纺材料学 4 动物纤维

1、2021-11-9第四章第四章 动物纤维动物纤维第一节第一节 毛纤维毛纤维wool第二节第二节 天然丝纤维（天然丝纤维（silk） 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维2第一节第一节 毛纤维毛纤维woolwool2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维3一、羊毛概况一、羊毛概况 n角蛋白物质，分为高硫角蛋白、低硫角蛋白，为典型的角蛋白物质，分为高硫角蛋白、低硫角蛋白，为典型的a螺旋角蛋螺旋角蛋白分子。白分子。n羊毛截面为圆形或椭圆形，外向内分为鳞片层、皮质层和髓质层。羊毛截面为圆形或椭圆形，外向内分为鳞片层、皮质层和髓质层。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维4

2、二、羊毛的组成与形态二、羊毛的组成与形态n1羊毛纤维的组成羊毛纤维的组成 n羊毛纤维的基本组成是羊毛纤维的基本组成是氨基酸螺旋大分子，氨基酸螺旋大分子，多交联的结构。多交联的结构。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维5二、羊毛的组成与形态（续）二、羊毛的组成与形态（续）n2羊毛纤维的组织结构羊毛纤维的组织结构 羊毛纤维各层次结构综合示意图羊毛纤维各层次结构综合示意图 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维6二、羊毛的组成与形态（续）二、羊毛的组成与形态（续）n3羊毛的鳞片羊毛的鳞片 羊毛鳞片表层膜结构示意图羊毛鳞片表层膜结构示意图 鳞片为角质化细鳞片为角质化细胞，在成形后

3、失胞，在成形后失去了细胞核和原去了细胞核和原生质，形成为死生质，形成为死细胞组织的角质细胞组织的角质薄片。薄片。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维7二、羊毛的组成与形态（续）二、羊毛的组成与形态（续）n4羊毛的皮质细胞羊毛的皮质细胞n由于正、副皮质的结构差异，导致一刚一柔，一由于正、副皮质的结构差异，导致一刚一柔，一伸一缩，是羊毛的整体外观形态呈弯曲状。正皮伸一缩，是羊毛的整体外观形态呈弯曲状。正皮质位于弯曲的外侧；副皮质位于弯曲的内侧。质位于弯曲的外侧；副皮质位于弯曲的内侧。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维8二、羊毛的组成与形态（续）二、羊毛的组成与形态（续）n

4、5细胞间质细胞间质 (cmc) 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维9三、我国绵羊的分类及其品种三、我国绵羊的分类及其品种n按细度和长度分按细度和长度分n超细毛、细毛（超细毛、细毛（18 27m，长，长12cm）n半细毛（半细毛（25 37m，长，长36m，长，长15 30cm）。）。n按羊种品系分按羊种品系分n改良毛与土种毛两大类。改良毛与土种毛两大类。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维10三、我国绵羊的分类及其品种（续三、我国绵羊的分类及其品种（续n按羊毛的分级按羊毛的分级n支数毛和级数毛。支数毛和级数毛。n按羊毛质地均匀性按羊毛质地均匀性n同质毛和异质毛。同质毛

5、和异质毛。n按颜色按颜色n本色毛和彩色羊毛。本色毛和彩色羊毛。 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维11三、我国绵羊的分类及其品种（续）三、我国绵羊的分类及其品种（续）美利奴羊美利奴羊 哈萨克羊哈萨克羊 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维122021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维132021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维142021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维15四、我国进口羊毛的种类和品质四、我国进口羊毛的种类和品质n澳大利亚羊毛澳大利亚羊毛n新西兰羊毛新西兰羊毛n乌拉圭羊毛乌拉圭羊毛n阿根廷羊毛阿根廷羊毛n俄罗斯羊毛俄罗斯羊毛202

6、1-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维16五、我国羊毛的分等五、我国羊毛的分等n我国的绵羊毛收购标准，现在执行的是我国的绵羊毛收购标准，现在执行的是1993年年4月月发布的发布的gb152393绵羊毛绵羊毛新的国家标准。新的国家标准。n同质毛分为：细羊毛特等、细羊毛一等、细羊毛二同质毛分为：细羊毛特等、细羊毛一等、细羊毛二等、半细羊毛特等、半细羊毛一等、半细羊毛二等；等、半细羊毛特等、半细羊毛一等、半细羊毛二等；n基本同质毛分为改良羊毛一等；基本同质毛分为改良羊毛一等；n异质毛分为分为改良羊毛二等。异质毛分为分为改良羊毛二等。n羊毛的工业分级：羊毛的工业分级：na无髓毛（绒毛）无髓毛（绒毛

7、） b两型毛两型毛 c粗毛粗毛 d死毛死毛2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维17五、我国羊毛的分等（续）五、我国羊毛的分等（续）n羊毛的工业分级羊毛的工业分级 绒毛绒毛 两型毛两型毛 粗毛粗毛 死毛死毛2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维18六、羊毛的主要性能六、羊毛的主要性能n化学性质化学性质n羊毛的线密度羊毛的线密度n羊毛纤维的长度羊毛纤维的长度n羊毛的卷曲及其测定羊毛的卷曲及其测定n羊毛的摩擦性能和缩绒性羊毛的摩擦性能和缩绒性n羊毛纤维的强度、伸度羊毛纤维的强度、伸度n羊毛纤维的油脂含量羊毛纤维的油脂含量2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维19七、羊

8、毛改性技术的应用七、羊毛改性技术的应用n无氯化或低氯化学改性处理技术无氯化或低氯化学改性处理技术n低温等离子体处理技术低温等离子体处理技术n生物酶处理技术生物酶处理技术n高收缩羊毛改性技术高收缩羊毛改性技术n羊毛拉伸技术羊毛拉伸技术2021-11-9第二节第二节 特种动物纤维简介特种动物纤维简介一、山羊绒一、山羊绒 二、马海毛二、马海毛三、兔毛三、兔毛 四、骆驼绒四、骆驼绒五、绵羊绒五、绵羊绒 六、羊驼毛六、羊驼毛七、牦牛绒与牦牛毛七、牦牛绒与牦牛毛2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维21一、山羊绒一、山羊绒n山羊的绒毛，通过抓、梳获得山羊的绒毛，通过抓、梳获得n山羊绒又叫山羊绒又

9、叫“开士米开士米”或克什米尔或克什米尔（cashmere）。）。n山羊绒颜色有白、紫、青色，我国白色、紫山羊绒颜色有白、紫、青色，我国白色、紫色较多。色较多。n山羊绒无髓质，强伸性、弹性都优于相同细山羊绒无髓质，强伸性、弹性都优于相同细度的绵羊毛。度的绵羊毛。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维22二、马海毛二、马海毛n马海毛（马海毛（mohair）是土耳其安哥拉山羊毛的）是土耳其安哥拉山羊毛的音译商品名称。音译商品名称。n南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地。南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地。n马海毛的世界年产量约马海毛的世界年产量约3万吨，是异质毛。万吨，是异质毛。n马海毛

10、的细度约马海毛的细度约10m 90m，长度约，长度约12cm 26cm。n马海毛的特点是直、长、有丝光。马海毛的特点是直、长、有丝光。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维23三、兔毛三、兔毛n普通兔毛和安哥拉兔毛，安哥拉兔毛为长普通兔毛和安哥拉兔毛，安哥拉兔毛为长毛兔毛。毛兔毛。n兔毛有兔毛有5 30m的绒毛（约占的绒毛（约占90%）与）与30 100m的粗毛（的粗毛（10%）两类纤维，）两类纤维，绒毛的平均直径约绒毛的平均直径约11.515.9m。n绒毛与粗毛都有发达的髓腔，为多腔多节绒毛与粗毛都有发达的髓腔，为多腔多节结构，所以比重轻、吸湿性好，但强度低。结构，所以比重轻、吸湿

11、性好，但强度低。n兔毛密度小，纤维细软、制品蓬松、轻质。兔毛密度小，纤维细软、制品蓬松、轻质。n兔毛表面光滑、少卷曲，光泽强兔毛表面光滑、少卷曲，光泽强n摩擦系数小、抱合力差、易落毛，纺纱性摩擦系数小、抱合力差、易落毛，纺纱性能差。能差。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维24四、骆驼绒四、骆驼绒n从骆驼身上自然从骆驼身上自然脱落或梳绒采集脱落或梳绒采集获得。获得。n外层毛粗而坚韧，外层毛粗而坚韧，为骆驼毛为骆驼毛n在外层粗毛之下在外层粗毛之下有细短柔软的绒有细短柔软的绒毛，为骆驼绒。毛，为骆驼绒。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维25五、绵羊绒与羊驼毛五、绵羊绒与羊

12、驼毛n绵羊绒是土种粗绵羊毛（包括裘用绵羊）异绵羊绒是土种粗绵羊毛（包括裘用绵羊）异质毛被中的底层绒毛。质毛被中的底层绒毛。n羊驼毛羊驼毛n强力较高，断裂伸长率大，加工中断头率低。强力较高，断裂伸长率大，加工中断头率低。n与羊毛相比，羊驼毛长度较长，与羊毛相比，羊驼毛长度较长，1540cm，细度，细度偏粗，偏粗，2030m，不适合纺高支纱。，不适合纺高支纱。n羊驼毛富有光泽、有丝光感，抱合力小、防毡缩羊驼毛富有光泽、有丝光感，抱合力小、防毡缩性较羊毛好。性较羊毛好。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维26六、牦牛绒与牦牛毛六、牦牛绒与牦牛毛n牦牛绒由鳞片层与皮质层组成，髓质层极少。牦

13、牛绒由鳞片层与皮质层组成，髓质层极少。n牦牛绒有无规则卷曲，缩绒性与抱合力较小。牦牛绒有无规则卷曲，缩绒性与抱合力较小。n牦牛绒平均直径约牦牛绒平均直径约20m，平均长度，平均长度30mm 40mm。n牦牛绒的断裂强力在牦牛绒的断裂强力在4.4 cn左左 右，高于山羊绒、驼绒、兔毛。右，高于山羊绒、驼绒、兔毛。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维27第三节 天然丝纤维2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维28一、蚕丝的组成及分子结构一、蚕丝的组成及分子结构n不溶性蛋白质丝朊。n由丝素和丝胶组成，它们都是蛋白质。丝素不容于水。桑蚕丝丝素占70%80%，柞蚕丝丝素占85%。2

14、021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维29二、蚕丝的形成和形态结构二、蚕丝的形成和形态结构n1桑蚕丝桑蚕丝n桑蚕又称家蚕桑蚕又称家蚕n桑蚕茧由外向内分为茧衣、茧层和蛹衬三部分，其中茧层可用来做丝织桑蚕茧由外向内分为茧衣、茧层和蛹衬三部分，其中茧层可用来做丝织原料，茧衣与蛹衬因细而脆弱，只能用做绢纺原料。原料，茧衣与蛹衬因细而脆弱，只能用做绢纺原料。n一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素），外包丝胶构成。单丝截面呈三角一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素），外包丝胶构成。单丝截面呈三角形形 桑蚕蛹及茧桑蚕蛹及茧2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维30二、蚕丝的形成和形态结构二、蚕丝的形成

15、和形态结构n2柞蚕丝柞蚕丝n柞蚕在国外称中国柞蚕。由柞蚕茧所缫制的丝称柞蚕丝。柞蚕生长在野外的柞蚕在国外称中国柞蚕。由柞蚕茧所缫制的丝称柞蚕丝。柞蚕生长在野外的柞树柞树(即栎树即栎树)上。柞蚕茧丝的平均细度为上。柞蚕茧丝的平均细度为6.16dtex(5.6旦旦)，比桑蚕茧粗。柞，比桑蚕茧粗。柞蚕茧的春茧为淡黄褐色，秋茧为黄褐色，而且外层较内层颜色深。柞蚕丝的蚕茧的春茧为淡黄褐色，秋茧为黄褐色，而且外层较内层颜色深。柞蚕丝的横截面形状为锐三角形，更为扁平呈楔状。横截面形状为锐三角形，更为扁平呈楔状。桑蚕丝桑蚕丝 柞蚕丝柞蚕丝两种蚕丝截面形态对比两种蚕丝截面形态对比2021-11-9第第四四章章

16、动物纤维动物纤维31柞蚕丝及其产品柞蚕丝及其产品2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维32二、蚕丝的形成和形态结构二、蚕丝的形成和形态结构n3蜘蛛丝蜘蛛丝n2500余个品种，南美的蜘蛛丝质量优余个品种，南美的蜘蛛丝质量优n巴拿马蜘蛛丝呈金黄色、透明，它的横截面呈圆形。蜘蛛丝的平均直径为巴拿马蜘蛛丝呈金黄色、透明，它的横截面呈圆形。蜘蛛丝的平均直径为6.9m，大约是蚕丝的一半，是典型的超细、高性能天然纤维。大约是蚕丝的一半，是典型的超细、高性能天然纤维。纤维纤维密度密度模量模量强度强度韧度韧度断裂伸长率断裂伸长率(g/cm3)(gpa)(gpa)(mj/m3)(%)蜘蛛丝蜘蛛丝1.31

17、01.116027锦纶锦纶661.150.958018kevlar491.41303.6503蚕丝蚕丝1.370.67018羊毛羊毛1.30.50.26050钢丝钢丝7.82001.561蜘蛛丝与部分纤维的性能对比蜘蛛丝与部分纤维的性能对比 马达加斯加很常见的金色球体蜘蛛马达加斯加很常见的金色球体蜘蛛 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维33百万只野生蜘蛛的蛛丝纺出金色布料百万只野生蜘蛛的蛛丝纺出金色布料工人们在加工金色的蛛丝用野生蜘蛛的蛛丝织成的金色布料 2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维34三、茧的工艺加工三、茧的工艺加工n从剥茧到制取生丝的整个工艺过程n剥茧、选

18、茧、煮茧、缫丝和复整等工序。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维35四、绢纺原料四、绢纺原料n是养蚕业、缫丝和丝织业的副产品是养蚕业、缫丝和丝织业的副产品n桑蚕原料桑蚕原料n桑蚕原料是绢纺厂用得最多的原料，可分为茧类、桑蚕原料是绢纺厂用得最多的原料，可分为茧类、丝吐类、滞头和茧衣等几类。丝吐类、滞头和茧衣等几类。n柞蚕绢纺原料柞蚕绢纺原料n柞蚕原料主要来源干缫丝厂的下脚茧和副产品，其柞蚕原料主要来源干缫丝厂的下脚茧和副产品，其次是复摇与绸厂的少量废丝。次是复摇与绸厂的少量废丝。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维36五、蚕丝的性能五、蚕丝的性能n（一）化学性质（一）化学

19、性质n蚕丝纤维的酸性大于碱性，是一种弱酸性物质。蚕丝纤维的酸性大于碱性，是一种弱酸性物质。n（二）线密度（二）线密度n桑蚕茧丝为桑蚕茧丝为2.83.9dtex(2.53.5旦旦)，经脱胶后的单根丝小于茧丝的一半。，经脱胶后的单根丝小于茧丝的一半。n柞蚕茧丝略粗，为柞蚕茧丝略粗，为5.6dtex(5旦旦)左右。左右。n（三）机械性质（三）机械性质n蚕丝的强度大于羊毛而接近棉蚕丝的强度大于羊毛而接近棉n桑蚕丝为桑蚕丝为2.53.5cn/dtex，湿强比干强下降，湿强比干强下降10%25%；n柞蚕丝的强度为柞蚕丝的强度为33.5cn/dtex，湿强比干强略高，湿强比干强略高4%10%。n桑蚕丝的断裂伸长率为桑蚕丝的断裂伸长率为15%25%；柞蚕丝的断裂伸长率为；柞蚕丝的断裂伸长率为23%27%。n蚕丝的弹性恢复能力也小于羊毛而优于棉。蚕丝的弹性恢复能力也小于羊毛而优于棉。2021-11-9第第四四章章 动物纤维动物纤维37五、蚕丝的性能（续）五、蚕丝的性能（续）n（四）吸湿性（四）吸湿性n桑蚕丝回潮率桑蚕丝回潮率8%9%。柞蚕丝达。柞蚕丝达10%以上，吸湿达到饱和时可达以上，吸湿达到饱和时可达35%n散湿速度快，吸湿后纤维膨胀，直径可增加散湿速度快，吸湿后纤维膨胀，直径可增加65%。n柞蚕丝有水渍印。柞蚕丝有水渍印。n（五）光学性质（五）光