常用纤维(棉麻)-公开课件.ppt

天然纤维素纤维的形态结构 最常见的是棉纤维，棉纤维是地球上最丰富和最纯净的纤维素纤维。 几个概念： 　　籽棉→皮棉（经轧花的籽棉）→棉短绒（棉籽壳上的一层绒毛） 形态结构：在一般的光学显微镜下观察到的纤维的外形结构。 1.棉纤维的形态结构： 纵向：扁平带状，有天然扭曲 截面：腰子型或耳型 初生胞壁：纤维素含量比较低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。 次生胞壁：纤维素含量很高，共生物含量较少。它的组成与结构决定了棉纤维的主要性质。 胞腔：棉纤维的中空部分，含有蛋白质及色素，其颜色决定了棉纤维的颜色。。它是纤维内最大的空隙，是染色和化学处理的重要通道，若将胞腔的敞口部分完全封闭后进行染色，染色速率会大大减慢。 棉纤维具有两相结构，既有结晶区，又有无定形区 结晶区在整体纤维中的含量：棉约为70% 麻约为90% 丝光棉约为50% 粘胶纤维约为40% 缨状原纤模型：P16 纤维素大分子通过整齐排列组成微原纤，微原纤整齐排列形成原纤。原纤中也有少数大分子分支出去与其他分支合并组成其他的原纤。原纤之间通过非整齐排列的分子联结起来，形成无定形区。 纤维素纤维在染色时，一般是将染料溶于水或分散于水中进行，染液只能渗透到纤维的无定形区和晶区边缘。若纤维结晶度高，无定形区少，则结构紧密，染料不易进入，染料的平衡吸附量也少，得色较浅。若纤维结晶度低，相应的无定形区多，纤维结构松散，染料易进入纤维，平衡吸附量也高，得色较深浓。 棉纤维在丝光前结晶度较高，丝光后部分结晶区被打开而成为无定形区，在同样染色条件下，丝光的棉纤维能得到较深的颜色。 1. 不同碱液的浓度对棉纤维的作用（可逆，不可逆？） 一般情况下，稀烧碱溶液浓度在9%以下，使棉纤维发生可逆的溶胀；浓烧碱溶液浓度在9%以上，使棉纤维发生不可逆的溶胀，截面积增加，纵向收缩，这种溶胀是不可逆的。 2.丝光的定义： 在常温下以浓烧碱溶液（18%-24%）处理棉织物，然后在对织物施加张力的条件下，洗除织物上的碱液，从而改善棉纤维的性能，这一过程在染整工艺中称为丝光。 3.浓碱引起棉纤维剧烈溶胀的原因 CellOH + NaOH → CellONa+H2O CellOH + NaOH → CellOH·NaOH 形态结构的改变：产生了丝一样的光泽 聚集态结构的改变：晶型改变，结晶度由70%降低到50%，纤维吸附染料的能力提高。 张力的作用：尺寸稳定性提高，强度增加 碱缩：棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理，使纤维任意收缩，然后洗去烧碱的过程，也称无张力丝光，主要用于棉针织品的加工。 碱缩虽不能使织物光泽提高，但可使纱线变得紧密，织物密度增大，此外弹性提高，手感丰满，强力及对染色吸附能力提高。 染整加工中，漂白酸洗、酸退浆——稀硫酸使浆料水解，转化为水溶性较大的产物，从而从织物上脱落下来。1，4甙键对酸特别敏感，所以酸处理时必须严格控制工艺，以免引起酸损伤（手感变硬，强度严重降低）。 作用原理：P19 在酸存在下，纤维素的水解反应按下式进行： H+起催化作用。1，4甙键断裂，与水分子形成两个羟基，一个是自由羟基，无还原性；另一个是半缩醛羟基，具有还原性。 反应程度不均一。先渗入无定形区，水解速率快；再至晶区表面，由表及里，水解速率降低。如果在高温高压条件下，用稀酸可将纤维素完全水解成葡萄糖。 纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧化纤维素，使纤维变性、受损。 纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所以在高温碱煮时应尽量避免与空气接触。 在漂白过程中，要选择适当的氧化剂，并严格控制工艺，将损伤降到最低，以保证织物和纱线应有的强度。 共生物在棉织物染整加工中影响纤维的吸水、染色、白度等性能，因此在前处理中需要除去。 纤维素共生物：果胶物质、含氮物质、蜡状物质、灰分、天然色素、棉籽壳 。 彩棉是采用杂交、基因传导等现代生物工程技术培育出的特殊类型棉花，这是一种在棉铃成熟吐絮时就具有颜色纤维的棉花。它的棉纤维在特定基因的作用下自然形成绿、棕等天然色彩，彩棉新品种、新颜色的开发借助转基因的方法实现。目前天然彩棉的颜色只有棕色和绿色两种，中国彩棉研究所正在开发黑、红、蓝三种颜色，但还处在实验室阶段，没有用于生产。 （2）麻纤维的形态结构及性能 麻纤维的形态结构 纵向：有竖纹和横节 横截面：形状各有相同，但都有中腔 麻纤维的纤维素含量约为60～70%，远低于棉中纤维素含量（94%）； 纺织前需脱胶； 凉爽透气；但有刺痒感； 苎麻品质最好，苎麻和亚麻常做服装面料；其他麻多做产业用纺织品（如麻布、麻袋、地毯