纤维的分类及发展

n 工艺纤维(technical fiber)
n 多个单细胞纤维由细胞间质粘合而成纤维束。
n 特性：
n 麻纤维的吸湿性好、强度高、变形能力小，纤 维以挺爽为特征。
n 比棉纤维粗硬，易引起穿着中的刺痒。
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n 苎麻(ramie) ：
n 截面：腰圆或跑道形 有中腔 n 纵向：无明显扭转， 有横节竖纹
n 粗羊毛：20 ~ 70mm ，纺纱性能较差。主要用于织制地 毯
纤维的分类及发展
n 2、特种动物毛
n （一）山羊绒:
n 克什米尔（Cashmere）或开司米，山羊的绒毛，抓、 梳获得。
n 中腔内层附有微量的色素、灰分和蛋白质，色素决 定纤维的颜色。
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n （5）棉纤维的特性
n 细长柔软，吸湿性好、耐强碱、耐有机溶剂、 耐漂白剂以及隔热耐热，可方便地进行各种染 色和纺织加工；
n 弹性和弹性恢复性较差、不耐强无机酸、易发 霉、易燃。
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n （6）棉的分类
n A、按棉花的品种分类
④再生合成纤维：指用废弃的合成纤维原料熔融或溶解
再加工成的纤维。
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2、化学纤维的分类及名称
①涤纶：指大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤
聚合物纺制的合成纤维；
以石油、煤、 ②锦纶：指其分子主链由酰胺键连接起来的一类合成
合 天燃气及一些 纤维；
成
农副产品为原 料制成单体，
③腈纶：通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物 或均聚物纤维；
纤 维
经化学合成为
④丙纶：分子组成为聚丙烯的合成纤维；
高聚物，纺制 ⑤维纶：聚乙烯醇在后加工中经缩甲醛处理所得的纤
的纤维
维；
⑥氯纶：分子组成为聚氯乙烯的合成纤维；
⑦其他的如乙纶、氨纶、乙氯纶及混合高聚物纤维等
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2、化学纤维的分类及名称
①玻璃纤维：以玻璃为原料，拉丝成形的纤维； 以天然无机物 ②金属纤维：以金属物质制成的纤维，包括外涂塑料的 无 或含碳高聚物 金属纤维、外涂金属的高聚物纤维以及包覆金属的芯线； 机 纤维为原料， ③陶瓷纤维：以陶瓷类物质制得的纤维。如氧化铝纤维， 纤 经人工抽丝或 碳化硅纤维、多晶氧化物； 维 直接炭化制成 ④碳纤维：是指以高聚物合成纤维为原料经碳化加工制 的无机纤维 取的，纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维，
④果实纤维：如木棉、椰子纤维； ⑤竹纤维：如竹子纤维。
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1、主要天然纤维的来源分类与名称
分类 定义
组成物质
纤维来源
①毛纤维：取自动物的毛发，由角蛋白
组成的多细胞纤维，如绵羊毛、山羊毛、
动物 纤维
取自于动物 的毛发或分 泌液的纤维
主要为蛋白质，骆驼毛、驼羊毛、兔毛、牦牛毛、马海
但蛋白质的化 毛、羽绒等；
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n 3、按细度和长度分：
n 细羊毛：同质毛，18 ~ 27mm，长<12cm。纺纱性能优 良，粗纺织物和高级精纺织物的原料。
n 长羊毛：纤维粗长，>36mm，长15~ 30cm，毛丛长度 在10cm以上，明亮光泽。织制长毛绒织物、毛毯和工 业用呢的原料。
n 半细毛：25 ~ 37mm，长<15cm，同质毛。纺纱性能较 好，纺制针织绒线和高级粗绒线的原料。
是无机化的高聚物纤维。
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3、其他分类
n （1）纤维的外观形态
n 长度、细度
n 棉型（38 ~ 51mm）、毛型（64 ~ 114mm）、中长 型（51 ~ 76mm）、丝型（长丝）
n 截面形态与分布
n 普通圆形、中空和异形纤维以及环状或皮芯纤维
n 弯曲特征
n 高卷曲、低卷曲、异卷曲、无卷曲
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n 二、纤维的分类与命名
n 依来源和习惯分为天然纤维和化学纤维两类
n 天然纤维：凡是自然界里原有的或从经人工种 植的植物中、人工饲养的动物毛发和分泌液中 直接获取的纤维，统称为～
n 化学纤维：凡用天然的或合成的高聚物以及无 机物为原料，经过人工加工制成的纤维状物体， 统称为～
纤维的分类及发展
纤维的分类及发展
2020/11/30
纤维的分类及发展
第一节 纤维及其分类
一、纤维定义与要求 二、纤维的分类与命名
1．天然纤维 2．化学纤维 3．其他分类
纤维的分类及发展
一、纤维定义与要求
n 1.纤维：是一种细而长的物质，它的直径从几 微米到几十微米，长度则从几毫米到几十毫米 甚至上千米，长度与细度之比很大。
•图1-1 不同来源棉种纤维的截面示意图
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•B、按棉花的初步加工分类
锯齿棉
皮辊棉
对纤维作用
剧烈，纤维损伤较 缓和，纤维损伤小 大
外观形态
松散
薄片状
主体长度及整齐度 主体长度短，整齐 主体长度长，整齐度
度较高
较低，短绒没法去除
除杂设备
有排杂、排僵设备 无排杂设备
扎工疵点
适宜加工 产量
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n 棉花新品种
n 彩棉 n 抗虫棉 n 绿色有机棉 n 天然“不皱棉花”
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•木棉
•
(a)开裂木棉果实 (b) 纤维表面 • 图1-3木棉纤维果实及纤维形态图
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2．麻
•部分麻纤维的化学组成与特性
名称 苎麻 亚麻 黄麻 红麻 大麻 罗布麻
纤维素 半纤维 果胶 木质素 其它 （%） 素（%） （%） （%） （%）
多，如棉结、索丝 少，有黄根 等
细绒棉
长绒棉
高
低
•C、按棉纤维的成熟度分类：
•成熟度:纤维胞壁的增厚的程度
•P•
•P•
•δ• •D•
•P•
•P•
•未成熟
成• 熟
过成熟 •
形状
•图1-2 棉纤维成熟度的理论几何图示
实际
•引入取值范在0~5的纤维成熟度系数M ，即指棉纤维截面 中段恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值
n 对化学纤维，高速纺丝、牵伸丝（DTY）、预或全取向 丝（POY或FOY）、变形丝等。
n （4）资源状态
n 如天然纤维中的大宗纤维和特种纤维
纤维的分类及发展
第二节 各类常用纤维简介
一、天然纤维素纤维 1．棉
（1）棉纤维的形成
棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸长 加厚而成。一个细胞就长成一根纤维，它的一端着生 于棉籽表面，另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维， 这就称为籽棉。棉纤维的生长可分为伸长期、加厚期 和转曲期三个时期。
65 ~75 14 ~16 4 ~5 0.8 ~1.5 6.5 ~14
70 ~ 80 12 ~15 1.4 ~5.7 2.5 ~5 5.5 ~9
57 ~ 60 14 ~17 1.0 ~1.2 10 ~13
1.4 ~ 3.5
52~58 15~18 1.1~1.3 11~19 1.5~3
67~78
5.5~16. 1
•细绒棉的M在1.5 ~ 2.0为成熟纤维，未成熟的M<1.5，过成熟 的M>2.0 ，理想的纺用棉M在2.0左右
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n D、按原棉的色泽分类
n 1、白棉：正常成熟，为纺用棉 n 2、黄棉：霜黄棉。少量使用 n 3、灰棉：雨灰棉，棉铃开裂时由于日照不足
或雨淋，潮湿，霜等原因造成。很少用。
n 死毛：除鳞片层外，整根纤维几乎全部是髓质层， 色泽呆白，脆弱易断，无纺纱价值。
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n 2、按毛被上的纤维类型分：
n 同质毛：羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。 纤维的细度、长度基本一致。一般按细度分成 各种支数毛。
n 异质毛：羊体各毛丛由两种及以上类型毛纤维 组成。异质毛一般按粗腔毛含量进行分级。
1、主要天然纤维的来源分类与名称
分 类
定义
组成物质
纤维来源
植 物
纤 维
自植物 种子、 茎、韧 皮、叶 或果实 上获得 的纤维
源自文库
①种子纤维：单细胞纤维，如棉纤 维；
纤维素， ②韧皮纤维：如苎麻、亚麻、大麻、 少量木质 黄麻、红麻、罗布麻、苘麻； 素、半纤 ③叶纤维：如剑麻、蕉麻、菠萝叶 维素等 纤维；
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n （2）性能或功能
n 性能差别化纤维：力、热、光、电、染色性能的差异； n 高性能纤维：具有高强、高模量、耐高温或耐化学作
用的纤维； n 功能或智能纤维：具有特殊功能，如抗菌、导电、屏
蔽等特征，或具有智能或自适应作用的纤维
n （3）加工方式
n 对天然纤维，如丝光棉、精干麻、洗净毛、拉细羊毛 和生丝等。
衫的主要纤维原料
n 黄麻与红麻
n 工艺纤维纺纱 n 包装、地毯底布，或混纺纤维制品的原料
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3．叶纤维 4．竹纤维
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二、天然蛋白质纤维 1．绵羊毛 2．特种动物纤维 3．丝纤维
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n 1、绵羊毛
n （一）构成与特征
n 羊毛为角蛋白物质：高 硫角蛋白、存在于无序 和基质部分；低硫角蛋 白，存在于原纤有序结 构中，典型的a螺旋角 蛋白分子
n 2.纺织纤维：长度达到数十毫米以上具有一定 的强度、一定的可挠曲性和一定的服用性能， 可以生产纺织制品的纤维。
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n 3.纺织纤维应具备的基本性能
n （1）一定的长度和长度整齐度； n （2）一定的细度和细度均匀度； n （3）一定的强度和模量； n （4）一定的延伸性和弹性； n （5）一定的抱合力和摩擦力； n （6）一定的吸湿性和染色性； n （7）一定的化学稳定性。 n 特种工业用纺织纤维有特殊要求
类别
长度（mm） 细度（tex） 强度（cN/根）
陆地棉（细绒棉） 23～33
0.15～0.2
2.94～4.41
海岛棉（长绒棉） 33～64 0.12～0.14 3.92～4.9
亚洲棉（粗绒棉） 15～24 0.25～0.4 4.41～6.86
非洲棉（草棉） 品质与亚洲棉接近，纤维粗而短，已淘汰
纤维的分类及发展
学组成有较大
差异
②丝纤维：指由昆虫的丝腺分泌物形成
的纤维，如桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、
木署蚕丝、天蚕丝、蜘蛛丝等。
矿物 纤维
从纤维状结 二氧化硅、氧 构的矿物岩 化铝、氧化铁、 石获得 氧化镁等
各类石棉，如温石棉、青石棉、蛇纹石 棉等
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2、化学纤维的分类及名称
分类
定义
纤维
再生 纤维
①再生纤维素纤推：指用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹
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•（3）、棉纤维的纵向特征
• 棉纤维纵向具有天然转曲。 •成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状 物，转曲少。过成熟棉纤维呈棒状，转曲也少。
（4）化学组成：
n 纤维素，占94 ~ 95％，其他物质5％~6％，存在于纤 维的主体层（次生层）中；
n 果胶和蜡质，分布于表皮初生层上，其含量随纤维 产地和品种不同；
n 截面为圆形或椭圆形， 由外向内分为鳞片层、 皮质层和髓质层。
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n （二）、羊毛的分类
n 1、按纤维结构分：
n 绒毛：具有鳞片层和皮质层，没有髓质层，绒毛品 质优良，纺纱性能好。
n 两型毛：具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层。毛 纤维有显著的粗细不匀，纺纱性能差些。
n 粗毛：具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层。纺纱 性能较差。
n 单纤维较长，可单纤维纺纱。 n 苎麻纤维的细度直接影响可纺性和柔软性，纤维愈细，
可纺支数愈高，成纱愈柔软。 n 头麻最细，三麻次之，二麻最粗。
纤维的分类及发展
n 亚麻 (flax)
n 一年生草本植物 ，用工艺纤维纺纱 n 截面呈圆形和扁圆形，纵向中段粗两头细，有
横节竖纹 n 吸湿性好、导湿快、细度相对较细，是夏季衣
0.8~2.5
2.9~3.3
5.4
40.82 15.46 13.28 12.14 22.1
单纤维 细度 （µm） 30 ~ 40 12 ~ 17
15 ~18
18 ~ 27
15 ~ 17
17 ~ 23
单纤维 长度 (mm)
20 ~250 17 ~ 25
1.5 ~5
2~6
15 ~ 25
20 ~ 25
纤维的分类及发展
纤维的分类及发展
n (2)棉纤维的截面结构
初生层：棉纤维伸长期形成的初生细胞
壁，由网状的原纤组成，它的外皮是一 层极薄的腊质与果胶。
次生层：棉纤维在加厚期淀积而成的
部分，几乎都是纤维素。在次生层中以 束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋 形，并沿纤维长度方向有转向。
中腔：棉纤维生长停止后遗留下来的
内部空隙，中腔内留有少量原生质和细 胞核残余，对棉纤维颜色有影响。
类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维，如粘胶纤维、
以天然高聚 物为原料制 成浆液其化 学组成基本 不变并高纯 净化后制成 的纤维
Modal纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、醋酯纤维、Lyocell 纤维、富强纤维等； ②再生蛋白质纤维：指用酪素、大豆、花生、毛发类、 丝素、丝胶等天然蛋白质制成的，绝大部分组成仍为蛋 白质的纤维，如酪素纤维、大豆纤维、花生纤维、再生 角朊纤维、再生丝素纤维等； ③再生淀粉纤维：指用玉米、谷类淀粉物质制取的纤维， 如聚乳酸纤维（PLA）；