纤维素纤维基本知识
基础知识了解纤维素的重要性
基础知识了解纤维素的重要性纤维素是一种存在于植物细胞壁中的生物聚合物，具有重要的生物学和工业应用价值。
它在生活和环境中扮演着重要的角色，具有广泛的应用领域。
本文将深入探讨纤维素的基础知识，以及它在不同领域中的重要性和价值。
一、纤维素的基础知识纤维素是由葡萄糖分子经β-1,4-型糖苷键连接而成的聚合物。
它是植物细胞壁的主要成分，是地球上最丰富的有机化合物之一。
纤维素存在于各种植物中，如木材、纸浆、棉花、亚麻和大米等。
它是一种无色、无味、无臭的固体物质，不溶于水和大部分有机溶剂。
二、纤维素在生物学中的重要性纤维素在生物学中具有重要的功能和作用。
首先，纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，提供了机械强度和结构支撑。
它使植物能够保持形状和稳定性，并提供了保护和防御的功能。
其次，纤维素在植物生长和发育过程中起着关键的调节作用。
它参与细胞分裂和伸展，影响细胞的形态和功能。
此外，纤维素还是植物光合作用和物质运输的重要组成部分。
三、纤维素在工业应用中的重要性纤维素在工业应用中具有广泛的价值和应用前景。
首先，纤维素作为纸浆的重要原料，广泛用于纸张和纸板的生产。
由于纤维素能够提供纤维结构和强度，使得纸张具有良好的机械性能和印刷性能。
其次，纤维素在纺织和纤维制品工业中广泛应用。
如棉花、亚麻和大麻等纤维素材料，被用于制造纺织品、纱线和服装等。
此外，纤维素还用于能源生产、食品添加剂和生物质材料等领域。
四、纤维素在环境保护中的重要性纤维素在环境保护方面扮演着重要的角色。
首先，纤维素是可再生资源的主要组成部分之一。
通过合理利用纤维素资源，可以减少对自然木材和石油等有限资源的依赖，实现资源的可持续利用。
其次，纤维素在生物降解和废物处理中起着重要的作用。
纤维素可以被许多微生物分解和降解，从而减少对环境的污染和破坏。
综上所述，纤维素作为一种重要的生物聚合物，在生活和环境中具有广泛的应用和重要性。
深入了解纤维素的基础知识，有助于我们更好地认识和利用纤维素，促进纤维素相关产业的发展和创新。
《纤维素纤维》PPT课件
精选PPT
11
2.2.3 麻纤维
优点：纤维长，强度高，浸水后拉伸强度更高，耐腐蚀，吸收和散发水分 快，散热快，具有绝缘性。
缺点：弹性差，伸度小，太刚硬，染色性差，色牢度差。
一、麻纤维的成分
1 纤维素：70—75%，其结晶度为90%以上，取向度在90%以上，强度高伸度 小。麻纤维中纤维素在无机酸的作用下，β1-4-甙键会发生水解，由于麻纤 维外表有层胶质，起保护作用。碱处理可以使麻纤维变得富有弹性和光泽， 低聚合度部分发生溶解，改善了纤维的机械性质。
OH n
OH
木糖
OH
戊
糖
O
O
H2 OC
O H
+n H2O
n
HO H2C
O H
O H
O H n
阿拉伯糖 O H
精选PPT
13
多缩甘露糖
CH2OH O
OH OH
+ nH2O
O
n
多缩半乳糖
CH2OH O
O
OH
+ nH2O
多缩葡萄糖
OH
n
CH2OH
O
n OH OH
OH
OH
己
CH2OH
OH
OH
糖
O
n OH
OH
OH
+ nH2O
CH2OH OH
O
n OH
OH
OH n
精选PPT -D-葡萄糖
OH
3
2.2.1 纤维素的基础知识
4 纤维素的聚集态结构
纤维素纤维是由许多纤维素分子组成的，是半结晶的。纤维 素的结构是由许多纤维素大分子形成的连续结构在大分子分 布最紧密的地方它们平行排列，取向度良好，构成了纤维的 定向部分，大分子间的结合力随着分子间距离的缩小而增大， 在这些距离最小的地方大分子间的结合力最大。当大分子的 密度较小时，大分子之间的结合程度也减弱，有较多的空隙， 大分子的分布不平行，较为混乱，这就形成了纤维素的非结 晶部分或无定形部分。由于纤维素在长度方向具有连续的结 构，因此，一个单独大分子的一部分可能处于纤维素的结晶 区域，另一部分则可能处于纤维素的无定形区域，或者穿过 无定形区进入其他的结晶区域 。表示纤维素大分子结晶区 含量大小的指标—结晶度。
《纤维素纤维》课件
结论和要点
纤维素纤维具有广泛的应用领域，市场前景广阔。随着制备技术的进步和可 持续发展的推动，纤维素纤维将迎来更多机遇和发展。
备高纯度的纤维素纤维。
3
纺纱
通过将纤维素溶解成纺丝液，再通过旋 转制备纤维素纤维。
纺丝技术
采用湿法或干法纺丝技术，将纤维素纤 维制成纺丝纤维。
纤维素纤维的应用领域
纺织
纤维素纤维可用于制造高品质纺织品，如衣服、 窗帘和床上用品。
建筑
纤维素纤维在建筑材料中的应用越来越广泛， 如增强混凝土和环保墙板。
生物医学
纤维素纤维被用于制备生物医学材料，如人工 血管和软组织修复支架。
包装
纤维素纤维是一种可降解的包装材料，对环境1 优点
高强度、生物可降解、可再生、可塑性强。
2 局限性
生产成本较高、对环境温度和湿度敏感。
纤维素纤维的市场前景
市场需求
纺织、建筑、生物医学等领域对 纤维素纤维的需求不断增长。
《纤维素纤维》PPT课件
此PPT课件将介绍纤维素纤维的定义、特性、制备方法、应用领域、优点和局 限性、市场前景以及发展趋势。
纤维素纤维的定义和特性
纤维素纤维是由纤维素分子组成的纤维结构。它们具有高强度、耐久性和生 物可降解性，在纺织和材料领域有广泛应用。
纤维素纤维的制备方法
1
化学处理
2
利用化学方法，如酸碱处理和纯化，制
制备技术进步
纤维素纤维制备技术不断改进， 降低了生产成本和环境影响。
替代材料趋势
纤维素纤维作为可降解替代材料 的发展前景广阔。
纤维素纤维的发展趋势
1
改良纺纱技术
2
改进纺纱技术，提高纤维素纤维的纺丝
性能和质量。
第三章纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能
纤维素是一种在自然界广泛存在的生物高分子物质，具有多种性能和应用。
它是由一系列葡萄糖单位通过β-1,4-键连接而成的线性聚合物。
纤维素在植物细胞壁中扮演着重要的结构支撑和生物功能的角色。
本章将介绍纤维素纤维的结构和性能。
纤维素纤维的结构主要有两种，一种是微纤结构，即纤维素分子在单个纤维中的排列方式；另一种是纤维结构，即由多个纤维素分子相互聚集而成的整体结构。
纤维素纤维的微纤结构可以分为两种：晶体区和无定型区。
晶体区主要由纤维素链的有序排列构成，具有较高的结晶度和强度。
无定型区则为纤维素链的非有序排列部分，结晶度和强度较低。
纤维素纤维的微纤结构对其性能有重要影响，晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度。
纤维素纤维的纤维结构主要有两种：平行排列和螺旋排列。
平行排列的纤维结构是指纤维素纤维中的纤维素链平行排列，形成平行纤维束。
螺旋排列的纤维结构则是指纤维素纤维中的纤维素链呈螺旋状排列。
纤维结构对纤维素纤维的柔软性和延展性具有重要影响。
纤维素纤维的性能与纤维结构和微纤结构密切相关。
首先，纤维结构决定了纤维的柔软性和延展性。
平行排列的纤维结构较硬而缺乏延展性，螺旋排列的纤维结构则具有良好的柔软性和延展性。
其次，微纤结构决定了纤维的强度和刚度。
晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度，而无定型区的存在则会降低纤维的性能。
纤维素纤维
纤维素纤维1. 纤维素纤维的概述纤维素纤维是一种重要的纤维素类纤维，广泛应用于纺织、制浆造纸、建筑材料等领域。
它具有良好的物理性能和化学性能，广泛存在于植物细胞壁中。
纤维素纤维在纺织行业中常用于制造纺织品，其特点包括耐磨损、透气性好、吸湿性强等。
2. 纤维素纤维的原料纤维素纤维的原料主要来自植物纤维，如棉、麻、竹等。
其中，棉纤维是最常用的原料之一。
棉纤维以其柔软、吸湿性强、透气性好等特点，成为许多纺织品的首选原料。
除了棉纤维，麻纤维也具有相似的优点，常用于制作高级纺织品和服装。
3. 纤维素纤维的制备方法纤维素纤维的制备方法根据不同的原料和应用需求有所不同。
其中最常见的方法是将纤维素纤维从植物中提取出来，经过去杂质、粉碎、漂白等工艺处理后，最终形成纤维素纤维。
具体的制备步骤包括：3.1 提取纤维素通过破碎植物细胞壁和溶解其他非纤维素组分，使纤维素纤维能够得到充分的提取。
提取方法包括机械法、生物法、化学法等。
3.2 去杂质将纤维素中的杂质去除，以保证最终纤维素纤维的纯度和质量。
去杂质可以通过筛选、洗涤、除尘等方式实现。
3.3 粉碎将提取的纤维素进行机械粉碎，使其颗粒大小达到所需的要求。
粉碎方法包括研磨、切割等。
3.4 漂白漂白是为了提高纤维素纤维的白度和纯度。
通常使用过氧化氢、次氯酸钠等化学物质进行漂白处理。
4. 纤维素纤维的应用领域纤维素纤维在各个领域都有广泛的应用，以下为几个主要的应用领域：4.1 纺织行业纤维素纤维在纺织行业中应用广泛，主要用于制造纺织品，如棉织品、麻织品等。
其柔软度、透气性和吸湿性优异，使得纺织品具有良好的舒适性和穿着感。
4.2 制浆造纸纤维素纤维是制浆造纸行业的重要原料之一。
通过纤维素的提取和加工，可以生产出高质量的纸浆，用于制造各种纸张和纸制品。
4.3 建筑材料纤维素纤维在建筑材料领域中有着广泛的应用。
例如，与水泥和矿渣粉等材料混合后，可以制成纤维素纤维增强水泥复合材料，增加其强度和耐久性。
一文看懂纤维素纤维
一文看懂纤维素纤维一、粘胶纤维黏胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种,是从不能直接纺织加工的纤维素原料(如棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣等)中提取纯净的纤维素,经过烧碱、二硫化碳处理后制备成黏稠的纺丝溶液,再经过湿法纺丝制造而成的纤维。
1.黏胶纤维的形态结构在显微镜下观察,黏胶纤维纵向呈平直的圆柱体,截面呈不规则的锯齿状,黏胶纤维的截面结构是不均一的,由外层(皮层)和内层(芯层)组成。
皮层的结晶度及取向度高,结构紧密度高于芯层。
芯层的结晶度和取向度均较低,结构比较疏松。
黏胶纤维在生产过程中,已经过洗涤、去杂和漂白,天然色素、灰分、油脂和蜡状物质等已被去除,是一种较为纯净的纤维,杂质含量比天然纤维素纤维要低得多。
2.黏胶纤维的化学结构和超分子结构黏胶纤维的化学组成与棉纤维相同,完全水解产物都是β-D-葡萄糖。
但黏胶纤维的聚合度比棉低得多,棉的聚合度为几千,甚至上万,普通黏胶纤维只有300400，高湿模量黏胶纤维,如“富强纤维”在500600。
黏胶纤维大分子所暴露的羟基和醛基比棉纤维多,吸湿性高,标准回潮率达到12%。
从超分子结构上看,黏胶纤维也是部分结晶的高聚物,但无定形区比棉高,结晶度较低,为30%-40%,晶粒尺寸粗大。
黏胶纤维的取向度也较低,但可随生产中拉伸程度的增加而提高,在低倍拉伸条件下,取向度为0.54:高倍牵伸下,取向度可达0.88、在聚合度一定的情况下,取向度愈高,纤维强度愈高。
3.黏胶纤维的性能黏胶纤维与棉、麻等天然纤维素纤维相比,由于聚合度、聚集态结构(超分子结构)和形态结构不同,性能方面有很大的差异。
普通黏胶纤维的湿强度仅是干强度的一半左右,这是因为黏胶纤维的聚合度和取向度低,无定形区大,水分子进入无定形区后,使分子间力进一步减弱,造成分子链易滑移而断裂,所以在染整加工时应采用低张力或松式加工。
同其他纤维素纤维一样,黏胶纤维对酸和氧化剂比较敏感。
但黏胶纤维结构松散,聚合度、结晶度和取向度低,有较多的空隙和内表面积,暴露的羟基比棉多,因此化学活泼性、对酸和氧化剂的敏感性都大于棉。
纤维素纤维工作原理
纤维素纤维工作原理
纤维素纤维是一种天然或人造的纤维，其工作原理基于纤维素分子的结构和性质。
纤维素是由许多葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的线性大分子。
纤维素纤维的主要工作原理包括以下几个方面：
1. 强度和韧性：纤维素纤维具有较高的强度和韧性，使其能够承受一定的拉力和压力。
这是由于纤维素分子之间的氢键和范德华力相互作用的结果。
2. 吸湿性：纤维素纤维具有较好的吸湿性，能够吸收水分。
这使得纤维素纤维在潮湿环境下能够保持一定的舒适度和透气性。
3. 耐久性：纤维素纤维通常具有较好的耐久性和耐磨性，使其能够在长期使用中保持性能。
4. 可降解性：纤维素纤维在一定条件下可以被生物降解，例如在土壤中经过一段时间可以被微生物分解。
这使得纤维素纤维在环保和可持续发展方面具有一定的优势。
基于这些工作原理，纤维素纤维被广泛应用于纺织、造纸、建筑、医药等领域。
不同类型的纤维素纤维可能具有不同的特性和应用，例如棉纤维、麻纤维、木浆纤维等。
高一化学纤维素知识点
高一化学纤维素知识点高一化学：纤维素知识点纤维素是一种非常常见的有机化合物，它在生物体内起着重要的结构和功能作用。
作为一名高一化学学生，了解纤维素的相关知识点对我们深入学习化学和理解生命科学都非常重要。
在本文中，我们将探讨有关纤维素的一些基本概念和特性。
一、纤维素的组成和结构纤维素是由多个葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的一种聚合物。
每个葡萄糖分子的C1-OH与下一个葡萄糖分子的C4-OH 之间形成糖苷键。
这种特殊的连接方式使得纤维素的结构非常稳定，不容易被水解。
由于这种特殊结构，纤维素通常不溶于水，且具有良好的机械强度。
二、纤维素在生物体内的作用纤维素在生物体内的最主要作用是提供结构支持和骨架。
它存在于植物细胞壁中，使得细胞壁具有一定的刚性和稳定性。
纤维素还可以作为植物的纤维组织的主要构成成分，例如木质部和纤维束。
此外，纤维素还具有促进食物的消化和预防便秘的作用，它可以增加粪便的体积，并促进肠道蠕动。
三、纤维素的应用领域纤维素的稳定性和绝缘性使得它在工业和生活中有广泛的应用。
最常见的应用是制造纸张和纸板。
纤维素本身可以提供纤维间的结构支撑，使纸张具有一定的强度和稳定性。
此外，纤维素还被用作水溶胶、能量储存材料和生物质燃料等方面的原料。
四、纤维素的化学性质和反应纤维素是一种多糖，因此它具有一些典型的多糖性质。
例如，纤维素可以被酶类水解为葡萄糖或其他单糖。
在高温和酸性条件下，纤维素还可以发生裂解反应，生成一些有机化合物。
五、纤维素的生物转化和利用纤维素的生物转化和利用是一个研究热点领域。
由于纤维素的结构稳定性和难溶性，如何高效地将纤维素转化为有用的化学品和燃料具有很大的挑战性。
目前，一些微生物和酶催化反应的研究已经取得了一定的进展，使得纤维素的转化变得更为可行。
六、纤维素的环境影响和可持续利用纤维素的大量应用也带来了一些环境问题。
例如，废弃纸张的处理和回收、纤维素的生产和利用过程中产生的废水和废气等。
纤维素基础知识
纤维聚丙烯晴纤维纤维（Fiber ）：一般是指细而长的材料。
纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。
一、天然纤维天然纤维是自然界存在的，可以直接取得纤维，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。
(一)植物纤维植物纤维是由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维，是天然纤维素纤维。
从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等；从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等。
植物纤维的主要化学成分是纤维素，故也称纤维素纤维。
植物纤维包括：种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。
种子纤维：是指一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。
如棉、木棉。
韧皮纤维：是从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。
如：亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维。
叶纤维：是从一些植物的叶子或叶鞘取得的工艺纤维。
如：剑麻、蕉麻。
果实纤维：是从一些植物的果实取得的纤维。
如：椰子纤维。
(二)动物纤维动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。
从动物毛发得到的纤维有羊毛、兔毛、骆驼毛、山羊毛、牦牛绒等；从动物腺分泌物得到的纤维有蚕丝等。
动物纤维的主要化学成分是蛋白质，故也称蛋白质纤维。
动物纤维 (天然蛋白质纤维) 包括：毛发纤维和腺体纤维。
毛发纤维: 动物毛囊生长具有多细胞结构由角蛋白组成的纤维。
如：绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛。
丝纤维: 由一些昆虫丝腺所分泌的，特别是由鳞翅目幼虫所分泌的物质形成的纤维，此外还有由一些软体动物的分泌物形成的纤维。
如：蚕丝。
(三)矿物纤维矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，其主要来源为各类石棉，如温石棉，青石棉等。
二、化学纤维化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。
可分为人造纤维和合成纤维两类。
(一)人造纤维人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料，经过化学加工后制成的纺织纤维。
高一化学纤维素知识点汇总
高一化学纤维素知识点汇总纤维素在化学中是一个极其重要的化学物质，它是构成植物细胞壁的主要成分之一，对于理解植物的结构和性质有着重要的意义。
在高一化学课程中，学生首次接触到了纤维素这一概念，并且需要理解其结构、性质和应用等相关知识。
本文将对高一化学纤维素的知识点进行汇总，以帮助学生更好地掌握这一内容。
一、纤维素的结构特点纤维素是一种由大量葡萄糖基单元组成的多糖。
纤维素的结构特点如下：1. 纤维素是由β-葡聚糖链组成的，链中的葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接在一起。
这种连接方式使得纤维素的链结构相对稳定，难以被消化酶降解。
2. 每个葡萄糖基单元都有三个羟基（-OH），这些羟基与邻近的葡萄糖基单元形成了氢键，使得纤维素链之间产生了较强的相互作用力，从而形成纤维素的纤维状结构。
3. 纤维素的链结构使得它具有较强的机械强度和耐水性，是植物细胞壁的主要支撑组分。
二、纤维素的性质1. 溶解性：纤维素在常见溶剂中难以溶解，但可以在浓硝酸和浓鹼等特殊条件下发生溶解和改性。
2. 稳定性：纤维素在中性和酸性条件下相对稳定，但在碱性条件下易于水解分解。
3. 吸湿性：纤维素具有一定的吸湿性，能够吸收周围的水分，使纤维素纤维变得柔韧。
4. 燃烧性：纤维素是一种易燃物质，可以在氧气存在下燃烧，产生二氧化碳和水。
三、纤维素的应用纤维素在工业和生活中有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用领域：1. 纤维素纤维：纤维素是造纸工业的主要原料，可以制成纸张、纸板和纸浆等产品。
此外，纤维素还可制成纺织原料，如棉、麻等纤维。
2. 纤维素改性材料：通过对纤维素进行化学改性，可以得到纤维素酯、纤维素醚等化合物，这些化合物在医药、食品工业等领域有着重要的应用。
3. 纤维素酶：纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶，被广泛应用于生物质能源开发和环境保护等领域。
4. 纤维素基材料：纤维素可以通过热压、热模塑等方法制成纤维素基材料，用于制造生物降解塑料、包装材料等。
第二章 天然纤维素纤维
天然纤维素纤维1 原棉2 麻纤维内容提要：天然纤维素纤维（棉、麻）的分类；形态结构特征；主要性能的概念、指标，检验方法。
重点难点：重点的形态结构和指标。
指标体系及表述是难点。
解决方法：建立清晰的概念，讲课速度放慢一些，对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标可采用螺旋上升的方法教学。
成熟度要讲透。
——天然生成，以纤维素为主要组织物质的纤维。
——也叫植物纤维，本章主要介绍棉、麻两大类。
第一节原棉原棉——供纺织厂作纺纱原料等用的皮棉。
皮棉——籽棉经轧棉机加工，除去棉籽所得的纤维。
籽棉——从棉铃中拾取的带籽的棉瓣。
衣分（率）——皮棉重量占籽棉重量的百分率。
剥桃棉——从非自然开裂的棉铃中剥取的棉花。
棉花——棉植物种子上的纤维，籽棉和皮棉的统称。
（有时亦做为棉植物，棉植物开的花的名称）一、原棉的种类棉花在植物学上为：被子植物门，双子叶植物纲，锦葵目，锦葵科，棉属。
棉属植物很多，但在纺织上有经济价值的裁培种目前只有四种。
是一年生草本植物，多年生木本植物的木棉，目前主要用作纺织填料，救生圈、衣类的浮力材料。
（一）按棉花的品种分1、亚洲棉（亦叫中棉）：是中国利用较早的天然纤维之一，已有2000多年，因纤维粗而短，又称粗绒棉，为一年生草本植物。
种植面积很少，基本作为种子源保留。
2、非洲棉（草棉）：也是粗绒棉，主体长度16~25mm，平均宽度20~25mm，细度0.25~0.4tex。
3、陆地棉：纤维长而细，又称细绒棉，它产量较高，纤维长，品质好，是世界上的主要裁培种，我国的种植量占棉田总面积的95%。
主体长度23~33mm，平均宽度18~20μm，细度0.15~0.2tex。
4、海岛棉：纤维特别细长，又称长绒棉。
是棉纤维中品质最好的，可纺很细的纱，生产高档织物或特种工业用纱。
为世界次要裁培种，主体长度30~60mm，平均宽度14~17μm，细度0.12~0.14tex。
（二）按棉花的初步加工分1、皮辊棉：用皮辊式轧棉机加工的皮棉。
纤维素纤维及应用PPT课件
小结
纤维素纤维具有良好的皮肤接触性、穿着舒适性 、生理安全性、吸湿性和易整理性以及其制品易 生物分解等一系列合成纤维所无法完全具备的特 性，因而以纤维素纤维为原料的非织造布在医疗 、护理、卫生用品、化妆用品以及其它工业领域 有着独特的用途。在欧、美、日发达国家，纤维 素纤维已作为一种重要的非织造布原料，得到广 泛应用。生物可降解的纤维素纤维有棉纤维、粘
醋酸纤维
• 制备：是将纤维素醋酸酯溶于有机溶剂， 通过精制后由干法纺丝制备得到一种纤维 素纤维。醋酸纤维是一种无定形聚合物。
• 性能特点：一般不耐受碱，但对一般的盐 耐受性好，耐日光性良好，醋酸纤维的特 性在化纤中最接近真丝。
• 应用：主要用于绒织物、装饰用绸、高档 里子料、时装及高级时装面料等方面。
• 陆地棉是一种用途很广的天然纺织纤维，又称细绒棉或高 原棉。纤维色泽洁白，带有丝光，长度23~33mm。陆地 棉因最早在美洲大陆种植而得名，是世界上四大棉花栽培 种中重要的品种。
• 亚洲棉栽培种植物种籽上被覆的纤维，因纤维粗短又称粗 绒棉，是中国利用较早的天然纺织纤维。亚洲棉是古老的 栽培种，因最早在亚洲种植而得名。
棉纤维的截面：
由许多同心圆组成，目前可区分出初生层、 次生层和中腔三个部分，共计六个层次。
棉纤维的品种和色泽分类分类：
• 细绒棉：又称陆地棉。纤维线密度和长度中等， 一般长度为25~35mm，色泽洁白或乳白色，有 丝光。我国目前种植的棉花大多属于此类。
高一化学纤维素知识点总结
高一化学纤维素知识点总结高一化学：纤维素知识点总结化学作为一门重要的科学学科，贯穿了我们日常生活的各个方面。
在高中化学学习中，我们需要了解并掌握许多基础的知识点。
本文将为您总结高一化学中的一个重要知识点——纤维素，并探讨其相关特性和应用。
一、纤维素的定义和组成纤维素是一种复杂的有机化合物，主要存在于植物细胞壁中，是植物体内最丰富的碳水化合物之一。
纤维素的主要组成部分是由β-葡萄糖分子通过β-（1→4）糖苷键连接而成的多糖。
二、纤维素的性质1. 物理性质纤维素是一种无色或白色的粉末状物质，无臭，无味。
它不溶于水和大部分有机溶剂。
然而，在浓硫酸等强酸条件下，纤维素可以部分溶解。
2. 化学性质纤维素能与浓硫酸发生酯化反应，形成纤维素硝酸酯，广泛用于制备硝化纤维素等材料。
此外，纤维素经过醇解反应也可以生成纤维素醚，应用在造纸、纺织、染料工业等领域。
三、纤维素在生活中的应用1. 纺织行业纤维素作为天然纤维的主要成分，被广泛用于纺织行业，制作各种面料、纱线和纤维制品。
例如，棉花和麻织物都是以纤维素为主要组成部分的。
2. 食品工业纤维素对人体的消化系统有益，因此经常被加入食品中作为膳食纤维补充剂。
蔬菜、水果和全谷物食品中含有丰富的天然纤维素。
3. 能源领域纤维素也是生物质能源的重要原料。
通过纤维素的生物转化和化学转化，可以提取出生物柴油、生物乙醇等燃料，用于替代传统的能源资源。
四、纤维素的环境意义纤维素是植物自然界中广泛存在的有机物质，对于土壤结构的维持和水分的保持具有重要作用。
纤维素的降解过程也是生态系统中有机物循环的重要环节。
五、纤维素的挑战与发展纤维素的利用和加工一直是科学家们关注的热点之一。
目前，纤维素的高效提取技术和转化技术仍然具有挑战性。
科学家们在寻找新的纤维素利用途径，如纤维素纳米材料和生物降解塑料等方面进行了众多研究。
综上所述，纤维素是一种重要的有机化合物，具有丰富的应用价值。
了解纤维素的性质和应用，有助于我们更好地理解植物体内的生物化学过程和实际应用中的科学原理。
纤维素纤维的规格
纤维素纤维的规格
纤维素纤维，也称为人造纤维或再生纤维，其规格主要包括以下几个方面：
1.直径：纤维素纤维的直径通常在几微米至几十微米之间，如10-20微
米。
2.长度：长度各异，根据不同的生产工艺和用途需求，可以生产出不同长
度的纤维素纤维，例如，用于纺织工业的纤维长度一般为38-150毫米
不等。
3.强度：纤维素纤维具有一定的抗拉强度，如500-1000兆帕（MPa），
具体数值取决于纤维来源、纯度以及制造工艺。
4.模量：弹性模量在8-10吉帕（GPa）左右，反映纤维抵抗形变的能力。
5.比表面积：高比表面积是纤维素纤维的一个重要特点，可达20,000-
30,000 cm²/g，这有助于提高其吸附性和反应活性。
6.卷曲度：部分纤维素纤维可能具有特定的卷曲度，影响其蓬松度和织物
手感。
7.纯度与杂质含量：纤维素纤维的纯度对其性能有很大影响，高品质纤维
素纤维应尽量减少木质素、半纤维素等非纤维素物质的含量。
此外，纤维素纤维还有多种改性产品，如醋酸酯纤维（醋酸纤维）、铜氨纤维（莱塞尔纤维）、粘胶纤维等，它们在物理机械性能上各有特色。
《纤维素纤维》课件
染色性能
纤维素纤维的染色性能 较好，易于上色且颜色
鲜艳。
生性能
可降解性
纤维素纤维可以自然降解，对环境友好，符合可 持续发展的要求。
低过敏性
纤维素纤维的生物相容性好，不易引起过敏反应 。
抗菌性能
经过特殊处理的纤维素纤维还具有一定的抗菌性 能，能够抑制细菌的生长和繁殖。
04
纤维素纤维的市场与发展趋
纤维素纤维产业的可持续发展战略
政策支持
政府应制定相关政策，鼓励和支持纤维素纤维产业的可持续发展 ，包括资金支持、税收优惠等措施。
技术创新
加强技术研发和创新，推动纤维素纤维产业的升级和转型，提高 产品的附加值和市场竞争力。
合作共赢
加强产业链上下游企业的合作与交流，共同推动纤维素纤维产业 的可持续发展，实现互利共赢。
05
纤维素纤维的环保与可持续
发展
纤维素纤维生产过程中的环保措施
节约能源
01
采用先进的生产技术和设备，提高能源利用效率，减少能源消
耗。
减少排放
02
优化生产工艺，降低废弃物和污染物的排放，确保符合环保标
准。
资源循环利用
03
合理利用原材料和资源，实现废弃物的减量化、资源化和无害
化处理。
纤维素纤维的循环利用与再生
卷曲与膨化
为了提高纤维的抱合力， 纺出的丝束需进行卷曲与 膨化处理。
上油与加捻
为了降低纤维间的摩擦系 数，提高纤维的可纺性， 需对纤维进行上油与加捻 处理。
质量检测与控制
质量标准
制定严格的质量标准，包括纤维 的长度、细度、强度、弹性等指
标。
检测方法
采用科学的检测方法对纤维质量 进行检测，如显微镜观察、电子 显微镜观察、红外光谱分析等。
高一化学纤维素知识点归纳
高一化学纤维素知识点归纳纤维素是一类重要的生物大分子，由多个葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成，是植物细胞壁的主要组成成分之一。
纤维素不仅在生物学中具有重要作用，还具有广泛的应用价值。
本文将围绕高一化学纤维素的相关知识点进行归纳总结。
一、纤维素的基本性质1. 原子组成：纤维素由碳、氢、氧三种元素组成，化学式为（C6H10O5）n。
2. 分子结构：纤维素是由β-葡萄糖（D-葡萄糖）通过β-1,4-糖苷键连接而成的聚合物。
3. 溶解性：纤维素在常规溶剂如水、酒精中不溶解，但在一些特殊条件下可以通过化学反应转化为可溶解的衍生物。
二、纤维素的生物学功能1. 组成细胞壁：纤维素是植物细胞壁的主要成分，赋予细胞壁很强的机械强度。
2. 维持植物形态：纤维素的存在使得植物能够维持正常的形态结构，增强植物的抗风和抗压能力。
3. 为植物提供能量：纤维素在咀嚼后被植物细胞分解为葡萄糖，提供植物体内的能量来源。
三、纤维素在工业中的应用1. 纸浆制备：纤维素是纸张的主要原料，通过对纤维素的化学和物理处理，可以制备高质量的纸浆。
2. 纺织工业：纤维素可以转化为人造纤维如纤维素醋酸纤维，用于制作纺织品、纤维板等。
3. 食品工业：纤维素广泛应用于食品加工中，如增加食品的纤维含量、改善口感、增加饱腹感等。
4. 药品工业：纤维素作为药物的包衣材料可以改善药物的缓释性能和稳定性。
5. 化妆品工业：纤维素作为增稠剂和稳定剂广泛应用于化妆品制造中。
6. 生物燃料生产：纤维素可以通过生物转化技术转化为生物燃料如乙醇。
四、纤维素的化学反应1. 酸的水解：纤维素可以通过浓酸条件下的酸水解反应，将其降解为葡萄糖单体。
2. 碱的水解：纤维素可以通过碱水解反应，将其转化为纤维素醇或纤维二醇。
3. 酯化反应：纤维素经过酯化反应可以制备各种纤维素衍生物，如纤维素醋酸纤维。
五、纤维素的生态意义1. 碳循环：纤维素储存着大量的碳元素，参与了全球的碳循环过程。
基础知识了解纤维素的分类和作用
基础知识了解纤维素的分类和作用纤维素是一类广泛存在于植物细胞壁中的高分子化合物，它在生活中扮演着重要的角色。
本文将介绍纤维素的分类和作用，帮助读者更好地了解这一常见物质。
一、纤维素的分类纤维素可以根据来源和结构进行分类。
1.1 来源分类根据纤维素的来源，可以将其分为天然纤维素和人工纤维素。
1.1.1 天然纤维素天然纤维素是指从植物中提取或合成的纤维素。
常见的天然纤维素包括棉花纤维、亚麻纤维和木材纤维等。
这些纤维素具有较好的生物降解性和可再生性，并且在纺织、造纸和医疗等领域得到广泛应用。
1.1.2 人工纤维素人工纤维素是通过化学方法合成或改造天然纤维素而得到的纤维素。
常见的人工纤维素包括人造纤维和合成纤维。
人造纤维如人造棉、人造丝等，以及合成纤维如聚酯纤维、尼龙纤维等，都是人工纤维素的代表。
这些纤维素在纺织、塑料和建筑等领域具有广泛的应用。
1.2 结构分类纤维素还可以根据其化学结构进行分类，主要分为纤维素I型和纤维素II型。
1.2.1 纤维素I型纤维素I型是最常见的纤维素类型，广泛存在于植物细胞壁中。
它由两个链状的聚合物组成，分别是纤维素和半纤维素。
纤维素是由葡萄糖单元组成的线性聚合物，而半纤维素则是由其他单糖单元组成的聚合物。
纤维素I型在植物中具有支撑和强度增加的作用。
1.2.2 纤维素II型纤维素II型相对较少见，存在于某些纤维素生产细菌和一些海洋生物中。
与纤维素I型不同，纤维素II型仅由纤维素聚合物组成。
纤维素II型在科研和工业领域具有一定的应用前景。
二、纤维素的作用纤维素由于其特殊的化学结构和物理性质，在生活中起着多种作用。
2.1 生物降解材料纤维素具有良好的生物降解性，可以被微生物分解及回收利用。
这一特性使得纤维素成为生物降解材料的重要组成部分。
例如，纤维素在土壤改良中可以提高土壤肥力和保持水分，对环境具有积极作用。
2.2 纤维素的食物来源纤维素是人类日常饮食中不可或缺的一部分。
食物中的纤维素主要来自谷物、蔬菜和水果等植物性食物。
纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能「天然纤维素纤维〔棉、麻〕纤维素纤维•I再生纤维素纤维〔粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维〕§ 3.1维素纤维的形态结构棉纤维的形态结构棉纤维是种子纤维,其主要成分为纤维素、果胶、蜡质、灰分、含氮物质外形：上端尖而封闭,下端粗而敞口,细长的扁平带子状,有螺旋状扭曲,截面呈腰子形,中间干瘪空腔.广最外层：初生胞壁从外到里分三层：〈中间：次生胞壁=内部：胞腔1初生胞壁决定棉纤维的外表性质,它又分为三层,最外层为果胶物质和蜡质所组成的皮层.因而具有拒水性,在棉生长过程中起保护作用.但在染整加工中不利.2次生胞壁纤维素沉积最后的一层,是构成纤维的主体局部,纤维素含量很高,其组成和结构决定棉纤维的主要性能.3胞腔输送养料和水分的通道,蛋白质、色素等物质的残渣沉积胞壁上,胞腔是棉纤维内最大的空隙,是染色和化学处理时重要的通道.二麻纤维的形态结构麻纤维主要有：芒麻、亚麻是属于切皮纤维,以纤维束形式存在单根纤维是一个厚壁、两端封闭、内有狭窄胞壁的长细胞芒麻两端呈锤头形或分支亚麻两端稍细呈纺锤形纵向有竖纹和横节主要化学组成和棉纤维一样是纤维素,但含量低.§ 3.2维素大分子的分子结构纤维素是一种多糖物质,其大分子是由很多葡萄糖剩基连接而成,分子式为(C6H10O5)n复杂的同系物混合物,n为聚合度,棉聚合度为2500~ 10000,麻聚合度为10000~ 15000,粘胶纤维聚合度为250~ 500纤维素大分子的化学结构是由 B -d-葡萄糖剩基彼此以1, 4-茂键连接而成, 结构如下n —聚合度每隔两环有周期性重复,两环为一个根本链节,链节数为(n-2) Z2, n为葡萄糖剩基数,即纤维的聚合度,葡糖糖剩基上有三个自由存在的羟基,其中2, 3 位上是仲羟基,6位上伯羟基§ 3.3纤维的超分子结构超分子结构也称为微结构,主要指棉纤维中次生胞壁纤维素大分子的聚集态结构,纤维素大分子的排列状态,排列方向,聚集紧密程度等.一X射线研究1棉纤维的X射线研究结果超分子结构中有晶体存在,有一定的取向度2棉纤维中纤维素的单元品格单元品格属于单斜品系3纤维的结晶度与取向度棉纤维的结晶度约为70%麻纤维为90%无张力丝光棉为50%粘胶纤维为40%二电子显微镜的研究1棉纤维的电镜图棉纤维中存在粗大的原纤,但原纤又是由更小的微原纤组成2边缘〔缨状〕原纤模型及理论〔见P43的图3-8〕纤维素大分子通过整洁排列组成微原纤,又由微原纤进行整洁排列形成原纤,原纤中少数大分子的分支与其他大分子分支合并组成另外的连续网状组织.§ 3.4维素纤维的主要物理一机械性能纤维的拉伸性能与织物耐用性及服用性能之间有着密切的联系,而纤维的断裂强度、断裂伸长率、应力应变曲线、弹性均与纤维拉伸性能有关.一纤维素纤维的断裂强度、断裂伸长率断裂强度：纤维在拉伸至断裂时所能承受的最大外力.表示方法有：1抗张强度〔〔7〕又称断裂应力,极限强度,是指纤维或纱线单位截面上能承受的最大拉力.2断裂强度〔相对强度〕指单位线密度或纱线所能承受的最大应力,单位为N/tex,又有干强和湿强之分.3断裂长度〔L R〕指将纤维一端固定悬挂,由于纤维本身质量而发生断裂时的长度,单位km4断裂伸长率断裂伸长与纤维原长之比一般在结晶度相同的情况下,取向度越低,断裂伸长率越高,韧性越大.二纤维的初始模量初始模量也称为杨氏模量或弹性模量指材料所受应力与其相应形变之比.纤维的初始模量是指纤维产生1%中长所需的应力,以kg/mn2或g/tex 表示,反映纤维在外力作用下变形的难易程度.三纤维的应力-应变曲线又称纤维的负荷-延伸曲线,是将纤维随着应力的增大逐渐发生应变的情况绘成的曲线〔具体见P47的图3-9〕四纤维素纤维的断裂机理与纤维超分子结构的关系纤维在外力作用下发生断裂,是由于外力破坏了分子内共价键力或分子问作用力的结果.断裂机理有两种解释：1纤维大分子链在受外力作用时,由于不能承受外力的作用而发生大分子链的断裂,从而导致纤维材料的断裂.2纤维在受外力作用时,大分子间的作用力缺乏以反抗外力的作用,使得大分子链问发生相对位移,甚至滑脱,从而导致纤维的断裂纤维素纤维的断裂机理不是由单纯的分子链断裂或分子链间的相对滑移造成,还可能是由于超分子中存在缺口、弱点,在受外力作用拉伸时,弱点出现应力集中,首先断裂,缺口逐渐增大,进而分子链断裂,导致纤维断裂.棉、麻湿强大于干强的原因由于在潮湿状态下水的增塑作用,可以局部消除纤维中的弱点,使得大分子中的缺陷结构得到改善,使应力分布更加均匀,从而增大了纤维的强力.粘胶湿强小于干强的原因由于粘胶纤维大分子的聚合度低,只有250-500左右,结晶度低,取向度也不高,本身分子间力小,其断裂主要是由于大分子链或其他结构单元之间相对滑移形成,而湿强低那么是由于吸湿后水的溶胀作用,降低了纤维的分子间力,有利于分子链间或结构单元间的相对滑移.五纤维的弹性弹性是指纤维从形变中回复原状的水平.弹性高的纤维所组成的织物外观比拟挺括,不易起皱,如毛织物及涤纶织物可复弹性形变〔弹性形变〕不可复形变〔塑性形变〕弹性大小表示方法：形变回复率和功回复率形变回复率=弹性形变/总形变功回复率=回复时的回缩功〔回复功〕/形变时的总功§ 3.5维素纤维的主要化学性质一纤维的吸湿和溶胀吸湿性：纺织纤维在空气中吸收和放出水分的水平表示方法：吸湿率〔回潮率〕R和含水率M吸湿率〔回潮率〕：纤维内所含水分的质量与绝对枯燥纤维的质量之比含水率：纤维内所含水分的质量与未经烘干纤维质量之比R=〔W/D〕 X 100%M=W/〔D+W〕X 100%式中：W-―试样吸收水分的质量D ——绝对枯燥试样的质量影响纤维吸湿性的有关因素1纤维上的亲水性基团,纤维大分子中,亲水性基团的多少和亲水性的强弱均能影响其吸湿水平的大小.2纤维的超分子结构,无定形区越大,吸湿水平越强,如粘胶大于棉.3纤维的比外表积〔单位质量的纤维所具有的外表积〕,如细纤维大于粗纤维4纤维内的空隙越多,水分子越容易进去,如粘胶纤维比棉纤维疏松,吸湿水平也就越强. 5纤维中各种伴生物和杂质对吸湿也有影响.6与空气温度、湿度有关.二碱对纤维素纤维的作用1纤维素对碱的稳定性稀碱低温条件下,纤维素对碱还是比拟稳定.但高温、浓碱时纤维素降解迅速, 在高温且有空气存在时,即使较稀的碱液,也会使纤维素氧化.2浓碱对纤维素的作用在常温下,浓NaO哈液会使天然纤维素纤维、溶胀,纵向收缩,直径增大.如果施加张力,可预防收缩,及时洗除碱液可到达丝光效果.如不施加张力,那么发生碱缩.对于针织物,增加弹性和厚实的手感.碱与纤维素作用后的产物叫碱纤维素,一种不稳定的化合物,水洗可回复原来结构,通常成为纤维素但结晶度下降,无定形区增加,对染料的吸附水平和化学反响水平大大提升三纤维素与酸的作用酸对纤维素分子中的花键水解起催化作用,导致纤维素大分子聚合度降低,而使纤维受到损伤.1酸与纤维素的作用原理纤维素大分子的1,4茂键具有缩醛的性质,对碱稳定,对酸敏感,酸对花键水解起催化作用,导致纤维素纤维聚合度的降低和潜在的醛基增加.得到水解纤维素.酸与纤维素的反响首先发生在纤维无定形局部和晶区外表.2影响纤维素酸性水解的因素(1)主要是酸的性质、浓度、水解反响的温度、作用时间.但在适当条件下,还是有一定的稳定性.(2)与纤维素的种类有关,纤维中无定形区越多,越易水解.四氧化剂对纤维素的作用纤维素一般不受复原剂的影响,而氧化剂那么能使纤维素氧化成为氧化纤维素, 使纤维受到损伤.1纤维素的氧化主要发生在葡萄糖剩基的三个羟基和大分子末端的潜在醛基上剧烈氧化的最终产物为CO2和H2O,具体的氧化反响见P57-58.2氧化剂的种类选择性氧化剂：对纤维素的某一位置上的基团进行专一氧化.如NaClO2非选择性氧化剂：能对纤维素不同位置上的基团进行氧化作用的氧化剂,如NaClO、H2O2、KMnO4 等3氧化纤维素的性质复原型氧化纤维素：指分子中含有大量醛基的氧化纤维素酸型氧化纤维素：分子中含有大量竣基的氧化纤维素.潜在损伤：纤维素氧化后生成复原型氧化纤维素时,只是葡萄糖环发生破裂, 并没有使纤维素大分子断裂,纤维的强度变化不大,但不稳定,经碱煮后,强力下降非常大,这种现象称为潜在损伤氧化纤维素与水解纤维素的性能比拟：见P60表3-7五光、热及微生物对纤维素的作用1光对纤维素的作用光和大气使纤维素纤维发生氧化和裂解反响.光解作用：在波长较短的紫外线照射下,直接引起C-C键C-O键的断裂,与空气无关.光敏作用：指在波长靠近紫外光及可见光区,同时有光敏剂、氧及水分的存在, 使纤维发生光氧化.2热对纤维素的作用纤维素对热稳定性较好,但在高温时,纤维素的稳定性下降,发生明显热退化现象,伴随氧化及水解反响.3微生物对纤维素的作用细菌和霉菌均属微生物,在其分泌物酶的作用下,纤维素易发生水解,生成较简单的糖,而使其强度下降.§ 3.6维素共生物及棉籽壳纤维素共生物主要有果胶物质、含氮物质、蜡质、灰分、色素等,而棉纤维那么还有伴生物棉籽.共生物在染整加工中影响纤维的吸水、染色、白度等性能.果胶物质存在位置：纤维的初生胞壁中.主要成分：果胶酸的衍生物化学组成：多半乳糖醛酸,具有链状结构.含量：成熟棉纤维小于0.9%~1%,不成熟棉纤维那么高达6%虽然果胶酸含有大量的亲水性的羟基竣基,但在棉纤维中局部以钙盐、镁盐和甲酯的形式存在,所以亲水性比纤维素本身要低.果胶物质对纤维的色泽和润湿性有一定的影响.含氮物质存在位置：主要以蛋白质的形式存在于纤维的胞腔中.小局部存在于初生胞壁和次生胞壁中.含量：0.2~0.4%含氮物质分为两局部：一局部为无机盐类,如硝酸盐或亚硝酸盐可溶于60c热水、常温稀酸稀碱另一局部主要成分为蛋白质,在烧碱溶液中长时间煮沸才能除去假设以蛋白质形式存在,那么加工或服用过程中,与有效氯接触很容易形成氯胺, 引起织物泛黄.三蜡质不溶于水而能被有机溶剂提取的物质存在位置：纤维的初生胞壁中.主要成分：脂肪族高级一元醇含量：0.5~06%对纤维的润湿性能影响很大,可借助皂化和乳化作用去除.四灰分主要成分：无机盐含量：1~2%对纤维的吸水性、白度和手感有一定影响,其中某些盐类和氧化铁等对漂白剂的分解有催化作用,加速漂白剂对纤维的损伤.可通过水洗和酸洗去除.五色素有色物质,影响织物的白度,可通过漂白作用去除.六棉籽壳籽棉在轧花过程中,少量的残片附在纤维上,影响织物的外观.化学组成：木质素为主,还有单宁、纤维素、半纤维素及其他多糖.在高温烧碱液的长时间作用下,棉籽壳发生溶胀,变的松软而解体通过水洗和受机械摩擦作用而脱落.另外在漂白过程,木质素发生氯化、氧化作用进一步去除§ 3.8麻纤维麻纤维的种类及用途「韧皮纤维：黄麻、洋麻、亚麻、芒麻麻纤维,［叶纤维：剑麻、蕉麻、凤梨麻〔波萝麻〕黄麻、洋麻：单纤维长度很短,比拟粗硬,很少用于服装,主要用于麻袋或其他包装用布.亚麻、芒麻：衣服装饰用布等二芒麻原麻的根本组成经初步剥制及刮青取得芒麻原料,具组成为以下几种物质：1纤维素纤维素含量为60~70%2半纤维素伴生物之一,是一种高分子多糖类化合物,含量为8-15%,平均分子量很低,化学性质不稳定,容易半被无机酸水解,溶于稀热碱液,还可以被氧化剂氧化.3果胶质存在于细胞壁、细胞内、细胞问.「生果胶：难溶于水,只溶于1%的热NaOH溶液中,能被酸水解果胶质4或果胶酶分解.I熟果胶：能溶于沸水4木质素含量为2%左右,用稀碱液在130c处理可以溶解,另在含氯漂白剂漂白织物时, 可以变成溶于稀碱液的氯化木质素.5脂蜡层以薄膜状态存在于植物外层,可以预防水分蒸发及外部水侵入,可使纤维显得柔软,有光泽.脱胶时可一并去除.6其他灰分：主要为无机盐三芒麻纤维的性质〔一〕芒麻纤维的超分子结构及其对物理性能的影响芒麻纤维与其他纤维素纤维的结构比拟纤维结晶度/% 平均整列度倾角〔° 〕聚合度芒麻88 〜9079± 2 3.5+12660亚麻(38)82土8 5.5 土32390棉7060± 20502021粘胶纤维45.2—1脆性受纤维素结晶定位影响,平均整列度高,芒麻纤维不易弯曲,刚性好.2强力强力平均在19.6〜29.4 cN左右,绝对强度以根部最高,中部次之.3对染色性能影响因结构紧密,染液难以染透,染色平衡时吸收染料也较少.〔二〕芒麻的物理性质1线密度芒麻的平均线密度在0.63tex左右,比棉纤维粗3〜4倍.2长度及不匀率芒麻单细胞长度平均以三麻最长,头麻最短,一般长度为6cm,最大接近62cm.3强度与断裂伸长国产芒麻强力44cN,断裂强度670cN/tex,断裂伸长率是所有天然纤维中最短的,一般为3.5〜4.5%.4初始模量初始模量表示在小负荷下纤维变形的难易程度.芒麻初始模量是天然纤维中最高的,故纤维硬挺.纺纱时不易加捻抱合,纱条较松散,毛羽多,易折皱,耐磨性也差.5吸湿及散湿性芒麻吸湿散湿比棉快,因而宜作夏季衣料.〔三〕芒麻纤维的化学性质与棉纤维的化学性质根本相似,但浓碱条件下强力损失大,丝光时应以半丝光为宜,另耐热性也差.§ 3.9胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维一粘胶纤维属于再生纤维素纤维,是以天然纤维为原料,经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯,再溶于稀碱液制成粘胶纺丝液,经湿法纺丝而成.「棉型〔人造棉〕「普通粘胶纤维,毛型〔人造毛〕I长丝型〔人造丝〕＜高湿模量粘胶纤维：较高的聚合度、强力和湿模量〔富强纤维〕〔高强力粘胶纤维：较高的强力和耐疲劳性能〔一〕粘胶纤维的结构根本组成物质：纤维素,但聚合度较低,普通粘胶为250〜500,富强粘胶为550〜650.外观形态：纵向为平直的圆柱体,截面是不规那么的锯齿状.无定形区比棉多,结晶区比棉少具有皮芯结构,皮层紧密,结晶度、取向度高；芯层结构比拟疏松,结晶度、取向度低.因而对染色性能有很大影响.〔二〕粘胶纤维的性能与棉纤维根本相似,但有其特点1物理机械性能外表光滑,光泽比棉纤维强,甚至有耀眼的感觉. 在纺丝前的粘胶液中参加TiO2消光剂,制成无光或半光纤维.强度、耐磨性较差,但无定形结构多且较为疏松,吸湿性好,上染率高,透气性好,穿着舒适.但普通粘胶纤维的湿强只有干强的一半.2化学性能粘胶纤维结构疏松,有较多的空隙和内外表积,暴露的羟基比棉纤维多,故化学活泼性比棉纤维大,对酸、碱、氧化剂都比拟敏感,尤其在浓碱作用下剧烈膨化以致溶解棉纤维：天然纤维丝光棉：属于未破坏生物形态的水化纤维素粘胶纤维：属于破坏了生物形态的水化纤维素〔三〕富强纤维组成和结构与普通粘胶纤维相似,但聚合度较大二铜氨纤维再生纤维素纤维,是将棉短绒等天然纤维素纤维原料溶解在氢氧化钠或中性铜盐的浓氨溶液内,配成纺丝液,在水或稀碱溶液中纺丝成型,然后在含有2〜3% 的硫酸溶液的第二浴内使铜氨纤维素分子化学物分解出再生纤维素.铜氨纤维的截面呈圆形,无皮芯结构,铜氨纤维制成的织物手感柔软,光泽柔和,有真丝感.铜氨纤维的吸湿性和粘胶纤维相近.但染色亲和力较粘胶纤维大,上色较深.浓硫酸和热稀酸能溶解铜氨纤维,稀碱对其有稍微损伤,强碱那么可使其膨胀直至溶解.不溶于一般有机溶剂,而溶于铜氨溶液.三醋酸纤维以纤维素为原料,纤维素分子上的羟基与醋酸作用生成醋酸纤维素酯,经干法或湿法纺丝制得.通常所说得醋酯纤维是指三醋酯纤维. 醋酯纤维得截面呈多瓣形,以片状或耳状为多,无皮芯结构.对稀碱、稀酸具有一定的反抗力,但浓碱会使其皂化分解,纤维在浓酸中会发生裂解.醋酯纤维不易受水浸湿,不易起污,洗涤容易,且手感柔软,弹性好,不易起皱.§ 3.10Lyocell〔天丝〕纤维Lyocell纤维是国际人造纤维及合成纤维标准局为有机溶剂纺丝法制得的纤维素纤维所命名的属名,英国陶考尔公司首先于1992捻工业化生产,具商品名为Tencel,我国称为天丝纤维.一Lyocell纤维的生产过程属于精制纤维素纤维,用溶剂纺丝法生产,是以NMMQN—甲基口^林—N—氧化物,又称氧化胺〕为溶剂,将木浆粕溶解,再经纺丝和后处理得到.生产过程无污染,无毒,纤维可以完全分解,符合环保要求,故称为绿色纤维.二Lyocell纤维的结构取向度好,分子排列紧密程度高于棉和粘胶纤维许多,强力变高,由于木质纤维素原有的晶体未遭破坏,纺丝后形成含有原纤明显的超分子结构,易产生原纤化.Lyocell纤维的聚合度较高,大约为500〜550,比粘胶纤维高,结晶度约60% , 因此强度较高,湿模量较高,缩水率较低.三Lyocell纤维的特性Lyocell纤维具有聚合度、结晶度、取向度都高的特征,因而干湿强度大,初始模量高,在水中收缩率小,尺寸稳定性好,吸水膨润性大以及有突出的原纤化等特征.〔一〕机械性能1强度Lyocell纤维的干湿强度明显高于棉和其他再生纤维素纤维,干强度接近于涤纶,湿强有所下降,但仍高于其他纤维素纤维.故能经受剧烈的机械处理和水处理而不会损伤织物的品质.2伸长Lyocell纤维的干湿伸长率均小于粘胶纤维的伸长率.3初始模量初始模量是普通粘胶纤维的数倍,且在湿态下仍能保持很高的模量值,因而可以保证纤维在潮湿或湿态条件下接受加工时有良好的保形性.〔二〕吸湿膨润性和舒适性吸湿性与粘胶纤维相同,比棉、蚕丝好,但低于羊毛.在水中有个重要的特点, 就是不仅有膨润现象,而且湿润的异向特征十清楚显,横向膨润率可达40%,而纵向只有0.03%.原因在于Lyocell纤维制造过程中,依靠纺丝中的牵伸诱导结品,使原纤的结晶化更趋向于沿纤维轴向排列,因而纤维大分子之间横向结合力相对较弱,纵向结合力强,形成层状结构,在润湿情况下,分子进入无定形区, 大分子链间的横向结合被切断,分子间连接点被翻开,扩大了分子间距离,因而纤维的形态主要是变粗Lyocell 纤维在水中截面方向膨胀率达1.4倍,使得纤维之间的接触面积变大, 外表摩擦阻力也大,纤维间难以做到相对移动,且由于制造的原因,纤维外表产生一硬的表层,造成织物遇水后结构紧绷及僵硬的现象,湿加工时很容易产生折痕,擦伤等病疵,并且由于织物与织物之间或织物与设备之间进行摩擦而产生大量毛羽,易引起不均一的原纤化.Lyocell 纤维特殊的吸湿膨润现象在某种程度上也可以使Lyocell纤维制成的织物变得松软.具体原因间P82〜83.(三)可染性染料跟棉纤维及粘胶纤维一样,但可染性比棉、Modal纤维、粘胶纤维好(四)原纤化特征原纤化特征：主要表现为纤维可以沿纵向将更细的微细纤维逐层剥离出来.原纤化现象：Lyocell纤维是由微纤维构成的取向度非常高的纤维素分子集合体,而集合体由巨原纤构成,具有明显的原纤构造,由大分子敛集成的各级原纤根本上都是沿纤维的纵向排列的,因而大分子横向间结合力相对较弱.纵向结合力较强,形成层状结构,这种明显的各向异性结构特征,使得当纤维在水中膨润时,纤维径向膨润十清楚显,表现出很强的径向膨润水平和较高的湿刚性,假设纤维反复受到机械摩擦力作用,纤维外表会发生明显的原纤化,即沿着纤维长度方向在纤维外表逐层分裂出更细小的微细纤维,一端固定在纤维本体,另一端暴露在纤维外表形成许多微小茸毛,但整根纤维的力学性能并没有发生明显变化.Lyocell纤维的原纤化性能的双重效应：(1)可利用纤维易产生原纤化的特性,获得具有“桃皮绒〞柔软舒适风格的织物,满足不同消费者的需求.(2)当Lyocell纤维织物进行湿处理时,粗陋的初级原纤化进行得很快,使织物产生毛茸茸的外观,经过不完全原纤化的织物会给后道的染色、整理乃至服装洗涤带来许多麻烦.§ 3.11 竹纤维竹纤维是我国自主研发成功并投入生产的纺织纤维,是以竹子为原料的再生纤维素纤维,具有独特风格,强力好、耐磨性、吸湿性、悬垂性俱佳,手感柔软, 穿着凉爽舒适,染色性能优良,光泽亮丽,具有天然的抗菌功能.一竹纤维的分类「原生竹纤维：将生长12〜18个月的慈竹,经过去青、齿轮的反复竹纤维轧压后,采用脱胶工艺进行脱胶而制成的竹纤维再生竹纤维：以竹子为原料,经人工催化将纤维素含量提升,再采用水解一一碱法及多段漂白精制而成满足纤维生产要求的竹浆粕,最后由化纤厂加工制成纤维.二竹纤维的生产工艺流程具体见P87三竹纤维的结构与性能1竹纤维的微结构与形态性能纵向外表具有光滑、均一的特征,纤维纵向外表呈多条较浅的沟槽,横截面接近圆形,边缘具有不规那么的锯齿形,这样有一定的摩擦系数,具有较好的抱合力,有利于纤维的成纱.2竹纤维的吸湿性能竹纤维具有比其他纤维更优的吸湿快干性能,适合制作夏季服装、运动服、贴身服. 3竹纤维的功能性.(1)天然抗菌性(2)环保性四竹纤维产品的开发由于竹纤维的强力好、耐磨性、吸湿性、悬垂性俱佳,手感柔软,穿着凉爽舒适,染色性能优良,光泽亮丽,具有天然的抗菌功能,特别是吸湿快干性能好, 所以重点应用于生产具有特效功能的产品.。
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纤维素纤维基本知识一、概述纤维素纤维如棉、苎麻、黄麻、大麻、蕉麻、剑麻、木棉及粘胶纤维、TENCEL纤维、铜氨纤维的主要组成物质为纤维素。
除纤维素之外，还有各种伴生物质。
纤维素是一种多糖物质，主要是由很多葡萄糖剩基联结起来的线型大分子，分子式可写成（C6H10O5）n。
通常认为纤维素是β-d-葡萄糖剩基彼此以1，4苷键联结而成的大分子，在结晶区内相邻的葡萄糖环相互倒置，糖环中的氢原子和羟基分布在糖环平面的两侧。
纤维素的结构式中有以下几个特点：（1）纤维素分子中的葡萄糖剩基（不包括两端的）上有三个自由存在的羟基，其中2，3位上是两个仲醇基，6位上是一个伯醇基，它们具有一般醇基的特性；（2）在左端的葡萄糖剩基上都含有四个自由存在的羟基，但实际上在右端的剩基中含有一个潜在的醛基。
按理纤维素也应具有还原性质，但是由于醛基数量甚少，所以还原性就不显著，然而会随着纤维素分子量的变小而逐渐明显起来。
二、纤维素的主要化学性质人们在对纤维素分子结构有正确认识之前，由于广大劳动人民的实践，对纤维素的化学性质早已有了一定的了解，并能利用这些性能进行一些有关的加工。
随着对纤维素分子结构，纤维的形态和超分子结构认识的不断加深，就更有利于人们自觉地去利用这些性能和掌握有关的加工过程。
纤维的结构决定了纤维的性能，而纤维的性能则必然是纤维结构的反映，两者是紧密相联的。
1. 纤维素纤维进行化学反应的特征从纤维素的分子结构来看，它至少可能进行下列两类化学反应：一类是与纤维素分子结构中联结葡萄糖剩基的苷键有关的化学反应。
例如：强无机酸对纤维素的作用就属此类；另一类则是纤维素分子结构中葡萄糖剩基上的三个自由羟基有关的化学反应。
例如对染料和水分的吸附、氧化、酯化、醚化、交链和接枝等。
从纤维素纤维的形态和超分子结构来看，在保持纤维状态下进行化学反应时，具有不均一的特征，染整加工中所进行的化学反应往往多属此类。
产生这种反应不均一性的原因，除了由于纤维表面和内部与反应溶液接触先后不同以及试剂的扩散有关外，从根本上来说则是与纤维的形态和超分子结构的不均一性有关；其次则与反应介质的性能、试剂分子的大小和性能有关。
纤维素分子在纤维中组成层、原纤、晶区和无定形区，或者说组成了侧序度高低不同区域，形成了特定的形态和超分子结构。
不同的试剂在不同的介质中只能深入到纤维中某种侧序度以下的区域（称为可及区），而不能到达侧序度更高的区域（称为非可及区），以致造成各部分所发生的化学反应程度的不均一。
2. 吸湿和溶胀在大气中，所谓干燥的纤维素纤维实际上并非绝对干燥的，而是吸附着一定的水分。
纤维中水分的含量通常是采用吸湿率或回潮率以及含水率这两项指标表示的。
若以D表示试样的绝对干燥重量，W为试样吸收水分的重量，则回潮率或吸湿率（R）和含水率（M）分别是纤维在大气中吸湿的多少，除了与纤维种类有关外，还与大气相对湿度和温度有关。
例如棉纤维在相对湿度为65%，温度为20℃的标准状态下的吸湿率大约为7~8%。
如果把比较干燥的纤维放置到比较潮湿的环境中去，经过一定时间后则纤维的吸湿率回增加到一定值，建立起动态平衡，这种现象称之为增湿；相反，把比较潮湿的纤维放置在比较干燥的环境中，则纤维的吸湿率会逐渐减小，直到建立起动态平衡，这种情况称之为脱湿滞后现象。
纤维的增湿与脱湿的吸湿率并不相等，该现象称为吸湿滞后现象。
纤维的吸湿主要是发生在纤维的无定型区和晶区的表面。
关于纤维的吸湿机理，通过研究，认为纤维素分子中的亲水性羟基是吸湿中心，可直接地吸着水分子，形成单分子层吸湿，而后是水分子层的加厚，间接地吸附水分子。
纤维具有吸附水分的特性，不仅关系到纤维的真实重量，而且对纤维的很多性质，都会产生一定影响。
例如一些合成纤维制品穿着起来比较闷，容易产生静电，使人有不舒适感觉的主要原因，就是由于这些纤维的分子结构中缺少吸湿中心，吸湿性很差所造成的。
纤维吸湿时伴随发生体积增大的溶胀（或膨化）现象。
纤维在溶胀时，直径增大的程度远比长度的增长大得多，这种现象称为纤维溶胀的异向性。
纤维由于吸湿而发生的溶胀现象基本上是可逆的，也就是说随着纤维吸湿的降低，溶胀程度也发生相应地减小，最后会回复原状。
纤维素纤维吸湿后发生溶胀现象的原因，主要是由于纤维素分子中的亲水性羟基吸湿后，削弱了纤维无定形区分子间的相互联系，因此，该区域中的分子链段运动范围增大，有类似于低分子物溶解的溶胀现象发生。
然而从纤维素分子结构来看，除分子量较高外，其他方面与葡萄糖的情况相似，在水中也理应多少有一点溶解度，但实际并不如此，仅能发生有限可逆溶胀，这是由于溶胀只发生在纤维无定形部分，而结晶部分不发生溶胀，还有限制纤维溶胀的作用。
所以纤维素纤维在水中边不能发生无限溶胀——溶解。
分子结构相同或极为相似而超分子结构不同的纤维，它们在水中的溶胀程度也就不一样。
3．纤维素的降解（退化）反应能使纤维素分子发生降解的反应是比较多的，从染整角度来说，这类反应是有害的，将使纤维受到损伤，应力求避免。
1)酸对纤维素的作用染整工艺过程中常常回用酸来处理织物，例如漂白后的酸洗等。
用酸时，必须对浓度、温度和时间等条件都要加以严格控制，此后还必须将酸从织物上彻底洗净，否则便会引起纤维损伤，导致强度降低。
酸对纤维素的作用，主要是对纤维素分子中苷键的水解起催化作用，使纤维素聚合度降低。
所以纤维素纤维对酸比较敏感，但是这种敏感性是相对的，在适当条件下，还是有一定稳定性的。
实践证明，在其它条件相同时（例如酸的浓度、处理的时间和温度），强的无机酸如硫酸、盐酸等作用最为剧烈，磷酸较弱，硼酸更弱；至于有机酸即便是强的，蚁酸以及醋酸等的作用也还是比较缓和的。
在使用强无机酸时，若能适当控制条件，不致立即引起纤维的严重损伤，现将有关的影响因素说明如下：（1）温度：在20~100℃的范围内，酸的浓度恒定，温度每提高10℃纤维素水解速度可增加2~3倍；（2）浓度：当酸的浓度在3M以下时，纤维素水解速率与酸的浓度几乎成正比。
当酸浓度大于3M时，纤维素水解速率比酸浓度增大的速率为快；（3）时间：在其它条件相同的情况下，纤维素水解程度与时间成正比。
适当掌握各种影响因素，便可控制反应发生的程度。
例如棉纤维在浓度为2G/L硫酸溶液中，于80℃处理60分钟，纤维强度要降低25%，若处理温度比较低，时间比较短，则纤维的损伤就要轻得多。
用0.1~1G/L硫酸在缓和条件下处理棉纤维，就不致使纤维强度发生明显下降。
总之，在染整加工中使用强无机酸时，应给以足够重视，特别要避免在带酸的情况下进行干燥，否则将会产生十分严重的后果。
2）纤维素的氧化棉或涤棉混纺织物的漂白，是采用氧化性漂白剂来完成的，但这并不意味着纤维素对氧化剂的作用是稳定的；相反，一些氧化剂可以使纤维素发生严重降解，然而在适当条件下，既可以满意地保存纤维，又能满足加工的要求。
在染整加工中，纤维素受到的氧化作用，通常都是在以水为介质的情况下发生的，反应是不均一的，主要发生在纤维的无定形部分和结晶区表面，这一点和纤维素水解是相似的。
如果纤维素仅被氧化成上述的一些产物，从分子结构上来看和纤维素的水解有所不同，并未真正发生分子链的断裂（当然进一步被氧化后也是会发生的），只是葡萄糖环发生破裂，按理来说纤维的强度和纤维素铜氨溶液的粘度显著下降，而强度变化不大，但不稳定，经过碱处理后便大幅度下降，这种现象称之为纤维受到“潜在损伤”。
实践证明，次氯酸钠漂白的棉纤维常具有这种损伤。
判断纤维在漂白过程中所受到的损伤程度，通常可测定纤维或制品强度来加以表明。
但是也明白，纤维强度的降低，只能反映纤维素分子链在漂白过程中已发生断裂的那部分造成的损伤，却不能反映纤维所受到的全部损伤，如果测定碱煮后的强度便能比较全面地反映问题，此外也测定纤维素铜铵或铜乙二胺溶液粘度的变化来加以了解。
4．碱及液氨对纤维素纤维的作用1）碱对纤维素纤维的作用棉布印染厂常常利用烧碱进行织物的处理和加工。
例如用稀碱液进行棉布的退浆、煮练，用浓烧碱液进行丝光，因而可以认为纤维素本身对碱是相当稳定的。
当然这种稳定性是相对的，在一定条件下碱也会引起纤维素的降解。
当氢氧根离子浓度和温度都比较高（例如1.0NnaOH，170℃）的条件下，纤维素的降解作用，是十分剧烈和迅速的。
并且当纤维上有碱存在时，碱将起着空气中的氧对纤维素氧化的催化作用。
因而在棉布染整加工中，使用烧碱时，在高温、高浓度的条件下应该予以足够的重视，特别要注意避免带碱的棉布长时间与空气接触，以免纤维素受损。
利用浓烧碱（大约18~25%）进行棉布或涤棉混纺织物的丝光，是棉布印染厂中的一个重要工序，如果控制恰当，就可以达到改善纤维性能的目的。
棉纤维在浓碱中发生了剧烈溶胀，，而且和水的作用不同。
水仅能使纤维无定形部分分子间的结合力拆散，并使之发生溶胀，而浓碱液却能深入到纤维的晶区，部分地克服晶体内的结合力，使晶格发生一定程度的溶胀和拆散，但是仍不能克服晶体内所有的结合力，而使之发生无限溶胀。
水洗后，经过这样巨大变化后的分子链便不可能全部回复到原来的状态，使纤维的形态和超分子结构产生不可逆的变化，因而利用这种性能所获得的纺织品整理效果将是持久的。
2）液氨的作用液氨处理对棉纤维结构和性能的影响与浓烧碱也的作用有很多相似之处，主要有以下几点：化学活泼性的提高；形态变化和光泽的改善。
液氨处理对棉纤维机械性能影响的规律与浓烧碱的作用基本相似，由于棉纤维在这两个处理过程中都具有很大的可塑性，因此张力对性能的影响是极其重要的。
有些资料认为液氨处理对提高纱线或织物机械性能的改善要比烧碱丝光好些，也有资料认为棉布经过液氨处理更适宜进行树脂整理。
与浓碱液相比，液氨分子体积小，粘度低，对棉纤维溶胀的程度较小，以致处理比较均匀，这可能就是液氨处理能使纱线或织物机械性能获得较大改善和更适合于进行树脂整理的原因。
5. 其他的化学作用从化学的观点可以将纤维素看作是多元醇，它能进行一系列醇所能进行的化学反应。
因此就可利用这一特性进行棉织物的化学整理、染色或化学变性。
如利用纤维素和硝酸反应的性质，可制成再生纤维（火药棉）；利用纤维素和醛反应的性质，可对纤维进行防皱整理等。