旬至 10月收割,称 三麻 )
苎麻纤维的长度测定一般可用梳片式长度分析仪法和排图
法。
2,细度 苎麻纤维的细度与苎麻纤维的可纺性密切相关,其
纤维细度值越小,可纺纱线的线密度也越小,成纱质量越好。
苎麻纤维中的优良品种,纤维平均线密度在 0.5--0.67tex之间
。苎麻纤维细度的测定用中段切断称重法。
3,机械性质 苎麻纤维的强度是常见天然纤维中最大的
,而伸长是常见天然纤维中最小的,苎麻的单纤维强力一
般在 20--30cN,湿强较干强高 20%--30%,下图为苎麻纤维
的干、湿强度的比较。
4,苎麻纤维的吸湿性 苎麻纤维的吸湿能力较好,在通
常的大气条件下回潮率为 7%--8%。
二、亚麻纤维
(一)亚麻纤维的形态结构特征
亚麻纤维的截面呈不规则的多角形,中间有空腔,纤维
纵向表面有条纹,且在某些部位有横节。
(二)亚麻纤维的初步加工
亚麻的初步加工工艺流程如下:
亚麻原茎 选茎与束捆 浸渍麻
干燥 入库养生成干茎
手工梳理
粗麻处理
碎茎
粗麻成包
分等成束 打包
打麻
打成麻
(三)亚麻纤维的性能与检验
1,亚麻纤维的线密度 亚麻纤维是常见麻纤维中较细的一
种,其单纤维线密度一般为 0.33--0.17tex,工艺纤维中梳成
长纤维的平均线密度为 3.33--1.43tex。
2,亚麻纤维的长度 亚麻纤维的单纤维平均长度为 10--26mm
,最长可达 130mm,纤维长度变形系数为 50%--100%。由于单纤
维长度短,纤维长度变异系统大,无法用单纤维纺纱,实际中
采用工艺纤维进行纺纱。工艺纤维是指经过梳麻后,由于梳针
的梳理作用,进一步分离,以适应纺纱工艺的要求。这时分离
成的束纤维称为工艺纤维。一般长度测定采用排力法或分组称
重法两种。
3,亚麻纤维的强度 亚麻纤维的强度较高,而伸长较小,其
断裂强度为 24--32CN/tex,强度变异系数为 52%--57%;平均断
裂伸长率为 2.3%--2.6%,伸长率变异系数为 34%--41%。亚麻纤
维的强力测定,一般采用测定工艺纤维的单纤维强力。
4,亚麻纤维的色泽特征 亚麻纤维的色泽是决定纤维用
途的重要标志,一般以银白色、淡黄色或灰色为最佳;以暗
褐色、赤红色为最差。
5,亚麻纤维的打成麻分号 打成麻的号标志着打成麻的
各项品质质量的综合水平,反映纤维的可纺性。我国现在的
打成麻分为 3--20tex共 18个等级,新标准建议采用 8tex、
10tex,12tex,14tex,18tex共六个等级。
化 学 纤 维
一、化学纤维的分类
二、化学纤维制造概述
三、常见化纤的特性简介
(一)粘胶纤维
(二)铜氨纤维
(三)醋酯纤维
(四)涤纶
(五)锦纶
(六)腈纶
(七)维纶
(八)丙纶
(九)氯纶
(十)氨纶
(十一)芳纶
(十二)乙纶
四、差别化纤维和功能纤维 总目录
化 学 纤 维
化学纤维 是指用天然的或合成的高聚物为原料,以过化
学方法和机械加工制成的纤维。
一, 化学纤维的分类
( 一 ) 按原料的来源分
1,再生纤维 是以天然的高聚物为原料, 经过化学处理和机械
加工纺丝而成 。 包括再生纤维素纤维 ( 如粘胶纤维和铜氨纤维 )
和再生蛋白质纤维 。
2,合成纤维 是以天然的低分子化合物为原料, 通过有机合成
制得的高聚物, 再经过机械加工制得的纺织纤维 。
( 二 ) 按化学组成分
按照化学纤维的化学组成分, 可将化学纤维分为许多种, 几
种常见化学纤维名称, 组成单体, 分子结构, 国内外商品名称,
纤维代号见下表 。
(三)按形态结构分
1,长丝 化纤长丝为长度很长的单根或多根连续化纤丝条
。化纤长丝又可分为单丝、复丝与变形丝。
2,短纤维 化学纤维的长度和线密度可以根据纺纱工艺加
工的要求,将其制成棉型、毛型和中长型。
二, 化学纤维制造概述
化学纤维的制造必须经过高聚物的 聚合或提纯, 纺丝液的制
备, 纺丝 和 后加工 四个步骤 。
( 一 ) 高聚物的聚合或提纯
再生纤维的原料是天然高聚物, 需经提纯除去杂质 。 合成纤
维则是以煤, 石油, 天然气及一些农副产品等低分子物为原料制
成单体后, 经过化学聚合或缩聚成高聚物, 然后再制成纤维 。
( 二 ) 纺丝流体的制备
纺丝流体的制备主要有 熔体纺丝法 和 溶液纺丝法 两种方法 。
凡高聚物的熔点低于其分解温度的, 采用熔体纺丝法;对于熔点
高于分解温度的采用溶液纺丝法 。
( 三 ) 纺丝
将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出, 呈细流状, 再在适
当的介质中固化成为细丝, 这一过程称为 纺丝 。
常用的纺丝方法有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类 。
1,熔体纺丝 是将熔融的成纤高聚熔体从喷丝头的喷丝孔中
压出, 在周围空气 ( 或水 ) 中冷却凝固成丝的方法 。 此方法优
点是流程短, 纺丝速度高, 成本低 。 合成纤维中的涤纶, 锦纶
,丙纶等都条用此法纺丝 。
2,溶液纺丝 根据凝固方法的不同分为湿法纺丝和干法纺丝
( 1) 湿法纺丝,将高聚物溶解所制得的纺丝液和喷丝纪中压
出, 在凝固液中固化成丝的方法 。 湿法纺丝的纺丝速度较慢,
但喷丝孔数较多 。 所纺的丝截面大多不呈圆形, 且有较明显的
皮芯结构 。 腈纶, 维纶, 氯纶, 粘胶纤维采用湿法纺丝 。
( 2) 干法纺丝,将用溶液法所制得的纺丝液从喷丝孔中压出
,形成细流, 在空气中党课迅速挥发而凝固成丝的方法 。 干法
纺丝质量好, 喷丝孔数少, 但成本较高, 对环境的污染较为严
重 。 醋酯纤维, 腈纶, 氯纶, 维纶等采用干法纺丝 。
3,其他纺丝方法
为了改善纤维的某些性能和纺制出具有某些特殊性质的新品
种纤维, 在上述纺丝法的基础上, 又有一些新的纺丝方法 。
( 1) 复合纤维纺丝法 此法是将两种 ( 或两种以上 ) 不同化
学组成或不同浓度的纺丝流体分别由同一喷丝头中压出, 在喷丝
孔的适当部位相遇后, 形成具有两种 ( 或两种以上 ) 不同组分的
复合纤维 。
( 2) 异形纤维纺丝法 用非圆形喷丝孔纺丝, 根据喷丝孔的
开头可纺得各种不同截面的纤维, 如三角形, Y形, 星形和中空
纤维等 。 ( 见图 )
( 3) 着色纤维纺丝法 此方法是在化学纤维生产过程中掺入
适当的颜料或染料, 直接制成有色纤维 。
( 4) 超细纤维纺丝法 此法是在熔体纺丝或干法纺丝的成形
时, 用高速气流喷吹, 并进行高倍拉伸, 从而纺得直径细达 5μm
以下的超细纤维 。
( 四 ) 后加工
初生纤维强度很低, 伸长很大, 沸水收缩率很高 。 为了完善
纤维的结构和性能, 得到性能优良的纺织用纤维, 还必须经过一
系列的后加工 。 化学纤维的后加工工序根据可纺纤维的品种和纺
织加工的要求而有所不同 。
1,短纤维的后加工 其加工流程如下:
2,长丝的后加工 长丝的后加工比短纤维复杂 。 粘胶长丝的
后加工包括:
3,涤纶和锦纶 6长丝的后加工包括,
集束 拉伸 水洗 上油
切断热定型 打包干燥
卷曲
水洗 脱硫 漂白 酸洗
上油 脱水 烘干 络筒
热定型 平衡 倒筒 检验分等
干燥压洗 (涤纶不经压洗)后加捻拉伸加捻
包装
三、常见化纤的特性简介
(一)粘胶纤维
1,纤维的主要特征
( 1) 普通粘胶纤维的截面 为锯齿且有皮芯结构, 纵
向平直有沟槽 ( 见图 )
( 2)强度小于棉,断裂伸长率大于棉。吸湿后
强度明显下降,湿强只有干强的 50%左右。
( 3)耐磨性较差,吸湿后耐磨性更差。
( 4)小负荷下容易变形,尺寸稳定性较差。
( 5)吸湿能力优于棉,在一般大气条件下回潮
率可达 13%左右。
( 6)耐热性和热稳定性较好。
( 7)染色性能良好,染色色谱全,能染出鲜艳
的颜色。
( 8)较耐碱而不耐酸。
2,主要用途及使用性能
粘胶纤维因其吸湿性好, 穿着舒适, 可纺性好,
与棉, 毛及其它合成纤维混纺, 交织, 用于各类服装
及装饰用品 。 粘胶长丝用于织制丝绸类织物, 高强力
粘胶可用作轮胎帘子线, 运输带等工业用品 。
( 二 ) 铜氨纤维
铜氨纤维也是再生纤维素纤维, 它是将棉短绒等天然纤
维素高聚物溶解在氢氧化铜溶液中, 或碱性铜盐的浓氨溶液
内, 制成纺丝液, 再进行湿法纺丝和后加工制成铜氨纤维 。
1,铜氨纤维的基本特征
( 1) 纤维截面为圆形, 且有皮芯结构, 纵向平直光滑 。
( 2) 铜氨纤维干强与粘胶纤维相近, 湿强为干强的 50%左
右 。
( 3) 吸湿能力与粘胶纤维相近, 在通常大气条件下回潮
率为 12%-13%左右 。
( 4) 染色性很好, 色谱全 。
( 5) 较耐碱而不耐酸 。
( 6) 耐热性和热稳定性较好 。
2,主要用途及使用性能
铜氨纤维柔软纤细, 光泽柔和, 常用作高档丝织或针织
物 。 由于原料的限制, 工艺较为复杂, 产量较低 。
( 三 ) 醋酯纤维
1,纤维的主要特征
( 1) 醋酯纤维截面为多瓣形, 片状或耳状, 无皮芯
结构 ( 见图 ) 。
( 2)二醋酯纤维的强度比粘胶纤维小,湿强约为干强的
60%左右;三醋酯纤维湿强与干强相接近。
( 3)吸湿能力比粘胶纤维差,在一般大气条件下,二醋
酯纤维回潮率为 6.5%左右,三醋酯纤维为 4.5%左右。
( 4)染色性能较粘胶纤维差,通常采用分散性染料和特
种染料染色。
( 5)醋酯纤维对稀碱和稀酸具有一定的抵抗能力,但对
于浓碱会使纤维皂化分解。
( 6)醋酯纤维的耐热性和热稳定性较好,具有持久的压
烫整理性能。
2,主要用途及使用性能。
醋酯纤维吸湿较低,不易污染,洗涤容易,且手感柔
软,弹性好,不易起皱,故较适合于制作妇女的服装面料
、衬里料、贴身女衣裤等。也可与其它纤维交织生产各种
绸缎制品。
( 四 ) 涤纶
涤纶为聚酯类纤维中用途最广, 产量最高的一种 。
1,涤纶纤维的基本特征
( 1) 涤纶为深体纺丝, 故常见纤维的截面为圆形, 纵向为
圆棒状 ( 见图 ) 。
( 2)涤纶的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率都较高,普通
型涤纶强度为 35.2-52.8CN/ tex,伸长率在 30%~40%,但因纤
维在加工过程中的拉伸倍数不可,可将纤维分为高强低伸型、
中强中伸型和低强高伸型。
( 3)涤纶在小负荷下不易变形,即初始模量高,在常见纤
维中仅次于麻纤维。涤纶的弹性优良。因此织物的尺寸稳定性
好,挺括抗皱。
( 4)吸湿性差,在一般大气条件下回潮率只有 0.4%左右。
( 5)染色性较差,多采用分散染料进行高温高压染色。
( 6)有很好的耐热性和热稳定性。但涤纶织物遇火种易产
生熔孔。
2,主要用途及使用性能
涤纶纤维在服装、装饰、工业中的应用都十分广泛。其短
纤维可与天然纤维以及其它化纤混纺,加工不同性能的纺织制
品,用于服装、装饰及各种不同领域。涤纶长丝,特别是变形
丝可用于针织、机织制成各种不同的仿真型内外衣。长丝还可
以用于轮胎帘子线、工业绳索、传动带等工业制品。
( 五 ) 锦纶
锦纶是合成纤维中工业化生产最早的品种, 其品种很多, 常
用的主要有锦纶 6和锦纶 66。
1,锦纶的主要特征:
( 1) 为熔体纺丝纤维 。 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
( 2) 吸湿能力是常见合成纤维中较好的, 在一般大气条件下
回潮率可达 4.5%左右, 有些品种如锦纶 4可达 7%。
( 3) 耐磨性是常见纺织纤维中最好的 。
( 4) 小负荷下容易变形, 所以织物保形性和硬挺性不及涤纶
织物 。
( 5) 耐热, 耐晒性较差, 晒后发黄发脆 。 遇火种会熔成小孔
。
( 6) 染色性能好, 色谱较全 。
2,主要用途及使用性能 。
锦纶的产量仅次于涤纶, 其产品以长丝为主, 主要用于做民
用的袜子, 围巾, 长丝织物及刷子的丝, 还可用于织制地毯等 。
用于工业的可制造轮胎帘子线, 绳索, 渔网等;国防上主要用于
织制降落伞等 。
锦纶外形
( 六 ) 腈纶
1,腈纶纤维的主要特征
( 1) 为湿法纺丝纤维 。 截面为圆形或哑铃形, 纵面平
滑或有 1-2根沟槽 ( 见图 ) 。
( 2)吸湿能力比涤纶好,比锦纶差,在一般大气条件下
回潮率为 2%左右。
( 3)强度比涤纶、锦纶低,断裂伸长率则与涤纶、锦纶
相似,弹性较差些。
( 4)耐磨性是合成纤维中最差的。
( 5)耐日晒性特别优良,在常见纺织纤维中居首位。
( 6)具有特殊的热收缩性,可将普通腈纶再一次热位伸
后骤冷,得到的纤维如果在松弛状态下受到高温处理会发生
大幅度回缩。
2,主要用途及使用性能
腈纶蓬松柔软且外观酷似羊毛,从而有合成羊毛之称,
故常制成短纤维与羊毛、棉或其它化纤混纺,织制毛型织物
或纺成绒线。粗旦腈纶可织制毛毯或人造毛皮。利用腈纶特
殊的热收缩性,可纺成膨松性好、毛型感强的膨体纱。
( 七 ) 维纶
1,维纶纤维的主要特征:
( 1) 为湿法纺丝纤维 。 截面为腰圆形, 纵面平直, 有
1-2根沟槽 ( 见图 ) 。
( 2)吸湿能力是常见合成纤维中最好的,在一般大气
条件下回潮率可达 5%左右。
( 3)强度大于棉,断裂伸长率和弹性大于棉而差于其
他常见合成纤维。
( 4)耐热水性差,所以须经缩醛化处理,否则耐热水
性很差,在热水中收缩大,并会溶解于热水。
( 5)染色性能较差,染色色谱不全。
2,主要用途及使用性能
维纶的性质接近于棉,有合成棉花之称。维纶织物的坚
牢度优于棉织物,但缺少毛型感。维纶主要以短纤维为主,
常与棉纤维混纺。由于纤维性能的限制。一般只制作低档的
民用织物。由于维纶与橡胶有很好的粘合性能,被大量用于
工业制品,如绳索、水龙带、渔网、帆布帐篷等。
( 八 ) 丙纶
1,丙纶的主要特征:
( 1) 为熔体纺丝纤维, 截面, 纵面形态与涤纶相似 。
( 2) 密度小, 是常见纺织纤维中最轻的 。
( 3) 具有较稳定的化学性质, 对酸碱的抵抗能力较强, 有
良好的耐腐蚀性 。
( 4) 几乎不吸湿, 但有芯吸作用 。
( 5) 强伸性较好, 可与中强中伸型涤纶比美 。 耐磨性, 弹
性较好, 仅次于锦纶 。
( 6) 耐晒性差, 易老化, 因而制造时常添加防老化剂 。
( 7) 染色性较差, 色谱不全 。
2,主要用途及使用性能
丙纶短纤维可以纯纺或与棉纤维, 粘胶纤维混纺, 织制
服装面料, 地毯等 。 在工业上可用作土工布, 滤布, 人造草
坪等 。 裂膜纤维则大量用于包装材料, 绳索等 。
( 九 ) 氯纶
1,氯纶的主要特性为:
( 1) 可用湿法或干法纺丝 。 截面接近圆形, 纵面平滑或
有 1-2根沟槽 。
( 2) 耐酸碱性都很好 。
( 3) 吸湿能力极小, 几乎不吸湿 。
( 4) 强度接近于棉而大于羊毛 。 断裂伸长率大于棉 。 弹
性比棉好, 比羊毛差, 是合成纤维中较差者 。
( 5) 耐日晒性较好, 但耐热性差 。
( 6) 具有难燃性 。
( 7) 电绝缘性强, 易积聚静电, 产生的阴离子有助于关
节炎的治疗 。
( 8) 染色性能较差 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于制作各种针织内衣, 绒线, 毯子, 絮制品
等;还可制成鬃丝, 用来编织窗纱, 筛网, 绳子等;此外
还可用于工业滤布, 工作服, 绝缘布等 。
( 十 ) 氨纶
氨纶是一种与其他高聚物嵌段共聚时, 至少含有 85%的氨基甲
酸酯的链节单元组成的线型大分子构成的弹性纤维 。 它有聚酯型
弹性纤维和聚醚型弹性纤维两类 。
1,主要特性:
( 1) 聚酯型弹性纤维截面呈蚕豆状, 聚醚型弹性纤维截面呈
三角形 。
( 2) 吸湿性较差, 在一般大气条件下回潮率为 0.8%-1%左右
( 3) 强度比橡胶丝高 2-3倍, 但与纺织纤维相比, 则强度很低
,是常见纺织纤维中强度最低的 。
( 4) 具有高伸长, 高弹性 。 其断裂伸长率可达 480%-700%,且
在断裂伸长以内的弹性恢复率在 95%-98%。
( 5) 有较好的耐酸, 耐碱, 耐光, 耐磨等性质 。
2,主要用途及使用性能 。
氯纶主要用于纺制有弹性的织物, 作紧身衣, 袜子等 。 除了
织造针织罗口外, 很少直接使用氨纶裸丝 。 一般将氨纶丝与其它
纤维的纱线一起做成包芯纱或加捻后使用 。
( 十一 ) 芳纶
芳纶是一种新型的合成纤维, 在构成纤维的高聚物长链分子
中含有酰胺基, 属于聚酰胺纤维, 其构成纤维的大分子长链中,
连接酰胺基之间的是芳香环或芳香环的衍生物, 所以把这类纤维
统称为芳香族聚酰胺纤维, 简称芳纶 。 芳纶的代表产品有聚间苯
二甲酰间苯二甲胺纤维, 即芳纶 1313;聚对苯二甲酰对苯二甲胺
纤维, 即芳纶 1414;聚对氨基苯甲酰纤维, 即芳纶 14等 。
1,芳纶 1313耐高湿纤维的性能特征及用途。
( 1)强度较高,在通常条件下,强度为 48.4CN/ tex,断裂伸
长率为 17%。
( 2)具有良好的耐热性、耐腐蚀性和防燃性。如在 260℃ 的高
温下连续使用 100h,其强度仍能保持原强度的 65%,在 300℃ 下使用
一周仍保持原强度的 50%。
( 3)主要用途
主要用于航空飞行服、宇宙航行服、原子能工业的防护服以及
绝缘服、消防服装等;另外它也用于制作防火帘、防燃手套、高温
下的化工过滤布和气体滤袋、高温运输带、机电高温绝缘材料以及
民航机中的装饰织物等。
2,芳纶 1414高强耐高湿纤维的性能特征及用途
( 1)机械性质:芳纶 1414是目前使用的纤维中强度最高
的纤维,其强度为 193.6CN/ tex,断裂伸长为 4%,初始模
量远远高于其它品种的强力纤维,初始模量为 4400CN/
tex,为聚酰胺纤维的 11倍左右,为涤纶的 4倍左右。
( 2)热学性质:纤维的热稳定性远高于其它纤维,在
150℃ 下收缩率为 0,在较高的温度下仍能保持很高,熔点
为 600℃,最高使用温度为 232℃ 。
( 3) 主要用途
它是一种为航空工业和宇宙航行等特种用途而研究、
制造的高性能纤维。目前它主要用于制造宇宙飞船、火箭
和飞机等结构材料的增强塑料或层压制品的组成物,用于
代替比它昂贵得多的氮化纤维的石墨纤维。
( 十二 ) 乙纶
乙纶的化学名称为聚乙烯纤维 。
1,纤维性能
( 1) 纤维强度和伸长与丙纶相接近
( 2) 吸湿能力与丙纶相似, 在通常大气条件下回潮率
为 0。
( 3) 具有较稳定的化学性质, 有良好的耐化学药品性
和耐腐蚀性 。
( 4) 耐热性较差, 但耐湿热性能较好, 其熔点为 110-
120℃, 较其它纤维低, 抗熔孔性很差 。
( 5) 有良好的电绝缘性 。 耐光性较差, 在光的照射下
易老化 。
2,主要用途及使用性能
乙纶的服用性能较差, 但其价格较低, 适合于制作鬃
丝, 扁丝或膜裂纤维, 用来制造绳索, 过滤布, 包装布等
。
四, 差别化纤维和功能纤维
( 一 ) 差别化纤维
差别化纤维 是指不同于常规品种的化学纤维, 即经过
化学改性, 物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些
特性的化学纤维 。
差别化纤维包括:超有光型, 超高收缩型, 异染易染
速染型, 抗静电型, 抗起毛起球型, 防霉, 防菌, 防污
,防臭型, 吸湿吸汗防水型, 光变色型, 复合, 中空,
异型, 细旦, 超细旦, 三维卷曲, 交络, 混洛, 毛圈喷
气变形等各种纤维 。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中, 加入染料, 颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维, 亦自然数为有色纤
维 。 着色纤维色泽牢度好, 可解决合成纤维不易染色的缺点 。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状 ( 非圆形 )
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维 。 不同类型的异形纤
维具有不同的性能 。 异形纤维可以产生多种效应, 例如三角形截
面的纤维有闪光效应, 五角形截面的纤维有显著的毛型感, 具有
良好的抗起球性 。 根据纤维的品种和截面开头的不同, 异型纤维
可用于缎纹, 皱型, 丝绸型, 毛型及麻型织物 。 还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛, 兔毛, 马海毛及其它特种动物纤维制品等 。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
3,细特纤维 细特纤维通常指单丝线密度较小的纤维,又
称微细纤维。其中线密度值在 0.44--1.11dtex的称为细特纤维。
线密度在 0.01--0.04dtex的称为超细特纤维。而今,纤维细度仅
0.011dtex--0.0011dtex的超细涤纶纤维已经问世。超细纤维可
用于制造仿真丝绸织物、仿麂皮织物等。
1,着色纤维 在化学纤维生产过程中,加入染料、颜料或
荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维,亦自然数为有色纤
维。着色纤维色泽牢度好,可解决合成纤维不易染色的缺点。
2,异型纤维 异形纤维是指经一定的几何形状(非圆形)
喷丝孔纺制的具有特殊截面开头的化学纤维。不同类型的异形纤
维具有不同的性能。异形纤维可以产生多种效应,例如三角形截
面的纤维有闪光效应,五角形截面的纤维有显著的毛型感,具有
良好的抗起球性。根据纤维的品种和截面开头的不同,异型纤维
可用于缎纹、皱型、丝绸型、毛型及麻型织物。还可用于羽绒型
制品和类似羚羊毛、兔毛、马海毛及其它特种动物纤维制品等。
几种异形纤维的截面形态见下图 。
4,复合纤维 截面具有两种或两种以上不同化学组分的
纤维, 称为复合纤维 。 复合纤维如为两种不同组分者称为双组
分纤维 。 根据不同组分在纤维中配臵形式的不同, 可分为并列
型, 皮芯型和海岛型 。 ( 见图 )
5,阻燃纤维 阻燃纤维又称耐燃、难燃或防燃纤维。阻燃
纤维的品种很多,日本和美国是研究阻燃纤维较多的国家。日
本东洋纺是最早制造阻燃纤维的公司,其开发的阻燃纤维商品
名为 Heim,有长丝和短纤维,用于窗帘、家具织物和床上用品
,已作为, 新干线, 座椅织物。
阻燃纤维主要用于纺制儿童和老年人的服装、床上用品、
装饰织物、防火工作服及用作航空航天和其它工业用途。
6,抗静电纤维和导电纤维 抗静电纤维是指易于使积累的
静电电荷逸散的化学纤维。抗静电纤维在温度为 20℃ ± 2℃,相
对湿度 50%± 5%的条件下,未上油的纤维比电阻小于 108Ω ·m。导
电纤维是指在聚合体中混有导电介质所纺制成的化学纤维,其
比电阻什小于 104Ω ·m。
抗静电纤维主要用于制成无尘无菌服、防爆工作服、地毯
、口罩等纺织品。导电纤维可制成特种工作服和防尘刷等。
7,抗起球纤维 利用化学改性和物理方法处理后, 制成
的纤维及其织物在使用过程中可以防止或减少纤维的相互摩擦
,缠结聚集成小球的化学纤维, 称为抗起球纤维 。 抗起球纤维
制成的织物, 其起球效果达到三级以上 。 抗起球纤维一般与其
它短纤维混纺生产毛型织物, 针织物等 。
8,抗菌纤维 在纤维生产中加入抗菌剂, 制成的纤维及
其织物在使用中能抑制细菌和真菌的滋生 。 抗菌纤维可以和大
多数的短纤进行混纺生产机织和针织物, 广泛用于内衣, 儿童
服装, 床上用品等 。
( 二 ) 功能纤维
所谓功能纤维, 就是指具有某种特殊功能的特种纤维 。 特殊
功能指的是反渗透, 分离混合气体, 透析, 超滤, 吸附, 吸油,
离子交换, 高效过滤, 导光和导电等 。 功能纤维以其各自的特殊
功能, 在工业上分别得到相应的应用 。 大致可分三类:
1,微孔结构的中空纤维 中空纤维膜的微孔直径在 1-10埃之
间, 具有反渗透作用, 可制成反渗透作用, 可制成反渗透器, 用
以分离粒径十分微小的金属离子和低分子量物质, 特别适用于海
水脱盐 。 微孔在 10埃 -3μm 的中空纤维膜便有超滤和透析特性,
可用来对某些高分子涂料, 胶乳等溶液进行浓缩, 回收或精制,
在医学或电子工业方面可用作超纯水的滤材, 人工肾脏的透析膜
2,超细纤维毡和无纺织布 选择静电性大的过氯乙烯或聚
氯乙烯, 经高压静电纺或静电 — 高速气流喷射, 即形成超细纤维
毡, 可用以过滤放射性尘埃等, 过滤效率达 99.999%以上, 也可
用作无尘或无菌室的滤材 。 超细纤维无纺织布可用作各种微型电
池膈膜 。
3,活性炭纤维 具有多微孔结构,表面有很强的吸附性
,可用于某些气体液体的吸附、回收、脱臭、脱色、精制、分
离的滤材和人工内脏器材等,也可用作某些化学反应触媒的载
体。
4,离子交换纤维 在大分子中引入某些活性基团, 如磺
酸基, 羧基, 胺基, 磷酸酯基或硫基等, 纤维就具有对离子交
换或捕捉重金属离子的功能 。 可用于水处理污物和放射性同位
素或重金属的回收方面 。
5,光导纤维 用折射率不同的两种透明材料通过特殊复
合技术制成的芯鞘型复合纤维, 称为光导纤维 。 这种纤维具有
导光性能, 使光在芯部沿其界面折射传导, 用作光通信, 数据
传递, 各种光照明和数字显示等 。