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1、第四章 动物纤维v使用动物毛发纤维历史悠久（后石器时代）；v公元前2000多年，古代美索不达米亚地区已开始利用动物的兽毛，其中主要是羊毛。v动物毛发来自：绵羊、山羊、骆驼、羊驼、兔毛、牦牛毛、马海毛等。v天然毛纤维用得最多的是绵羊毛，其次为山羊绒。羊毛狭义上专指绵羊毛。第一节 毛纤维全球范围内:毛纤维的产量占天然纤维总产量的4% 国内:毛纤维的产量占天然纤维总产量的1%棉纤维的产量占天然纤维总产量的比重接近90%羊毛纤维是纺织工业重要的原料之一,它具有许多优良的特性：弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和等，这些性能使毛织物具有了独特的风格。 2.按动物品种分 （1）绵羊：粗绵羊毛、细
2、绵羊毛、超细绵羊毛（2）山羊: 山羊毛、山羊绒、安哥拉山羊毛等（3）骆驼：骆驼毛、骆驼绒（4）牦牛：牦牛绒、牦牛毛（5）驼羊：驼羊毛（6）骆马：骆马毛（7）原驼：原驼绒（8）兔：兔毛、安哥拉兔毛、其它兔毛 （9）貂：貂绒、貂毛（10）其它动物：牛毛、马毛、禽类的羽绒或羽毛 3. 按取毛后原毛的形状分类（1）被毛（套毛）剪下的毛粘连在一起形成一整张的毛被（封闭式毛被，根梢都连；开放式毛被，根连梢不连）。（2）散毛从羊身上剪下的不连成一整块的毛。（3）抓毛在羊脱毛季节用梳状工具从动物身上抓下来的毛。4. 按纤维类型分v同质毛-羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成，纤维细度和长度基本一致。v异质毛-羊体各
3、毛丛由两种或两种以上类型毛纤维组成。（死毛、粗毛、绒毛） 5. 按剪毛季节分v春毛：纤维较细，含绒较高，品质好。v秋毛：纤维较短，洁白光泽好，品质仅次于春毛。v伏毛：纤维粗短，含死毛较多，品质较差。6. 按加工程度分（1）污毛：原毛或原绒，即剪下或梳下的原始毛纤维。（2）洗净毛：洗净后的毛或绒。（3）无毛绒：经分梳除去刚毛及粗绒毛后的细绒毛。羊毛标志 澳大利亚羊毛产量占世界总产量的三分之一； 澳大利亚美利奴绵羊毛产量高，品质好。 国际羊毛局（IWS）：是国际上最权威的羊毛研究和信息发布机构。澳大利亚美利奴公羊 澳大利亚美利奴母羊 中国美利奴公羊 中国美利奴母羊 （一）化学组成 -氨基酸（羊毛有
4、20多种）形成的多缩氨酸链。组成元素C、H、O、N、S（碳、氮、氧、氢、硫）。 -氨基酸的通式：大分子和大分子间形成很多氢键、盐式键等。含有大量的羧基和氨基。（R大，复杂）羊毛的主要组成为蛋白质。二、毛纤维的分子结构（二）大分子的空间形态两种：直线型的曲折链（-型）和螺旋链（-型）两种。羊毛的稳定结构是-螺旋链，称为-角蛋白（力的作用下二者可相互转换）。v 分子间力：范德华力、盐式键、氢键、二硫键 v结晶、取向：羊毛侧基R大、复杂，稳定的分子链为螺旋链（型），因此分子不易排列整齐，故比蚕丝的取向度、结晶度低。（三）超分子结构20羊毛纤维大分子结构图 羊毛纤维的生长羊毛纤维是由羊皮肤上的细胞发育
5、而成的。首先在生长羊毛处的细胞开始繁殖，形成突起物，向下伸展到皮肤内，使皮肤在这里向内凹，即为毛囊。处于皮肤内的羊毛为毛根，它的下端被毛乳头所包覆。毛乳头供给养分，使细胞继续繁殖，向上生长，凸出皮肤，形成羊毛纤维。羊毛纤维的生长1-皮肤2-毛囊3-毛根4-毛乳头5-羊毛纤维6脂肪腺7汗腺三、毛纤维的形态结构羊毛纤维在毛被上的形态羊毛在羊皮肤上是成簇生长的。在一小簇羊毛中，一根直径较大、毛囊较深的称为导向毛。围绕着导向毛生长的较细的几根或几十根羊毛称为簇生毛。从而，形成一个各毛丛。成簇生长的羊毛由于卷曲和脂汗等因素互相粘连在一起。因此，从羊身上剪得的羊毛是一片完整的羊毛集合体，称为毛被，又称套毛
6、。绵羊皮肤上导向毛和毛丛生长情况（一）毛被的形态 毛丛：多根羊毛呈簇状密集在一起（包括导向毛和簇生毛）。毛丛，有平顶毛丛和尖顶毛丛，前者品质好。各毛丛之间互相粘连在一起成为毛被。绵羊皮肤上的导向毛和毛丛24 1.纵向形态 具有天然卷曲，且表面有方向性排列的鳞片。羊毛纵向形态（二）毛纤维的形态羊毛表面26 2.横向形态 圆形或椭圆形（细羊毛接近圆形，粗羊毛呈椭圆形）。横向形态羊毛棉 从外向里：鳞片层、皮质层、髓质层（仅粗羊毛中有）。细羊毛结构图（三）毛纤维的截面结构 根部附着于毛干，梢部张开并指向毛尖。 覆盖形式有：环状、瓦状、龟裂状。 鳞片保护毛干，影响羊毛的光泽、手感和缩绒性。细羊毛鳞片密度
7、大，鳞片张角大，多呈环状，光泽柔和；粗羊毛鳞片较稀，呈瓦片状或龟裂状，易紧贴于毛干，光泽强。 细羊毛结构图1.鳞片层 2.皮质层 是羊毛的主要组成部分，决定物理化学性质。 皮质细胞组成：正皮质、偏皮质、间皮质细胞。皮质细胞由单分子、基原纤、微原纤、原纤、巨原纤各层次结构堆砌而成。 偏皮质细胞由湿到干收缩率大于正皮质细胞。 当正、偏皮质分居于纤维的两侧，并在长度方向上不断转换位置，由于两种皮质层的物理性质不同引起的不平衡，形成了羊毛的卷曲。 皮质层的比例越大，羊毛的性能越好。正皮质和偏皮质细胞的特点：v正皮质细胞：由巨原纤组成；含硫量较少，对酶及化学试剂反应活泼；盐基性染料易着色；细胞呈椭圆型。
8、v偏皮质细胞：由原纤组成；含硫量较大，对化学试剂反应较差；对酸性染料有亲和力；细胞呈扁平状。双侧结构：在细羊毛的皮质层中，存在两种结构和性质不同的正皮质细胞和偏皮质细胞，且分布在羊毛截面的两侧，正皮质居于卷曲外侧，偏皮质居于卷曲内侧，这种结构特征使羊毛具有自然卷曲，这种结构称为羊毛的双侧结构。羊毛纤维的双侧结构正皮质位于弯曲的外侧,偏皮质位于弯曲的内侧 根据羊毛皮质层的结构试推断： a.正偏皮质细胞各位于卷曲的哪侧偏皮质细胞正皮质细胞b.马海毛的形态 马海毛正皮质细胞分布位于中心，偏皮质细胞分布在周围，呈皮芯分布，则马海毛的卷曲 。 3.髓质层 结构松散、含有色素和较大的气孔，几乎无强度和弹性
9、。 羊毛越粗，髓腔越大，质量也越差。 粗羊毛有髓质层，细羊毛没有。兔毛无论粗细均有髓质，且呈颗粒状分布，此特征可用于鉴别兔毛。 兔毛细羊毛结构沿纤维径向分为三层v鳞片层：保护、光泽、缩绒1）鳞片外表皮层（表皮细胞薄膜） 厚度：510nm ，拒水物质，有微 孔2）鳞片次外表皮层 分为：a层 0.050.1m，b层300nm厚 3）鳞片内表皮层化学稳定性差，厚0.3mv皮质层：羊毛主体、双侧结构v髓质层：细羊毛无髓质层天然卷曲羊毛纤维各层次结构综合示意图 四、毛纤维的品质特征v（一）物理特征 长度、长度 密度、卷曲 吸湿性 强伸性、摩擦性等v（二）化学性质酸、碱等的作用37（一）物理特征1、长度v
10、自然长度（毛丛长度）：纤维束在自然卷曲下，两端间的直线距离。羊毛收购和选毛后搭配时使用（商业习惯叫羊毛高度）。v伸直长度：把天然卷曲拉直，用尺测出的长度。生产中，用于评价羊毛的品质。 一般在毛纺生产中使用。 细羊毛：612cm；半细毛：718cm；长毛种羊毛：1530cm。38 2.细度 截面近似圆形，一般用直径来表示。（1）平均直径：(m) 羊毛的平均直径1170m，平均直径越粗，粗细越不匀，可用均方差和变异系数表示羊毛的粗细不匀，变异系数一般在20%30%。39（2）品质支数毛纺业长期延用下来的表示羊毛细度的指标,指的是实际可纺精梳毛纱的英制支数，现在则表示平均直径在某一范围内的羊毛细度。
11、棉羊毛品质支数、公制支数与平均直径的关系棉羊毛品质支数与平均直径的关系 羊毛细度与它的各种性质关系密切。一般绵羊毛越细，细度离散小、相对强度高、卷曲度大、鳞片密、光泽柔和、纤维柔软、但长度偏短。羊毛纤维的细度越细v纤维的细度均匀度越好v纤维强度高v纤维卷曲波形好、卷曲数量多v羊脂含量高v鳞片密度大，光泽好（柔和）v可纺纱的支数越高v粗纺产品要求：织物手感柔软、质地紧密的高级织物多选用品质支数为6064支的同质细羊毛v精纺产品（轻薄织物）要求：织物表面光洁、纹路清晰、手感滑爽选用更高支数的同质细羊毛v绒线产品要求：手感丰满、富有弹性、具有一定强度、耐穿耐磨等选用4658支同质半细毛v精梳毛纱：纱
12、线细，条干匀，所用纤维长而均匀。所织精纺毛织物表面光洁，织纹清晰，较轻薄，手感坚、挺、爽。精纺毛织品如哔叽、华达呢、啥味呢、花呢、凡立丁等。v粗梳毛纱：纱线粗、条干均匀度低，表面有毛茸，所用纤维短。所织粗纺毛织物表面有茸毛，一般织纹不明显，比较厚重，手感柔软而有弹性。粗纺呢绒有麦尔登、大衣呢、制服呢、法兰绒等。麦尔登（粗纺）哔叽（精纺）3、密度羊毛的密度约1.32g/cm3,常见天然纤维中最小，髓腔越大，密度越小。4.卷曲（1）卷曲的形成 正、偏皮质非均匀分布的结果。（2）表示方法v定量 卷曲度：每厘米内的卷曲数。v定性 弱卷曲、常卷曲、强卷曲。v弱卷曲卷曲波形浅，卷曲数较少。半细毛和异质毛属
13、此。v常卷曲卷曲波形近似半圆形。细羊毛属此。用于精梳毛纺，纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物。v强卷曲卷曲的波幅较高，卷曲数较多。细毛羊腹毛属此。用于粗梳毛纺，纺制毛茸丰满、手感好、富有弹性的呢绒。羊毛及毛发类纤维的各种卷曲及表达 是无或弱卷曲，其卷曲弧度小于半圆形，属浅平波形，且卷曲数少，半细和土种羊毛多属此类；和为正常卷曲波形，波形的弧度接近或等于半圆形，卷曲对称于中心线，属常波卷曲，只是的卷曲数大于，轴向投影基本为直线，美利奴羊毛和中国良种羊毛都属此类，品质优良，多用于精纺，纺制表面光洁的毛纱；为深波，为大屈曲波，属高卷曲（curl）纤维，每个卷曲的弧度都超过半圆，且有非平面的波动，多发生
14、在粗羊毛和新西兰羊毛上，该羊毛不适于精纺，而适于粗纺系统，呢绒丰满有弹性；为锯齿波形，是人工所为，非羊毛的自然卷曲；和为典型的三维螺旋卷曲，存在于部分粗羊毛和土种毛中，是副皮质偏心分布的结果，有长螺距螺旋和短螺距，这种卷曲人工变形纱中较常见。（3）卷曲与羊毛性质的关系a.卷曲整齐，毛丛紧密，可以很好预防外来杂质和气候条件，羊毛质量好。b.卷曲好，抱合力大，可纺性好，成网成条好，落毛少。c.卷曲与织物风格有关，常卷曲宜做精纺，强卷曲宜做粗纺。d.对于强卷曲，则纤维梳理难，但适宜粗纺，制呢后毛茸丰满、手感和弹性好。 （1）摩擦性能v定向摩擦效应：羊毛表面的鳞片，根部附着于毛干，尖端指向毛尖，使逆鳞
15、片方向的摩擦系数大于顺鳞片方向的摩擦系数，这一特性称之。5. 摩擦性能与缩绒性 羊毛纤维表面的鳞片结构羊毛表面的鳞片其根部附着于毛干，尖端伸出毛干表面指向毛尖。因而，毛纤维沿长度方向的摩擦，方向不同，摩擦系数不同。毛尖毛根（2）缩绒性 羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化，这一性能称之。 羊毛毡缩过程示意图尖端根端（2）缩绒性a.缩绒的原因内因： 缩绒是各项性能的综合反映。定向摩擦效应、高度的回缩弹性和天然卷曲是缩绒的内在原因。 外因： 温湿度、化学试剂和外力作用是促进羊毛缩绒的外因。 毡合：利用羊毛的缩绒性，可以把松散的短纤维结合成
16、具有一定机械强度、一定形状、一定密度的毛毡片，这一作用称为毡合。b.利与弊利使毛织物具有独特的风格。即，经过缩绒后织物长度收缩，紧度增加，表面有一层绒毛，从而使毛织物外观优美、手感柔软丰厚、保暖性增加。可加工毡缩的纤维制品，如毛毡片等。弊使毛织物在穿用过程中产生尺寸收缩和变形，织物的尺寸稳定性变差（洗涤后易收缩、变形）；影响穿着的舒适性与美观（起毛起球）。c.防缩方法 氧化法（降解法）：使用化学试剂破坏羊毛的鳞片，降低摩擦效应，减少纤维单向运动和纠缠能力。 树脂法（添加法）：在羊毛的表面涂以树脂薄膜或加入黏结纤维，限制纤维的移动来减小或消除羊毛纤维间的摩擦效应。6、羊毛纤维的定形 羊毛纤维在一定温度、湿度、外力作用下，经过一段时间，会使其形状稳定下来，称之为羊毛的热定形。定形机理：毛纤维在外力作用下受到拉伸，大分子也受到拉伸，其中部分螺旋链拉成成链，同时螺旋区中的纵向氢键断裂，并在伸展了的链上形成新的氢键。在大分子之间交联的二硫键、盐式键和氢键等也产生了拆散与重建。水、热水、蒸气等介质对大分子键的伸展，各种交联键的拆散与重建起到了促进作用。外力去除后，分子间化学键因重新建立而使变形得以
