第一章 纤维的分类及发展 第一节 纤维及其分类一、纤维定义与要求 二、纤维的分类与命名 1天然纤维 2化学纤维 3其他分类一、纤维定义与要求n1.纤维：是一种细而长的物质，它的直径从几 微米到几十微米，长度则从几毫米到几十毫米 甚至上千米，长度与细度之比很大。n2.纺织纤维：长度达到数十毫米以上具有一定 的强度、一定的可挠曲性和一定的服用性能， 可以生产纺织制品的纤维。 n3.纺织纤维应具备的基本性能n（1）一定的长度和长度整齐度；n（2）一定的细度和细度均匀度；n（3）一定的强度和模量；n（4）一定的延伸性和弹性；n（5）一定的抱合力和摩擦力； n（6）一定的吸湿性和染色性；n（7）一定的化学稳定性。 n特种工业用纺织纤维有特殊要求n二、纤维的分类与命名n依来源和习惯分为天然纤维和化学纤维两类n天然纤维：凡是自然界里原有的或从经人工种 植的植物中、人工饲养的动物毛发和分泌液中 直接获取的纤维，统称为n化学纤维：凡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 ，统称为1、主要天然纤维的来源分类与名称分 类类定义义组组成物质质纤维纤维 来源植 物 纤纤 维维自植物 种子、 茎、 韧韧皮 、叶或 果实实 上获获 得的 纤维纤维纤维纤维 素， 少量木质质 素、半纤纤 维维素等种子纤维纤维 ：单细单细 胞纤维纤维 ，如棉 纤维纤维 ； 韧韧皮纤维纤维 ：如苎苎麻、亚亚麻、大 麻、黄麻、红红麻、罗罗布麻、苘苘麻； 叶纤维纤维 ：如剑剑麻、蕉麻、菠萝萝 叶纤维纤维 ； 果实纤维实纤维 ：如木棉、椰子纤维纤维 ； 竹纤维纤维 ：如竹子纤维纤维 。1、主要天然纤维的来源分类与名称 分类类定义义组组成物质质纤维纤维 来源动动物 纤纤 维维取自于动动物 的毛发发或分 泌液的纤维纤维主要为为蛋白质质 ，但蛋白质质的 化学组组成有较较 大差异毛纤维纤维 ：取自动动物的毛发发，由角蛋白 组组成的多细细胞纤维纤维 ，如绵绵羊毛、山羊毛 、骆驼骆驼 毛、驼驼羊毛、兔毛、牦牦牛毛、马马 海毛、羽绒绒等；丝纤维丝纤维 ：指由昆虫的丝丝腺分泌物形成 的纤维纤维 ，如桑蚕丝丝、柞蚕丝丝、蓖麻蚕丝丝 、木署蚕丝丝、天蚕丝丝、蜘蛛丝丝等。矿矿物 纤纤 维维从纤维纤维 状结结 构的矿矿物岩 石获获得二氧化硅、氧 化铝铝、氧化铁铁 、氧化镁镁等各类类石棉，如温石棉、青石棉、蛇纹纹石 棉等2、化学纤维的分类及名称分类类定义义纤维纤维再生 纤维纤维以天然高聚 物为为原料制 成浆浆液其化 学组组成基本 不变变并高纯纯 净净化后制成 的纤维纤维再生纤维纤维 素纤纤推：指用木材、棉短绒绒、蔗渣、麻、竹 类类、海藻等天然纤维纤维 素物质质制成的纤维纤维 ，如粘胶纤维纤维 、 Modal纤维纤维 、铜铜氨纤维纤维 、竹浆纤维浆纤维 、醋酯纤维酯纤维 、 Lyocell纤维纤维 、富强纤维纤维 等； 再生蛋白质纤维质纤维 ：指用酪素、大豆、花生、毛发类发类 、 丝丝素、丝丝胶等天然蛋白质质制成的，绝绝大部分组组成仍为为蛋 白质质的纤维纤维 ，如酪素纤维纤维 、大豆纤维纤维 、花生纤维纤维 、再 生角朊纤维朊纤维 、再生丝丝素纤维纤维 等； 再生淀粉纤维纤维 ：指用玉米、谷类类淀粉物质质制取的纤维纤维 ，如聚乳酸纤维纤维 （PLA）； 再生合成纤维纤维 ：指用废废弃的合成纤维纤维 原料熔融或溶解 再加工成的纤维纤维 。2、化学纤维的分类及名称合 成 纤纤 维维以石油、煤、 天燃气及一些 农农副产产品为为原 料制成单单体， 经经化学合成为为 高聚物，纺纺制 的纤维纤维涤纶涤纶 ：指大分子链链中的各链节链节 通过酯过酯 基相连连的成纤纤 聚合物纺纺制的合成纤维纤维 ； 锦纶锦纶 ：指其分子主链链由酰酰胺键连键连 接起来的一类类合成 纤维纤维 ； 腈纶腈纶 ：通常指含丙烯腈烯腈 在85%以上的丙烯腈烯腈 共聚物 或均聚物纤维纤维 ； 丙纶纶：分子组组成为为聚丙烯烯的合成纤维纤维 ； 维纶维纶 ：聚乙烯烯醇在后加工中经缩经缩 甲醛处醛处 理所得的纤纤 维维； 氯纶氯纶 ：分子组组成为为聚氯氯乙烯烯的合成纤维纤维 ； 其他的如乙纶纶、氨纶纶、乙氯纶氯纶 及混合高聚物纤维纤维 等2、化学纤维的分类及名称无机纤纤维维以天然无机物或含碳高聚物纤维为纤维为 原料，经经人工抽丝丝或直接炭化制成的无机纤维纤维玻璃纤维纤维 ：以玻璃为为原料，拉丝丝成形的纤维纤维 ；金属纤维纤维 ：以金属物质质制成的纤维纤维 ，包括外涂塑料的金属纤维纤维 、外涂金属的高聚物纤维纤维 以及包覆金属的芯线线；陶瓷纤维纤维 ：以陶瓷类类物质质制得的纤维纤维 。如氧化铝纤铝纤维维，碳化硅纤维纤维 、多晶氧化物；碳纤维纤维 ：是指以高聚物合成纤维为纤维为 原料经经碳化加工制取的，纤维纤维 化学组组成中碳元素占总质总质 量90%以上的纤维纤维 ，是无机化的高聚物纤维纤维 。3、其他分类n（1）纤维的外观形态n长长度、细细度n棉型（38 51mm）、毛型（64 114mm）、中长 型（51 76mm）、丝型（长丝）n截面形态态与分布n普通圆圆形、中空和异形纤维纤维 以及环环状或皮芯纤维纤维n弯曲特征n高卷曲、低卷曲、异卷曲、无卷曲n（2）性能或功能n性能差别别化纤维纤维 ：力、热热、光、电电、染色性能的差异 ；n高性能纤维：具有高强、高模量、耐高温或耐化学作 用的纤维；n功能或智能纤维：具有特殊功能，如抗菌、导电、屏 蔽等特征，或具有智能或自适应作用的纤维n（3）加工方式n对天然纤维纤维 ，如丝丝光棉、精干麻、洗净净毛、拉细细羊毛 和生丝丝等。n对对化学纤维纤维 ，高速纺丝纺丝 、牵牵伸丝丝（DTY）、预预或全取 向丝丝（POY或FOY）、变变形丝丝等。 n（4）资源状态n如天然纤维中的大宗纤维和特种纤维 第二节 各类常用纤维简介一、天然纤维素纤维 1棉 （1）棉纤维的形成棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸 长加厚而成。一个细胞就长成一根纤维，它的一端着 生于棉籽表面，另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维 ，这就称为籽棉。棉纤维的生长可分为伸长期、加厚 期和转曲期三个时期。n(2)棉纤维的截面结构初生层：棉纤维伸长期形成的初生细 胞壁，由网状的原纤组成，它的外皮是 一层极薄的腊质与果胶。次生层：棉纤维在加厚期淀积而成的 部分，几乎都是纤维素。在次生层中以 束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋 形，并沿纤维长度方向有转向。中腔：棉纤维生长停止后遗留下来的 内部空隙，中腔内留有少量原生质和细 胞核残余，对棉纤维颜色有影响。（3 3）、棉纤维的纵向特征）、棉纤维的纵向特征棉纤维纵向具有天然转曲。 成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物 ，转曲少。过成熟棉纤维呈棒状，转曲也少。（4）化学组成：n纤维素，占94 95，其他物质56，存在于纤 维的主体层（次生层）中；n果胶和蜡质，分布于表皮初生层上，其含量随纤维 产地和品种不同；n中腔内层附有微量的色素、灰分和蛋白质，色素决 定纤维的颜色。n（5）棉纤维的特性n细长柔软，吸湿性好、耐强碱、耐有机溶剂、 耐漂白剂以及隔热耐热，可方便地进行各种染 色和纺织加工；n弹性和弹性恢复性较差、不耐强无机酸、易发 霉、易燃。 n（6）棉的分类nA、按棉花的品种分类类别类别长长度（mm ）细细度（tex ）强度（cN/根）陆陆地棉（细绒细绒 棉 ）23330.150.22.944.41海岛岛棉（长绒长绒 棉 ）33640.120.143.924.9亚亚洲棉（粗绒绒棉 ）15240.250.44.416.86非洲棉（草棉）品质质与亚亚洲棉接近，纤维纤维 粗而短，已淘汰图1-1 不同来源棉种纤维的截面示意图锯齿锯齿 棉皮辊辊棉 对纤维对纤维 作用剧剧烈，纤维损伤纤维损伤 较较大缓缓和，纤维损伤纤维损伤 小外观观形态态松散薄片状 主体长长度及整齐齐 度主体长长度短，整 齐齐度较较高主体长长度长长，整齐齐 度较较低，短绒绒没法 去除 除杂设备杂设备有排杂杂、排僵设设 备备无排杂设备杂设备扎工疵点多，如棉结结、索 丝丝等少，有黄根适宜加工细绒细绒 棉长绒长绒 棉 产产量高低B、按棉花的初步加工分类 D P P P P 未成熟 成熟 过成熟 实际形状 图1-2 棉纤维成熟度的理论几何图示C、按棉纤维的成熟度分类：成熟度:纤维胞壁的增厚的程度 引入取值范在05的纤维成熟度系数M ，即指棉纤维截面中 段恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值细绒棉的M在1.5 2.0为成熟纤维，未成熟的M2.0 ，理想的纺用棉M在2.0左右 nD、按原棉的色泽分类n1、白棉：正常成熟，为纺用棉n2、黄棉：霜黄棉。少量使用n3、灰棉：雨灰棉，棉铃开裂时由于日照不足或 雨淋，潮湿，霜等原因造成。很少用。n棉花新品种n彩棉n抗虫棉n绿色有机棉n天然“不皱棉花”(a)开裂木棉果实 (b) 纤维表面图1-3木棉纤维果实及纤维形态图木棉木棉2麻部分麻纤维的化学组成与特性名称纤维纤维 素 （%）半纤维纤维 素（% ）果胶 （%）木质质素 （%）其它 （%）单纤维单纤维 细细度（ m）单纤维单纤维 长长度 (mm) 苎苎麻65 7514 164 50.8 1.56.5 1430 4020 250亚亚麻70 8012 151.4 5.72.5 55.5 912 1717 25黄麻57 6014 171.0 1.210 131.4 3.515 181.5 5红红麻525815181.11.311191.5318 272 6大麻67785.516. 10.82.52.93.35.415 1715 25罗罗布麻40.8215.4613.2812.1422.117 2320 25n工艺纤维(technical fiber) n多个单细胞纤维由细胞间质粘合而成纤维束。n特性：n麻纤维的吸湿性好、强度高、变形能力小，纤 维以挺爽为特征。n比棉纤维粗硬，易引起穿着中的刺痒。 n苎麻(ramie) ：n截面：腰圆或跑道形 有中腔n纵向：无明显扭转， 有横节竖纹n单纤维较长，可单纤维纺纱。n苎麻纤维的细度直接影响可纺性和柔软性，纤维愈细 ，可纺支数愈高，成纱愈柔软。 n头麻最细，三麻次之，二麻最粗。n亚麻 (flax) n一年生草本植物 ，用工艺纤维纺纱n截面呈圆形和扁圆形，纵向中段粗两头细，有 横节竖纹 n吸湿性好、导湿快、细度相对较细，是夏季衣 衫的主要纤维原料 n黄麻与红麻 n工艺纤维纺纱n包装、地毯底布，或混纺纤维制品的原料 3叶纤维 4竹纤维二、天然蛋白质纤维 1绵羊毛 2特种动物纤维 3丝纤维n1、绵羊毛n（一）构成与特征n羊毛为角蛋白物质：高 硫角蛋白、存在于无序 和基质部分；低硫角蛋 白，存在于原纤有序结 构中，典型的a螺旋角 蛋白分子 n截面为圆形或椭圆形， 由外向内分为鳞片层、 皮质层和髓质层。n（二）、羊毛的分类n1、按纤维结构分：n绒毛：具有鳞片层和皮质层，没有髓质层，绒毛品 质优良，纺纱性能好。n两型毛：具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层。毛 纤维有显著的粗细不匀，纺纱性能差些。n粗毛：具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层。纺纱 性能较差。n死毛：除鳞片层外，整根纤维几乎全部是髓质层， 色泽呆白，脆弱易断，无纺纱价值。n2、按毛被上的纤维类型分：n同质毛：羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成。 纤维的细度、长度基本一致。一般按细度分成 各种支数毛。n异质毛：羊体各毛丛由两种及以上类型毛纤维 组成。异质毛一般按粗腔毛含量进行分级。n3、按细度和长度分：n细羊毛：同质毛，18 27mm，长36mm，长15 30cm，毛丛长度 在10cm以上，明亮光泽。织制长毛绒织物、毛毯和工 业用呢的原料。n半细毛：25 37mm，长分解温度2、纺丝成形： 按纺丝液