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(完整版)第一章常用纺织纤维的结构和主要性能

• 取向度
– 螺旋角越小,取向度越高。棉螺旋角为20o~35o,麻为6~8o,粘胶为 34o
• 麻纤维:聚合度高,结晶度高,取向度高 • 棉纤维:聚合度高,结晶度高,取向度较高 • 粘胶纤维:聚合度低,结晶度低,取向度低 聚集态结构:
• 缨状微胞结构:粘胶纤维,结晶度低
• 缨状原纤结构:棉、麻,结晶度高
3、纤维素大分子的化学结构式
• 葡萄糖剩基以甙键反转180°相连而成的纤维素
• 纤维素分子式: (C6H10O5)n • 葡萄糖剩基----羟基:能与金属反应,发生氧化反应、与无机酸反应、
酯化、醚化反应,可形成氢键 ----苷键:对碱稳定性高,在酸中易水解
4、超分子结构
• 结晶度
– 天然棉纤维70%,麻90%、粘胶纤维30%-40%
2、初生胞壁(内层):厚约0.1-0.2微米,也是较薄的一层 作用:内装原生质 组成:主体是纤维素,但含较多杂质 形态:管状薄壁,取向度低 特性:溶胀小
初生胞壁对印染的影响: 果胶、蜡质影响吸湿性,在精练、漂白过程中将被破坏或去除。
次生胞壁
是棉纤维的主体部分,约占纤维部量的90% 以上,是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。
目前世界上唯一集合成纤维和天然纤维优点于一体的新型纤维
(四)竹纤维
• 竹原纤维 • 竹浆纤维
竹原纤维形态结构、分子结构
• 横截面:扁平形或三角形,有中腔 • 有横节、沟槽、裂缝、空洞 • 结晶度71%
竹浆纤维:与粘胶相似,皮芯结构不明显,结晶度小于竹原纤维
竹原纤维性能
• 吸湿、透气、快干性 • 抗菌、除臭 • 抗紫外
性能
• 干、湿态断裂强度高 • 尺寸稳定性好 • 对碱稳定性好,可进行丝光处理 • 耐磨性差
2、Modal纤维
• 干、湿强度比普通粘胶纤维高25-30% • 棉的柔软、丝的光泽、超强的滑爽感 • 抗皱性差 • 环境污染小 • 不会产生原纤化
(三)天丝(Tencel, Lycell)
• 皮芯结构 • 干、湿强度大 • 尺寸稳定性好 • 有原纤化现象 • 生产过程对环境无公害 • 吸湿透气好 • 染色好, 具生物降解性 • 悬垂性好 • 弹性好 • 缩水小
(二)麻纤维
麻纤维的化学组成
(苎麻为例)
• 纤维素:57-80%
• 半纤维素:12-17%
• 木质素:苎麻08-1.5%,亚麻2.5-5%,黄麻10-13%
• 果胶:1-5.7%
• 蜡质:0.3-1.8%
• 灰分:0.5-5%
纤维素纤维68.64
蜡状物质1.15
果胶物质17.78
木质素2.25
未测定部份10.18
无张力( 松弛) 有 张力 F
碱缩 丝光
F
(4)纤维素的氧化:生成(含醛基、羰基、羧基)
一系列氧化纤维素
氧化纤维素的特点:有潜在损伤
潜在损伤:经碱处理后纤维强力大幅下降
纤维素在碱存在下易氧化脆损: • 高温碱煮时应尽量避免与空气接触 • 氧化剂漂白必须严格控制工艺条件
(5)酯化、醚化反应
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
• 羊毛 • 蚕丝 • 大豆蛋白纤维
蛋白质:
基本组成单位:氨基酸
H2N CH COOH R
由大量氨基酸以一定顺序首尾联接形成的多肽
蛋白质的两性性质: 分子末端含有氨基和羧基,侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团
等电点:调节pH,使蛋白质分子上正、负离子数目相等,此时的pH 值为等电点。
高牵伸(强力粘胶) 铜氨粘胶 苧麻 海岛棉 陆地棉
取向因子 0.54 0.88 0.74 0.97 0.72 0.62
普通粘胶纤维的性能
• 湿态断裂强力低 • 易变形 • 吸湿性大 • 能在浓烧碱作用下溶胀、溶解 (不能进行丝光处理) • 不需精炼、漂白处理 • 染色性能与棉相似
铜氨纤维
1.原料:木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒(主要) 溶在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中
2.结构与性能: • 圆型截面、全皮层、不完全透明 • 柔软(比粘胶好),光泽柔和(圆截面) • 吸湿接近粘胶 • 染色好 • 湿强高于粘胶 • 工艺复杂(比粘胶)
(二)高湿模量粘胶纤维
1、富强纤维 形态结构:接近圆形或全芯层结构
化学结构和超分子结构
• 聚合度:500-600 • 结晶度:45-50% • 晶粒大:导致耐磨性差 • 取向度高 • 有原纤化现象:易产生毛羽
棉纤维的加工过程
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第一章 常用纺织纤维的结构和主要性能
第一节 纤维素纤维的结构和主要性能 一、天然纤维素纤维 (一)棉纤维 1、形态结构 横向:腰圆形,有中腔 纵向:天然转曲的扁平带状
2、棉纤维主要成分
初生胞壁
是棉纤维的外层,是在细胞延长阶段形成的,它又分为两层.
1、角皮层(外层):是棉纤维极薄的最外层 作用:保护棉纤维 组成:蜡状物质和果胶物质 形态:极薄的薄膜
麻纤维特性
• 吸湿、放湿速率快、缩水大 • 纤维较硬,回弹性较好,织物易皱折 • 强力高、模量大,不耐磨 • 结晶度、取向度高,染色性能差
麻纤维形态特征:横向腰圆形有中腔,纵向柱状有横节、竖纹
(苎麻、亚麻图片)
其它纤维素纤维:木棉、椰子纤维
二、再生纤维素纤维
(一)普通粘胶纤维
粘胶纤维形态结构
• 区别
– 缨状微胞结构有较短的结晶区
– 缨状原纤结构具有长的结晶区
5、化学性质
(1)吸湿和溶胀
采用回潮率和含水率两项指标测试
(2)耐酸性:遇强酸水解
应用:蝉翼纱,烂花布 烂花布:涤棉包芯纱织物通过 与有花纹的酸滚筒接触后制得的半透明织物
苷键水解
(3)耐碱性:遇碱膨化
应用:丝光 碱缩
NaOH
粘胶化学结构和超分子结构
纤维 普通粘胶 富强粘胶 强力粘胶
5~50 50~55 42~46 48~52 55~65
聚合度 250~300 500 左右 300~350 350~450 500~550 >600
纤维 粘胶 低牵伸(普通粘胶)
作用:棉纤维的主体,决定棉纤维主要性质 组成:主要是纤维素 形态: 纵向:原纤网状组织
横向:日轮(25~40层)
胞腔
形态:中空 组成:原生质残渣(沉积在纤维内壁上)、
蛋白质,矿物盐,色素,… 染色通道
棉纤维主要成分
纤维素94% 果胶物质0.9% 蜡状物质0.8% 含氮物质1.3% 灰分1.2% 色素0.8% 其它1.0%
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