第2章 天然纤维素纤维 课件(共41张PPT)《纺织材料学》同步教学(中国纺织出版社)

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第2章 天然纤维素纤维 课件(共41张PPT)《纺织材料学》同步教学(中国纺织出版社)

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第2章
天然纤维素纤维
第2章 天然纤维素纤维
2.1 原棉
2.1.1 原棉的种类
(1).按棉花的品种分:陆地棉、海岛棉、亚洲棉、非洲棉。
(2).按纺用特征分:细绒棉、长绒棉、粗绒棉。
(3).按初加工方式分:皮辊棉、锯齿棉。
(4).按颜色分:白棉、黄棉、灰棉。
2.1.2 新型原棉种类
(1).彩色棉:利用现代生物工程技术选育出的一种吐絮时棉纤维就具有
红、黄、绿、棕、灰、紫等天然彩色的特殊类型棉花
(2).有机棉:以有机肥、生物防治病虫害、自然耕作管理为主栽培的棉花
(3).转基因棉:利用生物技术嫁接其它物种基因的棉花
2.1 原棉
2.1.3 主要性能特征
品 系
细 绒 棉
长 绒 棉
粗 绒 棉
纤维色泽
精白、洁白或乳白,纤维柔软有丝光。
色白、乳白或淡黄色,纤维细软富有丝光。
色白、呆白,纤维粗硬,略带丝光。
纤维长度/mm
25~33
33以上
23以下
线密度/dtex
1.67~2
(5000~6000)
1.18~1.43
(7000~8500)
2.5以上
(4000以下)
纤维宽度/μm
18~20
15~16
23~26
单纤强力/cN
3~4.5
4~5
4.5~7
断裂长度/km
20~25
33~40
15~22
天然转曲/个 cm-1
39~65
80~120
15~22
适于纺纱品
纯纺或混纺11~100tex的细纱
4 ~10tex的高档纱和特种纱
粗特纱
类型
锯 齿 棉
皮 辊 棉
外观形态
纤维紊乱,蓬松均匀,污染分散,
颜色较均匀,重点黄染不易辨清
纤维平顺,厚薄不匀,成条块状,有水波形刀花,重点污染较明显
疵 点
棉结、索丝较多,并有少量带纤维籽屑。
黄根较显,有带纤维籽屑、破籽极少有棉结、索丝。
杂 质
叶片、籽屑、不孕籽等较少。
棉籽、籽棉、破籽、籽屑、不孕籽、软籽表皮、叶片等较多。
长 度
稍短
稍长
整齐度
稍好
稍差
短绒率
较低
较高
2.1.4 棉纤维的形成、形态特征
(1).形成:先伸长、而后加厚、再转曲成形
(2).形态:截面呈不规则腰圆形,有中腔
纵向有天然转曲,可见中腔
2.1.5 棉纤维的化学组成
组成物质
纤维素
蜡质与脂肪
果 胶
灰 分
蛋白质
其它
含量范围/%
93.0~95.0
0.3~1.0
1.0~1.5
0.8~1.8
1.0~1.5
1.0~1.5
一般含量/%
94.5
0.6
1.2
1.2
1.2
1.3
2.1.6 棉纤维的商业检验
在原棉贸易中,为贯彻优棉优价、按质论价的原则,确保供需双方的经济利益所进行的原棉检验活动叫原棉商业检验,包括检验抽样、品质检验和公量检验。在商业检验过程中可了解原棉性能品质。按现行国家标准GB1103-2007《棉花 细绒棉》的规定,棉花(皮棉)检验项目有品级、长度、马克隆值、异性纤维、断裂比强度、短纤维率、棉结、含杂率、回潮率、公定重量。其中,品级、长度、马克隆值、异性纤维、断裂比强度、短纤维率、棉结属品质检验项目,影响原棉价格;含杂率、回潮率检验属公量检验项目,决定了原棉结算重量。
2.1.6 棉纤维的商业检验
(1)、品级检验
级别
皮 辊 棉
锯 齿 棉
成熟程度
色 泽 特 征
轧工质量
成熟程度
色 泽 特 征
轧工质量
一级
成熟好
色洁白或乳白,丝光好,稍有淡黄染
黄根、杂质很少
成熟好
色洁白或乳白,丝光好,微有淡黄染
索丝、棉结、杂质很少
二级
成熟正常
色洁白或乳白,有丝光,有少量淡黄染
黄根、杂质少
成熟正常
色洁白或乳白,有丝光,稍有淡黄染
索丝、棉结、杂质少
三级
成熟一般
色白或乳白,稍见阴黄,稍有丝光、黄染稍多
黄根、杂质稍多
成熟一般
色白或乳白,稍有丝光,有少量淡黄染
索丝、棉结、杂质较少
四级
成熟稍差
色白略带灰黄,有少量污染棉
黄根、杂质较多
成熟稍差
色白略带阴黄,有淡灰、黄染
索丝、棉结、杂质稍多
五级
成熟较差
色灰白带阴黄,污染棉较多,有糟绒
黄根、杂质多
成熟较差
色灰白有阴黄,有污染棉和糟绒
索丝、棉结、杂质较多
六级
成熟差
色灰黄,略带灰白,各种污染棉、糟绒多
杂质很多
成熟差
色灰白或阴黄污染棉、糟绒较多
索丝、棉结、杂质多
七级
成熟很差
色灰暗,各种污染棉、糟绒很多
杂质很多
成熟很差
色灰黄,污染棉、糟绒多
索丝、棉结、杂质很多
长度级/ mm
25
26
27
28
29
30
31
分级范围/ mm
25.9及以下
26.0~26.9
27.0~27.9
28.0~28.9
29.0~29.9
30.0~30.9
31.0及以上
2.1.6 棉纤维的商业检验
(2)、长度检验(手扯长度)
注:五级棉花长度大于27 mm,按27毫米计;六、七级棉花长度均按25
毫米计
(3)、马克隆值检验
3.4以下 3.5~3.6 3.7~4.2 4.3~4.9 5.0以上
A级
B级
C级
注:以最多级数为该批棉样的主体马克隆级
2.1.6 棉纤维的商业检验
(4)、异性纤维检验
异性纤维检验采用手工挑拣法。检验时对批样进行逐样挑拣,记录检出异性纤维或色纤维试样个数及包号,对未开包棉花随机抽取5%棉包,逐包挑拣异性纤维和色纤维,根据异性纤维和色纤维的数量作降级处理。
(5)、短纤维率检验
短绒率(细绒棉)为:16mm及以下长度的棉纤维含量。超标时进行重量折扣。
(6)、棉结检验
棉纤维纠缠而成的结点。采用人工手拣法检验,以每百克棉结粒数表示,超标则顺降一级。
2.1.6 棉纤维的商业检验
(7)、杂质检验
杂质是原棉中夹杂的非纤维性物质,包括泥沙、枝叶、铃壳、棉籽、籽棉、不孕籽及虫屎等。混入棉花中的对棉花的加工、使用和质量有严重影响的硬杂物和软杂物,如金属、砖石以及化学纤维、丝、麻、毛发、塑料绳、布块等异性纤维或色纤维是危害性杂物。
原棉杂质分析机
原棉含杂率计算公式为:
Z=(F + C)*100/S
式中:Z─含杂率;
F─机拣杂质重量,g;
C─手拣粗大杂质重量,g;
S─试验试样重量,g。
2.1.6 棉纤维的商业检验
(8)、水分检验
  原棉吸湿的多少,以回潮率表示,计算公式为:
W=(G - G0)*100/G0
式中:W─回潮率;
G ─原棉试样重,g;
G0 ─原棉试样干燥重量(干重),g;
  原棉回潮率检验可使用烘箱法或电测器法,通常商检时使用电测器法,但在公证检验时以烘箱法为准。
2.1.6 棉纤维的商业检验
(9)、原棉质量的标示
  棉花质量标识按棉花类型、主体品级、长度级、主体马克隆值级顺序标示,六、七级棉花不标示马克隆值级。类型代号:黄棉以字母“Y”标示,灰棉以字母“G”标示,白棉不作标示。品级代号:一级至七级,用“1”……“7”标示。
长度级代号:25毫米至32毫米,用“25”……“32”标示,组距1mm。
马克隆值级代号:A、B、C级分别用A、B、C标示。
皮辊棉、锯齿棉代号:皮辊棉在质量标示符号下方加横线“—”表示;锯齿棉不作标示。
例如:
二级锯齿白棉,长度29毫米,马克隆值A级,质量标识为:229A;
四级锯齿黄棉,长度27毫米,马克隆值B级,质量标识为:Y427B;
四级皮辊白棉,长度30毫米,马克隆值B级,质量标识为:430B;
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(1)、原棉的长度检验
长绒棉
海岛棉
细绒棉
陆地棉
粗绒棉
亚洲棉
B.长度指标:
平均长度
主体长度
品质长度
短绒率
长度均方差
长度变异系数
A.长度分布与纱线质量的关系:
纤维长度和整齐度对纱线的强度、细度、条干、毛羽均有影响
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(1)、原棉的长度检验
C.长度测量:
采用罗拉式长度分析仪或光电式长度仪
(2)、原棉的细度检验
A.细度指标:
线密度(tex)Nt
公制支数 Nm
旦尼尔 D
马克隆值 M
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(2)、原棉的细度检验
B.细度测量:
中段切断称重法
气流仪法
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(3)、原棉成熟度检验
A.成熟度指标
原棉的成熟度指棉纤维细胞壁的加厚程度。常用下列指标来表示。
①成熟度系数 5为最成熟,0为最不成熟。
②成熟度比 是指棉纤维细胞壁的实际增厚度(指棉纤维细胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比)与选定为0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大, 说明纤维越成熟。成熟度比低于0.8的纤维为未成熟。
③成熟纤维百分率(或未成熟纤维百分率):是指在一个试验试样中,成熟纤维根数(未成熟纤维根数)占纤维总根数的百分率。
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(3)、原棉成熟度检验
B.成熟度测量
中腔胞壁对比法
成熟系数
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
腔宽壁厚比值
30-32
21-13
12-9
8-6
5
4
成熟系数
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
2.75
腔宽壁厚比值
3
2.5
2
1.5
1.0
0.75
成熟系数
3.00
3.25
3.50
3.75
4.00
5.00
腔宽壁厚比值
0.50
0.33
0.20
0.00
不 可 察 觉
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(3)、原棉成熟度检验
B.成熟度测量
偏光显微镜法 偏振光透过棉纤维时会产生因双折射出现的干涉色现象,不同成熟度的纤维具有不同的颜色,从而区分开成熟和未成熟棉纤维,测得未成熟纤维百分率指标。
偏光成熟度仪 利用成熟度不同偏振光透过率不同测得棉纤维的成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等指标
(4)、原棉强度检验
单根棉纤维的强力比较弱,所以历史上一直采用束纤维强力测量法。我长期使用Y162束纤维强力机,国际上流行采用斯特勒强力机。现在可以采用单纤维强力仪进行测量。
2.1.7 棉纤维性质的常规检验
(5)、原棉性能高容量多功能快速测试系统
高容量快速测试仪(HVI)以往都由国外公司提供(如USTER、SPINLAB公司),我国近年也研制成功了此类仪器,目前已经商品化的是由陕西长岭纺织机电科技有限公司研发的“XJ120快速棉纤维性能测试仪”。 该系统由长度/强度测试仪(含取样器),马克隆测试仪,色泽/叶屑测试仪,回潮率测试仪,棉结测试仪等组成,能快速检测出棉花纤维的相关指标。
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
麻纤维按来源分为韧皮纤维和叶纤维。
(1).韧皮纤维:双子叶植物茎的韧皮层内部丛生成束的纤维。如:苎麻、亚麻、黄麻、大麻、苘麻、荨麻、罗布麻等。
(2)叶纤维:单子叶植物的叶鞘和叶身内的维管束纤维。如剑麻、蕉麻、菠萝麻、西沙尔麻等。
苎麻——闻名世界的中国草
苎麻又称白苎、绿苎、苎仔、线麻、紫麻等。我国的苎麻产量约占全世界苎麻产量的90%以上,苎麻在国际上称为“中国草”。 据考证,早在四千年前,我国古代人民就利用苎麻通过手工纺纱织布, 《诗经》中有“东门之池,可以沤苎”。苎麻单纤维长度为60-250mm,是麻纤维当中最长的。苎麻织物冬暖夏凉,透气性非常好,质地坚牢且抗虫蛀。
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
苎麻田
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
苎麻植株
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
苎麻皮
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
亚麻——“西方丝绸”
亚麻又称鸦麻、胡麻。因为它是沿着古代的丝绸之路由国外引种到我国的,故以“胡”命名。亚麻纤维以“西方丝绸”、“第二皮服”的美誉而闻名于世,在中国古代的各种本草药典中都有记载着其性温无毒,活血润燥、祛风解毒、益肝肾、养护皮肤的功效。亚麻织物主要做装饰及床上用品以及工业用布。
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
亚麻植株
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
汉麻—万年衣祖
汉麻又名大麻、火麻、魁麻、寒麻等。中国早在4000年前就已用于织物,具有悠久的历史。大麻盛产于我国的母亲河——黄河中下游流域,即中国古代的中原地区,被誉为“国纺源头,万年衣祖”。汉麻纤维是麻类家族中细软的一种,其制品手感柔软,穿着舒适,吸湿性好,具有很好的抑菌效果。同时大麻织物具有很好的屏蔽紫外线的性能,其织物不用经过特殊整理既具有该性能,织物特别适合夏季服装。
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
汉麻的植株
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
2.2 麻纤维
2.2.1 麻纤维的种类
剑麻——热带麻
剑麻又称西沙尔麻、龙舌麻等。剑麻原产于墨西哥的龙加丹半岛,大多分布于南北纬30°间的美洲、非洲、亚洲、大洋洲及太平洋、印度洋的一些岛屿和热带、亚热带广大地区,主产国家有墨西哥、巴西、坦桑尼亚等国。我国剑麻栽培主要集中在广东、广西、福建及海南等地。云南、浙江、四川等地有少量试种。剑麻纤维一般以束纤维进行纺织加工,制成绳索、帆布、刷子、包装材料、纸张以及地毯布等。
2.2.3 麻纤维的形态特征
(1)横截面形态特征
苎麻:横截面呈腰园形,有中腔,胞壁上有裂纹。
亚麻和黄麻的横截面呈多角形(五或六角)边有中腔
(2)纵向形态特征:
苎麻:比较平直,有横节,竖纹
亚麻:细长的两端封闭的尖状体,表面比较平滑但有横向裂节。
黄麻:单纤维细胞为(多角形)长管状,两端渐细成封闭钝角,表面光滑,无扭曲有光泽。
在多根纤维成束状况下,纤维束上也有横节,横节是麻类纤维的特征之一。
2.2.4 麻纤维的物理机械性质
成份
单位
麻 别
苎 麻
亚 麻
黄 麻
密度
克/厘米3
1.51~1.53
1.46
1.21
单纤维长度
毫米
20~250
17~25
2~4
单纤维细度
微米
40
12~17
15~18

公支
1100~2200
3500

单纤维强度
厘牛/特克斯
克力/旦
68.4
7.6


断裂伸长率
%
3.8
3
2~4
工艺纤维强度
公斤力/克

25
30~40
工艺纤维细度
公支
400~800
200~450
工艺纤维长度
厘米

45~75
100~350

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