纺织材料学 4 动物纤维共39页
第四章动物纤维

细羊毛:6~12cm;半细毛:7~18cm;长毛 种羊毛:15~30cm。
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2.细度 截面近似圆形,一般用直径来表示。
(1)平均直径:d (μm)
d di n
羊毛的平均直径11~70μm,平均直径越粗,
粗细越不匀,可用均方差和变异系数表示羊毛的 粗细不匀,变异系数一般在20%~30%。
2
第一节 毛纤维
毛,动物(禽兽)身上长出的细长覆盖物, 可用于纺织的我们叫它毛纤维,有发毛和绒毛两 种。发毛:粗、硬、长;绒毛:细而柔很适合衣 用。其中用量最大的毛纤维是羊毛——在纺织上 狭义常专指绵羊毛。其它的动物毛则统称为特种 动物毛,如山羊毛(绒)、骆驼毛(绒)、兔毛 (绒)、驼羊毛等。…
3
均有髓质,且呈颗粒状分布,此特征可用于鉴别兔 毛。
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兔毛
五、羊毛的品质特征
(一)物理特征 长度、长度 密度、卷曲 吸湿性 强伸性、摩擦性等
(二)化学性质 酸、碱等的作用
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(一)物理特征
1、长度 自然长度(毛丛长度):纤维束在自然卷曲下, 两端间的直线距离。羊毛收购和选毛后搭配时使 用(商业习惯叫羊毛高度)。
绵羊皮肤上的导向毛和毛丛 17
(二)毛纤维的形态 1.纵向形态 具有天然卷曲,且表面有方向性排列的鳞片。
羊毛纵向形态
18
2.横向形态 圆形或椭圆形(细羊毛 横向形态
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(三)毛纤维的截面结构 从外向里:鳞片层、皮质层、髓质层(仅
粗羊毛中有)。
细羊毛结构图
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1.鳞片层
α-氨基酸(羊毛有20多种)形成的多缩氨酸
链。组成元素C、H、O、N、S 。
纤维形态第二章——动物纤维

2.动物纤维 (2)2.1羊毛纤维 (2)2.1.1角质层 (3)2.1.2动物毛发的鳞片形状 (4)2.1.3鳞片边缘的形式 (6)2.1.4皮质层 (7)2.1.5髓质层 (7)2.1.6纤维尺寸 (9)2.1.7纤维形态 (10)2.1.8美利奴羊毛和其他细羊毛纤维 (14)2.2奢华纤维 (16)2.2.1羊绒 (17)2.2.2野山羊毛 (20)2.2.3马海毛 (20)2.2.4小羊驼毛 (25)2.2.5骆驼毛 (25)2.2.6羊驼 (28)2.2.7美洲驼 (31)2.2.8藏羚羊毛 (32)2.2.9牦牛绒 (32)2.2.10其他鉴别方法简介 (32)2.3丝 (35)2.3.1和平或不杀生丝 (39)2.3.2蜘蛛丝 (39)文献引用 (41)2.动物纤维2.1羊毛纤维羊毛纤维是一种古老的纤维,也是最早被纺成纱线的纤维之一。
羊毛来自于绵羊羊的毛发,羊是第一种被驯养的动物。
毛毛在被驯养之前,野羊或原始羊的毛由一层长长的外衣(粗毛)和一层薄薄的绒毛状的底毛组成。
现在绵羊的毛主要是柔软的底毛。
尽管在许多品种的绵羊中仍然存在粗毛纤维,但也已经开发出了不含粗毛纤维的羊毛,如美利奴羊毛(稍后将讨论)。
羊毛是一种具有许多有价值的特性的纤维,没有一种合成纤维的综合性能能与之媲美。
这些特性包括良好的吸湿性、热湿定形性、良好的保温性、毡性和阻燃性等羊毛不像许多植物纤维那样亲水的,也不像许多合成纤维那样斥水的。
羊毛纤维表面有细小的鳞片,这在不同程度上影响了羊毛的吸湿性。
鳞片能阻止水滴进入纤维内部,因为它们在吸收水蒸气的同时也是排斥水。
因此,羊毛纤维吸收水分而不感到湿。
这种纤维被称为吸湿纤维,这就是为什么蛋白质纤维穿很舒服的原因。
羊毛纤维中最容易辨认的部分是纤维外面的鳞片。
这些鳞片有自己独特的功能;其中,鳞片不仅具有抗水的能力,而且具有抗污的能力。
另外,鳞片还有助于减少纤维的磨损。
虽然不同品种的绵羊的羊毛具有不同的特性,但是对于消费者来说,服装都被简简单单地贴上羊毛的标识而已。
第四章动物纤维

▪ 二 羊毛纤维的结构
▪ 1. 大分子结构
▪ 单基 是氨基酸剩基 ,聚合度为500 左右,大分子链类型为α型—螺旋 连,β型 直线状曲折链
▪ 2超分子结构 分子间力——范德 华力、盐式键、氢键、硫键力;结 晶度、取向度低,
▪ 3. 形态结构:
▪ 横截面 圆形或接近圆形,纵向有 鳞片有天然卷曲
▪ 横截面由外向内依次是----鳞片层、 皮质层、髓质层(绒毛无)。
一半,是典型的超细、高性
能天然纤维,具有很高的强
蜘蛛丝
度、弹性、伸长、韧性和抗
断裂性,耐低温,断裂功大, 锦纶66
韧性强。
(g/cm3) (GPa)
(GPa)
(MJ/m3)
1.3
10
1.1
160
1.1
5
0.95
80
与其它天然纤维和化学纤维的对
Kevlar49
1.4
130
3.6
50
比见表
蚕丝
1.3
7
0.6
骆马毛(vicuma wool):骆马被毛中的细绒毛,平均直径 13~14µm,长度13~62mm。
原驼毛(guanaco wool):原驼被毛中的细绒毛。 兔毛(rabbit hair):安哥拉兔的被毛,细绒毛平均直径
10~15µm,长度50~60mm。
第二节 其它(3)髓质层
存在于粗羊毛中;羊毛越粗,中腔髓质层的比例越大,羊毛品质越低。
▪ 三 毛纤维的缩绒性
▪ 1缩绒性定义:羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压, 纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿插,纠缠,交编毡化。
▪ 利:缩绒使毛织物有独特的风格;
▪ 弊:缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差(洗涤后易收缩,变形)影响
纺织材料学第三章动物纤维

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纺织材料学第三章动物纤维
4. 摩擦性能与缩绒性
(1)摩擦性能 l 定向摩擦效应:羊毛表面的鳞片,根部附着于
毛干,尖端指向毛尖,使逆鳞片方向的摩擦系数 大于顺鳞片方向的摩擦系数,这一特性称之~。
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纺织材料学第三章动物纤维
(2)缩绒性 羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力
羊毛越粗,髓腔越大,质量也越差。
粗羊毛有髓质层,细羊毛没有。兔毛无论粗细 均有髓质,且呈颗粒状分布,此特征可用于鉴别兔 毛。
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•兔
纺织材料学第三章动物纤维
三、毛纤维的分类
1.按动物品种分 (1)绵羊:绵羊毛、绵羊绒 (2)山羊: 山羊毛、山羊绒 (3)骆驼:骆驼毛、骆驼绒 (4)驼羊:驼羊毛、骆马毛、秘鲁羊毛 (5)兔:兔毛、安哥拉兔毛、其它兔毛 (6)貂:貂绒、貂毛 (7)其它动物:牛毛、马毛、禽类的羽绒或羽毛
4. 氧化剂的作用 氧化剂对羊毛有损伤,浓度不高时,注意控
制可用来漂白羊毛。 光照对羊毛的氧化作用是使羊毛鳞片受损,
易于膨化和溶解(胱氨酸水解)。
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纺织材料学第三章动物纤维
5. 盐的作用 金属盐如氯化钠、硫酸钠对毛纤维无影响,
染色时常采用硫酸钠作为缓染剂。
6. 霉蛀性 耐霉菌,但不耐虫蛀。
l (二)化学性质 酸、碱等的作用
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纺织材料学第三章动物纤维
(一)物理特征
1、长度 l 自然长度(毛丛长度):纤维束在自然卷曲下, 两端间的直线距离。羊毛收购和选毛后搭配时使 用(商业习惯叫羊毛高度)。
l 伸直长度:把天然卷曲拉直,用尺测出的长度。 生产中,用于评价羊毛的品质。
细羊毛:6~12cm;半细毛:7~18cm;长毛 种羊毛:15~30cm。
纺织材料学——绪论

3 .直接与间接细度指标的换算
设纤维是一等径圆柱体。直径为d(mm)、 体积重量为r(g/cm3)、特数为Nt(tex), 则有以下关系式:
d=0.03568(Nt/r)1/2
(二)表示纤维吸湿性的指标
1.回潮率: Wa=(Ga--Go)/Go*100% 2.公定回潮率:主观回潮率 3.标准回潮率:标准大气条件下的回潮率 4.公定重量: Gk=Ga*(100+Wk)/(100+Wa)
(1)结晶态 大分子排列整齐(长度、方向、构象) 大分子排列紧密,缝隙、孔洞少 分子间结合点多、结合力大 纤维吸湿、染色困难,强度高、变形小 有熔点,超过熔点呈液态
(2)非晶态 分子排列紊乱 堆砌松散,缝隙孔洞多 结合点少,结合力小 吸湿、染色好,强度高、变形能力大。
随温度变化表现出玻璃态、高弹态、粘流态
2. 大分子结构对纤维性质的影响
(1)单基的化学组成:化学性质、吸湿性 (2)纤维大分的聚合度:力学性质 (3)大分子聚合度的分布:力学性质 (4)大分子的结构:力学性质
(二)超分子结构
1. 纤维大分子间的结合力 (1)分子引力 (2)氢键 (3)盐式键 (4)化学键
2. 大分子的结晶态和非晶态
3.拉伸曲线
(1)负荷伸长拉伸曲线 (2)应力应变拉伸曲线
断裂强度(Pa) 断裂伸长率(εa ) 初始模量(E) 拉伸断裂功(W)
思考题(一)
1.再生纤维素纤维与合成纤维的区别? 2.大分子结构及对纤维性质的影响? 3.超分子结构及对纤维性质的影响? 4.形态结构及对纤维性质的影响? 5.结晶度、取向度及对纤维性质的影响? 6.公制支数、号数、旦数? 7.公定回潮率、标准回潮率? 8.强力与强度,伸长与伸长率?
纺织材料学课件第三章_动物纤维(丝)

茧层--在茧衣里面,结构 紧密,排列规则。
蛹衬--吐丝将近终了时叠 合成的疏松层。
茧层可缫丝,茧衣和蛹衬因 丝细而脆弱不能缫丝,只能作 绢纺原料。
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3. 桑蚕丝的形态结构 桑蚕丝是由两根单丝平行粘合而成,各自
中心是丝素,外围为丝胶。 横截面是半椭圆形或略呈三角形。茧层由外
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四、 桑蚕生丝的外观结构 单根的茧丝很细,且粗细差异过大,不能
直接作为丝织物的原料,必须多根并合制成可 使用生丝。
缫丝:把煮熟蚕茧的绪丝理出来,借丝胶 粘着,以7~9根茧丝并合,在一定工艺条件下 制成生丝。
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截面结构:截面结构不均一,无特定形状,有近 似三角形、四角形、多角形、椭圆形等。
一般大气条件下的回潮率11%(桑蚕丝),如果 含丝胶含量多,纤维的回潮率还会增加。柞蚕丝 更高。比毛、麻低,比棉高。
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7.光学性质 颜色
白色、黄色较常见。 光泽
光泽柔和(丝胶的层状结构以及三角形的截 面)。 耐光性
耐光性较差,光照使丝发黄,强度下降(酪 氨酸、色氨酸氧化裂解)。光照16周后棉和蚕 丝的性质变化:
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(六)其他性质
1.密度 桑蚕丝的密度较小,因 此其织成的丝绸轻薄。
2. 抱合性 丝胶把若干根茧丝粘在一起,使丝条在加工
过程中能承受各种摩擦,而不会分裂。抱合不良 的丝纤维受到机械磨擦和静电作用时,易引起纤 维分裂、起毛、断头等,给生产带来困难。
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3. 吸湿性 无论是桑蚕丝还是柞蚕丝都有很好的吸湿性。
蚕丝的稳定结构是β型(折叠链)。
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(3)结晶度、取向度 因侧基小,丝素大分子的规整性好,故蚕丝
的结晶度比羊毛的高,取向度也比羊毛的高。 柞蚕丝与桑蚕丝略有差异,分子规整性较差,
纺织材料学

名词解释:1.天然纤维:由自然界直接取得的纤维(植物纤维,动物纤维,矿物纤维)2.化学纤维:用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料,经过人工加工制成的纤维状物体,通称为化学纤维3.人造纤维(再生纤维):以天然高聚物为原料制成浆液其化学组成基本不变并高纯净化后制成的纤维4.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5.单基:构成纤维大分子的基本化学结构单元。
6.聚合度:构成纤维大分子的单基的数目,或一个大分子中的单基重复的次数。
7.结晶态: 大分子有规律的相互整齐稳定地排列成具有高度的几何规整性称为结晶结构或结晶态。
8.结晶度:结晶部分占整根纤维的百分比。
9.取向度:大分子链主轴排列方向与纤维轴向平行程度10.大分子的柔曲性:长链大分子在一定条件下发生内旋转的难易程度称为大分子的柔曲性。
11.棉纤维成熟度:纤维胞壁的加厚程度:12.摩擦效应:毛纤维鳞片层具有方向性,使对其摩擦有逆鳞、顺鳞之分。
逆、顺摩擦系数之差对逆、顺摩擦系数之和的百分率为摩擦效应。
13.缩绒性:当羊毛在热湿条件及化学试剂作用下,经外力揉搓,挤压,纤维发生相互间滑移,纠缠,咬合,使织物,收缩形成紧密的毡片,这种现象称为缩绒。
14.双侧结构:指羊毛正偏皮质细胞沿径向呈对称分布的一种结构15.复合纤维:化学纤维截面上具有两种或两种以上的组分或成分的纤维。
16.异形纤维: 用非圆形喷丝板加工的非圆形截面的纤维17.中空纤维:指纤维轴向有细管状空腔的化纤。
贯通纤维轴向具有管状空腔的化学纤维。
18.差别化纤维:在原来纤维组成的基础上进行物理和化学改性处理,使纤维性状获得一定程度改善的纤维。
19.滑脱长度:取正常拉伸纱线某一断口处的一根纤维,纤维强力为F,两端摩擦阻力分别为f1和f2,当f1>F并且f2>F,纤维断裂; f1<F或者f2<F,纤维滑脱,当纤维间f=F,纤维间接触长度为滑脱长度。
第四章 动物纤维

粗纺 〈拉细、丝光〉 原料 成球包装 精纺原料
精纺原料 “〈〉”为 〈〉” 可省略加工
图8-2 毛类纤维的初加工内容及流程
2、特种动物毛 、
(一)山羊绒: 山羊绒:
克什米尔(Cashmere)或开司米,山羊的绒毛, 克什米尔(Cashmere)或开司米,山羊的绒毛,抓、 梳获得。我国年产约6000吨,占世界产量的 梳获得。我国年产约 吨 占世界产量的60%左 左 右 无髓质,强伸性、弹性优于相同细度的绵羊毛。 无髓质,强伸性、弹性优于相同细度的绵羊毛。 鳞片的环状与完整性特征明显,且大而稀,紧贴于 鳞片的环状与完整性特征明显,且大而稀, 毛干,手感柔软滑糯。 毛干,手感柔软滑糯。 平均细度大多在14µm ~ 16µm,动物纤维中最细, 平均细度大多在 ,动物纤维中最细, 长度35 长度 mm ~ 45mm,短绒率 % ~ 20%。 ,短绒率18% % 山羊绒易卷缩,纯纺难度较高、通常与80支 山羊绒易卷缩,纯纺难度较高、通常与 支 ~ 100 支细羊毛混纺使用。 支细羊毛混纺使用。
绒毛有很高的纺用价值。牦牛绒由鳞片层与皮质层组成, 髓质层极少。牦牛绒鳞片呈环状,边缘整齐,紧贴于毛干 上。有无规则卷曲,缩绒性与抱合力较小。平均直径约 20µm,平均长度30mm ~ 40mm。断裂强力在4.4 cN左右, 高于山羊绒、驼绒、兔毛。牦牛绒产品不易掉毛、有身骨、 膨松、丰满,手感滑软、光泽柔和,是毛纺行业的高档原 料
3、密度:细绵羊毛的密度约为1.32g/cm3 4、卷曲:毛纤维卷曲形状可分为弱卷曲、 常卷曲和强卷曲三类。
弱卷曲:弧不到半个圆周,卷曲数较少,如半 细毛 常卷曲:波形近似半圆形,如细毛,多用于精 梳毛纺,纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物 强卷曲:波幅较高。卷曲数较多,如细毛中的 腹毛,适用于粗梳毛纺,纺制表面毛茸丰满、 手感好、富有弹性的呢绒
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第一节 毛纤维wool 第二节 天然丝纤维(silk)
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第一节 毛纤维wool
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第四章 动物纤维
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一、羊毛概况
角蛋白物质,分为高硫角蛋白、低硫角蛋白,为典型的a螺旋角蛋 白分子。
羊毛截面为圆形或椭圆形,外向内分为鳞片层、皮质层和髓质层。
羊驼毛
强力较高,断裂伸长率大,加工中断头率低。 与羊毛相比,羊驼毛长度较长,15~40cm,细度
偏粗,20~30μm,不适合纺高支纱。 羊驼毛富有光泽、有丝光感,抱合力小、防毡缩
性较羊毛好。
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第四章 动物纤维
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六、牦牛绒与牦牛毛
牦牛绒由鳞片层与皮质层组成,髓质层极少。 牦牛绒有无规则卷曲,缩绒性与抱合力较小。 牦牛绒平均直径约20μm,平均长度30mm
按羊种品系分
改良毛与土种毛两大类。
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第四章 动物纤维
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三、我国绵羊的分类及其品种(续
按羊毛的分级
支数毛和级数毛。
按羊毛质地均匀性
同质毛和异质毛。
按颜色
本色毛和彩色羊毛。
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第四章 动物纤维
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三、我国绵羊的分类及其品种(续)
美利奴羊
哈萨克羊
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第四章 动物纤维
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第四章 动物纤维
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第四章 动物纤维
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第四章 动物纤维
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四、我国进口羊毛的种类和品质
澳大利亚羊毛 新西兰羊毛 乌拉圭羊毛 阿根廷羊毛 俄罗斯羊毛
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能差。
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第四章 动物纤维
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四、骆驼绒
从骆驼身上自然 脱落或梳绒采集 获得。
外层毛粗而坚韧, 为骆驼毛
在外层粗毛之下 有细短柔软的绒 毛,为骆驼绒。
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第四章 动物纤维
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五、绵羊绒与羊驼毛
绵羊绒是土种粗绵羊毛(包括裘用绵羊)异 质毛被中的底层绒毛。
普通兔毛和安哥拉兔毛,安哥拉兔毛为长 毛兔毛。
兔毛有5 ~ 30μm的绒毛(约占90%)与 30 ~ 100μm的粗毛(10%)两类纤维, 绒毛的平均直径约11.5~15.9μm。
绒毛与粗毛都有发达的髓腔,为多腔多节 结构,所以比重轻、吸湿性好,但强度低。
兔毛密度小,纤维细软、制品蓬松、轻质。 兔毛表面光滑、少卷曲,光泽强 摩擦系数小、抱合力差、易落毛,纺纱性
马海毛(Mohair)是土耳其安哥拉山羊毛的 音译商品名称。
南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地。
马海毛的世界年产量约3万吨,是异质毛。 马海毛的细度约10μm ~ 90μm,长度约
12cm ~ 26cm。 马海毛的特点是直、长、有丝光。
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第四章 动物纤维
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三、兔毛
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第四章 动物纤维
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五、我国羊毛的分等
我国的绵羊毛收购标准,现在执行的是1993年4月 发布的GB1523—93《绵羊毛》新的国家标准。
同质毛分为:细羊毛特等、细羊毛一等、细羊毛二 等、半细羊毛特等、半细羊毛一等、半细羊毛二等;
基本同质毛分为改良羊毛一等; 异质毛分为分为改良羊毛二等。 羊毛的工业分级:
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第四章 动物纤维
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七、羊毛改性技术的应用
·无氯化或低氯化学改性处理技术 ·低温等离子体处理技术 ·生物酶处理技术 ·高收缩羊毛改性技术 ·羊毛拉伸技术
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第二节 特种动物纤维简介
一、山羊绒
二、马海毛
三、兔毛
四、骆驼绒
五、绵羊绒
~ 40mm。 牦牛绒的断裂强力在4.4 cN左
右,高于山羊绒、驼绒、兔毛。
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第四章 动物纤维
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第三节 天然丝纤维
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第四章 动物纤维
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一、蚕丝的组成及分子结构
不溶性蛋白质——丝朊。 由丝素和丝胶组成,它们都是蛋白质。
丝素不容于水。桑蚕丝丝素占70%— 80%,柞蚕丝丝素占85%。
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第四章 动物纤维
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二、羊毛的组成与形态(续)
5.细胞间质 (CMC)
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三、我国绵羊的分类及其品种
按细度和长度分
超细毛、细毛(18 ~ 27µm,长<12cm) 半细毛(25 ~ 37µm,长<15cm) 粗毛(20 ~ 70µm,为异质毛) 长毛(>36µm,长15~ 30cm)。
六、羊驼毛
七、牦牛绒与牦牛毛
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一、山羊绒
山羊的绒毛,通过抓、梳获得 山羊绒又叫“开士米”或克什米尔
(Cashmere)。 山羊绒颜色有白、紫、青色,我国白色、紫
色较多。 山羊绒无髓质,强伸性、弹性都优于相同细
度的绵羊毛。
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第四章 动物纤维
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Hale Waihona Puke 二、马海毛5二、羊毛的组成与形态(续)
3.羊毛的鳞片
鳞片为角质化细 胞,在成形后失 去了细胞核和原 生质,形成为死 细胞组织的角质 薄片。
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羊毛鳞片表层膜结构示意图
第四章 动物纤维
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二、羊毛的组成与形态(续)
4.羊毛的皮质细胞
由于正、副皮质的结构差异,导致一刚一柔,一 伸一缩,是羊毛的整体外观形态呈弯曲状。正皮 质位于弯曲的外侧;副皮质位于弯曲的内侧。
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第四章 动物纤维
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二、羊毛的组成与形态
1.羊毛纤维的组成
羊毛纤维的基本组成是 α氨基酸螺旋大分子, 多交联的结构。
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第四章 动物纤维
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二、羊毛的组成与形态(续)
2.羊毛纤维的组织结构
羊毛纤维各层次结构综合示意图
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第四章 动物纤维
a无髓毛(绒毛) b两型毛 c粗毛 d死毛
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第四章 动物纤维
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五、我国羊毛的分等(续)
羊毛的工业分级
绒毛 两型毛 粗毛 死毛
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第四章 动物纤维
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六、羊毛的主要性能
化学性质 羊毛的线密度 羊毛纤维的长度 羊毛的卷曲及其测定 羊毛的摩擦性能和缩绒性 羊毛纤维的强度、伸度 羊毛纤维的油脂含量