第八章纤维的可加工性课件.ppt

1、第八章第八章 纤维的可加工性纤维的可加工性 纤维的可加工性，是指纤维被加工成可纺织纤维的可加工性，是指纤维被加工成可纺织 用纤维的性质。包括纤维的用纤维的性质。包括纤维的初加工初加工和纤维的和纤维的 可加工性质可加工性质。第一节第一节 天然纤维的可初加工性天然纤维的可初加工性?天然纤维的初加工，主要涉及纤维与生物体天然纤维的初加工，主要涉及纤维与生物体或矿物、纤维与异物、纤维与纤维件的分离。或矿物、纤维与异物、纤维与纤维件的分离。即即“获取获取”、“清杂清杂”、“整形整形”。未经初加工的天然纤维无法直接进行纺织加未经初加工的天然纤维无法直接进行纺织加工；而分离效果差的天然纤维也不能提供高工；而

2、分离效果差的天然纤维也不能提供高品质的纺织加工。品质的纺织加工。?一、一、棉的初加工可行性棉的初加工可行性 1.1.棉的初加工及可行性棉的初加工及可行性 棉的初加工，包括棉的采摘和棉纤维与棉籽及杂棉的初加工，包括棉的采摘和棉纤维与棉籽及杂质的分离。质的分离。?棉的可初加工性主要指棉的可初加工性主要指 棉籽的可去除性棉籽的可去除性，即棉纤，即棉纤维从棉籽上低损伤的剥离性质；维从棉籽上低损伤的剥离性质；?三丝三丝（人发、化纤、动物毛发及毛羽等非纤维素（人发、化纤、动物毛发及毛羽等非纤维素纤维）的去除，也是棉纤维初加工的重要内容。纤维）的去除，也是棉纤维初加工的重要内容。?手工采摘棉花 籽棉分级分垛

3、 籽棉清理（除杂除疵）机械采摘棉花 自带清杂 轧花机轧花（棉籽剥离）自带棉籽剥离 皮棉清理（除杂除疵）自带再清理 打包“”为应考虑改进的为应考虑改进的 图图8-18-1棉纤维的初加工工艺内容及流程棉纤维的初加工工艺内容及流程 （1 1）棉花的采摘）棉花的采摘 （2 2）籽棉的分级分垛）籽棉的分级分垛 （3 3）籽棉清理）籽棉清理 （4 4）轧花轧花：将棉籽上的长纤维从籽棉上分离下来，：将棉籽上的长纤维从籽棉上分离下来，形成皮棉；工艺要求：形成皮棉；工艺要求：?尽可能多地轧下长纤维并保持原有天然性状；尽可能多地轧下长纤维并保持原有天然性状；?完全排除棉籽，尽可能多地去除沙土、碎棉叶、秆、不完全排

4、除棉籽，尽可能多地去除沙土、碎棉叶、秆、不孕籽等；孕籽等；?减少新生杂质，如破籽、棉结、索丝等；减少新生杂质，如破籽、棉结、索丝等；?减少落棉损失和做好下脚料的清理回收工作。减少落棉损失和做好下脚料的清理回收工作。（5 5）皮棉清理：加工机械结构可分为离心式、气流）皮棉清理：加工机械结构可分为离心式、气流式和毛刷式锯片滚筒皮棉清理机。式和毛刷式锯片滚筒皮棉清理机。（6 6）打包：三种包型：）打包：三种包型：85kg/85kg/包，包，200kg/200kg/包，包，227kg/227kg/包包 2.2.棉中棉中“三丝三丝”去除的可能性去除的可能性 （1 1）杜绝源头）杜绝源头 （2 2）去除）

5、去除“三丝三丝”的可能性的可能性 3.3.棉的其他加工可行性棉的其他加工可行性 （1 1）棉的丝光处理）棉的丝光处理?是指在有张力（纱线、机织物）或无张力（针织是指在有张力（纱线、机织物）或无张力（针织物）的条件下，将棉制品用烧碱或液氨溶液处理，物）的条件下，将棉制品用烧碱或液氨溶液处理，并清洗、中和的加工过程；并清洗、中和的加工过程；（纤维的升级利用）（纤维的升级利用）?主要是通过碱液对棉纤维的主要是通过碱液对棉纤维的 溶胀作用溶胀作用使纤维变圆，使纤维变圆，纤维内层次结构更为明显，从而产生丝一样的光纤维内层次结构更为明显，从而产生丝一样的光泽；泽；?变化：胞壁变厚、表面光滑、光泽增强；结晶

6、度变化：胞壁变厚、表面光滑、光泽增强；结晶度减少，染色性、吸湿性增强；取向度提高、结构减少，染色性、吸湿性增强；取向度提高、结构不匀减少；强度和伸长变化不明显。不匀减少；强度和伸长变化不明显。（2 2）制取棉短绒）制取棉短绒?棉短绒，也称棉籽绒，是用削绒机或用锯齿轧花机，棉短绒，也称棉籽绒，是用削绒机或用锯齿轧花机，从绒棉籽表面剥离所得的纤维；从绒棉籽表面剥离所得的纤维；?棉短绒的特点：白色，成熟度较高，长度棉短绒的特点：白色，成熟度较高，长度 2-16mm2-16mm；?棉短绒是再生纤维素的主要原料。棉短绒是再生纤维素的主要原料。（3 3）棉纤维的切断及植绒应用）棉纤维的切断及植绒应用 4.

7、4.棉的洗涤棉的洗涤 当棉纤维含糖量过高时，需要洗涤。当棉纤维含糖量过高时，需要洗涤。表表8-18-1棉纤维含糖量与可纺性的关系棉纤维含糖量与可纺性的关系 含糖量含糖量(%)(%)0.3 0.3 0.30.30.5 0.5 0.50.50.8 0.8 0.8 0.8 可纺性可纺性 正常正常 轻度粘性轻度粘性 有粘性有粘性 严重粘性严重粘性 二、二、毛的初加工可行性毛的初加工可行性 毛的初加工，包括毛纤维从动物体上取下，到可以毛的初加工，包括毛纤维从动物体上取下，到可以被纺织加工接受的干净纤维的全过程；被纺织加工接受的干净纤维的全过程；?毛的可初加工性，主要指可用毛（或优质毛）与疵毛的可初加工性

8、，主要指可用毛（或优质毛）与疵毛分离以及毛纤维与非纤维物质分离的可能性；毛分离以及毛纤维与非纤维物质分离的可能性；?1.1.毛的分拣和分梳加工毛的分拣和分梳加工 （1 1）羊毛的剪毛和分拣）羊毛的剪毛和分拣 （2 2）羊绒的抓毛与分梳）羊绒的抓毛与分梳 羊毛 剪毛 分拣归类 分级 打包 抓绒 洗绒 洗净绒 分梳 粗纱 粗纺 原料 原绒 洗毛 炭化 洗净毛 丝光 打包 洗毛 炭化 洗净毛 梳毛 毛条 条筒 针梳 精梳 针梳 成球包装 精纺原料 羊绒分梳的目羊绒分梳的目的是将混杂在绒毛的是将混杂在绒毛中的粗刚毛、两型中的粗刚毛、两型毛及肤皮杂质等从毛及肤皮杂质等从绒毛中分离出去，绒毛中分离出去，从

9、而得到符合要求从而得到符合要求的无长毛的羊绒，的无长毛的羊绒，简称无毛绒。简称无毛绒。粗纺 拉细、丝光 原料 成球包装 精纺原料“”为为 可省略加工可省略加工 图图8-2 8-2 毛类纤维的初加工内容及流程毛类纤维的初加工内容及流程 2.2.毛的洗涤和除草杂毛的洗涤和除草杂 （1 1）洗毛）洗毛 洗毛的目的：洗去毛纤维上的羊毛脂、羊汗和砂土、洗毛的目的：洗去毛纤维上的羊毛脂、羊汗和砂土、污垢等，关键是对羊毛脂的洗涤；污垢等，关键是对羊毛脂的洗涤；?方法：加入含有洗涤剂的洗液，使其渗透到羊毛脂、方法：加入含有洗涤剂的洗液，使其渗透到羊毛脂、污垢层的缝隙中，降低污垢层与毛纤维的结合力，污垢层的缝隙

10、中，降低污垢层与毛纤维的结合力，令污垢分解、脱离并转移到洗液中；分为水洗和溶令污垢分解、脱离并转移到洗液中；分为水洗和溶剂洗两种；剂洗两种；?常用洗涤剂：皂碱和合成洗涤剂；常用洗涤剂：皂碱和合成洗涤剂；?水洗洗毛质量取决于流程速度、浸洗时间、洗毛温水洗洗毛质量取决于流程速度、浸洗时间、洗毛温度和洗毛机械作用。度和洗毛机械作用。?（2 2）炭化除草杂）炭化除草杂?除草杂的方法：机械梳理和炭化；除草杂的方法：机械梳理和炭化；炭化：利用化学作用除草杂的方法；针对羊毛耐酸炭化：利用化学作用除草杂的方法；针对羊毛耐酸而植物性杂质不耐酸的特性，将含草毛通过硫酸液而植物性杂质不耐酸的特性，将含草毛通过硫酸液

11、浸渍与烘干，使草杂变成为易碎的炭质，再经压碎浸渍与烘干，使草杂变成为易碎的炭质，再经压碎和开松分离，使之从羊毛中分离出去，达到降低草和开松分离，使之从羊毛中分离出去，达到降低草杂含量的目的。杂含量的目的。3.3.羊毛其他初加工的可能性羊毛其他初加工的可能性 （1 1）羊毛的细化）羊毛的细化 羊毛的拉伸细化，在原理上以不破坏羊毛鳞片为前羊毛的拉伸细化，在原理上以不破坏羊毛鳞片为前提，对纤维施以预浸渍处理、拉伸细化和结构定形提，对纤维施以预浸渍处理、拉伸细化和结构定形稳定，以达到改变纤维分子构象和分子间结构的目稳定，以达到改变纤维分子构象和分子间结构的目的，并使纤维变细伸长；的，并使纤维变细伸长；

12、（纤维的升级利用）（纤维的升级利用）?拉伸工艺：对毛条加假捻，以提供对纤维足够的握拉伸工艺：对毛条加假捻，以提供对纤维足够的握持；在热湿和化学作用下实现对毛条的高比例（持；在热湿和化学作用下实现对毛条的高比例（6060100100）拉伸。）拉伸。?（2 2）羊毛的丝光化）羊毛的丝光化 基本原理：将羊毛表面鳞片部分或全部腐蚀去掉，以基本原理：将羊毛表面鳞片部分或全部腐蚀去掉，以达到丝光的效果。鳞片结构在减量处理时，会发生部达到丝光的效果。鳞片结构在减量处理时，会发生部分破坏或分离脱落，露出内部的皮质层，使纤维由原分破坏或分离脱落，露出内部的皮质层，使纤维由原来鳞片包覆的结构变为原纤外露的杆状结构

13、，由此使来鳞片包覆的结构变为原纤外露的杆状结构，由此使羊毛具有丝光感；羊毛具有丝光感；?主要方法：氯化剥蚀法和蛋白酶剥蚀法主要方法：氯化剥蚀法和蛋白酶剥蚀法?氯化剥蚀法：利用氧化作用对鳞片层中的双硫键进氯化剥蚀法：利用氧化作用对鳞片层中的双硫键进行氧化水解反应和对主链的氧化降解，使鳞片外层行氧化水解反应和对主链的氧化降解，使鳞片外层蛋白质分解为多肽乃至水解氨基酸，从而将鳞片层蛋白质分解为多肽乃至水解氨基酸，从而将鳞片层大部分或全部剥蚀；大部分或全部剥蚀；?蛋白酶剥蚀法：利用氧化处理软化鳞片，再用蛋白蛋白酶剥蚀法：利用氧化处理软化鳞片，再用蛋白酶进行剥蚀处理，使羊毛鳞片去除、细度变细。酶进行剥蚀

14、处理，使羊毛鳞片去除、细度变细。?三、丝的初加工可行性三、丝的初加工可行性 1.1.基本概念与过程基本概念与过程 目的：将丝从茧上分离开来，连续分离出的丝为生目的：将丝从茧上分离开来，连续分离出的丝为生丝，断续分离的丝为绢丝；丝，断续分离的丝为绢丝；?丝的初加工依赖于：茧的完整性，丝的连续长度，丝的初加工依赖于：茧的完整性，丝的连续长度，以及丝胶的可溶解性；以及丝胶的可溶解性；?蚕杀蛹干茧 缫生丝 分拣 丝茧 烘干 绢丝 包装 厂 丝织厂 绢纺厂 图图8-38-3蚕丝的初加工流程及内容示意蚕丝的初加工流程及内容示意 2.2.各步骤的作用及方法各步骤的作用及方法 （1 1）杀蛹与烘干）杀蛹与烘干

15、 分为：预热阶段分为：预热阶段 等速干燥阶段等速干燥阶段 减速干燥阶段减速干燥阶段 （2 2）干茧分拣与包装）干茧分拣与包装 （3 3）缫丝加工缫丝加工：根据生丝的规格要求，把若干粒煮熟：根据生丝的规格要求，把若干粒煮熟茧的茧丝离解后，利用丝胶的粘合作用，将原来细而茧的茧丝离解后，利用丝胶的粘合作用，将原来细而不匀、长度有限的单根茧丝，制成粗细均匀、有一定不匀、长度有限的单根茧丝，制成粗细均匀、有一定强力、连续不断的强力、连续不断的 生丝生丝。（4 4）绢丝绢丝的加工：绢丝的原料为不能缫制长丝的废茧的加工：绢丝的原料为不能缫制长丝的废茧和其他废丝，工艺分为精炼、制绵和纺纱三个阶段。和其他废丝，

16、工艺分为精炼、制绵和纺纱三个阶段。3.3.丝胶和丝蛋白质的利用丝胶和丝蛋白质的利用 （1 1）丝胶液的提取丝胶液的提取 以下茧、废丝为原料，除去杂质后用高温水浴脱胶，以下茧、废丝为原料，除去杂质后用高温水浴脱胶，再将丝胶溶液浓缩、干燥，可制得固体粉末丝胶；再将丝胶溶液浓缩、干燥，可制得固体粉末丝胶；或先用温热的纯碱溶液浸渍，再经高温脱胶，经提或先用温热的纯碱溶液浸渍，再经高温脱胶，经提纯、脱色、降解、浓缩、干燥，可得到含杂质极少纯、脱色、降解、浓缩、干燥，可得到含杂质极少的易溶丝胶粉；的易溶丝胶粉；?从煮茧和精炼的废液中提取，有酸析法、化学混凝从煮茧和精炼的废液中提取，有酸析法、化学混凝法、有

17、机溶剂法、离心法、超滤法和冰冻法等；法、有机溶剂法、离心法、超滤法和冰冻法等；?（2 2）丝胶的应用丝胶的应用 纺织品改性、化妆品添加剂、食品添加剂和蛋纺织品改性、化妆品添加剂、食品添加剂和蛋白生物材料等白生物材料等 四、四、麻的初加工可行性麻的初加工可行性 1.1.基本概念与步骤基本概念与步骤?将纤维与液体类和胶质类物质分离；将纤维与液体类和胶质类物质分离；纤维的分离或部分分离，并脱去纤维表面胶质；纤维的分离或部分分离，并脱去纤维表面胶质；麻的初加工性本质就是可脱胶性，即有效、麻的初加工性本质就是可脱胶性，即有效、适度的可脱胶性适度的可脱胶性 2.2.脱胶方法及可行性脱胶方法及可行性 （1

18、1）天然沤麻脱胶天然沤麻脱胶 （2 2）人工化学脱胶人工化学脱胶 利用纤维素、半纤维素、木质素、果胶等对碱液利用纤维素、半纤维素、木质素、果胶等对碱液的稳定性和可溶胀溶解性不同，在尽量减少损伤麻的稳定性和可溶胀溶解性不同，在尽量减少损伤麻纤维原有性能的前提下，去除胶质、分离纤维。纤维原有性能的前提下，去除胶质、分离纤维。碱煮被处理麻 物理作用 界面电动化学作用 胶质的化学反应作用 物理化学作用 机械作用纤维分离 脱胶 图图8-48-4麻脱胶机制及纤维分离示意麻脱胶机制及纤维分离示意 （3 3）其他人工脱胶方法其他人工脱胶方法?生物酶脱胶：利用酶作用的专一性，使其只与麻生物酶脱胶：利用酶作用的专

19、一性，使其只与麻 中某一组分作用，而保留其他有效成分，达到脱中某一组分作用，而保留其他有效成分，达到脱 胶的目的；胶的目的；?微生物脱胶：利用微生物的生命活动除去麻中非微生物脱胶：利用微生物的生命活动除去麻中非纤维素物质；纤维素物质；?闪爆处理：已渗入麻束内部的热水蒸气分子在高闪爆处理：已渗入麻束内部的热水蒸气分子在高温高压下，以气流的方式从较封闭的孔隙中高速温高压下，以气流的方式从较封闭的孔隙中高速瞬间释放出来，使纤维间的粘结解开或疏松化，瞬间释放出来，使纤维间的粘结解开或疏松化，以利于纤维的分离和脱胶介质的进入和作用；以利于纤维的分离和脱胶介质的进入和作用；?超声波处理：利用超声波所产生的

20、空化效应，使超声波处理：利用超声波所产生的空化效应，使麻胶分离和解体，使纤维分离和表面胶质去除。麻胶分离和解体，使纤维分离和表面胶质去除。3.3.麻纤维柔软细化的可行性麻纤维柔软细化的可行性 （1 1）柔软化）柔软化 主要是以改变麻纤维的微细结构和提供工艺纤主要是以改变麻纤维的微细结构和提供工艺纤维间胶质的柔软性为主，以减小纤维间摩擦力为维间胶质的柔软性为主，以减小纤维间摩擦力为辅的方式进行；辅的方式进行；?主方式：化学法和酶处理法主方式：化学法和酶处理法?辅方式：物理法和化学法辅方式：物理法和化学法 （2 2）细化的可能性）细化的可能性 (a)(a)红麻原纤维红麻原纤维 (b)(b)揉搓细化

21、后揉搓细化后 图图8-58-5红麻纤维揉搓细化前后的截面形态红麻纤维揉搓细化前后的截面形态 第二节第二节 化学纤维的初加工化学纤维的初加工 一、一、形态及形态稳定的可加工性形态及形态稳定的可加工性 1.1.纤维的切断纤维的切断 （1 1）切断）切断?主要衡量指标：切断长度的精确性和离散性；主要衡量指标：切断长度的精确性和离散性；?生产短纤维的加工设备，最关键的是切断装置性能生产短纤维的加工设备，最关键的是切断装置性能和丝束张力的控制系统。和丝束张力的控制系统。（2 2）牵切）牵切 牵伸中用随机拉断的方式使长丝变为短纤维，使牵伸中用随机拉断的方式使长丝变为短纤维，使纤维的长度特征更接近于天然短纤

22、维。纤维的长度特征更接近于天然短纤维。2.2.纤维弯曲变形加工可行性机理纤维弯曲变形加工可行性机理 纤维的变形加工即平面或空间卷曲的伸长，本纤维的变形加工即平面或空间卷曲的伸长，本质变形是弯曲和扭转，且主要是弯曲。质变形是弯曲和扭转，且主要是弯曲。单一结构或均匀结构纤维的变形：基本原理是形单一结构或均匀结构纤维的变形：基本原理是形成非对称或不均匀分布的具有不同结构的微区；成非对称或不均匀分布的具有不同结构的微区；?复合纤维（复合结构）：因组分的分布不对称或复合纤维（复合结构）：因组分的分布不对称或不均匀，将直接导致或潜在具有卷曲性；不均匀，将直接导致或潜在具有卷曲性；?二、纤维溶解与劈裂的可加

23、工性二、纤维溶解与劈裂的可加工性 1.1.溶解分离加工溶解分离加工?溶解包覆超细纤维的高聚物；溶解包覆超细纤维的高聚物；加工可行性取决于：被溶材料加工可行性取决于：被溶材料的可溶解性、可回收性或无毒的可溶解性、可回收性或无毒生态性，保留部分的不溶和低生态性，保留部分的不溶和低损伤性；损伤性；2.2.劈裂分离加工劈裂分离加工 图图8-6 8-6 海岛型纤维的构成海岛型纤维的构成?使原来较粗的纤维分解成细或超细纤维；使原来较粗的纤维分解成细或超细纤维；加工可行性取决于：分子间、或微细结构块间、加工可行性取决于：分子间、或微细结构块间、或纤维体间的相互作用；或纤维体间的相互作用；三、回用纤维的加工及

24、方法三、回用纤维的加工及方法 1.1.必要性必要性 2.2.回用的可能性及方法回用的可能性及方法?回用纤维一般用作絮填材料、产业用填充或增回用纤维一般用作絮填材料、产业用填充或增强材料，以及低档纺织原料；强材料，以及低档纺织原料；?回用方法：切断、开松、部分溶解等回用方法：切断、开松、部分溶解等 3.3.回用的一般对象及用途回用的一般对象及用途 四、纤维的整理与卷装四、纤维的整理与卷装 1.1.纺织加工油剂纺织加工油剂 作用：提供润滑、降低动摩擦系数，便于牵伸；增加作用：提供润滑、降低动摩擦系数，便于牵伸；增加纤维抱合力，减少纤维分散，增加成网、成条性；纤维抱合力，减少纤维分散，增加成网、成条

25、性；赋予纤维抗静电性，减少毛羽和纤维纠缠与粘绕。赋予纤维抗静电性，减少毛羽和纤维纠缠与粘绕。2.2.卷装成形卷装成形 第三节第三节 纤维的损伤与清洁化加工纤维的损伤与清洁化加工 一、一、初加工中的纤维损伤初加工中的纤维损伤 1.1.损伤类型损伤类型 （1 1）长度）长度 （2 2）纤维表面）纤维表面 （3 3）纤维力学性能）纤维力学性能 （4 4）色泽）色泽 （5 5）形态）形态 2.2.降低损伤的方法降低损伤的方法 基本方法：选择合适的处理条件，即在达到基本方法：选择合适的处理条件，即在达到初加工目的的条件下选择尽可能小的力、热、初加工目的的条件下选择尽可能小的力、热、湿、化学和生物作用。湿

26、、化学和生物作用。图图8-7 PH8-7 PH值对羊毛的损伤值对羊毛的损伤 二、二、清洁化的初加工清洁化的初加工 1.1.清洁化加工的概念清洁化加工的概念 将生态平衡为主的环境保护贯穿于生产全过程将生态平衡为主的环境保护贯穿于生产全过程及产品，以减少人类加工和需求对环境生态性的及产品，以减少人类加工和需求对环境生态性的破坏，保障生态平衡和资源的可持续性。破坏，保障生态平衡和资源的可持续性。2.2.纤维初加工中的清洁问题纤维初加工中的清洁问题 3.3.清洁化的初加工清洁化的初加工 作业 1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.天然纤维和化学纤维的初加工各涉及什么内容？天然纤维和化学纤维的初加工各涉及什么内容？什么是棉的丝光处理？什么是毛的丝光处理？两什么是棉的丝光处理？什么是毛的丝光处理？两种处理方式有何不同？种处理方式有何不同？缫丝加工目的是什么？生丝与绢丝有何区别？缫丝加工目的是什么？生丝与绢丝有何区别？麻的柔软处理主要有哪几种方式？其主要柔软机麻的柔软处理主要有哪几种方式？其主要柔软机理是什么？理是什么？什么叫纤维回用与纤维再生？什么叫纤维回用与纤维再生？