安科院纺织材料学课件01天然纤维素纤维

第一章天然纤维素纤维第一节原棉（一）棉纤维的生长和发育叶和花棉铃和吐絮一、棉纤维的生长发育与形态特征（二）棉纤维形态与结构1、棉纤维纵向和横截面形态横截面：腰圆形

纵向：呈不规则的沿长度方向不断改变的螺旋形转曲。显微镜下观察到的棉纤维形态

成熟未成熟过成熟成熟度不同的棉纤维纵向和横截面形态

成熟未成熟过成熟棉纤维纵向形态棉纤维横截面形态2、截面结构初生层：表皮层：棉腊和果胶组成。初生胞壁：很薄，网状原纤组成。次生层：S1：次生胞壁由微原纤构成。

S2

：占次生层大部分，由纤维素组成，微原纤呈网状结构。

S3：与结构相似。含有非纤维物质。中腔：棉纤维生长停止后遗留下的内部空隙。有少数原生质和细胞核残余。

中腔S3层S2层S1层

次生层初生层S3S220-30ºS125-30º棉纤维的结构二、棉纤维的主要组成物质及化学性质（一）化学组成名称含量（%）纤维素93-95

蜡质与脂肪0.3-1.0

果胶1.0-1.5

蛋白质1.0-1.5

灰分0.8-1.8

多缩戊糖1.0-1.5

其它1.0-1.5

（二）化学结构式（C6H10O5）n

，n=6000~11000β甙键（三）化学性质：耐碱不耐酸酸剂染料处理后的涤棉烂花布碱性溶液处理后的丝光棉织物棉的丝光整理：利用烧碱溶液处理棉纤维使棉纤维直径膨

胀，长度缩短，此时施加张力，限制其收

缩，棉织品会变得平整光滑，有光泽，强

度增加，染色能力增加。棉的缄缩整理：利用烧碱溶液处理棉纤维使棉纤维直径膨胀，长度缩短，此时不施加张力，任其收缩，棉织品会变得紧密，丰厚，有弹性，保形性好。主要用于针织物。棉织物免烫整理：利用树脂整理剂处理棉织物。长绒棉细绒棉粗绒棉棉纤维手扯长度三、棉纤维的分类（一）按棉花种类分长绒棉（海岛棉）：长度：33~45mm，细度9000~7000公支

细绒棉（陆地棉）：长度：20~33mm，细度7000~4500公支

粗绒棉：纤维粗短，品质较差。趟棉板弧形抱合板活络盖板前箱中箱阻壳肋条锯片滚筒拨棉刺辊棉籽输出轧棉肋条梳棉管皮棉输出毛刷滚筒后箱排杂口清棉滚筒喂棉罗拉籽棉喂入锯齿轧棉示意图（二）按棉花初加工分：1、锯齿棉推棉板棉籽栅定刀动刀皮辊剥棉辊皮棉棉籽皮辊轧棉示意图2、皮辊棉（三)按原棉色泽分：白棉、黄棉、灰棉四、原棉的性能与检验（一）原棉检验手感目测：手扯长度、长度整齐度、卷曲弹性和压缩弹性强度、抱合力、柔软性、杂质疵点等仪器检验：长度、细度、强力、成熟度、含水、含杂等单批试纺：1、品级检验棉花品级：以成熟度、色泽特征、轧工质量三个条件为原棉定级依据。2、长度检验1）纤维长度与长度分布：影响长度的因素：棉花品种、生长条件、轧工条件2）长度与纱线质量及纺纱工艺的关系。A、与成纱质量关系：长度越长，成纱质量越高。细度一定，长度越长，可纺纱线支数越高，条干越好。细度一定，长度越长，成纱强度越高。B、与纺纱工艺关系：纤维长度是调节或设计纺纱工艺参数的依据。3）长度指标与检验A、检验方法：商业检验用手扯长度图仪器检验：罗拉式（图）、梳片式、光电式、电容式等。B、长度指标：主体长度、平均长度、品质长度、短绒率等分组测重量，作长度—频率曲线如图主体长度Lm：一批棉样中含量最多的纤维长度。品质长度LP

：棉纺工艺上确定工艺参数时采用的纤维长度。比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度。平均长度L：纤维长度重量加权平均值短绒率P：短绒重量占总重量的平均值。3、细度检验1）纤维细度与成纱质量及工艺生产的关系A、对成纱强度的影响纤维细度越细，成纱强度越高。B、对成纱条干均匀度影响细纤维纺成的纱条干好。N—纱的支数Nm—纤维的支数C、对纺纱工艺的影响2）棉纤维细度指标及检验A、细度指标：直接指标：截面积D为棉纤维的理论直径棉纤维的截面积间接指标：特克斯（Nt）：1000m长的纤维质量克数。公制支数（Nm）：1g重纤维所具有的长度米数。B、细度检验中段切断称重法气流仪法（用来间接测量棉纤维细度，同质毛及化纤细度）测试原理：在一定压力差下，通过测量纤维集合体的空气流量与纤维的比表面积成一定关系来间接测量纤维的细度。在一定容积的容器内放置一定质量的纤维，在容器两端让有一定压力差的空气流过，空气流量与纤维比表面积之间的关系为：定压式气流仪基本结构抽气泵储气筒调节阀流量计试样筒试样压力计4、成熟度检验成熟度：纤维胞壁的加厚程度。1）成熟度测定与表示方法A、中腔胞壁对比法：用成熟度系数M表示中腔壁厚比值法：以a/b值确定成熟度系数。图B、气流仪法5、强度1）棉纤维强度指标A、断裂强度P：拉断一根纤维所用的力。单位：CN细绒棉：P=3.5~4.5CN长绒棉:P=4~6CNB、断裂长度L：设纤维强度为P，当纤维自重G等于强力P时，则重力G所含的纤维长度。单位：km细绒棉：Lg=21~25km长绒棉:Lg≥30km6、水分、杂质和疵点纤维含水大小以回潮率表示。纤维含杂用含杂率表示。7、天然转曲定义：以1cm中扭转180°的个数。正常成熟纤维转曲多，未成熟或过成熟纤维转曲少。细绒棉：39－65/cm。天然转曲多，纤维品质好。有利于纺纱工艺与成纱质量。二、纤维形态：

纵向形态：纵向平直，有竖纹横节。

横向截面：苎麻：扁圆形，有中腔，胞壁上辐射状条纹。

亚麻：多角形。§1-2麻纤维一、纤维来源：由麻类植物茎杆上的韧皮加工而成。苎麻图

制作服装用的麻纤维主要为亚麻和苎麻。

亚麻：产于欧洲。苎麻：起源于中国，又称为“中国草”3，性能：1）光泽较好，色泽为象牙色，棕黄色，灰色等，纤维间有色差2）纤维粗硬，手感硬挺。制品有挺爽，粗细不匀的纹理特征。3）弹性差，制品易起皱。4）吸湿性很好（WK=12-13%），吸湿放湿快，导热性好。5）强度高（是棉的两倍），湿强大于干强。耐水洗。6）耐缄不耐酸。7）耐热性好。熨烫温度190-210℃亚麻和苎麻的区别苎麻：纤维粗长，强度大，脆硬，颜色洁白，光泽好，染色性好

亚麻：纤维细短，较软，牙黄色。

羊毛纤维大分子结构图大分子长链示意图棉纤维分子结构图取向度和结晶度取向度和结晶度较高的纤维结构较低的纤维结构大分子折叠结构结晶纤维手扯长度长度排列图a为腔宽b为壁厚麻植物外观形态苎麻麻株苎麻：麻杆到生麻生苎麻、脱胶苎麻、梳理苎麻纺织材料的历史太古之时，未布。食兽肉，而衣其皮。先知蔽前，后知蔽后。战国六边形纹织成锦战国时期提花针织物北宋蓝地重莲锦北宋米黄地灵鹫纹锦西汉时期的锦类织物东汉“万事如意”锦汉—彩格毛织物

18000年前的骨针明绛地彩织花卉盘绦纹锦明五谷丰登妆花缎明红地织金妆花奔兔纱南宋深烟色花绫夹衣南宋紫褐罗镶花边单衣

嘉庆绛色纱云龙海水纹袷袍清绛色绸平今勾莲裕袍清天华锦

清如意漳缎清漳绒清妆花锻

唐朝仕女着装图

商代贵族服饰周代贵族服饰隋朝“胡王”锦唐红地花鸟纹锦先秦时期的衮服（毛织物）公元前35