课件：染吧DIY课件纤维.ppt

1,第一章 纤维的结构与分类,主 讲:Dr.付少海 Email:,2,3,纺织纤维所要具备的条件？,4,具备的条件,（一)具有可纺性 可纺性是指纤维在进行纺纱加工时，能纺制成具备一定性能的纱的性能。需要纤维有10mm以上的长度和一定的细度、柔软度、卷曲度，使纤维间相互抱和，并依赖纤维之间的摩擦力纺制成纱。另外纤维的形状和表面结构也与纤维的可纺性密切相关。纤维越细、越长、表面越不平滑、卷曲越多和越柔软，可纺性越好。 (二)具有一定的物理机械性能 所谓物理机械性能是指纺织纤维能够承受一定的拉伸、扭曲、摩擦及冲击等机械外力的作用。而纺织纤维在纺纱、织造、印染等加工过程中或在使用中，都要承受各种机械外力的作用。因此，纺织纤维应具有一定的强度、弹性、耐磨性和抗变形能力等。,5,具备的条件,(三)具有一定的化学稳定性 纺织纤维在染整加工及服装的使用过程中，都需与染料和整理剂发生作用，所以纤维须对各种化学药剂的破坏有一定的抵抗能力。 (四)具有一定的吸湿性能 纤维具有在空气中吸收水分子的性能，即吸湿性能。此性能对纺织纤维的形态、尺寸、重量、物理机械性能以及服装的穿着舒适性有很大的影响。,6,具备的条件,(五)具有一定的热学性能 纤维及其制品在加工和使用过程中，经常要受到不同温度的处理，如煮炼、染色、烘干、上浆、织物整理加工、洗涤和熨烫等，都会使纤维受到不同程度的热的作用。 (六)具有一定的耐气候性 纤维制品在室外使用时，受到阳光长时间照射，大气中各种物质的作用，而影响纤维制品的颜色和光泽和使纤维制品老化，因此，纤维必须具备抵抗这些破坏的性能，也就是说具有一定的耐气候性。,7,1、纺织纤维的分类,8,你会选择什么面料做衣服？,9,10,天然纤维素纤维,纤维素大分子链挺直而有刚性，强度高，不易变形。 纤维素大分子对碱的稳定性较高，在酸中易发生水解。 纤维的结晶度愈高，纤维强度愈高。纤维素纤维中麻的结晶度约90%；棉纤维的结晶度约70；粘胶纤维结晶度在40。 取向度高的纤维其强度高。,11,1.棉纤维,棉纤维的形态结构,整根纤维为细长的扁平带子状，有螺旋形天然扭曲，一般扭曲数为60120个cm，纤维成熟度越高，天然扭曲数越多。纤维截面呈腰子形，中间有干瘪的空腔。,12,1,2,3,棉纤维的加工过程,13,棉纤维的主要成份,14,棉纤维的主要性能,1具有天然卷曲，易于抱合，可纺性较好。 2耐热性、染色性、保暖性较好。强度也较高,湿强高于干强，便于洗涤。 3对酸的抵抗力差，具有良好的耐碱性，在碱溶液中不溶解， 但能膨润。棉纤维在张力和碱溶液同时作用下，会产生丝光效应。使棉纤维膨胀，天然卷曲消失，更富有光泽，染色性也更好。 4吸湿性较好，公定回潮率(20，65相对湿度)为78。 5回弹性较差。纤维素纤维在外力作用下容易变形而且不容易恢复。 6在潮湿环境中易引起霉变和受到微生物的侵害。,15,2.天然彩棉,色系：棕色、绿色 结构组成：与白棉相似。 优点：a: 仅退浆和精练，无须染色；b: 染整加工流程短；c:纺织 品中不含甲醛、偶氮染料等有害物质 。,16,彩色棉的物理性能,彩色棉的长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差异大，整齐度较差，短绒含量高，成熟度差，这些都给纺纱带来一定困难。同时彩棉的产量也远低于白棉。,17,彩色棉的颜色稳定性,彩色棉含有多种色素. 棕棉含有黄色和棕色色素； 绿棉除含有黄绿色色素外，还含有红棕色和黄色色素。 彩色棉的色素中含有芳环、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基和共轭双键等，化学性质不稳定。,NaOH处理前 后,18,3. 麻纤维,19,麻棉55/45,麻纤维的形态,20,3. 麻纤维,麻纤维的主要成分为纤维素，较多量的半纤维素、果胶和木质素。 原麻在纺纱前需要脱胶，脱胶后的苎麻称为精干麻。原麻的总含胶量(除纤维素外的其它所有杂质)达 25%35%，纤维素含量较低。,21,麻纤维的物理性能,强度和模量很高，在天然纤维中均居首位. 具有良好的吸湿散湿与透气的功能，传热导热快、凉爽挺括、出汗不贴身； 质地轻、强力大； 防虫防霉、静电少、织物不易污染； 色调柔和大方、粗犷、适宜人体皮肤的排泄和分泌。 具有屏蔽紫外线功能和抑菌功能 纤维之间抱合差，纺纱时不易捻合，纱线毛羽多。 折皱回复能力差 织物不耐磨 有刺痒感。,22,麻纤维的染色性能,染色性能较差 染料扩散困难 上染率低 用染纤维素纤维的染料染色，得色量低，不宜染深色 原因分析 麻纤维结晶度、取向度高，大分子链排列整齐、紧密，孔隙小且少，溶胀困难。同时麻纤维含有一定量的木质素和半纤维素等杂质.,23,4.竹纤维,竹纤维分类 天然竹纤维或称竹原纤维 天然竹纤维的纤维素含量在95%以上，细度为4.46.6dtex，长度为236cm，平均长度8cm。 竹浆粘胶纤维 竹浆粘胶纤维的主体长度为85mm和38mm，纤度为4.85dtex和1.67dtex。 天然竹纤维和竹浆粘胶纤维分属天然纤维素纤维和再生纤维素纤维。,24,竹纤维的形态结构,25,竹纤维的性能,染色性能： 天然竹纤维 与棉纤维相似 竹浆粘胶纤维 与普通粘胶纤维相似 竹纤维的紫外线吸收作用 竹纤维的抗菌作用,26,服装面料：织物挺阔、洒脱、亮丽、豪放，尽显高贵风范。 针织面料：吸湿透气、滑爽悬垂、防紫外线。 床上用品：凉爽舒适、抗菌抑菌、健康保健。 袜子浴巾：抗菌抑菌、除臭无味。,竹纤维的应用,27,二.再生纤维,粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种 从不能直接纺织加工的纤维素原料中提取纯净的纤维素，经过烧碱、二硫化碳处理后制备成黏稠的纺丝溶液，再经过湿法纺丝制造而成的纤维。 粘胶纤维的生产存在严重的环境污染。,粘胶纤维,28,粘胶纤维生产工艺流程,29,粘胶纤维的形态结构,纵向呈平直的圆柱体 截面呈不规则的锯齿状 粘胶纤维的截面结构是不均一的 由外层(皮层)和内层(芯层)组成 皮层的结晶度及取向度高， 结构紧密，密度高于芯层 芯层的结晶度和取向度均较低，结构比较疏松,30,粘胶纤维的性能,湿强度仅是干强度的一半左右。聚合度和取向度低，无定形区大，水分子进入无定形区后，使分子间力进一步减弱。 对酸和氧化剂比较敏感。结构松散，聚合度、结晶度和取向度低。 对碱的稳定性比棉、丝光棉差很多，在浓烧碱作用下剧烈溶胀甚至溶解，使纤维失重，机械性能下降。 吸湿性大，对染料、化学试剂的吸附量大于棉和丝光棉，其吸附能力依次为：粘胶纤维丝光棉棉。 存在皮芯结构，皮层结构紧密，芯层结构疏松，染料吸附量高。低温、短时间染色，粘胶纤维得色比棉浅，且易产生染色不匀。高温、长时间染色, 得色才比棉深。,2019/8/25,31,可编辑,32,粘胶纤维的原液着色,33,2.Modal纤维,奥地利Lenzing公司生产的新一代纤维素纤维 山毛榉木浆粕制成，生产过程对环境污染小 干、湿强度、湿模量和缩水率均好于普通粘胶纤维， 具有棉纤维的柔软 真丝的光泽 麻纤维的滑爽等性能 吸湿透气性优于棉纤维 抗皱性差，成品需要进行树脂防皱整理。,34,（1)Modal纤维面料手感柔软、悬垂性好，穿着舒适； (2)Modal纤维面料的吸湿性能、透气性能优于纯棉织物，是理想的贴身织物和保健服饰产品，有利于人体生理循环和健康； (3)Modal纤维面料布面平整、细腻、光滑，具有天然真丝的效果； (4)Modal纤维面料色泽艳丽、光亮，是一种天然的丝光面料； (5)Modal纤维面料服用性能稳定，经测试比较，与棉织物一起经过25次洗涤后，柔软度、亮洁度都比棉好，传统的棉织物经多次水洗后，手感将越来越硬，而Modal纤维面料恰恰相反，越洗越柔软，越洗越亮丽； (6)Modal纤维面料成衣效果好，形态稳定性强，具有天然的抗皱性和免烫性，使穿着更加方便、自然。,Modal纤维的特点,35,3.Lyocell纤维,横截面形状呈椭圆形或近似圆形 表面比较光滑 外观呈卷曲状 具有一定程度的皮芯结构 皮层很薄，呈半透明状，纤维素大分子链紊乱排列的无定形结构。 芯层由高度结晶的巨原纤和巨原纤之间的无定形区构成 巨原纤平均直径为0.250.96m ,长度1mm,36,Lyocell纤维的性能,干、湿强度明显高，干强接近涤纶 吸湿后强度有所降低，远高于其它再生纤维素纤维。 湿断裂伸长率高于干断裂伸长率 干、湿断裂伸长率均小于粘胶纤维，初始模量是普通粘胶纤维的数倍，在湿态下仍能保持很高的模量，因此在湿加工时有很好的保形性。 吸湿性接近粘胶纤维，比棉、蚕丝好，但低于羊毛。L在水中不仅膨润，而且膨润的各向异性十分明显，横向膨润率达到40%，纵向仅有0.03%。,牛仔布、套装、休闲服、色织布、衬衫内衣、针织6大产品系列。,37,三.蛋白质纤维,1、羊毛的组成 羊毛除了主要的角蛋白成分外，还含有羊脂、羊汗、砂土和植物性杂 质等其他非蛋白质物质。,羊毛去除各种杂质后剩下的主要成分为角蛋白，其元素组成如下： 碳 氢 氧 氮 硫 50.252.5 6.47.3 20.725.0 16.217.7 0.75.0,38,39,羊毛纤维的形态结构,羊毛原毛为灰白色，洗后为纯白、乳白，光泽柔和。长度一般为50300mm，细度为1540 p,m。羊毛纤维具有天然卷曲，表面粗糙，有鳞片，纵向呈细长圆柱体，横截面呈圆形或近似圆形，由表皮层(鳞片层)、皮质层、髓质层组成。,40,(1)具有天然卷曲，表面有鳞片，纤维的抱和性好，具有缩绒性。 (2)吸湿性好，公定回潮率为15一17，又有一定防水性。 (3)导热系数很小，而且纤维间蓬松而有空隙，含有大量静止空气，保暖性好。 (4)具有良好的抗皱性和可塑性便于造型和定型。 (5)耐酸性好，对碱的稳定性差。 (6)耐热性一般，不耐暴晒。 (7)由于纤维的蛋白质成分和良好的吸湿性，羊毛易受虫蛀和霉变。,毛纤维的主要性能,41,2. 山羊绒的结构特征,很薄的鳞片层 发达的皮质层 表面是环形鳞片 鳞片较光滑 鳞片高度比绵羊毛鳞片高，16m左右 鳞片数约为6070个/mm(细羊毛多在7080个/mm) 山羊绒的皮质细胞大多呈双边分布 山羊绒有卷曲，但没有细绵羊毛的卷曲多和规则。,42,3. 蚕丝,43,蚕丝的形态结构,一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素）组成，外包丝胶。 两根单丝的横截面像两个底边平行的三角形，三边相差不大，角略圆钝 脱胶后的蚕丝纵向为光滑表面。 蚕丝除含主成分丝素和丝胶外，尚含有色素、蜡质、无机物等少量杂质,44,4. 大豆蛋白纤维的超分子结构,大豆蛋白纤维呈自由卷曲状 纵向不光滑 横截面呈不规则哑铃形，在横截面上有微细孔隙(沟槽) 较好的透气导湿性能,45,大豆蛋白纤维元素组成比较,大豆蛋白纤维的蛋白质含量比羊毛、蚕丝低得多，为它们的1/5左右。 未交联的大豆蛋白纤维分子以无规卷曲为主，少量呈-螺旋构象。 交联的大豆蛋白纤维分子以-螺旋构象为主，其次为无规卷曲，少量呈-折叠链状态。,46,四.合成纤维的结构和主要性能,涤纶的形态结构 涤纶的纵向是光滑、均匀而无条痕的圆柱形, 横截面基本上是圆形实体。,熔融纺丝法,47,涤纶的性能,热稳定性高，较高的熔点和分解点，在较高温度下，强度损失较少。玻璃化温度完全无定形的g为67，部分结晶的g为81，取向且结晶的g为125。软化点温度较高，在230240。 吸湿率很低。在标准状态下的，为.。 涤纶染色困难。采用分散染料染色。,48,涤纶的缺点,起球现象 截面为圆形，表面光滑，抱合力差，纤维末端容易浮出织物表面，形成绒毛，经摩擦，纤维纠缠在一起结成小球。 由于强度高，弹性好，小球难于脱落，产生起球现象。 抗起球整理。 静电现象 涤纶吸湿性低，表面具有较高的比电阻，当两物体接触、摩擦又立即分开后，涤纶表面易积聚大量电荷而不易逸散，产生静电。 静电的危害：染整加工困难，设备要加静电消除器；穿着不舒服、电击、火灾 克服静电的方法：两种纤维混纺；生产抗静电纤维；进行抗静电整理。 燃烧性能,49,解决方法-改性涤纶,引入有空间阻碍的基团，降低结晶度 引入第三单休，使规整性下降 引入可与染料分子结合的基团，提高亲合力 引入一定吸水性基团，改善吸湿性 改变工艺条件，增加纤维中无定形区的含量,50,2.锦纶的结构和主要性能,锦纶是聚酰胺纤维的国内商品名称。 一类是由二元胺和二元酸缩聚得到的锦纶，。 另一类是由氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合得到的锦纶。,51,锦纶的形态结构,锦纶的形态结构基本与涤纶相同 纵向光滑、无条痕 横截面近似于圆形。,52,锦纶的性能,锦纶属于疏水性纤维，锦纶的吸湿性高于除维纶以外的所有合成纤维。在标准状态下，锦纶和锦纶的吸湿率分别为4.0和4.2。 锦纶也具有两性性质，有类似羊毛的染色性能。在合成纤维中是最容易染色的。 耐热耐光性都不够好，熨烫温度应控制在140以下。 在100以上的热空气中，锦纶强度损失明显。锦纶的g为3560；锦纶的g为4060 。 耐热、耐光性较差。久晒会泛黄，强度会下降。,53,锦纶的性能,锦纶的化学稳定性较好。耐碱性突出。 强力、耐磨性好，居所有纤维之首。直径为1厘米的尼龙绳子可以吊起一辆满载货物的大卡车。 锦纶织物的弹性及弹性恢复性极好，但小外力下易变形，故其织物在穿用过程中易变皱折。 通风透气性差，易产生静电。 有良好的耐蛀、耐腐蚀性能。,54,最大特点是结实耐磨。 密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性也很好，耐碱不耐酸。 最大缺点是耐日光性不好，织物久晒就会变黄，强度下降， 吸湿也不好，但比腈纶，涤纶好。 用途：长丝，多用于针织和丝绸工业； 短纤，大都与羊毛或毛型化纤混纺。 工业：帘子线和渔网，也可作地毯，绳索，传送带，筛网等。,锦纶的性能,55,锦纶的应用,1、针织领域 丝袜，弹力丝、包芯丝等。 内衣，游泳衣。 2、机织领域 里子绸、雨伞布、服装面料 ：夹克、滑雪衫、游泳衣、休闲装、工作服、运动服装。 3、地毯领域 高、中档地毯每年锦纶地毯需求量在35004000万米以上。,56,3. 腈纶的形态结构,纵向表面比较粗糙 存在沿轴向的沟槽 湿法纺丝纤维截面呈圆形或腰圆形 干法纺丝纤维截面为哑