第4章动物纤维.ppt

第四章 动物纤维,教学内容： 1、毛纤维的结构、形态和性质 2、蚕丝的结构、形态和性质 3、蜘蛛丝的结构、形态和性能 教学重点： 毛纤维、蚕丝的结构、形态和性质第一节 毛纤维,毛的种类很多定义：动物（禽兽）身上长出的细长覆盖物，可用于纺织的称它为毛纤维有绵羊毛、山羊绒、马海毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛等 用量最大的是绵羊毛——简称羊毛史前4000年前（新石器时代）开始使用羊毛羊毛纤维吸湿性强、保暖性好、弹性好、不易沾污、光泽柔和、染色性好，还具有独特的缩绒性，品质非常优良，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢绒，绒线、毛毯、毡呢等生活用和工业用品，羊毛纤维是一种高档纺织纤维目前全世界的绵羊有l0亿头左右，羊毛产量约占纺织纤维总产量的5％澳大利亚是世界上生产和出口羊毛最多的国家，约占世界总产量的1／3新西兰的羊毛产量位居世界第二，阿根廷、乌拉圭、南非、俄罗斯、英国等也是羊毛的主要生产国我国羊毛产量位居世界的第三至第五位，我国也是羊毛的消费大国，每年需从澳大利亚等国大量进口羊毛我国的羊毛产地主要在东北、华北和西北地区一、毛纤维的分类 1、按纤维粗细和组织结构分： （1）细绒毛：直径为8-30µm，无髓质层，鳞片多呈环状，卷曲多，光泽柔和。

（2）粗绒毛：直径为30-52.5µm，无髓质层 绒毛细度细，品质优良，纺纱性能好一般用于织制优良的精纺毛织物 （3）刚毛：又称粗毛直径在52.5-75μm，有髓质层，卷曲少，纤维粗直，抗弯刚度大，光泽强，长度较长 （4）发毛：直径大于75μm，纤维粗长无卷曲，在毛丛中经常突出于毛丛顶端，形成毛辫，纺纱性能较差5）两型毛：一根纤维上同时兼有绒毛与粗毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维粗细差异较大，纺纱性能比绒毛差些 （6）死毛：整根纤维充满髓质层，纤维脆弱易断，不易染色，枯白色，强度极低，无纺纱价值 （7）干毛：接近于死毛，略细，稍有强力绵羊毛纤维有髓腔，髓腔长25μm及以上，髓腔宽为纤维直径三分之一及以上的为腔毛2．按动物品种分： (1)绵羊：粗绵羊毛、细绵羊毛、超细绵羊毛 (2)山羊：山羊绒、山羊毛、安哥拉山羊毛(马海毛)、绒山羊与安哥拉山羊杂交种山羊毛 (3)骆驼：骆驼绒、骆驼毛 (4)牦牛：牦牛绒、牦牛毛 (5)兔：长毛兔兔毛、兔毛 (6)貂：貂绒、貂毛 (7)其他特种毛皮动物：狐绒、狐毛、马的鬃毛；鸭、鹅、鸡的羽绒和羽毛等3、按取毛后原毛的形状分： 分为被毛、散毛和抓毛 4、按纤维类型分： （1）同质毛：羊体各毛丛仅有同一粗细类纤维组成的毛。

（2）异质毛：羊体各毛丛由不同一粗细类纤维组成的毛 5、按剪毛的季节分 ：春毛、秋毛、伏毛 6、按加工程度分：污毛和净毛二、毛纤维的分子结构 羊毛的主要成分为蛋白质protein毛纤维是由许多种α-氨基酸用肽键联结成的多缩氨酸链为主链构成的大分子结构,,三、羊毛的形态和结构 1、形态： 纵向：呈鳞片覆盖的圆柱体横截面：呈圆形上一页,,2、羊毛的结构 分为鳞片层(表皮层)、皮质层和髓质层细毛纤维没有髓质层，在粗毛中还有一层髓质层 （1）鳞片层（表皮层）：主要保护羊毛同时使羊毛具有毡化的特性—毡缩性 （2）皮质层：是羊毛的主要组成分，决定了羊毛物理化学性质 由正皮质和偏皮质细胞组成，形成双侧结构，使羊毛天然卷曲 （3）髓质层：由结构松散和充满空气的角朊细胞组成，影响纤维的强度、卷曲、弹性四、羊毛的品质特征. 充分掌握羊毛的性能，以合理使用羊毛并进行工艺设计，提高成纱质量 （一）物理特征,,1、长度： 可分为自然长度和伸直长度一般用毛丛的自然长度表示毛丛长度用伸直长度来评价羊毛品质 自然长度：纤维束在自然卷曲条件下,两端间直线距离叫毛丛长度。

伸直长度：除去卷曲后，纤维伸直的长度 细绵羊毛的毛丛长度一般为6-12厘米 半细绵羊毛的毛丛长度一般为7-18厘米 长毛种绵羊毛的毛丛长度一般为15-30厘米,,2、细度 毛纤维截面近似圆形，可用直径和支数大小来表示它的粗细称为细度，单位为μm （1）影响因素：品种、年龄、性别、生长部位、饲养条件等 羊毛纤维细度差异很大，最细绒毛直径达7μm，最粗可达240μm同一根羊毛上直径差异可达5-6μm2）细度指标：品质支数：绵羊毛的品质支数简称支数 常用英支和公支指标公制支数: Nm = --- (支),（3）检测方法 常用： ①显微镜投影法：每次测量同质毛300根以上，异质毛400根以上，土种毛600根以上，根据测量结果计算平均细度、细度变异系数、均方差等 ②中段切断称重法（测长称重法）,,,3、密度：细绵羊毛的密度约等于1.32g/cm3 4、卷曲：卷曲性好一般以每厘米的卷曲数来表示羊毛卷曲的程度，叫卷曲度 羊毛的卷曲形态与羊毛正、偏皮质细胞的分布情况有关根据卷曲波的深浅,羊毛的卷曲形状分： 弱卷曲:卷曲弧不到半个圆周,沿纤维长度方向较平 直，卷曲数较少 (半细毛) 常卷曲:卷曲的波形近似于半圆形(细绵羊毛)--精梳毛纱。

强卷曲:卷曲的波幅较高，卷曲数较多(细毛中的腹毛)--粗梳 毛纺 卷曲度好，面料弹性好1-平波 2-衡波 3-浅波 4-常波 5-深波 6-密波 7-折线波,,5、摩擦性能与缩绒性 （1）摩擦性能： 羊毛表面有鳞片，由于鳞片的滑动方向不同，则摩擦系数不同滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦，摩擦系数大；滑动方向从毛根到毛尖，为顺鳞片摩擦，摩擦系数小，这种现象称为定向摩擦效应这一差异是毛纤维缩绒的基础顺鳞片和逆鳞片的摩擦系数差异愈大，羊毛缩绒性愈好2）缩绒性好羊毛在湿热条件下，经机械外力的作用，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互纠缠、交编毡化，这一性能称为缩绒性 毡帽、毡靴等就是通过毡合制成的 注：缩绒分酸性缩绒和碱性缩绒，常用碱性缩绒，如皂液PH值8～9，温度35～45℃，缩绒效果较好 优点：利用缩绒性可织制丰厚柔软、弹性优良、保暖性能良好的织物 缺点：影响织物洗涤后的尺寸稳定性3）防缩绒处理 羊毛防缩处理方法有： ◆氧化法，又称降解法，常用次氯酸钠、氯气、氯胺、氢氧化钾、高锰酸钾等，使羊毛鳞片变形，降低摩擦效应其中氯氧化剂用的最多，又称氯化 ◆树脂法，又称添加法，在羊毛表面涂上树脂薄膜，减少或消除羊毛纤维间摩擦效应。

常用尿醛、密胺甲醛、硅酮、聚丙烯酸树脂等5、强、伸度： 天然纤维中，羊毛的拉伸强度最小干态强度为0.9-1.5CN/dtex，湿态强度为0.67-1.43CN/dtex羊毛的伸长能力最大断裂伸长率为25-35%，棉的断裂伸长率为7-10%羊毛的回复能力最好 强力是天然纤维中最差的，断裂伸长是天然纤维中最好的6、回潮率：表示羊毛含水多少 检验：烘箱法（同棉纤维） 羊毛的吸湿性是天然纤维中最好的 Wk=16%,,（二）化学性质,毛纤维分子结构中含有大量的碱性侧基和酸性侧基，因此毛纤维具有既呈酸性又呈碱性的两性性质1、酸的作用：弱酸或低浓度的强酸对羊毛不会构成破坏，但长时间会遭到破坏在稀硫酸中沸煮几小时也无大的损伤，80%硫酸溶液短时间常温下处理，羊毛强力几乎不受损伤较纤维素纤维耐酸） 2、碱的作用：碱对羊毛作用比酸剧烈，随着碱浓度增加温度升高，处理时间延长，羊毛受到严重损伤在3%以上NaOH溶液煮沸，羊毛全部溶解不耐碱）,,3、氧化剂的作用： 主要用于毛纤维的漂白，但羊毛受到损伤胱氨酸分解） 光对毛纤维的氧化作用十分明显，光照会使鳞片受损，易于膨化和溶解耐光性差4、还原剂：还原剂对毛纤维有影响。

对胱氨酸的破坏较大，特别在碱性介质中尤为激烈 5、盐类：金属盐对毛纤维无影响因此在染色时常采用硫酸钠作为缓染剂重金属盐对毛纤维有影响 6、霉蛀性：耐霉菌，但不耐虫蛀四、用于毛纺工业的其他动物毛（了解） 1、山羊绒： 是山羊的绒毛山羊多生长在高山寒冷地区，为了适应气候的剧烈变化，全身长有粗长的外层毛被和细软的绒毛，以抵御风雪严寒从山羊身上抓取的纤维由绒毛、刚毛、两型毛组成，同时含有油汗、土沙、肤皮等杂质，经分梳分为刚毛和绒毛二类绒毛称之为山羊绒，刚毛称为山羊毛山羊绒在国际纺织市场上称为开司米，是一种珍贵的纺织原料山羊绒絮片（原色）,山羊绒,,生产山羊绒的国家主要有中国、伊朗、蒙古、阿富汗等国我国的羊绒产量约占世界产量的50％左右山羊在我国分布区域广阔，主要在西北、华北和东北地区，以内蒙古的产量最高，质量也优于其他地区山羊绒主要用于制作针织羊绒衫，也用于高级羊绒大衣呢、毛毯、高档精纺服装面料等产品手感滑爽细腻，保暖性好山羊毛比较粗硬，一般不适宜作纺织原料，多用于制造刷子、毛笔、捻线等2、马海毛： 马海毛是剪自安哥拉山羊的一种动物纤维，故又称安哥拉山羊毛安哥拉山羊起源于中亚国家，主要产地为土耳其、南非和美国，其中土耳其所产马海毛的品质较好。

我国宁夏的中卫山羊毛与马海毛类似，与安哥拉山羊杂交后的改良中卫山羊更接近于马海毛 安哥拉山羊适于牧场放牧，饲料以嫩树叶为主，一般分春秋两次剪毛，成年羊每头通常可剪2～3kg，最高的可达l0kg毛色分白、褐两种马海毛的直径范围较广，一般在10～90um，幼年羊毛直径在10～90um，成年羊毛直径分布为25～90um羊毛长度：半年剪的幼年羊毛一般在100～150mm；一年剪的毛为200～ 300mm净毛率80％左右，含植物质很少，油汗含量5％～8％马海毛属异质毛类，混有一定数量的有髓毛和死毛品质较好的马海毛无死毛，有髓毛不超过1％，品质较差的常含有20％以上的有髓毛和死毛马海毛的鳞片扁平，紧贴在毛干上，很少重叠，呈现不规则的波形衔接，大约每毫米有50～100个鳞片鳞片长度为18～22um因鳞片大而平滑，互不重叠，光泽很强马海毛的皮质层几乎都是由正皮质细胞组成的，纤维很少卷曲马海毛强度高，具有良好的弹性，不易毡缩对化学药品的反应较绵羊毛敏感马海毛,,马海毛用途 马海毛是制作提花毛毯、长毛绒、顺毛大衣呢等高光泽毛织物的理想原料，也可与其他纤维混纺制成火车和汽车的高级座垫、衣边、帐幕等3、兔毛 纺织工业用的兔毛主要是从安哥拉长毛兔上获取的。

安哥拉兔因原产于土耳其的安哥拉省而得名，后引入英、法、德等国饲养，并逐渐形成各自的品系我国饲养的长毛兔是由英系和法系安哥拉长毛兔与我国的家兔杂交培育而成目前我国的兔毛产量占世界的90％左右我国大部分省区都饲养长毛兔，以江苏、浙江的产量最多，品质最好我国饲养的长毛兔，体重为3～3.5kg，年产兔毛约400g／只安哥拉兔（长毛兔),兔毛,,兔毛分普通兔毛和安哥拉兔毛两种，其中安哥拉兔毛质量最好 兔毛每隔2～3个月剪毛一次，一年可剪4～6次，长毛兔每月可长毛25～30mm，一般兔毛纤维的长度25～45mm兔毛纤维分为30um以下的绒毛和30um以上的粗毛两种类型，我国兔毛的粗毛含量在10％～15％之间，最高可达30％以上绒毛直径在5～30um范围，平均直径在11.5～15.9um之间粗毛直径分布在30～130um，每根纤维的直径变化很大兔毛的含油和杂质都很少，一般可不经洗涤直接进行纺纱兔毛的颜色洁白，腿部和腹部的兔毛常有沾污和缠结绒毛的卷曲程度较小，粗毛没有卷曲兔毛由鳞片层、皮质层和髓质层组成，极少量的绒毛无髓质层 兔毛的截面形状随其纤维的细度而变化，细绒毛接近圆形或不规则的四边形，粗毛呈不规则的椭圆形，纤维越粗，截面形状越不规则。

兔毛的密度变化很大，其实测值在0.91～1.32g／cm3之间，随纤维的粗细而变化，纤维越粗，其密度值越小兔毛纤维的抱合性差，不适于单独纺纱，主要与羊毛或化学纤维混纺，生产针织绒线，织制兔毛衫、帽子、围巾。