【染整概論】第一二章紡織原料

1、 使用教材：使用教材： 主主 教教 材：染整概論（第二版）材：染整概論（第二版） 蔡再生蔡再生 中國紡織出版社中國紡織出版社 輔助教材：染整工藝學教程輔助教材：染整工藝學教程( (第一分冊閻克路第一分冊閻克路) ) 染整工藝學教程染整工藝學教程( (第二分冊趙濤第二分冊趙濤) ) 中國紡織出版社中國紡織出版社 l染整在紡織工業(yè)中的地位和作用染整在紡織工業(yè)中的地位和作用l染整加工基本工序及印染產(chǎn)品染整加工基本工序及印染產(chǎn)品l染整加工的基本概念染整加工的基本概念第一章第一章 緒論緒論纖維（纖維（cotton）紗線（紗線（yarn）織造（織造（weaving） 染整染整(dyeing and fin

2、ishing)由纖維到成衣的關(guān)鍵步驟之一由纖維到成衣的關(guān)鍵步驟之一坯布（坯布（grey fabric）絕大部分絕大部分坯坯布布G Gr ra ay y G Go oo od ds s紗紗線線Y Ya ar rn n纖纖維維f fi ib be er r紡紡紗紗S Sp pi in n織織造造W We ea av ve e染整在紡織工業(yè)中的地位和作用染整在紡織工業(yè)中的地位和作用印染布印染布 Fabric Fabric染染整整加加工工D Dy ye ei in ng g a an nd d F Fi in ni is sh hi in ng g染染整整加加工工在在紡紡織織原原料料和和紡紡織織成成品

3、品之之間間起起著著重重要要的的紐紐帶帶作作用用是是紡紡織織品品深深加加工工、精精加加工工和和提提高高附附加加價價值值的的關(guān)關(guān)鍵鍵產(chǎn)業(yè)用產(chǎn)業(yè)用服服 裝裝裝飾品裝飾品床上用品床上用品民用民用工業(yè)用布工業(yè)用布農(nóng)業(yè)用布農(nóng)業(yè)用布國防用布國防用布坯布坯布練漂練漂整理整理普通布普通布特種布：防水、防火、抗菌、抗靜電特種布：防水、防火、抗菌、抗靜電坯布坯布練漂練漂整理整理坯布坯布練漂練漂整理整理Scouring and bleachingDyeing PrintingFinishingl染整加工的對象染整加工的對象(object)l染整加工的目的染整加工的目的(purpose)l染整加工的方法染整加工的方法(

4、method)l染整加工的工具染整加工的工具(equipment)棉 毛 滌綸高分子高分子高分子物理高分子物理高分子化學高分子化學纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊功能：防水 防油 阻燃 抗菌 物理方法：濕、熱、拉力、壓力、摩擦力物理方法：濕、熱、拉力、壓力、摩擦力 化學方法：化學方法：酸、堿、氧化劑、酸、堿、氧化劑、 還原劑還原劑 、染料、表面活性劑、染料、表面活性劑 l按用途分類按用途分類l練漂設(shè)備練漂設(shè)備l染色設(shè)備染色設(shè)備l印花設(shè)備印花設(shè)備l整理設(shè)備整理設(shè)備l按操作方式分類按操作方式分類l連續(xù)連續(xù)l間歇間歇l按織物狀態(tài)分類按織物狀態(tài)分類l 平幅平幅l 繩狀繩狀印染設(shè)備印染設(shè)備染整染整概

5、論概論整理印花染色練漂紡織原料紡織原料第一節(jié)第一節(jié) 緒論緒論第二節(jié)第二節(jié) 纖維素纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)纖維素纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì) 第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)蛋白質(zhì)纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 合成纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)合成纖維的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì) 緒論緒論一、紡織纖維的特征一、紡織纖維的特征二、紡織纖維的來源及分類二、紡織纖維的來源及分類l分子組成：線形高分子化合物為主分子組成：線形高分子化合物為主l長度：長度：1010毫米以上毫米以上 棉棉 25-4525-45毫米毫米 短纖維短纖維毛毛 50-15050-150毫米毫米 中等長度纖維中等長度纖維蠶絲蠶絲 6 61010

6、5 5 長絲長絲l細度：細度： 棉棉 18-25 18-25 微米微米 毛毛 18-60 18-60 微米微米 l機械性能：強度、延伸性、柔軟性、彈性機械性能：強度、延伸性、柔軟性、彈性l物理性能：吸濕性、透氣性、導熱性物理性能：吸濕性、透氣性、導熱性l化學性能：染色性、化學穩(wěn)定性化學性能：染色性、化學穩(wěn)定性植物纖維植物纖維動物纖維動物纖維合成纖維合成纖維人造纖維人造纖維天然纖維天然纖維化學纖維化學纖維纖維素纖維纖維素纖維蛋白質(zhì)纖維蛋白質(zhì)纖維再生纖維再生纖維紡紡 織織 纖纖 維維來自于植物的果實、韌皮或葉來自于植物的果實、韌皮或葉棉棉cotton苧麻苧麻ramie亞麻亞麻flax黃麻黃麻jut

7、e大麻大麻hemp苧麻苧麻亞麻亞麻來自于動物的皮毛或分泌物來自于動物的皮毛或分泌物羊毛羊毛woolwool兔毛兔毛rabbit hairrabbit hair駱駝毛駱駝毛camels haircamels hair馬海毛馬海毛mohairmohair桑蠶絲桑蠶絲silksilk柞蠶絲柞蠶絲tussah silktussah silk以天然高分子物質(zhì)為原料，經(jīng)過一以天然高分子物質(zhì)為原料，經(jīng)過一定的化學加工制成定的化學加工制成粘膠纖維粘膠纖維 rayonrayon銅氨纖維銅氨纖維 copper rayoncopper rayon醋酯纖維醋酯纖維 acetate rayonacetate rayon

8、天絲天絲 TencelTencel、lyocelllyocell以簡單的化合物為原料，用有以簡單的化合物為原料，用有機合成的方法制得高分子物，再經(jīng)機合成的方法制得高分子物，再經(jīng)紡絲加工而成紡絲加工而成滌綸滌綸polyester fiberpolyester fiber錦綸錦綸polyamide fiberpolyamide fiber腈綸腈綸polyacrylic fiberpolyacrylic fiber 丙綸丙綸 維綸維綸 芳綸芳綸 氨綸氨綸cotton bast fiber rayon tencel bamboo纖纖維維的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與性性能能化學性能機械性能物理性能性能熱熱性性能能吸

9、吸濕濕性性能能模模量量延延伸伸度度強強度度屈屈服服點點彈彈性性氧氧化化劑劑酸酸堿堿還還原原劑劑超分子結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)大分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一、形態(tài)結(jié)構(gòu)一、形態(tài)結(jié)構(gòu)二、組成二、組成三、超分子結(jié)構(gòu)三、超分子結(jié)構(gòu)四、四、機械性能機械性能五、五、物理性能物理性能六、六、化學性能化學性能1. 1. 棉纖維的橫截面：棉纖維的橫截面：初生胞壁初生胞壁次生胞壁次生胞壁胞腔胞腔較薄的初生胞壁較薄的初生胞壁較厚的次生胞壁較厚的次生胞壁（棉纖維主體棉纖維主體）中空的胞腔中空的胞腔腰子形或耳狀腰子形或耳狀扁平帶狀，有天然扭曲扁平帶狀，有天然扭曲 縱向：光滑、平直的圓柱體縱向：光滑、平直的圓柱體 橫向：橫向： 不規(guī)則的鋸齒形不規(guī)則

10、的鋸齒形普通粘膠纖維截面普通粘膠纖維截面富強纖維截面富強纖維截面纖維素共生物纖維素共生物or 纖維素衍生物纖維素衍生物 主體：纖維素主體：纖維素l棉纖維的分子結(jié)構(gòu)式棉纖維的分子結(jié)構(gòu)式- 動畫演示動畫演示元素組成：元素組成：C、H、O分子式：（分子式：（C6H10O5）n纖維素是由纖維素是由-d-d-葡萄糖?；咸烟鞘；舜艘员舜艘?-41-4甙鍵甙鍵相聯(lián)結(jié)而相聯(lián)結(jié)而 成的線型大分子。成的線型大分子。OOOOOOOHOHOHOHOHOHOHOHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OHHHHHHHHOHHHHOHHHHHHHn2212345614重復單元重復單元l纖維素大分子結(jié)構(gòu)特征纖維素大分

11、子結(jié)構(gòu)特征由由 -d-d-葡萄糖剩基通過葡萄糖?；ㄟ^1,4-1,4-甙鍵連接而成。甙鍵連接而成。在晶區(qū)，在晶區(qū)，相鄰葡萄糖環(huán)倒置相鄰葡萄糖環(huán)倒置。含有大量羥基含有大量羥基聚合度聚合度棉棉 麻麻 粘膠粘膠 2000 2000 2000 250-5002000 250-500OOOOOOOHOHOHOHOHOHOHOHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OHHHHHHHHOHHHHOHHHHHHHn2212345614l棉纖維的超分子結(jié)構(gòu)棉纖維的超分子結(jié)構(gòu) 棉纖維的超分子結(jié)構(gòu)即微結(jié)構(gòu)，實質(zhì)指次棉纖維的超分子結(jié)構(gòu)即微結(jié)構(gòu)，實質(zhì)指次生胞壁中纖維素分子相互排列的情況。生胞壁中纖維素分子相互排列的情

12、況。 （1） 結(jié)晶度結(jié)晶度(crystallinity)(crystallinity) ： 麻麻 棉棉 粘膠粘膠70 -90%70 -90% 70% 70% 40% 40%（2 2）取向度取向度 (orientation)(orientation)： 麻麻 棉棉 粘膠粘膠 6-86-8 20-35 20-35 34 34123分子鏈軸分子鏈軸取向軸取向軸 1-完全取向，完全取向， = 0，f (取向度或取向因子）取向度或取向因子）=12-無規(guī)取向，無規(guī)取向， = 54.5，f (取向度或取向因子）取向度或取向因子）= 03-垂直取向，垂直取向， = 90，f (取向度或取向因子）取向度或取向因

13、子）= 1/2 取向角，取向角， 分子鏈主軸與取向軸之間的夾角分子鏈主軸與取向軸之間的夾角b斷裂強度斷裂強度斷裂強度及斷裂延伸度斷裂強度及斷裂延伸度(break strength and elongation at break)棉棉亞麻亞麻粘膠粘膠應應力力應應 變變纖維素纖維的應力纖維素纖維的應力-應變曲線應變曲線斷裂強度斷裂強度斷裂延伸度斷裂延伸度麻麻 棉棉 粘膠粘膠麻麻 棉棉 粘膠粘膠斷裂延伸度斷裂延伸度麻：麻：棉：棉：粘膠：粘膠：硬、脆硬、脆韌性較大韌性較大較軟弱，易變形較軟弱，易變形adcadbc斷裂強度斷裂強度棉棉亞麻亞麻粘膠粘膠應應力力應應 變變纖維素纖維的應力纖維素纖維的應力-應

14、變曲線應變曲線斷裂強度斷裂強度斷裂延伸度斷裂延伸度麻麻（90%） 棉棉（70 % ） 粘膠粘膠（40%）麻麻 棉棉 粘膠粘膠斷裂延伸度斷裂延伸度原因：原因：結(jié)晶度：結(jié)晶度：取向度：取向度：麻麻 棉棉 粘膠粘膠麻麻 棉棉 粘膠粘膠聚合度：聚合度：麻麻 、棉、棉 粘膠粘膠 ：纖維內(nèi)水分重量與未經(jīng)烘干纖維重量之比的百分數(shù)。纖維內(nèi)水分重量與未經(jīng)烘干纖維重量之比的百分數(shù)。吸濕量的表示方法：回潮率（吸濕量的表示方法：回潮率（moisture regain)、 含水率含水率 (water content)RG0-GG100% G0：未經(jīng)烘干纖維的重量；：未經(jīng)烘干纖維的重量； G：絕對干燥纖維的重量：絕對干燥

15、纖維的重量 ：纖維內(nèi)所含水分重量與絕對纖維重量之比的百分數(shù)。纖維內(nèi)所含水分重量與絕對纖維重量之比的百分數(shù)?；爻甭驶爻甭剩≧ R）含水率含水率（M M）MG0-GG0100%1、吸濕性、吸濕性（hygroscopicity)纖維素纖維素H2OH2OH2O直接吸附直接吸附H2OH2OH2OH2OH2OH2O 間接吸附間接吸附 吸濕主要發(fā)生在纖維的吸濕主要發(fā)生在纖維的無定形區(qū)及晶區(qū)的表面無定形區(qū)及晶區(qū)的表面標準回潮率：標準回潮率： 棉：棉：7 8% 粘膠：粘膠：12 13% (溫度：溫度：20，相對，相對 濕度：濕度：65%，1個大氣壓個大氣壓國內(nèi)）國內(nèi)）吸濕中心：吸濕中心：親水性羥基親水性羥基2、

16、溶脹、溶脹v纖維在吸濕的同時伴隨著體積的增大的現(xiàn)象，稱之纖維在吸濕的同時伴隨著體積的增大的現(xiàn)象，稱之v溶脹主要發(fā)生在纖維的無定形區(qū)溶脹主要發(fā)生在纖維的無定形區(qū)v溶脹具有異向性。溶脹具有異向性。溶脹后的纖維溶脹后的纖維VDL原來的纖維原來的纖維ADVL L1、纖維素纖維化學反應的特征、纖維素纖維化學反應的特征OOOOOOOHOHOHOHOHOHOHOHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OHHHHHHHHOHHHHOHHHHHHHn22123456 分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)： a 聯(lián)結(jié)葡萄糖?；倪版I聯(lián)結(jié)葡萄糖?；倪版I b 葡萄糖?；系娜齻€自由羥基葡萄糖剩基上的三個自由羥基超分子結(jié)構(gòu)：超分子結(jié)

17、構(gòu)： 化學反應的不均一性化學反應的不均一性14236C2-OH、C3-OH 仲羥基仲羥基C6-OH 伯羥基伯羥基1-4甙鍵甙鍵吸附、氧化、酯化、吸附、氧化、酯化、醚化、交聯(lián)、接枝醚化、交聯(lián)、接枝. .2、酸的作用、酸的作用 對纖維素分子中的對纖維素分子中的甙鍵的水解甙鍵的水解起催化作用，導起催化作用，導致纖維素致纖維素聚合度降低聚合度降低，纖維，纖維強度下降強度下降。OHOOOH+OC H2O HO HO HHC H2O HHHO HO HHHHHO HO HHHC H2O HHO HO HC H2O HOOOOHOHHH+H O HHHO HO HHHC H2O HHO HO HC H2O

18、HOOOHO HCOH+O HH+H+HHHH意義：染整加工中要盡量避免使用酸！意義：染整加工中要盡量避免使用酸！ 纖維素對堿有較高的穩(wěn)定性！3、堿對纖維素的作用、堿對纖維素的作用意義：染整加工常在堿性條件下進行，如意義：染整加工常在堿性條件下進行，如退漿、精煉（稀燒堿）退漿、精煉（稀燒堿）絲光絲光 （濃燒堿）（濃燒堿） 變化變化染色染色注意：注意：在空氣存在下，會發(fā)生堿氧化損傷！在空氣存在下，會發(fā)生堿氧化損傷！堿纖維素堿纖維素可逆可逆可逆可逆4、氧化劑的作用、氧化劑的作用OHHHHOHOHHCH2OHOO123456654321OOCH2OHHOHOHHHHHOCHOCOOHOHHHHOHO

19、HHOO123456OHHHOHHOO123456OO654321OOHOHHHHOCH2OHO654321OOHOHHHOCH2OHOCH2OHOHHOHHOO123456OCCOOCCO654321OOHHHOCH2OHHH或或或或非均一反應，主要發(fā)生在纖維無定形區(qū)和晶區(qū)表面。非均一反應，主要發(fā)生在纖維無定形區(qū)和晶區(qū)表面。氧化產(chǎn)物不單一、氧化產(chǎn)物不單一、混合物混合物OCCO654321OOHHHOC H2OHHH氧化纖維素氧化纖維素降解降解不降解不降解聚合度下降聚合度下降強度下降強度下降聚合度不下降聚合度不下降強度不下降強度不下降5 . 其他其他v一般酯化、醚化反應一般酯化、醚化反應醋酯纖

20、維醋酯纖維活性染料染色活性染料染色防皺整理防皺整理. . . . .v光氧化反應光氧化反應v霉菌降解霉菌降解v. . . . . 第三第三 節(jié)節(jié) 蛋白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蛋白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)羊毛羊毛wool兔毛兔毛 rabbit hair駱駝毛駱駝毛 camels hair馬海毛馬海毛 mohair蠶絲蠶絲 silk再生植物蛋再生植物蛋白質(zhì)纖維白質(zhì)纖維再生動物蛋再生動物蛋白質(zhì)纖維白質(zhì)纖維天然蛋白天然蛋白質(zhì)纖維質(zhì)纖維再生蛋白質(zhì)再生蛋白質(zhì)纖維纖維蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 纖纖 維維三三 、蠶絲的結(jié)構(gòu)、蠶絲的結(jié)構(gòu)和性能和性能二、羊毛的二、羊毛的結(jié)構(gòu)和性能結(jié)構(gòu)和性能一、蛋白一、蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)質(zhì)的基礎(chǔ)知識知識基本

21、組成：基本組成：氨基酸氨基酸H2NCHCOOHR 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)protein 水解水解 氨基酸氨基酸（-氨基酸）氨基酸）Amino acid一一 、蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)知識、蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)知識1、 化學組成及分子結(jié)構(gòu)概況化學組成及分子結(jié)構(gòu)概況 元素組成：元素組成：C、H、O、N S、P（少量）（少量）NHCHCHNCHCNHCHCHNCHCR1OR2OR3ORO 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 酰胺鍵酰胺鍵=肽鍵肽鍵側(cè)鏈：側(cè)鏈：主鏈上的分支主鏈上的分支氨基酸殘基氨基酸殘基 重復單元重復單元 肽鍵肽鍵：蛋白質(zhì)分子中的酰胺鍵：蛋白質(zhì)分子中的酰胺鍵肽、二肽、多肽：肽、二肽、多肽：主鏈：主鏈：由肽鍵所連接的長鏈大分子鏈由肽鍵

22、所連接的長鏈大分子鏈分子間力分子間力 a-離子鍵離子鍵 b-氫鍵氫鍵c-疏水鍵疏水鍵d-范德華力范德華力e-二硫鍵二硫鍵 b c c d e2、蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)、蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì) H3NPCOOHH+H+H+H+H3NH2NPPCOO-COO-+P代表肽鏈多肽鏈多肽鏈等電點等電點(Isoelectric point) ： 蛋白質(zhì)上正負電荷數(shù)相等時溶液的蛋白質(zhì)上正負電荷數(shù)相等時溶液的pH值值 羊羊 毛：毛：4.2-4.8 桑蠶絲：桑蠶絲：3.5-5.2u 兩性兩性 amphoteric property 酸堿性基團酸堿性基團: -NH2 、 -COOH. 酸堿性條件下的電離平衡酸堿性條件下的電離

23、平衡二、羊毛和蠶絲的結(jié)構(gòu)二、羊毛和蠶絲的結(jié)構(gòu)羊毛纖維特點羊毛纖維特點光澤柔和光澤柔和富有彈性富有彈性耐磨耐磨良好的吸濕性良好的吸濕性良好的保溫性良好的保溫性毛發(fā)纖維的品種毛發(fā)纖維的品種綿羊毛綿羊毛 ：細羊毛、粗羊毛：細羊毛、粗羊毛山羊絨山羊絨其他：駱駝毛、兔毛其他：駱駝毛、兔毛1、特點、特點http:/ silk： 桑蠶絲桑蠶絲野蠶絲野蠶絲Wild silk ： 柞蠶絲柞蠶絲 蓖麻蠶絲蓖麻蠶絲 木薯蠶絲木薯蠶絲蠶絲的特點蠶絲的特點明亮的光澤明亮的光澤平滑和柔軟的手感平滑和柔軟的手感較好的吸濕性較好的吸濕性輕盈的外觀輕盈的外觀(1)羊毛羊毛2、形態(tài)結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)外外內(nèi)內(nèi)鱗片層鱗片層(Scale

24、layer) 皮質(zhì)層皮質(zhì)層(Cortex layer)髓質(zhì)層髓質(zhì)層(Cortex layer)：細羊毛細羊毛無無鱗片層鱗片層皮質(zhì)層皮質(zhì)層鱗片層鱗片層(Scale layer) 扁平形角質(zhì)細胞組成，保護羊毛內(nèi)層組織扁平形角質(zhì)細胞組成，保護羊毛內(nèi)層組織鱗片具有方向性鱗片具有方向性約占羊毛總重量的約占羊毛總重量的10%羊毛鱗片的結(jié)構(gòu)羊毛鱗片的結(jié)構(gòu)皮質(zhì)層皮質(zhì)層(Cortex layer) 皮質(zhì)細胞（皮質(zhì)細胞（O-、P-） 細羊毛：細羊毛：雙邊結(jié)構(gòu)雙邊結(jié)構(gòu)（double side structure) 羊毛主體，決定羊毛性能羊毛主體，決定羊毛性能羊毛鱗片的結(jié)構(gòu)羊毛鱗片的結(jié)構(gòu)鱗片層鱗片層皮質(zhì)層皮質(zhì)層（細）

25、羊毛雙邊結(jié)構(gòu)（細）羊毛雙邊結(jié)構(gòu)髓質(zhì)層髓質(zhì)層(Cortex layer)各種形狀的髓質(zhì)各種形狀的髓質(zhì)1-死毛的髓層；死毛的髓層；2-有髓毛的髓層；有髓毛的髓層；3-兩型毛的髓層；兩型毛的髓層；4、5、6、7-無髓毛無髓毛(2) 蠶絲蠶絲橫向橫向：縱向縱向：橫向橫向:縱向：縱向：光滑、均勻的棒狀光滑、均勻的棒狀桑蠶絲桑蠶絲銳角三角形或楔形銳角三角形或楔形有一定的卷曲和條紋有一定的卷曲和條紋柞蠶絲柞蠶絲鈍三角形鈍三角形生絲生絲絲膠（絲膠（Sericin） ：單絲的主體單絲的主體絲膠絲膠絲素絲素絲素（絲素（ Fibroin ）：）：親水性較大，起粘結(jié)作用親水性較大，起粘結(jié)作用脫膠去除脫膠去除- -氨基

26、酸氨基酸主要氨基酸組成：主要氨基酸組成： 谷氨酸（二羧基氨基酸）：谷氨酸（二羧基氨基酸）：-COOH-COOH 二氨基氨基酸：二氨基氨基酸：-NH-NH2 2 胱氨酸胱氨酸（-S-S-S-S-）：）：鱗片層鱗片層 皮質(zhì)層皮質(zhì)層 髓質(zhì)層髓質(zhì)層近程結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu)3、分子鏈結(jié)構(gòu)及鏈間結(jié)構(gòu)、分子鏈結(jié)構(gòu)及鏈間結(jié)構(gòu)(1)羊毛羊毛- -螺旋構(gòu)象螺旋構(gòu)象 遠程結(jié)構(gòu)遠程結(jié)構(gòu)注：只存在于約注：只存在于約50%50%的低硫蛋白質(zhì)多肽鏈的低硫蛋白質(zhì)多肽鏈 中，高硫蛋白的多肽鏈為無規(guī)則卷曲。中，高硫蛋白的多肽鏈為無規(guī)則卷曲。 聚集態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)鱗片層鱗片層皮質(zhì)層皮質(zhì)層絲素：絲素： a 側(cè)基小的氨基酸殘基含量高側(cè)基小的氨

27、基酸殘基含量高 b 含羥基氨基酸較多含羥基氨基酸較多 含含S甚少甚少 絲素絲素絲膠絲膠H2NCHCOOHRR：-H、- CH3R：- CH 2OH(2) 蠶絲蠶絲近程結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu)遠程結(jié)構(gòu)遠程結(jié)構(gòu)SilkSilk : : 無規(guī)線團、無規(guī)線團、- -螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu) Silk:Silk: 反平行反平行折疊結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu) 聚集態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1、機械性能、機械性能屈服點明顯屈服點明顯 屈服應力：屈服應力： 蠶絲蠶絲 羊毛羊毛 斷裂強度：斷裂強度： 蠶絲蠶絲 羊毛羊毛 斷裂延伸度：羊毛斷裂延伸度：羊毛 蠶絲蠶絲 彈性：彈性： 羊毛羊毛 蠶絲蠶絲羊毛的彈性回復性能優(yōu)良羊毛的彈性回復性能優(yōu)良 三、羊毛和蠶絲

28、的性能三、羊毛和蠶絲的性能羊毛：結(jié)晶度羊毛：結(jié)晶度 20%蠶絲：結(jié)晶度約蠶絲：結(jié)晶度約50%、取向度高、取向度高 過縮過縮 overshrinkovershrink暫時定形暫時定形 Temporal Temporal settingsetting永久定形永久定形 Permanent Permanent settingsetting原長原長拉伸并受熱很短時間拉伸并受熱很短時間去除負荷去除負荷原長原長拉伸并受熱較長時間拉伸并受熱較長時間去除負荷去除負荷再受更高溫度處理再受更高溫度處理原長原長拉伸并受熱長時間拉伸并受熱長時間去除負荷去除負荷定型和過縮定型和過縮分子間力的拆散和重建分子間力的拆散和重建

29、再受熱水處理再受熱水處理2.羊毛的可塑性羊毛的可塑性3.羊毛的縮絨性羊毛的縮絨性 羊毛在濕、熱條件下經(jīng)外力的反復作用，纖維之間羊毛在濕、熱條件下經(jīng)外力的反復作用，纖維之間互相穿插糾纏，纖維集合體逐漸收縮緊密，稱之。互相穿插糾纏，纖維集合體逐漸收縮緊密，稱之。 染整應用：縮絨或縮呢染整應用：縮絨或縮呢 羊毛表面鱗片結(jié)構(gòu)導致的定向摩擦效應所致。羊毛表面鱗片結(jié)構(gòu)導致的定向摩擦效應所致。 4、吸濕性、吸濕性和水的作用和水的作用吸濕性好吸濕性好標準回潮率：蠶絲標準回潮率：蠶絲10%；羊毛；羊毛14%NHPPPCOH2NH2OOCPOH劇烈條件下水的作用劇烈條件下水的作用CNHOa 肽鍵（肽鍵（ ）水解）

30、水解b 二硫鍵斷裂和重建二硫鍵斷裂和重建如溫度達到如溫度達到200 200 C C幾乎全部水解幾乎全部水解蠶絲蠶絲 酸縮：酸縮：濃無機酸處理蠶絲很短時間，蠶絲發(fā)生濃無機酸處理蠶絲很短時間，蠶絲發(fā)生 顯著收縮顯著收縮 “絲鳴絲鳴 ”：無機酸、有機酸無機酸、有機酸 增重：增重：增重劑增重劑（單寧酸）（單寧酸）（ 25%）羊毛羊毛對稀酸穩(wěn)定，濃酸會使羊毛水解對稀酸穩(wěn)定，濃酸會使羊毛水解NHPPPCOH2NH2OOCPOH H+pH2染整加工盡量在染整加工盡量在 酸性條件進行酸性條件進行5、化學性能、化學性能羊毛羊毛 CNaOH、 t 羊毛溶解率羊毛溶解率 肽鍵水解肽鍵水解二硫鍵斷裂和重建二硫鍵斷裂和

31、重建 蠶絲蠶絲 室溫對弱堿穩(wěn)定室溫對弱堿穩(wěn)定 高溫下，強堿損傷大高溫下，強堿損傷大不耐堿不耐堿意義：染整加工中要盡量避免使用堿！意義：染整加工中要盡量避免使用堿！蠶絲蠶絲 穩(wěn)定性較好穩(wěn)定性較好 可用還原劑漂白可用還原劑漂白 PS2PSHSPH 羊毛羊毛 破壞二硫鍵破壞二硫鍵 蠶絲和羊毛蠶絲和羊毛: 對氧化劑敏感對氧化劑敏感 H2O2：漂白漂白 含氯氧化劑破壞鱗片層含氯氧化劑破壞鱗片層 羊毛羊毛 由于鱗片層的作用，影響較蠶絲小由于鱗片層的作用，影響較蠶絲小 蠶絲蠶絲 鹽縮：鹽縮：如濃氯化鈣、硝酸鈣如濃氯化鈣、硝酸鈣 鹽類的水溶液促進蠶絲與羊毛纖維的鹽類的水溶液促進蠶絲與羊毛纖維的溶脹或溶解。溶脹

32、或溶解。 一、合成纖維概述一、合成纖維概述二、滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)二、滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)三、錦綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)三、錦綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)四、腈綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)四、腈綸纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 合成纖維的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)合成纖維的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 合成纖維的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)合成纖維的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、合成纖維概念、合成纖維概念 以簡單化合物為原料合成高分子物，然后通以簡單化合物為原料合成高分子物，然后通過紡絲加工而成的纖維。過紡絲加工而成的纖維。一一 、合成纖維概述、合成纖維概述u優(yōu)點優(yōu)點強度高強度高彈性好彈性好耐穿耐用耐穿耐用光澤好光澤好化學穩(wěn)定性強化學穩(wěn)定性強耐霉腐耐霉腐耐蟲蛀

33、耐蟲蛀2、 合成纖維的優(yōu)缺點合成纖維的優(yōu)缺點u缺點缺點吸濕性差吸濕性差耐熱性差耐熱性差導電性差導電性差防污性差防污性差易起毛起球易起毛起球3、合成纖維的品種、合成纖維的品種芳綸.長絲：長絲：短纖維短纖維 化學纖維：幾厘米化學纖維：幾厘米x十幾厘米十幾厘米4、常見術(shù)語、常見術(shù)語 原指單孔噴絲頭紡制而成的一根連續(xù)單纖維原指單孔噴絲頭紡制而成的一根連續(xù)單纖維 由數(shù)十根單纖維組成的絲條由數(shù)十根單纖維組成的絲條 由一百多根至幾百根單纖維組成的用于制造輪胎簾子線的絲條。由一百多根至幾百根單纖維組成的用于制造輪胎簾子線的絲條。 長度長度:25cm:25cm38cm; 38cm; 細度：細度：1.3dtex1

34、.3dtex1.7dtex 1.7dtex 長度長度:70cm150cm; 細度：細度：3.3dtex7.7dtex 長度長度:51cm76cm；細度；細度差別化纖維：差別化纖維： 異形纖維異形纖維 泛指在原有化學基礎(chǔ)上經(jīng)物理變形或泛指在原有化學基礎(chǔ)上經(jīng)物理變形或化學改性而得到的纖維材料?；瘜W改性而得到的纖維材料。 采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形橫采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形橫截面的纖維或中空纖維。截面的纖維或中空纖維。復合纖維：復合纖維： 在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混合的的聚合物。不相混合的的聚合物。 并列型、皮芯型并列型、皮芯型 放射型、多芯型、

35、嵌入型、海島型、裂離型放射型、多芯型、嵌入型、海島型、裂離型并列型并列型皮芯型皮芯型海島型海島型超細纖維超細纖維 高性能纖維高性能纖維納米纖維納米纖維 5、合成纖維的生產(chǎn)方法、合成纖維的生產(chǎn)方法 滌綸、錦綸滌綸、錦綸66等等 腈綸、維綸等腈綸、維綸等 醋酯纖維、維綸醋酯纖維、維綸 干法紡絲干法紡絲 .分子量：分子量： 18000-25000HOCH2CH2OCOCOnOCH2CH2OH柔性柔性剛性剛性1、分子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)Molecular structure合成原料：對苯二甲酸、乙二醇合成原料：對苯二甲酸、乙二醇基本組成：基本組成：聚對苯二甲酸乙二酯（聚對苯二甲酸乙二酯（PET）分子結(jié)構(gòu)式分

36、子結(jié)構(gòu)式：HOCH2CH2OCOCOnOCH2CH2OH柔性柔性剛性剛性結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征 具有對稱性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的線型大分子，無大的支鏈；具有對稱性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的線型大分子，無大的支鏈； 基團剛性大；基團剛性大；HOCH2CH2OCOCOnOCH2CH2OH分子鏈的結(jié)構(gòu)具有高度的規(guī)整性；分子鏈的結(jié)構(gòu)具有高度的規(guī)整性；分子間無特強定向作用力。分子間無特強定向作用力。 縱向：光滑、均勻、無條痕縱向：光滑、均勻、無條痕 橫向：圓形橫向：圓形滌綸的形態(tài)示意滌綸的形態(tài)示意 初生纖維：初生纖維： 處理后纖維：處理后纖維： 拉伸拉伸 熱處理熱處理 共存共存無定形、取向度差無定形、取向度差 結(jié)晶度結(jié)晶度4060%取向

37、度較高取向度較高提高取向度和結(jié)晶度提高取向度和結(jié)晶度有利于分子鏈產(chǎn)生規(guī)則折疊有利于分子鏈產(chǎn)生規(guī)則折疊 折疊鏈結(jié)晶折疊鏈結(jié)晶 型型 伸直鏈結(jié)晶伸直鏈結(jié)晶 型型（1）熱性能：）熱性能：熱性能常數(shù)熱性能常數(shù) Tg（玻璃化溫度）（玻璃化溫度） Tm T軟軟 Tg255-260 238-240 67-81無定形部分：無定形部分：67結(jié)晶部分：結(jié)晶部分： 81 染整加工溫度要小于軟化點染整加工溫度要小于軟化點4、滌綸的性能、滌綸的性能熱塑性纖維“洗可穿洗可穿”性性耐磨性好耐磨性好彈性好彈性好彈性模量較大彈性模量較大回復性能好回復性能好（2）機械性能）機械性能一般聚酯纖維一般聚酯纖維負荷負荷延伸度延伸度高強

38、度聚酯纖維高強度聚酯纖維棉纖維棉纖維某些纖維的負荷某些纖維的負荷-延伸曲線延伸曲線初始模量較高；初始模量較高；斷裂強度、斷裂延伸度較棉大；斷裂強度、斷裂延伸度較棉大；吸濕性吸濕性很差很差：缺乏吸濕中心缺乏吸濕中心 回潮率（回潮率（moisture regain）：0.4% 絕緣性好絕緣性好不霉爛不霉爛排汗差，悶熱排汗差，悶熱靜電大靜電大易沾污易沾污(3) 吸濕性能吸濕性能染色較困難染色較困難對策：分散染料對策：分散染料l 缺少極性基團缺少極性基團l 無活性基團無活性基團l 分子結(jié)構(gòu)致密分子結(jié)構(gòu)致密v高溫高壓法：高溫高壓法： 染色溫度染色溫度100，120-130120-130水溶液水溶液v熱熔

39、染色熱熔染色 ：干態(tài)高溫固色，干態(tài)高溫固色，180-220 v載體染色：載體染色：以載體為助劑，如酚、芳胺、聯(lián)苯以載體為助劑，如酚、芳胺、聯(lián)苯酸的作用：酸的作用： H+CO+OH-OH-COOH+H+分子中的酯鍵分子中的酯鍵染整加工盡量染整加工盡量在酸性條件下進行在酸性條件下進行 生產(chǎn)滌棉生產(chǎn)滌棉 爛花織物爛花織物強酸高溫強酸高溫 穩(wěn)定性穩(wěn)定性良好良好 在強酸中仍較穩(wěn)定在強酸中仍較穩(wěn)定 滌綸強度與硫酸濃度的關(guān)系滌綸強度與硫酸濃度的關(guān)系堿的作用：堿的作用： 滌綸的耐堿性差滌綸的耐堿性差! ! 在燒堿中分子鏈發(fā)生水解，斷鍵，聚合度降低在燒堿中分子鏈發(fā)生水解，斷鍵，聚合度降低H+CO+OH-OH-C

40、OOH+OH-分子中的酯鍵分子中的酯鍵“ “剝皮現(xiàn)象剝皮現(xiàn)象” ： 堿對酯鍵的水解由表及里的進行，當表面堿對酯鍵的水解由表及里的進行，當表面的分子被損傷到一定程度后，便在堿液中發(fā)生溶的分子被損傷到一定程度后，便在堿液中發(fā)生溶解而產(chǎn)生剝皮現(xiàn)象。解而產(chǎn)生剝皮現(xiàn)象。 燒堿處理燒堿處理寬度寬度重量重量聚合度基本不變聚合度基本不變疏水性疏水性超分子結(jié)構(gòu)（結(jié)晶度、取向度高）超分子結(jié)構(gòu)（結(jié)晶度、取向度高） 滌綸堿減量滌綸堿減量氧化劑和還原劑的作用：氧化劑和還原劑的作用： 穩(wěn)定性很高穩(wěn)定性很高 漂白漂白（聚酰胺纖維）（聚酰胺纖維）HNCO 如如 錦綸錦綸6碳原子數(shù)碳原子數(shù)二胺碳原子數(shù)二胺碳原子數(shù)二元酸碳原子數(shù)

41、二元酸碳原子數(shù)HNC H2()xN HCOC H2)(yCOn64HOHA 由二元胺、二元酸縮聚而成由二元胺、二元酸縮聚而成 如錦綸如錦綸66：1 、分類、分類B 內(nèi)酰胺開環(huán)聚合內(nèi)酰胺開環(huán)聚合HNC H2()xOCn5HOH錦綸形態(tài)示意錦綸形態(tài)示意2、形態(tài)結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)圓形的橫截面圓形的橫截面光滑、光滑、 均勻而無條痕的縱向均勻而無條痕的縱向3、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 結(jié)晶度結(jié)晶度crystallinity：5070% 取向度取向度degree of orientation：聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與滌綸相似聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與滌綸相似錦綸的折疊鏈較滌綸更多錦綸的折疊鏈較滌綸更多部分拉伸部分拉伸 較滌綸易結(jié)晶較滌綸

42、易結(jié)晶4、錦綸的性能、錦綸的性能 高溫降解高溫降解(C-N鍵斷裂、環(huán)化）鍵斷裂、環(huán)化）強度降低強度降低 熱性能常數(shù)熱性能常數(shù)constant Tm T軟軟 Tg 錦綸錦綸6 215-220 120-180 32-50錦綸錦綸66 250-265 235 47-50 （1）熱性能）熱性能 Tg Tg（錦綸）（錦綸） Tg Tg（滌綸）（滌綸） 錦綸的熱轉(zhuǎn)變點要略低于滌綸錦綸的熱轉(zhuǎn)變點要略低于滌綸熱塑性纖維聚酰胺聚酰胺6的氫鍵形成模型的氫鍵形成模型（1）正平行）正平行 （2）反平行）反平行氫鍵密度：氫鍵密度：錦綸錦綸6錦綸錦綸66（2） 機械性能機械性能 形變回復率（形變回復率（%） 棉棉 羊毛羊

43、毛 錦綸錦綸 滌綸滌綸 5%拉伸拉伸 52 69 89 65 10%拉伸拉伸 - 51 90 51強度、伸長率較高強度、伸長率較高耐磨性好（常見纖維中最好）耐磨性好（常見纖維中最好）彈性（彈性（elasticity)好好大量的亞甲基，大分子柔性好大量的亞甲基，大分子柔性好結(jié)構(gòu)較疏松，無定形區(qū)易充分卷曲結(jié)構(gòu)較疏松，無定形區(qū)易充分卷曲玻璃化溫度較低玻璃化溫度較低吸濕性吸濕性 疏水性纖維疏水性纖維 回潮率：回潮率：錦綸錦綸66 4.2%，錦綸，錦綸6 4% 溶脹異向性小溶脹異向性小合纖中較高合纖中較高與滌綸相似的基團與滌綸相似的基團比滌綸易染色比滌綸易染色染色性能染色性能 分散染料染色分散染料染色（

44、亞甲基疏水區(qū)）（亞甲基疏水區(qū)） 酸性染料染色酸性染料染色（氨基、羧基（末端）（氨基、羧基（末端）與羊毛相似的基團與羊毛相似的基團 酸和堿：酸和堿： 酰胺鍵水解酰胺鍵水解 NHPPPCOH2NH2OOCPOHOH-或或H+化學活潑性主要決定于酰胺基和端基?；瘜W活潑性主要決定于酰胺基和端基。對酸不穩(wěn)定：對酸不穩(wěn)定：對堿的穩(wěn)定性較羊毛和蠶絲對堿的穩(wěn)定性較羊毛和蠶絲高。高。常溫下濃硝酸、濃鹽酸、濃硫酸常溫下濃硝酸、濃鹽酸、濃硫酸均可使錦綸迅速水解而溶于酸中。均可使錦綸迅速水解而溶于酸中。氧化劑：易被氧化劑破壞。氧化劑：易被氧化劑破壞。 亞甲基亞甲基次氯酸鈉對錦綸損傷嚴重次氯酸鈉對錦綸損傷嚴重 雙氧水可使聚酰胺大分子降解雙氧水可使聚酰胺大分子降解亞氯酸鈉、過醋酸可用于錦綸漂白亞氯酸鈉、過醋酸可用于錦綸漂白l分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)CH2CHCH2CH CH2CCOOHCH2COONaCH2SO3NaCNCOOCH2COOCH2CNCH2CHCH2CHCH2COOCH2CNCHCHCH2CH或或第一單