第1章棉纤维详解
第一章第二节常用纤维的性能特征天然纤维
弹性，表面光洁，光泽也好。但这种羊毛的产量
不能满足毛纺工业的需要，因此精纺毛料织物的
原料中澳毛占相当比重。
改良细毛主要以美利奴羊（父系）+土种羊（母系）。
改良半细毛是以新疆公羊与藏系或蒙系母羊杂交所 产的母羊，再与茨盖公羊杂交所产的茨、新、藏 二代杂交育成。
2. 分子结构
各种氨基酸
3. 化学组成
整理后————真丝般光泽、使粗糙的 手感变得柔软和光滑。
2. 麻纤维的特点
（4）织物的光泽与整理过程有关，增光整 理后————真丝般光泽、使粗糙的手 感变得柔软和光滑。
（5）纤维弹性差，易起皱，而且不易消 失————缺点，与涤纶混纺或者经过 防皱整理可以改善。
2. 麻纤维的特点
（6）麻纤维吸湿性好、放湿快，不易产生 静电。热传导率大，能迅速摄取皮肤热 量，向外部散发，所以穿着凉爽，出汗 后不贴身。夏季服装
（7）麻纤维的强力约为羊毛的4倍，棉纤 维的2倍，含湿后纤维强力大于干态强 力————耐水洗
2. 麻纤维的特点
（8）延伸性差，较硬脆，折叠处容易折断—— 保存时不宜重压，褶裥处不宜反复熨烫
（9）耐热性好，熨烫温度可达200℃，加湿熨烫。
（10）耐碱，但不耐酸，不受漂白剂损伤。
（11）织物易发霉————保存在通风干燥处。
第一章 服装用纤维
第二节 常用纤维的性能特征
一、 天然纤维 （一） 棉纤维（Cotton） 产地：中国、美国、前苏联、埃及、巴
基斯坦、印度、西欧等 由于品种和产地的气候和土壤等种
植条件不同，棉花品质差异很大。
1． 棉纤维的种类：
按照棉花的品种分：
名称
产地
长度
特点
长绒棉=海岛棉 尼罗河流域，埃 最 长 达 60—70 长、细
第一章棉纤维及其初加工
2、有机棉 、 3、 转基因棉 、
吸水膨胀2水解酸存在的水溶液及高温水中水解聚合度降低3氧化氧化剂使其降解聚合度降低对碱稳定碱浓度9发生可逆溶胀9不可逆溶胀丝光处理对酸敏感发生腐蚀透明印花稳定250度降解
纺纱比较学
参考资料：纺纱比较教程 纺纱学 毛纺、麻纺、绢纺 纺织加工化学 学时：32
Hale Waihona Puke 前言我国纺织行业是国民经济的支柱，民生行业 我国是世界纺织品生产、消费的大国 但不是强国：主要生产中低档产品，服装在国 际竞争中处于绝对优势，而其他较弱 纺织业存在的问题：利润低，无世界名牌 十一五规划目标： 2020年纺织大国→纺织强 国
蛋白质纤维>纤维素纤维 蛋白质纤维 纤维素纤维
(五）热学、光学、电学、声学 五 热学、光学、电学、
第一章 棉纤维及其初加工
第一节 棉纤维的结构和性质 一、棉纤维的分类
1、按品种分：粗绒棉、非洲棉、细绒棉（25~33mm）、长绒 、按品种分：粗绒棉、非洲棉、细绒棉（ ）、长绒 ）、
棉（33~45mm） ）
2、初生壁 、
果胶，纤维素 果胶，
3、次生壁 、
纤维素，占纤维重 纤维素，占纤维重90%
4、中腔 、
三、棉纤维的化学成分及性质
1、化学成分 、 纤维素： 纤维素：95%，果胶，蜡质，灰分等 ，果胶，蜡质， 2、化学性质：耐碱不耐酸 、化学性质：
β甙键 甙键
（1）水的作用：吸水膨胀 （2）水解
酸存在的水溶液及高温水中，水解聚合度降低
长绒棉
细绒棉
粗绒棉
2、按色泽分
二、棉纤维结构
横截面： 横截面：腰型 纵向： 纵向：转曲带状
未成熟纤维， 未成熟纤维，中腔大 过成熟纤维，无中腔， 过成熟纤维，无中腔， 纵向为棒状 纵向为扁带状
纤维化学与物理
第一章纤维素纤维1、画出棉纤维的横向形态结构图，并标示出其各部分的名称，以及各部分的物质组成，描述纵向结构横向形态结构初生胞壁：主体是纤维素，但含较多杂质。
次生胞壁：主要是纤维素。
胞腔：原生质残渣（沉积在纤维内壁上），蛋白质，矿物盐，色素。
棉纤维的纵向形态：扁平带状，有天然扭曲，6-10捻/毫米，纤维越细，捻数越多2、麻纤维形态结构的主要特征是什么？横向：椭圆形或多角形，内有胞腔；纵向：有竖纹或横节（麻节）。
3、写出纤维素的分子结构式，指出其分子结构特征分子结构特征：1.由卩-d-葡萄糖剩基通过1,4-甙键连接而成，含大量甙键（缩醛性质）。
2.相邻葡萄糖环倒置，在纤维素大分子上对称分布，形成晶格；无定形区可以有阶梯式。
3.重复单元数不等于聚合度（以倒置式代表纤维素的结构式）DP=n,重复单元数=（n-2）/2。
4.含有大量羟基，可发生醇类的反应。
分子间可形成氢键。
仲羟基伯羟基甙羟基（潜在醛基）左端31中间21右端2114、比较棉、丝光棉、麻、普通粘较纤维的聚集态结构（包括无定形部分、结晶度、取向度、适用的聚集态结构模型）棉、麻：可用缨状原纤维模型。
它们的无定形区是由原纤之间由一些大分子联结起来形成的。
普通粘胶纤维：适用缨状微胞模型，无定形区的大分子链无规卷曲且相互缠绕，结晶区和非结晶区不能截然分开，同一根分子链可能穿过晶区和非晶区。
麻纤维：聚合度高，结晶度高，取向度高。
棉纤维：聚合度高，结晶度高，取向度较高。
粘胶纤维：聚合度低，结晶度低，取向度低。
丝光棉比普通棉取向度大，结晶度小。
5、画出棉、麻、普通粘较纤维的S-S曲线，比较棉、麻、粘胶的S-S曲线的差异（模量、断裂强度、断裂延伸度、屈服点等）并从结构的角度进行解释。
粘胶低高有低软弱虽棉中中无中硬强麻高低无高硬脆强度： 延伸度：屈服点：初杨氏模量评价：从结构来分析：①一般取向度越高，结晶度越高，强度越高，模量越大，断裂延伸度越小。
②断裂肌理不同：棉麻（天然纤维素纤维）断裂肌理：由于大分子排列的不整齐性，纤维上存在薄弱环节，当纤维受力时，会在此处首先断裂，这是共价键先断裂。
第三节 常用天然纤维的性能特征
种类
长度
细度
（mm） （dtex）
纤维 品质
备注
长绒棉 （海岛棉）
＞33 可达60-
70 mm
细绒棉 （陆地棉）
23-33
1.18- 1.43 1.54-2
粗绒棉（亚 洲棉和非洲棉） ＜23
＞2.5
最著名的是埃及长绒棉， 优 我国新疆等地也有。用
于纺精梳棉纱（是高档 棉纺原料）
是棉花主要品种， 良 产量占世界棉纤维总产
量的85%,我国细绒棉占 棉花栽种面积约98%。
纤维短粗，手感硬，品 差 质差，产量低。用于纺
制中低支纱 。
（二）结构及形态
1、棉纤维的化学结构
（1）组成 棉纤维主要组成物质是纤维素,表层含蜡类
物质和少量糖类物。
（2）纤维素大分子的化学结构 纤维素是天然高分子聚合物，由葡萄糖剩基组成 一单元，分子式为，（C6H10O5）n，n为聚合度,棉 的平均聚合度约2000～3000。
左右（螺旋角越小，取向度越高）。 强度：麻＞棉＞粘胶纤维
3、棉纤维形态 思考：棉纵、横形态？ （1）形态 ①纵向有转曲，横截面为扁平或腰 圆形,中间有中腔。 ②转曲愈多，品质愈好。
思考：比较棉毛的长度与细度
（2）棉的长度比毛短 棉在23-38mm之间, 毛在60-120mm。
（3）棉的细度比毛细 棉在1.3-1.7dtex之间， 毛在3.3-5.6dtex之间。
三、动物毛纤维 （一）羊毛 1、产地与种类 （1）产地
澳大利亚、新西兰、阿根廷南非和中国是世界
主要产毛国。澳大利亚是全球最大的羊毛出口国。
新疆、内蒙古、青海等是我国羊毛主要产地。
澳大利亚的美利奴绵羊 (MERINO)
毛纤维
棉纤维
棉纤维棉纤维锦葵科棉属植物的种籽上被覆的纤维，又称棉花，简称棉。
是纺织工业的重要原料。
棉纤维制品吸湿和透气性好，柔软而保暖。
棉花大多是一年生植物。
它是由棉花种子上滋生的表皮细胞发育而成的。
棉纤维的生长可以分为伸长期、加厚期和转曲期三个阶段。
棉纤维是我国纺织工业的主要原料，它在纺织纤维中占很重要的地位。
我国是世界上的主要产棉国之一，目前，我国的棉花产量已经进入世界前列。
我国棉花种植几乎遍布全国。
其中以黄河流域和长江流域为主，再加上西北内陆、辽河流域和华南、共五大棉区。
一、棉花种类很多，目前主要按以下的两钟方法一）、按棉花的品种分类（1）细绒棉：又称陆地棉。
纤维线密度和长度中等，一般长度为25~35mm，线密度为2.12~1.56 dtex(4700~6400公支）左右，强力在4.5cN左右。
我国目前种植的棉花大多属于此类。
（2）长绒棉：又称海岛棉。
纤维细而长，一般长度在33mm以上，线密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，强力在4.5cN以上。
它的品质优良，主要用于编制细于10tex的优等棉纱。
目前，我国种植较少，除新疆长绒棉以外，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。
此外，还有纤维粗短的粗绒棉，目前已趋淘汰。
二）、按棉花的初加工分类从棉花中采得的是籽棉，无法直接进行纺织加工，必须先进行初加工，即将籽棉中的棉籽除去，得到皮棉。
该初加工又称轧花。
籽棉经轧花后，所得皮棉的重量占原来籽棉重量的百分率称衣分率。
衣分率一般为30~40%。
按初加工方法不同，棉花可分为锯齿棉和皮辊棉。
（1）锯齿棉：采用锯齿轧棉机加工得到的皮棉称锯齿棉。
锯齿棉含杂、含短绒少，纤维长度较整齐，产量高。
但纤维长度偏短，轧工疵点多。
目前，细绒棉大都采用锯齿轧棉。
（2）皮辊棉：采用皮辊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。
但纤维长度操作小，轧工疵点少，但有黄根。
皮轧棉适宜长绒棉、低级棉等。
棉纤维的知识点总结
棉纤维的知识点总结一、棉纤维的来源棉纤维主要来源于棉花，棉花是一种天然的植物纤维，其籽棉中含有丰富的棉纤维。
棉花是一种亚热带植物，耐寒性差，适宜生长的气候条件为年平均温度在20~28℃，年降水量在750~1300毫米之间。
我国主要的棉花产区有新疆、山东、河南等地。
棉花采摘后，经过去籽、脱绒和加工等步骤，即可得到纯净的棉纤维。
二、棉纤维的特性1.透气性：棉纤维具有良好的透气性，能够让肌肤自由呼吸，不易感到闷热。
2.吸湿性：棉纤维具有良好的吸湿性，能够迅速吸收体表的汗液，保持肌肤干燥舒适。
3.柔软性：棉纤维具有柔软的质地，触感舒适，不刺激肌肤，适合长时间穿着。
4.耐磨性：棉纤维具有较好的耐磨性，经过染色和整理后，能够保持长久的颜色和光泽。
5.耐热性：棉纤维具有较好的耐热性，不易熔化变形，适合进行高温熨烫。
三、棉纤维的生产加工1. 棉纤维的采摘：棉花采摘后，经过除籽、脱绒、打浆等步骤，即可得到纯净的棉纤维。
2. 棉纤维的纺制：将棉纤维进行纺制，制成棉纱，然后经过精纺、精捻等工艺，即可得到不同粗细的棉纱。
3. 棉纱的织造：将棉纱进行织造，制成各种不同规格和花色的棉布。
4. 棉布的染整：对棉布进行染色、整理等工艺，即可得到丰富多彩的棉织品。
四、棉纤维的应用领域1. 服装：棉纤维具有良好的透气性和吸湿性，适合制作夏季服装，如T恤、衬衫、裤子等。
2. 内衣：棉纤维具有柔软的质地，不易刺激肌肤，适合制作内衣、睡衣等。
3. 床上用品：棉纤维具有良好的吸湿性和舒适性，适合制作床单、被套、枕头套等。
4. 装饰品：棉纤维可制成各种装饰品，如窗帘、桌布、地毯等。
五、棉纤维的发展前景1. 棉纤维的功能化：随着人们生活水平的提高，对纺织品的功能需求也越来越高，未来棉纤维将更加注重功能化，如防紫外线、抗菌等。
2. 棉纤维的绿色化：棉纤维属于天然的植物纤维，生命周期短，易于降解，未来将更加注重环保和可持续发展。
总之，棉纤维是一种优良的纺织原料，具有良好的透气性、吸湿性和柔软性，适合用于生产各类纺织品。
纺织材料学教案1 纤维结构的基本知识
纤维 粘胶 低牵伸(普通粘胶)
高牵伸(强力粘胶) 铜氨粘胶 苧麻 海岛棉 陆地棉
取向因子 0.54 0.88 0.74 0.97 0.72 0.62
图 纤维素Ⅱ的晶格结构示意图 图 几种再生纤维素纤维的截面形态
四、Lyocell 纤维 Lyocell 纤维是可回收溶剂法制备的再生纤维素纤维。
图 2-20 水中膨润后的纤维结构示意图 第三节 蛋白质纤维的内部结构
第一章 纤维结构的基本知识
教学目标： 1、纺织纤维内部结构概述； 2、纤维素纤维的内部结构； 3、蛋白质纤维的内部结构 4、合成纤维的内部结构介绍。
教学重点与难点：
1、教学重点 几种主要植物纤维的特性及其性能指标。 2、教学难点 指标体系及表述。 3、解决方法 建立清晰的概念，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。
表 再生纤维素纤维的结晶度与聚合度
表 纤维素纤维的光学取向因子比较
纤维 普通粘胶 富强粘胶 强力粘胶 Modal Tencel® 浆粕
结晶度(%) 30～35 45～50 50～55 42～46 48～52 55～65
聚合度 250～300 500 左右 300～350 350～450 500～550 >600
3)相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。 结晶度↓→纤维吸湿性↑；容易染色；拉伸强度较小，变形较大，纤维较柔软，耐冲击性， 弹性有所改善，密度较小，化学反应性比较活泼 。
3. 纤维的取向结构 不管天然纤维还是化学纤维，其大分子的排列都会或多或少地与纤维轴相一致，这种大分子
排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度。 结晶与取向是两个概念，结晶度大不一定取向度高，取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝，
第1章棉纤维详解
土耳其、希腊、布基纳法索、土库曼斯坦
1.HVI （High Volume Inspection) 大容量纤维快速测试仪，是多功能快速测试 系统。 2.XJ120快速棉纤维性能测试仪 3.AFIS单纤维测试系统
测试值在棉花色特征图上的位置所对应的级别，分为白棉、淡黄染棉、黄 染棉3种类型，共13个色特征级。 反射率表示棉花样品反射光的明暗程度，以Rd表示。 黄色深度表示棉花黄色色调的深浅程度，以+b表示。 色特征级代号
白棉代号为1，为：11、21、31、41、51、61； 淡黄染棉代号为2，为：12、22、32、42； 黄染棉代号为 3，为：13、23、33； 31为色特征级标准级。
4、耐热性 热对棉纤维的作用有两种情况。如果单是热的作用，称为耐热性。 5、耐光性 光对棉纤维长期照射能引起棉纤维损伤。 6、耐生物性 在潮湿情况下，微生物极易生长繁殖。
第三节 棉纤维性能与检验
一、品级与色特征级 二、长度 三、成熟度 四、细度 五、马克隆值
六、强伸度 七、疵点 八、含杂与异性纤维 九、吸湿性 十、糖分
四级二类标准（强制性、推荐性）： 国家标准代号：GB、GB/T 行业标准代号： FZ、FZ/T 地方标准代号： DB××、 DB××/T 企业标准代号： Q/ GB 1103—2007《棉花 细绒棉》 GB 1103.3—2005《棉花 天然彩色细绒棉》 GB 19635—2005《棉花 长绒棉》
第二节 棉纤维的组成物质与化学性质
棉纤维的组成物质
棉纤维的化学性质
一、棉纤维的组成物质▲
棉纤维各组成物质含量
组成物质
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产量
高
低
棉花质量标识（唛头）★
三种包型（公斤 / 包）： 85kg/ 包（± 5kg ）； 200kg/ 包（± 10kg ）； 227kg/包（±10kg）
按棉花类型、主体品级、长度级、主体马克隆值级、轧花方式代号顺序
标识
棉花类型：黄棉以字母“Y”标示，灰棉以“G”标示，白棉不作标示； 主体品级：用“1”…… “7”标示； 长度级：用“25” ……“32”标示；
有机棉和纯棉的区别
1 先天条件
有机棉的棉花种子需要经过严格的筛选，对土壤质量要求特别严格
而普通棉花对选种和种植地的土壤要求不大
2 后天条件
有机棉在种植和纺织过程中要保持纯天然特性，具有生态，绿色，环保的特性
普通棉花使用化学肥料进行施肥，病虫害防治直接用农药喷洒
3 服用效果Fra bibliotek有机棉织成的织物光泽亮丽、手感柔软、有优良的反弹力性，悬垂性，耐磨性； 具有独特的抗菌，防臭性能。透气佳、吸汗快、不粘黏，而且不会产生静电，具 有天然无污染等特点，而且还能随时保持恒温。
2.棉纤维的形态结构★ 正常生长的棉纤维形态：两头细中间粗 截面：腰圆形，有中腔 纵向：天然转曲
细绒棉 长绒棉 粗绒棉
长绒棉 细绒棉
• 纤维细长，单纤维强力好 • 含糖偏高,易产生“三缠”现象（预处理） • 数量最多 • 占世界棉纤维总产量的85%，也是目前我国主要的栽培棉种（约占 93%）
粗绒棉
• 纤维粗，富有弹性
三类棉纤维的截面形态
长绒棉
细绒棉
粗绒棉
2.棉花的颜色质地
白棉：正常成熟的棉花，色泽呈洁白、乳白或淡黄色。 黄棉：棉铃生长期间受霜冻或其他原因，铃壳上的色素染到纤维 上，使纤维大部分呈黄色，以符号Y在棉包上标示，属低级棉。 灰棉：棉铃在生长或吐絮期间，受雨淋、日照少、霉变等影响， 使纤维色泽灰暗的棉花，以符号G在棉包上标示。强力低、品质 差，仅在纺制低级棉纱中配用。 彩棉（遗传育种）
籽棉—从棉铃中摘取的带籽的棉瓣。
皮棉—是轧花厂的称呼，籽棉经轧棉机加工，除去棉籽所得的纤维。
原棉—是纺纱厂的称呼，指供纺织厂作纺纱原料用的皮棉。
衣分（率）—单位重量的籽棉与轧出的皮棉的比例。
剥桃棉—从非自然开裂的棉铃中剥取的棉花。
一、棉花的种类
1.按棉花的品系 ★
长度(mm) 23~33 33~45 23以下 线密度(dtex) 1.67~2.22 1.18~1.43 2.5以上 断裂长度(km) 20~25 33~40 15~22
纯棉服饰具有较好的吸湿性、保湿性、耐热性、耐碱性、卫生性
转基因棉（兔毛棉花）
定义：兔毛角蛋白基因和棉花结合在一起所生产出的一种带有兔毛品质的 新型纤维。 纤维品质优良，绒长增加了约 3mm，整齐度增加 2.1%，比强度等各项指数 都有不同程度提高。
彩棉
棉纤维自身具有天然彩色的细绒棉 具有棕色、浅棕色、绿色、浅绿色及其他颜色等类型 长度较短，约24~30mm 强度稍低，约16~18 cN/tex 其织物不需染色、色泽自然，制成的服装经洗涤和风吹日晒也不变色、永不褪色 穿着舒适，质地柔软而富有弹性、耐穿耐磨 无化学染料毒素 可大大降低纺织成本。
（2）皮辊轧花与皮辊棉 原理：利用表面毛糙的皮辊的摩擦作用，带住籽棉纤维，当籽棉从上刀与皮辊 的间隙通过时，依靠下刀向上的冲击力，使棉纤维与棉籽分离。 优点：不易损伤纤维，轧工疵点较少；棉长度整齐度稍差 缺点：黄根较显，厚薄不匀， 短绒率较高
皮辊棉和锯齿棉的比较
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 剧烈，纤维损伤较大 松散 主体长度短， 整齐度较高 有排杂、排僵设备 多，如棉结、索丝等 细绒棉 皮辊棉 缓和，纤维损伤小 薄片状 主体长度长，整齐度低、 短绒无法去除 无排杂设备 少，有黄根 长绒棉、留种棉
第一章 棉纤维
本章要点
1、棉花的种类、棉纤维的形态结构。 2、国内外棉花生产简况、国内棉区的划分、世界先进的棉 花测试仪器。 3、棉纤维的组成物质与化学性质。 4、棉纤维的主要工艺性能、指标、试验与品质评定方法。
第一节
棉花的种类与形态结构
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。
主体马克隆值级：用A、B、C标示；
轧花方式代号：皮辊棉在质量标示符号下方加下横线“——”表示；锯 齿棉不作标志。
举例
二级锯齿白棉，29mm，主体马克隆值级A级，质量标识为： 229A 四级锯齿黄棉，27mm，主体马克隆值级B级，质量标识为：Y427B 四级皮辊白棉，30mm，主体马克隆值级B级，质量标识为： 430B
3.棉花的初加工方式
轧棉或轧花目的：使棉纤维和棉籽分离,除去棉籽和部分杂质。
（1）锯齿轧花与锯齿棉 原理：利用几十片圆锯片的高速旋转，对籽棉上的纤维进行钩拉，通过间隙小 于棉籽的肋条的阻挡，使纤维与棉籽分离。 优点：锯齿棉短绒率较低，纤维程度整齐度好 缺点：容易损伤较长纤维，轧工疵点较多；皮棉呈分散状态。
二、棉纤维的形态结构
• 棉纤维是由种子胚珠(发育成熟后即为 棉籽)的表皮细胞隆起、延伸发育而成的 • 一个细胞长成一根纤维，每粒细绒棉棉 籽表面有1~1.5万根纤维
1.棉纤维的生长发育
分三个阶段▲ • 伸长期：纤维加长，形成胞壁
• 加厚期：长度基本长足，主要是胞壁加厚
• 转曲期（干涸期）：失去水分、胞壁扭转，沿纤维纵向形成天然转曲
五级锯齿白棉，29mm，主体马克隆值级C级，质量标识为： 529C
五级皮辊灰棉，28mm，主体马克隆值级C级，质量标识为：G528C 六级锯齿灰棉，27mm，主体马克隆值级C级，质量标识为 G627C
4.新型棉花
1)有机棉 2)转基因棉（兔毛棉花） 3)彩色棉
有机棉
定义：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， 不使用化学制品，从种子到农产品全天然无污染生产的棉花。 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。 有机棉在种植和纺织过程中要保持纯天然特性，现有的化学合成染料无法 对其染色。