第四章

纖維素纖維第四章纖維素纖維纖維素纖維天然纖維素纖維種子（籽毛）纖維：棉韌皮纖維麻類：苧麻，亞麻，黃麻，大麻等

樹皮類：桑皮，檀皮，棉干皮等葉脈纖維：劍麻，龍舌蘭麻，龍須草，菠蘿葉，鳳梨麻等果實纖維：椰鞘纖維禾本科纖維：稻秸稈，麥秸稈等竹原纖維木材纖維、針葉材和闊葉材再生纖維素纖維黏膠纖維銅氨纖維竹漿纖維第一節各種纖維素纖維一、棉纖維（cotton）1、棉纖維的分類與品質（1）按品種分類棉纖維按品種分類：1.細絨棉長23~33mm，線密度0.15~0.2tex2.長絨棉長33~45mm，線密度0.12~0.14tex棉采棉棉的初加工

（2）按初加工分類特點鋸齒棉皮輥棉外觀形態松散薄片狀長度主體長度較短，長度整齊度較差主體長度較長，短絨含量較高雜質，疵點含雜低，棉結束絲多含雜高，黃根多加工效率加工效率高加工效率低適宜加工品種細絨棉長絨棉、低級棉、留種棉棉包（3）按色澤分類白棉：正常生長，吐絮的棉花，主要紡織原料黃棉：棉鈴受霜凍影響，一般是低級棉，少量使用灰棉：發育中經吐絮后，雨水少，纖維成長受阻，質量差，很少用彩棉：天然生長的非白色棉花（4）按地域分類長江流域2.棉纖維的形態結構（1）棉纖維的生長和增厚ⅡⅢⅠ伸長期：長、寬兩個方向發展，初生成的形成加厚期：每天淀積一層纖維素，與成熟度有關轉曲期：棉纖維天然卷曲的形成（2）形態上端尖而封閉，下端而敞口，整個纖維為扁平的細長帶子狀。有螺旋形天然卷曲，卷曲數一般為60~120個/cm。纖維截面為腰子形，中間有干癟的空腔。棉纖維形態①初生層ⅰⅱⅲ伸長期形成的初生細胞壁，外皮有棉蠟、果膠。厚度為0.1~0.2um,纖維總質量的2.5%~2.7%確定了棉纖維的表面性質，有拒水性，這對棉纖維有保護作用，而會影響染整加工，應在染整加工的初期將其破壞并去除不是結構均一的物質，分為三層，外層基本是由果膠物質和蠟狀物質組成，第二、第三層纖維呈繞纖維軸旋轉的網狀結構棉纖維的化學組成組成.0.0初生胞壁（%）次生胞壁（%）纖維整體（%）纖維素5295.594.0果膠物質121.00.9蠟狀物質30.90.6灰分70.61.2有機酸與多糖141.01.1含氮物質--1.3其他--0.9②次生層ⅰⅱⅲ加厚期形成的纖維素沉積，與棉纖維的成熟度、天然轉曲有關。質量約占整個纖維質量的90%以上。次生胞壁的纖維素含量很高，共生物含量很少。次生胞壁大體上也可以分為三層，每層中又有很多同心圓結構，稱為日輪。ⅰⅱ③中腔胞腔是棉纖維的中空部分，約占纖維截面的1/10，含有蛋白質及色素，其顏色決定了棉纖維的顏色。胞腔是纖維內最大的空隙，是棉纖維染色和化學處理的重要通道3彩色棉⑴彩色棉概況彩色棉是天然生長的非白色棉花。天然彩色棉產量低、成熟度差、纖維強度低、可紡性差、色澤不鮮艷等許多原因，一直未能得到真正的重視。1982年美國南部地區研究中心改良了彩色棉的性能，已擁有棕、綠、紫、灰、橙等色澤品種。1994年我國開始彩色棉花的引進與種植研究，彩色棉花的產量已據世界第二位。彩色棉附加價值高（是白棉的3～5倍），加工成本低，代表纖維發展的方向。⑵彩色棉花的特性目前彩棉與白棉在性能上還有一定程度的差距，主要表現在產量與分辨率低、長度與細度偏低、短絨率偏高、成熟度系數與強度偏低等。另外，除棕色與綠色纖維外，其他顏色普遍較淺、色澤穩定性差，色素遺傳變異大，達不到色紡的要求。但隨育種技術的提高彩棉性能在改變，部分已與白棉性能接近。⑶彩色棉的種植與加工要求ⅰ綠色種植ⅱ加工過程無污染

紡織加工不采用化學漿和化學油劑。后整理不采用化學絲光劑，采用生物酶處理達到拋光效果，服裝使用無甲醛免燙劑整理。4轉基因棉轉基因棉是借助轉基因技術得到的棉花新品種。將轉基因、分子標記等生物技術應用在棉花育種和生產中，其目的在于提高棉花的產量、質量和抗病蟲害能力。二、竹纖維竹纖維是以天然竹子為原料制取的纖維。竹纖維分為原生竹纖維和再生竹纖維兩種。原生竹纖維是利用物理方法剔除竹中的木質素、竹粉、果膠等物質，從中提取竹纖維。原生竹纖維多用于建筑建材、汽車制造、污水處理等行業，但也有個別品種可用于紡織面料用于紡織面料的原生竹纖維對竹子的品種有較嚴格的要求，目前以產于浙江的毛竹為主。再生竹纖維的生產類似黏膠纖維的生產。竹纖維在性能上與麻纖維較接近，具有獨特的抗菌、防臭性能。三、麻纖維1.麻纖維的分類麻纖維分類（1）韌皮纖維苧麻、亞麻、黃麻、大麻、洋麻（2）葉纖維劍麻、蕉麻2．苧麻纖維的品質(1)概況

苧麻（ramie）也稱（白苧、綠苧、苧麻、線麻、紫麻等），有多個品種、我國主要有白葉莖苧麻。苧麻一年可收成三次，頭麻、二麻、三麻。產于兩湖、四川一帶。單纖長、質地軟、可單纖維紡紗、可做多種紡織品。(2)苧麻纖維的形態與品質特征ⅰ截面結構

苧麻初生纖維主要位于韌皮部外叫中株綃的部位，初生纖維纖維素含量高、彈性好、韌性好，是苧麻纖維的主要來源。苧麻成熟麻莖中還有次生纖維，次生纖維位于苧麻的次生韌皮部，苧麻次生纖維，品質較差，木素含量高、短、粗、硬、脆。ⅱⅲⅳ截面形態橢圓或扁平型，有中腔，腔壁有輔射狀條紋。縱向形態無明顯扭曲，有不規則的條紋，有橫節。單纖維尺寸長20～250mm（600mm），寬30～40mm。(3)苧麻的初加工ⅰⅱ剝皮，刮青剝皮:將收割的苧麻從麻莖上剝下麻皮。刮青:刮去麻皮的表皮。刮青的麻皮干后成絲狀或片狀的原麻（生苧麻），這就是商品麻。脫膠:去除麻纖維之間的膠質。精干麻：經脫膠后的麻纖維。（4）物理性能Ⅰ細度線密度與苧麻的可紡性關系密切，纖維愈細，可紡特數愈低。一般用平均線密度表示，優良品種的苧麻纖維平均線密度在0.5tex左右。Ⅱ單纖維長度平均長度約60mm，最長600mm，變異系數85%，40mm以下的短絨率50%。Ⅲ強伸度包括：強伸度、初始模量、斷裂功ⅰ強伸度強度高，伸長低。單纖強力19.6～29.4cN/根，6.7cN/dtex(gf/旦)。伸長率1.5%～2.3%。濕強高于干強20%～30%。ⅱ初始模量

初始模量高，硬挺、抱合差、不易抱合、毛羽多。ⅲ斷裂功斷裂功小，織物不耐磨。彈性回復性差，織物抗皺性差。Ⅳ色澤一般光澤好，顏色白的苧麻纖維性能也好，

顏色是苧麻纖維品質評定的依據。原麻呈白、青、黃、綠等。二麻較白，頭、三麻較暗。精干麻,純白色,過脫膠的麻纖色深、光澤差、強度低。3．亞麻纖維的品質（1）概況亞麻（linen）也稱鴉麻、胡麻，有纖用、油用、纖兩油用三類，一年生草本。細、木素低、但較短，用工藝纖維紡紗。我國主要產地是黑龍江。（2）亞麻纖維的形態與品質特征Ⅰ生長部位亞麻麻莖很細，直徑1～3mm。亞麻纖維在韌皮層中呈束狀，每束有30～50根單纖維。Ⅱ形態截面呈多角形。縱向有橫節、豎紋。Ⅲ單纖維尺寸線密度：0.167～0.333tex，長度：10～26mm。Ⅳ強伸性強度：5.5～7.9cN/dtex，伸長：2.5%。（3）亞麻的初加工Ⅰ脫膠：也稱浸漬、漚麻Ⅱ干燥

Ⅲ碎莖：打碎麻莖中的木質部分，使與纖維層脫離Ⅳ打麻：把打碎的木質雜質去除得到亞麻纖維，稱為打成麻（4）亞麻工藝纖維的品質Ⅰ長度：亞麻工藝纖維長度300～900mm。Ⅱ細度：亞麻工藝纖維截面約10～20根單纖維。越細強度越高，斷頭率越低。Ⅲ強度：試樣：長270mm，重420mg的麻條，夾距：100mm，一般纖維強力為127.4～343N。Ⅳ色澤：好的：銀白淡黃、灰色，差的：暗褐、赤色。我國分淺灰，煙，深灰，雜色。8、羅布麻羅布麻又稱野麻、茶葉花，是一種野生植物纖維。由于它適應于在鹽堿、沙漠等惡劣的環境中生長，因此主要集中在新疆、內蒙、甘肅、青海等地。羅布麻除具有麻類纖維的一般特點外，還具有一定的醫療保健性能，羅布麻對降低穿著者的血壓有顯著效果。羅布麻縱向無轉曲，截面呈明顯不規則的腰子形，中腔較小。在纖維的表面有許多豎紋、橫節。9、大麻大麻又稱火麻，漢麻。大麻的應用之所以一直存在爭議，主要是大麻中存在一種毒品物質，HTC，它的存在使得大麻的種植面積大受影響。大麻纖維的細度與棉纖維相當，大麻紡織制品特別柔軟，無須特別的處理就可以避免其他麻紡織品的刺癢感和粗糙感。大麻纖維中有細長的空腔，優異的毛細效應使大麻吸濕排汗性能格外好。大麻有獨特的抗霉殺菌功能。大麻纖維中還含有十多種對人體健康十分有益的微量元素。第三節纖維素纖維的物理性質一、吸濕性二、溶脹與溶解纖維素纖維的溶脹纖維素纖維的溶解有限溶脹無限溶脹纖維素的含水溶劑纖維素的非水溶劑第四節纖維素纖維的化學性質從纖維素化學結構來看，它至少可能以下兩類化學反應：降解反應與羥基相關的反應一、堿對纖維素的作用二、液氨對纖維素的作用三、銅氨氫氧化物對纖維素的作用六、熱對纖維素的作用?纖維的耐熱性?纖維的熱穩定性七、纖維素的光化學作用?光解作用?光敏作用八、纖維素的酯化、醚化反應第五節再生纖維素纖維纖維一、普通黏膠纖維1、概況黏膠纖維是再生纖維素纖維的主要品種。從不能直接用于紡織加工的纖維素原料如棉短絨、木材、蘆葦等中提取純凈纖維素。黏膠纖維的化學組成與棉纖維相同。取向度比棉低，結構中縫隙、空洞比棉大。截面呈不規則的鋸齒形，有明顯的皮芯結構2、性能黏膠纖維吸濕性好、易染色，色譜全、色澤艷、染色牢度好，對酸與氧化劑比棉敏感，對堿的穩定性不及棉。黏膠纖維的缺點是濕強度低、初始模量低、彈性回復性差，織物易變形起皺。二、Lyocell纖維

1．LyocellLyocell纖維是將天然纖維素原料直接溶解在叔胺氧化物N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)的水溶液中進行紡絲而再生出來的纖維素纖維，1980年由德國Akzo-Nobel公司首先取得工藝和產品專利1989年由國際人造纖維和合成纖維委員會（BISFA）正式命名。Tencel是英國Courtanlds公司生產的Lyocell纖維的商品名稱。目前工業化生產的還有奧地利Lenzing公司生產的Lyocell纖維和德國Akzo-Nobel公司生產的Newcell纖維。