纤维素纤维属性
纤维素纤维的主要化学性质
一、纤维素纤维的吸湿和溶胀
2、纤维素纤维吸湿性的影响因素 与纤维本身性质有关
吸湿性取决于其化学结构中有无可与水分子形成 氢键的极性基团及其强弱和数量。
• 蛋白质纤维H-(-HN-CH-CO-)-OH 主链含酰胺基(CONH-肽键)， 侧链上含羟基、氨基、羧基 • 纤维素纤维：每个葡萄糖剩其上含三个羟基 • 聚酰胺：隔几个C原子有一个酰胺基 • 腈纶：氰基 • 涤纶：酯键，吸水性差 • 氯纶丙纶：几乎为0
一、纤维素纤维的吸湿和溶胀
与超分子结构有关
吸湿主要发生在无定形区的结晶区表面，无定形 区越大，吸湿性越强。 如棉和粘胶纤维， 粘胶纤维与棉纤维的吸湿比相 对 湿 度（%）
520406080吸湿比1.99 2.132.082.031.98
提高疏水性纤维的吸湿性：内部形成毛细孔，枵 进行适当的表面处理，如涤纶超细纤维。
聚合度：铜氨溶液粘度法 强度 铜值和碘值：利用醛基的还原性
铜值：100g干纤维素能使二价铜还原成一价铜的克 数，其反应如下： Cell-CHO+2CuSO4+2H2O→CellCOOH+Cu2O+2H2SO4 碘值：1g干纤维素能还原0.1NI2溶液的毫升数，其 反应如下： Cell-CHO+I2+2NaOH→Cell-COOH+2NaI+H2O
二、碱对纤维素的作用
浓碱引起棉纤维剧烈溶胀机理： NaOH H2O - H2O 纤维素I → Na-纤维素 → H2O-纤维素 → 纤维素Ⅱ （天然纤维素） （碱纤维素） （水合纤维素） （丝光纤维 素） 钠离子体积小，它可以进入到纤维的晶区；同时Na+是一种水 化能力很强的离子，环绕在一个Na+周围的水分子多达66个之 多，以至形成一个水化层，当Na+进入fibre内部并与fibre结合 时，大量的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由于能进入 晶区，因此，溶胀是不可逆的。 这种溶胀受温度的影响，放热反应，提高温度不利于生成碱纤 维素。 溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响，当NaOH浓度高及中性 盐存在时，与钠离子争夺水分子，使水化层变薄，溶胀程度降 低。
纤维素纤维
亚麻纤维是世界上最古老的纺织纤维，用途很广泛，可以用作服装面料、装饰织物、桌布、床上用品和汽车用品等产业用品。
随着新品种、新技术、新纺纱方法、新织造方法及新的整理工艺的出现，亚麻制品产业的发展势头越来越好。
亚麻制品的主要生产地目前主要是法国、比利时、荷兰，中国亚麻的种植面积虽然较高，但亚麻纤维的产量仅排在第六位。
收割亚麻时，须将整个植物连根拔起，以便获得完整的纤维长度，这样还能防止纤维变色。
亚麻纤维的制取获取亚麻纤维的第一个工序是除籽，接着就是沤麻，即将其他物质同纤维分离。
沤麻的方法主要由两种--露水沤麻和水池沤麻。
露水沤麻是将亚麻散铺在地面上，通过露水、雨水、阳光以及一些细菌的作用，将亚麻外部的表皮腐蚀和溶解；水池沤麻是将亚麻浸泡到水中，经过6~20天，通过细菌的作用使亚麻表皮溶解，但这个过程与露水沤麻比起来成本较高。
亚麻纤维的这两个加工阶段实际上也是我们常说的脱胶过程，由于亚麻纤维是一种多细胞的韧皮纤维，亚麻纤维的细胞在基于韧皮与木质部之间的果胶层是以束状态的方式生长，把细胞交接在一起而形成分散的纤维，亚麻单纤维靠果胶质轴向搭接或侧向转接形成纤维束，纤维之间，韧皮与木质部之间都靠果胶质相联。
亚麻脱胶的目的主要是破坏纤维束与周围组织的粘结程度，使得韧皮与木质部易于分离，同时又较少破坏连接单纤维之间的胶质。
目前除了传统的露水浸渍和水池沤麻之外，还有酶处理、化学处理及物理方法，其中露水沤麻的纤维分离度最小，化学处理的纤维分离度最大，但对亚麻纤维的损伤也要大一些。
亚麻纤维的特性①、亚麻纤维惊人的吸湿散湿能力，是上述卫生功能第一基础。
为什么夏季穿着亚麻衣料舒服、凉爽，冬季觉得温暖？为什么亚麻装饰能调节环境？主要是因为亚麻纤维特有的运输水分的能力。
亚麻是一种单年生的草本植物，优良的纤维用亚麻，茎径不到２毫米，而茎长可以在１米以上。
为了维持它的生命和需在生长期内吸收和运送大量的水分，亚麻纤维是在麻茎的皮层，占有20％位置，是运送水分的主要组成部份。
第三章纤维素纤维的结构和性能
第三章纤维素纤维的结构和性能
纤维素是一种在自然界广泛存在的生物高分子物质，具有多种性能和应用。
它是由一系列葡萄糖单位通过β-1,4-键连接而成的线性聚合物。
纤维素在植物细胞壁中扮演着重要的结构支撑和生物功能的角色。
本章将介绍纤维素纤维的结构和性能。
纤维素纤维的结构主要有两种，一种是微纤结构，即纤维素分子在单个纤维中的排列方式；另一种是纤维结构，即由多个纤维素分子相互聚集而成的整体结构。
纤维素纤维的微纤结构可以分为两种：晶体区和无定型区。
晶体区主要由纤维素链的有序排列构成，具有较高的结晶度和强度。
无定型区则为纤维素链的非有序排列部分，结晶度和强度较低。
纤维素纤维的微纤结构对其性能有重要影响，晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度。
纤维素纤维的纤维结构主要有两种：平行排列和螺旋排列。
平行排列的纤维结构是指纤维素纤维中的纤维素链平行排列，形成平行纤维束。
螺旋排列的纤维结构则是指纤维素纤维中的纤维素链呈螺旋状排列。
纤维结构对纤维素纤维的柔软性和延展性具有重要影响。
纤维素纤维的性能与纤维结构和微纤结构密切相关。
首先，纤维结构决定了纤维的柔软性和延展性。
平行排列的纤维结构较硬而缺乏延展性，螺旋排列的纤维结构则具有良好的柔软性和延展性。
其次，微纤结构决定了纤维的强度和刚度。
晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度，而无定型区的存在则会降低纤维的性能。
纤维素纤维
纤维素纤维1. 纤维素纤维的概述纤维素纤维是一种重要的纤维素类纤维，广泛应用于纺织、制浆造纸、建筑材料等领域。
它具有良好的物理性能和化学性能，广泛存在于植物细胞壁中。
纤维素纤维在纺织行业中常用于制造纺织品，其特点包括耐磨损、透气性好、吸湿性强等。
2. 纤维素纤维的原料纤维素纤维的原料主要来自植物纤维，如棉、麻、竹等。
其中，棉纤维是最常用的原料之一。
棉纤维以其柔软、吸湿性强、透气性好等特点，成为许多纺织品的首选原料。
除了棉纤维，麻纤维也具有相似的优点，常用于制作高级纺织品和服装。
3. 纤维素纤维的制备方法纤维素纤维的制备方法根据不同的原料和应用需求有所不同。
其中最常见的方法是将纤维素纤维从植物中提取出来，经过去杂质、粉碎、漂白等工艺处理后，最终形成纤维素纤维。
具体的制备步骤包括：3.1 提取纤维素通过破碎植物细胞壁和溶解其他非纤维素组分，使纤维素纤维能够得到充分的提取。
提取方法包括机械法、生物法、化学法等。
3.2 去杂质将纤维素中的杂质去除，以保证最终纤维素纤维的纯度和质量。
去杂质可以通过筛选、洗涤、除尘等方式实现。
3.3 粉碎将提取的纤维素进行机械粉碎，使其颗粒大小达到所需的要求。
粉碎方法包括研磨、切割等。
3.4 漂白漂白是为了提高纤维素纤维的白度和纯度。
通常使用过氧化氢、次氯酸钠等化学物质进行漂白处理。
4. 纤维素纤维的应用领域纤维素纤维在各个领域都有广泛的应用，以下为几个主要的应用领域：4.1 纺织行业纤维素纤维在纺织行业中应用广泛，主要用于制造纺织品，如棉织品、麻织品等。
其柔软度、透气性和吸湿性优异，使得纺织品具有良好的舒适性和穿着感。
4.2 制浆造纸纤维素纤维是制浆造纸行业的重要原料之一。
通过纤维素的提取和加工，可以生产出高质量的纸浆，用于制造各种纸张和纸制品。
4.3 建筑材料纤维素纤维在建筑材料领域中有着广泛的应用。
例如，与水泥和矿渣粉等材料混合后，可以制成纤维素纤维增强水泥复合材料，增加其强度和耐久性。
纤维素纤维工作原理
纤维素纤维工作原理
纤维素纤维是一种天然或人造的纤维，其工作原理基于纤维素分子的结构和性质。
纤维素是由许多葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的线性大分子。
纤维素纤维的主要工作原理包括以下几个方面：
1. 强度和韧性：纤维素纤维具有较高的强度和韧性，使其能够承受一定的拉力和压力。
这是由于纤维素分子之间的氢键和范德华力相互作用的结果。
2. 吸湿性：纤维素纤维具有较好的吸湿性，能够吸收水分。
这使得纤维素纤维在潮湿环境下能够保持一定的舒适度和透气性。
3. 耐久性：纤维素纤维通常具有较好的耐久性和耐磨性，使其能够在长期使用中保持性能。
4. 可降解性：纤维素纤维在一定条件下可以被生物降解，例如在土壤中经过一段时间可以被微生物分解。
这使得纤维素纤维在环保和可持续发展方面具有一定的优势。
基于这些工作原理，纤维素纤维被广泛应用于纺织、造纸、建筑、医药等领域。
不同类型的纤维素纤维可能具有不同的特性和应用，例如棉纤维、麻纤维、木浆纤维等。
纤维素分类及用途
纤维素分类及用途一、纤维素的定义和特点纤维素（Cellulose）是一种天然高分子有机化合物，由若干个葡萄糖分子通过β-1，4-糖苷键连接而成，呈线性结构。
其特点包括：1.高强度：纤维素是天然的纤维支撑体，具有很高的拉伸强度和抗压能力。
2.可降解：纤维素在自然环境中可被细菌和真菌降解，不会对环境造成污染。
3.表面亲水性：纤维素具有良好的润湿性和吸湿性，有助于水分传导和调节。
二、纤维素的分类根据来源和结构的不同，纤维素可以分为多种类型。
下面将介绍四种常见的纤维素分类及其特点。
1. 棉纤维素棉纤维素是从棉花中提取的纤维素，是最常见的纺织原料之一。
其特点如下：•韧性强：棉纤维素纤维强度高，适用于制作耐磨损的纺织品。
•吸湿性好：棉纤维素具有良好的吸湿性，穿着舒适，适合夏季服装。
•透气性佳：棉纤维素具有良好的透气性，有利于排汗和保持皮肤干爽。
2. 木质纤维素木质纤维素是从木材中提取的纤维素，广泛应用于纸浆、纸张和木质板材等领域。
其特点如下：•纤维细长：木质纤维素纤维细长，纸张质地坚韧，适合书写和印刷。
•耐酸碱性好：木质纤维素具有一定的耐酸碱性，不易受化学腐蚀。
•隔热性能优秀：木质纤维素是一种优良的隔热材料，广泛应用于建筑领域。
3. 大麦纤维素大麦纤维素是从大麦植物中提取的纤维素，具有一定的应用潜力。
其特点如下：•纤维粗糙：大麦纤维素纤维表面粗糙，不易滑动，适合制作防滑材料。
•耐磨性强：大麦纤维素具有较高的耐磨性，适用于制作耐磨材料。
•可食用：大麦纤维素可作为食品添加剂，具有增加食品纤维含量的功效。
4. 水晶纤维素水晶纤维素是从海藻等水生植物中提取的纤维素，是一种新型环保纤维素材料。
其特点如下：•透明度高：水晶纤维素具有极高的透明度，适用于制作光学材料和皮肤组织模拟器。
•生物相容性好：水晶纤维素对人体无毒无害，可作为医疗材料使用。
•可降解性优秀：水晶纤维素能够被自然环境中的细菌降解，对环境友好。
三、纤维素的用途纤维素在各个领域得到广泛应用，下面列举了几个常见的用途。
染整精品课件：纤维素纤维的结构和性能
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从纤维素纤维的形态和超分子结构 来看，在保持纤维状态下进行化学反应 时，具有不均一的特征。
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酸对纤维素的作用
在染整工艺过程中常常会用酸来处理织 物，例如漂白后的酸洗等。
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棉纤维的断裂很可能是由于超分子结构中存 在缺口、弱点，在拉伸时弱点首先断裂，缺口逐 渐扩大，进而应力集中，分子链拉断，导致纤维 断裂。
在潮湿状态下水的增塑作用，可以部分消除 纤维照片那个的弱点，而增大了纤维的强度。
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但对粘胶纤维来说，大分子的聚合度较 低，结晶度也低，取向度也不高，断裂主要 原因：分子链或其他结构单元间的相对滑移
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一、纤维断裂强度
1、绝对强力 纤维在连续增加的负荷作用下，直到断裂时
所能经受的最大负荷 2、抗强强度
纤维受断裂负荷作用而发生断裂时，单位面 积上能承受的力 3、相对强度
纤维断裂时每旦或特能承受的力 4、断裂长度（湿强和干强）
由于纤维本身重量而发生断裂时的长度
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二、纤维的断裂强度
纤维在拉伸时产生断裂有两种可能性： 1.大分子链产生断裂 2.分子链间的滑移
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3：次生胞壁（决定棉纤维 的主要性能）
次生胞壁由纤维素组成， 是棉纤维的主体部分，约占 整个纤维总质量的90%以上， 是由纤维素在初生胞壁内沉 积而成的原纤网状组织。 4：胞腔（决定棉纤维的染 色性能，化学性质）
纤维生长阶段，形成薄 壁小管，管内充满原生质。
6
棉纤维的组成，随着棉纤的品种的不同 略有出入。一般棉纤维中除了含有纤维素外， 大约还有6—10%的天然杂质。
常用纺织纤维结构和性能
初生胞壁对印染的影响: 果胶、蜡质影响吸湿性，在精练、漂白过程中将被破坏或去除。
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4
次生胞壁
是棉纤维的主体部分，约占纤维部量的90% 以上，是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的。
损伤，漂白
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丝胶的性质
• 吸湿性高于丝素：支化程度比丝素高，极性基团含量高 • 在水中溶胀、溶解 • 弱碱脱胶
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第三节 合成纤维的结构和主要性能
一、涤纶的结构和主要性能
化学组成：聚对苯二甲酸乙二酯
• 不含亲水性基团，只有极性很小的酯基 • 酯基的存在使分子具有一定的化学反应能力
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形态结构
作用：棉纤维的主体，决定棉纤维主要性质 组成：主要是纤维素 形态： 纵向：原纤网状组织
横向：日轮(25～40层)
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5
胞腔
(lumen)
形态：中空 组成：原生质残渣（沉积在纤维内壁上)、
蛋白质，矿物盐，色素，… 染色通道
.
6
棉纤维主要成分(main component)
纤维素94% 果胶物质0.9% 蜡状物质0.8% 含氮物质1.3% 灰分1.2% 色素0.8% 其它1.0%
.
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锦纶形态结构：
纵向：光滑、无条痕 普通锦纶
异形锦纶
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锦纶性质：
• 耐磨性六大纶中最好 • 耐日晒差：强力下降、变黄 • 耐热性较差：100℃以上，强力损失严重；150℃，5h，变黄、收缩 • 耐碱、耐还原剂 • 耐酸性和耐氧化剂性能较差：酸催化大分子降解，氧化剂漂白后易泛黄
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