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1、第八章,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,用纤维的性质。包括纤维的,初加工,和纤维的,可加工性质,。,第一节,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,或矿物、纤维与异物、纤维与纤维件的分离。,即“获取”、“清杂”、“整形”。,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,品质的纺织加工。,?,一、,棉的初加工可行性,1.,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,质的分离。,?,棉的可初加工性主要指,棉籽的可去除性,，即棉纤,维从棉籽上低损伤的剥离性质；,?,三丝,（人发、化纤、动物毛发及毛
2、羽等非纤维素,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,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,图,8-1,棉纤维的初加工工艺内容及流程,（,1,）棉花的采摘,（,2,）籽棉的分级分垛,（,3,）籽棉清理,（,4,）,轧花,：将棉籽上的长纤维从籽棉上分离下来，,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；,?,完全排除棉籽，尽可能多地去除沙土、碎棉叶、秆、不,孕籽等；,?,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
3、料的清理回收工作。,（,5,）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。,（,6,）打包：三种包型：,85kg/,包，,200kg/,包，,227kg/,包,2.,棉中“三丝”去除的可能性,（,1,）杜绝源头,（,2,）去除“三丝”的可能性,3.,棉的其他加工可行性,（,1,）棉的丝光处理,?,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，,并清洗、中和的加工过程；,（纤维的升级利用）,?,主要是通过碱液对棉纤维的,溶胀作用,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,泽；,?,变化：胞壁变厚、表面光滑、光泽
4、增强；结晶度,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。,（,2,）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，,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,2-16mm,；,?,棉短绒是再生纤维素的主要原料。,（,3,）棉纤维的切断及植绒应用,4.,棉的洗涤,当棉纤维含糖量过高时，需要洗涤。,表,8-1,棉纤维含糖量与可纺性的关系,含糖量,(%),0.3,0.3,0.5,0.5,0.8,0.8,可纺性,正常,轻度粘性,有粘性,严重粘性,二、,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,被纺织加
5、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,毛分离以及毛纤维与非纤维物质分离的可能性；,?,1.,毛的分拣和分梳加工,（,1,）羊毛的剪毛和分拣,（,2,）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,的是将混杂在绒毛,中的粗刚毛、两型,毛及肤皮杂质等从,绒毛中分离出去，,从而得到符合要求,的无长毛的羊绒，,简称无毛绒。,粗纺,拉细、丝光,原料,成球包装,精纺原料,“”为,可省略加工,
6、图,8-2,毛类纤维的初加工内容及流程,2.,毛的洗涤和除草杂,（,1,）洗毛,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；,?,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，,令污垢分解、脱离并转移到洗液中；分为水洗和溶,剂洗两种；,?,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,度和洗毛机械作用。,?,（,2,）炭化除草杂,?,?,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,而植物性杂质不耐酸的特性，将含草毛通过硫酸液,浸渍与烘干，使草杂变
7、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,杂含量的目的。,3.,羊毛其他初加工的可能性,（,1,）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,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,的，并使纤维变细伸长；,（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,持；在热湿和化学作用下实现对毛条的高比例（,60,100,）拉伸。,?,（,2,）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,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，
8、使纤维由原,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；,?,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,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,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,酶进行剥蚀处理，使羊毛鳞片去除、细度变细。,?,三、丝的初加工可行性,1.,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,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，,以及丝胶的可溶解性；,?,蚕,杀蛹,干茧,缫,生丝,分拣
9、,丝,茧,烘干,绢丝,包装,厂,丝织厂,绢纺厂,图,8-3,蚕丝的初加工流程及内容示意,2.,各步骤的作用及方法,（,1,）杀蛹与烘干,分为：预热阶段,等速干燥阶段,减速干燥阶段,（,2,）干茧分拣与包装,（,3,）,缫丝加工,：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,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,生丝,。,（,4,）,绢丝,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。,3.,丝胶和丝蛋白质的利用,（,1,）,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，,再将
10、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,纯、脱色、降解、浓缩、干燥，可得到含杂质极少,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,法、有机溶剂法、离心法、超滤法和冰冻法等；,?,（,2,）,丝胶的应用,纺织品改性、化妆品添加剂、食品添加剂和蛋,白生物材料等,四、,麻的初加工可行性,1.,基本概念与步骤,?,?,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；,麻的初加工性本质就是可脱胶性，即有效、,适度的可脱胶性,2.,脱胶方法及可行性,（,1,）,天然沤麻脱胶,（,2,）,人工化学脱胶,利用纤维
11、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,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,8-4,麻脱胶机制及纤维分离示意,（,3,）,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,中某一组分作用，而保留其他有效成分，达到脱,胶的目的；,?,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；,?,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,瞬间释放出来，使纤维间的粘结解开或疏松化，,以
12、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空化效应，使,麻胶分离和解体，使纤维分离和表面胶质去除。,3.,麻纤维柔软细化的可行性,（,1,）柔软化,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,辅的方式进行；,?,主方式：化学法和酶处理法,?,辅方式：物理法和化学法,（,2,）细化的可能性,(a),红麻原纤维,(b),揉搓细化后,图,8-5,红麻纤维揉搓细化前后的截面形态,第二节,化学纤维的初加工,一、,形态及形态稳定的可加工性,1.,纤维的切断,（,1,）切断,?,主要衡量指标：切断长度的精确性和离散性；,?,生产短纤维
13、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。,（,2,）牵切,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维。,2.,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,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,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,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工性,1.,溶解分离加工,?,?,溶解包覆超细纤维的高聚物；,加工可行性取决于：被溶材料,的可溶解性、可回收性或无毒,生态性，保留
14、部分的不溶和低,损伤性；,2.,劈裂分离加工,图,8-6,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；,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；,三、回用纤维的加工及方法,1.,必要性,2.,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,强材料，以及低档纺织原料；,?,回用方法：切断、开松、部分溶解等,3.,回用的一般对象及用途,四、纤维的整理与卷装,1.,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,纤维抱合力，减少纤维分散，增加成网、成条性；,赋予纤维抗静电性，减少毛羽和纤维纠缠与粘绕。,2.,卷装成形,第三节
15、,纤维的损伤与清洁化加工,一、,初加工中的纤维损伤,1.,损伤类型,（,1,）长度,（,2,）纤维表面,（,3,）纤维力学性能,（,4,）色泽,（,5,）形态,2.,降低损伤的方法,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、,湿、化学和生物作用。,图,8-7 PH,值对羊毛的损伤,二、,清洁化的初加工,1.,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,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。,2.,纤维初加工中的清洁问题,3.,清洁化的初加工,作业,1.,2.,3.,4.,5.,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,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？,麻的柔软处理主要有哪几种方式？其主要柔软机,理是什么？,什么叫纤维回用与纤维再生？,
