第八章纖維的可加工性

第八章纖維的可加工性

纖維的可加工性，是指纖維被加工成可紡織用纖維的性質。包括纖維的初加工和纖維的可加工性質。第一節(jié)天然纖維的可初加工性天然纖維的初加工，主要涉及纖維與生物體或礦物、纖維與異物、纖維與纖維件的分離。即“獲取”、“清雜”、“整形”。未經初加工的天然纖維無法直接進行紡織加工；而分離效果差的天然纖維也不能提供高品質的紡織加工。

一、棉的初加工可行性

1.棉的初加工及可行性棉的初加工，包括棉的采摘和棉纖維與棉籽及雜質的分離。棉的可初加工性主要指棉籽的可去除性，即棉纖維從棉籽上低損傷的剝離性質；三絲（人發(fā)、化纖、動物毛發(fā)及毛羽等非纖維素纖維）的去除，也是棉纖維初加工的重要內容。圖8-1棉纖維的初加工工藝內容及流程（1）棉花的采摘（2）籽棉的分級分垛（3）籽棉清理（4）軋花：將棉籽上的長纖維從籽棉上分離下來，形成皮棉；工藝要求：盡可能多地軋下長纖維并保持原有天然性狀；完全排除棉籽，盡可能多地去除沙土、碎棉葉、稈、不孕籽等；減少新生雜質，如破籽、棉結、索絲等；減少落棉損失和做好下腳料的清理回收工作。（5）皮棉清理：加工機械結構可分為離心式、氣流式和毛刷式鋸片滾筒皮棉清理機。（6）打包：三種包型：85kg/包，200kg/包，227kg/包2.棉中“三絲”去除的可能性（1）杜絕源頭（2）去除“三絲”的可能性3.棉的其他加工可行性（1）棉的絲光處理是指在有張力（紗線、機織物）或無張力（針織物）的條件下，將棉制品用燒堿或液氨溶液處理，并清洗、中和的加工過程；（纖維的升級利用）主要是通過堿液對棉纖維的溶脹作用使纖維變圓，纖維內層次結構更為明顯，從而產生絲一樣的光澤；變化：胞壁變厚、表面光滑、光澤增強；結晶度減少，染色性、吸濕性增強；取向度提高、結構不勻減少；強度和伸長變化不明顯。（2）制取棉短絨棉短絨，也稱棉籽絨，是用削絨機或用鋸齒軋花機，從絨棉籽表面剝離所得的纖維；棉短絨的特點：白色，成熟度較高，長度2-16mm；棉短絨是再生纖維素的主要原料。（3）棉纖維的切斷及植絨應用表8-1棉纖維含糖量與可紡性的關系含糖量(%)0.30.3～0.50.5～0.8>0.8可紡性正常輕度粘性有粘性嚴重粘性4.棉的洗滌當棉纖維含糖量過高時，需要洗滌。二、毛的初加工可行性毛的初加工，包括毛纖維從動物體上取下，到可以被紡織加工接受的干凈纖維的全過程；毛的可初加工性，主要指可用毛（或優(yōu)質毛）與疵毛分離以及毛纖維與非纖維物質分離的可能性；1.毛的分揀和分梳加工（1）羊毛的剪毛和分揀（2）羊絨的抓毛與分梳圖8-2毛類纖維的初加工內容及流程

羊絨分梳的目的是將混雜在絨毛中的粗剛毛、兩型毛及膚皮雜質等從絨毛中分離出去，從而得到符合要求的無長毛的羊絨，簡稱無毛絨。2.毛的洗滌和除草雜洗毛的目的：洗去毛纖維上的羊毛脂、羊汗和砂土、污垢等，關鍵是對羊毛脂的洗滌；方法：加入含有洗滌劑的洗液，使其滲透到羊毛脂、污垢層的縫隙中，降低污垢層與毛纖維的結合力，令污垢分解、脫離并轉移到洗液中；分為水洗和溶劑洗兩種；常用洗滌劑：皂堿和合成洗滌劑；水洗洗毛質量取決于流程速度、浸洗時間、洗毛溫度和洗毛機械作用。（1）洗毛除草雜的方法：機械梳理和炭化；炭化：利用化學作用除草雜的方法；針對羊毛耐酸而植物性雜質不耐酸的特性，將含草毛通過硫酸液浸漬與烘干，使草雜變成為易碎的炭質，再經壓碎和開松分離，使之從羊毛中分離出去，達到降低草雜含量的目的。（2）炭化除草雜3.羊毛其他初加工的可能性羊毛的拉伸細化，在原理上以不破壞羊毛鱗片為前提，對纖維施以預浸漬處理、拉伸細化和結構定形穩(wěn)定，以達到改變纖維分子構象和分子間結構的目的，并使纖維變細伸長；（纖維的升級利用）拉伸工藝：對毛條加假捻，以提供對纖維足夠的握持；在熱濕和化學作用下實現(xiàn)對毛條的高比例（60－100％）拉伸。（1）羊毛的細化基本原理：將羊毛表面鱗片部分或全部腐蝕去掉，以達到絲光的效果。鱗片結構在減量處理時，會發(fā)生部分破壞或分離脫落，露出內部的皮質層，使纖維由原來鱗片包覆的結構變?yōu)樵w外露的桿狀結構，由此使羊毛具有絲光感；主要方法：氯化剝蝕法和蛋白酶剝蝕法氯化剝蝕法：利用氧化作用對鱗片層中的雙硫鍵進行氧化水解反應和對主鏈的氧化降解，使鱗片外層蛋白質分解為多肽乃至水解氨基酸，從而將鱗片層大部分或全部剝蝕；蛋白酶剝蝕法：利用氧化處理軟化鱗片，再用蛋白酶進行剝蝕處理，使羊毛鱗片去除、細度變細。（2）羊毛的絲光化

三、絲的初加工可行性

1.基本概念與過程圖8-3蠶絲的初加工流程及內容示意目的：將絲從繭上分離開來，連續(xù)分離出的絲為生絲，斷續(xù)分離的絲為絹絲；絲的初加工依賴于：繭的完整性，絲的連續(xù)長度，以及絲膠的可溶解性；2.各步驟的作用及方法（1）殺蛹與烘干分為：預熱階段等速干燥階段減速干燥階段（2）干繭分揀與包裝（3）繅絲加工：根據(jù)生絲的規(guī)格要求，把若干粒煮熟繭的繭絲離解后，利用絲膠的粘合作用，將原來細而不勻、長度有限的單根繭絲，制成粗細均勻、有一定強力、連續(xù)不斷的生絲。（4）絹絲的加工：絹絲的原料為不能繅制長絲的廢繭和其他廢絲，工藝分為精煉、制綿和紡紗三個階段。3.絲膠和絲蛋白質的利用（1）絲膠液的提取以下繭、廢絲為原料，除去雜質后用高溫水浴脫膠，再將絲膠溶液濃縮、干燥，可制得固體粉末絲膠；或先用溫熱的純堿溶液浸漬，再經高溫脫膠，經提純、脫色、降解、濃縮、干燥，可得到含雜質極少的易溶絲膠粉；從煮繭和精煉的廢液中提取，有酸析法、化學混凝法、有機溶劑法、離心法、超濾法和冰凍法等；（2）絲膠的應用

紡織品改性、化妝品添加劑、食品添加劑和蛋白生物材料等四、麻的初加工可行性1.基本概念與步驟將纖維與液體類和膠質類物質分離；纖維的分離或部分分離，并脫去纖維表面膠質；

麻的初加工性本質就是可脫膠性，即有效、適度的可脫膠性2.脫膠方法及可行性（1）天然漚麻脫膠（2）人工化學脫膠利用纖維素、半纖維素、木質素、果膠等對堿液的穩(wěn)定性和可溶脹溶解性不同，在盡量減少損傷麻纖維原有性能的前提下，去除膠質、分離纖維。圖8-4麻脫膠機制及纖維分離示意

（3）其他人工脫膠方法生物酶脫膠：利用酶作用的專一性，使其只與麻中某一組分作用，而保留其他有效成分，達到脫膠的目的；微生物脫膠：利用微生物的生命活動除去麻中非纖維素物質；閃爆處理：已滲入麻束內部的熱水蒸氣分子在高溫高壓下，以氣流的方式從較封閉的孔隙中高速瞬間釋放出來，使纖維間的粘結解開或疏松化，以利于纖維的分離和脫膠介質的進入和作用；超聲波處理：利用超聲波所產生的空化效應，使麻膠分離和解體，使纖維分離和表面膠質去除。3.麻纖維柔軟細化的可行性（1）柔軟化

主要是以改變麻纖維的微細結構和提供工藝纖維間膠質的柔軟性為主，以減小纖維間摩擦力為輔的方式進行；主方式：化學法和酶處理法輔方式：物理法和化學法

(a)紅麻原纖維(b)揉搓細化后圖8-5紅麻纖維揉搓細化前后的截面形態(tài)（2）細化的可能性第二節(jié)化學纖維的初加工一、形態(tài)及形態(tài)穩(wěn)定的可加工性

1.纖維的切斷（1）切斷主要衡量指標：切斷長度的精確性和離散性；生產短纖維的加工設備，最關鍵的是切斷裝置性能和絲束張力的控制系統(tǒng)。（2）牽切牽伸中用隨機拉斷的方式使長絲變?yōu)槎汤w維，使纖維的長度特征更接近于天然短纖維。2.纖維彎曲變形加工可行性機理

纖維的變形加工即平面或空間卷曲的伸長，本質變形是彎曲和扭轉，且主要是彎曲。單一結構或均勻結構纖維的變形：基本原理是形成非對稱或不均勻分布的具有不同結構的微區(qū)；復合纖維（復合結構）：因組分的分布不對稱或不均勻，將直接導致或潛在具有卷曲性；二、纖維溶解與劈裂的可加工性

1.溶解分離加工2.劈裂分離加工溶解包覆超細纖維的高聚物；加工可行性取決于：被溶材料的可溶解性、可回收性或無毒生態(tài)性，保留部分的不溶和低損傷性；使原來較粗的纖維分解成細或超細纖維；加工可行性取決于：分子間、或微細結構塊間、或纖維體間的相互作用；圖8-6海島型纖維的構成三、回用纖維的加工及方法1.必要性2.回用的可能性及方法回用纖維一般用作絮填材料、產業(yè)用填充或增強材料，以及低檔紡織原料；回用方法：切斷、開松、部分溶解等3.回用的一般對象及用途四、纖維的整理與卷裝1.紡織加工油劑作用：提供潤滑、降低動摩擦系數(shù)，便于牽伸；增加纖維抱合力，減少纖維分散，增加成網、成條性；賦予纖維抗靜電性，減少毛羽和纖維糾纏與粘繞。2.卷裝成形第三節(jié)纖維的損傷與清潔化加工一、初加工中的纖維損傷1.損傷類型（1）長度（2）纖維表面（3）纖維力學性能（4）色澤（5）形態(tài)2.降低損傷的方法圖8-7PH值對羊毛的損傷

基本方法：選擇合適的處理條件，即在達到初加工目的的條件下選擇盡可能小的力、熱、濕、化學和生物作用。二、清潔化的初加工

1.清潔化加工的概念將