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第一章纖維的分類及發(fā)展
一、纖維定義與要求二、纖維的分類與命名 1.天然纖維 2.化學(xué)纖維 3.其他分類第一節(jié)纖維及其分類纖維:細(xì)而長(zhǎng)的物體;直徑:幾微米到幾十微米,長(zhǎng)度:幾毫米到幾十毫米甚至上千米,長(zhǎng)細(xì)比:一般大于103。包括長(zhǎng)絲和短纖紡織纖維:長(zhǎng)度達(dá)到數(shù)十毫米以上,具有一定的強(qiáng)度、一定的可撓曲性和一定的服用性能,可以生產(chǎn)紡織制品的纖維。
纖維的定義紡織纖維應(yīng)具備的基本性能(1)一定的長(zhǎng)度和長(zhǎng)度整齊度;(2)一定的細(xì)度和細(xì)度均勻度;(3)一定的強(qiáng)度和模量;(4)一定的延伸性和彈性;(5)一定的抱合力和摩擦力;
(6)一定的吸濕性和染色性;(7)一定的化學(xué)穩(wěn)定性。
特種工業(yè)用紡織纖維有特殊要求纖維的要求依來源和習(xí)慣分為天然纖維和化學(xué)纖維兩類天然纖維:凡是自然界里原有的或從經(jīng)人工種植的植物中、人工飼養(yǎng)的動(dòng)物毛發(fā)和分泌液中直接獲取的纖維(植物、動(dòng)物、礦物)化學(xué)纖維:凡用天然的或合成的高聚物以及無機(jī)物為原料,經(jīng)過人工加工制成的纖維狀物體(合成、再生、無機(jī))二、纖維的分類與命名分類定義組成物質(zhì)纖維來源植物纖維自植物種子、莖、韌皮、葉或果實(shí)上獲得的纖維纖維素,少量木質(zhì)素、半纖維素等①種子纖維:?jiǎn)渭?xì)胞纖維,如棉纖維;②韌皮纖維:如苧麻、亞麻、大麻、黃麻、紅麻、羅布麻、苘麻;③葉纖維:如劍麻、蕉麻、菠蘿葉纖維;④果實(shí)纖維:如木棉、椰子纖維;⑤竹纖維:如竹子纖維。1、主要天然纖維的來源分類與名稱分類定義組成物質(zhì)纖維來源動(dòng)物纖維取自于動(dòng)物的毛發(fā)或分泌液的纖維主要為蛋白質(zhì),但蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有較大差異①毛纖維:取自動(dòng)物的毛發(fā),由角蛋白組成的多細(xì)胞纖維,如綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、駝羊毛、兔毛、牦牛毛、馬海毛、羽絨等;②絲纖維:指由昆蟲的絲腺分泌物形成的纖維,如桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲、木署蠶絲、天蠶絲、蜘蛛絲等。礦物纖維從纖維狀結(jié)構(gòu)的礦物巖石獲得二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂等各類石棉,如溫石棉、青石棉、蛇紋石棉等1、主要天然纖維的來源分類與名稱2、化學(xué)纖維的分類及名稱凡用天然的或合成的高聚物以及無機(jī)物為原料,經(jīng)過人工加工制成的纖維狀物體統(tǒng)稱為化學(xué)纖維。最為主要的特征是在人工條件下完成溶液或熔體→紡絲→纖維的過程。按原料、加工方法和組成成分的不同,又可分為再生纖維、合成纖維和無機(jī)纖維三類。分類定義纖維再生纖維以天然高聚物為原料制成漿液其化學(xué)組成基本不變并高純凈化后制成的纖維①再生纖維素纖推:指用木材、棉短絨、蔗渣、麻、竹類、海藻等天然纖維素物質(zhì)制成的纖維,如粘膠纖維、Modal纖維、銅氨纖維、竹漿纖維、醋酯纖維、Lyocell纖維、富強(qiáng)纖維等;②再生蛋白質(zhì)纖維:指用酪素、大豆、花生、毛發(fā)類、絲素、絲膠等天然蛋白質(zhì)制成的,絕大部分組成仍為蛋白質(zhì)的纖維,如酪素纖維、大豆纖維、花生纖維、再生角朊纖維、再生絲素纖維等;③再生淀粉纖維:指用玉米、谷類淀粉物質(zhì)制取的纖維,如聚乳酸纖維(PLA);④再生合成纖維:指用廢棄的合成纖維原料熔融或溶解再加工成的纖維。2、化學(xué)纖維的分類及名稱合成纖維以石油、煤、天燃?xì)饧耙恍┺r(nóng)副產(chǎn)品為原料制成單體,經(jīng)化學(xué)合成為高聚物,紡制的纖維①滌綸:指大分子鏈中的各鏈節(jié)通過酯基相連的成纖聚合物紡制的合成纖維;②錦綸:指其分子主鏈由酰胺鍵連接起來的一類合成纖維;③腈綸:通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纖維;④丙綸:分子組成為聚丙烯的合成纖維;⑤維綸:聚乙烯醇在后加工中經(jīng)縮甲醛處理所得的纖維;⑥氯綸:分子組成為聚氯乙烯的合成纖維;⑦其他的如乙綸、氨綸、乙氯綸及混合高聚物纖維等2、化學(xué)纖維的分類及名稱無機(jī)纖維以天然無機(jī)物或含碳高聚物纖維為原料,經(jīng)人工抽絲或直接炭化制成的無機(jī)纖維①玻璃纖維:以玻璃為原料,拉絲成形的纖維;②金屬纖維:以金屬物質(zhì)制成的纖維,包括外涂塑料的金屬纖維、外涂金屬的高聚物纖維以及包覆金屬的芯線;③陶瓷纖維:以陶瓷類物質(zhì)制得的纖維。如氧化鋁纖維,碳化硅纖維、多晶氧化物;④碳纖維:是指以高聚物合成纖維為原料經(jīng)碳化加工制取的,纖維化學(xué)組成中碳元素占總質(zhì)量90%以上的纖維,是無機(jī)化的高聚物纖維。2、化學(xué)纖維的分類及名稱纖維的外觀形態(tài)纖維的性能或功能纖維的加工方式纖維的資源狀態(tài)……3、其他分類長(zhǎng)度、細(xì)度棉型(38~51mm)、毛型(64~114mm)、中長(zhǎng)型(51~76mm)、絲型(長(zhǎng)絲)截面形態(tài)與分布截面形態(tài):普通圓形、中空和異形纖維組分分布:環(huán)狀或皮芯纖維卷曲狀態(tài)高卷曲、低卷曲、異卷曲、無卷曲(1)纖維的外觀形態(tài)性能差別化纖維:力、熱、光、電、染色性能的差異;高性能纖維:具有高強(qiáng)、高模量、耐高溫或耐化學(xué)作用的纖維;功能或智能纖維:具有特殊功能,如抗菌、導(dǎo)電、屏蔽等特征,或具有智能或自適應(yīng)作用的纖維(2)纖維的性能或功能(3)加工方式對(duì)天然纖維,如絲光棉、精干麻、洗凈毛、拉細(xì)羊毛和生絲等。對(duì)化學(xué)纖維,高速紡絲、牽伸絲(DTY)、預(yù)或全取向絲(POY或FOY)、變形絲等。(4)資源狀態(tài)如天然纖維中的大宗纖維(棉、毛、麻、絲)和特種纖維(山羊絨、牦牛絨、蜘蛛絲)第二節(jié)常用纖維簡(jiǎn)介一、天然纖維素纖維
二、天然蛋白質(zhì)纖維
三、再生纖維
四、普通合成纖維
五、差別化纖維
六、功能性纖維
七、高性能纖維一、天然纖維素纖維1.棉
2.麻
3.葉纖維
4.竹纖維1、棉棉纖維從出現(xiàn)至今是天然纖維的主體,目前仍占天然纖維的3/4以上。(1)棉的分類棉纖維種類一般按照品種、初加工、色澤、成熟度等進(jìn)行分類。按品種分:陸地棉(細(xì)絨棉)、海島棉(長(zhǎng)絨棉)、亞洲棉(粗絨棉)、非洲棉按初步加工分:鋸齒棉、皮輥棉按色澤分:白棉、黃棉、灰棉按成熟度分類按棉花的品種分類類別長(zhǎng)度,mm細(xì)度,dtex(公支)強(qiáng)度cN/dtex(km)紡紗細(xì)度tex陸地棉(細(xì)絨棉)23-331.43-2.22(7000-4500)2.6-3.1(20-25)10-100海島棉(長(zhǎng)絨棉)33-641.11-1.43(9000-7000)3.3-5.5(33-40)<10亞洲棉(粗絨棉)15-242.5-4.01.4-1.6非洲棉(草棉)品質(zhì)與亞洲棉接近,纖維粗而短,已淘汰按棉花的初步加工分類鋸齒棉皮輥棉對(duì)纖維作用劇烈,纖維損傷較大緩和,纖維損傷小外觀形態(tài)松散薄片狀主體長(zhǎng)度及整齊度主體長(zhǎng)度短,整齊度較高主體長(zhǎng)度長(zhǎng),整齊度較低,短絨沒法去除除雜設(shè)備有排雜、排僵設(shè)備無排雜設(shè)備扎工疵點(diǎn)多,如棉結(jié)、索絲等少,有黃根適宜加工細(xì)絨棉長(zhǎng)絨棉產(chǎn)量高低按棉纖維的成熟度分類纖維胞壁的增厚的程度δ
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未成熟 成熟 過成熟 實(shí)際形狀棉纖維成熟度的理論幾何圖示引入取值范在0~5的纖維成熟度系數(shù)M,即指棉纖維截面中段恢復(fù)成圓形后相應(yīng)于雙層壁厚與外徑之比的標(biāo)定值細(xì)絨棉的M在1.5~2.0為成熟纖維,未成熟的M<1.5,過成熟的M>2.0,理想的紡用棉M在2.0左右
按原棉的色澤分類1、白棉:正常成熟,為紡用棉2、黃棉:霜黃棉。少量使用3、灰棉:雨灰棉,棉鈴開裂時(shí)由于日照不足或雨淋,潮濕,霜等原因造成。很少用。棉花新品種彩棉(綠、棕、褐)抗蟲棉綠色有機(jī)棉(2)棉的組成與特性纖維的形成截面結(jié)構(gòu)縱向形態(tài)化學(xué)組成主要性能棉纖維是由胚珠(即將來的棉籽)表皮壁上的細(xì)胞伸長(zhǎng)加厚而成。一個(gè)細(xì)胞就長(zhǎng)成一根纖維,它的一端著生于棉籽表面,另一端呈封閉狀。棉籽上長(zhǎng)滿了纖維,這就稱為籽棉。棉纖維的生長(zhǎng)可分為伸長(zhǎng)期(25-30d)、加厚期(25-30d)和轉(zhuǎn)曲期三個(gè)時(shí)期。棉纖維的形成棉纖維的截面形態(tài)截面呈腰圓形,中間有空腔;由外向內(nèi)由初生層、次生層和中腔三部分組成縱向形態(tài)扁平帶狀,縱向具有天然轉(zhuǎn)曲。成熟正常的棉纖維轉(zhuǎn)曲最多。未成熟棉纖維呈薄壁管狀物,轉(zhuǎn)曲少。過成熟棉纖維呈棒狀,轉(zhuǎn)曲也少化學(xué)組成基本成份為纖維素(94-95%)存在于纖維的主體層(次生層)中;果膠和蠟質(zhì),分布于表皮初生層上;在中腔內(nèi)層還附有微量的色素、灰分和蛋白質(zhì),色素決定纖維的顏色。棉的主要性質(zhì)1.耐酸堿性:酸可導(dǎo)致纖維素分解,大分子鏈斷裂。耐堿性好,在一定濃度的堿溶液(燒堿或液氨)中,棉纖維截面會(huì)產(chǎn)生膨化,長(zhǎng)度縮短,此時(shí)若給纖維以拉伸,會(huì)使纖維呈現(xiàn)絲一般的光澤,洗去堿液后,光澤仍可保持。在棉制品的染整工藝中,將這種處理過程稱為絲光(穩(wěn)定尺寸和有絲般光澤,同時(shí)使織物強(qiáng)度進(jìn)一步得到提升
)。2.吸濕性和吸水性
吸濕性好,棉纖維在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率為7%-8%。3.染色性
棉纖維的吸色性強(qiáng),一般染料均可對(duì)棉纖維染色4.耐熱性棉纖維在100℃的高溫下處理8h,強(qiáng)力不受影響。棉纖維在150℃時(shí)分解,320℃時(shí)起火燃燒。5.比電阻
棉纖維的比電阻較低,在加工和使用過程中不易產(chǎn)生靜電。棉纖維的缺點(diǎn):彈性和彈性恢復(fù)性較差不耐強(qiáng)無機(jī)酸易發(fā)霉易燃
木棉果實(shí)纖維中空管狀抱合力差,彈性小纖維表面有拒水性蠟質(zhì),密度很?。?.29g/cm3)開裂木棉果實(shí)纖維表面
2.麻部分麻纖維的化學(xué)組成與特性名稱纖維素(%)半纖維素(%)果膠(%)木質(zhì)素(%)其它(%)單纖維細(xì)度(μm)單纖維長(zhǎng)度(mm)苧麻65~7514~164~50.8~1.56.5~1430~4020~250亞麻70~8012~151.4~5.72.5~55.5~912~1717~25黃麻57~6014~171.0~1.210~131.4~3.515~181.5~5紅麻52~5815~181.1~1.311~191.5~318~272~6大麻67~785.5~16.10.8~2.52.9~3.35.415~1715~25羅布麻40.8215.4613.2812.1422.117~2320~25工藝?yán)w維(technicalfiber)
多個(gè)單細(xì)胞纖維由細(xì)胞間質(zhì)粘合而成的適合紡紗要求的纖維束。特性:麻纖維的吸濕性好、強(qiáng)度高、變形能力小,纖維以挺爽為特征。比棉纖維粗硬,易引起穿著中的刺癢。
截面:腰圓或跑道形有中腔縱向:無明顯扭轉(zhuǎn),有橫節(jié)豎紋單纖維較長(zhǎng),可單纖維紡紗。苧麻纖維的細(xì)度直接影響可紡性和柔軟性,纖維愈細(xì),可紡支數(shù)愈高,成紗愈柔軟。
頭麻最細(xì),三麻次之,二麻最粗。苧麻(ramie)亞麻
(flax)
一年生草本植物,用工藝?yán)w維紡紗截面呈圓形和扁圓形,縱向中段粗兩頭細(xì),有橫節(jié)豎紋
吸濕性好、導(dǎo)濕快、細(xì)度相對(duì)較細(xì),是夏季衣衫的良好纖維原料
黃麻與紅麻
工藝?yán)w維紡紗包裝、地毯底布,或混紡纖維制品的原料
3.葉纖維(蕉麻、劍麻)
4.竹纖維麻一.概述
麻纖維是從各種麻類植物上獲取的纖維的統(tǒng)稱,包括從莖部取得的韌皮纖維(bastfiber)和從葉子上得到的葉纖維(leaffiber)。(一)麻纖維的種類軟質(zhì)麻-苧麻(ramie;Chinagrass)、亞麻(linen)、黃麻(jute)、大麻(hemp)等纖維相對(duì)比較柔軟,稱其為軟質(zhì)麻(softbastfiber)硬質(zhì)麻-劍麻(sisal)、蕉麻(Manilahemp;abaca)等由于纖維特別粗硬,稱為硬質(zhì)麻(hardleaffiber)苧麻主要產(chǎn)于我國的長(zhǎng)江流域,以湖北、湖南、江西出產(chǎn)最多,印度尼西亞、巴西、菲律賓等國也有種植。苧麻纖維品質(zhì)優(yōu)良,單纖維長(zhǎng),主要用于夏季服裝面料、裝飾用布等。苧麻是多年生草本植物,分白葉苧麻和綠葉苧麻兩種,原產(chǎn)于我國的白葉種苧麻質(zhì)量較好。苧麻可每年收割三次。亞麻適宜在寒冷地區(qū)生長(zhǎng),俄羅斯、波蘭、法國、比利時(shí)等是主要產(chǎn)地,我國的東北地區(qū)及內(nèi)蒙古等地也大量種植。亞麻分為一年生和多年生,紡織用的亞麻均為一年生草本植物。亞麻分纖維用、油用和兼用三種。一般稱纖維用的為亞麻,油用的為胡麻。纖維用亞麻莖細(xì),高達(dá)1~2m,纖維品質(zhì)好,適宜制作服裝面料及裝飾織物等。大麻的主要產(chǎn)地有中國、印度、意大利、德國等國。我國的大麻主要分布在山東、河北,山西等地,是一年生草本植物。大麻在生長(zhǎng)和放置中極少蟲害,單纖維表面粗糙,有縱向縫隙和孔洞及橫向枝節(jié),無天然轉(zhuǎn)曲。大麻橫截面有多種形態(tài),如三角形、長(zhǎng)圓形、腰圓形等,且形狀不規(guī)則。大麻纖維中有細(xì)長(zhǎng)的空腔,與纖維表面分布著的裂紋和小孔相連,是其優(yōu)異毛細(xì)效應(yīng)、高吸附性和吸濕排汗性能的主要原因。黃麻適宜于在高溫多雨地區(qū)種植,印度、孟加拉國是世界主要產(chǎn)地,東南亞及南亞國家都有種植,我國現(xiàn)以臺(tái)灣、浙江、廣東省為最多。黃麻主要用于糧食、食鹽等物品的包裝袋、纖維及紗線、布匹的包布、沙發(fā)面料和地毯基布及電纜包覆材料等,很少用于衣料。黃麻纖維吸濕后表面仍保持干燥,但吸濕膨脹大并放熱。洋麻或紅麻的生產(chǎn)目前主要集中在印度、孟加拉和泰國,為一年生草本植物,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),分南方型和北方型兩種。南方型分布于熱帶或亞熱帶地區(qū),北方型分布在溫帶。洋麻的用途與黃麻相同。羅布麻多為野生,也稱野麻、茶葉花,廣泛生長(zhǎng)在鹽堿、沙荒地帶,集中在新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、青海等地。羅布麻植物的葉、膠液、莖桿;韌皮等是很好的工業(yè)原料,用于輕工、醫(yī)藥等行業(yè)。20世紀(jì)60年代以來逐漸被紡織工業(yè)開發(fā)利用,生產(chǎn)衣料。羅布麻因纖維較短粗,還是需工藝?yán)w維紡紗,主要用于服用紡織品。羅布麻除具有麻類纖維的一般特點(diǎn)外,還具有一定的醫(yī)療保健性能,如羅布麻對(duì)降低穿著者的血壓有顯著效果。
蕉麻原產(chǎn)于菲律賓,馬尼拉是主要的集散地,故又稱馬尼拉麻。蕉麻為多年生草本宿根植物,屬于葉纖維。纖維的截面呈橢圓和多邊形,中腔大、細(xì)胞壁較??;縱向粗細(xì)均勻,呈圓管狀,表面光滑。焦麻纖維強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率低、濕強(qiáng)比干強(qiáng)高,比重為1.45g/cm3?;爻甭始s11.1%,蕉麻纖維耐海水侵蝕,用于制作船舶用繩索及纜繩。劍麻主要在中、南美洲、印度尼西亞及非洲的熱帶地區(qū)種植。劍麻是多年生草本植物,莖短,被簇生的葉片環(huán)抱。一般種植兩年后葉片長(zhǎng)達(dá)80~l00cm、生葉片數(shù)達(dá)80~100時(shí)便可收割。劍麻橫截面為多角形,帶有大小不一的橢圓形中腔,縱向表面存在結(jié)和細(xì)孔。細(xì)胞中的原纖呈螺旋形排列,并時(shí)有反向。劍麻比重為1.25g/cm3,回潮率約11.1%,吸濕性快。纖維強(qiáng)度高,濕強(qiáng)比干強(qiáng)高10%~15%,耐海水腐蝕性強(qiáng),適于船用纜繩和網(wǎng)具。韌皮纖維的初加工-P37I表皮II初生皮層III次生皮層IV韌皮部V木質(zhì)部VI髓部1氣孔2表皮細(xì)胞3厚角細(xì)胞4薄壁細(xì)胞5中胚細(xì)胞6初生韌皮細(xì)胞7次生韌皮細(xì)胞麻莖收割后,要經(jīng)過剝皮、脫膠等初步加工除去表皮細(xì)胞、厚角細(xì)胞、薄壁細(xì)胞等和一些膠質(zhì)和非纖維雜質(zhì)(初級(jí)加工),保留韌皮細(xì)胞的纖維束,并將韌皮細(xì)胞間的半纖維素、果膠、木質(zhì)素等膠類物質(zhì)脫除(脫膠),得到單纖維或束纖維等紡紗原料。脫膠方法:脫膠通常采用酶處理或化學(xué)處理的方法去掉膠質(zhì)。常用脫膠方法有雨露浸漬法、溫水浸漬法、生物酶處理法、細(xì)菌脫膠法、化學(xué)脫膠法、機(jī)械搓揉敲擊法等。脫膠以后,麻莖經(jīng)干燥、打麻,就獲得了可紡的長(zhǎng)纖維和束纖維。苧麻收割后,經(jīng)過剝麻皮→刮青(刮去表皮細(xì)胞,厚角細(xì)胞和薄壁細(xì)胞)→曬干→原麻(生苧麻,含膠率20%)→脫膠→精干麻(含膠率2%)。亞麻初加工工藝為:亞麻原莖→選莖→脫膠→干燥→入庫養(yǎng)生→干莖→碎莖→打麻→打成麻。麻纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素,其耐酸堿性與棉相同。原麻中的纖維素含量比棉低,一般只有60%~80%,視麻的品種而定。P18麻纖維的組成名稱纖維素(%)半纖維素(%)果膠(%)木質(zhì)素(%)其它(%)單纖維細(xì)度(μm)單纖維長(zhǎng)度(mm)苧麻65~7514~164~50.8~1.56.5~1430~4020~250亞麻70~8012~151.4~5.72.5~55.5~912~1717~25大麻67~785.5~160.8~2.52.9~3.35.415~1715~25紅麻52~5815~181.1~1.311~191.5~318~272~6黃麻57~6014~171.0~1.210~131.4~3.515~181.5~5羅布麻40.8215.4613.2812.1422.117~2320~25麻纖維是兩端封閉的紡錘形細(xì)胞,都有中腔,其截面形狀和表面形態(tài)因麻的種類而異苧麻截面呈腰圓形,縱向?yàn)楸馄綆?,表面有條紋,胞壁上有裂縫,有粗橫節(jié)亞麻纖維的中腔較小,截面呈多角形,表面有結(jié)節(jié)和條痕;大麻的縱向呈圓筒形,頂端為鈍圓形,有時(shí)有分叉現(xiàn)象,表面有橫節(jié),黃麻為不規(guī)則的多角形截面,其中腔大小不規(guī)則,沿長(zhǎng)度方向有變化,表面無橫節(jié);蕉麻截面為多角形或不規(guī)則的卵形,中腔較大,表面平滑。麻纖維的形態(tài)特征
麻的主要特性(一)長(zhǎng)度和寬度
苧麻的單根纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng),可以單根纖維紡紗,其他纖維的單根纖維都比較短,不能以單根纖維進(jìn)行紡紗,只能用“工藝?yán)w維”紡紗。
工藝?yán)w維:因麻單纖維長(zhǎng)度太短,紡紗時(shí)采用多個(gè)單細(xì)胞纖維由細(xì)胞間質(zhì)粘合而成的纖維束,即“工藝?yán)w維纖維”紡紗。(二)吸濕性
麻纖維具有較強(qiáng)的吸濕能力,在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的回潮率可達(dá)10%~14%。在飽和蒸汽中,其回潮率可達(dá)20%以上,大麻和黃麻可達(dá)30%以上。麻纖維不僅吸濕性好,其散濕速度也快,在相同條件下,吸濕速率比棉纖維快30%~50%,麻織物夏季穿著涼爽,透氣性好。(三)強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率
麻是天然纖維中拉伸強(qiáng)度最高的纖維,斷裂長(zhǎng)度一般可達(dá)40~50km,麻纖維在濕態(tài)時(shí)的強(qiáng)度更高,約比常態(tài)高20%。
麻纖維的斷裂伸長(zhǎng)率是天然纖維中最小的,一般只有0.5%~3.5%。竹纖維竹纖維是利用機(jī)械方法來粉碎、分離,并配以物理化學(xué)方法剔除竹中的木質(zhì)素、竹粉、果膠等物質(zhì),制取竹纖維(原竹纖維)。竹纖維單細(xì)胞的細(xì)胞壁為多層結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度約1.3~3.1mm左右,寬度約10~19mm,纖維素含量約為50%,木質(zhì)素30%左右,聚戊糖20%左右,灰分1.5%左右,果膠0.7%左右。竹纖維在性能上與麻纖維接近,有較好的吸濕、導(dǎo)濕和防臭性能。竹纖維本身也主要為纖維素物質(zhì),因此可以制成竹漿粕,制造粘膠類纖維(竹漿纖維)。這同棉漿、木漿粘膠是一樣的,已不再具有原天然纖維的結(jié)構(gòu)特征。1.綿羊毛2.特種動(dòng)物纖維3.絲纖維二、天然蛋白質(zhì)纖維綿羊毛通常稱作羊毛、毛纖維或簡(jiǎn)稱毛。構(gòu)成與特征羊毛為角蛋白物質(zhì)高硫角蛋白,存在于無序和基質(zhì)部分;低硫角蛋白,存在于原纖有序結(jié)構(gòu)中,典型的a螺旋角蛋白分子
截面為圓形或橢圓形,由外向內(nèi)分為鱗片層、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層。(美利努羊毛或同質(zhì)毛無髓質(zhì)層)粗羊毛結(jié)構(gòu)及鱗片層構(gòu)造羊毛的細(xì)度:7-240微米,通常在10-70微米之間.羊毛的直徑主要取決于綿羊的品種,綿羊的年齡、性別、羊毛的生長(zhǎng)部位、飼養(yǎng)條件、季節(jié)等因素對(duì)羊毛的直徑也有很大影響。肩部及體側(cè)(1,2)毛最好,背部3的毛稍稀,前頸5、前腿10、臀部8和腹部6的毛較粗,喉部、后腿10、尾部的毛最粗,圖中7為耳后部,9為頭部。羊毛細(xì)度可以用直徑、線密度、公支支數(shù)和品質(zhì)支數(shù)表示品質(zhì)支數(shù):根據(jù)各種綿羊毛纖維可能紡制成精梳毛紗的最細(xì)支數(shù)(可紡支數(shù))命名綿羊毛纖維的細(xì)度鱗片層由片狀細(xì)胞連續(xù)疊合構(gòu)成,具有方向性,不僅鱗片對(duì)羊毛毛干形成保護(hù),而且會(huì)影響羊毛的光澤、手感、縮絨性等皮質(zhì)層是羊毛的主要組成部分,正皮質(zhì)和偏皮質(zhì)兩種皮質(zhì)細(xì)胞組成,通常是雙邊分布,是羊毛卷曲的本質(zhì)原因。髓質(zhì)層又稱髓腔,結(jié)構(gòu)松散,含有色素和較大的氣孔,幾乎無強(qiáng)度、彈性。一般羊毛越粗,髓腔越易發(fā)生,比例也越大,羊毛的品質(zhì)和紡用價(jià)值亦越低。羊毛是多細(xì)胞纖維按纖維結(jié)構(gòu)分按加工程度分按剪毛季節(jié)分按纖維類型分按原毛形狀分按細(xì)度和長(zhǎng)度分按品系分……羊毛的分類按纖維結(jié)構(gòu)分絨毛:具有鱗片層和皮質(zhì)層,沒有髓質(zhì)層,絨毛品質(zhì)優(yōu)良,紡紗性能好。粗毛:具有鱗片層、皮質(zhì)層和連續(xù)的髓質(zhì)層。紡紗性能較差。死毛:除鱗片層外,整根纖維幾乎全部是髓質(zhì)層,色澤呆白,脆弱易斷,無紡紗價(jià)值。兩型毛:具有鱗片層、皮質(zhì)層和有斷續(xù)髓質(zhì)層。毛纖維有顯著的粗細(xì)不勻,紡紗性能差些。按加工程度分原毛或原絨:剪下或梳下的原始毛纖維,亦稱污毛;洗凈毛(凈毛)或凈絨;按剪毛季節(jié)分春毛(春天剪取的毛),毛長(zhǎng),底絨多,毛質(zhì)細(xì),油汗多,品質(zhì)較好;秋毛(秋天剪取的毛),毛短,無底絨,光澤較好;伏毛(有的地方夏天還剪一次毛),毛短,品質(zhì)差。按纖維類型分同質(zhì)毛:綿羊毛被中僅含有同一粗細(xì)類型的毛異質(zhì)毛:毛被中兼含有絨毛、發(fā)毛和死毛等不同類型的毛。我國土種綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、牦牛毛等均屬于異質(zhì)毛。美利奴羊毛為同質(zhì)毛。按原毛形狀分被毛:從綿羊身上剪下的毛,粘連成一個(gè)完整的毛片。散毛:剪下的毛不成整個(gè)片狀。抓毛:如果在羊脫毛季節(jié),用鐵梳把毛梳下來(山羊絨)。按細(xì)度和長(zhǎng)度分細(xì)羊毛:18~27mm,長(zhǎng)<12cm,同質(zhì)毛
。紡紗性能優(yōu)良,粗紡織物和高級(jí)精紡織物的原料。長(zhǎng)羊毛:纖維粗長(zhǎng),>36mm,長(zhǎng)15~30cm,毛叢長(zhǎng)度在10cm以上,明亮光澤。織制長(zhǎng)毛絨織物、毛毯和工業(yè)用呢的原料。半細(xì)毛:25~37mm,長(zhǎng)<15cm,同質(zhì)毛。紡紗性能較好,紡制針織絨線和高級(jí)粗絨線的原料。粗羊毛:20~70mm,紡紗性能較差。主要用于織制地毯羊毛的主要性質(zhì)羊毛具有耐酸不耐堿的性質(zhì)。在含10%的硫酸溶液中,羊毛強(qiáng)度不僅不損傷,反而可以增加。而羊毛在3%的氫氧化鈉溶液中即可被溶解。羊毛是常見紡織纖維中吸濕性最好的纖維,標(biāo)準(zhǔn)回潮率為15%~17%,在飽和蒸汽中的回潮率達(dá)33%;易染色(極性分子);具有較好的彈性(螺旋分子、三維卷曲);具有縮絨性(鱗片的單向分布、高彈性);不耐蟲蛀。特種動(dòng)物纖維山羊絨馬海毛兔毛駱駝絨綿羊絨牦牛絨羊駝毛山羊絨山羊絨又稱“開士米”,簡(jiǎn)稱“羊絨”。18世紀(jì),中國生產(chǎn)的山羊絨經(jīng)英國當(dāng)時(shí)的殖民地印度的克什米爾(Cashmere)地區(qū)集散售往世界各地,開士米成為山羊絨及其制品的商業(yè)名稱。我國、伊朗、蒙古、阿富汗為山羊絨主要產(chǎn)地。我國山羊絨主產(chǎn)于西北、內(nèi)蒙、西藏、遼寧、山西、河南、河北和山東等省區(qū)。山羊絨顏色有白、紫、青色。山羊絨是山羊的絨毛,通過抓、梳獲得,稱抓毛。山羊絨山羊絨纖維由鱗片和皮質(zhì)層組成,沒有髓質(zhì)層。強(qiáng)伸性、彈性優(yōu)于相同細(xì)度的綿羊毛。鱗片邊緣光滑,覆蓋間距比綿羊毛大,密度60-70個(gè)/mm,鱗片的環(huán)狀與完整性特征明顯,且大而稀,緊貼于毛干,手感柔軟滑糯。絨毛纖維平均細(xì)度多在14-16μm,細(xì)度不勻率較小,約20%。山羊絨計(jì)重平均長(zhǎng)度25-45mm,短絨率18-20%。山羊絨易卷縮,純紡難度較高,易起球,通常與80支-100支細(xì)羊毛混紡使用。山羊絨山羊絨山羊毛馬海毛土耳其安哥拉山羊毛的音譯商品名稱。南非、土耳其和美國為馬海毛的三大產(chǎn)地馬海毛為異質(zhì)毛,夾雜有一定數(shù)量的有髓毛和死毛。直徑10-90μm,長(zhǎng)度12-26cm。馬海毛的特點(diǎn)是直、長(zhǎng)、有絲光。馬海毛的皮質(zhì)層幾乎都是由正皮質(zhì)細(xì)胞組成中心有少量偏皮質(zhì)細(xì)胞,纖維很少卷曲。鱗片平闊緊貼于毛干并且很少重疊,使纖維表面光滑,光澤強(qiáng)。馬海毛的強(qiáng)度高,具有良好的彈性,不易收縮也難氈縮,容易洗滌。馬海毛主要用于制作提花毛毯,以堅(jiān)牢耐磨、絲樣光澤和美麗圖案著稱。馬海毛也與綿羊毛、棉、化纖混紡制作衣料,如順毛大衣呢、銀槍大衣呢等。兔毛用于紡織的兔毛主要為安哥拉長(zhǎng)毛種兔毛。中國的安哥拉品系兔叫中國白兔,我國兔毛年收購量占世界總產(chǎn)量的90%左右,出口量世界第一。兔毛有5-30mm的絨毛(約占90%)與30-100mm的粗毛(10%)兩類纖維,絨毛的平均直徑約11.5-15.9
m。每根纖維的直徑變化很大。兔毛由鱗片層、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層組成,極少量的絨毛無髓質(zhì)層。絨毛與粗毛都有發(fā)達(dá)的髓腔,為多腔多節(jié)結(jié)構(gòu),所以比重輕、吸濕性好,但強(qiáng)度低。兔毛密度小,纖維細(xì)軟、制品蓬松、輕質(zhì)。兔毛表面光滑、少卷曲,所以光澤強(qiáng),但鱗片厚度較低、紋路傾斜,且表面存在類滑石粉狀物質(zhì),故摩擦系數(shù)小、抱合力差、易落毛,紡紗性能差。兔毛純紡必須添加特殊和毛油,或經(jīng)等離子體、或酸處理獲得有效的抱合力來實(shí)現(xiàn)。此外,可與羊毛或其他纖維混紡加工,制成針織品、毛線、高級(jí)大衣呢、花呢等。兔絨兔毛駱駝絨駱駝絨主要由鱗片層和皮質(zhì)層組成。駱駝絨的色澤有乳白、杏黃、黃褐、棕褐色等,品質(zhì)優(yōu)良的駱駝絨多為淺色。平均直徑14-23m,平均長(zhǎng)度4-7cm。牦牛絨主要分布在中國、阿富汗、尼泊爾等9個(gè)亞洲國家。我國西藏、青海、四川、甘肅等省區(qū)大量飼養(yǎng)牦牛,約占世界總頭數(shù)的85%以上。牦牛絨大多是黑色、褐色,少量白色。從牦牛剪下來的毛被中有剛毛和絨毛,絨毛有很高的紡用價(jià)值。牦牛絨由鱗片層與皮質(zhì)層組成,髓質(zhì)層極少。牦牛絨鱗片呈環(huán)狀,邊緣整齊,緊貼于毛干上,彈性好。牦牛絨平均直徑約20μm,平均長(zhǎng)度30mm~40mm,斷裂比強(qiáng)度在0.6~0.9cN/dtex,具有無規(guī)則卷曲,縮絨性與抱合力較小。牦牛絨一般為淺褐色,中國有白色品種。牦牛絨產(chǎn)品不易掉毛、有身骨、蓬松、豐滿,手感滑軟、光澤柔和,是毛紡行業(yè)的高檔原料,可織制各類針織、機(jī)織衣料等。也可與綿羊毛、化纖、絹絲等混紡作精紡、粗紡原料。毛類纖維主要解決兩類問題:一是纖維直徑變細(xì)的研究二是開發(fā)和升級(jí)利用特種毛發(fā)類纖維。拉細(xì)羊毛絲光和防縮羊毛腺分泌類纖維蠶絲家蠶絲(桑蠶絲)野蠶絲(柞蠶絲)蜘蛛絲桑蠶絲桑蠶又稱家蠶,由桑蠶繭繅得的絲稱為桑蠶絲。桑蠶有中國種、日本種和歐洲種3個(gè)品系。中國種桑蠶繭多為白色或乳白色,日本種多為白色,歐洲種多為略帶紅色的乳白色或淡黃色。蠶絲的形成蠶絲是由蠶體內(nèi)絹絲腺分泌出的絲液凝固而成。中部絲腺分泌絲膠,絲膠包覆在絲素周圍,起保護(hù)絲素的作用后部絲腺分泌絲素。絲素通過中部絲腺和絲膠一起并入前部絲腺。左右兩條絹絲腺在頭部合并,由吐絲口將絲液吐出體外并凝固成絲。蠶繭的構(gòu)成繭衣:繭的表面包圍著不規(guī)則的繭絲,絲細(xì)而脆弱。繭層:繭衣里面是繭層,繭層結(jié)構(gòu)緊密,繭絲排列重疊規(guī)則,粗細(xì)均勻,形成10多層重疊密接的薄絲層,是組成繭層的主要部分,約占全部絲量的70%-80%。蛹襯:最里層繭絲纖度最細(xì),結(jié)構(gòu)松散。繭層可繅絲,形成的連續(xù)長(zhǎng)絲,稱為“生絲”。繭衣、蛹襯因絲細(xì)而脆弱不能繅絲,只能作短纖維與紡紗的絹紡原料。繭層主要成分是絲素和絲膠,一般絲素占72%-81%,絲膠占19%-28%。由于繭層內(nèi)外部位不同,絲素與絲膠的比例也不同,外層絲膠比例較大,特別是繭衣的絲膠含量更高,而中層絲膠含量較少。其它物質(zhì)有蠟類物質(zhì)、糖類物質(zhì)、色素及礦物質(zhì)等,約占3%。繭絲的構(gòu)成蠶絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)繭絲是由兩根單絲平行粘合而成,各自中心是絲素,外圍為絲膠。(繭絲細(xì)度2.64-3.74dtex,13-18m,中層最粗,內(nèi)層最細(xì))繭絲的縱面比較光滑平直,表面帶有絲膠瘤節(jié)(纇節(jié))繭絲的橫截面形狀呈半橢圓形或略呈三角形。三角形的高度,從繭的外層到內(nèi)層逐漸降低。(a)桑蠶絲(mulberrysilk)(b)柞蠶絲(tussahsilk)蠶絲的初加工-P38繅絲得到生絲的工藝過程主要工序是:烘繭
混繭剝繭選繭煮繭
繅絲復(fù)整。烘繭:殺死蛹體和蛆蟲,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸剝繭:剝繭就是剝?nèi)バQ繭外圍松亂而細(xì)弱的繭衣,剝繭時(shí)不可剝得太光,以免損傷繭層表面的繭絲選繭:選繭是選除各繭批中混有的下腳繭,將原料繭按繭層薄厚、繭形大小和色澤進(jìn)行分選煮繭:利用水、熱或藥劑的作用,使繭絲上的絲膠適當(dāng)膨潤(rùn)和部分溶解,促使繭絲從繭層上不亂地退解下來繅絲:繅絲則是將煮熟的蠶繭經(jīng)過理緒,找出正緒,使繭絲中繭層舒解,并以若干根絲并合,借絲膠的粘著作用構(gòu)成生絲
復(fù)整:復(fù)整是在復(fù)搖機(jī)上把繅制的生絲制成一定規(guī)格的絲絞,再經(jīng)過整理打包,成為絲織的原料生絲經(jīng)脫膠后稱為熟絲或精練絲,其截面多呈近似三角形。生絲依靠絲膠把各根繭絲粘著在一起,產(chǎn)生一定的抱合力,使絲條在加工過程中能承受各種摩擦不會(huì)分裂。一般織成織物后在染色前精煉。柞蠶絲柞蠶蠶繭為淡黃褐色(春繭)或黃褐色(秋繭)柞蠶絲是高貴的天然纖維,用它織造的絲織品具有其它纖維所沒有的天然淡黃色和珠寶光澤,而且平滑挺爽,堅(jiān)牢耐用柞蠶繭的繭絲絲長(zhǎng)平均為800米左右,長(zhǎng)的在1000米以上,短的在400米以下??傞L(zhǎng)度比桑蠶絲短。柞蠶繭的平均線密度一般為6.2dtex(5.6d)左右(21-30m),比桑蠶絲粗。柞蠶繭絲的橫截面呈扁平狀,單絲為銳三角形。柞蠶繭絲是由兩根單絲并合組成的。在單絲的周圍不規(guī)則地凝固有許多絲膠顆粒,而且結(jié)合得非常堅(jiān)牢,必須用較強(qiáng)的堿溶液才能把它分離蠶絲的主要性質(zhì)力學(xué)性質(zhì):桑蠶絲2.6-3.5cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率18-21%。柞蠶絲強(qiáng)度稍高。吸濕后,桑蠶繭絲強(qiáng)力下降而柞蠶繭絲強(qiáng)力上升?;爻甭剩荷PQ絲的回潮率達(dá)11%左右,在紡織纖維屬于比較高的。如果含絲膠的數(shù)量多,因絲膠比絲素更易吸濕,纖維的回潮率還會(huì)增加。光學(xué)性質(zhì):顏色、光澤、耐光性顏色以白、黃最為常見。天然彩色繭絲,包括杏黃色、綠色等絲色潔白,則絲身柔軟、表面清潔;含膠量少,強(qiáng)度與耐磨性稍低,春繭絲多屬于這種類型。絲色稍黃,則光澤柔和,含膠量較多,絲的強(qiáng)度與耐磨性較好,秋繭絲多屬于這種類型。絲的光澤是絲反射的光所引起的感官感覺。繭絲具有多層絲膠,絲蛋白的層狀結(jié)構(gòu),光線入射后,進(jìn)行多層反射,反射光互相干涉,因而產(chǎn)生柔和的光澤。生絲的光澤與生絲的表面形態(tài),生絲中的含繭絲數(shù)量有關(guān)。一般地說,生絲截面越近圓形,光澤柔和均勻,表面越光滑,反射光越強(qiáng)。精練后的生絲光澤更為優(yōu)美。蠶絲的耐光性較差,在日光照射下,蠶絲容易泛黃。在陽光曝曬之下,紫外線易使蠶絲中酪氨酸、色氨酸的殘基氧化裂解,致使蠶絲強(qiáng)度顯著下降。柞蠶絲耐光性比桑蠶絲好,在同樣的日照條件下,柞蠶絲強(qiáng)度損失較小?;瘜W(xué)性質(zhì):耐酸耐堿性均較差。在濃度低的弱無機(jī)酸中加熱,絲的光澤和手感均受到損害,強(qiáng)伸度有所降低,特別是貯藏后更為明顯。高濃度的無機(jī)酸,如濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸等的作用,絲素急劇膨脹溶解呈淡黃色黏稠物。如在濃酸中浸漬極短時(shí)間,立即用水沖洗,絲素可收縮30%-40%,這種現(xiàn)象叫酸縮,能用于絲織物的縮皺處理。在絲綢精煉或染整工藝中,常用有機(jī)酸處理,以增加絲織物光澤,改善手感,絲綢的強(qiáng)伸度稍有降低。堿影響絲素膨脹溶解,其對(duì)絲素的水解作用,主要取決堿的種類、電解質(zhì)總濃度、溶液的pH值及溫度等。氫氧化鈉等強(qiáng)堿對(duì)絲素的破壞最為嚴(yán)重,即使在稀溶液中,也能侵蝕絲素。碳酸鈉、硅酸鈉的作用較為緩和,一般在進(jìn)行絲的精煉時(shí),多選用碳酸鈉。其他蠶絲蓖麻蠶絲彩色蠶繭目前杏黃色桑蠶絲已批量生產(chǎn),綠色、粉紅色等也已培養(yǎng)。絹絲絹紡原料來源廣泛,種類復(fù)雜。它是養(yǎng)蠶業(yè)、繅絲和絲織業(yè)的副產(chǎn)品,包括繭衣、蛹襯、繅絲中的挽手、疵繭廢絲等。絹紡原料雖是疵繭廢絲,仍為貴重的紡織原料,經(jīng)過絹紡工藝加工,可以紡制4.1-3.3tex即120公支-240公支的纖細(xì)絹紡細(xì)紗,結(jié)構(gòu)緊密,條干均勻,外觀潔凈,光澤好,適于織造輕薄型高檔絹綢。
絹紡工藝中的落棉可以制成線密度較粗的33-100tex(10-30公支)的絹紡紗,是織造柔軟、保暖性好的內(nèi)衣的原料。蜘蛛絲蜘蛛與蠶不同,蜘蛛在整個(gè)生命過程中產(chǎn)生許多不同的絲,每一種絲來源于不同的腺體。中國大腹圓蜘蛛可根據(jù)生活需要,由7種腺體分泌出具有不同性能的絲線,如牽引絲(拖絲)、框絲、包卵絲和捕獲絲等,其中的牽引絲力學(xué)性能最好。平均細(xì)度7m,大約是蠶絲的一半平均強(qiáng)度7cN/dtex,遠(yuǎn)高于蠶絲,斷裂伸長(zhǎng)率35%左右,斷裂吸收能(斷裂功100J/g)很高化學(xué)纖維化學(xué)纖維的制造再生纖維普通合成纖維差別化纖維功能性纖維高性能纖維化學(xué)纖維的制造成纖高聚物:能制造纖維的高分子化合物成纖高聚物必須具備三個(gè)條件:線型分子結(jié)構(gòu);適當(dāng)?shù)姆肿恿?;可溶解性或可熔融性?;瘜W(xué)纖維的制造須經(jīng)過紡絲液或紡絲熔體的制備、紡絲成形和后加工三道工序。紡絲熔體或紡絲液的制備將成纖高聚物用熔融或溶解的方法制成紡絲流體。熔體法:將高聚物加熱到熔點(diǎn)以上,使其熔融成較穩(wěn)定的粘性流動(dòng)的紡絲熔體。如滌綸、錦綸、丙綸、乙綸。原因:熔融溫度<分解溫度溶液法:用適當(dāng)?shù)娜軇⒏呔畚锶芙獬删哂幸欢ㄕ扯鹊募徑z液。如粘膠纖維、醋酯纖維、腈綸、氯綸、維綸。原因:熔融溫度>分解溫度紡絲成形紡絲:紡絲溶液或紡絲熔體通過計(jì)量裝置定量供給噴絲頭,使其從紡絲細(xì)孔中流出,再在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中固化成細(xì)絲。紡絲方法:熔體紡絲、溶液紡絲。按凝固條件或介質(zhì)的不同,溶液紡絲又分為濕法紡絲和干法紡絲。熔體(熔融)紡絲將高聚物加熱熔融成熔體,然后由噴絲頭噴出熔體細(xì)流,在空氣中冷卻而成纖維的方法。紡絲速度高,一般1-2km/min,污染小,成本低。截面一般為圓形。滌綸、錦綸、丙綸等合成纖維生產(chǎn)都是采用熔體紡絲。溶液紡絲濕法紡絲:用溶液法制備的紡絲液從噴絲孔中噴出后,在液體凝固浴中因溶劑擴(kuò)散和凝固劑滲透而固化成絲。噴絲頭的孔數(shù)多,可達(dá)5萬孔以上紡絲速度慢;纖維截面形狀多非圓形,且有明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。粘膠纖維、維綸、氯綸等的生產(chǎn)多采用此法溶液紡絲干法紡絲:將溶液法制備的紡絲液從噴絲孔中噴出后,在熱空氣中因溶劑迅速揮發(fā)而凝固成絲。干法紡絲的溶劑必須具有優(yōu)良的揮發(fā)性,紡絲時(shí)熱空氣的溫度高于溶劑的沸點(diǎn)。該方法紡絲速度高,噴絲頭孔數(shù)較少,約為300-600孔,易污染環(huán)境,成本較高。醋酯纖維、維綸等少數(shù)纖維生產(chǎn)采用此法。后加工從噴絲孔噴出后凝固的纖維稱為初生纖維,初生纖維的強(qiáng)度低,沸水收縮率大,沒有使用價(jià)值。一般后加工工序:
集束→拉伸→上油→卷曲→干燥熱定形→切斷(打包入庫,準(zhǔn)備售出)拉伸將初生纖維集合成一定粗細(xì)的大股絲束,在多輥拉伸機(jī)上進(jìn)行一定倍數(shù)的拉伸。目的:改變纖維中大分子的排列,使大分子沿纖維軸向取向,改善纖維的力學(xué)性能。采用不同的拉伸倍數(shù),可制得不同強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的纖維。拉伸倍數(shù)小,制取的纖維強(qiáng)度較低,伸長(zhǎng)率較大;拉伸倍數(shù)大,制取的纖維強(qiáng)度較高,伸長(zhǎng)率較小。上油將纖維絲束經(jīng)過油浴,在纖維表面加上一層很薄的油膜。目的減少纖維與纖維、纖維與機(jī)件之間的摩擦,改善纖維的柔軟潤(rùn)滑性,增強(qiáng)合成纖維的吸濕能力,減少纖維在紡織加工和使用過程中產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象。卷曲:使纖維具有一定的卷曲數(shù),從而改善纖維之間的抱合力,使紡紗得以正常進(jìn)行,同時(shí)可改善織物的服用性能。將絲束送入具有一定溫度的卷曲箱,經(jīng)擠壓后形成卷曲。適用于具有熱塑性的纖維,如滌綸、錦綸、丙綸等。干燥定形:除去纖維中多余的水分,消除前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,防止纖維在以后的加工和使用過程中產(chǎn)生收縮。一般在簾板式烘燥機(jī)上進(jìn)行切斷:在溝輪式切斷機(jī)上將絲束切斷成規(guī)定的長(zhǎng)度。長(zhǎng)絲的后加工包括牽伸、加捻、熱定形、上油和成品包裝等工序。再生纖維再生纖維素纖維普通粘膠纖維高濕模量和強(qiáng)力粘膠纖維Lyocell纖維再生蛋白質(zhì)纖維普通粘膠纖維1891年在英國研制成功,1905年投入工業(yè)化生產(chǎn)。粘膠纖維的原料來源廣泛,成本低廉,在紡織纖維中占有相當(dāng)重要的位置。從不能直接用于紡織加工的纖維素原料,如棉短絨、木材、蘆葦、甘蔗渣、竹、海藻等中提取纖維素制成粘膠紡絲液經(jīng)濕法溶液紡絲而成。棉漿纖維或棉粘膠;木漿纖維或木粘膠;竹漿纖維或竹粘膠;麻漿纖維或麻粘膠;海藻漿纖維或海藻粘膠結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)化學(xué)組成與棉纖維相同聚合度300-400,結(jié)晶度較小(40%-50%),取向度低,結(jié)構(gòu)中空隙含量大。截面呈不規(guī)則的鋸齒形,有明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。粘膠纖維的吸濕性是化學(xué)纖維中最好的,平衡回潮率為12%-15%。粘膠纖維染色性能良好。易染色,色譜全、色澤艷、染色牢度好。對(duì)酸與氧化劑比棉敏感,對(duì)堿的穩(wěn)定性不及棉。濕強(qiáng)度低、初始模量低、彈性恢復(fù)性差,織物易變形起皺。富強(qiáng)纖維(polynosicrayon)如日本的虎木棉或波里諾西克(Polynosic)熟成度低,纖維素黃酸酯酯化度高,近全芯層結(jié)構(gòu)。
高濕模量粘膠纖維(highwetmodulusrayon)如歐美50年代的HWM、Vincel和70~80年代的莫代爾(Modal)纖維等。以加強(qiáng)溶劑緩沖析出和凝固作用,增加纖維的皮層結(jié)構(gòu)和分子間的微晶物理交聯(lián)作用。強(qiáng)力粘膠如粘膠簾子線、強(qiáng)力粘膠和Tenasco等以提高分子的取向度和改善結(jié)晶顆粒尺寸與分布的方式,形成全皮層結(jié)構(gòu)的粘膠纖維。各種粘膠纖維的拉伸特征比較Lyocell纖維Lyocell纖維是以N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)為溶劑,用干濕法紡制的再生纖維素纖維。1980年由德國Akzo-Nobel公司首先取得工藝和產(chǎn)品專利,1989年由國際人造纖維和合成纖維委員會(huì)(BISFA)正式命名為L(zhǎng)yocell纖維。英國Courtaulds公司生產(chǎn)的Lyocell纖維的商品名稱為Tencel
,國內(nèi)諧音商品名“天絲”。目前可工業(yè)化生產(chǎn)的還有奧地利Lenzing公司生產(chǎn)的Lyocell纖維和德國Akzo-Nobel公司生產(chǎn)的Newcell
纖維。Lyocell纖維加工過程所用溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)可接近100%的回收。比強(qiáng)度高,為3.8cN/dtex~4.2cN/dtex濕強(qiáng)損失低,小于15%手感柔軟、懸垂性好有原纖化傾向,纖維表面易發(fā)生分裂小纖維絨銅氨纖維銅氨纖維是將纖維素漿粕溶解在氫氧化銅的濃氨溶液中制成紡絲液,再經(jīng)過濕法紡絲而制成的一種再生纖維素纖維。可制成很細(xì)的纖維,單纖維線密度為0.44-1.44dtex。銅氨纖維的橫截面是結(jié)構(gòu)均勻的圓形無皮芯結(jié)構(gòu),縱向表面光滑。平均聚合度比粘膠纖維高,可達(dá)450-550。銅氨纖維的無皮層結(jié)構(gòu)使其對(duì)染料的親和力較大,上色較快,上染率較高銅氨纖維的斷裂比強(qiáng)度較粘膠纖維稍高,纖維的耐磨性和耐疲勞性也比粘膠纖維好光澤柔和,具有蠶絲織物的風(fēng)格工藝復(fù)雜,產(chǎn)量較低,高檔絲織和針織原料醋酯纖維二醋酯、三醋酯,理論上:以纖維素大分子上的3個(gè)-OH被醋酯取代(乙?;┑膫€(gè)數(shù)命名。實(shí)際:二醋酯纖維,74%~92%的羥基被乙?;?;三醋酯纖維,>92%的羥基被乙酰化。紡織用纖維基本為三醋酯纖維素纖維。結(jié)構(gòu)對(duì)稱性和規(guī)整性好二醋酯纖維素纖維一般作為濾材,如香煙濾嘴材料醋酯纖維無皮芯結(jié)構(gòu),橫截面形狀為多瓣形葉狀或耳狀吸濕性比粘膠纖維低得多,二醋酯纖維的回潮率為6.0%~7.0%,三醋酯纖維約為二醋酯纖維的一半。醋酯纖維的染色性較差。醋酯纖維強(qiáng)度較低,二醋酯纖維的干強(qiáng)度僅為1.1-1.2cN/dtex,三醋酯纖維為1.0-1.1cN/dtex,濕干強(qiáng)度比為67%-77%。醋酯纖維容易變形,也容易恢復(fù),不易起皺,柔軟,具有蠶絲的風(fēng)格。產(chǎn)生1.5%的伸長(zhǎng)變形時(shí),恢復(fù)率為100%。再生蛋白質(zhì)纖維一種是將蛋白質(zhì)的溶液與其他高聚物材料進(jìn)行共混紡絲(高再生蛋白質(zhì)含量)另一種辦法是將蛋白質(zhì)與其他高聚物進(jìn)行接枝共聚(低再生蛋白質(zhì)含量)。真正意義上的再生蛋白質(zhì)纖維(蛋白質(zhì)含量80%以上)的強(qiáng)度低(0.8-1.3cN/dtex)、耐熱性差、易泛黃、易損傷大豆纖維蛋白質(zhì)含量20%左右,屬于蛋白質(zhì)改性復(fù)合纖維大豆蛋白復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)與性能組成:大豆蛋白復(fù)合纖維由大豆中提取蛋白混合并接枝一定的高聚物(如聚乙烯醇)配成紡絲液,用濕法紡制而成結(jié)構(gòu):大豆蛋白復(fù)合纖維橫截面呈扁平狀啞鈴形、腰圓形或不規(guī)則三角形,縱向表面呈不明顯的凹凸溝槽,纖維具有一定的卷曲。性能:干態(tài)斷裂比強(qiáng)度接近于滌綸,斷裂伸長(zhǎng)與蠶絲和粘膠纖維接近,但變異系數(shù)大。吸濕之后,強(qiáng)力下降明顯。回潮率4%左右,放濕速度比棉和毛快。摩擦系數(shù)低,皮膚接觸滑爽,親膚性良好,但易起球,抗皺性差。有蠶絲般光澤,織物懸垂性優(yōu)于蠶絲織物。普通合成纖維1.滌綸(Polyester,PET)2.錦綸(polyamide,PA)
3.腈綸(acrylicfiber,Polyacrylic,PAN)
4.丙綸(polypropylenefiber,PP)
5.維綸(vinylon,Polyvinylalcohol,PVA)
6.氯綸(polyvinylchloridefiber,PVC)
滌綸在六大綸中產(chǎn)量最高熔體紡絲普通滌綸圓形實(shí)心的橫截面,縱向均勻而無條痕85%以上成分為聚酯(二元酸與二元醇縮聚,通常為對(duì)苯二甲酸與二元醇縮聚),統(tǒng)稱為聚酯纖維。類別化學(xué)名稱代號(hào)國內(nèi)商品名國外商品名單體聚酯類纖維聚對(duì)苯二甲酸乙二酯PET或PES滌綸特麗綸,達(dá)克綸,帝特綸,拉芙桑對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ叶蓟颦h(huán)氧乙烷聚對(duì)苯二甲酸環(huán)已基-1,4二甲酯柯臺(tái)爾(Kodel)對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞?,環(huán)乙烷二甲醇-1,4聚對(duì)羥基苯甲酸乙二酯榮輝,A-Tell對(duì)羥基苯甲酸,環(huán)氧乙烷聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯PBT對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞?,丁二醇聚?duì)苯二甲酸丙二醇酯PTT對(duì)苯二甲酸,丙二醇聚酯纖維的名稱及代號(hào)滌綸的主要性能吸濕性差,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回潮率只有0.4%斷裂強(qiáng)度和初始模量高(和紡絲工藝有關(guān))彈性和耐磨性較好,僅次于錦綸抗皺性和保形性好,具有洗可穿性耐酸性較好,耐堿性差(堿減量仿真絲)耐熱性和熱穩(wěn)定性在普通合成纖維中是最好的,熱定型性能優(yōu)異耐光性較好染色困難,需高溫高壓染色織物易起球挺括不皺聚對(duì)苯二甲酸丙二酯纖維簡(jiǎn)稱PTT纖維兼有滌綸和錦綸的特點(diǎn),它像滌綸一樣易洗快干,較好的彈性恢復(fù)性和抗折皺性。比滌綸的染色性能好,可在常壓下染色,染色均勻,色牢度好。PTT纖維與錦綸相比,同樣有較好的耐磨性和拉伸恢復(fù)性,并有彈性大、蓬松性好的特點(diǎn)適合于制作地毯、便衣、時(shí)裝、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)衣、泳裝及襪子
聚對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維簡(jiǎn)稱PBT纖維斷裂伸長(zhǎng)大,彈性好染色性比滌綸好,可常壓染色錦綸聚酰胺纖維(polyamidefiber,PA)是指其分子主鏈由酰胺鍵(-CO-NH-)與若干亞甲基連接的一類合成纖維,各國的商品名稱不同,我國稱聚酰胺纖維為錦綸。聚酰胺纖維是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成纖維(1939年),也是化學(xué)纖維的主要品種之一。主要有錦綸6和錦綸66兩個(gè)纖維品種。錦綸6纖維由己內(nèi)酰胺經(jīng)開環(huán)聚合而制成的纖維。錦綸66纖維是己二酰和己二胺縮聚而制成的纖維。錦綸纖維不包括芳香族(含有苯環(huán)和雜環(huán))聚酰胺纖維。通過熔融紡絲得到長(zhǎng)絲或短纖,其中長(zhǎng)絲產(chǎn)量高于短纖。強(qiáng)度比普通滌綸低,是蠶絲的兩倍,粘膠的2-3倍,斷裂伸長(zhǎng)率25-40%,比滌綸高。初始模量接近羊毛,比滌綸低很多。在普通纖維中,錦綸的回彈性最高。耐磨性居紡織纖維之首,是蠶絲和棉的10倍,羊毛的20倍,最適合做襪子、箱包及軍品?;爻甭?.5%,具有親水性。易染色耐堿不耐酸耐光性差,但優(yōu)于蠶絲錦綸6耐熱性較差結(jié)實(shí)耐磨腈綸聚丙烯腈系(polyacrylonitrile,PAN)纖維,通常是指含丙烯腈85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纖維,我國稱為腈綸。丙烯腈含量在35%-85%之間的共聚物纖維,則稱為改性聚丙烯腈纖維或改性腈綸。均聚丙烯腈制得的腈綸結(jié)晶度極高,不易染色,手感及彈性都較差,
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