(完整版)第一章常用纺织纤维的结构和主要性能
纺织纤维的结构和主要化学性能
棉纤维的主要化学性能
酸对纤维素的作用 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，（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。 ）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。
棉纤维的其他化学性能
氧化剂对纤维素的作用 纤维素对氧化剂不稳定，一些氧化剂使 。 纤维素发生严重降解。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。 热对纤维素的作用 温度过高时，空气中的氧也能使纤维 氧化生成氧化纤维素，从而损伤纤维
粘胶纤维的形态结构
形态结构Hale Waihona Puke 截面：不规则锯齿状，多有皮芯结构。
铜氨氢氧化物对纤维素的作用
氢氧化铜与氨或胺的配位化合物如铜氨溶液 或铜乙二胺溶液，能使纤维素直接溶解。纤 维素在铜氨溶液和铜乙二胺溶液中，分别形 成纤维素的铜氨配位离子和铜乙二胺配位离 子。纤维素铜氨化合物受到稀无机酸作用时， 可迅速而完全地分解，并析出纤维素。在化 学纤维工业中，利用这一原理制造的再生纤 维素纤维称为铜氨人造纤维 。
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棉纤维的结构和主要化学性能
棉纤维是最常见的，棉纤维是地 球上最丰富的和最纯净的纤维素纤维。 是迄今为止最重要和使用最广泛的单 一细胞的种子纤维。是从棉籽表皮上 细胞突起生长而成的。
棉纤维的形态结构
形态结构： 棉纤维是一个上端封闭、下端敞开的 干瘪的管状细胞，在显微镜的观察下， 成熟的棉纤维纵向呈扁平带状，并具 有天然扭曲：横截面呈腰形或耳形， 是由较薄的管状的初生胞壁、较厚的 螺旋状的次生胞壁较小的瘪缩的中空 胞壁缩构成的。
纺织物理第1章
《高等纺织材料学》杜赵群（东华大学纺织学院）2013年-2014年第1学期《高等纺织材料学》第一章纤维的结构《高等纺织材料学》-第一章纤维的结构第一章纤维的结构•纤维结构为纤维固有特征，为本质属性，决定其使用特性。
•纤维结构的结构层次：•微细结构→集聚态结构→织态结构→宏观结构与形态•纤维微细结构的表征技术：•光学显微镜、电子显微镜、透射电子显微镜、X射线、红外、紫外、荧光、拉曼、原子力显微镜、核磁共振；•影响纤维理化性能的结构的表征技术：•热分析、动态和断裂力学法、质谱法等。
一、缨状微胞理论Nägeli：适宜淀粉和植物微胞+微胞间质Meyer & Mark：适宜淀粉和植物微胞+微胞间质阐述微胞中的晶体结构Spearkman：羊毛Staudinger：高聚物具有高的相对分子质量问题产生：1. 纤维素及其他聚合物分子的长度问题？2. 纤维究竟是分离的晶体组成，还是连续的均匀分子所连接而成？3. 天然纤维与化学纤维的微细结构异同？缨状微胞结构：微胞为晶区，由规整排列的长链分子构成；微胞间为非晶区，由晶区伸出的、无规则排列分子构成，为缨状须丛问题产生：1. 缨状微胞可解释基本的物理性能。
2. 但电子显微镜发现的纤维微细结构（原纤）的解释？2. 原纤内结构的假设，缨状微胞、？3. 原纤为结晶区？晶区与非晶区的交替？高度有序的无定形结构？二、缨状原纤理论晶区由连续的许多长链分子规整排列构成；大分子链从原纤中分裂出来，为缨状须丛，构成非晶区三、折叠链片晶体理论适用于合成的高分子量的化学纤维四、纤维结构的其他理论1. 准结晶状态结构四、纤维结构的其他理论2. 无定形结构3. 缺陷结晶形结构基于金属结构，无序区为结晶区中的缺陷构成四、纤维结构的其他理论3. 串晶结构五、纤维的弱节结构理论1. 弱节的定义与内涵由于结构弱节与形态弱节的差异，导致对应区域的力学性质较弱；结构弱节：纤维内部结构和外观形态的不匀或缺陷形态弱节：纤维明显的几何细颈部位、生长或加工、自然和人为造成的（1）纤维的细节：纤维均匀地由细→粗、由粗→细（2）天然生长的形态缺陷：风蚀、鳞片鼓胀、局部畸变（3）加工损伤：运输与加工过程中与机械的相互作用（4）内部结构缺陷：纤维原料的不均匀、加工与环境参数的变化一、纺织纤维结构的一般特征1.基本要求（1）分子链长度（2）线型长链、短支链、柔性（3）分子间相互作用（4）分子排列的取向、结晶，空隙或空间二、纤维结构的表征1. 聚合度及其分布凝胶色谱法、粘度法、光散射法、端基法相对分子质量的均值：Z均、重均、粘均、数均（大→小）2. 链段长度可运动的最小独立单元，公式均方末端距3.结晶度体积结晶度重量结晶度4.结晶区分布5.取向度大分子链节与纤维轴的平行程度，为平均值。
《纺织物理讲义》word版
第一章纤维的结构概述1．纤维结构：纤维的固有特征和本质属性，决定纤维性质；涵盖微观到分子组成，宏观到纤维形貌；结构多样性与结构层次有多种划分。
2．结构层次的模糊，纤维的微细结构（fine structure）：可以追溯到19世纪。
但卓有成效的研究和结构理论的提出与验证是在20世纪的上半叶，近五十年又在许多纤维结构理论和分析方法上有新的突破。
3．纤维微细结构的研究，通常采用的研究方法有：※光学显微术（optical microscopy）和电子显微术（electron microscopy）：扫描电子显微镜SEM 和透射电子显微镜TEM※X 射线和电子衍射法（X－ray ＆Electron diffraction）※红外（infra-red）、紫外（ultraviolet）、荧光（fluorescence）和喇曼光谱法（Raman spectrum）※核磁共振法（nuclear magnetic resonance）※表面分析法（surface analysis）※原子力显微镜AFM（atomic force microscope）或扫描隧道显微镜STM（scanning tunneling microscope）等方法※热分析法（thermal analysis）※动态和断裂力学法※质谱分析法（mass spectrometry）4.纤维结构的研究和发展、问题、未知性和不确定：※基本形式：对纤维微细结构作文字或简单模型图来描述。
※基本原因：结构的复杂和多样性、表征方法的局限性、人们的认识。
第一节纤维结构理论一、缨状微胞理论1．历史Nägeli理论；Meyer和Mark的微胞学；Spearkman模型。
30年代的争论：※纤维素及其他聚合物分子的长度的问题。
※关于纤维究竟是由分离的晶体所组成，还是由连续的均匀的分子所组成的问题。
Meyer认为分子是相当短的，其聚合度约为200。
而Staudinger则认为，在天然纤维素中，聚合度在2000以上。
常用纤维结构和主要性能
常用纤维结构和主要性能一、天然纤维1.棉纤维：棉纤维是植物的种子毛，主要以纯状存在。
具有良好的吸湿性，能迅速吸收人体的汗水，保持干燥舒适；透气性好，具有良好的透气性，使皮肤可以自由呼吸；柔软度高，纤维柔软，适合制作内衣等贴身衣物。
2.麻纤维：麻纤维是麻科植物的茎皮和木质部分离子化的细胞。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；透气性好，纤维间有许多气孔，透气性良好，不易产生异味；吸湿性强，纤维具有很强的吸湿性，可吸湿约20%的湿度。
3.羊毛纤维：羊毛纤维是由绵羊的外部绒毛的剪切获得的。
具有良好的弹性和弯曲性，纤维可以弯曲并恢复其原始形状；保暖性能好，具有很好的保温性能，适合制作冬季衣物；吸水性能好，可以吸收湿气并迅速释放。
二、合成纤维1.聚酯纤维：聚酯纤维是将聚合物化合物熔融并拉丝制得的纤维。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；抗皱性能好，不易起皱，易于熨烫；耐温性能好，可耐受较高的温度。
2.聚酰胺纤维：聚酰胺纤维是通过聚合酰胺单体制备的高分子化合物。
具有良好的强度和耐磨性，并且具有良好的弹性；优异的抗老化性能，不易受潮和腐蚀；抗紫外线性能好，能有效防护对人体有害的紫外线。
3.聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是从丙烯基合成物中制备的纺织品。
具有较高的耐化学腐蚀性，纤维不容易受到化学物质的腐蚀；保温性能好，在低温下也具有很好的保温性能；具有良好的弹性和弯曲性。
总结起来，常用的纤维结构包括棉纤维、麻纤维、羊毛纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。
其主要性能包括强度高、耐磨性强、吸湿性好、透气性良好、保暖性能好、耐温性好、抗紫外线性能好、抗皱性好等。
这些性能使得不同的纤维适用于不同的纺织品领域，满足了人们对不同用途纺织品的需求。
常用纺织纤维的结构和性能课件
酸性愈强，水解愈快 浓度愈大，水解愈快 温度愈高，水解愈快 时间愈长，水解愈严重 结构愈疏松，水解愈快
中和：过剩的碱 加强漂白：含氯氧化剂 蝉翼纱、烂花织物
（3）氧化剂的作用
一般不受还原剂的影响 氧化纤维素
伯羟基 → 醛基 → 羧基 仲羟基 → 酮基 → 开环的醛基和羧基 半缩醛基 → 羧基
O
Serine (16%)
C H2 C H2 C H2 N H C H C H2 C n
O
Tyrosine (11%)
丝素分子链的构象
丝素的性质
耐热性
好，100℃，强力无影响
溶胀和溶解性
水中，直径增加16%~18%，长度1.2% 不能溶解，水只能进入无定形区 钠、锌、镁、钾强酸盐类，溶解 铁、铝、钙、铬盐类，增重
结晶度
棉70%，麻90%，丝光 棉50%，黏胶40%
取向度（取向因子）
陆地棉0.62，苎麻0.97， 普通黏胶0.54
缨状原纤结构模型
分子结构对力学性能的影响
聚合度高，强力高 结晶度，强力高
麻>棉>黏胶
取向度高，强力高
顺应排列，次价键力增高 改善受力情况
棉和丝光棉 化学纤维纺丝过程中的拉伸
具有良好的化学惰性，保护羊毛内层组织， 具有耐碱、氧化剂、还原剂和蛋白酶的功 能
羊毛缩绒性
皮质层
决定羊毛的主要物理、机械和化学性能 皮质层由角朊蛋白组成，由近20种氨基酸
组成，其中最为特殊的是含量高达14％以 上的胱氨酸（二硫键） 存在两种皮质细胞：正皮质和副皮质细胞 部分皮质层可能存在天然色素
结晶度对染色性能的影响
染液只能进入无定形区和晶区的边缘 高：染料平衡吸附量少，得色浅淡 低：染料平衡吸附量多，得色深浓 棉和丝光棉
染整(第一章)
* 有规共聚物 (tactic copolymer) ：结构单元完全有规则 的排列。
* 无规共聚物 (random copolymer) ：结构单元排列没有规 则，在分子链上是一种随机分布。 ♦聚合度(degree of polymerization)：聚合物中结构单元的 数量，用DP表示，在分子结构示意式中用小写n表示。
第五章
第五节 毛织物印花 纺织品印花
第六节 合成纤维织物印花 涤沦织物印花 腈纶织物印花 锦纶织物印花 第七节 混纺织物印花 涤纶混纺织物印花 腈纶混纺织物印花 锦纶混纺织物印花 第八节 新颖印花概论 印花泡泡纱 烂花印花 发泡印花 金银粉印花
End
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第六章
第一节 整理概述 整理目的 整理分类和方法 第二节 棉织物整理 定形、光泽、轧纹整理 绒面、增白整理 手感、树脂整理 第三节 毛织物整理 毛织物湿整理 毛织物干整理 毛织物特种整理
纺织品染整加工的特点： 以化学加工为主的物理与化学加工（现也涉及一些生物 化学）相结合的综合加工。大多为化学加工，且多为湿 加工（chemical processing, wet processing）。
3
序 言(preface)
《纺织品染整工艺学》的主要内容：
第一章：常用纺织纤维的结构和主要性能 第二章：染整用水和表面活性剂 第三章：纺织品前处理 第四章：纺织品的染色 第五章：纺织品印花 第六章：纺织品的一般整理 第七章：纺织品功能整理 第八章：生态纺织品
第一章第一章纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能第一节第一节纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维形态结构纤维素纤维形态结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维化学结构纤维素纤维化学结构第二节第二节蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质蛋白质羊毛纤维羊毛纤维蚕丝蚕丝第三节第三节合成纤维的结构和主要化学性能合成纤维的结构和主要化学性能涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶end第二章染整用水和表面活性剂第一节第一节染整用水染整用水水质水质水的软化水的软化第二节第二节表面活性剂表面活性剂表面活性剂基础表面活性剂基础表面活性剂的作用表面活性剂的作用表面活性剂分类表面活性剂分类常用表面活性剂的性能常用表面活性剂的性能end第三章第三章纺织品的前处理纺织品的前处理第一节第一节棉织物的前处理棉织物的前处理原布准备原布准备烧毛烧毛退浆退浆煮练煮练漂白漂白丝光丝光发展发展短流程处理短流程处理第二节第二节苎麻纤维脱胶和织物练苎麻纤维脱胶和织物练苎麻织物练漂苎麻织物练漂苎麻纤维脱胶苎麻纤维脱胶第三节第三节羊毛初加工羊毛初加工炭化炭化第四节第四节丝织物前处理丝织物前处理脱胶脱胶漂白漂白第五节第五节化学纤维及其混纺织物前处化学纤维及其混纺织物前处理理粘胶织物粘胶织物合成纤维织物合成纤维织物混纺和交织织物混纺和交织织物第六节第六节其他织物前处理其他织物前处理绒类织物绒类织物色织物色织物针织物针织物end第四章第四章纺织品的染色纺织品的染色第一节第一节概述概述染料概述染料概述光色拼色和电子计算机光色拼色和电子计算机配色配色染色基本理论染色基本理论染色方法和染色设备染色方法和染色设备第二节第二节直接染料染色直接染料染色第三节第三节活性染料染色活性染料染色第四节第四节还原染料和可溶性还原还原染料和可溶性还原染料染色染料染色第五节第五节不溶性偶氮染料染色不溶性偶氮染料染色第六节第六节硫化染料染色硫化染料染色第七节第七节酸性染料染色酸性染料染色第八节第八节酸性媒介染料染色酸性媒介染料染色第九节第九节酸性含媒染料染色酸性含媒染料染色第十节第十节分散染料染色分散染料染色第十一节第十一节阳离子染料染色阳离子染料染色第十二节第十二节混纺和交织织物混纺和交织织物染色染色概述概述涤棉混纺织物染色涤棉混纺织物染色毛混纺织物染色毛混纺织物染色丝绸类交织物的染色丝绸类交织
常用纺织纤维的结构和主要性能
常用纺织纤维的结构和主要性能常用的天然纤维包括棉花、麻、蚕丝和羊毛等，而常用的化学纤维则包括涤纶、尼龙和丙纶等。
接下来，我将介绍一些常用纺织纤维的结构和主要性能。
1.棉花：棉花是纤维素纤维，主要由纤维素和微纤维素组成。
它的主要优点是柔软、透气、吸湿性好且易于染色。
然而，棉花的劣势在于容易起皱并且不耐磨损。
2.麻：麻纤维具有天然的光泽和牢度，并且结实耐磨。
它的优点包括耐高温、透气性好以及吸湿性强。
然而，麻的劣势在于易于皱缩和不易染色。
3.蚕丝：蚕丝是由蚕茧中解丝得到的纤维。
它具有良好的光泽和柔软度，并且质地轻盈。
蚕丝的优点包括吸湿性强，透气性好以及舒适性好。
然而，蚕丝的劣势在于容易破损且不耐久。
4.羊毛：羊毛是从绵羊身上剪下的纤维。
它具有很好的保暖性和弹性，并且耐磨损和吸湿性好。
羊毛的优点还包括具有良好的弹性回复性和易于染色。
然而，羊毛的劣势在于易缩水和较高的维护要求。
5.涤纶：涤纶是一种合成纤维，主要由聚酯脂合成。
它具有耐磨损、耐皱纹和易护理的优点。
此外，涤纶也有很好的弹性、强度和耐腐蚀性。
然而，涤纶的劣势在于不透气、易起静电以及对热敏感。
6.尼龙：尼龙是一种合成纤维，主要由聚酰胺合成。
它具有优秀的强度和弹性，并且具有较高的耐磨损性。
尼龙的优点还包括染色性良好、抗皱和轻盈。
然而，尼龙的劣势在于容易静电、易吸湿和不耐高温。
7.丙纶：丙纶是一种合成纤维，主要由聚丙烯合成。
它具有良好的弹性和耐磨损性，并且具有较高的阻燃性能。
丙纶的优点还包括不起皱、透气和易护理。
然而，丙纶的劣势在于易融化和容易毛玻璃化。
总的来说，不同的纺织纤维具有不同的结构和性能，在选择适合的纤维材料时，需要根据所需纺织品的特定要求来进行选择。
重要的是要权衡各种优点和劣势，以便选择最适合的纺织纤维。
推荐-常用纺织纤维的结构与性能 精品
常用纺织纤维的结构与性能纺织纤维属于高分子化合物（高聚物）由分子量很大的大分子组成由比较简单的原子团（基本链节或单基），以主价键的形式相互重复联结而成。
有一定的结晶度和取向度所谓纺织纤维，指的是长度远大于直径（一般长度与直径之比大于1000），并且具有一定柔韧性的物质。
纺织纤维都是高分子化合物。
分子量在1000以上。
平均分子量一般在104～107之间。
一、纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维。
①天然纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
A 植物纤维如：棉、麻。
B 动物纤维如：羊毛、免毛、蚕丝。
C 矿物纤维如：石棉。
②化学纤维包括再生纤维、合成纤维和无机纤维。
A 再生纤维（利用天然原料经过一定的加工如溶解或熔融而纺制成的纤维）如：粘胶纤维、醋酯纤维。
B 合成纤维（是一类以水、空气、石油或煤为原料，通过化学合成的方法制得的高分子化合物，再经纺丝制得的纤维）如：锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等。
C 无机纤维如：玻璃纤维、金属纤维等。
第一节纤维素纤维的结构和主要化学性质纤维素纤维天然纤维素纤维（棉、麻）再生纤维素纤维（粘胶纤维、醋酯纤维等）一、天然纤维素纤维1. 棉纤维外形：纵向呈扁平带状，并有天然扭曲，横截面呈腰子形或耳形，中间干瘪空腔。
棉纤维从外到内分成三层：初生胞壁：纤维素含量低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。
初生胞壁决定棉纤维的表面性质，具有拒水性阻碍化学品向纤维内部扩散，织物渗透性差。
可分为三层：外层是由果胶物质和蜡状物质组成的皮层，二、三层纤维素成网状结构，对纤维溶胀起束缚作用。
次生胞壁：由纤维素组成，为棉纤维的主体，质量约占整个纤维的90％以上。
胞腔：含有蛋白质及色素，决定棉纤维颜色。
为纤维内最大的空隙，是化学品的主要通道。
纤维素结构特点中间葡萄糖剩基三个自由羟基两个仲羟基、一个伯羟基醇羟基：酯化、醚化分子间和分子内氢键：刚性、强度高棉纤维聚集态结构结晶度棉70%，麻90%，丝光棉50%，黏胶40%取向度（取向因子）陆地棉0.62，苎麻0.97，普通黏胶0.542. 麻纤维主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。
完整版常用纺织纤维的结构和主要性能
丝胶的性质
? 吸湿性高于丝素：支化程度比丝素高，极性基团含量高 ? 在水中溶胀、溶解 ? 弱碱脱胶
大豆蛋白纤维的结构和性能
结构：
? 取材于榨过油的豆粕 ? 由大豆蛋白质溶液（23-55%）和聚乙烯醇溶液（45-77%）混合
纺丝而成 ? 横截面哑铃形，有微细孔隙
性质
? 等电点4.6 ? 耐酸性好，耐碱性一般，纯碱对它无损伤 ? 米黄色，难漂白 ? 耐热性差，120℃变黄，发粘 ? 使用活性、酸性、中性染料染色：活性（深染性差）
（二）麻纤维
麻纤维的化学组成
（苎麻为例）
? 纤维素：57-80%
? 半纤维素：12-17%
? 木质素：苎麻08-1.5%，亚麻2.5-5%，黄麻10-13%
? 果胶：1-5.7%
? 蜡质：0.3-1.8%
? 灰分：0.5-5%
纤维素纤维68.64
蜡状物质1.15
果胶物质17.78
木质素2.25
未测定部份10.18
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
? 羊毛 ? 蚕丝 ? 大豆蛋白纤维
蛋白质：
基本组成单位：氨基酸
H2N CH COOH R
由大量氨基酸以一定顺序首尾联接形成的多肽
蛋白质的两性性质： 分子末端含有氨基和羧基，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团
等电点：调节pH，使蛋白质分子上正、负离子数目相等，此时的 pH 值为等电点。
? 共同特点：大分子主链上都有酰胺基
锦纶形态结构：
纵向：光滑、无条痕 普通锦纶
异形锦纶
锦纶性质：
? 耐磨性六大纶中最好 ? 耐日晒差：强力下降、变黄 ? 耐热性较差：100℃以上，强力损失严重；150℃，5h，变黄、收缩 ? 耐碱、耐还原剂 ? 耐酸性和耐氧化剂性能较差：酸催化大分子降解，氧化剂漂白后易泛黄
常用纤维结构和主要性能
第一章、常用纺织纤维的结构和主要性能
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演讲人姓名
第一： 骆驼有双峰和单峰之分，单峰驼绒无纺织价值 ， 驼绒是骆驼身上的细毛，直径在5-40µm之间， 特点： 保暖性好 ，不易毡缩，强度与羊毛接近， 是织造 高级粗纺织物，毛毯等的高档原料。 但驼绒上有天然色，不 能染其它彩色， 限制了产品花色。
02
棉麻丝毛四种天然纤维的主要性能。
根据纤维的形态结构和超分子结构来分析一下
01
作业
七、改性羊毛 ：
（1）拉伸细化绵羊毛：
采用物理拉伸改性的方法获得的细绵羊毛， 其可提高可纺纱支数
拉伸使鳞片受损，皮质层受破坏，染色易 产生色花。
（2）超卷曲羊毛:
线密度降低，可纺性提高。
又称膨化羊毛，粗羊毛卷曲少，成纱手蓬松 度低。
粗羊毛经拉伸、加热松弛后收缩，外观 卷曲，
丝光羊毛和防缩羊毛：
01
02
03
两者皆通过化学处理将羊毛的鳞片进行剥蚀， 产品都具有防缩绒、可机洗效果。
丝光羊毛有丝一般的光泽，手感更滑糯，被誉为纺羊绒的羊毛。
补充：涤纶吸湿性和染色性能很差
腈纶的主要性能。
根据纤维的化学结构来分析一下涤纶、锦纶、
第一二章纤维的结构及主要化学性质纺织资料
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
碱缩的定义及作用？
◆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。
纺织纤维的使用性能按纺织品的用 途不同而有不同的要求
不同用途的纺织品对纤维性能的要求
普通衣料: 强伸性、弹性、尺寸稳定性、吸湿性、拒水性、透气性、保 暖性、隔热性、抗静电性、阻燃性、抗菌性、防虫性、消防安全性
特殊衣料:耐光性、耐气候性、耐磨性、防水性、防火性、高强度、防辐 射性、高模量
装饰用品:阻燃性、隔热性、隔音性、抗静电性、防霉抗菌性、耐磨性 产业用品:高强力、高模量、耐高温、耐腐蚀性、耐冲击性、超吸水性、
液氨整理与碱丝光的比较
液氨整理是指使用液氨碱性对于纤维素的作 用来进行的。其作用与丝光工艺用NaOH一样，只 是因为氨分子极小，容易进入棉纤维的内部，而 且其反应不象NaOH对纤维素纤维那么剧烈，丝光 作用比较完全。
用液态氨对棉织物进行处理，彻底消除纤维 中的内应力，改善光泽和服用性能的工艺过程称 之为液氨整理。其可使织物减少缩水，增加回弹 性、断裂强度和吸湿性，手感柔韧、弹性良好、 抗皱性强、尺寸稳定，同时为洗可穿整理和防缩 整理奠定了基础，是提高棉织物服用性能(特别是 改善织物的缩水率)的一种重要处理方法。
在统一的标准大气条件下进行比较， T=20℃ RH=65% （3）公定回潮率或商业回潮率
纤维的结构对吸湿性的影响
纺织品整理学-1 纺织纤维的结构和性能
（四）其他高分子的分子结构和化学性质
1、丙纶属于聚烯烃纤维。
化学惰性：酸和碱不反应，酒精、乙醚等极性溶剂不能溶解，但有机烃类非 极性溶剂能溶解纤维态丙纶分子。丙纶分子对强氧化剂作用亦敏感，会降解； 受热容易发生热氧化降解，在有水、氧条件下，如果纤维中有痕量金属（铜、 铁等），发生光敏降解很快速，因而使丙纶纤维耐光性能很差。 丙纶分子上没有可留驻染料的基团，丙纶纤维染色很困难，分散染料染色也 只能得很淡颜色，只能用其它上色方法，如熔体染色等。
与还原剂反应，羊毛含较多的二硫键（是与还原剂作用 的敏感基团），因而容易与还原剂反应，损伤羊毛。
与氧化剂反应，依氧化剂强度而定，强氧化剂分解羊毛， 中强氧化剂对羊毛有损伤作用，控制条件可漂白羊毛： NaClO，H2O2。
与水反应，长时间在高温条件下课发生水解作用。 与盐反应，破坏羟基与其他基团所形成的氢键，使蛋白
涤纶高分子的化学性质
1. 在强酸、强碱性溶液中酯基会发生水解反应使分子链 断裂：
碱性水解应用：涤纶碱剥皮 2. 涤纶对氧化剂、还原剂的耐受性比较好，化学性质稳定。
（二）锦纶高分子的分子结构和化学性质
锦纶，又称尼龙，分子链上的酰胺键为其特征结构。锦纶6是由己内酰胺开环 聚合而成，锦纶66是由己二胺和己二酸缩聚而成，此外还有锦纶610、锦纶 1010等。
纤维的形态结构：是指在纤维的超分子结构基础上形 成的纤维分子聚集体结构，尺寸在微米级。
—— Wusong Jin，PNAS 2005, 102, 10801–10806.
第一节 纤维的分子结构和化学性质
常用纤维的主要性能特点
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
常用纤维的主要性能特点
（一）天然纤维
1、原棉：棉纤维主要有两大品种
长绒棉（又名海岛棉）：纤维长而细，长度为33~64mm，线密度：
1.2~1.4dtex，纤维品质好，适纺高支纱，织造高档织物。
埃及、苏丹、
摩洛哥以及我国的新疆、广西、云南为主要产地。
细绒棉（陆地棉）：纤维长度23~33mm，线密度：1.5~2dtex。
我国种植的棉花98%左右是细绒棉。
原棉结构及性能：中间有空腔，纵向有天然转曲，即是一根具有天然转
曲的细长扁平带状的中空物体。
主要化学成分为纤维。
由于分子本身有许多亲水基因，又是多孔性物质，因而有较好的吸湿性、透气性，棉织物穿着舒适、透气，有较好的服用性。
棉纤维的主要万分为纤维素，因而棉纤维具有耐碱不耐酸的特点，利用这一特性让棉纱、织物在稀碱（如
18%NaoH溶液）作用下，棉纤维发生溶胀，天然转曲伸直，使棉织物呈现现丝一样的光泽，这种处理称为“丝光”，同时棉纤维还具有较高的强度。
不足的是棉纤维的弹性差，棉织物易折皱、变形。
为提高棉织物的挺括、保形性，可以对织物进行抗皱、免烫整理，或是利用棉纤维与其它纤维混纺，改善织物的保形性。
2、麻：麻纤维的种类较多，其中质地柔软，可以作为服用纺织纤维的
主要有苎麻和亚麻两种：
结构及性能：带有中腔，纵向表面有横书条纹，无转曲，
苎麻横截面为腰园形，亚麻则呈多角形，中腔较小苎麻纤维长度是
专注下一代成长，为了孩子。
第一章 纺织纤维的基本知识
第一章 纺织纤维的基本知识
2纤维长度指标：
手扯长度 一般用对扯法将纤维整理成两端齐整的纤维束， 然后用直尺量出该纤维束中大多数纤维所具有的 长度。 手扯长度接近原棉中大多数纤维的长度，即接近 纤维的重量主体长度。
第一章 纺织纤维的基本知识
3强度指标
断裂强力：拉断一根纤维或纱线所需要的力。 用P表 示，单位为N，cN等。
l
第一章 纺织纤维的基本知识
2纤维长度指标：
f (L)
LS
－ L Lm Lp
L
第一章 纺织纤维的基本知识
3 .8 1 m m
2ห้องสมุดไป่ตู้维长度指标： O
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第一章 纺织纤维的基本知识
(1)大分子结构基本概念
构象（conformation）：由于单键内旋转而产生的分子在空 间的不同形态称为构象(或内旋转异构体) 柔曲性 指纤维大分子在一定条件下，通过内旋转或振动而形成各种 形状的难易程度的特性。
（2）纤维大分子结构与柔曲性的关系：
①主链弹性好，柔曲性↑ ②侧链较少，柔曲性↑
一.纺织纤维的分类
3三级分来 植物纤维分类：种子纤维、叶纤维、韧皮纤维、果 实纤维等。代表纤维：棉纤维、麻纤维等。 动物纤维的分类： 毛纤维、蚕丝纤维、蜘蛛丝纤维。 化学纤维的分类： 人造纤维、合成纤维、无机纤维等。
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– 螺旋角越小，取向度越高。棉螺旋角为20o~35o，麻为6~8o，粘胶为 34o
• 麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高 • 棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高 • 粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低 聚集态结构：
• 缨状微胞结构：粘胶纤维，结晶度低
• 缨状原纤结构：棉、麻，结晶度高
3、纤维素大分子的化学结构式
• 葡萄糖剩基以甙键反转１８０°相连而成的纤维素
• 纤维素分子式： （C6H10O5)n • 葡萄糖剩基----羟基：能与金属反应，发生氧化反应、与无机酸反应、
酯化、醚化反应，可形成氢键 ----苷键：对碱稳定性高，在酸中易水解
4、超分子结构
• 结晶度
– 天然棉纤维70%，麻90%、粘胶纤维30%-40%
2、初生胞壁(内层)：厚约0.1-0.2微米，也是较薄的一层 作用：内装原生质 组成：主体是纤维素，但含较多杂质 形态：管状薄壁，取向度低 特性：溶胀小
初生胞壁对印染的影响: 果胶、蜡质影响吸湿性，在精练、漂白过程中将被破坏或去除。
次生胞壁
是棉纤维的主体部分，约占纤维部量的90% 以上，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。
目前世界上唯一集合成纤维和天然纤维优点于一体的新型纤维
（四）竹纤维
• 竹原纤维 • 竹浆纤维
竹原纤维形态结构、分子结构
• 横截面：扁平形或三角形，有中腔 • 有横节、沟槽、裂缝、空洞 • 结晶度71%
竹浆纤维：与粘胶相似，皮芯结构不明显，结晶度小于竹原纤维
竹原纤维性能
• 吸湿、透气、快干性 • 抗菌、除臭 • 抗紫外
性能
• 干、湿态断裂强度高 • 尺寸稳定性好 • 对碱稳定性好，可进行丝光处理 • 耐磨性差
2、Modal纤维
• 干、湿强度比普通粘胶纤维高25-30% • 棉的柔软、丝的光泽、超强的滑爽感 • 抗皱性差 • 环境污染小 • 不会产生原纤化
（三）天丝（Tencel, Lycell)
• 皮芯结构 • 干、湿强度大 • 尺寸稳定性好 • 有原纤化现象 • 生产过程对环境无公害 • 吸湿透气好 • 染色好, 具生物降解性 • 悬垂性好 • 弹性好 • 缩水小
（二）麻纤维
麻纤维的化学组成
（苎麻为例）
• 纤维素：57-80%
• 半纤维素：12-17%
• 木质素：苎麻08-1.5%，亚麻2.5-5%，黄麻10-13%
• 果胶：1-5.7%
• 蜡质：0.3-1.8%
• 灰分：0.5-5%
纤维素纤维68.64
蜡状物质1.15
果胶物质17.78
木质素2.25
未测定部份10.18
无张力( 松弛) 有 张力 F
碱缩 丝光
F
（4）纤维素的氧化：生成（含醛基、羰基、羧基）
一系列氧化纤维素
氧化纤维素的特点：有潜在损伤
潜在损伤：经碱处理后纤维强力大幅下降
纤维素在碱存在下易氧化脆损： • 高温碱煮时应尽量避免与空气接触 • 氧化剂漂白必须严格控制工艺条件
（5）酯化、醚化反应
第二节 蛋白质纤维的结构和主要性能
• 羊毛 • 蚕丝 • 大豆蛋白纤维
蛋白质：
基本组成单位：氨基酸
H2N CH COOH R
由大量氨基酸以一定顺序首尾联接形成的多肽
蛋白质的两性性质： 分子末端含有氨基和羧基，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团
等电点：调节pH，使蛋白质分子上正、负离子数目相等，此时的pH 值为等电点。
高牵伸(强力粘胶) 铜氨粘胶 苧麻 海岛棉 陆地棉
取向因子 0.54 0.88 0.74 0.97 0.72 0.62
普通粘胶纤维的性能
• 湿态断裂强力低 • 易变形 • 吸湿性大 • 能在浓烧碱作用下溶胀、溶解 （不能进行丝光处理） • 不需精炼、漂白处理 • 染色性能与棉相似
铜氨纤维
1.原料：木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒（主要） 溶在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中
2.结构与性能： • 圆型截面、全皮层、不完全透明 • 柔软（比粘胶好），光泽柔和（圆截面） • 吸湿接近粘胶 • 染色好 • 湿强高于粘胶 • 工艺复杂（比粘胶）
（二）高湿模量粘胶纤维
1、富强纤维 形态结构：接近圆形或全芯层结构
化学结构和超分子结构
• 聚合度：500-600 • 结晶度：45-50% • 晶粒大：导致耐磨性差 • 取向度高 • 有原纤化现象：易产生毛羽
棉纤维的加工过程
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第一章 常用纺织纤维的结构和主要性能
第一节 纤维素纤维的结构和主要性能 一、天然纤维素纤维 （一）棉纤维 1、形态结构 横向：腰圆形，有中腔 纵向：天然转曲的扁平带状
2、棉纤维主要成分
初生胞壁
是棉纤维的外层,是在细胞延长阶段形成的，它又分为两层.
1、角皮层(外层)：是棉纤维极薄的最外层 作用：保护棉纤维 组成：蜡状物质和果胶物质 形态：极薄的薄膜
麻纤维特性
• 吸湿、放湿速率快、缩水大 • 纤维较硬，回弹性较好，织物易皱折 • 强力高、模量大，不耐磨 • 结晶度、取向度高，染色性能差
麻纤维形态特征：横向腰圆形有中腔，纵向柱状有横节、竖纹
（苎麻、亚麻图片）
其它纤维素纤维：木棉、椰子纤维
二、再生纤维素纤维
(一）普通粘胶纤维
粘胶纤维形态结构
• 区别
– 缨状微胞结构有较短的结晶区
– 缨状原纤结构具有长的结晶区
5、化学性质
（1）吸湿和溶胀
采用回潮率和含水率两项指标测试
（2）耐酸性：遇强酸水解
应用：蝉翼纱，烂花布 烂花布：涤棉包芯纱织物通过 与有花纹的酸滚筒接触后制得的半透明织物
苷键水解
（3）耐碱性：遇碱膨化
应用：丝光 碱缩
NaOH
粘胶化学结构和超分子结构
纤维 普通粘胶 富强粘胶 强力粘胶
5～50 50～55 42～46 48～52 55～65
聚合度 250～300 500 左右 300～350 350～450 500～550 >600
纤维 粘胶 低牵伸(普通粘胶)
作用：棉纤维的主体，决定棉纤维主要性质 组成：主要是纤维素 形态： 纵向：原纤网状组织
横向：日轮(25～40层)
胞腔
形态：中空 组成：原生质残渣（沉积在纤维内壁上)、
蛋白质，矿物盐，色素，… 染色通道
棉纤维主要成分
纤维素94% 果胶物质0.9% 蜡状物质0.8% 含氮物质1.3% 灰分1.2% 色素0.8% 其它1.0%