紡織材料第三章

紡織材料第三章第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/241紡織與材料學(xué)院紡織工程系內(nèi)容提要：羊毛的品種及分類；羊毛的結(jié)構(gòu)；羊毛的長度、細(xì)度、卷曲、縮絨及含雜的表達(dá)。特種動(dòng)物毛的種類、特性及一般用途。蠶絲性能簡介。

重點(diǎn)難點(diǎn)：羊毛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及因此而具備的特性，羊毛的品質(zhì)核心。難點(diǎn)在于羊毛結(jié)構(gòu)及性能的復(fù)雜性。

解決方法：從概念入手，通過舉例、歸納，使學(xué)生理解并掌握基本內(nèi)涵。

屬于天然蛋白質(zhì)纖維的有：毛和蠶絲兩大類，這兩類纖維因性能獨(dú)特品質(zhì)優(yōu)良，屬高檔紡織原料（如各種毛料，絲綢衣料）

第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/242紡織與材料學(xué)院紡織工程系第一節(jié)：毛第二節(jié)：蠶絲第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/243紡織與材料學(xué)院紡織工程系第一節(jié)毛

毛者，動(dòng)物（禽獸）身上長出的細(xì)長覆蓋物也，可用于紡織的我們叫它毛纖維，有發(fā)毛（hair）和絨毛（wool）兩種，發(fā)毛：粗、硬、長；絨毛：細(xì)而柔很適合衣用。其中用量最大的是綿羊毛——簡稱羊毛，其它的動(dòng)物毛則統(tǒng)稱為特種動(dòng)物毛。

第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/244紡織與材料學(xué)院紡織工程系一、特種動(dòng)物毛的品種，性能及用途

（一）山羊絨（開司米）從絨山羊和能抓絨的山羊身上取得的絨毛。是品質(zhì)極優(yōu)的毛纖維，產(chǎn)地主要在大西北（內(nèi)蒙、新疆、陜西、甘肅、寧夏、遼寧等）每頭羊每年可產(chǎn)200克左右的絨，個(gè)別可達(dá)600克/羊，但美國、歐洲（英國）和日本為主消費(fèi)國。山羊絨具有細(xì)而輕柔、手感滑糯，保暖性好等特性，可純紡或混紡制成各種高檔名貴紡織品。我國的山羊絨品質(zhì)最優(yōu)。

第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/245紡織與材料學(xué)院紡織工程系（二）馬海毛（安哥拉山羊毛）是光澤很強(qiáng)的長山羊毛（mohair）?！榜R?！币辉~來源于阿拉伯文，意為“似蠶絲的山羊毛”。我國的中衛(wèi)山羊毛也屬此類。這種毛具有蠶絲一樣的光澤，強(qiáng)度好，耐磨，且不易氈縮，容易洗滌。是一種中多用型纖維，可純紡、混紡，可制作西服面料，提花毛氈，長毛絨，銀槍大衣呢，雪花呢等高檔紡織品。我國的陜北地區(qū)已經(jīng)形成批量生產(chǎn)。

馬海毛的平均直徑小于23μm為優(yōu)級(jí)細(xì)毛，大于43μm為低級(jí)粗毛。

第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/246紡織與材料學(xué)院紡織工程系（三）兔毛，紡織用的兔毛產(chǎn)自家兔（普通兔）和安哥拉兔，野兔毛因品質(zhì)低僅供制筆和填料用。安哥拉兔種的毛最好，即長毛兔的毛。我國的兔毛產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的90%。兔毛細(xì)而輕柔，保暖性很好，兔毛織物，手感特別輕滑，彈性也好，外觀很美，重量輕（純紡時(shí)，背心150克，圍巾40克，毛衫180克）是很好的高級(jí)毛織品。

兔毛的氈制品外觀極其細(xì)膩美觀，是制呢禮帽的珍貴原料。

由于兔毛表面比較光滑，纖維間抱合力小，加之強(qiáng)度較低，紡織加工難度比較大。

第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/247紡織與材料學(xué)院紡織工程系（四）駝絨：駱駝?dòng)须p峰和單峰之分，單峰駝絨無紡織價(jià)值，駝絨是駱駝身上的細(xì)毛，直徑在5-40μm之間，長40-127mm，駝絨的強(qiáng)度與羊毛接近，富有光澤，保暖性好（比綿羊毛），不易氈縮，是織造高級(jí)粗紡織物，毛毯等的高檔原料，可與細(xì)羊毛相媲美。駝絨的最大生產(chǎn)國是中國（）、蒙古、阿富汗。因駝絨上有天然色，不能染其它彩色，或做淺色衣服，限制了產(chǎn)品花色。

第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/248紡織與材料學(xué)院紡織工程系（五）牦牛絨：我國的主要產(chǎn)地是青海、西藏。牦牛量占世界牦牛量的85%。也屬高檔毛紡原料。直徑20μm以下，長340-450mm，強(qiáng)度高（比羊毛），光澤柔和，彈性強(qiáng)，可與山羊絨相媲美，但它也是有色毛，限制了產(chǎn)品的花色。牦牛絨可純紡或于羊毛混紡制成花呢，針織絨衫等。而粗一點(diǎn)的牦牛毛則是制造黑炭襯的理想原料，毛色黑，強(qiáng)韌光滑，富于彈性。

（六）其它：如羊駝毛

第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/249紡織與材料學(xué)院紡織工程系二、羊毛的種類

羊毛是人類在紡織上最早利用的天然纖維之一。史前4000年前（）就開始使用了，羊毛纖維柔軟而富有彈性，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢絨，絨線、毛毯、氈呢等生活用和工業(yè)用品，其衣料具有手感豐滿，保暖性好，穿著舒適等特點(diǎn)。羊毛在紡織上狹義常專指綿羊毛。

綿羊毛根據(jù)紡織使用價(jià)值，通過按細(xì)度和長度分面細(xì)羊毛、羊細(xì)毛、長羊毛雜交種毛和粗羊毛等5類。

第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2410紡織與材料學(xué)院紡織工程系（一）細(xì)羊毛：細(xì)羊毛的最好品種是美麗奴羊身上的毛，我國的新疆改良細(xì)羊毛既屬此類。澳大利亞美利奴細(xì)羊毛直徑在25μm以下，毛叢長度5-12cm。

（二）半細(xì)毛：平均直徑15~37μm，長5~15厘米的同質(zhì)毛，如英國的南丘羊，杜塞特羊。是我國的薄弱毛種。

（三）長羊毛：長度特長（15~30厘米）和光澤明亮為主要特征的綿羊毛，平均直徑大于36μm，典型的有林肯羊毛，萊斯特羊毛。

（四）雜交種羊毛：是美利奴細(xì)毛羊與長毛種羊的雜交羊的毛，長度、細(xì)度為其親本的折衷。著名的有考力代、哥化比亞、羅姆尼羊毛。

第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2411紡織與材料學(xué)院紡織工程系（五）粗羊毛：指毛被中兼有發(fā)毛和絨毛的異質(zhì)毛，世界上大多數(shù)土種羊都屬此類。主要用途是制造地毯，也稱地毯羊毛。

我國未改良的蒙古、西藏、哈薩克羊毛（三大類）均屬此類。

細(xì)羊毛的用途以高級(jí)衣料為主，半細(xì)毛、長羊毛和雜交種毛用途廣泛些。除用于衣料外，也用于制造地毯、床毯、帷幕，較粗長些的可制地毯，漿粕毛毯、長毛絨等。粗羊毛不宜作衣料，主要用作地毯、粗毯、襯料等。

第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2412紡織與材料學(xué)院紡織工程系三、羊毛的形成及形態(tài)結(jié)構(gòu)

（一）形成（圍繞形成這條主線，介紹毛纖維質(zhì)量的概貌及相關(guān)的專業(yè)名詞）

見教材第137頁圖2-16----毛纖維形成示意圖。重點(diǎn)在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

油脂和汗液；毛叢；同質(zhì)毛；異質(zhì)毛；被毛（）；

見教材第110頁圖2-6，羊毛在毛套上的分布狀況

在一批毛中可能存在有：細(xì)絨毛、粗絨毛、粗毛、發(fā)毛、兩型毛、死毛、腔毛等七種，類型的毛中的一種或幾種。詳見第102頁[可請幾位同學(xué)念]

第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2413紡織與材料學(xué)院紡織工程系（二）形態(tài)結(jié)構(gòu)：（可觀察到的結(jié)構(gòu)）

羊毛和棉不一樣，羊毛是由許多角質(zhì)化的細(xì)胞聚集成的，外觀幾何形態(tài)是細(xì)長的柱體，截面呈近圓形，粗毛呈橢圓形。

羊毛徑向從外向里可以分為三個(gè)組成部分：鱗片層、皮質(zhì)層、髓質(zhì)層。（稍加解釋）

對絕大多數(shù)毛來說，髓質(zhì)層常出現(xiàn)在粗毛中，絨毛中無有，但兔毛例外，無論粗細(xì)均有髓質(zhì)，且呈顆粒狀分布，成為兔毛的一個(gè)結(jié)構(gòu)特征，用以鑒別。

第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2414紡織與材料學(xué)院紡織工程系形態(tài)特征：截面呈近圓形，越細(xì)越圓，縱向有方向性排列的鱗片，具有天然卷曲，粗毛中可見不規(guī)則髓腔。如下圖所示：

第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2415紡織與材料學(xué)院紡織工程系四、羊毛的品質(zhì)特征

（一）細(xì)度

毛纖維的截面近似園形，所以可用直徑大不來表示它的粗細(xì)。

1、羊毛細(xì)度的變化概況

前面已講過羊身上不同地方的乞求的細(xì)度是不一樣的，即使是同一簇中，還有導(dǎo)向毛與絨毛之分，羊毛細(xì)度的變化，是隨羊毛、年齡、性別（公比母粗）、毛的生產(chǎn)部位和飼養(yǎng)條件的變化而改變的。從根部到稍部的細(xì)度變化如下圖：

第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2416紡織與材料學(xué)院紡織工程系第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2417紡織與材料學(xué)院紡織工程系2、細(xì)度的表達(dá)，單純用平均直徑反映羊毛粗細(xì)是不全面的，必須加離散指標(biāo)，纖維愈粗，粗細(xì)波動(dòng)和變化范圍愈大。

（1）平均直徑及細(xì)度不勻

（2）間接指標(biāo)：特克斯、旦尼爾、公制支數(shù)等均可使用。

（3）品質(zhì)支數(shù)：它現(xiàn)在的概念是表示直徑在某一范圍內(nèi)的羊毛細(xì)度（講一下它的歷史來源）直徑與品質(zhì)支數(shù)的關(guān)系見教材第118頁表2-5。

第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2418紡織與材料學(xué)院紡織工程系3、細(xì)度的測量方法：（簡單介紹）

（1）目測法（經(jīng)驗(yàn)測定法）

（2）儀器測定法

①顯微鏡投影法

②中段切斷稱重法（測長稱重法）

③氣流儀法

④電子式測量儀（光電式計(jì)算機(jī)圖像法，激光式細(xì)度儀）

第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2419紡織與材料學(xué)院紡織工程系（二）長度：

自然長度：不受任何外力的自然狀況下，纖維束兩端間的直線距離。常用來表示毛叢的長度，這種長度常在羊毛收購和選毛后搭配時(shí)使用（商業(yè)習(xí)慣叫羊毛高度）

伸直長度：在外力作用下，羊毛伸直時(shí)的長度，在工作生產(chǎn)中使用，并以此長度作為評(píng)定羊毛品質(zhì)的依據(jù)。

1、羊毛長度的工藝地位

2、長度指標(biāo)與測量方法：

第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2420紡織與材料學(xué)院紡織工程系不同的測量方法及不同的測量對象，得到不同的長度指標(biāo)，作不同的用途。

（1）自然長度類：毛叢長度（商業(yè)、畜牧控制羊品種質(zhì)量）

①手工法：用刻有0.25厘米為等間距刻度的尺子，測量一定數(shù)量的毛叢（國毛100米，外毛300米），求出：平均長度，均方差和變異系數(shù)。

②儀器法：利用光電傳感器快速測量。

第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2421紡織與材料學(xué)院紡織工程系（2）伸直長度類：

①單根纖維測量：將纖維逐根拉直，量其長度，可得平均長度和不勻率，為根數(shù)加權(quán)值。

②手工排圖法（手?jǐn)[法）：（采用黑板作圖的方法，逐一介紹下面的七個(gè)指標(biāo)）

最長長度，交叉長度，最短長度，長度差異率，整齊度，短毛率。

③梳片分組稱重法：這是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量方法。（簡述測量原理及儀器結(jié)構(gòu)）分組稱重得到一個(gè)長度一重量分布曲線。

平均長度，主體長度，短毛率，均方差和變異系數(shù)。（強(qiáng)化‘權(quán)’的概念，引入：巴勃長度概念）

第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2422紡織與材料學(xué)院紡織工程系④全自動(dòng)電容式羊毛長度儀（Hauteur指標(biāo)系列）

其物理概念：為截面加權(quán)值。用這種方法還可測任何長度的含量，最后結(jié)果全部由計(jì)算機(jī)打印輸出，從試樣測量到結(jié)果出約1分鐘。重量加權(quán)與截面加權(quán)兩者的關(guān)系：

權(quán)不同，指標(biāo)值不同，不可進(jìn)行比較：第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2423紡織與材料學(xué)院紡織工程系（三）卷曲

對于絕大多數(shù)羊毛來講，均具有卷曲，卷曲的存在有助于改善紡紗性能和成品的手感與保暖，卷曲的波形和密度隨羊毛品種而異。

1、羊毛卷曲的形成與形態(tài)

羊毛只所以有卷曲是和正、偏兩種皮質(zhì)細(xì)胞的非均勻分布有關(guān)。常見的分布是呈雙側(cè)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得羊毛在外觀點(diǎn)出現(xiàn)了卷曲，當(dāng)兩種皮質(zhì)細(xì)胞呈皮芯結(jié)構(gòu)時(shí)則羊毛的卷曲很微弱（偏心皮芯結(jié)構(gòu)呈淺波帶卷曲，永久性的）。

卷曲的形態(tài)大致可分為：弱卷曲、常卷曲、強(qiáng)卷曲三大類，七種波形。詳見教材第131頁圖2-12

第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2424紡織與材料學(xué)院紡織工程系2、卷曲的測量與表達(dá)（用畫圖法介紹）

（1）卷曲度：纖維在自然卷曲狀況下沿纖維軸向平均1厘米長度內(nèi)卷曲波的周期個(gè)數(shù)（波數(shù)/厘米）

（2）波高比：波長周期對半波高之比。

（3）卷曲伸直率B=（L2－L1）×100/L1（%）；

L2——伸直長度，L1——卷曲長度。

（4）卷曲彈性率（四）摩擦性能與縮絨性（簡單介紹）

1、摩擦性能：鱗片度，摩擦效應(yīng)

2、縮絨性

3、防縮第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2425紡織與材料學(xué)院紡織工程系（五）羊毛的含雜與凈毛率

羊毛含有較多的雜質(zhì)，主要為：脂汗、砂土和植物質(zhì)

1、油脂和汗

油脂是由綿羊皮膚內(nèi)的皮脂腺分泌出來的。被覆在羊毛的表面，保護(hù)羊毛不受外界環(huán)境的破壞，其含量高對羊毛的保護(hù)作用則強(qiáng)。主要由高級(jí)脂肪酸和高級(jí)一元醇組成的復(fù)雜有機(jī)混合物，它不溶于水，但能溶于乙醚，石油醚，四氰化碳等。

汗則是羊皮膚上的汗腺分泌物，它對羊毛油脂有一定的溶解作用，可使油脂均勻地涂在羊毛上。重要組成成分是無機(jī)鹽，溶于水。

指標(biāo)：

油汗高度：毛叢上脂汗高度/毛叢長度的比值；

含油脂率；乙醇提取物。

第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2426紡織與材料學(xué)院紡織工程系2、植物質(zhì)：也叫環(huán)境夾雜物：草刺，草籽（蒼耳、牛蒡籽），草葉，草枝等。

3、砂土：放牧中粘附的砂石、塵土，羊毛食油脂率愈高，砂土粘附得就愈多。

4、其它：如標(biāo)記毛，瀝青毛。

5、凈毛率：

凈毛量才可真實(shí)反映羊毛的價(jià)值

（1）洗凈毛率

對于洗凈的毛，人們往往折合成含公定量水分、油脂時(shí)的含量：（%）第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2427紡織與材料學(xué)院紡織工程系（2）凈毛率

（3）毛基凈毛率（詳見教材第141頁表2-20，公式2-30，2-31）（%）第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2428紡織與材料學(xué)院紡織工程系五、化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)組成

（一）組成

構(gòu)成羊毛纖維的主要組成物為各種α-氨基酸的多縮氨酸（蛋白質(zhì)），氨基酸種類有25種之多（見教材第94頁）。特別是胱氨酸的存在使相鄰大分子產(chǎn)生交聯(lián)，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對羊毛來說很重要。

（二）性質(zhì)

1、水：羊毛角蛋白不溶解于冷水，但可使纖維膨化，干燥后羊毛則會(huì)復(fù)原，但當(dāng)處于110度以上的水中時(shí)，羊毛會(huì)遭到破壞，200度時(shí)幾乎全部溶解。

第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2429紡織與材料學(xué)院紡織工程系2、酸：弱酸或低濃度的強(qiáng)酸對羊毛不會(huì)構(gòu)成破壞，短時(shí)間在硫酸作用下也不會(huì)損壞，但長時(shí)間會(huì)遭到破壞。

3、堿：對角骯的作用是劇烈的，在煮沸的NaOH溶液中（3%以上濃度）使羊毛全部溶解，表現(xiàn)出不耐堿。

4、氧化物：對羊毛是有損傷的，當(dāng)濃度不高時(shí)，注意控制可用來漂白羊毛。

5、霉蛀性：耐霉菌，但不耐蟲蛀。

6、有機(jī)溶劑，耐一般的有機(jī)溶劑。

第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2430紡織與材料學(xué)院紡織工程系六、羊毛的品質(zhì)評(píng)定：

根據(jù)羊毛的細(xì)度，結(jié)合長度，參照實(shí)物標(biāo)樣，將羊毛分為：

支數(shù)毛與級(jí)數(shù)毛兩大類，將品質(zhì)優(yōu)良的同質(zhì)細(xì)羊毛，按品質(zhì)支數(shù)高低分支，而差一些的異質(zhì)毛按級(jí)別分。

第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2431紡織與材料學(xué)院紡織工程系第二節(jié)蠶絲

一、種類：

蠶絲是天然蛋白質(zhì)類纖維，是自然界唯一可供紡織用的天然長絲。分為家蠶絲與野蠶絲兩大類。

（一）家蠶絲：桑蠶：最早在我國利用的天然纖維，被織成綾羅綢緞……等許多織物，久負(fù)盛名，是高級(jí)紡織原料，纖維細(xì)柔平滑，富有彈性，光澤、吸濕好。

第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2432紡織與材料學(xué)院紡織工程系（二）野蠶絲：種類很多，常見有柞蠶絲，蓖麻蠶絲，樗蠶絲，樟蠶絲，天蠶絲等。其以柞蠶絲為主要產(chǎn)品，也是最早在中國利用的蠶絲。它的強(qiáng)伸度要比桑蠶絲好，耐腐蝕性，耐光性，吸濕性等方面也比桑蠶絲好，但它的細(xì)度差異大，絲上常有天然色，繅絲比較難，雜質(zhì)也多，適合作中厚絲織物，質(zhì)量好一些的絲可作薄型織物。

第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五2023/6/2433紡織與材料學(xué)院紡織工程系二、蠶絲的形成：

蠶絲是由蠶體內(nèi)絹絲腺分泌出的絲依凝固而成的。吐出的絲則結(jié)成繭，對于一粒繭來說，可分為繭衣、繭層，蛹襯三個(gè)部分。

繭