第二章 天然纤维素纤维..
第二章纤维素
四氧化二氮/二甲基甲酰胺体系
N2O4与纤维素反应生成亚硝酸酯中间衍生物，溶于DMF中。 优点: 成本低、易控制纺丝条件等， 缺点：N2O4是危险品，毒性大，且回收费用高，生成副产物， 有分解爆炸的危险。
氯化锂/二甲基乙酰胺体系 直接溶解不形成任何中间衍生物。 LiCl价格昂贵、回收困难，近年来主要局限实验室研究。
（1）传统溶解方法 黏胶法： 生产粘胶纤维或赛珞玢的主要方法
由于使用和释放大量有害物质CS2 ，且难以回收，因而不少发达国家已停止使用
铜氨法:
铜氨溶液：氢氧化铜溶于氨水生成深蓝色Cu(NH3)4(OH)2络合物， 铜氨、铜乙二胺等配位化合物能够与纤维素形成配位离子，使其溶解
缺点：铜氨溶剂对氧不稳定
溶解机理：断裂纤维素分子间的氢键
优点：选择的溶剂毒性低，对环境影响小；生产工序简单；
原材料消耗低；产品性能优异。
缺点：溶解条件比较严格。
直接溶解法和间接溶解法。
（2）新型溶剂体系 离子液体体系 离子液体（低温熔融盐）：由有机阳离子和无机阴离子构成 的离子化合物，在室温或室温附近温度下呈液体状态。 一种新型溶剂 优点：优良的溶解性、强极性、不挥发、不氧化、对水和空 气稳定、黏度低、易回收循环使用、水作凝固剂。
MC EC HEC HPC CMC CEC EHEC HEMC HECMC HPCMC
取 代 基 种 类
混 合 醚
羟乙基甲基纤维素 羟乙基羧甲基纤维素 羟丙基羧甲基纤维素
离子型 电 离 性 溶 解 性 非离子型 混合型 水溶型 非水溶型
醚化反应
OH
3. 接枝共聚
自由基引发接枝，如四价铈引发、五价钒、高锰酸钾、过硫酸盐、Fentons
1. 酯化反应 纤维素无机酸酯：羟基与硝酸、硫酸、二硫化碳、磷酸等酯
天然纤维素纤维1..
7
2.生长阶段
棉纤维从棉籽表皮上细胞突起成长。每 根棉纤维就是一个细胞. 生长三阶段： 延长生长 生长期：第15～25天 形态： 薄壁 圆形小管 内部充满原生质 胞壁增厚 加厚期：第30～50天 形态： 成熟收缩 胞壁增厚 脱水收缩 胞腔缩小 纵向扭曲 原生质转变为纤维素 圆形变成腰子形
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天然彩色棉的特点与应用
天然纤维素纤维
一些概念:
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。
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一、棉纤维的组成和形态结构 （一）生长 1.分类 生长环境——棉纤维的形态结构多样 品种: • 陆地棉（细绒棉）：主要栽培种，我国95%为 陆地棉。长23~33mm，宽18~20μm，细度 0.15~0.2tex。 • 海岛棉：又称长绒棉。品质最好，为世界次要 栽培品种，长30~60mm，宽14~17μm，细度 0.12~0.14tex.
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在棉纤维横截面上，次生胞壁在各部位主要表现为 堆砌密度差异。如下图所示
A区最密，B区比C区密。
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（三）棉纤维组成 纤维素外，大约还含有6～10%天然杂质：
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(四）棉纤维的微观结构 大分子结构，超分子结构和形态结构，前两者合称为 微观结构。 1、棉纤维的大分子结构
成熟棉纤维绝大部分由纤维素(天然高分子化合物)组成。 其分子式为 (C6H10O5)n，结构式如图1所•亚洲棉：粗短，又称粗绒棉。作为种子源保留。 •非洲棉：也是粗绒棉，长16~25mm，宽20~25 微米，细度0.25~0.4tex。长、短、粗、细相差 很大。 •一般来说, 长度越长，细度越细，品质越好。
第2章 纤维素
第二章纤维素Cellulose•纤维素的来源与分类•纤维素的分子结构、聚集态结构、结晶结构与液晶结构•纤维素的溶解与再生•功能纤维素的制备与应用（薄膜化、微粉化、球状化）•纤维素衍生物•纤维素共混改性材料•纤维素复合材料•新型纤维素—细菌纤维素•木质纤维素的生物质能利用（乙醇、生物柴油、氢）纤维素的来源与分类1.植物纤维素•自然界中存在量最大的一类有机物。
广泛存在于植物（树干、棉花、麻类植物、竹秆、草秆、甘蔗渣）中。
木材中纤维素的含量为40~50%，棉花几乎是纯的纤维素。
•植物细胞壁的主要成分，对植物体起支持和保护作用。
•工业中应用最多的纤维素。
•地球上每年经光合作用生产的植物为5000亿吨，可利用的植物资源约为2000亿吨。
资源丰富、价格低廉具有生物降解性和可再生性，是理想的绿色环保材料。
2.某些海洋生物的外膜中也含有动物纤维素海洋中生长的若干绿藻，某些海洋低等动物体。
3.某些细菌具有合成纤维素的能力细菌纤维素具有很多优异的特性，21世纪理想的生物材料。
4. 由化学方法人工合成酶催化，葡萄糖衍生物的开环聚合•纤维素的来源和种类不同，其分子量相差很大。
•纤维素的分子量和分子量分布明显影响材料的力学性能（强度、模量、耐屈挠度等）、纤维素溶液性质（溶解度、黏度、流变性等）以及材料的降解、老化及各种化学反应。
原料分子量Mw( 104)聚合度DP天然纤维素棉短绒化学品木浆细菌纤维素人造丝玻璃纸商业纤维素硝酸酯60~1508~508~3430~1205.7~7.34.5~5.71.6~87.52.8~5.83500~10000500~3000500~21002000~8000350~450280~350100~3500175~360M w和DP值纤维素的结构葡萄糖简介•分子式为CH12O6，是具有正碳链、含有5个羟基和1个6醛基的己醛糖。
•广泛存在于自然界中，如葡萄、蜂蜜、水果及植物的种子、根、茎、叶、花中，及动物体内。
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案第一章纤维的分类及发展2、棉，麻，丝，毛纤维的主要特性是什么？试述理由及应该进行的评价。
棉纤维的主要特性：细长柔软，吸湿性好（多层状带中腔结构，有天然扭转），耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂以及隔热耐热（带有果胶和蜡质，分布于表皮初生层）；弹性和弹性恢复性较差，不耐强无机酸，易发霉，易燃。
麻纤维的主要特性：麻纤维比棉纤维粗硬，吸湿性好，强度高，变形能力好，纤维以挺爽为特征，麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。
（结构成分和棉相似单细胞物质。
）丝纤维的特性：具有高强伸度，纤维细而柔软，平滑有弹性，吸湿性好，织物有光泽，有独特“丝鸣”感，不耐酸碱（主要成分为蛋白质）毛纤维的特性：高弹性（有天然卷曲），吸湿性好，易染色，不易沾污，耐酸不耐碱（角蛋白分子侧基多样性），有毡化性（表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性）。
3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别，其在结构和性能上有何异同？在命名上如何区分？答：一、命名再生纤维：“原料名称+浆+纤维” 或“ 原料名称+黏胶”。
天然纤维：直接根据纤维来源命名，丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维：以化学组成为主，并形成学名及缩写代码，商用名为辅，形成商品名或俗称名。
二、区别再生纤维：已天然高聚物为原材料制成浆液，其化学组成基本不变并高纯净化后的纤维。
天然纤维：天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。
其中植物纤维主要组成物质为纤维素，并含有少量木质素、半纤维素等。
动物纤维主要组成物质为蛋白质，但蛋白质的化学组成由较大差异。
矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品为原料制成单体，经化学合成为高聚物，纺制的纤维7、试述高性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
高性能纤维（HPF）主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
功能纤维是满足某种特殊要求和用途的纤维，即纤维具有某特定的物理和化学性质。
第二章 再生纤维素纤维
（单位：%）
阔 叶 木 云南松 11.60 0.34 —— 3.39 14.43 3.95 —— —— 27.94 10.41 46.54
——
抽 出 物
成分 水 分 灰 分 冷水 热水
1% NaOH
马尾松 8.17 0.50 2.50 2.80 14.67 3.06 —— —— 27.79 11.40 58.79
聚合度越低纤维素越易溶解，显然，α－纤维素的 聚合度高于半纤维素的聚合度。 α－纤维素的聚合度一般在200以上， β－纤维素为140～200, γ－纤维素则为 10～140。 浆粕的α－纤维素含量越高越好。
3、纤维素的物理性质 纤维素是白色、无味、无臭的物质。
密度为1.50～1.56g/cm3, 比热容为 0.32～0.33,
波里诺西克纤维（polynosic） 高强高模纤维 高卷曲、高弹性纤维
普通强力纤维
超强力纤维
改性及特种纤维：接枝纤维、阻燃纤维、中空纤维
粘胶纤维虽然湿强低,织物易变形褶皱,但其它具有吸湿性好、 透气性强、染色性好、穿着舒适、易于纺织加工、可以生物降 解等优良性能。
这恰好可以弥补合成纤维的不足。因此,粘胶纤维与合成纤维
从60年代中期起,粘胶纤维的发展趋于平缓,到1968年产量开始
落后于合成纤维； 目前世界粘胶纤维的产量约300万吨,约占化学纤维总产量的 10% ； 在粘胶纤维中,短纤维的产量约占三分之二, 其余三分之一是
粘胶长丝和强力纤维
我国自解放后,粘胶纤维的生产才刚刚起步,随后得到迅速发 展,先后建成了近50家中小型粘胶纤维厂,遍及全国20多个省、 市、自治区； 到2003年粘胶纤维总产量达到70多万吨,产量位居世界第一。
1893年由此发展成为一种最早制备化学纤维的方法；
纺织材料学课件第二章_植物纤维(棉)
（3） 截面结构 棉纤维的截面由外至内主要由表皮层、初生
层、次生层和中腔四个部分组成。
棉纤维结构示意图
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表皮层：影响表面性质
（1）棉蜡、果胶和脂肪组成。
（2）具有防水和润滑作用，使棉 纤维具有良好的适宜于纺纱的表 面性能，但棉腊会影响染整加工， 应在染整加工前将其去除。
初生层：约束和保护作用
（3）转曲期：棉纤维干涸后，胞壁产生扭转， 形成不规则的螺旋形，称为天然转曲。
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“天然转曲”的成因：纤维素以螺旋状原纤形 态一层一层沉积，螺旋方向有左也有右，在纤维 的长度方向反复改变，当纤维干涸后，胞壁产生 扭转，形成“天然转曲”。
天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利 于纺纱工艺的进行和成纱质量的提高。
称。（有时亦做为棉植物、棉植物开的花的名称） 剥桃棉——从非自然开裂的棉铃中剥取的棉花。
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（一）棉纤维的分类
1.按品种分类
（1） 细绒棉（陆地棉）：原产于美洲大陆。种植量占98% 以上，产量高。长度：23-32mm；细度：0.14-0.22tex；强 度：2.94-4.4cN/根。(1N=100cN) 纺厂主要原料 （2） 长绒棉（海岛棉）：原产于美洲西印度群岛，又细又 长又结实的棉花，我国新疆盛产长绒棉。长度：33-75mm； 细度：0.09-0.14tex；强度：3.9-4.9cN/根。高档棉产品原料。 （3）粗绒棉（亚洲棉）：原产于印度，纤维粗短只能纺粗 特纱，产量低，纺织价值低，已趋淘汰。长度：15-24mm； 细度：0.25-0.4tex；强度：4.4-6.9cN/根。 （4）草棉（非洲棉）：纤维粗短，停止种植。
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（4）氧化剂的作用：氧化剂会使纤维素发生降解 破坏，特别在碱性条件下更严重。（需注意氧化性 漂白的条件） （5）微生物的作用：不耐霉菌，霉变后强力下降。 （6）染色性：染色性好，可用多种染料进行染色。
染整概论复习资料
染整概论复习资料前言染整：对纺织材料（纤维、纱线和织物）进行化学处理的过程，通常也称为印染。
染整与纺纱、织造或针织生产一起，构成了纺织品生产的全过程。
染整加工包括前处理、染色、印花和后整理。
纺织品的染整加工是借助各种机械设备，通过化学的或物理化学的方法，对纺织品进行处理的过程，主要内容包括前处理、染色、印花和整理。
通过染整加工，可以改善纺织品的外观和服用性能，或赋予纺织品特殊功能，提高纺织品的附加值，满足对纺织品性能的不同要求。
前处理（预处理，又称煮练和漂白）：采用化学方法去除织物上的各种杂质，改善织物的服用性能，为染色、印花和整理等后续加工提供合格的半成品。
使后续的印染整理工序顺利进行，达到预期的加工效果；染色：染料与纤维发生物理的或化学的结合，使纺织品获得鲜艳、均匀和坚牢的色泽；印花：用染料或颜料在纺织品上获得各种图案；整理：根据纤维的特性，通过化学或物理化学的作用，改进纺织品的外观和形态稳定性，提高纺织品的服用性能或赋予纺织品阻燃、拒水拒油、抗静电等特殊功能。
第一章为绪论一、中国古代印染工艺的发展在古代中国，劳动人民长期使用矿物和植物给纺织品染色。
在长期的生产实践中，他们掌握了各种染料的提取和染色，生产出了彩色纺织品。
中国古代印染工艺的发展过程，大致可分三个转变：古代染色的染料，从天然矿物到植物染料的转变（缘于获取难易程度和染色牢度）；从染色原色到色度的变化；从在织物上画花、缀花、绣花、提花到手工印花的转变（缬与凸版印花技术为代表）。
至1834年法国的佩罗印花机发明以前，我国一直拥有世界上最发达的手工印染技术。
中国古代经典印花工艺——“三瓣”夹瓣：夹瓣是一种中空双面防染印花工艺。
它用木板雕刻出两个相同图案的镂空花盘，然后将亚麻和丝绸对折，夹在两个花盘之间，用绳子绑紧，并在花盘的缝隙中注入染料。
干燥后，取下花盘，在织物上打印对称的颜色图案。
用这种方法生产的印花布被称为“jiaval”。
缬草染色法最适用于棉和大麻纤维。
第二章知识点总结
第二章名词解释1.结晶度：聚合物中结晶相在全部高聚物物料所占的百分比(重量比或体积比) 。
对于纤维素物料来讲，就是指纤维素构成的结晶区所占纤维素整体的百分数，它反映了纤维素聚集时形成结晶的程度。
2.纤维素的可及度：反应试剂到达纤维素羟基的难易程度。
3.纤维素的反应性：纤维素大分子葡萄糖基环上伯、仲羟基的反应能力。
4.取代度：纤维素分子链上平均每个失水葡萄糖单元上被反应试剂取代的羟基数目。
由于纤维素分子链中每个失水葡萄糖单元上有3个羟基，取代度最大值为3同质多晶体：对某些晶体来讲，它们具有相同的化学结构，但单元晶胞不同，称之同质多晶体，例如五种结晶变体。
简答题1.为什么纤维素大分子易于形成结晶性结构？重复单元简单、均一；分子表面平整，易于长向伸展；结构单元具有反应性强的侧基，有利于形成分子内和分子间氢键2.五种纤维素如何得到？纤维素Ⅰ，天然存在的纤维素，如细菌纤维素、海藻和高等植物细胞壁中的纤维素；纤维素Ⅱ，纤维素Ⅰ经由溶液中再生或丝光化过程得到的晶体变体，不可逆的过程纤维素Ⅲ，纤维素Ⅰ或Ⅱ用液氨或胺（甲胺、乙胺、乙二胺）处理，再将其蒸发掉而得到的变体；可逆纤维素Ⅳ，纤维素ⅠⅡⅢ经由不同方法制得纤维素Ⅹ，由纤维素Ⅰ或Ⅱ在38.0%~40.3%浓盐酸中20℃处理2~4.5小时，用水将其再生得到。
3.纤维素II 的结晶结构及其特点？反向平行链，中心链上的向下的分子链中的-CH2O具有tg构象，四个角链的向上分子链中的-CH2OH具有gt构象，存在分子内和分子间氢键，堆砌较稳定，热力学上比纤维素Ⅰ稳定。
4.氢键的形成条件必须要有H，还要有电负性很强的原子，且有孤对电子，H原子和电负性很强的原子之间的距离在到一定程度才能形成氢键0.28-0.3nm，氢键具有方向性和饱和性5.结晶区氢键和无定形区氢键的区别结晶区：所有羟基均形成氢键，因此结晶区分子间的结合力强，即氢键结合力强，水分子不易进入，形成永久结合点。
东华大学2010纺织材料学_真题名词解释_答案
20101.分子的内旋转与分子构象：分子的内旋转：大分子链中的单键在能绕着它相邻的键按一定键角旋转。
分子构象：分子链由于围绕单键内旋转而产生的原子在空间的不同排列形式。
（？）2.相对湿度和预调湿：相对湿度：指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
预调湿：对纤维材料进行（45±2）℃的预烘，此烘干过程称为预调湿。
3.差微摩擦效应与毡缩性：差微摩擦效应：羊毛纤维特有的现象即顺鳞片摩擦的摩擦系数小于逆鳞片摩擦系数，△μ=μ逆-μ顺＞0，用δ表示：δ=2x（μ逆-μ顺）/（μ逆+μ顺）= △μ/。
毡缩性：羊毛纤维在湿热或化学试剂作用下，经机械外力反复作用，纤维集合体逐渐收缩紧密并相互穿插纠缠，交编毡化的特性。
4.浸润的滞后性与平衡态浸润：浸润滞后性：指固体表面第一次浸润和第二次浸润间存在的差异，且第一次浸润角恒大于第二次浸润角。
平衡态浸润：纤维的浸润是指纤维与液体发生接触时的相互作用过程，这一过程中达到平衡不变的液体形状的浸润，称为平衡态浸润。
5.复合纺：利用两种或两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成一根纱线。
6.织物结构相和织物组织：织物结构相：织物中经纬纱线相互交织呈屈曲状态的构相，一般由经纱屈曲波高与纬纱屈曲波高的比值来决定。
织物组织：机织物中经纬纱线相互交织的规律和形式。
7.织物的耐热性及热稳定性：在热作用下，织物形态稳定，无过大的变形或软化，强度和模量无明显下降，化学性能稳定，无明显分解和挥发；在低温环境下不脆化，不龟裂损伤，柔软可用。
附：纺织材料学------纺织基础知识第一章绪论第二章天然纤维素纤维第三章天然蛋白质纤维第四章化学纤维第五章纺织材料的吸湿性第六章纤维材料的机械性质第七章纤维材料的光学、电学性质第八章纱线结构与性能第九章织物的基本结构参数、基本性质第一章绪论1.1 特点 1.2 研究内容1.3纺织纤维的分类（普通纤维）1.4 纱线的分类 1.5 织物分类 1.6 纺织材料的发展内容提要：本课程的地位、性质、特点、基本内容，纺织材料的概念及简要分类。
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。
第二章 天然纤维素纤维ppt课件
丝光：棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理 后，纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使 纤维呈现丝一般的光泽。如果膨化的同时再给予拉伸， 则在一定程度上可改变纤维内部结构，从而可提高纤维 强力。
五、 棉纤维的分类
1.按品种分：细绒棉（陆地棉）/长绒棉（海岛棉）/粗绒棉 （亚洲棉）/草棉（非洲棉）； 2.按棉花色泽分:白棉、黄棉和灰棉。 3.按初加工方法分:锯齿棉和皮辊棉。
2.线密度(细度)
（1）我国棉纤维的线密度检验现采用中段称重法和气流 测定法。
由于气流测定法快速、简便、代表性强，故已广泛 应用于国产细绒棉。长绒棉和部分外棉则尚用中段称 重法。
(2) 影响棉纤维线密度的因素
棉纤维的线密度主要取决于棉花品种、生长条件等。 一般长绒棉较细，为1.11~1.43dtex（9000—7000公 支），细绒棉较粗，约1.43—2.22dtex（7000—4500 公支）。
轧花： 原棉（皮棉）： 衣分率：
锯齿棉 对纤维作用 外观形态 主体长度及整齐度 除杂设备 轧工疵点 适宜加工 产量 剧烈，纤维损伤较大 松散
皮辊棉 缓和，纤维损伤小 薄片状
主体长度短，整齐度较高 长，低、短绒没法去除 有排杂、排僵设备 多，如棉结、索丝等 细绒棉 高 无排杂设备 少，有黄根 长绒棉 低
(3)棉纤维的线密度（细度）与纺纱工艺及成纱质 量关系
在成熟正常的情况下，棉纤维的线密度小，有利于 成纱强力和条干均匀度，可纺线密度低的纱。
3.吸湿性
（1）我国原棉的回潮率一般在8%—13% （2）我国规定原棉的标准含水率为10% （3）回潮率与纺纱工艺的关系
原棉含水的多少会影响重量、用棉量的计算及以后 的纺纱工艺。回潮率太高的原棉不易开松除杂，影响 开清棉工序的顺利进行，还容易扭结成“萝卜丝”。 回潮率太低则会产生静电现象，造成绕罗拉、绕皮辊、 纱条中纤维紊乱、纱的条干不均匀等
第二讲天然纤维素纤维
(2)皮辊棉：采用皮辊轧棉机加工得到的皮 棉称皮辊棉。皮辊棉含杂、含短绒多，纤 维长度整齐度差，产量低。但纤维长度损 伤小，轧工疵点少。皮辊轧棉适宜于长绒 棉、低级棉等。
根据原棉色泽分3类：白棉---正常成熟，正 常吐絮的棉花，棉纺厂使用的绝大部分为 白棉；黄棉---棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤 后枯死，铃壳上的色素染到纤维上，使原 棉颜色发黄；灰棉---棉花在生长发育过程中 或吐絮后，由于雨水多，温度低，使纤维 成熟受到影响，原棉颜色呈现灰白。
六是不良商人以染色棉花冒充彩色棉花，
把白棉染成彩色棉花，替代天然彩色棉花， 扰乱了市场。
彩色棉的发展前景：随着人们对休闲、舒
适、纯天然、安全等的重视，通过对彩色 棉的进一步培育，愈来愈会受到市场青睐。
三、有机棉
有机棉：是指在农业生产中，以有机肥、 生物防治病虫害、自然耕作管理为主，不 许使用化学制品，从种子到农产品全天然 无污染生产的棉花。并以WTO/FAO颁布的 《农产品安全质量标准》为衡量尺度，棉 花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物 （包括微生物、寄生虫卵等）等有毒有害 物质含量控制在标准规定限量范围内，并 获得认证的商品棉花。
能的持久性都可与目前的七孔、九孔涤纶 絮片媲美，但在柔软度、吸湿透湿气性和 绿色环保性能等方面就具有涤纶絮片无法 比拟的优势，制造成本不超过涤纶絮片。
五、麻纤维
麻纤维是世界上最早被人类使用的纺织纤维原料， 属于纤维素纤维，因产量较少和风格独特，又被 誉为凉爽和高贵的纤维。包括一年生或多年生草 本双子叶植物的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维。
有机棉的生产方面，不仅需要栽培棉花的 光、热、水、土等必要条件，还对耕地土 壤环境、灌溉水质、空气环境等的洁净程 度有特定的要求。
世界有机棉主要集中在美国、印度、土耳 其、日本、巴西、埃及和中国等国。有机 棉的国际价格高出普通棉花的2-3倍，还供 不应求。有机棉花生产是可持续性农业的 一个重要组成部分。它对保护生态环境、 促进人类健康发展以及满足人们对绿色环 保生态服装的消费需求具有重要意义。
《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。
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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。
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2.线密度(细度)
（1）我国棉纤维的线密度检验现采用中段称重法和气流 测定法。
由于气流测定法快速、简便、代表性强，故已广泛 应用于国产细绒棉。长绒棉和部分外棉则尚用中段称 重法。
(2) 影响棉纤维线密度的因素
棉纤维的线密度主要取决于棉花品种、生长条件等。 一般长绒棉较细，为1.11~1.43dtex（9000—7000公 支），细绒棉较粗，约1.43—2.22dtex（7000—4500 公支）。
第二章 天然纤维素纤维
本章要点：
熟悉天然纤维素纤维的主要品种； 了解棉、麻纤维的生长及种类； 掌握棉、麻纤维的组成、形态结构及主要性能； 了解棉、麻纤维的初加工； 了解竹纤维的性能及开发应用；
第一节 棉纤维
第一节 棉纤维
一、棉纤维的形成
棉纤维生长的三个周期: 伸长期 / 加厚期 / 几个概念：
③天然转曲使棉纤维具有良好的抱合力，有
利于纺纱工艺过程的正常进行和成纱质量的 提高。但转曲反向次数过多的棉纤维强度较 低。
四、 棉纤维的特性
优点：棉纤维细长柔软，吸湿性好、耐强碱、耐有机溶剂、 耐漂白剂以及隔热耐热，是最大宗的天然纤维。其不仅可以 方便地进行各种染色和纺织加工，而且可进行丝光处理，或 其他改性处理，以增加纤维的光泽、可染性及抗皱性等。 缺点：弹性和弹性恢复性较差、不耐强无机酸、易发霉、易 燃。
六、棉的其他品种
1.能抗虫的棉花品种 2.能抗除草剂的棉花品种 3.彩色棉 定义：是指天然生长的非白色棉花。 是纤维细胞发育过程中色素沉积的结果，是白色棉纤维色素基 因变异的类型。 特点：回避染色加工，减少环境污染和能源消耗；色调偏深、暗；产 量低、衣分率低、非纤维素成分含量高、纤维长度偏短、强度偏低、可 纺性差等。彩色棉纤维长度一般为20~25mm，中段线密度为2.5~4.0dtex。
转曲期
天然转曲：棉铃裂开后吐絮，棉 纤维与空气接触，纤维内水份蒸发， 胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋 形，称为天然转曲 短绒：在开花第三天后从胚珠表 面细胞层所发生的纤维初生细胞， 往往不久即停止发育，最后成为附 在种籽表面的短绒
二、棉纤维的主要组成物质
棉纤维的主要组成物质是纤维素。化学结构式为(C6H10O5)n 正常成熟的棉纤维纤维素含量约为94%。此外还有少量的多缩戊糖、 蜡质、蛋白质、脂肪、水溶性物质，灰分等伴生物。 伴生物的存在对棉纤维的加工使用性能有较大的影响。
2.棉纤维的纵向形态
棉纤维具有天然转曲，它的纵面呈不规 则的而且沿长度方向不断改变转向的螺 旋形扭曲。
①成熟正常的棉纤维转曲最多；
未成熟的棉纤维呈薄壁管状物，转曲少； 过成熟的棉纤维呈棒状，转曲也少。 ②转曲数：棉纤维单位长度中扭转半周即 180度的个数称为转曲数。一般长绒棉的转 曲数多于细绒棉，细绒棉的转曲数约为39— 65个/cm。
4.化学稳定性
由于棉纤维的主要组成物质是纤维素， 所以它较耐碱而不耐酸。
4.木棉
（1）属果实纤维 ； （2）形态结构 截面为圆形或椭圆形，薄壁、大中 空结构；纵向呈薄壁圆柱形，表面有 微细凸痕，无转曲。
（3）木棉的基本性能
木棉纤维块体浮力好 强力较低，伸长能力小 吸湿性好于棉 耐酸碱性较好 上染率比棉纤维低 虽不适于单纤维纺纱，但可以混纺，尤其是作为絮填隔 热吸声材料和浮力救生材料极佳
(3)棉纤维的线密度（细度）与纺纱工艺及成纱质 量关系
在成熟正常的情况下，棉纤维的线密度小，有利于 成纱强力和条干均匀度，可纺线密度低的纱。
3.吸湿性
（1）我国原棉的回潮率一般在8%—13% （2）我国规定原棉的标准含水率为10% （3）回潮率与纺纱工艺的关系
原棉含水的多少会影响重量、用棉量的计算及以后 的纺纱工艺。回潮率太高的原棉不易开松除杂，影响 开清棉工序的顺利进行，还容易扭结成“萝卜丝”。 回潮率太低则会产生静电现象，造成绕罗拉、绕皮辊、 纱条中纤维紊乱、纱的条干不均匀等
三、棉纤维的形状结构
1.棉纤维的截面形态结构 正常成熟的棉纤维，截面是不规则的腰圆形，有 中腔。
未成熟的棉纤维，截面形态极扁，中腔很大； 过成熟的棉纤维，截面呈圆形，中腔极小。
棉纤维的截面由外至内主要由表皮层、初生层、次生层和中腔 四个部分生成。
（1）表皮层—具有防水和润滑作用 （2）初生层 初生层很簿，纤维素含量也不多。纤维素在初生层中呈螺旋形网络状 结构。与棉纤维的表面性质密切相关。 （3）次生层 次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。 棉纤维的日轮; 棉纤维具有天然转曲的原因：纤维素在次生层中的淀 积并不均匀，以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形（螺旋角约 250~300），并沿纤维长度方向有转向。 次生层决定了棉纤维的主要物理性质。 （4）中腔 同一品种的棉纤维，外周长大致相等。 中腔对棉纤维的颜色有影响。
丝光：棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理 后，纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使 纤维呈现丝一般的光泽。如果膨化的同时再给予拉伸， 则在一定程度上可改变纤维内部结构，从而可提高纤维 强力。
五、 棉纤维的分类
1.按品种分：细绒棉（陆地棉）/长绒棉（海岛棉）/粗绒棉 （亚洲棉）/草棉（非洲棉）； 2.按棉花色泽分:白棉、黄棉和灰棉。 3.按初加工方法分:锯齿棉和皮辊棉。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
七、棉纤维的主要性能
1.长度 (1)影响棉纤维长度的主要因素
棉纤维的长度主要取决于棉花的品种，生长条件 和初加工。 通常细绒棉的手扯长度均为23—33mm，长绒棉 为33—45mm
(2) 棉纤维的长度与纺纱工艺及成纱质量关系
一般长度越长，且长度整齐度越高，短绒越少， 可纺纱越细，纱线条干越均匀，强度高，且表面光洁， 毛羽少。
轧花： 原棉（皮棉）： 衣分率：
锯齿棉 对纤维作用 外观形态 主体长度及整齐度 除杂设备 轧工疵点 适宜加工 产量 剧烈，纤维损伤较大 松散
皮辊棉 缓和，纤维损伤小 薄片状
主体长度短，整齐度较高 长，低、短绒没法去除 有排杂、排僵设备 多，如棉结、索丝等 细绒棉 高 无排杂设备 少，有黄根 长绒棉 低