几种纤维素与蛋白质纤维纵向与横截面形态
总结纤维的辨别方式
纤维的辨别方式纺织品织物从品种上可分为天然纤维和化学纤维两类。
丝、棉、麻、羊毛这四大伙儿族属于天然纤维，粘胶人丝、锦纶丝、涤纶丝、维纶丝那么属于用化学品合成的化学纤维。
辨别织品或衣饰是用何种原料制成的方式，经常使用的要紧有三种，即手感目测法、燃烧辨别法、显微镜法和化学药品着色辨别法。
下面简单地介绍一下这几种辨别织物的方式。
一、手感目测方式手感目测方式是用手触摸，眼睛观看，凭体会来判定纤维的类别。
这种方式简便，不需要任何仪器，但需要鉴他人员有丰硕的体会。
对服装面料进行辨别时，除对面料进行触摸和观看外，还可从面料边缘拆下纱线进行辨别。
1、手感及强度棉、麻手感较硬，羊毛很软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶那么手感适中。
用手拉断时，感到蚕丝、麻、棉、合成纤维很强；毛、粘胶纤维、醋酯纤维那么较弱。
2、伸长度拉伸纤维时感到棉、麻的伸长度较小；毛、醋酯纤维的伸长度较大；蚕丝、粘胶纤维、大部份合成纤维伸长度适中。
3、长度与整齐度天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。
棉纤维纤细柔软，长度很短。
羊毛较长且有卷曲、柔软而富有弹性。
蚕丝那么长而纤细，且有特殊光泽。
麻纤维含胶质且硬。
4、重量棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。
二、燃烧法经常使用纺织纤维燃烧特点纤维近焰时现象在焰中离焰以后嗅觉灰烬形状棉近焰即燃燃烧续燃较快,有余晖燃纸味极少、柔软、黑色或灰色毛熔离火焰熔并燃难续燃,会自熄烧羽毛味易碎、脆,黑色丝熔离火焰燃时有丝丝声难续燃,会自熄,且燃时飞溅烧羽毛味易碎、脆,黑色麻近焰即燃燃时有爆裂声续燃冒烟有余晖同棉同棉粘胶近焰即燃燃烧续燃极快无余晖烧纸夹杂化学体味除无光者外均无灰,间有少量黑色灰锦纶近焰即熔缩熔燃,滴落并起泡不直接续燃似芹菜味硬、圆、轻、棕到灰色,珠状涤纶同上同上能续燃,少数有烟极弱的甜味硬圆,黑或淡褐色腈纶熔，近焰即灼烧熔并燃速燃、飞溅弱辛辣味硬黑,不规那么或珠状三、显微镜观观点借助显微镜来观看纤维纵向外形和截面形状，或配合染色等方式，能够比较准确地域分天然纤维和化学纤维。
纺织材料学第四章_化学纤维(3)
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②高湿模量粘胶纤维
模量:衡量材料变形难易程度指标，值小材 料易变形。
截面近似圆形。我国商品名称为富强纤维 或莫代尔（modal），日本称虎木棉。
富强纤维
10Βιβλιοθήκη 莫代尔纤维是Lenzing（兰精公司）开发的高 湿模量的再生纤维素纤维。原料是产自欧洲的灌 木林，制成木质浆液后经过专门的纺丝工艺制作 而成，所以与棉一样同属纤维素纤维，具有生物 降解性，并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶 纤维的严重污染环境问题，是21世纪的新型环保 纤维。
回潮率(%)
13
12.5
8
涤纶
1.7 40-52 40-52 44-45 44-45
0.5
Lyocell纤维
1.7 40-42 34-38 14-16 16-18 11.5
天丝纤维，拥有棉的“舒适性”、涤纶的
“强度”、毛织物的“豪华美感”和真丝的“独 特触感”及“柔软垂坠”，无论在干或湿的状态 下，均极具韧性。
粘胶纺丝液+凝固浴（硫酸、硫酸钠、硫酸锌)→ 纤维素再生形成纤维 根据纺丝工艺的不同，制得的粘胶纤维的性质不同。
4
3.粘胶纤维的结构特征 （1）化学组成
和棉的成分相同，主要成分为纤维素， 聚合度250-550（棉6000-15000）。 （2）形态结构
普通粘胶横向形态
不规则的锯齿形
普通粘胶纵向形态
1.概况 粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种，
也是最早研制和生产的化学纤维，其化学 组成与棉纤维相同。因制成的液体很粘， 称为粘胶。
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2.制造流程 （1）纺丝液的制备
木材、甘蔗渣→纯净的纤维素（纤维素浆粕）→ 稀碱处理→碱纤维素 +CS2 纤维素黄酸酯 +NaoH → 粘胶纺丝液 （2）纺丝成形（湿法纺丝）
常用纤维的性能特征
常用纤维的性能特征一、纤维素纤维（一）棉1.棉花的分类按棉花的品种分：陆地棉（细绒棉）、海岛棉（长绒棉）、亚洲棉（粗绒棉）、非洲棉（草棉）陆地棉：又称细绒棉，因最早在美洲大陆种植而得名，是世界上四个棉花栽种品中数量最多的品种，占世界棉花总产量的85%以上。
我国陆地棉栽培面积占棉田总数的98%以上。
海岛棉：又称长绒棉，原产美洲西印度群岛，后传入北美洲东南沿海岛屿种植，故名。
著名的埃及长绒棉，原属海岛棉系统，经长期选育驯化，品质优良，产量亦高。
中国生产长绒棉已有较长历史，但数量较少，现在新疆、上海和广州地区少量种植。
长绒棉品质优良，是高档棉纺产品的原料。
亚洲棉：又称粗绒棉，原产于印度，在中国种植已有二千多年，故又称中棉。
由于纤维粗短，只能适应个别纺织品种的需要，近年大部为陆地棉取代。
按棉花的初步加工分：皮辊棉、锯齿棉棉花的初加工过程是指籽棉上纤维与棉籽分离的过程，亦称轧棉。
皮辊轧花机加工的皮棉称为皮辊棉；用锯齿轧花机加工的皮棉称为锯齿棉。
按原棉的色泽分：白棉、黄棉、灰棉2.性能棉纤维的主要成分是含有大量亲水基团的纤维素（纤维素是天然高分子化合物，纤维素的化学结构式C6H10O5的构造单元重复构成），而且在纤维表层中又有很多孔隙，因此具有优良的吸湿性和芯吸效应，能在热天大量吸收人体上的汗水，并散发到织物表面，使穿着者感到舒适，不易产生静电。
棉纤维强度一般，不很耐磨，弹性较差，所以不是很耐穿。
棉纤维吸湿后强力增加，因此棉织物耐水洗，可用热水浸泡和高温烘干。
耐酸性：棉纤维抗无机酸的能力较弱，在浓硫酸或盐酸中，即使在常温下也能引起纤维素的迅速破坏，在稀酸溶液中随时间的延长，也能引起纤维素的水解，使强力降低。
汗液中的酸性物质也会损坏棉制品，所以应及时洗涤。
耐碱性：棉纤维比较耐碱，在常温或低温下浸入浓度18％—25％的氢氧化钠溶液中，可使纤维直径膨胀，长度缩短，此时，若施加外力，限制其收缩，则可产生强烈光泽，强度增加，提高吸色能力，易于染色印花，这种加工过程称为丝光。
总结纤维的鉴别方法
纤维的鉴别方法纺织品织物从品种上可分为天然纤维和化学纤维两类。
丝、棉、麻、羊毛这四大家族属于天然纤维，粘胶人丝、锦纶丝、涤纶丝、维纶丝则属于用化学品合成的化学纤维。
鉴别织品或服饰是用何种原料制成的方法，常用的主要有三种，即手感目测法、燃烧鉴别法、显微镜法和化学药品着色鉴别法。
下面简单地介绍一下这几种鉴别织物的方法。
一、手感目测方法手感目测方法是用手触摸，眼睛观察，凭经验来判断纤维的类别。
这种方法简便，不需要任何仪器，但需要鉴别人员有丰富的经验。
对服装面料进行鉴别时，除对面料进行触摸和观察外，还可从面料边缘拆下纱线进行鉴别。
1、手感及强度棉、麻手感较硬，羊毛很软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶则手感适中。
用手拉断时，感到蚕丝、麻、棉、合成纤维很强；毛、粘胶纤维、醋酯纤维则较弱。
2、伸长度拉伸纤维时感到棉、麻的伸长度较小；毛、醋酯纤维的伸长度较大；蚕丝、粘胶纤维、大部分合成纤维伸长度适中。
3、长度与整齐度天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。
棉纤维纤细柔软，长度很短。
羊毛较长且有卷曲、柔软而富有弹性。
蚕丝则长而纤细，且有特殊光泽。
麻纤维含胶质且硬。
4、重量棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。
二、燃烧法常用纺织纤维燃烧特征纤维近焰时现象在焰中离焰以后嗅觉灰烬形状棉近焰即燃燃烧续燃较快,有余辉燃纸味极少、柔软、黑色或灰色毛熔离火焰熔并燃难续燃,会自熄烧羽毛味易碎、脆,黑色丝熔离火焰燃时有丝丝声难续燃,会自熄,且燃时飞溅烧羽毛味易碎、脆,黑色麻近焰即燃燃时有爆裂声续燃冒烟有余辉同棉同棉粘胶近焰即燃燃烧续燃极快无余辉烧纸夹杂化学品味除无光者外均无灰,间有少量黑色灰锦纶近焰即熔缩熔燃,滴落并起泡不直接续燃似芹菜味硬、圆、轻、棕到灰色,珠状涤纶同上同上能续燃,少数有烟极弱的甜味硬圆,黑或淡褐色腈纶熔，近焰即灼烧熔并燃速燃、飞溅弱辛辣味硬黑,不规则或珠状三、显微镜观察法借助显微镜来观察纤维纵向外形和截面形状，或配合染色等方法，可以比较准确地区分天然纤维和化学纤维。
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
纤维素纤维性能表
纤维素纤维性能表纤维来源纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结棉纤维（棉花的种子纤维，长绒棉/细绒棉/粗绒棉）呈细而长的扁平带状，纵向有螺旋状的转曲；截面为椭圆或腰圆形，中间有中腔。
长10-40mm。
染色性较好，易于上染各种颜色。
光泽较暗淡，风格自然朴实。
弹性差，不挺括，穿着时易起皱，起皱后不易回复。
较柔软，手感温暖，吸湿性好，穿着舒适，不易产生静电。
延伸性较低，弹性差，耐磨性不好。
耐碱不耐酸。
耐热性好。
易生霉。
遇水后的湿冷效应。
丝光、碱缩。
麻纤维（由麻类植物茎杆上的韧皮加工制得，亚麻/苎麻）纵向平直，有竖纹横节。
粗细不匀，截面不规则。
光泽较好，颜色为象牙色、棕黄色、灰色等，纤维之间存在色差。
不易漂白染色，较粗硬。
弹性差，易起皱且不易消失。
吸湿性好，放湿快，导热性好、挺爽、出汗后不贴身。
不易产生静电。
强度高，延伸性差。
耐水洗、耐热性好。
耐碱不耐酸。
易生霉。
苎麻、亚麻区别：性能相近，苎麻纤维更粗长，强度更大、更脆硬；染色性比亚麻好。
粘胶纤维（以木材、棉短绒、干蔗渣、芦苇等为原料，经物理化学反应制成纺丝溶液，然后经喷丝孔喷射出来，凝固成纤维）纵向为平直的柱状体，表面有细沟槽，截面为锯齿形，有皮芯结构。
染色性好，色谱全，染色鲜艳，色牢度好。
悬垂性好。
吸湿性好。
导热性好。
不易起静电和起毛其球。
强度低、耐磨、耐疲劳性较差。
弹性差，易起皱、不易回复、保形性差。
耐碱不耐酸。
易生霉。
人造棉（短纤维）、人造丝（长丝）。
预缩。
醋酯纤维（用含纤维素的天然材料，经过一定的化学加工制得，主要成分为纤维素醋酸酯）纵向有1-2根沟槽，截面为不规则的带状。
三醋纤具有较好的弹性和回复性，弹性大于二醋纤和纤维素纤维。
质量较轻，手感平滑柔软。
吸湿性、舒适性较纤维素纤维差，三醋纤易产生静电。
耐用性、耐热性较差。
耐碱不耐酸。
二醋酯纤维三醋酯纤维表2蛋白质纤维性能表纤维名称纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结羊毛纤维（绵羊毛，国际羊毛局）比棉纤维粗长，沿长度方向有立体卷曲，表面有鳞片，截面为圆形或接近圆形，有些有毛髓。
东华大学纺织材料学2
主链上原子链弹性好，链节易绕主轴旋转， ∴柔曲性↑； 侧链较少，链节易绕主轴旋转，∴柔曲性↑ 主链四周侧基分布对称，链节易绕主轴旋 转，∴柔曲性↑； 侧基间（大分子间）作用力较少，链节易 绕主轴旋转，∴柔曲性↑； 温度↑，内旋转加剧，大分子链柔曲性↑。
盐式键
能量1.3～10.2千卡/克分子距离2.3～3.2A 与温度有关
大分子侧基（或部分主链上）极性基团之间的静电吸引力（如－NH， －COOH，－OH，－相邻原子上的电子云旋转引起瞬时的偶极矩而产生的。产生一切非极性分子中。
重量结晶度：纤维内结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤维总体积的百分率。
晶区特点
1)大分子链段排列规整 2)结构紧密，缝隙，孔洞较少 3)相互间结合力强，互相接近的基团结合力饱和 结晶度↑ →纤维的拉伸强度、初始模量、 硬度、尺寸稳定性、密度↑，纤维的吸湿性、染料吸着性、润胀性、、柔软性、化学活泼性↓。
1)定义：指大分子或链段等各种不同结构单元 包括微晶体沿纤维轴规则排列程度。 Highly oriented: large proportion of polymer chains are aligned with the fiber axis 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，一般说来，结晶度高，取向度也高。
1、结晶 Crystallinity （1）结晶区：纤维大分子有规律地整齐排列的区域。 （2）结晶态：纤维大分子有规律地整齐排列的状态。 （3）结晶度：纤维内部结晶区占整个纤维的百分率。 （4）非晶态：纤维大分子无规律地乱排列的状态。 （5）非晶区：纤维大分子无规律地乱排列的区域。 Crystalline regions: adjacent polymers are packed with spatial order Amorphous regions: no spatial order