第四章动物纤维111.doc

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1、第四章动物纤维 第一节 毛纤维天然动物毛的种类很多、主要有绵羊毛、山羊绒、马海毛、骆驼绒。兔毛、耗牛毛等。毛纤维是纺织业上的重要原料，它具有许多优良特性，如弹性好、吸湿性好、保暖性好、不易沾污、光泽柔和等。一、毛纤维的分类 1按纤维的粗细和组织结构分类： 可分为细绒毛、粗绒毛、刚毛、发毛、两型毛、死毛和干毛。 （1）细绒毛：直径为830m，上限随不同品种有差异，如骆驼细绒毛上限为40m，无髓质层，鳞片多呈环状，油汗多，卷曲多，光泽柔和。异质毛中的底部绒毛，也为细绒毛。(2)粗绒毛：直径为3052.5m，无髓质层。(3)刚毛：直径为52.575m有髓质层，卷曲少纤维粗直、抗弯刚度大光泽强亦可称为

2、粗毛。 (4)发毛：直径大于75m 。纤维粗长，无卷曲，在一个毛丛中经常突出于毛丛顶端，形成毛辨。(5)两型毛：一根纤维上同时兼备绒毛和刚毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维粗细差异较大，我国没有完全改良好的羊毛多属于这种类型的纤维。(6)死毛：除鳞片层外，整根羊毛充满髓质层纤维脆弱易断，枯白色，没有光泽，不易染色无纺纱价值”(7)干毛：接近于死毛，略细，稍有强力。绵羊毛纤维有髓腔。在500倍纤维镜投影仪底下观察，髓腔长达25mm、宽为纤维直径的/的为腔毛。粗毛和腔毛统称粗腔毛。 2.按动物品种分类 (1)绵羊：粗绵羊毛、细绵羊毛、超细绵羊毛。 (2)山羊：山羊绒、山羊毛、安哥拉山羊毛(马海毛)

3、、绒山羊与安哥拉山羊杂交山羊毛。 (3)骆驼：骆驼绒、骆驼毛。 (4)牦牛：牦牛绒、牦牛毛。 (5)免：安哥拉兔毛(长毛兔兔毛)、兔毛。3按取毛后原毛的形状分类，可分为被毛、散毛和抓毛。 从绵羊身上剪下的毛，粘连成一个充整的毛被叫被毛。剪下的毛不成整个片状的、叫散毛、如果绵羊脱毛季节，用铁梳把毛梳下来，这种毛叫抓毛。抓毛含有不同类型的毛纤维，加工时需要分开。山羊绒一般为抓毛 4按纤维类型分类，可分为同质毛和异质毛。 如果毛被中仅含有同粗细类型的毛，叫同质毛。如果毛被中兼含有绒毛、发毛和死毛等不同类型的毛，叫异质毛。我国土种绵羊毛山羊毛、骆驼毛、牦牛毛等均属于异质毛 5按剪毛季节分类 ，可分为为

4、春毛（春天剪取的毛)、秋毛(秋天剪取的毛)和伏毛(有的地方夏天剪取的毛)。 春毛毛长，底绒多，毛质细，油汗多，品质较好：秋毛毛短，无底绒光泽较好；伏毛毛短品质差。6按加工程度分类 原毛或原绒(剪下或梳下的原始毛纤维)称为污毛；洗净后的称洗净毛(净毛)或净绒；经分梳除去刚毛及粗绒毛后的细绒毛称为无毛绒。二、羊毛纤维的组成成分和分子结构羊毛纤维的基本组成是氨基酸螺旋大分子，羊毛纤维的纤维大分子是由许多种氨基酸用肽键联结构成的多缩氨酸链为主链。在组成毛纤维的二十多种氨基酸中，以二氨基酸(精氨酸、松氨酸)、二羟基酸(谷氨酸、天冬氨酸)和含硫氨基酸等的含量最高。羊毛角蛋白大分予的构成及相互连接作用如图，

5、是多交联的结构，角蛋白大分子间能形成盐式键、二硫键和氢键等空间横向联键，形成较稳定空间螺旋结构。 三、羊毛纤维的形态结构 羊毛纤维是由角质细胞堆砌而成的，分为鳞片层、皮质层和髓质层。1. 鳞片层鳞片层具有羊毛纤维的表面，覆盖于毛纤维的表面，鳞片的上端指向毛尖。鳞片层由片状细胞连续叠合构成，不仅鳞片对羊毛毛干形成保护，而且能影响羊毛的光泽、手感、天然卷曲和缩绒性等。2皮质层 皮质层位于鳞片层的里面 ，由梢扁的截面细长的纺锤状细胞组成 ，它在毛纤维中沿着纤维的纵向排列、皮质细胞紧密相连，细胞间由细胞间质黏结。皮质层是羊毛的主要组成部分，一般由正皮质和偏皮质两种皮质细胞组成，通常是双边分布，是羊毛卷

6、曲的本质原因。皮质细胞是毛纤维的主要组成部分，也是决定毛纤维物理化学性质的基本物质 ，皮质细胞间及其与鳞片细胞间的由细胞间质紧密连结。皮质细胞的平均长度度为80100m,宽度为25m ，厚度为1.22.6m。细胞间质亦为蛋白质，含有少量胱氨酸，约占毛纤维重量的1。 皮质细胞按结构不同，分为正皮质细胞、偏皮质细胞和间皮质细胞。 毛纤维的所有皮质细胞的堆砌，经历了纤维结构的各复杂层次由单分子、基原纤、微原纤、原纤、巨原纤到细胞壁的多个层次。绵羊毛皮质细胞结构模型，其中最典型的有两种， 绵羊毛第一结构模型（1985年由 Eichner提出），首先呈-螺旋的单很大分子、两根平行排列，形成二聚体。 2根

7、二聚体平行排列形成基丝，2根基丝平行排列形成基原纤，4根基原纤平行排列结合成微原纤，500根左右微原纤平行排列，其间填充基质形成巨原纤，巨原纤平行排列及基质填充形成偏皮质细胞壁。细胞之间由细胞间质粘合。 正皮质细胞的结构层次和偏皮质细胞类似，只是巨原纤内基质铰少，堆砌紧密。 正皮质细胞、偏皮质细胞、间皮质细胞堆砌形成纤维皮质细胞壁。如果正皮质细胞和偏皮质细胞分别呈现双侧分布偏皮质细胞从水湿到干缩中，收缩率大于正皮质细胞，双侧分布收缩率不平衡，使毛纤维产生卷曲，正皮质细胞在卷曲的外侧如图所示。 3髓质层 髓质层又称髓腔，结构松散，含有色素和较大的气孔，几乎无强度和弹性。一般羊毛越粗，髓腔越易发生

8、，比例也越大，羊毛的品质和纺织用价值亦越低。 毛纤维的髓质层细胞的共同特点是薄壁细胞、椭球形或圆角立方形中腔大。髓质细胞壁中的-氨基酸成分与皮质细胞、鳞片细胞有重大差异，因此有髓毛和无髓毛组成成分有较明显的差异。细胞膜、细胞壁也是由巨原纤堆砌而成，细胞壁的空腔较大，髓质细胞一般分布在纤维的中央部位，细绒毛一般没有髓质细胞，粗绒毛呈间断分布，刚毛呈连续分布，刚毛只有鳞片层和髓质层 。 四、毛纤维的品质特征()物理特征1长度 由于天然卷曲的存在，毛纤维的长度分为自然长度和伸直长度，自然长度是不伸直纤维，两端的直线距离。伸直但未伸长的纤维长度为伸直长度。2细度 毛纤维截面近似圆形，一般用直径来表示细

9、度，单位为微米。最细的绒毛直径接近7m,最粗的刚毛直径可达240m，细度指标有 平均直径 线密度 公制支数 品质支数。 绵羊毛直径平均为 1170m ，直径变异系数在20-30。绵羊毛的品质支数是1875年在英国玻来德福 召开的 国际纺织大会，决定把各种绵羊毛纤维可能纺制成精梳毛纱的最细支数命名为绵羊毛毛纤维细度。现在品质支数只是表示羊毛的直径在某一范围内。密度 细绵羊毛(无髓质层)的密度约等1.32gcm3。在天然纤维中最小。有髓质层的羊毛细胞空腔大，密度小，般刚毛约为1.1 gcm3，死毛则更低； 4卷曲 卷曲的表征 （性状 卷曲数 卷曲度 卷曲回复率）.。卷曲的原因：羊毛的双侧结构。 卷

10、曲对纤维性能的影响：抱合性能、膨松性能、弹性、缩绒性 。5摩擦性能和缩绒性（1）定向摩擦效应 羊毛表面有鳞片鳞片的根部附着与毛干，尖端伸出毛干，指向毛尖。顺鳞片方向滑动和逆鳞片方向滑动的摩擦系数不同，这种现象叫定向摩擦效应。（2）缩绒性和毡合 毛纤维在湿热及化学试剂作用下，经机械外力的反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并且互相穿插纠缠，交编毡化 ，这一性能叫羊毛的缩绒性。利用毛纤维的缩绒性，把松散的散纤维结合成具有一定强度、一定形状、定密度的毛毡片、这一过程称为 毡合 。 毡帽、毡靴等都是经过 毡合制成的。（3）缩绒性的机理以及内因和外因 当毛织物或纤维受到外力作用时，纤维之间产生相对移动，由

11、于羊毛具有定向摩擦效应，纤维始终保持根端向前移动，由于卷曲的存在。移动方向沿着曲线螺旋前行，致使纤维集合体中纤维紧密纠缠、穿插、交编 。高度的回弹性也是促进羊毛缩绒的重要因素，羊毛受外力变形后，回弹运动也促进了羊毛纤维的穿插、纠缠和交编。定向摩擦效应、高度回弹性、卷曲特性是缩绒的内应；温湿度和化学试剂、外力作用是外因。（4）缩绒对织物外观和性能的影响 毛织物经过缩绒工艺 织物长度收缩厚度和紧度增加。表面露出一层绒毛，可得到外观优美、手感丰厚柔软、保暖性能良好的效果。缩绒件使毛织物，表现出优良的弹性、蓬松、保暖。但缩绒性使毛织物住穿用洗涤时易产生尺寸收缩和变形并产生毡台、起毛、起球等现象、影响穿

12、用舒适性和外观。 （5）防缩绒的方法 近代各种毛织物和毛针织物，在达到性能和外观的基本要求后，均要进行“防缩绒处理”，以降低毛纤维的后续缩绒性。 毛纤维防缩绒的处理方法现有氧化法和树脂法两种，氧化法又称降解法，它是使羊毛鳞片损伤，以降低定向摩擦效应，减少纤维单向运动和纠缠能力 。树脂法也称添加法在羊毛上涂以树脂薄膜或混粘结纤维以减少或消除羊毛纤维之间的摩擦效应，使纤维在互文叉处粘结，限制纤细的相互移动、失去缩绒性 。 (二)化学性质羊毛纤维大分中，含有大量的碱性侧基和酸性侧基，因此，毛纤维具有既呈酸性又呈经碱性的两种性质。1 酸的作用 酸的作用主要使角蛋白分子的盐式键断开。80硫酸溶液、短时间

13、在常温下处理，毛纤维的损伤不大，稀硫酸的作用比较缓和、毛纤维在稀硫酸中，煮沸儿小时也无大的损伤。有机酸的作用比无机酸的作用缓和；有髓腔的粗毛和刚毛耐酸能力较弱。2碱的作用碱性对毛纤维的作用比酸剧烈。碱的作用使盐式键断开和二硫键断开，随着碱的浓度增加、温度升高、处理时间延长、毛纤细会受到严重损伤。碱使毛纤维变黄，含硫量降低以及部分溶解。毛纤维在PH值10的碱溶液，不能超过50，在温度100时即使PH值在8-9，毛纤维会受到损伤。在5的氧氧化钠溶液，煮沸10min,毛纤维全部溶解. 3氧化作用 氧化作用主要用于毛纤维的漂白，作用结果将导致胱氨酸分解毛纤维性质发生变化。卤素对毛纤维也发生氧化作用，它

14、使节毛缩绒性降低，并增加染色速率；通过氧化羊毛纤维表面鳞片变件而达到防缩和丝光的目的。 4还原剂作用 还原剂对胱氨酸的破坏较大，特别是在碱性介质下，更为激烈。如毛纤维与硫化钠作用，由于水解生成碱，毛纤维发生剧烈膨胀。五 、用于毛纺工业的其他动物毛纤维 毛纺原料，除用绵羊毛外，还有其他动物毛，土要有山羊绒、马海毛、兔毛、骆驼绒、牦牛绒以及羊驼毛等。()山羊绒（cashmere） 山羊绒：山羊绒又称开司米，是山羊的绒毛，经过抓、梳获得的，它的颜色有白、紫、青色。 现在出产山羊绒的主要国家有中国、伊朗、蒙古、阿富汗等，我国的山羊绒主产内蒙、宁夏、甘肃、陕西、西藏、山西、辽宁、河北、河南、山东等。 山

15、羊绒纤维由鳞片和皮质层组成，没有髓质层。鳞片的环状与完整性特征明显，大而稀，紧贴于毛干，手感柔软滑糯。 绒毛纤维的平均细度在14-16m ,平均长度在35-45mm。拉伸性能、弹性比绵羊毛好，具有细、轻、柔软、保暖等优良品质。（二）、安哥拉山羊毛（ 马海毛 ） 南非 土耳其 美国 是马海毛的三大产业基地。马海毛为异质毛，夹杂有一定数量髓质毛和死毛。特点是直而长，有丝光。直径10-90m长度 120-260mm ,由于皮质层几乎为正皮质，所以很少转曲。表面光滑，光泽好，强度高，弹性好，不易缩绒，容易洗涤。(三)、兔毛 安哥拉长毛种兔毛，兔毛有直径为 5-30的绒毛和少量30-100的刚毛（10%），纤维长度最短10一下，最长可到115，平均为24-45，细绒毛比强度为1.6-2.7，伸长率为30%-45% 绒毛截面接近圆形和不规则四边形。兔毛密度小，1.10左右，具有轻、软、暖、吸湿性好的特点。表面光滑，少卷曲，光泽好 抱合力差 ，容易掉毛 （四）、骆驼绒 骆驼绒主