最新1植物纤维原料汇总
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面料原材料简介1.按原料成分分类(1)纯毛类(包括毛类混纺类):可分为羊毛衫、羊绒衫、驼毛衫、羊仔毛(短毛)衫、兔羊毛混纺衫、驼羊毛混纺衫、牦牛毛羊毛混纺衫等。
(2)混纺类:可分为羊毛/腈纶、兔羊/腈纶、马海毛/腈纶、驼毛/腈纶、羊绒/锦纶混纺衫、羊绒/蚕丝混纺衫等。
(3)纯化纤类(包括化纤混纺类):可分为弹力锦纶衫、弹力丙纶衫、弹力涤纶衫、腈纶膨体衫、腈纶/涤纶、粘纤/锦纶混纺衫等。
(4)交织类:可分为羊毛腈纶、兔毛腈纶、羊毛棉纱交织衫等。
2.按纺纱工艺分类(1)精梳布类:采用精梳工艺纺制的针织绒、细绒线、粗绒线织制的各种羊毛衫、粗细绒线衫等。
(2)粗梳布类:采用粗梳工艺纺制的针织纱线织制的各种羊仔毛衫、羊绒衫、兔毛衫、驼毛衫、雪兰毛衫等。
(3)花色纱毛布:采用花色针织绒(圈圈纱、结子纱自由纱、拉毛纱)织制的花色毛布。
这类毛衫外观奇特、风格别致、有艺术感。
3.按编织机器类型分类毛衫布类织物一般为纬编织物,有圆机产品和横机产品两种。
(1)圆机产品:是指用圆型针织机先织成圆筒形坯布,然后再裁剪加工缝制成的毛衫。
(2)横机产品:是指用手摇横机编织成衣坯后,再经加工缝合制成的毛衫。
也可指电脑横机织成坯布,经裁剪加工缝制成毛衫。
4.按坯布组织结构分类一般分为单面、四平、鱼鳞、提花、扳花、挑花、绞花等多种。
5.按修饰花型分类可分为印花、绣花、贴花、扎花、珠花、盘花、拉毛、缩绒、镶皮、浮雕等。
(1)印花毛衫:在毛衫上采用印花工艺印制花纹,以达到提高美化效果之目的,是毛衫中的新品种。
印花格局有满身印花、前身印花、局部印花等,外观优美、艺术感染力强、装饰性好。
(2)绣花毛衫:在毛衫上通过手工或机械方式刺绣上各种花型图案。
花型细腻纤巧,绚丽多彩,以女衫和童装为多。
有本色绣毛衫、素色绣毛衫、彩绣毛衫、绒绣毛衫、丝绣毛衫、金银丝线绣毛衫等。
(3)拉毛毛衫:将已织成的毛衫衣片经拉毛工艺处理,使织品的表面拉出一层均匀稠密的绒毛。
面料成份大全麻:是一种植物纤维,被誉为凉爽高贵的纤维,它吸湿性好,放湿也快,不易产生静电热传导大,迅速散热,穿着凉爽,出汗后不贴身,较耐水洗,耐热性好。
桑蚕丝:天然的动物蛋白质纤维,光滑柔软,富有光泽,有冬暖夏凉的感觉,磨擦时有独特的“丝鸣“现象,有很好的延伸性,较好的耐热性,不耐盐水浸蚀,不宜用含氯漂白剂或洗涤剂处理。
粘胶:以木材、棉短绒、芦苇等含天然纤维素的材料化学材料加工而成,也常称人造绵,具有天然纤维的基本性能,染色性能好,牢度好,织物柔软,比重大,悬垂好,吸湿性好,穿着凉爽,不易产静电、起毛和起球。
醋酯纤维:由含纤维素的天然材料经化学加工而成,肯有丝绸的风格,穿着轻便舒适,有良好的弹性和弹性回复性能,不宜水洗,色牢度差。
涤纶:属于聚酯纤维,具有优良的弹性和回复性,面料挺括,不起皱,保形性好,强度高,弹性又好,经久耐穿并有优良的耐光性能,但容易产生静电和吸尘吸湿性差。
锦纶:为聚酰胺纤维,也是所谓的尼龙,染色性在合成纤维是较好的,穿着轻便,又有良好的防水防风性能,耐磨性高,强度弹性都很好。
丙纶:外观似毛戎丝或棉,有蜡状手感和光泽,弹性和回复性一般不易起皱比重小,轻,服装舒性好,能更快传递汗水使皮肤保持舒适感,强度耐磨性都比较好经久耐用,不耐高温。
氨纶:具有优良弹性又称弹力纤维,也称莱卡,弹性好,手感平滑,吸湿性小,有良好耐气候和耐化学品性能,可机洗,耐热性差。
维纶:织物外观和手感似棉布,弹性不佳,合湿性好比重和导热系数小,穿着轻便保暖,强度耐磨性较好结实耐穿,有优良耐化学品,日光等性能。
纯麻细纺:具有细密、轻薄、挺括、滑爽风格,有较好的透气性和舒适感。
夏布:是中国传统纺织品,织物颜色洁白,光泽柔和,穿着时有清汗离体、挺括凉爽的特点。
交织麻织物:质地细密、坚牢耐用,而面洁净,手感均比纯麻织物柔软,穿着舒适。
派力司:是羊毛混合涤纶,表面光洁、质地轻薄、手感爽利、挺括搞皱、易洗涤易干,有良好穿着性能。
第一章纸质档案耐久性——纸张纸张的定义:由悬浮在流体中的纤维(造纸纤维)在网上互相交织,再经过压榨和干燥后生产的薄页物。
纸张纤维交织图档案制成材料的耐久性(durability):是指在保存和使用过程中,档案制成材料抵抗外界理化因素的损坏和保持原来理化性能的能力。
耐久性的好坏是决定物质寿命的重要因素。
第一节造纸植物纤维原料的质量与纸张耐久性一、造纸植物纤维(plant fiber)原料的种类(一)木材纤维原料1.针叶木:杉、松、柏等2. 阔叶木:杨、桦、榉等(二)非木材纤维原料1.种毛纤维:主要是棉花、木棉等2.韧皮纤维:麻纤维,如亚麻、大麻、黄麻等树皮纤维,如檀皮、桑皮、楮皮等3.禾本科纤维:竹子、芦苇、龙须草等二、植物纤维细胞的结构(一)植物纤维细胞植物纤维细胞概念:植物体内的一种两头尖、中间空、细而长、细胞壁厚的死细胞。
这类细胞成纺锤状,富有挠曲性(flexibility)和柔韧性,彼此有交织结合力。
(二)植物纤维细胞壁的结构细胞腔和细胞壁。
细胞壁有一定厚度,又分为初生壁、次生壁(外、中、内三层)两个相邻纤维细胞之间的细胞间隙质,称为胞间层。
胞间层把各个相邻细胞连接起来,使植物有一定机械强度,胞间层与初生壁在一起合称复合胞间层。
植物纤维细胞壁结构示意图(三)细胞壁的化学成分纤维素和半纤维素主要在次生壁的中层和内层,木质素主要在复合胞间层和次生壁外层。
三、造纸植物纤维原料的质量(一)纤维形态长度(mm)、宽度(µm)、长宽比(必须大于30的纤维细胞原料才能造纸)、均一性(homogeneity)、壁腔比长宽比越大、均一性越好、壁腔比小于1,是造纸好原料。
(二)化学成分的含量纤维素含量越高(必须大于40%的纤维细胞原料才能造纸),半纤维素适量(11%),木质素越少,是造纸好原料。
(三)杂细胞的含量造纸原料中非纤维细胞称杂细胞,含量越少越好。
棉纤维(含破布纤维)> 麻纤维> 树皮纤维> 针叶木纤维 > 阔叶木纤维 > 禾本科多年生竹纤维>一年生草类纤维电子显微镜视野下针叶木纤维针叶木管胞加拿大进口干木浆构树皮(潜山汉皮纸的主要原料) 木材纤维原料思考题: 1. 我国造纸原料是否丰富?为什么我国纸质档案保护任务较重? 2. 衡量造纸植物原料质量标准有哪些依据?3. 造纸纤维、植物纤维细胞、纤维素三者之间基本概念有什么区别?4. 造纸植物原料质量与纸张耐久性的关系是什么?名词解释和基本概念纸张 纸张耐久性 植物纤维 植物纤维细胞壁构造 杂细胞 壁腔比。
1植物纤维原料第一章植物纤维原料第一节植物纤维原料的分类“纤维”在制浆造纸工业中是指长宽比较大,纤细的丝状物。
由于其形态的特征,容易相互交织而形成纤维薄层,即我们通常所说的纸页。
造纸工业纤维主要来源于植物纤维原料。
纤维是构成植物纤维原料的主体,也是制浆中力求得到的成分。
目前应用于制浆造纸的纤维原料种类繁多,以造纸工业原料的传统分类方法,造纸植物纤维原料可分为以下几类:木材纤维原料:针叶木:云杉、冷杉、臭杉、马尾松、落叶松、红松等。
阔叶木:白杨、青杨、桦木、枫木、榉木、按木等。
草类纤维原料:稻草、麦草、芦苇、芦竹、甘蔗渣、高粱秆、玉米秆等。
竹类纤维原料:慈竹、毛竹等。
韧皮纤维原料:大麻、亚麻、黄麻、桑皮、棉秆皮、构树皮等。
叶纤维原料:龙须草、剑麻、菠萝叶等。
种子毛纤维原料:棉花、棉短绒等。
除植物纤维外,有时在生产某些特种纸时,还配用少量其它纤维,如动物纤维:羊毛、蚕丝。
矿物纤维:石棉、玻璃纤维。
合成纤维:尼龙、聚丙烯腈、聚脂。
第二节植物纤维原料的细胞种类一、植物体的结构从植物的结构来看,大多数植物体可分为根、茎、叶三部分。
大部分植物纤维原料都是用它的茎秆制浆(叶纤维类、韧皮纤维、种子毛纤维除外)。
茎秆部分含纤维细胞较多,但由于在收割时不可避免混入植物的叶子等其它部分。
因此,研究植物各部分的结构以及细胞种类,是制浆造纸原料选择的基础。
植物的叶部其功能是为植物体制造营养成分。
叶肉细胞为壁薄、含汁、有生命的细胞,一般较短呈圆形或椭圆形。
除此之外尚有起支承作用的叶脉,由纤维状细胞组成。
叶的表面都有一薄层为了防止水分过分蒸发和起保护作用的表皮细胞,表皮细胞常分泌蜡质使细胞角质化,减少水分蒸发。
有气孔,进行植物的呼吸作用。
有时还有毛刺、刚毛实行植物的生物保护。
图1-1为禾草类植物叶部的表皮组织。
图1-1禾草类植物叶部的表皮组织1—气孔器 2—长细胞 3—栓质细胞 4—硅细胞 5—表皮毛一般来说,植物的叶子含纤维状细胞较少,都不用作造纸,在备料中尽量除去。
但也有个别植物叶部纤维特别丰富。
如龙须草、剑麻等是造纸的上等原料。
其他如稻、麦草、蔗渣等叶部的纤维虽不多,但在加工过程很难除去,常与茎杆混在一起使用。
在显微镜检验中常凭叶部的表皮细胞的含量、形状作为鉴别纤维原料的参考。
植物的根埋在土壤中,使植物固定,并吸收土壤中的水分及矿物质营养盐向上输送,供给植物生长的需要,所以根部的细胞多为其机械固定及输导作用的细胞。
一般来说,造纸工业中极少用到植物的根做生产原料。
近年来由于造纸工业发展很快,纤维原料供应紧张,各国都在倡导用全树制浆,除树干、枝丫外,树根也用来造纸,以提高木材的利用率。
植物的茎秆主要起机械的支撑作用,使冠部或叶部撑开吸收更多的阳光以利生长,并起输导作用。
即将根部的水分、矿物质向上送到叶部,将叶部制造的营养物质输送到植物的各部以进行植物的新陈代谢作用,多余的储存起来。
这部分组织的细胞多数呈纤维状,是造纸工业使用的主要部分,此外,也有一些基本组织的薄壁细胞及表皮细胞。
二、植物体内细胞的种类虽然植物体内细胞种类很多,形态各异,就造纸性能而言,可以分为两大类。
(一)薄壁细胞薄壁细胞的细胞壁薄而柔软(如图1-2),长度较短,胞腔大多为圆形、椭圆或不规则的多面体。
是植物营养分贮存的基本组织细胞,存在于植物的叶部、髓部以及茎杆纤维类茎杆的基本组织中。
由于壁薄、胞腔大,在蒸煮过程中容易吸收蒸煮药液并与之起化学反应而使部分细胞壁破坏、碎解,增加化学药品的消耗。
洗涤时大部分流失使制浆得率降低。
由于它吸水性强且润胀,洗浆时滤水困难。
抄纸时容易造成压花、粘辊,给抄纸带来困难。
再则这部分细胞交织力弱,机械强度差,原料中含薄壁细胞过多,必然造成纸张强度降低。
从造纸的角度来看,原料中的薄壁细胞愈少愈好。
有的原料,如甘蔗渣中含有较多的蔗髓,这些是贮存蔗汁的基本组织细胞,在制浆之前必须进行除髓,尽量除去薄壁细胞以利于制浆和造纸。
导管是长而壁薄、腔大的细胞,如图1-3。
在植物体中常由多个导管连接成一个长管。
上下相邻的两细胞之间的横隔膜局部或全部溶解消失,互相粘结形成一条由许多细胞腔相连,上下相通的一条长管,供液体流通,在植物体中起输导作用。
导管壁上有纹孔,供液体横向流动。
不同的植物导管的形状及纹孔的形状和排列都有差别,在显微镜检验中常以此来作为鉴别原料的依据。
导管只在阔叶木中及禾本科植物的维管束中存在,针叶木则由管胞输送液体,所以没有导管。
图1-3 杨木的导管图1-4稻草纤维细胞(二)纤维细胞与植物学的分类不同,造纸工业中凡是两端尖锐、细长呈纺锤状的厚壁细胞都称为纤维细胞,如图1-4。
通常,针叶树的管胞、阔叶树的木纤维以及禾草类的韧皮部和维管束中的韧皮纤维等都为纤维细胞。
这类细胞在植物体中主要起机械支撑作用。
针叶木的管胞则兼起输导作用,所以细胞壁上有纹孔以使液体通过。
这类细胞一般细胞壁较厚,细胞腔较窄,是造纸工业的主要原料。
就原料的质量而论,凡含纤维状细胞愈多的植物纤维原料质量就愈好。
第三节植物纤维原料的化学成分组成植物体的化学成分十分复杂,同一种原料,由于产地及生长条件不同,化学成分也有差异。
通常,植物体是由三大要素和少量组分构成。
一、纤维素纤维素是由葡萄糖基构成的直链状有机高分子化合物,相邻的两个葡萄糖基之间是1,4-β-苷键连结,每个葡萄基上含三个醇羟基,每个大分子两端各有一个末端基。
其中,一个末端基上含有一个醛基,因此,纤维素大分子具有还原性。
从原子的空间排列来看,相邻的两个葡萄糖基在空间翻转180o,而相间的葡萄基结构相同,因此,纤维素大分子沿轴对称,化学性质比较稳定。
每个纤维素大分子上葡萄糖基的个数即为聚合度,纤维素是组成细胞壁的主要成分,也是制浆中尽量保留的成分。
二、半纤维素半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的带支链的有机高分子化合物,聚合度比纤维素低得多,半纤维素也是构成细胞壁的主要成分,除特种浆外,制浆中也要尽量保留,但是,浆中半纤维素含量高,滤水性差,难洗浆,易打浆、成纸紧度高、发脆、声响大。
三、木素木素是由苯丙烷结构单元,以碳一碳键和醚键构成的立体、网状高分子化合物。
木素充填在细胞之间以及细胞壁内微细纤维之间,使植物体具有钢性。
化学法制浆的主要目的就是脱除木素,原料中木素含量越高,制浆越困难。
四、其它少量组分以上所述是组成植物细胞的三大主要成分。
除此之外原料中尚有其他含量较少的组分,它们是细胞的分泌物或细胞腔内的贮存物。
在一般常用的原料中含量不大,不会造成什么太大的困难。
但若含量过多,对某些有特殊要求的纸张则必须采取相应的措施予以除去。
(一)树脂、脂肪一般的原料中含量较少,都在1%以下,但在松属木材中含量较多。
它们的粘性较大、容易粘结成团,粘在铜网和压辊上则造成抄纸困难;在纸上则形成透明的树脂点,降纸了纸的质量。
它们易与碱作用生成皂化物而溶于水中,所以含树脂多的松木一般都用碱法制浆以减少它们造成的危害。
脂肪一般危害不大,也可以被皂化溶出。
(二)淀粉、果胶淀粉为细胞腔内的贮存物质。
含量不多,易溶于热水,对制浆造纸没有什么影响。
一般的原料中含果胶不多,它们易被稀碱液分解溶出。
在植物中以果胶酸盐的形式存在,被认为是植物中灰分的来源。
亚麻棉杆等韧皮纤维细胞介质主要是果胶质,只需少量的碱蒸煮即可脱胶。
(三)单宁、色素一般的原料中含量较少不致为害,且它们易被热水抽出。
但含量较多时应事先设法抽出,否则使纸浆的颜色变深不易漂白。
少量木材的心材中色素含量较高,给制浆带来困难。
(四)灰分灰分是植物纤维原料中的无机盐类,主要是钾、钠、钙、镁、硫、磷、硅的盐类。
一般木材中的灰分都在0.2~1.0%左右,草类原料中灰分较木材高,一般的纸张对原料中灰分的高低没有什么特殊的要求,也不会产生什么影响。
但在生产电气绝缘纸时,必须除去灰分才能达到一定的质量要求。
草类原料中,尤其是稻麦草灰分高,灰分中的SiO2的含量较高,蒸发时结垢,造成了碱回收困难。
减少或消除碱回收中的硅干扰是一个需继续研究和解决的课题。
第四节植物纤维细胞及细胞壁的结构一、植物细胞的结构植物细胞是由细胞壁和细胞腔组成,相邻的两个细胞壁之间称为胞间层。
在植物体生长过程中,首先细胞分裂产生新细胞,即活的细胞,它是由一层薄壁(初生壁)包含着带有生命力的原生质。
随着细胞的发育成熟,原生质沉积在初生壁上逐渐增厚形成次生壁,最早形成的为次生壁外层(S1),依次为次生壁中层(S2),次生壁内层(S3)。
细胞停止生长后,形成内部空腔即为细胞腔。
其结构如图1-5。
图1-5细胞壁的结构1—胞间层 2—初生壁 3—次生壁外层 4—次生壁中层 5—次生壁内层二、植物纤维细胞壁植物纤维细胞壁可粗略分为初生壁和次生壁,但每一层中微细纤维的排列又不一样。
所谓微纤维,是指大约100个左右的纤维素大分子平行排列而形成的带状结构单元,微纤维聚集形成细纤维,打浆时,就是通过对纤维进行机械处理,使纤维表面游离出更多的微细纤微,从而增加抄纸时纤维之间的结合力,而细胞壁也主要是由微细纤维排列、缠绕而成。
如图1-6所示。
图1-6 纤维细胞壁显微结构从纤维的细胞横断面上看,从外向里依次分胞间层、初生壁、次生壁。
图1-7为木材纤维微细结构示意图,胞间层ML无微细纤维,由木素填充,在蒸煮中溶出。
初生壁P内微细纤维稀疏,呈不规则网状排列,化学成分除纤维素外,还含有木素、半纤维素、果胶质等,由于它的性质是薄而脆,在化学法制浆中基本脱除,次生壁外层(S1)非常薄,是由几层微纤维组成,微纤维与纤维轴呈左右螺旋排列,层间螺旋呈钝角交错。
微纤维的这种排列方式,使S1层对纤维内层的吸湿润胀有极大的抵抗力。
它使纤维在润胀时有朝纤维纵向改变大小的倾向。
次生壁的S2层是纤维细胞壁中最厚的一层,微纤维的排列方向几乎与纤维轴平行。
由于这层最厚,它的结构左右了纤维的性质使纤维吸湿后主要在横向产生润胀。
同时,由于微纤维的轴向排列,使纤维沿纤维轴有最大的抗张强度,而且纤维壁越厚的纤维它的抗张强度也就越高。
次生壁内层S3是纤维壁的最内层,微纤维的排列绕纤维轴呈锐角定向,与纤维轴间的夹角接近900。
纤维各层在化学组成上也有差异,今以针叶木为例,如表1-1所示。
表1-1 针叶木纤维细胞壁的结构与成分分布名称厚度(微米)微纤维的排列方式微纤维与纤维轴的夹角大致的化学组成(%)纤维素半纤维素木素P S1 S2 S30.03~0.100.10~0.200.50~0.800.07~0.10疏松交织呈网状交错螺旋几乎与轴平行环绕纤维轴-35~75°10~35°70~90°10355555202530407040155图1-7 木材纤维微细结构ML 1~2 无定形无0 10 90 由上表知,木素在S2层中含量最大,在胞间层中密度最大。