羊毛特性

纺织纤维特性

说到纺织纤维，我们先了解一下两个概念：

纤维：从生产角度看，凡是直径在数微米到数十微米或略粗些，长度比直径大许多倍（上千倍甚至更多）的物体。

纺织纤维：纤维中长度达到数十毫米以上，具有一定的强度，一定可挠曲性和相互纠缠的抱合性和其它的服用性能，而可以生产纺织制品的。

我们常用的纺织纤维有：天然纤维、化学纤维、人造纤维。

第一节羊毛

羊毛是纺织工业的重要原料，特具有许多优良特性，如弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和。这些性能使毛织物具有各种独特风格。用羊毛可以织制各种高级衣用织物，如薄花呢等；有手感滑糯、丰厚有身骨、弹性好、呢面洁净、光泽自然的春秋织物，如中厚花呢等；有质地丰厚、手感丰满、保暖性强的冬季织物，如格类大衣呢等。羊毛也可以织制工业用呢绒、呢毡、毛毯、衬垫材料等。此外，用羊毛织制的各种装饰品如壁毯、地毯，名贵华丽。

一、羊毛的分子结构

（一）、蛋白质纤维的组成

所有蛋白质纤维都能被酸或碱溶液水解，水解后的最终产物为ɑ-氨基酸。下表为各种蛋白质纤维的蛋

表中数字是100克干燥蛋白类物质水解后测得的各种氨基酸的干重克数，因此，他们的总和是大于100的。蛋白质纤维的蛋白类物质中，各种ɑ-氨基酸含量的比例差别是很大的。同一种蛋白质纤维，不同品种是成分差别也很大，甚至同一只羊身上的纤维由于饲料的变化，各个时期也有差异。毛尖和

毛干部分，由于日晒雨淋、气候作用等所引起的物理化学变化不同，也会引起组成成分的差异。因此在我们日常生产当中，看是同一原料的品种，虽然工艺条件一致，但生产中仍会有差异。

（二）羊毛纤维的分子结构

羊毛纤维的大分子是由许多ɑ-氨基酸用酰胺键（又称肽键）联结构成的多缩氨酸链为主链。在组成羊毛的20多种ɑ-氨基酸中，以二氨基酸——精氨酸、松氨酸，二羚基酸——谷氨酸、天门冬氨酸和硫氨基酸——胱氨酸等的含量最高，因此在羊毛角蛋白大分子主链间能形成盐式键、二硫交联和氢键等空间横向联键。

蛋白质纤维的大分子链的单分子空间结构形式通常有两大类：一类是直线型曲折链，另一类是螺旋连，其中最普通的是ɑ-氨基酸，羊毛的大分子间，依靠分子引力、盐式键、二硫键和氢键等相结合，呈较稳定的空间螺旋状态，称为ɑ-角蛋白。在一定条件下，受到张力作用，大分子链伸展转变为角蛋白，张力撤去后，在一定条件下，他又恢复到原来的弯曲状态---ɑ-角蛋白，有时甚至会出现过缩。

二、羊毛的形态结构及其类型

（一）、羊毛的形态结构

纺织用的毛类纤维，最大量的是绵羊毛，统称羊毛。

毛纤维覆盖于绵羊皮肤的表面，并非均匀分布，而是呈簇状密集在一起。在每一小簇中，有一根直径较粗、毛囊较深的导向毛，其他较细毛纤维围绕着导向毛生长，形成毛丛。同支毛中的导向毛较细，与周围毛细度、长度差异较小；异支毛中的导向毛与他周围的毛长短、粗细差异较大。所以说，毛丛的形态和质量，是羊毛品质好坏的重要标志。

毛丛中纤维形态相同，长度、细度相近，生长密度大，又有较多的脂汗使纤维相互粘连，形成上下基本一致的形状，从外部看呈平顶状的，称平顶毛丛。具有这种毛从的羊毛品质最好，同质细羊毛多属这一类型。毛从中纤维粗细混杂、长短不一，短而细的毛靠近毛丛底部，粗长纤维突出在毛丛外面并扭结成辫，形成底部大、上部小的圆锥形，呈这种辫状的羊毛品质较差。

羊毛是由许多细胞聚集构成。他可分为三个组成部分：包覆在毛干外部的鳞片层；组成羊毛实体主要部分的皮质层；在毛干中心不透明毛髓组成的髓质层。髓质层只存在于较粗的纤维中，细毛无髓质层。

鳞片层由角质化了的扁平状角蛋白细胞组成。各种羊毛的鳞片大小基本上相同，平均宽度28微米，高度36微米，厚度0.5—1.0微米。鳞片在羊毛上覆盖的密度因羊的品种和羊毛的粗细而又较大差异。细羊毛上鳞片排列的密度比粗羊毛大，鳞片可见高度小。有观察实测，细羊毛1毫米长度中约有鳞片100层左右。鳞片可见高度约为8—10微米；粗羊毛1毫米长度中约有鳞片50层，鳞片可见高度大。

鳞片在羊毛表面上覆盖的形态，基本有三种：环状覆盖、瓦状覆盖和龟裂状覆盖。

鳞片层的主要作用，是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质变化。鳞片排列的疏密和附着程度，对羊毛的光泽和表面性质有很大的影响。粗羊毛上鳞片较稀，易紧贴于毛干上，使纤维表面光滑，光泽强，如林肯毛。美利奴细羊毛，纤维细，鳞片紧密，反光小，光泽柔和近似银光。此外，鳞片层的存在，是羊毛具有毡化的特性。

皮质层在鳞片层的里面，是羊毛的主要组成部分，也是决定羊毛物理化学性质的基本物质。

髓质层是由结构松散和从满空气的角蛋白细胞组成，细胞间相互联系较差。在显微镜下观察，髓质层呈暗黑色。含髓质层多的羊毛，脆而易断，不易染色。

（二）毛纤维分类

1、按纤维组织结构分类：细绒毛、粗绒毛、粗毛、发毛、两型毛、死毛

细绒毛：直径在30微米以下，无髓质层，鳞片多呈环状，油汗多，卷曲多，光泽柔和。异质毛中底部的绒毛，也称为细绒毛。

粗绒毛：直径在30—52.5微米。

粗毛：直径在52.5---75微米，有髓质层，卷曲少，纤维粗直，抗弯刚度大，光泽强。

发毛：直径大于75微米，纤维粗长，无卷曲，在一个毛丛中经常突出于毛丛顶端，行程毛辫。

两型毛：一个纤维上同时兼有绒毛和粗毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维粗细差异较大，我

国没有改良好的羊毛多属这种类型。

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。

近年来工业上规定：凡毛直径在52.5微米以上的为粗毛，毛纤维有髓腔。当在500倍显微镜投影仪下观察，髓腔长达25毫米以上、宽为纤维直径的1/3以上为腔毛。粗毛和腔毛统称为粗腔毛。

2、按取毛后原毛的形状分：有被毛、散毛、抓毛

丛绵羊身上剪下的毛，粘连成一个完整的毛被叫被毛；剪下的毛不成整个片状的，叫散毛；如果在绵羊脱毛季节，用铁梳子把毛梳下来，这种毛叫抓毛。抓毛中含有不同类型的毛纤维，加工时需要分开。

3、按纤维类型分：有同质毛和异质毛

4、按剪毛季节分：

春毛：春天剪取的毛叫春毛；毛长，底绒多，毛质细，油汗多，品质较好。

秋毛：秋天剪取的毛叫秋毛；毛短，无底绒，光泽较好。

伏毛：有的地方夏天还剪一次毛，叫伏毛；毛短，品质差。

三、绵羊毛质量分布情况

羊毛的质量，随绵羊品种、养羊地区的气候及饲养条件不同而有差异。即使在同一只羊身上，不同的部位，质量也不同。同质毛被各部位的羊毛品质的分布是比较有规律的，异质毛被的羊毛品质的变化较为复杂，总的趋势是，从绵羊的头部到尾部，羊毛品质逐渐变粗。

绵羊各部位毛的质量分布情况，以肩部及体侧毛最好，较细而长，生长密度大。背部毛略粗。颈部和腹部毛比体侧毛较粗，经常被杂草污染。臀部毛较粗，有草刺及粘结。头部和四肢上的毛统称为边坎毛，一般在剪毛后去掉。

四、羊毛的品质特征

（一）、化学性质

在羊毛分子结构中含有大量的碱性侧基和酸性侧基，因此毛纤维具有即呈酸性又呈碱性的两性性质。

1、酸的作用：酸的作用主要使角蛋白分子的盐式键断开，并与游离氨基相结合。此外，可使稳定性较弱的缩氨酸链水解和断裂，导致俊基和氨基的增加。这些变化的大小，依酸的类型，浓度高低、温度高低和处理时间长短而不同。例如：80%硫酸溶液，短时间常温下处理，羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。

2、碱的作用：碱对羊毛的作用比酸剧烈。碱的作用使盐式键断开，多缩氨酸键减短，胱氨酸发生水解。随着碱的浓度增加，温度升高，处理时间延长，羊毛受到严重损伤和明显的损坏。

碱使羊毛变黄，含硫量降低以及部分溶解，羊毛在PH值＞10的碱溶液中，不能超过50℃.在温度100℃时，即使PH值在8—9，羊毛也会受到损伤。在5%的氢氧化钠溶液中煮沸10分钟，羊毛全部溶解。

不同类型的羊毛对碱的敏感程度不一样，经碱作用后，有髓毛的强力损伤比无髓毛大。

3、氧化剂作用：氧化剂主要用于羊毛的漂白，作用结果也导致胱氨酸分解，羊毛性质发生变化。氧化法和氯化法是当前工业上广泛使用的羊毛纺织品防缩处理法，通过氧化使羊毛表面鳞片变性而达到防缩的目的。

4、还原作用：还原剂对胱氨酸的破坏作用较大，特别是在碱性介质中尤为激烈。

（二）、细度

毛纤维截面近似圆形，一直用直径大小来表示它的粗细，称之为细度，单位为微米。细度是确定羊毛品质和使用价值的重要指标。

1、细度的表示方法：有品质支数、平均直径、公制支数

（1）、品质指数：是毛纺织生产活动中长期沿用下来的一个指标。一定的品质支数反映羊毛细度在某一直径范围内。

羊毛品质支数和平均直径的关系