第四章 纤维素纤维纤维素纤维的种类第一节 纤维素纤维的形态结构一,棉纤维的形态结构
１,棉纤维的形态结构棉花 晾晒（或烘干） 籽棉 轧花（除棉籽及杂质） 皮棉
棉纤维,在显微镜下，纵向呈扁平带状，有天然扭曲；截面呈腰子形或耳形，中间有胞腔。
棉纤维表面棉纤维的横截 面
棉纤维的形态结构模型
(1)表皮层,
组成：蜡质、脂肪和果胶
(2)初生胞壁 （初生层）：
P层，在表皮层内侧，由网状原纤组成,组成：纤维素、杂质（果胶、油蜡）
(3)次生胞壁,
S层，在初生胞壁的里侧，
棉纤维主体部分，每日生长一层，
有 25～ 40层。与纤维轴有 20～ 30o
的螺旋倾角，有的左旋，有的右旋，
相邻两层相反,由外到里,S1、
S2…
(4)胞腔,
组成：蛋白质、矿物盐以及色素
2.棉纤维的组成纤维素 94.0%；蜡状物 0.6%；果胶 0.9%......
蜡状物和果胶：（ 1） 保护作用，减轻外界条件对次生胞壁的损害；（ 2）润滑作用，是棉纤维具有良好纺纱性能的原因之一；（ 3）影响棉纤维的润湿性和染色性，染整加工时去除。
3.棉纤维的形态、尺寸
（陆地棉、海岛棉、亚洲棉）
宽度 12-20μm,长度 13-70mm（多数 25-35mm）；
密度 1.54~1.56；
线密度 1.1~2.2dtex；
二．彩色棉纤维的形态结构及性能
（基因工程）
形态结构,与本色棉纤维相似
性能：
彩棉的色彩主要分布在纤维次生胞壁内品种,褐色棉、棕棉、绿棉目前存在问题：变色、褪色、掉色、沾色；
日晒牢度差；
加工时颜色受损，难以补救；
加工条件苛刻；
彩色棉与白棉主要物理性能比较三,麻纤维的形态结构
,软质纤维,,苎麻、亚麻、黄麻、大麻等，这类纤维质地柔软，适宜纺织加工；
,硬质纤维,,剑麻、蕉麻，这类纤维比较粗硬，刚性强
，纤维长，强度高，伸长小，耐海水浸蚀，不易霉变，适合制作绳缆，织制包装用布或粗麻袋。
苎麻和亚麻纤维的纵截面和横截面
１,麻纤维的表观形态单根麻纤维,
为厚壁、两端封闭、内有狭窄胞腔的长细胞；
纵向,有竖纹,横节,无卷曲；
截面,呈椭圆形或多角形，有胞腔；
不同麻纤维的形态有所不同：
苎麻品质最好，亚麻、大麻可做服用纤维；
长宽比：分别为 >2000,>1000,1000
２,麻纤维的化学组成组成与棉纤维相似；
主要成分为纤维素，但纤维素含量较低；
含有较多的共生物，如半纤维素，果胶和木质素。
３,麻纤维与纺织品麻纤维制品，纤维刚性强，易使人感到剌痒；
但具有 凉爽,透气 的特性，是优良的夏季服装面料。
四．竹纤维的形态结构及性能
１,竹浆（粘胶）纤维,—— 再生纤维素纤维，利用竹浆采用粘胶纺丝工艺生产；
２,天然竹纤维 —— 天然纤维素纤维将竹材通过前处理、分解、成型和后处理工序，去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，直接提取。
纵向,纵向有沟槽和裂缝，横向还有 枝节,无天然卷曲 。
横截面,扁平状，中间有空洞。
特点,轻质挺括，吸湿导湿性强、透气舒适,抗菌、防臭 。
第二节 纤维素的分子链结构和链间结构纤维素的分子链结构：
一级结构，包括近程结构或一次结构、远程结构或二次结构纤维素的链间结构：
二级结构（聚集态结构、超分子结构）
一,纤维素大分子的近程结构
１,纤维素大分子的化学分子式和结构式
元素组成,C,H,O
分子式,（ C6H10O5） n ； （ 棉、麻 n=2000以上，粘胶纤维 250～ 500）
分子结构：
β － D－葡萄糖剩基以 1,4-甙键联结而成。
结构特点：
（ 1）相邻葡萄糖剩基相互扭转 180o，大分子 对称性 良好,结构规整,
有较好的 结晶 性能。
（ 2）每个葡萄糖环上有 3个 自由－ OH,具有一般醇羟基的性质。
（ 3）分子中的－ OH可以形成 氢键 。
（ 4） 大分子两末端基性质不同：
一端第 1个碳原子上为甙羟基 。 当葡萄糖环开链时,其变为醛基而具还原性,故甙羟基具有潜在的还原性,有隐性醛基之称；
另一端的第 4个碳原子上的仲醇羟基不具有还原性 。
* 一端有还原性的隐性醛基,另一端没有,故整个大分子具有极性 并呈现出方向性 。
二、纤维素大分子的远程结构葡萄糖剩基的构象为椅式构象，三个－ OH均为平伏键。
三．纤维素的聚集态结构纤维素纤维具有两相结构，既有结晶区又有无定形区（非晶区）。
1.纤维素大分子的结晶结构
1.纤维素大分子的结晶结构天然棉纤维的 X射线衍射图：
,并非是完全模糊不清的阴影，也不是明暗相间的同心圆；
而是既有模糊阴影，又有干涉弧或点存在,
说明：天然纤维素纤维并不是完全无定形的,而是有晶体存在；
多种晶型：天然纤维素晶型为纤维素 Ⅰ ；
在不同条件下可以转换成纤维素 Ⅱ 和纤维素 Ⅲ 等。
结晶度（结晶部分在整体纤维中的含量）
天然棉纤维 70%
丝光棉纤维 50%
天然麻 90%
天然纤维素纤维：晶体在自然生长过程中形成一定的取向度，
晶体长轴与纤维轴的夹角称为螺旋角，螺旋角愈小，取向度愈高棉纤维次生胞壁：螺旋角约为 20° ～ 35° 左右；
麻纤维：螺旋角平均约为 6° 。
2.纤维素的微细纤维结构
1nm 3.5nm*2nm
亚 -原微细纤维（与纤维素单位晶胞的大小一致） 原微细纤维
25*30nm
微细纤维
3.纤维素聚集态结构模型缨状胶束模型 缨状原纤模型共同点：
存在结晶部分和无定形部分（两相结构），两者无严格的界面。
结晶部分和无定形部分是由分子链贯穿在一起的。
不同点：
缨状原纤结晶区较长，而缨状胶束结晶区较短；
缨状原纤中纤维大分子排列更紧密而有序；
第三节 纤维素纤维的物理性质一、吸湿性
吸湿性好，回潮率 8%；
-OH易吸附 H2O分子，并与之形成氢键结合；
吸湿主要在无定型区和晶区表面；
吸附的水分为 结合水 （放热，使纤维素发生溶胀）,游离水 （无热效应，不能使纤维素发生溶胀）；
棉纤维湿态强度高于干态，粘胶纤维相反；
吸湿后电阻迅速下降。
二、纤维素纤维的溶胀与溶解
1.溶胀有限溶胀 结晶区间的溶胀：溶剂只到达无定形区和 结晶区表面,X-射线衍射图不生变化结晶区内溶胀：溶剂到达整个无定形区及结晶区,X-射线衍射图变化无限溶胀：不出现新的 X-射线衍射图；溶解，最终形成溶液
溶（胀）剂 —— 极性物质：水，碱溶液（ LiOH,NaOH,KOH、
RbOH,CsOH），（弱、稀）酸，甲醇，乙醇、苯胺、苯甲醚。
溶胀度：纤维素纤维溶胀时 直径 增大 的百分率。
2.溶解
溶解分两步：溶胀和溶解
溶剂：（ 1） 含水溶剂,某些无机酸、碱、盐
（如 72%H2SO4,40～ 42%HCl）,铜氨溶液，铜乙二胺溶液；
（ 2） 非水溶剂,含有机溶剂的体系，
如三氟醋酸，乙基吡啶化氯等。
第四节 纤维素纤维的化学性质
a,纤维和织物加工过程中的化学处理：
漂白、丝光、酸洗、染色、
接枝改性、后整理等
b.化学反应？
降解、水解、氧化、裂解等
2009-7-29
第四节 纤维素纤维的化学性质
两类化学反应：
①与甙键有关的化学反应，如降解；
②与葡萄糖剩基的三个自由羟基有关的化学反应,如氧化、酯化等。
反应程度的不均一性,
①纤维结构不均一；②反应介质的性能，试剂分子的大小和性能
（化学试剂的可及区、可及度。）
一、碱对纤维素的作用
（ A）特点：
纤维素本身对碱稳定（ 相对稳定 —— 如烧碱处理后有氧化剂则不稳定）；
稀烧碱溶液（ 9%以下）使棉纤维发生可逆溶胀；
浓烧碱溶液（ 9%以上）可使棉纤维发生剧烈的不可逆溶胀。（因为浓烧碱溶液可进入无定形区和结晶区，水则只能进入无定形区）。
（ B） 浓 NaOH（ 18%-25%）作用机理：
天然纤维素（ 纤维素 Ⅰ ） 碱纤维素水合纤维素（纤维素 Ⅱ ）
Cell-OH Ⅰ （结晶度 70%）
Cell-OH Ⅱ （结晶度 50%）
生成醇钠：
Cell-OH + NaOH Cell-ONa + H2O
生成加成物：
Cell-OH + NaOH Cell-ONa + H2O
（ C）作用程度：
Na+与纤维素作用 → 大量水分子被带入纤维 → 纤维剧烈溶胀；
碱液浓度提高，纤维溶胀度增大；
浓度达到一定值后，纤维最大溶胀；
继续增大浓度,Na+水化层变薄，纤维溶胀反而减小。
提高温度，不利于溶胀；
其它能使纤维素发生不可逆溶胀的有,LiOH >
NaOH > KOH > RbOH > CsOH
（ D）应用：
烧碱溶液处理：棉布 退浆,煮练 ；
丝光,在对织物施加 张力 的条件下用浓碱处理棉纤维。
（ E）变化,
微结构变化：结晶度下降，取向度提高；
光泽：提高（ 张力 的作用）；
织物尺寸稳定性：提高，内应力消除；
化学反应活性提高，吸附性及对染料吸收提高二、液氨对纤维素的作用
T＜－ 30℃ 氨纤维素 II [C6H10O5(NH3)2]n
T≥ － 30℃ 氨纤维素 I [C6H10O5NH3]n
液氨处理一般在液氨沸点（－ 33.4℃ ）以上进行，以 氨纤维素 I存在。
天然纤维素（纤维素 Ⅰ ） + NH3 氨纤维素 Ⅰ
脱氨 纤维素 Ⅲ （水洗）
纤维变化 结晶度：下降（ 54%）；
光泽：无明显变化；
织物尺寸稳定性：提高；
化学反应活性：提高。
溶胀特点：
可渗透至原纤及结晶区；
溶胀程度较小；
液氨在纤维中扩散速率快，溶胀作用迅速且均匀。
三．铜氨氢氧化物对纤维素纤维的作用 —— 溶解纤维素的溶剂,Cu(OH)2与氨或胺的配位化合物（如铜氨溶液或铜乙二胺溶液）。
铜氨配位离子：
铜乙二胺配位离子：
（ 2） γ 值：每 100个葡萄糖剩基中起反应的 -OH
数目 —— 表示纤维素与铜氨溶液或铜乙二胺溶液的反应程度。
0< γ<300 ；
（ 1）纤维素与铜氨溶液或铜乙二胺溶液起反应的羟基是 2,3位碳原子上的 -OH；
纤维素与铜配合物溶液反应：
铜氨溶液作为纤维素溶剂的特点：
（ 1）铜氨溶液具有较高的溶解能力；
（ 2） 对氧与空气非常敏感,只要有少量氧存在，就会使纤维素降解，聚合度降低，
而且降解速率随温度的升高而急剧增加；
（ 3） 以铜氨溶液测定分子量时要添加阻氧化剂；
（ 4）铜乙二胺溶液对空气不如铜氨溶液敏感；
铜氨人造纤维原理：纤维素铜氨化合物与稀无机酸作用时，可迅速分解，
析出纤维素 。
镉、镍、钴、锌的乙二胺配合物；
酒石酸铁钠溶液不受空气作用。
四．酸对纤维素的作用作用特点,
①酸能催化纤维素分子中的 1,4-甙键，使之断裂。
并与水分子结合形成两个羟基；
②第二步速度较慢；
③浓酸对纤维素的水解为 均相反应,均匀反应得葡萄糖；
④稀酸对纤维素的水解为 非均相反应,反应程度不均一。（先在无定形部分进行，随着反应加深，也可使晶区发生水解，使纤维解体，最终完全水解为葡萄糖。反应先快后慢）
纤维素酸水解的影响因素
（ 1）酸的性质：其他条件相同时,酸性越强，水解速率越快 。（强的无机酸作用最强烈，有机酸作用较缓和，但有例外）
（ 2）酸浓度：浓度较低时，水解速率与浓度几乎成正比；浓度较高时，水解速率比酸浓度增加的速率快。
（ 3）反应温度：酸的浓度恒定，在 20-100℃ 范围内，
温度每升高 10℃,水解速率增加 2-3倍。
（ 4）作用时间：水解程度与作用时间成正比。
酸的作用可使纤维素的聚合度降低，还原性增加；
机械性能下降。
可通过测定聚合度和还原性 判断纤维素损伤的程度。
（ 1） 聚合度：测纤维素铜氨溶液的粘度；
（ 2） 还原性测试：,铜值,法和,碘值,法。
水解纤维素,经酸作用而受到一定程度水解后的纤维素（非均一化合物）。
铜值,100g干燥纤维素能使二价铜还原成一价铜的克数。
Cell-CHO+2CuSO4+2H2O Cell-COOH+Cu2O+2H2SO4
碘值,是指 1g干燥纤维素能还原 0.1N I2溶液的毫升数。
Cell-CHO+I2+2NaOH Cell-COOH+2NaI+H2O
染整加工中：退浆中的碱酸退浆，漂白时的酸洗等
纤维素对酸比较敏感，因此酸处理后必须 洗净,尤其避免带酸干燥； 严格控制 酸处理 T,t,c；尽量采用 温和的条件 。
五．氧化剂对纤维素的作用 — 漂白、染色等
（ 1）氧化反应点,葡萄糖剩基的 C2,C3,C6的三个醇羟基和大分子末端 C1的潜在醛基。
其中 （ a） C6伯羟基被氧化成醛基,或进一步氧化成羧基；
（ b） C2,C3仲羟基被氧化成酮 ； 或 C2-
C3断裂,-OH被 氧化成醛基、环开裂。。。
（ c）末端潜在醛基被氧化成羧基。
（ 2）氧化剂选择性氧化剂：只选择某一位臵某一特定官能团进行作用，而对其他位臵其他官能团无作用。
非选择性氧化剂：任意位臵、任意官能团。
选择性氧化剂有：
NaClO2—— 只将纤维素分子上的醛基氧化成羧基。
OH
NaClO2
HIO4
高碘酸（ HIO4） —— 将 2,3位仲醇基氧化为醛基、开环 。
NO2和 N2O4—— 6位 将伯醇基氧化为羧基 。
NO2
实际情况复杂
（ 3）氧化产物,纤维素经氧化作用后，生成各种氧化产物的混合物，而非均一化合物。
产物为氧化纤维素（若产物醛基含量高、还原性强，则为还原性氧化纤维素）。
（ 4）潜在损伤,纤维素只发生基团的氧化和葡萄糖剩基的破坏，无分子链断裂 —— 强度变化不大 ；
但纤维素铜氨溶液的 粘度却显著下降 —— 经碱处理后便大幅度下降，这种现象称纤维受到,潜在损伤,。（潜在损伤机理,β －分裂 ）
β －分裂 —— 强吸电的 α 碳上连接 H时,β －碳原子上连接的醚键不稳定，在碱作用下断裂。
β －分裂条件 —— ① 碳（ α ）上连接一个电负性较强的基团，并至少含一个氢原子；
②醚键（ -O-）与 β -碳原子 相连；
③碱性条件。
纤维素 在碱性条件下被氧化、在葡萄糖环上形成羰基时，构成了 β -分裂的条件。
β -分裂还可以发生在大分子的其他部位，如：由于形成
-C=O而引起的 β -分裂，导致甙键断裂。
Ⅰ Ⅲ Ⅳ
（ 5）纤维还原性和酸性评价：
衡量还原性可用,铜值,；
衡量酸性可用,亚甲基蓝值,,100g绝对干燥纤维素吸附亚甲基蓝染料（碱性染料）的毫摩尔数。
（ 6）判断纤维漂白后受到的损伤程度,
①测强度 —— 简单、不全面；
②测氧化前后纤维素铜氨或铜乙二铵溶液粘度的变化，潜在损伤会发生 β -分裂，准确。
六、热对纤维素的作用两种情况：
纤维的耐热性（ Td以下）：分子间力削弱，强度降低可恢复
纤维的热稳定性（ Td以上）：聚合度降低、
氧化、水解，不可恢复。
一般，棉纤维的耐热性和热稳定性都较好。
100?C—— 稳定；
>140?C—— 聚合度降低、羰基和羧基增加；
>180?C—— 热裂解增加；
>250?C—— 甙键断裂，产生低分子产物 ；
>400?C—— 芳环化、炭化；
七、光对纤维素的作用
光解作用 （光对化学键的直接破坏，与氧是否存在无关）；
波长 ﹤ 340nm 的光线
（紫外光）可破坏纤维素
光敏作用 （光敏物质、氧、水分同时存在才能使纤维破坏） —— 光敏物质被激发将能量传给 O，使成活性 O，并与水生成 H2O2，使纤维素降解。
某些染料,TiO2,ZnO
八、纤维素的酯化、醚化反应
1.酯化反应
（ 1）纤维素硝酸酯（硝化纤维素）：制造塑料、喷漆、无烟火药，最早的人造纤维；
（ 2）纤维素醋酸酯（醋酸纤维素）：制造人造纤维（二醋酸纤维素和三醋酸纤维素）、电影胶片基,X光片基、绝缘薄膜、
各种塑料。
八、纤维素的酯化、醚化反应
2.醚化反应
（ 1）纤维素乙基醚（乙基纤维素）：制造塑料、清漆、涂料、粘合剂；
（ 2）纤维素羧甲基醚（羧甲基纤维素 CMC）
是用途广泛的 水溶性 高分子，用于纺织浆料、洗衣粉添加剂。
第五节 再生纤维素纤维再生纤维素纤维,以天然纤维素为原料，经化学处理，精制成溶液，在压力下流过纺丝机的喷丝孔，最后凝固成丝条。
主要品种,粘胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维 ；
按照光泽：有光丝、半光丝和无光丝。
表示方法：
如 8.33（ 75d） /28
细度 8.33tex(75d) 由 28根单丝合股而成一、粘胶纤维
1、概述以天然纤维素为原料，经 纤维素磺酸酯 溶液纺制而成。
粘胶纤维的发展：普通型、高湿模量、高强力高伸长、高卷曲、细旦、高吸湿、阻燃、
导电、中空、充气中空、过滤用等。
2、粘胶纤维的品种：
3、粘胶纤维的特点,
较好的吸湿性、透气性和染色性，舒适性强；
湿强低，湿模量低，易起皱、变形；
成本低；
耐磨性差；
缩水率高等。
4、生产原理
生产工艺：
短纤维素 → （蒸煮 → 漂白 → ） 浆粕 → （ 浸渍、压榨、粉碎） 碱纤维素 → （老化、磺化） 纤维素磺酸酯 → （溶解,混合、过滤,熟成、脱泡 → ） 纺丝 → 后处理 →
（上油、洗涤、烘干） → 粘胶纤维一般制备过程：
Cell-OH + NaOH → Cell -ONa + H2O 碱纤维素
Cell-ONa + CS2 → Cell -O-CS2Na 纤维素磺酸酯
Cell-O-CS2Na + H2SO4 → NaHSO 4 + CS2 + Cell-OH 粘胶纤维
4、生产原理
生产工艺,
浆粕 → 浸渍 → 压榨 → 粉碎 → 碱纤维素 → 老化 → 磺化 → 纤维素磺酸酯 → 溶解 → 混合 → 过滤 → 熟成 → 脱泡 → 纺丝 →
后处理（脱硫、洗涤、漂白） → 上油 → 洗涤 → 烘干 → 粘胶纤维一般制备过程：
Cell-OH + NaOH → Cell -ONa + H2O 碱纤维素
Cell-ONa + CS2 → Cell -O-CS2Na 磺化，得到纤维素磺酸酯
Cell-O-CS2Na + H2SO4 → NaHSO 4 + CS2 + Cell-OH 粘胶纤维老化,借助空气的氧化作用，使碱纤维素分子链断裂，聚合度下降，调整粘胶粘度。
熟成,粘胶在放臵过程中发生一系列的化学和物理变化。
5、粘胶纤维的结构
（ 1）形态结构纵向：平直的圆柱体横向：不规则的锯齿状，
不均一，有皮芯结构
皮芯结构：
皮层：结构紧密，结晶度和取向度较高芯层：结构疏松，结晶度和取向度较低
（ 2）化学结构和超分子结构
化学组成,与棉纤维相同，聚合度低
（ 250～ 350）。
超分子结构,部分结晶，结晶度低 30-
40%；结晶部分由折叠链构成；符合缨状结构模型；取向度低，但可随生产过程中拉伸程度的加大而提高。
6、粘胶纤维的主要性质
（ 1）物理机械性能
断裂强度较低，湿强仅为干强 50%～ 60%；
断裂伸长较大，模量低；
弹性回复性能差，耐磨性差。
（ 2）拉伸性能
容易伸长，形变较大。润湿后，更易变形，容易起皱；
可通过生产过程中的拉伸倍数来控制拉伸性能；
（ 3）服用性能
吸湿性好，染色性好，可纺性好，不易产生静电；
湿强低，易伸长，弹性差，塑性大。
（ 4）吸湿性
吸湿性强,RH=65%时，标准回潮率 13%（棉 8.5%）；
吸湿后纤维显著膨化，有明显的厚实和粗糙感，缩水率大；
不易起静电。
（ 5）耐热性能
热塑性纤维，一定条件下，耐热性好于棉。
（ 6）耐日光性
长时间日光照射使强力下降。
对光化学作用的稳定性低于棉。
（ 7）染色性
与棉所用染料类似。
但由于皮芯结构，皮层结构紧密，纺碍染料的吸收与扩散，而芯层结构疏松，对染料吸附量高。
* 低温短时间染色，粘胶纤维得色浅；
* 高温长时间染色，粘胶纤维得色深。
（ 8）化学性能
类似于棉，但比棉活泼。
对酸和氧化剂的敏感性都大于棉；
对碱的稳定性比棉差很多（一般的粘胶纤维不能进行丝光 ）。
7、新品粘胶纤维
（ 1）富强纤维 （ Polynosic波里诺西克纤维 —— 高湿模量）
特点,浆粕质量高；
纺丝成形时高度拉伸；
结晶度高，取向度高；
聚合度高。
性能特点,横截面为圆形，全芯结构干、湿强度高。
较高的弹性回复率，较低的水中溶胀度。
耐碱性较好,可丝光 。
形态稳定，收缩率小，耐穿、耐洗、耐褶皱。
有,原纤化,现象，使纤维产生毛羽、发脆、耐磨性及染色鲜艳度下降。
（ 2） Modal纤维,奥地利 Lenzing公司生产特点：
浆粕及纤维的生产过程对环境污染较小；
纤维的强度和湿模量高；
可在传统染整设备上加工，上染率好，色泽鲜艳明亮；
吸湿性和透气性比棉好；
具有天然的抗皱性和免烫性，易洗涤、存放；
潜在收缩小；
柔软、舒适、细腻、光滑；
防腐性、抗静电性好 。
功能化的 Modal纤维,Modal抗菌纤维
Modal抗紫外线纤维彩色 Modal纤维超细 Modal纤维
（ 3） Lyocell纤维（绿色纤维）,荷兰 AKOZO公司的专利产品。
由英国 Courtailds公司和奥地利 Lenzing公司首先工业化生产。
Lenzing公司的 Lyocell短纤维商品名 Tencel，我国,天丝,。
形态结构,Lyocell纤维的横截面形状呈圆形或近似圆形，表面光滑，外观呈卷曲状；
皮芯结构，皮层很薄,芯层由高度结晶的巨原纤和巨原纤之间的无定形区构成 。
（针叶树木浆制成）
显微镜下 Lyocell纤维的截面
化学结构,Lyocell纤维的化学结构与棉、麻相同；
聚合度一般为 500～ 550，比粘胶纤维
(250～ 300)高。
超分子结构,Lyocell纤维的结晶度、晶体粒子大小和取向度高于其他再生纤维素纤维 。
纤维主要性能
（ 1）物理机械性能：
超过普通粘胶纤维，与棉和合成纤维相媲美；
干、湿强度明显高于棉和其它再生纤维素纤维，干强接近涤纶；但干、湿断裂伸长率均小于粘胶纤维。
湿模量高，尺寸稳定性好，缩水率低。
纤维主要性能
（ 2）其他性能吸湿性接近粘胶纤维，比棉、蚕丝好，但低于羊毛；
染色性能优良（可用直接、活性、还原，常规染色方法）；
易生物降解。 (埋在土中 5个月分解成水和二氧化碳 )；
普通型 Lyocell入水膨胀，织物手感硬挺，易产生折皱和擦伤。
Lyocell入水膨胀后的外观及截面
Lyocell纤维膨润示意图纤维原纤化有利于起绒
（ 3） 有原纤化特征,在受到机械作用时，纤维沿轴向分裂，形成较长的原纤，这种现象称为原纤化现象。
有利,可使织物获得桃皮绒风格；
不利,是使织物产生毛茸茸外观。
二、其他再生纤维素纤维
1.铜氨纤维
纤维的制造：
特点,纤细、柔软，更接近蚕丝；
无皮芯结构，在染液中易膨化，吸色较快。
主要用途：由于原料的限制，工艺复杂，产量低。
柔软纤细，光泽柔和，常用作高档丝织或针织物。
2.醋酯纤维有二醋酯纤维（二醋纤）和三醋酯纤维
（三醋纤）之分。
特点,外表比粘胶纤维光滑，光泽更接近蚕丝。
吸湿性比粘胶差，标准回潮率 6.5%（亲水性 -OH被乙酰化）
热塑性，受热软化，高温熨烫不当会熔融或发粘。
在水中膨化很小，一般纤维素纤维染色的染料难上染，只能用分散染料染色。
2.醋酯纤维
主要用途：
吸湿较低，不易污染，洗涤容易；
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。
3.甲壳素纤维 —— 动物纤维素纤维
原料 来源于甲壳类动物的壳，甲壳素纤维的废弃物可降解，是绿色纤维。
化学结构 类似植物纤维素，是 β － 1,4 －甙键结构的 N－乙酰基－ D －葡萄糖胺 残基的高分子。
甲壳质和纤维素的化学结构式比较
生产过程,
虾、蟹等甲壳 → 粉碎、干燥、化学处理和生化处理（脱灰、去蛋白质） → 甲壳质粉末（壳聚糖） → 溶于适当溶剂以湿法纺丝 → 甲壳素纤维。
特点,
纯纺较困难，适合混纺；
分子上有大量的 -OH和 -NH2,吸湿性好（平衡回潮率 12-16%）；
染色性优良，可用多种染料染色，色泽鲜艳；
有好的生物医学特性，是理想的医用高分子材料。
１,棉纤维的形态结构棉花 晾晒（或烘干） 籽棉 轧花（除棉籽及杂质） 皮棉
棉纤维,在显微镜下，纵向呈扁平带状，有天然扭曲；截面呈腰子形或耳形，中间有胞腔。
棉纤维表面棉纤维的横截 面
棉纤维的形态结构模型
(1)表皮层,
组成：蜡质、脂肪和果胶
(2)初生胞壁 （初生层）：
P层，在表皮层内侧，由网状原纤组成,组成：纤维素、杂质（果胶、油蜡）
(3)次生胞壁,
S层，在初生胞壁的里侧，
棉纤维主体部分，每日生长一层，
有 25～ 40层。与纤维轴有 20～ 30o
的螺旋倾角，有的左旋，有的右旋，
相邻两层相反,由外到里,S1、
S2…
(4)胞腔,
组成：蛋白质、矿物盐以及色素
2.棉纤维的组成纤维素 94.0%；蜡状物 0.6%；果胶 0.9%......
蜡状物和果胶：（ 1） 保护作用，减轻外界条件对次生胞壁的损害；（ 2）润滑作用，是棉纤维具有良好纺纱性能的原因之一；（ 3）影响棉纤维的润湿性和染色性，染整加工时去除。
3.棉纤维的形态、尺寸
（陆地棉、海岛棉、亚洲棉）
宽度 12-20μm,长度 13-70mm（多数 25-35mm）；
密度 1.54~1.56；
线密度 1.1~2.2dtex；
二．彩色棉纤维的形态结构及性能
（基因工程）
形态结构,与本色棉纤维相似
性能：
彩棉的色彩主要分布在纤维次生胞壁内品种,褐色棉、棕棉、绿棉目前存在问题：变色、褪色、掉色、沾色；
日晒牢度差；
加工时颜色受损，难以补救；
加工条件苛刻；
彩色棉与白棉主要物理性能比较三,麻纤维的形态结构
,软质纤维,,苎麻、亚麻、黄麻、大麻等，这类纤维质地柔软，适宜纺织加工；
,硬质纤维,,剑麻、蕉麻，这类纤维比较粗硬，刚性强
，纤维长，强度高，伸长小，耐海水浸蚀，不易霉变，适合制作绳缆，织制包装用布或粗麻袋。
苎麻和亚麻纤维的纵截面和横截面
１,麻纤维的表观形态单根麻纤维,
为厚壁、两端封闭、内有狭窄胞腔的长细胞；
纵向,有竖纹,横节,无卷曲；
截面,呈椭圆形或多角形，有胞腔；
不同麻纤维的形态有所不同：
苎麻品质最好，亚麻、大麻可做服用纤维；
长宽比：分别为 >2000,>1000,1000
２,麻纤维的化学组成组成与棉纤维相似；
主要成分为纤维素，但纤维素含量较低；
含有较多的共生物，如半纤维素，果胶和木质素。
３,麻纤维与纺织品麻纤维制品，纤维刚性强，易使人感到剌痒；
但具有 凉爽,透气 的特性，是优良的夏季服装面料。
四．竹纤维的形态结构及性能
１,竹浆（粘胶）纤维,—— 再生纤维素纤维，利用竹浆采用粘胶纺丝工艺生产；
２,天然竹纤维 —— 天然纤维素纤维将竹材通过前处理、分解、成型和后处理工序，去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，直接提取。
纵向,纵向有沟槽和裂缝，横向还有 枝节,无天然卷曲 。
横截面,扁平状，中间有空洞。
特点,轻质挺括，吸湿导湿性强、透气舒适,抗菌、防臭 。
第二节 纤维素的分子链结构和链间结构纤维素的分子链结构：
一级结构，包括近程结构或一次结构、远程结构或二次结构纤维素的链间结构：
二级结构（聚集态结构、超分子结构）
一,纤维素大分子的近程结构
１,纤维素大分子的化学分子式和结构式
元素组成,C,H,O
分子式,（ C6H10O5） n ； （ 棉、麻 n=2000以上，粘胶纤维 250～ 500）
分子结构：
β － D－葡萄糖剩基以 1,4-甙键联结而成。
结构特点：
（ 1）相邻葡萄糖剩基相互扭转 180o，大分子 对称性 良好,结构规整,
有较好的 结晶 性能。
（ 2）每个葡萄糖环上有 3个 自由－ OH,具有一般醇羟基的性质。
（ 3）分子中的－ OH可以形成 氢键 。
（ 4） 大分子两末端基性质不同：
一端第 1个碳原子上为甙羟基 。 当葡萄糖环开链时,其变为醛基而具还原性,故甙羟基具有潜在的还原性,有隐性醛基之称；
另一端的第 4个碳原子上的仲醇羟基不具有还原性 。
* 一端有还原性的隐性醛基,另一端没有,故整个大分子具有极性 并呈现出方向性 。
二、纤维素大分子的远程结构葡萄糖剩基的构象为椅式构象，三个－ OH均为平伏键。
三．纤维素的聚集态结构纤维素纤维具有两相结构，既有结晶区又有无定形区（非晶区）。
1.纤维素大分子的结晶结构
1.纤维素大分子的结晶结构天然棉纤维的 X射线衍射图：
,并非是完全模糊不清的阴影，也不是明暗相间的同心圆；
而是既有模糊阴影，又有干涉弧或点存在,
说明：天然纤维素纤维并不是完全无定形的,而是有晶体存在；
多种晶型：天然纤维素晶型为纤维素 Ⅰ ；
在不同条件下可以转换成纤维素 Ⅱ 和纤维素 Ⅲ 等。
结晶度（结晶部分在整体纤维中的含量）
天然棉纤维 70%
丝光棉纤维 50%
天然麻 90%
天然纤维素纤维：晶体在自然生长过程中形成一定的取向度，
晶体长轴与纤维轴的夹角称为螺旋角，螺旋角愈小，取向度愈高棉纤维次生胞壁：螺旋角约为 20° ～ 35° 左右；
麻纤维：螺旋角平均约为 6° 。
2.纤维素的微细纤维结构
1nm 3.5nm*2nm
亚 -原微细纤维（与纤维素单位晶胞的大小一致） 原微细纤维
25*30nm
微细纤维
3.纤维素聚集态结构模型缨状胶束模型 缨状原纤模型共同点：
存在结晶部分和无定形部分（两相结构），两者无严格的界面。
结晶部分和无定形部分是由分子链贯穿在一起的。
不同点：
缨状原纤结晶区较长，而缨状胶束结晶区较短；
缨状原纤中纤维大分子排列更紧密而有序；
第三节 纤维素纤维的物理性质一、吸湿性
吸湿性好，回潮率 8%；
-OH易吸附 H2O分子，并与之形成氢键结合；
吸湿主要在无定型区和晶区表面；
吸附的水分为 结合水 （放热，使纤维素发生溶胀）,游离水 （无热效应，不能使纤维素发生溶胀）；
棉纤维湿态强度高于干态，粘胶纤维相反；
吸湿后电阻迅速下降。
二、纤维素纤维的溶胀与溶解
1.溶胀有限溶胀 结晶区间的溶胀：溶剂只到达无定形区和 结晶区表面,X-射线衍射图不生变化结晶区内溶胀：溶剂到达整个无定形区及结晶区,X-射线衍射图变化无限溶胀：不出现新的 X-射线衍射图；溶解，最终形成溶液
溶（胀）剂 —— 极性物质：水，碱溶液（ LiOH,NaOH,KOH、
RbOH,CsOH），（弱、稀）酸，甲醇，乙醇、苯胺、苯甲醚。
溶胀度：纤维素纤维溶胀时 直径 增大 的百分率。
2.溶解
溶解分两步：溶胀和溶解
溶剂：（ 1） 含水溶剂,某些无机酸、碱、盐
（如 72%H2SO4,40～ 42%HCl）,铜氨溶液，铜乙二胺溶液；
（ 2） 非水溶剂,含有机溶剂的体系，
如三氟醋酸，乙基吡啶化氯等。
第四节 纤维素纤维的化学性质
a,纤维和织物加工过程中的化学处理：
漂白、丝光、酸洗、染色、
接枝改性、后整理等
b.化学反应？
降解、水解、氧化、裂解等
2009-7-29
第四节 纤维素纤维的化学性质
两类化学反应：
①与甙键有关的化学反应，如降解；
②与葡萄糖剩基的三个自由羟基有关的化学反应,如氧化、酯化等。
反应程度的不均一性,
①纤维结构不均一；②反应介质的性能，试剂分子的大小和性能
（化学试剂的可及区、可及度。）
一、碱对纤维素的作用
（ A）特点：
纤维素本身对碱稳定（ 相对稳定 —— 如烧碱处理后有氧化剂则不稳定）；
稀烧碱溶液（ 9%以下）使棉纤维发生可逆溶胀；
浓烧碱溶液（ 9%以上）可使棉纤维发生剧烈的不可逆溶胀。（因为浓烧碱溶液可进入无定形区和结晶区，水则只能进入无定形区）。
（ B） 浓 NaOH（ 18%-25%）作用机理：
天然纤维素（ 纤维素 Ⅰ ） 碱纤维素水合纤维素（纤维素 Ⅱ ）
Cell-OH Ⅰ （结晶度 70%）
Cell-OH Ⅱ （结晶度 50%）
生成醇钠：
Cell-OH + NaOH Cell-ONa + H2O
生成加成物：
Cell-OH + NaOH Cell-ONa + H2O
（ C）作用程度：
Na+与纤维素作用 → 大量水分子被带入纤维 → 纤维剧烈溶胀；
碱液浓度提高，纤维溶胀度增大；
浓度达到一定值后，纤维最大溶胀；
继续增大浓度,Na+水化层变薄，纤维溶胀反而减小。
提高温度，不利于溶胀；
其它能使纤维素发生不可逆溶胀的有,LiOH >
NaOH > KOH > RbOH > CsOH
（ D）应用：
烧碱溶液处理：棉布 退浆,煮练 ；
丝光,在对织物施加 张力 的条件下用浓碱处理棉纤维。
（ E）变化,
微结构变化：结晶度下降，取向度提高；
光泽：提高（ 张力 的作用）；
织物尺寸稳定性：提高，内应力消除；
化学反应活性提高，吸附性及对染料吸收提高二、液氨对纤维素的作用
T＜－ 30℃ 氨纤维素 II [C6H10O5(NH3)2]n
T≥ － 30℃ 氨纤维素 I [C6H10O5NH3]n
液氨处理一般在液氨沸点（－ 33.4℃ ）以上进行，以 氨纤维素 I存在。
天然纤维素（纤维素 Ⅰ ） + NH3 氨纤维素 Ⅰ
脱氨 纤维素 Ⅲ （水洗）
纤维变化 结晶度：下降（ 54%）；
光泽：无明显变化；
织物尺寸稳定性：提高；
化学反应活性：提高。
溶胀特点：
可渗透至原纤及结晶区；
溶胀程度较小；
液氨在纤维中扩散速率快，溶胀作用迅速且均匀。
三．铜氨氢氧化物对纤维素纤维的作用 —— 溶解纤维素的溶剂,Cu(OH)2与氨或胺的配位化合物（如铜氨溶液或铜乙二胺溶液）。
铜氨配位离子：
铜乙二胺配位离子：
（ 2） γ 值：每 100个葡萄糖剩基中起反应的 -OH
数目 —— 表示纤维素与铜氨溶液或铜乙二胺溶液的反应程度。
0< γ<300 ；
（ 1）纤维素与铜氨溶液或铜乙二胺溶液起反应的羟基是 2,3位碳原子上的 -OH；
纤维素与铜配合物溶液反应：
铜氨溶液作为纤维素溶剂的特点：
（ 1）铜氨溶液具有较高的溶解能力；
（ 2） 对氧与空气非常敏感,只要有少量氧存在，就会使纤维素降解，聚合度降低，
而且降解速率随温度的升高而急剧增加；
（ 3） 以铜氨溶液测定分子量时要添加阻氧化剂；
（ 4）铜乙二胺溶液对空气不如铜氨溶液敏感；
铜氨人造纤维原理：纤维素铜氨化合物与稀无机酸作用时，可迅速分解，
析出纤维素 。
镉、镍、钴、锌的乙二胺配合物；
酒石酸铁钠溶液不受空气作用。
四．酸对纤维素的作用作用特点,
①酸能催化纤维素分子中的 1,4-甙键，使之断裂。
并与水分子结合形成两个羟基；
②第二步速度较慢；
③浓酸对纤维素的水解为 均相反应,均匀反应得葡萄糖；
④稀酸对纤维素的水解为 非均相反应,反应程度不均一。（先在无定形部分进行，随着反应加深，也可使晶区发生水解，使纤维解体，最终完全水解为葡萄糖。反应先快后慢）
纤维素酸水解的影响因素
（ 1）酸的性质：其他条件相同时,酸性越强，水解速率越快 。（强的无机酸作用最强烈，有机酸作用较缓和，但有例外）
（ 2）酸浓度：浓度较低时，水解速率与浓度几乎成正比；浓度较高时，水解速率比酸浓度增加的速率快。
（ 3）反应温度：酸的浓度恒定，在 20-100℃ 范围内，
温度每升高 10℃,水解速率增加 2-3倍。
（ 4）作用时间：水解程度与作用时间成正比。
酸的作用可使纤维素的聚合度降低，还原性增加；
机械性能下降。
可通过测定聚合度和还原性 判断纤维素损伤的程度。
（ 1） 聚合度：测纤维素铜氨溶液的粘度；
（ 2） 还原性测试：,铜值,法和,碘值,法。
水解纤维素,经酸作用而受到一定程度水解后的纤维素（非均一化合物）。
铜值,100g干燥纤维素能使二价铜还原成一价铜的克数。
Cell-CHO+2CuSO4+2H2O Cell-COOH+Cu2O+2H2SO4
碘值,是指 1g干燥纤维素能还原 0.1N I2溶液的毫升数。
Cell-CHO+I2+2NaOH Cell-COOH+2NaI+H2O
染整加工中：退浆中的碱酸退浆，漂白时的酸洗等
纤维素对酸比较敏感，因此酸处理后必须 洗净,尤其避免带酸干燥； 严格控制 酸处理 T,t,c；尽量采用 温和的条件 。
五．氧化剂对纤维素的作用 — 漂白、染色等
（ 1）氧化反应点,葡萄糖剩基的 C2,C3,C6的三个醇羟基和大分子末端 C1的潜在醛基。
其中 （ a） C6伯羟基被氧化成醛基,或进一步氧化成羧基；
（ b） C2,C3仲羟基被氧化成酮 ； 或 C2-
C3断裂,-OH被 氧化成醛基、环开裂。。。
（ c）末端潜在醛基被氧化成羧基。
（ 2）氧化剂选择性氧化剂：只选择某一位臵某一特定官能团进行作用，而对其他位臵其他官能团无作用。
非选择性氧化剂：任意位臵、任意官能团。
选择性氧化剂有：
NaClO2—— 只将纤维素分子上的醛基氧化成羧基。
OH
NaClO2
HIO4
高碘酸（ HIO4） —— 将 2,3位仲醇基氧化为醛基、开环 。
NO2和 N2O4—— 6位 将伯醇基氧化为羧基 。
NO2
实际情况复杂
（ 3）氧化产物,纤维素经氧化作用后，生成各种氧化产物的混合物，而非均一化合物。
产物为氧化纤维素（若产物醛基含量高、还原性强，则为还原性氧化纤维素）。
（ 4）潜在损伤,纤维素只发生基团的氧化和葡萄糖剩基的破坏，无分子链断裂 —— 强度变化不大 ；
但纤维素铜氨溶液的 粘度却显著下降 —— 经碱处理后便大幅度下降，这种现象称纤维受到,潜在损伤,。（潜在损伤机理,β －分裂 ）
β －分裂 —— 强吸电的 α 碳上连接 H时,β －碳原子上连接的醚键不稳定，在碱作用下断裂。
β －分裂条件 —— ① 碳（ α ）上连接一个电负性较强的基团，并至少含一个氢原子；
②醚键（ -O-）与 β -碳原子 相连；
③碱性条件。
纤维素 在碱性条件下被氧化、在葡萄糖环上形成羰基时，构成了 β -分裂的条件。
β -分裂还可以发生在大分子的其他部位，如：由于形成
-C=O而引起的 β -分裂，导致甙键断裂。
Ⅰ Ⅲ Ⅳ
（ 5）纤维还原性和酸性评价：
衡量还原性可用,铜值,；
衡量酸性可用,亚甲基蓝值,,100g绝对干燥纤维素吸附亚甲基蓝染料（碱性染料）的毫摩尔数。
（ 6）判断纤维漂白后受到的损伤程度,
①测强度 —— 简单、不全面；
②测氧化前后纤维素铜氨或铜乙二铵溶液粘度的变化，潜在损伤会发生 β -分裂，准确。
六、热对纤维素的作用两种情况：
纤维的耐热性（ Td以下）：分子间力削弱，强度降低可恢复
纤维的热稳定性（ Td以上）：聚合度降低、
氧化、水解，不可恢复。
一般，棉纤维的耐热性和热稳定性都较好。
100?C—— 稳定；
>140?C—— 聚合度降低、羰基和羧基增加；
>180?C—— 热裂解增加；
>250?C—— 甙键断裂，产生低分子产物 ；
>400?C—— 芳环化、炭化；
七、光对纤维素的作用
光解作用 （光对化学键的直接破坏，与氧是否存在无关）；
波长 ﹤ 340nm 的光线
（紫外光）可破坏纤维素
光敏作用 （光敏物质、氧、水分同时存在才能使纤维破坏） —— 光敏物质被激发将能量传给 O，使成活性 O，并与水生成 H2O2，使纤维素降解。
某些染料,TiO2,ZnO
八、纤维素的酯化、醚化反应
1.酯化反应
（ 1）纤维素硝酸酯（硝化纤维素）：制造塑料、喷漆、无烟火药，最早的人造纤维；
（ 2）纤维素醋酸酯（醋酸纤维素）：制造人造纤维（二醋酸纤维素和三醋酸纤维素）、电影胶片基,X光片基、绝缘薄膜、
各种塑料。
八、纤维素的酯化、醚化反应
2.醚化反应
（ 1）纤维素乙基醚（乙基纤维素）：制造塑料、清漆、涂料、粘合剂；
（ 2）纤维素羧甲基醚（羧甲基纤维素 CMC）
是用途广泛的 水溶性 高分子，用于纺织浆料、洗衣粉添加剂。
第五节 再生纤维素纤维再生纤维素纤维,以天然纤维素为原料，经化学处理，精制成溶液，在压力下流过纺丝机的喷丝孔，最后凝固成丝条。
主要品种,粘胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维 ；
按照光泽：有光丝、半光丝和无光丝。
表示方法：
如 8.33（ 75d） /28
细度 8.33tex(75d) 由 28根单丝合股而成一、粘胶纤维
1、概述以天然纤维素为原料，经 纤维素磺酸酯 溶液纺制而成。
粘胶纤维的发展：普通型、高湿模量、高强力高伸长、高卷曲、细旦、高吸湿、阻燃、
导电、中空、充气中空、过滤用等。
2、粘胶纤维的品种：
3、粘胶纤维的特点,
较好的吸湿性、透气性和染色性，舒适性强；
湿强低，湿模量低，易起皱、变形；
成本低；
耐磨性差；
缩水率高等。
4、生产原理
生产工艺：
短纤维素 → （蒸煮 → 漂白 → ） 浆粕 → （ 浸渍、压榨、粉碎） 碱纤维素 → （老化、磺化） 纤维素磺酸酯 → （溶解,混合、过滤,熟成、脱泡 → ） 纺丝 → 后处理 →
（上油、洗涤、烘干） → 粘胶纤维一般制备过程：
Cell-OH + NaOH → Cell -ONa + H2O 碱纤维素
Cell-ONa + CS2 → Cell -O-CS2Na 纤维素磺酸酯
Cell-O-CS2Na + H2SO4 → NaHSO 4 + CS2 + Cell-OH 粘胶纤维
4、生产原理
生产工艺,
浆粕 → 浸渍 → 压榨 → 粉碎 → 碱纤维素 → 老化 → 磺化 → 纤维素磺酸酯 → 溶解 → 混合 → 过滤 → 熟成 → 脱泡 → 纺丝 →
后处理（脱硫、洗涤、漂白） → 上油 → 洗涤 → 烘干 → 粘胶纤维一般制备过程：
Cell-OH + NaOH → Cell -ONa + H2O 碱纤维素
Cell-ONa + CS2 → Cell -O-CS2Na 磺化，得到纤维素磺酸酯
Cell-O-CS2Na + H2SO4 → NaHSO 4 + CS2 + Cell-OH 粘胶纤维老化,借助空气的氧化作用，使碱纤维素分子链断裂，聚合度下降，调整粘胶粘度。
熟成,粘胶在放臵过程中发生一系列的化学和物理变化。
5、粘胶纤维的结构
（ 1）形态结构纵向：平直的圆柱体横向：不规则的锯齿状，
不均一，有皮芯结构
皮芯结构：
皮层：结构紧密，结晶度和取向度较高芯层：结构疏松，结晶度和取向度较低
（ 2）化学结构和超分子结构
化学组成,与棉纤维相同，聚合度低
（ 250～ 350）。
超分子结构,部分结晶，结晶度低 30-
40%；结晶部分由折叠链构成；符合缨状结构模型；取向度低，但可随生产过程中拉伸程度的加大而提高。
6、粘胶纤维的主要性质
（ 1）物理机械性能
断裂强度较低，湿强仅为干强 50%～ 60%；
断裂伸长较大，模量低；
弹性回复性能差，耐磨性差。
（ 2）拉伸性能
容易伸长，形变较大。润湿后，更易变形，容易起皱；
可通过生产过程中的拉伸倍数来控制拉伸性能；
（ 3）服用性能
吸湿性好，染色性好，可纺性好，不易产生静电；
湿强低，易伸长，弹性差，塑性大。
（ 4）吸湿性
吸湿性强,RH=65%时，标准回潮率 13%（棉 8.5%）；
吸湿后纤维显著膨化，有明显的厚实和粗糙感，缩水率大；
不易起静电。
（ 5）耐热性能
热塑性纤维，一定条件下，耐热性好于棉。
（ 6）耐日光性
长时间日光照射使强力下降。
对光化学作用的稳定性低于棉。
（ 7）染色性
与棉所用染料类似。
但由于皮芯结构，皮层结构紧密，纺碍染料的吸收与扩散，而芯层结构疏松，对染料吸附量高。
* 低温短时间染色，粘胶纤维得色浅；
* 高温长时间染色，粘胶纤维得色深。
（ 8）化学性能
类似于棉，但比棉活泼。
对酸和氧化剂的敏感性都大于棉；
对碱的稳定性比棉差很多（一般的粘胶纤维不能进行丝光 ）。
7、新品粘胶纤维
（ 1）富强纤维 （ Polynosic波里诺西克纤维 —— 高湿模量）
特点,浆粕质量高；
纺丝成形时高度拉伸；
结晶度高，取向度高；
聚合度高。
性能特点,横截面为圆形，全芯结构干、湿强度高。
较高的弹性回复率，较低的水中溶胀度。
耐碱性较好,可丝光 。
形态稳定，收缩率小，耐穿、耐洗、耐褶皱。
有,原纤化,现象，使纤维产生毛羽、发脆、耐磨性及染色鲜艳度下降。
（ 2） Modal纤维,奥地利 Lenzing公司生产特点：
浆粕及纤维的生产过程对环境污染较小；
纤维的强度和湿模量高；
可在传统染整设备上加工，上染率好，色泽鲜艳明亮；
吸湿性和透气性比棉好；
具有天然的抗皱性和免烫性，易洗涤、存放；
潜在收缩小；
柔软、舒适、细腻、光滑；
防腐性、抗静电性好 。
功能化的 Modal纤维,Modal抗菌纤维
Modal抗紫外线纤维彩色 Modal纤维超细 Modal纤维
（ 3） Lyocell纤维（绿色纤维）,荷兰 AKOZO公司的专利产品。
由英国 Courtailds公司和奥地利 Lenzing公司首先工业化生产。
Lenzing公司的 Lyocell短纤维商品名 Tencel，我国,天丝,。
形态结构,Lyocell纤维的横截面形状呈圆形或近似圆形，表面光滑，外观呈卷曲状；
皮芯结构，皮层很薄,芯层由高度结晶的巨原纤和巨原纤之间的无定形区构成 。
（针叶树木浆制成）
显微镜下 Lyocell纤维的截面
化学结构,Lyocell纤维的化学结构与棉、麻相同；
聚合度一般为 500～ 550，比粘胶纤维
(250～ 300)高。
超分子结构,Lyocell纤维的结晶度、晶体粒子大小和取向度高于其他再生纤维素纤维 。
纤维主要性能
（ 1）物理机械性能：
超过普通粘胶纤维，与棉和合成纤维相媲美；
干、湿强度明显高于棉和其它再生纤维素纤维，干强接近涤纶；但干、湿断裂伸长率均小于粘胶纤维。
湿模量高，尺寸稳定性好，缩水率低。
纤维主要性能
（ 2）其他性能吸湿性接近粘胶纤维，比棉、蚕丝好，但低于羊毛；
染色性能优良（可用直接、活性、还原，常规染色方法）；
易生物降解。 (埋在土中 5个月分解成水和二氧化碳 )；
普通型 Lyocell入水膨胀，织物手感硬挺，易产生折皱和擦伤。
Lyocell入水膨胀后的外观及截面
Lyocell纤维膨润示意图纤维原纤化有利于起绒
（ 3） 有原纤化特征,在受到机械作用时，纤维沿轴向分裂，形成较长的原纤，这种现象称为原纤化现象。
有利,可使织物获得桃皮绒风格；
不利,是使织物产生毛茸茸外观。
二、其他再生纤维素纤维
1.铜氨纤维
纤维的制造：
特点,纤细、柔软，更接近蚕丝；
无皮芯结构，在染液中易膨化，吸色较快。
主要用途：由于原料的限制，工艺复杂，产量低。
柔软纤细，光泽柔和，常用作高档丝织或针织物。
2.醋酯纤维有二醋酯纤维（二醋纤）和三醋酯纤维
（三醋纤）之分。
特点,外表比粘胶纤维光滑，光泽更接近蚕丝。
吸湿性比粘胶差，标准回潮率 6.5%（亲水性 -OH被乙酰化）
热塑性，受热软化，高温熨烫不当会熔融或发粘。
在水中膨化很小，一般纤维素纤维染色的染料难上染，只能用分散染料染色。
2.醋酯纤维
主要用途：
吸湿较低，不易污染，洗涤容易；
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。
3.甲壳素纤维 —— 动物纤维素纤维
原料 来源于甲壳类动物的壳，甲壳素纤维的废弃物可降解，是绿色纤维。
化学结构 类似植物纤维素，是 β － 1,4 －甙键结构的 N－乙酰基－ D －葡萄糖胺 残基的高分子。
甲壳质和纤维素的化学结构式比较
生产过程,
虾、蟹等甲壳 → 粉碎、干燥、化学处理和生化处理（脱灰、去蛋白质） → 甲壳质粉末（壳聚糖） → 溶于适当溶剂以湿法纺丝 → 甲壳素纤维。
特点,
纯纺较困难，适合混纺；
分子上有大量的 -OH和 -NH2,吸湿性好（平衡回潮率 12-16%）；
染色性优良，可用多种染料染色，色泽鲜艳；
有好的生物医学特性，是理想的医用高分子材料。
