服装材料学-第二章(第4节).

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1、第二章 服装材料纤维,五 植物纤维,种子纤维 韧皮纤维 叶纤维 维管束纤维,植物纤维的主要组成物质是纤维素，还有果胶、半纤维素、木质素、水溶物、灰分等。 植物纤维主要有四类：,（一）种子纤维,种子纤维主要包括棉纤维、木棉纤维和椰壳纤维。 棉纤维（Cotton fiber）,原棉（皮棉）,籽棉,棉铃或棉桃,吐絮,4,1.按品种分类 （1） 细绒棉（陆地棉）：原产于美洲大陆，占总种植面积98%以上，产量高。长度：23-32mm；细度：0.15-0.2tex；单纤强度：2.94-4.4cN/根。纺厂的主要原料 （2） 长绒棉（海岛棉）：原产于美洲西印度群岛，又细又长又结实的棉花，我国新疆盛产长绒棉。

2、长度：33-75mm；细度：0.12-0.14tex；强度：3.9-4.9cN/根。是高档棉纺产品的原料。 （3）粗绒棉（亚洲棉）：原产于印度，纤维粗短只能纺粗特纱，产量低，纺织价值低，以趋淘汰。长度：15-24mm；细度：0.25-0.4tex；强度：4.4-6.9cN/根。,棉纤维的分类,5,2. 按初加工方法分 初加工：将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程，亦称轧棉（y min）。 （1）籽棉：带有棉籽的棉花。 （2）皮棉（原棉）：去除棉籽所得到的棉纤维。 皮棉重量占籽棉重量的百分数，称为衣分率（3040）。 （3）锯齿棉：用锯齿轧花机加工的皮棉。纺纱用棉多为锯齿棉。 （4）皮辊棉：用皮辊轧花

3、机加工的皮棉。,6,锯齿棉和皮辊棉的特点：,7,3. 按色泽分 （1）白色棉：有白棉（纺织原料）、黄棉、灰棉。 （2）彩色棉：天然生长的非白色棉花，有称有色棉。产品不用染色，无污染。,8,棉纤维的生长发育与形态特征,1、棉纤维的生长发育 整个棉纤维的形成过程可分为三个时期:伸长期、加厚期、转曲期。 （1）伸长期：主要增长长度而胞壁极薄，形成有中腔的细长薄壁管状物。（16-25天） （2）加厚期：细胞壁由外向里逐日螺旋淀积纤维素，最后留有中腔，与成熟度有关。（35-55天） （3）转曲期：棉纤维干涸后，胞壁产生扭转，形成不规则的螺旋形，称为天然转曲。 一定条件下形成“短绒”、“不孕籽”。 影响棉

4、纤维长度的因素：,品种、生长条件、后加工。,9,2.棉纤维的形状特征,（1） 纵向形态： 具有天然转曲的扁平带状。,纵向形态（正常成熟）,10,“天然转曲”的成因：纤维素以螺旋状原纤形态一层一层沉积，螺旋方向有左也有右，在纤维的长度方向反复改变，当纤维干涸后，胞壁产生扭转，形成“天然转曲”。 天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利于纺纱工艺的进行和成纱质量的提高。,薄带状、没有或很少转曲,呈棒状，转曲少见,成熟度低的棉:,过成熟的棉:,11,（2） 横向形态： 腰圆形有中腔。,棉纤维的横向形态,正常成熟,12,截面形态及扁、中腔较大,截面呈圆形、中腔很小的,未成熟的棉：,过成熟的棉：,13,（

5、3） 截面结构,棉纤维的截面由外至内主要由表皮层、初生层、次生层和中腔四个部分组成。,棉纤维结构示意图,表皮层：影响表面性质,（1）棉蜡、果胶和脂肪组成。 （2）具有防水和润滑作用，使棉纤维具有良好的适宜于纺纱的表面性能，但棉腊会影响染整加工，应在染整加工前将其去除。,初生层：约束和保护作用,纤维的初生细胞壁，由网状原纤组成。对棉纤维整体起约束和保护作用。,次生层：纤维主体，决定主要的物理机械性质,（1）棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。 （2）纤维素逐日淀积一层形成了棉纤维的日轮。 （3）与棉纤维的成熟度、天然转曲有关。（纤维素以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形,在纤维长度方

6、向上有左有右，使得棉纤维有天然转曲。）,日轮,17,中腔：影响颜色、保暖性等,（1）纤维停止生长后，胞壁内遗留下来的空隙。同一品种的棉纤维，外周长大致相等，次生层厚时中腔就小，次生层薄时中腔就大。 （2）含有少量原生质和细胞核残余，对棉纤维的颜色有影响。,18,棉纤维的组成及化学性质,1. 组成 主要成份：纤维素（葡萄糖剩基以苷键反转180相连），约95%。 伴生物：蜡质、糖份、果胶、灰分，占5%左右,纤维素分子式：,纤维素的化学结构：,n：6000-15000,19,2. 化学性质,（1）水的作用：不溶于水，但会膨胀。纵向：1%-2%；横向：40%-45%（织物变厚导致缩水）。 （2）碱的作

7、用：在碱中较稳定，不会被破坏。 丝光：通常是指棉制品（纱、布）在张紧状态下经浓碱液(NaOH或液氨)处理，以获得持久的光泽，并提高对染料吸附能力的加工过程。,20,丝光（Mercerizing）后结构变化：天然转曲消失成为棒状；无定形区有所增加，结晶区有所下降；取向度提高。 丝光后性能变化：光泽、染色性改善；强力增大，尺寸稳定性增加；化学性能活泼。 单丝光：用纯棉纱织成布后，再将布进行丝光后处理。 双丝光：纱线经过丝光处理后织成布，再将布进行丝光处理。,丝光棉横向,丝光棉纵向,21,（3）酸的作用：不耐酸（遇强酸水解或发生酯化反应）,利用该性质可生产涤棉烂花布。 涤棉包芯纱织物通过与有花纹的酸

8、滚筒接后制得的半透明织物。,22,（4）氧化剂的作用：氧化剂会使纤维素发生降解破坏，特别在碱性条件下更严重。（氧化性漂白的条件控制） （5）微生物的作用：不耐霉菌，霉变后强力下降。 （6）染色性：染色性好，可用多种染料进行染色。,23,棉制品的特性 1. 具有较好的吸湿透气性，回潮率10左右； 2. 不是很怕阳光，但过度暴晒会使棉制品产生氧化现象； 3. 耐虫蛀不耐霉菌，最怕潮湿； 4. 虽然穿着舒适，但容易起皱，所以大多数洗后需要熨烫。,24,棉花等级,棉花唛头代号（原棉质量标识）按类型、品级、长度、马克隆值的顺序标示（六、七级原棉不标马克隆值级）。 类型：黄棉 “Y” ，灰棉 “G”，白棉

9、不作标示；长绒棉用“L”表示，细绒棉不标识。 品级：“1”、“7”； 长度： “25”、“31”； 马克隆值：用A、B、C标示； 轧工：皮辊棉在质量标识下加 “_”，锯齿棉不做标识。 例：棉花等级229A (又如L335B） 2表示品级2棉，29表示手扯长度为29mm细绒棉，马克隆值A级，该棉为锯齿棉白棉。 328B为细绒棉标准级。,25,业务检验 工商交接时进行的检验，或称商业检验。 检验项目有品级、（手扯）长度、含水、含杂。 （1）品级分级 细绒棉1-7级，3级为标准级，1-5级为纺用棉，7级以下为级外棉。 长绒棉1-5级 品级评定依据： 成熟度、色泽特征、轧工质量 评定方法：实物标准结合

10、文字标准（品级条件）,棉纤维的业务检验,26,实物标准 (每年更新),文字标准,28,（2）（手扯）长度 用手扯法来测定：按照规定的工作法，反复拉扯棉束，把梳理好的棉纤维放在黑绒板上，用钢板尺测量。 细绒棉（分7级）： 以1mm分档：25mm, 26,31mm（28mm为长度标准级） 长绒棉（分7级） ： 以1mm分档：33mm, 34,39mm（36mm为长度标准级）,29,30,（3）含水 棉花收购中用电阻测湿仪快速测定。 （4）含杂 棉花中夹杂的非纤维性物质，如泥沙，枝叶，棉籽，破籽，虫屎等。用目光估计，或用纤维杂质分析机测定。,31,棉纤维的性能检验,用专门的仪器进行检验，在实验室内进

11、行。对纺织厂来说，是为了充分掌握原棉的性能，以合理使用原料。包括以下几方面： 1. 长度 2. 细度 3. 成熟度 4. 强度 5. 天然转曲 6. 原棉的水分、杂质与疵点 7. 综合检验,32,1.长度 （1）长度分布 随机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度都是不相等的、长短不齐的。可用棉纤维的自然长度排列图和长度-重量分布曲线直观地表达。 如果将一束试样从长到短逐根排列，并使各根纤维的一端在一条直线上，就可得到棉纤维的自然长度排列图。,自然长度排列图（拜氏图 ）,33,（2）纤维长度与纱线质量的关系,与成纱强度：在一定范围内，长，成纱强度大；整齐度高，强度大； 与成纱细度：长，极限细度细

12、（保证强度 ）； 与成纱毛羽：长，毛羽少； 与成纱条干：长、整齐度高，条干好。,34,（3）长度指标与检验（单位mm） 手扯长度Lh：按一定手法，整理而得的纤维束的长度。工商交接中按该长度进行结算。 主体长度Lm：一批棉样中含量最多的纤维的长度， Lm Lh。 根数Lm：纤维中根数最多的那部分纤维的长度 重量Lm：纤维中重量最重的那部分纤维的长度（即主体长度落在重量最大的一组中）。常采用重量主体长度。,2. 细度,分直接指标和间接指标。 （1）直接指标：用直径、截面积及宽度等来表达。 截面接近圆形时，常用这些指标，单位（m）。 非圆形的面纤维，可用理论直径来表示。,D：理论直径；周长；,测量方

13、法：显微镜切片法。,36,（2） 间接指标 特克斯（定长制 ）：1000米长的纤维所具有的质量克数 公式： 长绒棉：0.12-0.14tex；细绒棉：0.15-0.2tex 公制支数（定重制）：1g纤维所具有的长度m数。 公式： 长绒棉：6500公支以上；细绒棉：5000公支左右 特克斯和公制支数的换算：,37,马克隆值 M（Micronaire） 用马克隆气流仪测得的综合表达棉纤维细度与成熟度的指标。本身无量纲，相当于单位长度（英寸）的重量（微克）。值越大，纤维越粗。 Y175型棉纤维气流仪（马克隆仪）,38,M在3.5-4.9范围内的棉花具有正常的纺纱价值（优质马克隆值），过高的马克隆值，

14、纺纱时的落棉量较少、棉纱条干均匀、纱疵少、棉纱外观等级高，但棉纱抱合力下降、断头率增加，棉纱强力和可纺支数下降；过低的马克隆值，棉纱强力和可纺支数较高，但纺纱时的落棉量较多、棉纱外观等级低。 美国农业部1966年做为分级指标，目前是欧美棉花市场的品质指标。 我国2000年新棉花标准中增设了马克隆值，按马克隆值的大小分A、B、C三级（A级最好,B级为标准级）。,39,（3） 细度与成纱质量、纺纱工艺的关系 成纱强度及极限细度 其它条件相同时，纤维越细，成纱强度越高；可纺纱的极限细度愈细。 成纱条干 纤维越细，成纱条干越均匀。 纺纱工艺 纤维越细，加工时易扭结、折断而产生棉结、短纤维。纤维越细时，

15、刚性越差，细纤维不宜做起绒织物的起绒纱。,40,3. 成熟度,棉纤维细胞壁的加厚程度。胞壁愈厚，愈成熟。 （1）指标 成熟度系数是根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小所定出的相应数值，值越大越成熟。,41,将棉纤维成熟程度分为18组后所规定的18个数值，最不成熟的棉纤维成熟度系数定为零，最成熟的棉纤维成熟度系数定为5，用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟度系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见下表。,一般正常成熟的细绒棉成熟度系数为1.52.0左右，长绒棉成熟度系数2.0左右，从纺纱角度考虑成熟度系数为1.7 1.8较为理想。,42,（2） 成熟度与纤维、纱线的关系,正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹

16、性好、有丝光、有较多的天然转曲。 成熟差的棉纤维细度较细，强力较差，加工中经不起打击，容易纠缠成棉结，染色性差。 未成熟与过成熟的棉纤维天然转曲少，过成熟的棉纤维扁粗，对成纱强力不利。,43,4. 强度,（1） 指标 强力P（绝对强度）：拉断一根纤维所需的力，单位cN或N。细绒棉3.5-4.5cN/根，长绒棉4-6cN/根。 比强度P0（相对强度）：拉断单位细度纤维所需的外力，单位N/tex或cN/tex、cN/dtex。 断裂长度L（单位为千米Km） ：自身重力与断裂强力相等时的长度，单位是千米，但表示的是纤维的相对强度。它不是测出来的，而是由比强度折算出来的。,44,例：细绒棉0.2tex，断裂强力4.0cN，计算断裂长度（20.4Km）,细绒棉L：21 25Km，长绒棉L：30Km,L,P0的单位为cN/dtex；,45,5. 天然转曲,棉纤维的外形特征之一，转曲的存在，使抱合力增大，有利于纺纱，提高产品的质量。其指标的应用和测量在企