CH1常用纤维结构和性能详解.ppt

苏州大学纺织与服装工程学院 纺织类 本科教程 杨旭红 第一章 常用纤维结构和性能 天然纤维 棉纤维 麻纤维 毛纤维 丝纤维 化学纤维 第一节 天然纤维 自然界生长或形成的，适用于纺织用的纤维。 一、棉纤维 主要产棉国：美国、中国、俄罗斯、印度、巴基斯坦、巴西、埃及、苏丹等。 我国主要产地是：江苏、湖北、河北、山东、河南五省。新疆长绒棉 （一）棉纤维的种类 （二）棉纤维的生长发育 （三）棉纤维的形态特征 （四）棉纤维的化学组成与主要性质 （五）原棉检验 （一）棉纤维的种类 1. 按棉花的品种分 陆地棉（高原棉、美棉、细绒棉）：发现于南美洲大陆西北部的安第斯山脉区 海岛棉（长绒棉）：发现于美洲西印度群岛 亚洲棉（粗绒棉）、非洲棉（草棉） 细绒棉、长绒棉、粗绒棉性能对比表 2. 按棉花的初步加工分 皮辊棉——用皮辊轧花机加工的皮棉。 锯齿棉——用锯齿轧花机加工的皮棉。 棉花的初加工也叫轧棉或轧花 轧棉：籽棉上纤维与棉籽进行分离的过程。 初加工的目的是使棉纤维和棉籽分离，除去棉籽和部分杂质。 籽棉→皮棉（轧花厂的称呼） 籽棉→原棉（纺纱厂的称呼）???? ? 皮辊棉和锯齿棉的比较 3. 按原棉的色泽分 白棉（正常成熟、正常吐絮） 黄棉（棉花生长晚期，棉铃经霜冻枯死，铃壳色素上染） 灰棉（生长在多雨地区的棉纤维） 彩棉（天然具有色彩的棉花，遗传育种） （二）棉纤维的生长发育 棉纤维正常生长发育分三个阶段 伸长期 →加厚期 →干涸期（扭曲期） 伸长期：纤维加长，形成胞壁 加厚期：长度基本长足，主要是胞壁加厚 干涸期：失去水分、胞壁扭转，沿纤维纵向形成天然转曲。 （三）棉纤维的形态特征 1.初生层：纤维外层，外皮是蜡质与果胶 2.次生层：由微原纤堆砌而成 3.中腔：停止生长后留下的空隙 （三）棉纤维的形态特征 纵向：一端封闭、呈扁平的转曲带状的管状体。（ the twists reverse in direction along the length ） 截面：棉纤维干涸后呈腰圆形，有中腔。(kidney-bean shaped with a lumen) （四）棉纤维的化学组成与主要性质 1. 棉纤维的化学组成 棉纤维的主要成分是纤维素（94~95%） 大分子化学结构式： 2. 棉纤维的主要性质 （1）棉纤维的线密度 长绒棉1.11～1.43dtex，细绒棉1.43～2.22dtex，粗绒棉2.5~4.0 dtex （2）棉纤维的长度 手扯长度平均：细绒棉23～33mm，长绒棉33～45mm，粗绒棉15~24 mm 。 长度25mm的细绒棉，纺30tex以上的中、粗特纱； 长度在29mm左右的细绒棉，最细可纺10tex纱； 若要纺10tex的纱，须采用长绒棉，最长的长绒棉纤维可纺到3tex。 （3）比重和回潮率 比重：1.48~1.53g/cm3，较大 W=7.6%，较大 （4）棉纤维的强力 细绒棉单纤强力约3.5～4.5cN； 长绒棉一般4～6 cN。 （5）棉纤维的化学稳定性：耐碱不耐酸。 烧碱可使棉纤维剧烈膨化，直径变大，长度缩短，以致引起棉制品的强烈收缩。 丝光：若施加张力，限制其收缩，棉制品表面便会变得平整光亮，这种加工称为丝光； 碱缩：若不加张力任其收缩，称为碱缩。 针织物经碱缩后会变得紧密而富有弹性，且保形性好，不易走样。 （6）棉纤维的成熟度 (degree of maturity） ：指纤维细胞壁的增厚程度 。胞壁越厚，成熟度越好。 成熟度指标 成熟系数：指棉纤维中断截面恢复成圆 形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值。 成熟纤维的特征： 有较多的、丰满的转曲 胞壁较厚，中腔较小，截面呈腰圆形 强度高，纤维粗 颜色洁白，光泽明亮 富有弹性，染色质量好 纤维间抱合力大，成纱质量高。 过成熟纤维： 呈棒状，极少转曲，中腔不明显，胞壁过厚，纤维刚硬，成纱质量差。 未成熟纤维： 纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于壁厚； 纤维细、强度低，颜色滞白，光泽暗淡，缺乏弹性； 常易粘附较多夹杂质，纺纱时易断裂、质量较差。 极不成熟纤维： 纵向呈扁平带状，无转曲或极少转曲； 胞壁极薄，截面形态很不规则； 染色性差。 细绒棉的M在1.5 ~ 2.0为成熟纤维， 一般纺纱用的M在1.7 ~ 1.8为最佳； 未成熟的M1.5，过成熟的M2.0；死纤维M0.7，完全不成熟纤维M＝0，完全成熟纤维M＝5.0。 长绒棉在1.7 ~ 2.5为成熟棉，理想的纺用M在2.0左右 成熟度测试方法： 中腔胞壁对比法——原理：成熟好的纤维胞壁厚而中腔宽度小，成熟度差的胞壁薄而中腔小。所以可根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值来测定成熟系数。 NaOH膨胀法——原理：棉纤维在1