《染整概論》課件-模塊一 紡織纖維的結構和主要化學性能

染整概論纖維素分子鏈結構式1、纖維素大分子中含有大量羥基，有良好吸濕性，不溶于水，在水中溶脹。2、對酸敏感，酸會促使纖維素中的甙鍵水解斷裂。對堿相對穩(wěn)定，在堿中發(fā)生膨化，不發(fā)生水解。3、纖維素一般不受還原劑的影響，而氧化劑能使纖維素變性。二、再生纖維素纖維的結構和主要化學性質(zhì)黏膠纖維和織物1、黏膠纖維具有許多與棉相同的化學性能，但比棉更容易

發(fā)生化學反應。對酸、堿氧化劑都比較敏感，濃堿下發(fā)

生劇烈膨化甚至溶解。2、質(zhì)地細密柔軟，手感光滑，懸垂好，吸濕強，上染率高，

透氣性好，穿著舒適。最大缺點是浸濕后強力下降和尺

寸穩(wěn)定性差。二、再生纖維素纖維的結構和主要化學性質(zhì)Lyocell（天絲）纖維和織物1、染色性好，上染率高，透染性好。耐堿性好，室溫下對

酸較穩(wěn)定，可與棉、羊毛、蠶絲和其它纖維混紡。2、有絲一般的光澤，獨特的柔軟光滑手感，極佳的機械性

能，較高的干強和濕強，良好的吸濕性，高的尺寸穩(wěn)定

性和。二、再生纖維素纖維的結構和主要化學性質(zhì)醋酯纖維和織物1、耐稀酸溶液，對堿溶液敏感，能用分散染料染色。分為

二醋酯和三醋酯兩種，制造原理相同，但性能有所差異。

二醋酯纖維相對于三醋酯纖維親水、柔軟，三醋酯纖維

耐化學品性能較好，對熱水和稀堿較穩(wěn)定。2、具有疏水性和熱塑性，懸垂性良好，易洗滌，具有柔軟的

手感，一定的回復性。二、再生纖維素纖維的結構和主要性質(zhì)目前生產(chǎn)的竹纖維有兩種：一種是天然的竹纖維，也稱原竹纖維。另一種為竹漿纖維。天然竹纖維大多以纖維束存在，在加工過程中不破壞竹材的纖維素結構，保留天然竹纖維素的形態(tài)、分子結構和聚集態(tài)結構。原竹纖維長度差異大，纖維較粗，離散度大，手感稍有粗硬感。任務三蛋白質(zhì)纖維的結構和主要性能蛋白質(zhì)可視作是由氨基酸彼此通過氨基與羧基脫水縮合并以酰胺鍵（肽鍵）連接起來的大分子。存在于羊毛、蠶絲蛋白質(zhì)中的各種α-氨基酸結構的區(qū)別在于側基R，蛋白質(zhì)的許多性質(zhì)與側基R密切相關。蛋白質(zhì)分子中除末端的氨基和羧基外，支鏈上還含有大量的酸性和堿性基團，因而蛋白質(zhì)具有酸、堿兩性性質(zhì)，可進行下列反應：調(diào)節(jié)溶液的PH值，使蛋白質(zhì)分子上的正、負電荷相等，此時的PH值為該蛋白質(zhì)的等電點。一、羊毛的結構和主要化學性質(zhì)鱗片層皮質(zhì)層髓質(zhì)層形態(tài)結構模型截面：接近圓形縱向：呈鱗片覆蓋的圓柱體，具有天然卷曲鱗片層：保護羊毛，賦予羊毛縮絨性皮質(zhì)層：羊毛的主體，決定羊毛的主要物理機械性能和化學性能髓質(zhì)層：羊毛越粗，髓質(zhì)層越多，強度、彈性越差。細羊毛沒有髓質(zhì)層，粗羊毛有連續(xù)的髓質(zhì)層。

一、羊毛的結構和主要性質(zhì)由20多種α-氨基酸以一定順序首尾連結而形成的多肽。分子間形成大量的鹽式鍵、二硫鍵和氫鍵，使角蛋白大分子之間形成網(wǎng)狀結構。低硫蛋白質(zhì)的多肽鏈具有α-螺旋構象高硫蛋白質(zhì)的多肽鏈是無規(guī)卷曲的羊毛的穩(wěn)定結構是α型，α型加外力變?yōu)棣滦?，β型去外力變?yōu)棣列鸵弧⒀蛎慕Y構和主要化學性質(zhì)三根α-螺旋體多肽鏈→基本原纖→微原纖→原纖→原纖束→皮質(zhì)細胞→纖維。低硫蛋白質(zhì)的多肽鏈結晶度≤20%一、羊毛的結構和主要性質(zhì)挺括，不易起皺1.拉伸回復性能結晶度低→斷裂強度低；多肽鏈呈卷曲狀，在外力作用下α-螺旋構象→β構象→延伸度大

；存在-S-S-化學交聯(lián)，可阻止分子間的相對滑移→回復性好。一、羊毛的結構和主要性質(zhì)2.羊毛的可塑性指羊毛在濕熱條件下，可使其內(nèi)應力迅速衰減，并可按外力作用改變現(xiàn)有形態(tài)，再經(jīng)冷卻或烘干使形態(tài)保持下來的性能。效果過縮、暫定、永定工藝應用煮呢、蒸呢、熨燙等。羊毛的定型對溫度、時間等有依賴性！一、羊毛的結構和主要性質(zhì)3.羊毛的縮絨性-羊毛獨特的性能羊毛鱗片層具有方向性，在外力作用下，使纖維根部相互糾纏，尖部外露，纖維制品發(fā)生氈縮，尺寸穩(wěn)定性下降，這種現(xiàn)象稱羊毛縮絨性。定向摩擦效應（D.F.E值）──逆鱗片層運動摩擦系數(shù)與順鱗片層運動摩擦系數(shù)之差。D.F.E值↑，縮絨性↑。

羊毛織物經(jīng)常洗滌會出現(xiàn)織紋模糊，顏色發(fā)暗等一系列問題。一、羊毛的結構和主要性質(zhì)3.羊毛的縮絨性-羊毛獨特的性能工藝應用防縮：用化學方法破壞其鱗片結構或?qū)M行表面處理，使鱗片凸出物減小，氈化現(xiàn)象明顯減弱。未處理氯化處理縮呢：毛織物在一定的溫度條件下，經(jīng)過潤濕劑的潤濕后，在機械外力的反復作用下，fibre彼此咬合糾纏，使織物收縮，厚度增加，表面產(chǎn)生一層絨毛將織紋掩蓋的工藝過程一、羊毛的結構和主要性質(zhì)熱：屬于耐熱性較差的纖維，加工時，干熱不超過70℃，分解溫度為135℃，屬于可燃纖維，易燃燒，但速度慢。燃燒時有特殊氣味。堿：羊毛對堿敏感，堿可以催化肽鍵水解，使得纖維受到損傷。經(jīng)堿作用后，羊毛嚴重損傷、變黃、含硫量降低、溶解性增加。酸：耐酸性較好，染整加工盡量在酸性條件下進行。水：羊毛有良好的吸濕性，吸濕時發(fā)生各向異性的溶脹，長度增加不多，截面積增加很多。80℃以下水中受影響較小，短時汽蒸（100℃)也無嚴重損傷，水溫高到200℃,羊毛幾乎完全溶解。一、羊毛的結構和主要性質(zhì)鹵素：鹵素對羊毛的鱗片層有特別強烈的破壞作用，經(jīng)氯化處理過的羊毛截面膨脹、強度和伸長率下降，纖維泛黃，光澤增強，對染料的吸附能力提高，縮絨性大大降低。光：日光的照射對羊毛有破壞作用，但在天然纖維中，羊毛還是最耐曬的纖維之一。還原劑：還原劑主要與羊毛的二硫鍵起反應，其次也能破壞鹽式鍵。氧化劑：氧化劑較敏感，含氯氧化劑作用最強烈。經(jīng)其處理后，織物手感粗糙、泛黃、且染色不勻。最好采用雙氧水漂白；常用次氯酸鈉防氈縮處理。二、蠶絲的結構和主要性質(zhì)蠶絲優(yōu)點光澤柔和；手感滑軟；風格典雅；彈性適中；吸濕良好。存在問題原料來源欠缺；其它纖維沖擊；耐光性能較差；價格相對昂貴；附加價值不高。二、蠶絲的結構和主要性質(zhì)蠶絲由蠶體內(nèi)兩個絹絲腺分泌的絲液凝固而成。蠶體分泌的絲液有兩種：絲素和絲膠二、蠶絲的結構和主要性質(zhì)兩根平行的單絲結晶度：50～60%無定形區(qū)反應性良好鈍三角形縱面截面二、蠶絲的結構和主要性質(zhì)絲素對酸具有一定的抵抗力，抗酸性比棉強，但比羊毛差。有機酸的稀溶液常溫不損傷絲纖維，還可以增進絲重和光澤，并賦予“絲鳴”特性。還可提高色澤鮮艷度。以單寧酸效果最為顯著。但若在有機酸中高溫沸煮，絲損傷，失去光澤。絲素對弱的無機酸（如磷酸、亞硫酸）較穩(wěn)定，易溶解于鹽酸、硫酸、硝酸等強酸溶液，即使溫度較低。在適當?shù)臐舛戎?，室溫下浸?-2min后立即水洗，絲的長度可產(chǎn)生30%左右的強烈收縮，稱為“酸縮”，可用于加工縐紋絲織品。酸的作用二、蠶絲的結構和主要性質(zhì)堿：絲素耐堿性差，但好于羊毛，在室溫下對堿較穩(wěn)定。碳酸氫鈉、肥皂等弱堿性介質(zhì)無損于絲素，但能溶解絲膠，是生絲的精煉劑。氧化劑：氧化劑容易使絲素分子中的肽鍵斷裂，甚至造成絲素完全分解。還原劑：對還原劑相對穩(wěn)定，正常工藝不損傷纖維，常用還原劑漂白脫色。但漂白效果不如氧化漂白。耐光性：蠶絲是天然纖維中耐光性最差的一種！三、大豆蛋白纖維的結構和主要性質(zhì)1999年，中國人李官奇發(fā)明大豆蛋白纖維。大豆蛋白纖維的手感與羊絨幾乎一樣。用50%以上的大豆蛋白纖維與羊絨混紡成高支紗，制成春、夏、秋季薄型絨衫，其效果與純羊絨衫一樣滑糯、輕盈、柔軟。產(chǎn)品極具高貴氣質(zhì)。原料：豆粕(15-45%)PVA（55-85%）三、大豆蛋白纖維的結構和主要性質(zhì)

特點：吸濕、導濕性好(回潮率6.8%，等電點為4～5)；手感柔軟滑爽，具有抗菌保健功能；具有蠶絲般柔和的光澤；物理機械性能好，斷裂強度高；密度輕，它的比電阻小。耐熱性差；不耐堿；纖維本身呈淡黃色被譽為“新世紀的健康舒適纖維”。四、合成纖維的結構和主要性質(zhì)合成纖維聚酯纖維（滌綸PET）聚酰胺纖維（錦綸PA）聚丙烯腈纖維（腈綸PAN）聚乙烯醇縮甲醛纖維（維綸PVA）聚丙烯纖維（丙綸PP）聚氯乙烯纖維（氯綸PVC）聚氨酯彈性纖維（氨綸PU）第一節(jié)、滌綸的結構和主要性質(zhì)滌綸（polyester；PET；聚酯纖維）聚酯通常指以二元酸和二元醇縮聚而成的高分子物，其基本鏈節(jié)之間以酯鍵連接而得名。聚酯的品種普通滌綸：聚對苯二甲酸乙二(醇)酯（PET）。其分子量一般控制在18000-25000左右改性滌綸：聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）聚對苯二甲酸丙二酯（PTT）第一節(jié)、滌綸的結構和主要性質(zhì)大分子上不含親水基團，只具有極性很小的酯基-COO-，屬疏水性纖維，吸濕性、染色性差?；瘜W穩(wěn)定性好。大分子屬線型大分子，分子上沒有大的側基和支鏈，大分子空間構象幾何規(guī)整，易于堆砌結晶，使纖維具有較高的機械強度和形態(tài)穩(wěn)定性。滌綸的耐熱性和熱穩(wěn)定性是常用主要合成纖維中最好的，熔點和分解點高，在高溫下強度損失小。彈性：具有良好的彈性，穿著挺括，形狀穩(wěn)定性好。耐磨性好：不及錦綸，但高于其它合成纖維。第一節(jié)、滌綸的結構和主要性質(zhì)耐酸性滌綸無論對無機酸還是有機酸都有很好的穩(wěn)定性，盡管酯基在酸中會發(fā)生水解，但酯鍵的水解是可逆的，不易進一步發(fā)生。意義染整加工盡量在酸性條件下進行可用硫酸或鹽酸測定滌棉織物混紡比可用酸侵蝕滌棉包芯紗織物生產(chǎn)滌棉爛花織物。第一節(jié)、滌綸的結構和主要性質(zhì)耐堿性酯鍵在堿中比在酸中易水解，反應是不可逆的，故耐堿性較差，在濃堿液或高溫稀堿液中會有所損傷。滌綸具有較大的疏水性，結晶度和取向度高，所以滌綸在堿的作用下水解是由表及里發(fā)生作用的，水解過程中基本保持圓形，纖維逐漸變細（剝皮現(xiàn)象）。利用這一方法可將滌綸進行“堿剝皮”，使纖維變得細而柔軟，制成具有真絲綢效果的織物，又稱“堿減量”。第二節(jié)、錦綸的結構和主要性質(zhì)錦綸6（聚己內(nèi)酰胺）

紡絲：熔融法紡絲，長絲為主，可制做彈力絲它的分子量大約2萬左右，可用ε-氨基己酸或ε-己內(nèi)酰胺為原料而制得。學名：聚酰胺纖維錦綸66（聚己二酰己二胺）它的分子量約2-3萬，原料是己二胺和己二酸。第二節(jié)、錦綸的結構和主要性質(zhì)錦綸（結實耐磨）結實耐磨，密度小，織物輕，彈性好，化學穩(wěn)定性也很好，耐堿不耐酸。但耐日光性不好，織物久曬就會變黃，強度下降，吸濕不如維綸，但比腈綸，滌綸好。用途：長絲多用于針織和絲綢工業(yè)；短纖大都與羊毛或毛型化纖混紡，作華達呢，凡尼丁等。工業(yè)：簾子線和漁網(wǎng)，也可作地毯，繩索，傳送帶，篩網(wǎng)等。第三節(jié)、腈綸的結構和主要性質(zhì)“合成羊毛”

改性腈綸柔軟保暖質(zhì)輕第三節(jié)、腈綸的結構和主要性質(zhì)單體名稱常用化合物單體特性作用第一單體丙烯腈主要單體占85%以上纖維主體決定纖維的主要性質(zhì)第二單體結構單體（5%-10%）丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯酯中性單體…常為酯類減弱分子間作用力，改善手感和彈性提高纖維的彈性和熱塑性有利于染料進入纖維內(nèi)部使紡絲液易于制備第三單體染色單體（0.5%-3%）丙烯磺酸鈉、衣康酸…酸性單體（常用）可用陽離子染料

染色顏色鮮艷牢度好2-乙烯吡啶堿性單體可用酸性染料染色其他單體變性腈綸變性腈綸改善纖維的其他性能：防火、抗靜電、防污…第三節(jié)、腈綸的結構和主要性質(zhì)腈綸（膨松耐曬）腈綸的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。腈綸密度小，比羊毛還小，織物保暖性好。耐日光性與耐氣候性很好（居常規(guī)纖維第一位），吸濕差，染色難。純粹的丙烯腈纖維，由于內(nèi)部結構緊密，服用性能差，所以通過加入第二單體改善彈性和手感，第三單體改善染色性。用途：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運動服也可：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘布等。第四節(jié)、氨綸的結構和主要性質(zhì)氨綸是以聚氨基甲酸酯為主要組分的嵌段共聚物。柔性鏈鍛：（軟鏈段）占85%以上。鏈段是脂肪族低分子量的聚酯或聚醚，鏈柔順，