纤维化学与物理课件第二节 毛纤维.pptVIP

第二节 毛纤维 刚毛，有连续的髓质，粗又长。 死毛，除了鳞片层外几乎全部是髓质。脆、无光泽、不易染色、无纺用价值。 (1)产地 ⅰ细毛与半细毛多以产地表示。 ⅱ粗毛多以采购羊毛的集中地表示。 ⅰ改良毛长度偏短，油汗较难洗除、毛色灰暗。 ⅱ改良毛净毛率较低，30%---50%。 绵羊毛主要出口国：澳大利亚、新西兰、阿根廷、乌拉圭、南非。占国际市场销售量的80%。 美利奴绵羊(Merino) Merino 新西兰牧业以肉乳为主，羊毛是第二位。羊毛纤维主要是60支以下的半细毛、半粗毛和粗毛。 卷曲好、色泽白、弹性好、强度高，净毛率达70%。 阿根廷与乌拉圭绵羊毛品质接近。 1.鳞片层 2.皮质层 3.髓质层 由片状细胞组成，根部附着于毛干，梢部张开并指向毛尖。鳞片覆盖形式有三种：环状、瓦状、龟裂状。 细羊毛鳞片密度高（单位面积上的鳞片数多），鳞片张角大，多呈环状。鳞片主要保护毛干，会影响羊毛的光泽、手感和缩绒性。 皮质层是羊毛的主要组成部分。一般由两种皮质细胞组成：正皮质，结构松散；偏皮质，结构紧密。 绵羊毛的两种皮质分居纤维的两侧，且沿长度方向改变位置，形成双侧结构。 由于力学性质的差异，形成了羊毛的天然卷曲。皮质层的比例越大，羊毛的性能越好。 结构松散，使羊毛的强度、弹性、卷曲、染色性都变差。一般羊毛越粗，髓质层的比例越大。 二、羊毛的表观性状 1.密度 1.32g/cm3,天然纤维中最轻的； 2.细度 羊毛的细度差异很大，最细羊毛的直径为7~8?m，粗羊毛直径可达200?m。 同一根羊毛，不同位置的细度差异也可达5~6?m。羊毛纤维的横截面一般为椭圆形，其长短轴之比，细羊毛为1~1.2，半细羊毛为1.05~1.5，粗羊毛大于1.50。 羊毛越细，纺成纱后截面不匀率越小，条干越均匀。当然，过细的羊毛纺纱时容易产生疵点。 羊毛纤维的细度与手感、光泽、织物风格以及起球、耐摩性、强度等力学性能都有密切的关系。 三、羊毛的近程结构 除碳、氢、氧、氮之外，还含有一定量的硫 ； 羊毛的细度不同，含硫量也不同，随羊毛直径的增大含硫量减少。 在一根羊毛中，鳞片层含硫量最高，皮质层次之，髓质层最低。在皮质层中，P皮质细胞的含硫量高于O皮质细胞。 从表5-1可明显地看出，在羊毛蛋白的氨基酸组成中，二羧基氨基酸和二氨基氨基酸的含量较高，其次是含硫氨基酸，尤其是胱氨酸的含量很高。因此，在羊毛蛋白的肽键之间和同一肽链之中，除氢键外，还存在较多的盐式键和二硫键，如右图所示。 四、羊毛的远程结构 羊毛蛋白分子链的构象是比较复杂的，在羊毛蛋白的分子链中，一般具有?-螺旋构象。 羊毛在有水分存在下拉伸，当伸长率达到20%以上时，肽链的螺旋构象开始转变； 当伸长率达到35%时，转变明显； 伸长率达到70%，完全转变成?-构象（肽链的伸直状态构象）。 放松后，肽链的构象发生可逆的变化，最后又恢复到?-螺旋构象。 五、羊毛的聚集态结构 羊毛纤维的主体是皮质层，由纺锤形皮质细胞组成。 一般认为，低硫蛋白质的多肽链具有?-螺旋结构，3~7条具有?-螺旋结构的多肽链如绳索状相互捻合而成为基本原纤，其直径1~3nm，多肽链之间由次价键相联。 11根基本原纤较规整地排列在一起组成微原纤，微原纤直径为10~50nm，其中含有lnm左右的缝隙和空穴。 由许多结晶性微原纤和基质组成棒状大原纤，大原纤直径100~300nm。 各种原纤都包埋在基质中，形成皮质细胞。基本原纤和微原纤的结构如右图。 绵羊毛形态 六、毛纤维的物理性质 1．吸湿性和水的作用 羊毛的吸湿性较强，在一般情况下，含水量约为8~14%，标准回潮率为14%，公定回潮率为15%，在相对湿度为60~80%时，其回潮率可高达18%，高于其他纺织纤维。 在非常潮湿的空气中，羊毛吸收水分高达40%，而手感并不觉得潮湿。 羊毛纤维具有高吸水性的原因，一方面，在于角质蛋白分子中含有亲水性的羟基(-OH)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)和酰胺基(-CONH-)等。另一方面，羊毛是一种多孔性纤维材料，具有毛细管作用，所以水分易于吸到纤维的孔隙或较易吸附在纤维表面。 吸湿性好，回潮率一般在15%-16%。截面吸湿膨胀率较高（18%）。在开水或水蒸汽中，纤维损伤明显。