染整工藝學考試課：期末成績80%，平時成績20%；課程目的：掌握紡織品前處理、染色、印花、后整理加工的基本原理、方法及常用染整助劑、染料的應用性能，了解染整加工的最新發展方向。答疑時間：周二下午3：00-4：00主講：張曉莉染整工藝學考試課：期末成績80%，平時成績20%；主講：張曉1紡織工業常用纖維

主要內容：天然纖維素纖維

天然蛋白質纖維

化學合成纖維紡織工業常用纖維

主要內容：2一、紡織纖維的分類纖維的特征是細而長，不同用途的纖維，要求它具有不同的性能，作為紡織纖維，一般必要的條件有：

（1）具有一定的化學，物理穩定性（固體）

（2）具有一定的強度，柔曲性，可紡性，彈性和可塑性等。染整關注：纖維高分子與水有無結合基團、與染料分子有無作用點、與整理劑等有無結合點，是共價鍵結合、離子鍵結合、氫鍵結合還是范得華作用力結合。一、紡織纖維的分類纖維的特征是細而長，3纖維素纖維ppt課件4二、纖維素纖維的結構和性能棉纖維天然彩棉麻纖維再生纖維素纖維（粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維、Lyocell纖維、竹纖維）二、纖維素纖維的結構和性能棉纖維5（一）棉纖維1、棉纖維的形態結構形態結構又分微型態結構和宏形態結構。微型態結構是指電子顯微鏡能觀察到的結構，如微纖、微孔和裂縫等。宏形態結構是指光學顯微鏡能觀察到的結構，如纖維外觀和截面形態等。形態結構對纖維的力學性質、光澤、手感、保暖性、吸濕性等均有影響。

（一）棉纖維1、棉纖維的形態結構6

圖1棉纖維的梢部中部、基部形態圖2成熟棉纖維的橫截面

圖1棉纖維的梢部中部、基部形態圖2成熟棉纖維的橫截7將棉纖維經過適當的溶脹處理后，在顯微鏡下進一步觀察，發現棉纖維從外到里又分成三層：最外層為初生胞壁，中間為次生胞壁，內部為胞腔。

將棉纖維經過適當的溶脹處理后，在顯微鏡下進一步觀察，發現棉纖8棉纖維的主要成分：纖維素：94%果膠物質：0.9%蠟狀物質：0.6%灰分：1.2%有機酸和多糖類：1.1%含氮物質：1.3%其他：0.9%共生物在棉織物染整加工中影響纖維的吸水、染色、白度等性能，因此，在染整加工的前處理中需要除去，以滿足染整加工與服用的需要。棉纖維的主要成分：共生物在棉織物染整加工中影響纖維的吸水、染92、纖維素的化學結構β-D-葡萄糖剩基彼此以1，4甙鍵聯結而成，分子式:

2、纖維素的化學結構β-D-葡萄糖剩基彼此以1，4甙鍵聯結10纖維素纖維大分子上的反應基團主要反應甙鍵：水解反應（降解，分子鏈斷裂）醇羥基：吸附、氧化、酯化、醚化、交聯、接枝…次要反應末端甙羥基：潛在醛基，弱還原性質H基：光化學反應纖維素纖維大分子上的反應基團113、纖維素纖維的化學性質（1）一般堿作用甙鍵：耐堿性很強 在堿性條件下，纖維素纖維不易發生降解羥基：堿一般不會影響纖維素大分子鏈結構纖維素的耐堿性很好！！纖維素染整加工盡量在堿性條件下進行CellOH+NaOHCellONa+H2O堿纖維素可逆3.1堿對纖維素纖維的作用3、纖維素纖維的化學性質（1）一般堿作用堿一般不會影響纖維12（2）濃堿對纖維素的絲光作用使纖維發生劇烈溶脹改變纖維的超分子結構和形態結構改變纖維的一些物理機械性能（3）纖維素的堿氧化作用在高溫堿性條件下，纖維素會發生損傷原因：高溫下，空氣中的氧氣將纖維素氧化，堿有催化作用氧化纖維素在堿性條件下發生β分裂高溫下，堿可能會從末端開始使纖維素逐漸降解意義：高溫堿性條件時，必須將空氣排除或避免與空氣接觸實例：棉煮練時要先排出空氣再升溫（2）濃堿對纖維素的絲光作用133.2酸對纖維素的作用(1)反應方程式：(2)反應機理：甙鍵的水解反應酸是水解的催化劑——在反應過程中，酸的濃度保持不變反應歷程：(C6H10O5)n(C6H10O5)q(C6H10O5)r+H+其中：n>q，r(2)反應機理：(C6H10O5)n(C6H10O5)q(14OHHHOHOCH2OHOHHHHOHOHCH2OHOHOHOHHH+OHHHOHOCH2OHOHHHHOHOHCH2OHOHOHOHHH+HOHOHHHHOHCH2OHOHOHHCO+HHHOHOHCH2OHOHOHOH+H+OHHHOHOCH2OHOHHHHOHOHCH2OHOHOH15(3)酸降解對纖維素纖維的影響聚合度降低分子量下降水解產物是一系列同系物的混合物，稱為水解纖維素完全水解產物是葡萄糖。末端增加潛在醛基增加還原性增加——銅值增加強度下降(3)酸降解對纖維素纖維的影響聚合度降低16(4)酸降解的一般規律酸性越強，降解越大H2SO4，HCl>H3PO4>H3BO3纖維素纖維對弱的有機酸有一定的穩定性溫度越高，降解越大濃度越高，降解越大 使用酸時濃度應盡量低時間降解程度與時間成正比 與酸接觸時間越短越好 纖維素對有機酸、低濃低溫無機酸有一定的穩定性，可小心使用；使用強酸后一定要充分洗凈，決不能帶酸烘干！(4)酸降解的一般規律酸性越強，降解越大173.3纖維素的氧化(1)氧化產物劇烈氧化：CO2和H2O緩和氧化：氧化纖維素 六位羥基→醛基、羧基 2，3位羥基→酮基、醛基、羧基產物一般是混合物氧化纖維素類型還原型（酮、醛）羧酸型3.3纖維素的氧化(1)氧化產物18(2)纖維素纖維氧化反應的特點氧化主要發生在中間的醇羥基和末端的甙羥基上表面上看分子鏈未斷裂，分子量不下降，強力不下降有可能發生“潛在損傷”(2)纖維素纖維氧化反應的特點19OHHHOHCH2OHOHOHHOOHHHOHCHOOHOHHOOHHHOHCOOHOHOHHOOHHHOHCH2OHOOHOOHHOHCH2OHOHHOOOHHOHCH2OHOOOHHOHHOHCH2OHOCCOOOHOHHOHCH2OHOHOCCOO(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)(Ⅴ)(Ⅵ)(Ⅶ)OHHHOHCH2OHOHOHHOOHHHOHCHOOHOH203.4纖維素分子其它反應（1）酯化反應

纖維素分子與（羧）酸類物質反應生成酯：

纖維素分子形成磷酸酯后能使織物具有阻燃性；與醋酸酐反應生成纖維素醋酸酯是制造人造纖維——醋酯纖維的原料。3.4纖維素分子其它反應（1）酯化反應

纖維素分子與（羧21

纖維素分子與氯乙酸在堿性條件下的反應產物稱羧甲基纖維素鈉，可用作紡織漿料和增稠劑；與縮水甘油三甲基氯化銨反應后形成陽離子衍生物，使纖維素纖維織物在用陰離子染料染色和其它染料染色時上染率和染色牢度大為提高，同時兼有抗靜電、抗菌、防霉等功效，用于難染色的苧麻纖維織物上尤其有效。

（2）醚化反應纖維素分子與氯乙酸在堿性條件下的反應產物稱羧甲基纖224、纖維素纖維的超分子結構超分子結構：在分子結構基礎上、由許多個分子集聚時所形成的分子聚集態結構。其地位介于纖維形態結構和分子結構之間。描述纖維中長鏈分子（高分子）排列狀態、排列方向、聚集松緊程度。無定形區超分子結構結晶度---結晶區所占重量%結晶區取向度---鏈或微晶向與纖維向夾角

棉、麻、絲光棉、粘膠結晶度：70、90、50、40%圖-纓狀原纖圖4、纖維素纖維的超分子結構超分子結構：在分子結構基礎上、由許23超分子結構與性能超分子結構：對纖維的化學、物理或力學性能影響很大。結晶度與物理性能：結晶度高，分子間緊密、作用力大，纖維強度大；纖維斷裂在于超分子結構缺陷處。結晶度低，分子間松散，纖維強度也較低，斷裂延伸度可能較大。取向度與物理性能：取向度高（絲光棉），纖維強度高，斷裂延伸度降低，因為分子鏈、微晶排列軸向平行，分子間作用力大，應力集中點（缺陷）少，分子鏈不易斷裂和滑移。超分子結構與化學性能：結晶度高，結構緊密，空隙小又少，化學物質不能進入結晶區，例如染料分子不易進入，只在無定形區，得色深不易（麻）。超分子結構與性能超分子結構：對纖維的化學、物理或力學性能影響24（二）天然彩棉缺點：產量低、成熟度差、纖維強度低、可紡性差、色澤不鮮艷；優點：彩色棉制品有利于人體健康;在紡織過程中減少印染工序;迎合了人類提出的"綠色革命"口號，減少了對環境污染；有利于國家繼續保持紡織品出口大國的地位，打破了國際"綠色貿易壁壘"。（二）天然彩棉缺點：產量低、成熟度差、纖維強度低、可紡性差、25性能彩棉纖維次生胞壁薄，胞腔遠大于白棉，呈U型；彩棉色素主要分布在纖維的次生胞壁內，靠近胞腔部位，彩棉色素不穩定，變化程度與所用試劑的種類、用量和處理條件有關；彩棉纖維中纖維素含量低，纖維長度短，因此強力低；彩棉雜質含量多，共生物主要成分是棉蠟、灰分、果膠和蛋白質，棉蠟的含量約為白棉的5~8倍，因此彩棉纖維吸水性差。性能彩棉纖維次生胞壁薄，胞腔遠大于白棉，呈U型；26（三）麻纖維1、苧麻和亞麻的化學組成主要成分為纖維素、并含有較多量的半纖維素、果膠和木質素；2、麻纖維的物理性能

☆取向度和結晶度高于棉纖維，具有高強度和低伸長；

☆大分子排列整齊、緊密，溶脹困難，染色性能較差，染料擴散困難，上染率低，染色始終是個麻煩的問題；

☆斷裂伸長率低，纖維硬挺，剛性大，折皺回復能力差；（三）麻纖維1、苧麻和亞麻的化學組成27（四）再生纖維素纖維1、粘膠纖維（吸濕易染）：（1）形態結構：截面呈不規則鋸齒狀，截面結構不均一，典型的皮芯結構，皮層結晶度和取向度高，結構緊密，而芯層結晶度和取向度均較低，結構比較疏松（暴露的羥基比棉多，因此化學活潑性比棉大，對酸和氧化劑的敏感性大于棉）。（2）性能：濕強是干強的一半左右，所以在染整加工中應采用低張力或松式加工；粘膠對堿的穩定性差，能在濃燒堿中溶脹甚至溶解，所以染整中盡量少用濃堿，與棉的混紡織物不能進行絲光處理；由于皮芯結構，使低溫、短時間染色時，粘膠纖維得色比棉淺，而高溫、長時間染色時，得色比棉深。（四）再生纖維素纖維1、粘膠纖維（吸濕易染）：282、高濕模量粘膠纖維（1）富強纖維干濕強度高、伸長低和濕模量高，對堿的穩定性好，使得其與棉的混紡織物能進行絲光處理；比較耐折皺，水洗后變形較小。（2）Modal纖維干濕強度、濕模量和縮水率均好于普通粘膠纖維，但其抗皺性差，成品需要進行防皺整理。2、高濕模量粘膠纖維（1）富強纖維293、Lyocell纖維Tencel纖維生產過程對環境無公害；普通型Lyocell纖維具有很高的吸濕膨潤性，特別是徑向；當纖維在水中膨潤時，纖維軸向分