染整概论第一章常用纤维性质及结构

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1、纺织品染整学目的：使机织或针织坯布外观和使用性能改善，赋予纺织品特殊功能，提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防等各种用途。纺织品染整前预处理纺织品染整学内容：染色/印花后整理——一般整理、功能整理染整原理——化学或化学物理方法纺织品染整学要素：染整工艺——操作步骤、参数，如：温度、压力、试剂浓度、时间等染整设备——处理织物、实施工艺所用的机器装备末页1第一章纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能常用纤维纤维结构三层次：化学结构——分子结构，纤维最小结构元素（纳米、埃）决定纤维物化性能超分子结构——分子聚集体结构

2、（超微观）影响纤维物化性能形态结构——分子聚集体的聚集结构（微观）第一节纤维素纤维的结构和主要化学性能以纤维素分子为基本化学结构的纤维。以β-D-葡萄糖剩基为结构单元的高分子化合物。天然纤维：棉、麻、丝、毛纤维素纤维蛋白质纤维化学纤维：粘胶、涤纶、锦纶、睛纶人造纤维合成纤维染整所用方法决定因素末页第一章2要点纤维形态结构、超分子结构、分子结构层次纤维结构与纤维化学性能之间关系纤维结构与纤维物理性能关系3一、纤维素纤维的形态结构棉纤维的形态结构图麻纤维的形态结构粘胶纤维的形态结构图end4棉纤维形态结构和性能单细胞：纤维素

3、94%wt.,蜡状物0.6%wt.,灰分1.2%wt.,果胶物0.9%,含氮物等。长度：23~45mm；细度：0.15~0.2tex；扭曲数：60~120个/cm.结构与性质：*初生胞壁---层厚0.1~0.2µm，决定棉纤维表面性质。拒水性，影响染整，前处理的去除对象。外层由果胶物质和蜡状物组成（角皮层），内二层是纤维素网状结构，横缠竖绕。*次生胞壁---层厚约4µm，占90%wt.，共生杂质少，决定棉纤维性质。层中很多同心日轮，同心轮按走向S、Z、S分三层，纤维走向与轴向夹角20~30度，走向变化，内层直。*胞腔--

4、-中空，占横截面1/10，含蛋白质和色素，决定棉纤维颜色。染料和化学处理剂通道。end5麻纤维形态结构和性能特点：竖纹和横节。端头多样：锤头、分支形（苎麻），细尖（亚麻）、钝角（大麻）。苎麻、亚麻、大麻等韧皮纤维：厚壁、端闭、狭腔单细胞。长短、外形、成分各异。纤维素含量不高。长径：苎麻---127~152mm(长),20~75µm(径)；亚麻---11~38mm(长),11~20(径)；大麻、黄麻：长度很短。组成：纤维素蜡状物木质素果胶物半纤维素其它苎麻61.021.022.0015.81亚麻732.392.882.04

5、12~156粘胶纤维形态结构和性能★特点：*人造纤维，形态与纺丝成形方法有关。*纤维较纯净，在丝生产中已除杂。*皮芯结构，皮层紧密取向，阻碍染料进入，芯层结构松，强度低。★附注：通过制浆、纺丝、拉伸方法改变，可得人造纤维素其他纤维：富强纤维、Tencil纤维、modal纤维，这些新型纤维目前正开发应用。7二、纤维素纤维的超分子结构超分子结构：在分子结构基础上、由许多个分子集聚时所形成的分子聚集态结构。其地位介于纤维形态结构和分子结构之间。描述纤维中长链分子（高分子）排列状态、排列方向、聚集松紧程度。无定形区超分子结构结晶

6、度---结晶区所占重量%结晶区取向度---链或微晶向与纤维向夹角棉、麻、丝光棉、粘胶结晶度：70、90、50、40%取向度值：：1；：0；：角度1：取向最高。8超分子结构与性能超分子结构：对纤维的化学、物理或力学性能影响很大。结晶度与物理性能：结晶度高，分子间紧密、作用力大，纤维强度大；纤维断裂在于超分子结构缺陷处。结晶度低，分子间松散，纤维强度也较低，断裂延伸度可能较大。取向度与物理性能：取向度高（丝光棉），纤维强度高，断裂延伸度降低，因为分子链、微晶排列轴向平行，分子间作用力大，应力集中点（缺陷）少，分子链不易断裂和

7、滑移。超分子结构与化学性能：结晶度高，结构紧密，空隙小又少，化学物质不能进入结晶区，例如染料分子不易进入，只在无定形区，得色深不易（麻）。9三、纤维素纤维的化学结构*纤维素纤维：有不同形态结构和超分子结构，但其化学分子的单元结构和链接方式都一样---由葡萄糖剩基单元通过苷键相连接。不同种纤维葡萄糖剩基单元数不同，即平均分子链长不同。*纤维素分子化学式：(C6H10O5)n式中n：聚合度；n：10000~15000(棉、麻)；n：250~500（粘胶）纤维素分子结构式结构特点：环上三个—OH，反应活性点环间—O—，酸分解之

8、，碱稳链端：有一隐-CHO，M低还原性链刚性，H-键多，强度高结构与性能见下节。10纤维素分子结构式结构特点：1)环上三个—OH，反应活性点2)环间—O—，酸分解之，碱稳3)链端：有一隐-CHO，M低还原性4)链刚性，H-键多，强度高11四、纤维素纤维的化学性质由纤维素分子化学结构所决定，受超分子结构、形态结构影响。