1
纺织工程专业课程
End
2
纺织品染整学主目录
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能
第二章 染整用水和表面活性剂
第三章 纺织品的前处理
第四章 纺织品的染色
第五章 纺织品印花
第六章 纺织品整理
第七章 纺织品功能整理
第八章 成衣染整
End
序
言
3
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能
第一节 纤维素纤维的结构和主要化学性能
纤维素纤维形态结构
纤维素纤维超分子结构
纤维素纤维化学结构
第二节 蛋白质纤维的结构和主要化学性能
蛋白质
羊毛纤维
蚕丝
第三节 合成纤维的结构和主要化学性能
涤纶
锦纶
腈纶
氨纶
End
4
第二章 染整用水和表面活性剂
第一节 染整用水
水质
水的软化
第二节 表面活性剂
表面活性剂基础
表面活性剂的作用
表面活性剂分类
常用表面活性剂的性能
End
5
第三章 纺织品的前处理
第一节 棉织物的前处理
原布准备,烧毛,退浆
煮练, 漂白
开幅、轧水和烘燥
丝光
发展 —— 短流程处理
第二节 苎麻纤维脱胶和织物练漂
苎麻织物练漂
苎麻纤维脱胶
第三节 羊毛初加工
选毛,洗毛
炭化
第四节 丝织物前处理
脱胶,漂白
第五节 化学纤维及其混纺织物前处
理
粘胶织物
合成纤维织物
混纺和交织织物
第六节 其他织物前处理
绒类织物
色织物
针织物
End
6
第四章 纺织品的染色
第一节 概述
染料概述
光、色、拼色和电子计算机
配色
染色基本理论
染色方法和染色设备
第二节 直接染料染色
第三节 活性染料染色
第四节 还原染料和可溶性还原
染料染色
第五节 不溶性偶氮染料染色
第六节 硫化染料染色
第七节 酸性染料染色
第八节 酸性媒介染料染色
第九节 酸性含媒染料染色
第十节 分散染料染色
第十一节 阳离子染料染色
第十二节 混纺和交织织物染色
概述
涤棉混纺织物染色
毛混纺织物染色
丝绸类交织物的染色
其它混纺织物染色
第十三节 针织物染色
针织沙线的染色
针织物的染色
End
7
第五章 纺织品印花
第一节 印花概述
印花概念
印花设备
印花原糊
花筒的雕刻和筛网制作
电脑分色制板
第二节 涂料印花
涂料印花色浆的组成
印花工艺
第三节 纤维素纤维织物印花
直接印花
防染印花
拔染印花
第四节 蚕丝织物印花
蚕丝织物的直接印花
蚕丝织物的拔染印花和防印印花
第五节 毛织物印花
第六节 合成纤维织物印花
涤沦织物印花
腈纶织物印花
锦纶织物印花
第七节 混纺织物印花
涤纶混纺织物印花
腈纶混纺织物印花
锦纶混纺织物印花
第八节 新颖印花概论
印花泡泡纱
烂花印花
发泡印花
金银粉印花
End
8
第六章 纺织品整理
第一节 整理概述
整理目的
整理分类和方法
第二节 棉织物整理
定形、光泽、轧纹整理
绒面、增白整理
手感、树脂整理
第三节 毛织物整理
毛织物湿整理
毛织物干整理
毛织物特种整理
第四节 丝织物整理
丝织物机械整理
丝织物化学整理
第五节 合成纤维织物热定形
热定形机理
热定形设备与工艺
第六节 混纺和交织织物整理
涤 /棉、涤 /粘、涤 /腈织物
整理
第七节 棉针织物防缩整理
End
9
第七章 纺织品功能整理
第一节 拒水拒油整理
第二节 阻燃整理
第三节 抗静电整理
第四节 卫生整理
第五节 防污和易去污整理
第六节 生物整理
第七节 涤纶仿真丝整理
第八节 涂层整理
End
10
第八章 成衣染整
第一节 成衣染色
第二节 成衣印花
第三节 整烫
End
11
序 言
纺织品染整学目的,
使机织或针织坯布外观和使用性能改善，赋予纺织品特殊功能，
提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防等各种用
途。
纺织品染整前预处理
纺织品染整学内容, 染色 /印花
后整理 —— 一般整理、功能整理
染整原理 —— 化学或化学物理方法
纺织品染整学要素, 染整工艺 —— 操作步骤、参数，如：温度、
压力、试剂浓度、时间等
染整设备 —— 处理织物、实施工艺所用的
机器装备
末页
12
第一章要点
纤维形态结构、超分子结构、分子结构
层次
纤维结构与纤维化学性能之间关系
纤维结构与纤维物理性能关系
13
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要
化学性能
常用纤维
纤维结构三层次,
化学结构 —— 分子结构，纤维最小结构元素（纳米、埃） 决定纤维物化性能
超分子结构 —— 分子聚集体结构（超微观） 影响纤维物化性能
形态结构 —— 分子聚集体的聚集结构（微观）
第一节 纤维素纤维 的结构和主要化学性能
以 纤维素分子 为基本化学结构的纤维 。
以 β - D-葡萄糖剩基为结构单元的高分子化合物 。
天然纤维：棉、麻,丝、毛
纤维素纤维 蛋白质纤维
化学纤维：粘胶,涤纶、锦纶、睛纶
人造纤维 合成纤维
染整所
用方法
决定因
素
末页
第一章
14
一、纤维素纤维的形态结构
棉纤维的形态结构
图
麻纤维的形态结构 粘胶纤维的形
态结构
图
end
15
棉纤维形态结构和性能
?单细胞,纤维素 94% wt.,蜡状物 0.6%wt.,灰分 1.2%wt.,果胶物 0.9%,含氮物等。
?长度, 23~45 mm；细度,0.15~0.2tex ；扭曲数,60~120个 /cm.
? 结构与性质, *初生胞壁 ---层厚 0.1~0.2 μm，决定棉纤维表面性
质。拒水性，影响染整，前处理的去除对象。外层由果胶物质和
蜡状物组成（角皮层），内二层是纤维素网状结构，横缠竖绕。
*次生胞壁 ---层厚约 4μm,占 90%wt.，共生杂质少，决定
棉纤维性质。层中很多同心日轮，同心轮按走向 S,Z,S分三层，
纤维走向与轴向夹角 20~30度，走向变化，内层直。
*胞腔 ---中空，占横截面 1/10，含蛋白质和色素，决定棉
纤维颜色。染料和化学处理剂通道。
end
16
麻纤维形态结构和性能
特点：竖纹和横节。
端头多样：锤头、分支形（苎麻），细尖（亚
麻）、钝角（大麻）。
苎麻、亚麻、大麻等韧皮纤维：厚壁、端闭、狭腔单细胞。
长短、外形、成分各异。纤维素含量不高。
长径：苎麻 ---127~152mm(长 ),20~75μm(径 )；
亚麻 ---11~38mm(长 ),11~20(径 )；
大麻、黄麻：长度很短。
组成,
纤维素 蜡状物 木质素 果胶物 半纤维素 其它
苎麻 61.02 1.02 2.00 15.81
亚麻 73 2.39 2.88 2.04 12~15
17
粘胶纤维形态结构和性能
★ 特点,*人造纤维，形态与纺丝成形方法有关。
*纤维较纯净，在丝生产中已除杂。
*皮芯结构，皮层紧密取向，阻碍染料进
入，芯层结构松，强度低。
★附注：通过制浆、纺丝、拉伸方法改变，可得人
造纤维素其他纤维：富强纤维,Tencil纤维,modal
纤维，这些新型纤维目前正开发应用。
18
二、纤维素纤维的超分子结构
超分子结构,在分子结构基础上、由许多个分子集聚时所形
成的分子聚集态结构。其地位介于纤维形态结构和分子结构
之间。描述纤维中长链分子（高分子）排列状态、排列方向、
聚集松紧程度。
无定形区 超分子结构 结晶度 ---结晶区所占重量 %
结晶区 取向度 ---链或微晶向与纤维向夹角
棉、麻、丝光棉、粘胶
结晶度,70,90,50, 40 %
图 — 缨状原纤图
取向度值：, 1；, 0；,角度
1：取向最高。
19
超分子结构与性能
? 超分子结构,对纤维的化学、物理或力学性能影响很大。
? 结晶度与物理性能：结晶度高，分子间紧密、作用力大，
纤维强度大；纤维断裂在于超分子结构缺陷处。结晶度低，
分子间松散，纤维强度也较低，断裂延伸度可能较大。
? 取向度与物理性能：取向度高（丝光棉），纤维强度高，
断裂延伸度降低，因为分子链、微晶排列轴向平行，分子
间作用力大，应力集中点（缺陷）少，分子链不易断裂和
滑移。
? 超分子结构与化学性能：结晶度高，结构紧密，空隙小又
少，化学物质不能进入结晶区，例如染料分子不易进入，
只在无定形区，得色深不易（麻）。
20
三、纤维素纤维的化学结构
*纤维素纤维,有不同形态结构和超分子结构，但其化学分子的
单元结构和链接方式都一样 ---由葡萄糖剩基单元通过苷键相连
接。不同种纤维葡萄糖剩基单元数不同，即平均分子链长不同。
*纤维素分子化学式,(C6H10O5)n
式中 n：聚合度； n,10000~15000(棉、麻 )； n,250~500（粘胶）
纤维素分子结构式
结构特点,
1,环上三个 — OH，反应活性点
2,环间 — O—,酸分解之，碱稳
3,链端：有一隐 -CHO,M低还原性
4,链刚性,H-键多，强度高
结构与性能见下节。
21
纤维素分子结构式
结构特点,
1) 环上三个 — OH，反应活性点
2) 环间 — O—,酸分解之，碱稳
3) 链端：有一隐 -CHO,M低还原性
4) 链刚性,H-键多，强度高
结构与性能见下节。
22
四、纤维素纤维的化学性质
由纤维素分子化学结构所决定，受超分子结构、形态
结构影响 。
1,与碱作用 常温稀碱中稳定，浓碱溶胀，高温稀碱有氧气
易氧化、断裂苷键，强力下降。
浓碱溶胀：各向异性、不可逆。 径向溶胀大，纵向小
反应：酸性纤维素分子与碱拟醇钠反应
C2H5OH + NaOH C2H5ONa + H2O
Cell-OH + NaOH Cell-ONa+ H2O ;or
Cell-OH﹡ NaOH
反应可逆，水洗除碱，恢复纤维素分子，但纤维素纤维高层次
结构被变化、不可逆 ---是棉织物丝光、碱缩处理理论根据。
23
2、与酸作用
酸促使苷键水解,(反应式 )
24
酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重
下降。
酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解
反应速率。
生产上应用, 含氯漂白剂漂白后，稀酸处理，起
进一步漂白作用；中和过剩碱；烂花、蝉翼等新
颖印花处理。
用酸注意, 稀酸、低温、洗净，避免带酸干燥。
酸作用
25
3、与氧化剂作用
纤维素氧化后分子断裂，基团氧化变化，织物强度损伤。
纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。
强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下
氧化分解纤维素能力弱，可用来漂白织物。注意：空气中 O2
在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物，应避免。
氧化反应：
Cell-OH + [O] Cell-CHO,Cell-C=O,Cell-COOH
还原型 — -CHO,=C=O，潜在损伤
氧化纤维素,酸型 — -COOH
注：纤维素分子对还原剂稳定。
26
五、天然纤维素共生物
★ 是纤维生长保护物或代谢物。
影响织物吸水、染色、白度。
果胶物质 — 果胶酸钙、镁、甲酯，多戊糖等。碱除。
含氮物质 — 含 N盐和蛋白质。碱除不尽,NaClO氯胺盐化
蜡状物质 — 酯、酸、碳氢物。皂化、乳化除去。
灰分 — 无机物。酸溶
天然色素 — 结构复杂。漂白除。
棉籽壳 — 含木质素等。碱软化、磺化、氯化除。
半纤维素 — 多糖类。酸解、碱除。
27
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
★ 蛋白质分子为最小组成单元。 天然 — 羊毛、丝、
蛋白质纤维,人造 — 大豆、牛奶
一、蛋白质知识
﹡ 蛋白质分子：由 ∝ -氨基酸缩合反应而得的高分子。
﹡ 组成元素,C,H,O,N，少量 S,P,I,…
﹡ 分子链,NH2CHC-NH-CH-C-NH-… -CH-C-NH-CH-COOH
R1 R2 … Ra Rb
-NH-CHR-CO-：氨基酸剩基，构成多肽主链。
-R,20多种，即 20多种氨基酸。
28
﹡ 蛋白质分子副键：由分子主链、侧基的极性或非极性基
团、离子基团相互作用而成。由于副键数量众多而能稳定
蛋白质分子空间构象。副键种类如下图：
s
s
o H o
c
N
H
o c c o
o
CH2
NH3
疏水键 二硫键
离子键
氢键
蛋白质副键图
29
蛋白质性质
﹡ 蛋白质两性性质：
H+3N-P-COOH H2N-P-COOH H2N-P-COO-
H+3N-P-COO-
等电点：蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的 pH值，
不会向电极移动。羊毛的 ~,4.2-4.8,桑蚕丝的 ~,3.5-5.2。等电
点时纤维溶胀、溶解度最低。
低 pH值时,高 pH值时：
酸碱浓度高,或盐多时，内外 pH一致。
H+
OH- OH-
H+
pH内 >pH外
pH内 <pH外
-NH3+
H+
-COO-
OH-
30
二、羊毛纤维的结构和主要化学性能
形态结构：鳞片层、皮质层、髓质层（粗）、多细胞
图（ SCAN） 超分子结构：基
原纤、微原纤、
原纤
分子结构,C,H、
O,N,S---
∝ -螺旋结构
31
羊毛性质
羊毛组成,羊毛角蛋白 ~50%-~70%，羊毛脂等杂质 ~50%-30%
羊毛性质, 1、可塑性 低温、干态，羊毛分子结构、高层次
结构调整较慢，加工产生的内应力难消除。湿热条件下，由于
羊毛分子肽链构象 ∝, β变换，副键拆开、重建较易，因此，
羊毛在外力下作用不同时间，然后在蒸汽中自由放置，出现过
缩、暂定、永定三种现象。
（ 1）过缩（很短时间）
（ 2）暂定（更高温收缩）
>1h （ 3）永定（新形态固定住,不收缩）
2、热 耐干热性差
3、水 和蒸汽 吸湿，回潮率 14%。水中异向溶胀。沸水、蒸汽
中长时间，分解（ -S-S-)、失重。
32
羊毛反应
4、与酸 耐酸,pH2-4沸染,H2SO4炭化除草。高浓酸，损伤
羊毛：水解、氨离子化、离子键拆开。
5、与碱 碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含 S降低：主链
水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开重接。
CO CO CO CO
CH-CH2-S-S-CH2-CH --- CH-CH2-NH-(CH2)4-CH
NH NH NH NH
6、与还原剂 羊毛二硫键、离子键被还原剂断开，羊毛损伤
7、与氧化剂 强氧化剂分解羊毛，中强氧化剂对羊毛有损伤
作用，控制条件可漂白羊毛,NaClO,H2O2
OH-
33
三、蚕丝结构和性能
蚕丝形态结构、超分子结构、分子结构示意：
（ SCAN）
形态结构 分子结构 β-折叠链
蚕丝组成：丝素 70~80%，丝胶 20~30%，其他杂质：少量。
与羊毛区别,1、组成 -C,H,O,N，硫很少。
2,β-折叠构象多，无 ∝ -螺旋构象，结晶与非晶。
34
丝素性质
丝素结构,分子线形、支形，聚合度 400~500，晶区伸直链，不
如羊毛弹性、延伸。无定形区亲水基集中，
丝素性质,
? 吸湿性 10%,水中异向溶胀
? 耐热性 好,120℃ 也不变
? 盐作用 因丝交联少,溶胀、溶解。高价盐溶胀不明显，增
重。
? 酸作用 不如羊毛。酸缩处理。丝鸣处理。
? 碱作用 差，比羊毛好。弱碱性精练。
? 氧化还原 氧化与羊毛相似，漂白不用 NaClO。耐还原剂。
35
丝胶性质
丝胶结构, 无定形、球状蛋白，四个层次。组成：侧基含较多
亲水基团（ -COOH,-OH,-NH2）。
丝胶性质, 由于上述结构，丝胶吸湿性好，水易进入，具有水
溶性。低温溶胀，在 100℃ 沸水煮能溶解，脱胶,pH~10,95 ℃,
30分钟。
丝胶结构不稳定，在存放中会变性，无规结构变成折叠链晶状，
疏水基分布到丝胶表面。变性后丝胶不易溶于水，对蚕丝脱胶
不利。
（ SCAN）结构图
36
第三节 合成纤维的结构和主要性能
合成纤维形态结构（和超分子结构）与纺丝方法、喷丝口形
状相关性大，比天然纤维的形态结构简单，层次少。
一、涤纶的结构和主要性能
形态结构：纵向光滑、均匀无条痕，横向圆形实体，或异形
（熔纺法）。
超分子结构：与纺丝工艺有关 —— 热拉伸,40~60%结晶度。
折叠缨状原纤模型：伸直链晶体 +折叠链晶体 +无定形区。
模型
37
涤纶分子
聚对苯二甲酸乙二醇酯。分子结构只有弱极性基团，吸湿性差、
染色性差。
-COO-酯基具有反应性，如水解；但苯基、亚乙基稳定，故涤
纶稳定性好。 -OCH2CH2O-具柔性，故可折叠。
分子线性、规整，分子聚集时容易紧密堆积（结晶），使纤维
形状、强度好。
涤纶分子结构,
H— O-CH2-CH2-O-C- C O-CH2-CH2-OHn
O O
38
涤纶性能
涤纶性能, 1、热性能 耐热 —— 难分解；热稳定 —— 形变小。
Tg,67,81,125℃ （纤维），软化点,230℃,
熔化点,255℃
2、吸湿性 0.4~0.5%吸湿率，易洗快干；静电、玷污、难染
染色性 结构紧密、孔隙小，缺极性基团，难染。用小、
弱极性分散染料。
3、化学反应 结构紧密、分子稳定。
? 耐酸
? 碱中易水解 碱剥皮现象
? 耐氧化剂、还原剂作用
39
二、锦纶的结构和性能
锦纶形态结构：熔纺法制成，纵向光滑无条痕，截面一般为
圆形。
锦纶超分子结构：折叠链缨状原纤模型。与涤纶相比，模型
类似，但容易结晶，在初生纤维没拉伸前就有结晶结构。结
晶度可达 50~70%。
锦纶分子结构：锦纶 6,锦纶 66,SCAN
40
锦纶性能
? 热性能 耐热性差,100℃ 以上空气中容易热氧化发
黄、分解。玻璃化温度 35~60℃ （锦纶 6）和 40~60℃ （锦纶
66）。软化点 160~180℃ （锦纶 6）和 ~235℃ （锦纶 66）。
? 吸湿性 疏水纤维，吸湿性在合成纤维中仅次于维纶，
~4%。
? 染色性 容易染色，染涤纶、羊毛、丝的染料如分散
染料、酸性染料等都可染锦纶。
? 化学性能 耐碱性好，耐酸性差。
中强氧化剂如次氯酸钠、过氧化氢使锦纶纤维强度降
低、变黄，漂白用亚氯酸钠、还原剂。
分子间通过羰基和亚胺基形成氢键。锦纶 6分子间氢键少些。
41
三、腈纶的结构和主要性能
腈纶的形态结构：主要为湿法纺丝所制。纵向表面象树皮、粗
糙，有轴向沟槽，横截面为圆形，哑铃形（干法纺丝）。
腈纶超分子结构：研究至今不明。与氰基、分子组成有关。
准晶结构（二维有序），拟晶体，属无定形，但高度有序结构。纤维中
有螺旋链结构。
腈纶的分子结构：三元共聚物 SCAN
第一单体 ~85%，只有第一单体，纤维性能不好，脆、弹性手感差、不易染色
第二单体 ~10%，改善纤维结构，减弱氰基之间的作用力，
第三单体 ~5%,结合染料基团，利于染色。
42
腈纶性能
?热性能 热稳定性差，因为只有准晶结构，受热时，分子
链易自由取向，无外力时形变收缩大。耐热性较好，高温变
黄，更高温制碳纤维。玻璃化温度有二个,70~80℃,
140~150℃ 。
?吸湿性 1~2%
?染色性 由第三单体决定，阳离子染料或其他染料。
?化学性能 耐酸和弱碱，强碱中由于氰基水解快，而发黄、
溶解。
对纺织上常用氧化剂和还原剂稳定。耐日光、防霉耐
菌。燃烧时有毒性气体释放。
43
四、聚氨酯弹性纤维的结构和性能
又称氨纶。嵌段共聚高分子，以 -NHCOO-为特征。
分示意子式：
----O-CHNRNHC-NHR’NH-CNHRNHC-O----
二段为硬段和软段，软段有聚酯或聚醚两种。
聚氨酯性能：
?弹性 >400%
?强度 低,4~7cN/tex
?染色性能 可用染锦纶染料
?化学性能 聚醚型耐酸，但变黄。聚酯型不耐碱。都不耐氯
漂
O O O O
纺织工程专业课程
End
2
纺织品染整学主目录
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能
第二章 染整用水和表面活性剂
第三章 纺织品的前处理
第四章 纺织品的染色
第五章 纺织品印花
第六章 纺织品整理
第七章 纺织品功能整理
第八章 成衣染整
End
序
言
3
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能
第一节 纤维素纤维的结构和主要化学性能
纤维素纤维形态结构
纤维素纤维超分子结构
纤维素纤维化学结构
第二节 蛋白质纤维的结构和主要化学性能
蛋白质
羊毛纤维
蚕丝
第三节 合成纤维的结构和主要化学性能
涤纶
锦纶
腈纶
氨纶
End
4
第二章 染整用水和表面活性剂
第一节 染整用水
水质
水的软化
第二节 表面活性剂
表面活性剂基础
表面活性剂的作用
表面活性剂分类
常用表面活性剂的性能
End
5
第三章 纺织品的前处理
第一节 棉织物的前处理
原布准备,烧毛,退浆
煮练, 漂白
开幅、轧水和烘燥
丝光
发展 —— 短流程处理
第二节 苎麻纤维脱胶和织物练漂
苎麻织物练漂
苎麻纤维脱胶
第三节 羊毛初加工
选毛,洗毛
炭化
第四节 丝织物前处理
脱胶,漂白
第五节 化学纤维及其混纺织物前处
理
粘胶织物
合成纤维织物
混纺和交织织物
第六节 其他织物前处理
绒类织物
色织物
针织物
End
6
第四章 纺织品的染色
第一节 概述
染料概述
光、色、拼色和电子计算机
配色
染色基本理论
染色方法和染色设备
第二节 直接染料染色
第三节 活性染料染色
第四节 还原染料和可溶性还原
染料染色
第五节 不溶性偶氮染料染色
第六节 硫化染料染色
第七节 酸性染料染色
第八节 酸性媒介染料染色
第九节 酸性含媒染料染色
第十节 分散染料染色
第十一节 阳离子染料染色
第十二节 混纺和交织织物染色
概述
涤棉混纺织物染色
毛混纺织物染色
丝绸类交织物的染色
其它混纺织物染色
第十三节 针织物染色
针织沙线的染色
针织物的染色
End
7
第五章 纺织品印花
第一节 印花概述
印花概念
印花设备
印花原糊
花筒的雕刻和筛网制作
电脑分色制板
第二节 涂料印花
涂料印花色浆的组成
印花工艺
第三节 纤维素纤维织物印花
直接印花
防染印花
拔染印花
第四节 蚕丝织物印花
蚕丝织物的直接印花
蚕丝织物的拔染印花和防印印花
第五节 毛织物印花
第六节 合成纤维织物印花
涤沦织物印花
腈纶织物印花
锦纶织物印花
第七节 混纺织物印花
涤纶混纺织物印花
腈纶混纺织物印花
锦纶混纺织物印花
第八节 新颖印花概论
印花泡泡纱
烂花印花
发泡印花
金银粉印花
End
8
第六章 纺织品整理
第一节 整理概述
整理目的
整理分类和方法
第二节 棉织物整理
定形、光泽、轧纹整理
绒面、增白整理
手感、树脂整理
第三节 毛织物整理
毛织物湿整理
毛织物干整理
毛织物特种整理
第四节 丝织物整理
丝织物机械整理
丝织物化学整理
第五节 合成纤维织物热定形
热定形机理
热定形设备与工艺
第六节 混纺和交织织物整理
涤 /棉、涤 /粘、涤 /腈织物
整理
第七节 棉针织物防缩整理
End
9
第七章 纺织品功能整理
第一节 拒水拒油整理
第二节 阻燃整理
第三节 抗静电整理
第四节 卫生整理
第五节 防污和易去污整理
第六节 生物整理
第七节 涤纶仿真丝整理
第八节 涂层整理
End
10
第八章 成衣染整
第一节 成衣染色
第二节 成衣印花
第三节 整烫
End
11
序 言
纺织品染整学目的,
使机织或针织坯布外观和使用性能改善，赋予纺织品特殊功能，
提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防等各种用
途。
纺织品染整前预处理
纺织品染整学内容, 染色 /印花
后整理 —— 一般整理、功能整理
染整原理 —— 化学或化学物理方法
纺织品染整学要素, 染整工艺 —— 操作步骤、参数，如：温度、
压力、试剂浓度、时间等
染整设备 —— 处理织物、实施工艺所用的
机器装备
末页
12
第一章要点
纤维形态结构、超分子结构、分子结构
层次
纤维结构与纤维化学性能之间关系
纤维结构与纤维物理性能关系
13
第一章 纺织工业常用纤维的结构和主要
化学性能
常用纤维
纤维结构三层次,
化学结构 —— 分子结构，纤维最小结构元素（纳米、埃） 决定纤维物化性能
超分子结构 —— 分子聚集体结构（超微观） 影响纤维物化性能
形态结构 —— 分子聚集体的聚集结构（微观）
第一节 纤维素纤维 的结构和主要化学性能
以 纤维素分子 为基本化学结构的纤维 。
以 β - D-葡萄糖剩基为结构单元的高分子化合物 。
天然纤维：棉、麻,丝、毛
纤维素纤维 蛋白质纤维
化学纤维：粘胶,涤纶、锦纶、睛纶
人造纤维 合成纤维
染整所
用方法
决定因
素
末页
第一章
14
一、纤维素纤维的形态结构
棉纤维的形态结构
图
麻纤维的形态结构 粘胶纤维的形
态结构
图
end
15
棉纤维形态结构和性能
?单细胞,纤维素 94% wt.,蜡状物 0.6%wt.,灰分 1.2%wt.,果胶物 0.9%,含氮物等。
?长度, 23~45 mm；细度,0.15~0.2tex ；扭曲数,60~120个 /cm.
? 结构与性质, *初生胞壁 ---层厚 0.1~0.2 μm，决定棉纤维表面性
质。拒水性，影响染整，前处理的去除对象。外层由果胶物质和
蜡状物组成（角皮层），内二层是纤维素网状结构，横缠竖绕。
*次生胞壁 ---层厚约 4μm,占 90%wt.，共生杂质少，决定
棉纤维性质。层中很多同心日轮，同心轮按走向 S,Z,S分三层，
纤维走向与轴向夹角 20~30度，走向变化，内层直。
*胞腔 ---中空，占横截面 1/10，含蛋白质和色素，决定棉
纤维颜色。染料和化学处理剂通道。
end
16
麻纤维形态结构和性能
特点：竖纹和横节。
端头多样：锤头、分支形（苎麻），细尖（亚
麻）、钝角（大麻）。
苎麻、亚麻、大麻等韧皮纤维：厚壁、端闭、狭腔单细胞。
长短、外形、成分各异。纤维素含量不高。
长径：苎麻 ---127~152mm(长 ),20~75μm(径 )；
亚麻 ---11~38mm(长 ),11~20(径 )；
大麻、黄麻：长度很短。
组成,
纤维素 蜡状物 木质素 果胶物 半纤维素 其它
苎麻 61.02 1.02 2.00 15.81
亚麻 73 2.39 2.88 2.04 12~15
17
粘胶纤维形态结构和性能
★ 特点,*人造纤维，形态与纺丝成形方法有关。
*纤维较纯净，在丝生产中已除杂。
*皮芯结构，皮层紧密取向，阻碍染料进
入，芯层结构松，强度低。
★附注：通过制浆、纺丝、拉伸方法改变，可得人
造纤维素其他纤维：富强纤维,Tencil纤维,modal
纤维，这些新型纤维目前正开发应用。
18
二、纤维素纤维的超分子结构
超分子结构,在分子结构基础上、由许多个分子集聚时所形
成的分子聚集态结构。其地位介于纤维形态结构和分子结构
之间。描述纤维中长链分子（高分子）排列状态、排列方向、
聚集松紧程度。
无定形区 超分子结构 结晶度 ---结晶区所占重量 %
结晶区 取向度 ---链或微晶向与纤维向夹角
棉、麻、丝光棉、粘胶
结晶度,70,90,50, 40 %
图 — 缨状原纤图
取向度值：, 1；, 0；,角度
1：取向最高。
19
超分子结构与性能
? 超分子结构,对纤维的化学、物理或力学性能影响很大。
? 结晶度与物理性能：结晶度高，分子间紧密、作用力大，
纤维强度大；纤维断裂在于超分子结构缺陷处。结晶度低，
分子间松散，纤维强度也较低，断裂延伸度可能较大。
? 取向度与物理性能：取向度高（丝光棉），纤维强度高，
断裂延伸度降低，因为分子链、微晶排列轴向平行，分子
间作用力大，应力集中点（缺陷）少，分子链不易断裂和
滑移。
? 超分子结构与化学性能：结晶度高，结构紧密，空隙小又
少，化学物质不能进入结晶区，例如染料分子不易进入，
只在无定形区，得色深不易（麻）。
20
三、纤维素纤维的化学结构
*纤维素纤维,有不同形态结构和超分子结构，但其化学分子的
单元结构和链接方式都一样 ---由葡萄糖剩基单元通过苷键相连
接。不同种纤维葡萄糖剩基单元数不同，即平均分子链长不同。
*纤维素分子化学式,(C6H10O5)n
式中 n：聚合度； n,10000~15000(棉、麻 )； n,250~500（粘胶）
纤维素分子结构式
结构特点,
1,环上三个 — OH，反应活性点
2,环间 — O—,酸分解之，碱稳
3,链端：有一隐 -CHO,M低还原性
4,链刚性,H-键多，强度高
结构与性能见下节。
21
纤维素分子结构式
结构特点,
1) 环上三个 — OH，反应活性点
2) 环间 — O—,酸分解之，碱稳
3) 链端：有一隐 -CHO,M低还原性
4) 链刚性,H-键多，强度高
结构与性能见下节。
22
四、纤维素纤维的化学性质
由纤维素分子化学结构所决定，受超分子结构、形态
结构影响 。
1,与碱作用 常温稀碱中稳定，浓碱溶胀，高温稀碱有氧气
易氧化、断裂苷键，强力下降。
浓碱溶胀：各向异性、不可逆。 径向溶胀大，纵向小
反应：酸性纤维素分子与碱拟醇钠反应
C2H5OH + NaOH C2H5ONa + H2O
Cell-OH + NaOH Cell-ONa+ H2O ;or
Cell-OH﹡ NaOH
反应可逆，水洗除碱，恢复纤维素分子，但纤维素纤维高层次
结构被变化、不可逆 ---是棉织物丝光、碱缩处理理论根据。
23
2、与酸作用
酸促使苷键水解,(反应式 )
24
酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重
下降。
酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解
反应速率。
生产上应用, 含氯漂白剂漂白后，稀酸处理，起
进一步漂白作用；中和过剩碱；烂花、蝉翼等新
颖印花处理。
用酸注意, 稀酸、低温、洗净，避免带酸干燥。
酸作用
25
3、与氧化剂作用
纤维素氧化后分子断裂，基团氧化变化，织物强度损伤。
纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。
强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下
氧化分解纤维素能力弱，可用来漂白织物。注意：空气中 O2
在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物，应避免。
氧化反应：
Cell-OH + [O] Cell-CHO,Cell-C=O,Cell-COOH
还原型 — -CHO,=C=O，潜在损伤
氧化纤维素,酸型 — -COOH
注：纤维素分子对还原剂稳定。
26
五、天然纤维素共生物
★ 是纤维生长保护物或代谢物。
影响织物吸水、染色、白度。
果胶物质 — 果胶酸钙、镁、甲酯，多戊糖等。碱除。
含氮物质 — 含 N盐和蛋白质。碱除不尽,NaClO氯胺盐化
蜡状物质 — 酯、酸、碳氢物。皂化、乳化除去。
灰分 — 无机物。酸溶
天然色素 — 结构复杂。漂白除。
棉籽壳 — 含木质素等。碱软化、磺化、氯化除。
半纤维素 — 多糖类。酸解、碱除。
27
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
★ 蛋白质分子为最小组成单元。 天然 — 羊毛、丝、
蛋白质纤维,人造 — 大豆、牛奶
一、蛋白质知识
﹡ 蛋白质分子：由 ∝ -氨基酸缩合反应而得的高分子。
﹡ 组成元素,C,H,O,N，少量 S,P,I,…
﹡ 分子链,NH2CHC-NH-CH-C-NH-… -CH-C-NH-CH-COOH
R1 R2 … Ra Rb
-NH-CHR-CO-：氨基酸剩基，构成多肽主链。
-R,20多种，即 20多种氨基酸。
28
﹡ 蛋白质分子副键：由分子主链、侧基的极性或非极性基
团、离子基团相互作用而成。由于副键数量众多而能稳定
蛋白质分子空间构象。副键种类如下图：
s
s
o H o
c
N
H
o c c o
o
CH2
NH3
疏水键 二硫键
离子键
氢键
蛋白质副键图
29
蛋白质性质
﹡ 蛋白质两性性质：
H+3N-P-COOH H2N-P-COOH H2N-P-COO-
H+3N-P-COO-
等电点：蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的 pH值，
不会向电极移动。羊毛的 ~,4.2-4.8,桑蚕丝的 ~,3.5-5.2。等电
点时纤维溶胀、溶解度最低。
低 pH值时,高 pH值时：
酸碱浓度高,或盐多时，内外 pH一致。
H+
OH- OH-
H+
pH内 >pH外
pH内 <pH外
-NH3+
H+
-COO-
OH-
30
二、羊毛纤维的结构和主要化学性能
形态结构：鳞片层、皮质层、髓质层（粗）、多细胞
图（ SCAN） 超分子结构：基
原纤、微原纤、
原纤
分子结构,C,H、
O,N,S---
∝ -螺旋结构
31
羊毛性质
羊毛组成,羊毛角蛋白 ~50%-~70%，羊毛脂等杂质 ~50%-30%
羊毛性质, 1、可塑性 低温、干态，羊毛分子结构、高层次
结构调整较慢，加工产生的内应力难消除。湿热条件下，由于
羊毛分子肽链构象 ∝, β变换，副键拆开、重建较易，因此，
羊毛在外力下作用不同时间，然后在蒸汽中自由放置，出现过
缩、暂定、永定三种现象。
（ 1）过缩（很短时间）
（ 2）暂定（更高温收缩）
>1h （ 3）永定（新形态固定住,不收缩）
2、热 耐干热性差
3、水 和蒸汽 吸湿，回潮率 14%。水中异向溶胀。沸水、蒸汽
中长时间，分解（ -S-S-)、失重。
32
羊毛反应
4、与酸 耐酸,pH2-4沸染,H2SO4炭化除草。高浓酸，损伤
羊毛：水解、氨离子化、离子键拆开。
5、与碱 碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含 S降低：主链
水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开重接。
CO CO CO CO
CH-CH2-S-S-CH2-CH --- CH-CH2-NH-(CH2)4-CH
NH NH NH NH
6、与还原剂 羊毛二硫键、离子键被还原剂断开，羊毛损伤
7、与氧化剂 强氧化剂分解羊毛，中强氧化剂对羊毛有损伤
作用，控制条件可漂白羊毛,NaClO,H2O2
OH-
33
三、蚕丝结构和性能
蚕丝形态结构、超分子结构、分子结构示意：
（ SCAN）
形态结构 分子结构 β-折叠链
蚕丝组成：丝素 70~80%，丝胶 20~30%，其他杂质：少量。
与羊毛区别,1、组成 -C,H,O,N，硫很少。
2,β-折叠构象多，无 ∝ -螺旋构象，结晶与非晶。
34
丝素性质
丝素结构,分子线形、支形，聚合度 400~500，晶区伸直链，不
如羊毛弹性、延伸。无定形区亲水基集中，
丝素性质,
? 吸湿性 10%,水中异向溶胀
? 耐热性 好,120℃ 也不变
? 盐作用 因丝交联少,溶胀、溶解。高价盐溶胀不明显，增
重。
? 酸作用 不如羊毛。酸缩处理。丝鸣处理。
? 碱作用 差，比羊毛好。弱碱性精练。
? 氧化还原 氧化与羊毛相似，漂白不用 NaClO。耐还原剂。
35
丝胶性质
丝胶结构, 无定形、球状蛋白，四个层次。组成：侧基含较多
亲水基团（ -COOH,-OH,-NH2）。
丝胶性质, 由于上述结构，丝胶吸湿性好，水易进入，具有水
溶性。低温溶胀，在 100℃ 沸水煮能溶解，脱胶,pH~10,95 ℃,
30分钟。
丝胶结构不稳定，在存放中会变性，无规结构变成折叠链晶状，
疏水基分布到丝胶表面。变性后丝胶不易溶于水，对蚕丝脱胶
不利。
（ SCAN）结构图
36
第三节 合成纤维的结构和主要性能
合成纤维形态结构（和超分子结构）与纺丝方法、喷丝口形
状相关性大，比天然纤维的形态结构简单，层次少。
一、涤纶的结构和主要性能
形态结构：纵向光滑、均匀无条痕，横向圆形实体，或异形
（熔纺法）。
超分子结构：与纺丝工艺有关 —— 热拉伸,40~60%结晶度。
折叠缨状原纤模型：伸直链晶体 +折叠链晶体 +无定形区。
模型
37
涤纶分子
聚对苯二甲酸乙二醇酯。分子结构只有弱极性基团，吸湿性差、
染色性差。
-COO-酯基具有反应性，如水解；但苯基、亚乙基稳定，故涤
纶稳定性好。 -OCH2CH2O-具柔性，故可折叠。
分子线性、规整，分子聚集时容易紧密堆积（结晶），使纤维
形状、强度好。
涤纶分子结构,
H— O-CH2-CH2-O-C- C O-CH2-CH2-OHn
O O
38
涤纶性能
涤纶性能, 1、热性能 耐热 —— 难分解；热稳定 —— 形变小。
Tg,67,81,125℃ （纤维），软化点,230℃,
熔化点,255℃
2、吸湿性 0.4~0.5%吸湿率，易洗快干；静电、玷污、难染
染色性 结构紧密、孔隙小，缺极性基团，难染。用小、
弱极性分散染料。
3、化学反应 结构紧密、分子稳定。
? 耐酸
? 碱中易水解 碱剥皮现象
? 耐氧化剂、还原剂作用
39
二、锦纶的结构和性能
锦纶形态结构：熔纺法制成，纵向光滑无条痕，截面一般为
圆形。
锦纶超分子结构：折叠链缨状原纤模型。与涤纶相比，模型
类似，但容易结晶，在初生纤维没拉伸前就有结晶结构。结
晶度可达 50~70%。
锦纶分子结构：锦纶 6,锦纶 66,SCAN
40
锦纶性能
? 热性能 耐热性差,100℃ 以上空气中容易热氧化发
黄、分解。玻璃化温度 35~60℃ （锦纶 6）和 40~60℃ （锦纶
66）。软化点 160~180℃ （锦纶 6）和 ~235℃ （锦纶 66）。
? 吸湿性 疏水纤维，吸湿性在合成纤维中仅次于维纶，
~4%。
? 染色性 容易染色，染涤纶、羊毛、丝的染料如分散
染料、酸性染料等都可染锦纶。
? 化学性能 耐碱性好，耐酸性差。
中强氧化剂如次氯酸钠、过氧化氢使锦纶纤维强度降
低、变黄，漂白用亚氯酸钠、还原剂。
分子间通过羰基和亚胺基形成氢键。锦纶 6分子间氢键少些。
41
三、腈纶的结构和主要性能
腈纶的形态结构：主要为湿法纺丝所制。纵向表面象树皮、粗
糙，有轴向沟槽，横截面为圆形，哑铃形（干法纺丝）。
腈纶超分子结构：研究至今不明。与氰基、分子组成有关。
准晶结构（二维有序），拟晶体，属无定形，但高度有序结构。纤维中
有螺旋链结构。
腈纶的分子结构：三元共聚物 SCAN
第一单体 ~85%，只有第一单体，纤维性能不好，脆、弹性手感差、不易染色
第二单体 ~10%，改善纤维结构，减弱氰基之间的作用力，
第三单体 ~5%,结合染料基团，利于染色。
42
腈纶性能
?热性能 热稳定性差，因为只有准晶结构，受热时，分子
链易自由取向，无外力时形变收缩大。耐热性较好，高温变
黄，更高温制碳纤维。玻璃化温度有二个,70~80℃,
140~150℃ 。
?吸湿性 1~2%
?染色性 由第三单体决定，阳离子染料或其他染料。
?化学性能 耐酸和弱碱，强碱中由于氰基水解快，而发黄、
溶解。
对纺织上常用氧化剂和还原剂稳定。耐日光、防霉耐
菌。燃烧时有毒性气体释放。
43
四、聚氨酯弹性纤维的结构和性能
又称氨纶。嵌段共聚高分子，以 -NHCOO-为特征。
分示意子式：
----O-CHNRNHC-NHR’NH-CNHRNHC-O----
二段为硬段和软段，软段有聚酯或聚醚两种。
聚氨酯性能：
?弹性 >400%
?强度 低,4~7cN/tex
?染色性能 可用染锦纶染料
?化学性能 聚醚型耐酸，但变黄。聚酯型不耐碱。都不耐氯
漂
O O O O
