常用纺织纤维性能

纺织品染整工艺学教案服装与纺织工程系

勇金华

常用纺织纤维的结构和主要性能

教学目标：

知识目标：1、理解并掌握棉纤维的生长、制取及形态结构特点。

2、棉纤维的制取及初加工。

3、麻纤维的生长、制取及形态结构特点。

能力目标：培养学生提出问题、解决问题的能力。

情感目标：培养学生坚持不懈的学习态度。

教学重点：棉、麻的结构特点

教学难点：结构特点

教学方法：讲授法

教学过程：

一、组织教学

二、复习导入

上一学期，大家已经学习了纺织材料学，已经对纺织纤维的生长、结构特点有了一个初步的了解，这学期我们进一步学习纺织品染整加工。首先进一步学习一下各种常用的纤维材料的生长及结构特点、性能特点。

三、新授

常用纤维：

天然纤维：棉、麻（纤维素纤维）、丝、毛（蛋白质纤维）

化学纤维：粘胶（再生纤维）涤纶、锦纶、（合成纤维）

（一）棉纤维的生长、制取及形态结构特点

1、棉纤维：由胚珠的表皮细胞经过伸长和加厚而形成

单细胞纤维。上端尖而封闭，下端粗而敞口，整根

纤维为细长的扁平带状（ribbon like shaped），

纵向有螺旋形天然扭曲（convolution），横截面

呈腰圆形（kidney shaped）。

（1）长度：23~45 mm；细度：0.15~0.2tex ；扭曲数：60~120个/cm.

（2）单细胞纤维的化学成分：纤维素94% wt.,蜡状物0.6%wt.,灰分1.2%wt.,果胶物0.9%,含氮物等。

（3）结构与性质：

*初生胞壁（primary wall）---层厚0.1~0.2 µm，决定棉纤维表面性质。外层由果胶物质和蜡状物组成（角皮层），内二层是纤维素网状结构，横缠竖绕。拒水性，影响染整，前处理的去除对象。

*次生胞壁（second wall） ---层厚约4µm ，占90%wt.，共生杂质少，决定棉纤维性质。层中很多同心日轮，同心轮按走向 S、Z、S分三层，纤维走向与轴向夹角20~30度，走向变化，内层直。

*胞腔（medulla，lumen) ---中空，占横截面1/10，含蛋白质和色素，决定棉纤维颜色。染料和化学处理剂通道。

空腔的大小及纤维细胞壁的厚薄视棉花的品种及成熟度(maturity)而定。

2、棉纤维的制取及初加工：

籽棉→轧制（轧棉—皮辊轧棉、锯齿轧棉）→（皮棉）原棉。

含糖棉（糖污棉）的处理。

（二）、麻纤维的生长、制取及形态结构特点

1、麻纤维：韧皮纤维 (bast fiber，stem fiber, phloem fiber)、叶纤维(leaf fiber)、果壳纤维(nut husk fiber)的总称。

韧皮植物茎结构：青皮、韧皮部、木质部、髓腔。

♦苎麻 (ramie)：中国草

苎麻麻茎→剥皮（扯剥、砍剥）→麻皮→刮青→原麻→脱胶→精干麻（degummed ramie)。（单纤维纺纱）

♦亚麻(flax)：

亚麻麻茎（原茎）→浸渍(retting)→干茎→碎茎、打麻（breaking and scutching)→打成麻。（工艺（束）纤维纺纱）

♦黄洋麻(jute, kenaf)：

黄麻、洋麻麻茎→沤麻（清洗retting ）→熟麻。（束纤维纺纱）

2、麻纤维形态结构特点

苎麻、亚麻、黄麻等韧皮纤维：厚壁、端闭、狭腔单细胞。

长短、外形、成分各异。纤维素含量不高（伴生物含量高）。

特点：

纵向：竖纹和横节，端头多样：锤头、分支形（苎麻），细尖（亚麻）、钝角形（黄麻、大麻）。

横截面：腰圆形、椭圆形或多角形。

长径：苎麻—20~250mm(长),30-40µm(径)；

亚麻—17~25mm(长),12-17 µm(径)；

洋麻— 2~6mm (长),14~33 µm(径)

黄麻—2~4mm (长), 15~18 µm(径) 。

（三）粘胶纤维形态结构特点

粘胶（Rayon,viscose)纤维经典的生产方法：

取之于木材等的天然纤维素→碱纤维素→老化→纤维素磺酸酯→溶于氢氧化钠→纺丝液→喷丝头→凝固浴→纤维素（纤维状）。

★特点：

*人造纤维，形态与纺丝成形方法有关。常规粘胶纤维纵向为平直的圆柱体。

*横截面：不规则的锯齿形，有皮芯(sheath-core)结构，皮层较芯层结构，结晶度、取向度高。

*纤维较纯净，在纺丝生产中已除杂。

小结：主要讲了棉、麻、粘胶的生长及结构特点。

作业：比较一下棉、麻在结构上的异同点。

板书设计：常用纺织纤维的生长及结构

（一）棉纤维的生长、制取及形态结构特点

（二）、麻纤维的生长、制取及形态结构特点

（三）粘胶纤维形态结构特点

（四）小结

（五）作业

课后记：上一学期，大家已经学习了纺织材料学，已经对纺织纤维的生长、结构特点有了一个初步的了解，

在此基础之上，进一步讲解生长及结构特点，同学们接受起来较为容易。无迟到、旷课的现象。

参考资料：染整概论张洵栓中国纺织出版社

纤维素纤维的化学结构

教学目标：

知识目标：1、理解并掌握纤维素纤维的化学结构。

2、了解纤维素纤维的超分子结构。

3、了解纤维素纤维超分子结构与性能之间的关系。

能力目标：培养独立思考问题的能力。

情感目标：培养学生养成正确的学习态度。

教学重点：化学结构提点

教学难点：与酸、碱的反应

教学方法：讲授法

教学过程：

一、组织教学

二、复习导入

上一次课我们学习了常用纤维（棉、麻、粘胶）的生长、制取及形态结构特点，对这几种纤维有了一个更加深入的了解。在此基础上，我们进一步学习其化学结构。

三、新授

（一）纤维素纤维基本结构：

来源不同，形态结构不同，但其化学分子的单元结构和链接方式都一样——由β-D-葡萄糖残基（剩基）（glucose residue）彼此以1，4苷键联结而成。

*纤维素分子化学式：(C6H10O5)n

式中n：聚合度dp（degree of polymerization)

不同种纤维，葡萄糖剩基单元数不同，即平均分子链长不同。

n：10000~15000(棉、麻)；n：250~500（粘胶）； n：500-600（富强纤维）； n：450-550（Modal纤维）； n：500~550（Tencel纤维）