纤维素纤维属性

亚麻纤维是世界上最古老的纺织纤维，用途很广泛，可以用作服装面料、装饰织物、桌布、床上用品和汽车用品等产业用品。

随着新品种、新技术、新纺纱方法、新织造方法及新的整理工艺的出现，亚麻制品产业的发展势头越来越好。

亚麻制品的主要生产地目前主要是法国、比利时、荷兰，中国亚麻的种植面积虽然较高，但亚麻纤维的产量仅排在第六位。

收割亚麻时，须将整个植物连根拔起，以便获得完整的纤维长度，这样还能防止纤维变色。

亚麻纤维的制取获取亚麻纤维的第一个工序是除籽，接着就是沤麻，即将其他物质同纤维分离。

沤麻的方法主要由两种--露水沤麻和水池沤麻。

露水沤麻是将亚麻散铺在地面上，通过露水、雨水、阳光以及一些细菌的作用，将亚麻外部的表皮腐蚀和溶解；水池沤麻是将亚麻浸泡到水中，经过6~20天，通过细菌的作用使亚麻表皮溶解，但这个过程与露水沤麻比起来成本较高。

亚麻纤维的这两个加工阶段实际上也是我们常说的脱胶过程，由于亚麻纤维是一种多细胞的韧皮纤维，亚麻纤维的细胞在基于韧皮与木质部之间的果胶层是以束状态的方式生长，把细胞交接在一起而形成分散的纤维，亚麻单纤维靠果胶质轴向搭接或侧向转接形成纤维束，纤维之间，韧皮与木质部之间都靠果胶质相联。

亚麻脱胶的目的主要是破坏纤维束与周围组织的粘结程度，使得韧皮与木质部易于分离，同时又较少破坏连接单纤维之间的胶质。

目前除了传统的露水浸渍和水池沤麻之外，还有酶处理、化学处理及物理方法，其中露水沤麻的纤维分离度最小，化学处理的纤维分离度最大，但对亚麻纤维的损伤也要大一些。

亚麻纤维的特性①、亚麻纤维惊人的吸湿散湿能力，是上述卫生功能第一基础。

为什么夏季穿着亚麻衣料舒服、凉爽，冬季觉得温暖？为什么亚麻装饰能调节环境？主要是因为亚麻纤维特有的运输水分的能力。

亚麻是一种单年生的草本植物，优良的纤维用亚麻，茎径不到２毫米，而茎长可以在１米以上。

为了维持它的生命和需在生长期内吸收和运送大量的水分，亚麻纤维是在麻茎的皮层，占有20％位置，是运送水分的主要组成部份。

第三章纤维素纤维的结构和性能
纤维素是一种在自然界广泛存在的生物高分子物质，具有多种性能和应用。

它是由一系列葡萄糖单位通过β-1,4-键连接而成的线性聚合物。

纤维素在植物细胞壁中扮演着重要的结构支撑和生物功能的角色。

本章将介绍纤维素纤维的结构和性能。

纤维素纤维的结构主要有两种，一种是微纤结构，即纤维素分子在单个纤维中的排列方式；另一种是纤维结构，即由多个纤维素分子相互聚集而成的整体结构。

纤维素纤维的微纤结构可以分为两种：晶体区和无定型区。

晶体区主要由纤维素链的有序排列构成，具有较高的结晶度和强度。

无定型区则为纤维素链的非有序排列部分，结晶度和强度较低。

纤维素纤维的微纤结构对其性能有重要影响，晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度。

纤维素纤维的纤维结构主要有两种：平行排列和螺旋排列。

平行排列的纤维结构是指纤维素纤维中的纤维素链平行排列，形成平行纤维束。

螺旋排列的纤维结构则是指纤维素纤维中的纤维素链呈螺旋状排列。

纤维结构对纤维素纤维的柔软性和延展性具有重要影响。

纤维素纤维的性能与纤维结构和微纤结构密切相关。

首先，纤维结构决定了纤维的柔软性和延展性。

平行排列的纤维结构较硬而缺乏延展性，螺旋排列的纤维结构则具有良好的柔软性和延展性。

其次，微纤结构决定了纤维的强度和刚度。

晶体区的存在可以增加纤维的强度和刚度，而无定型区的存在则会降低纤维的性能。

纤维素纤维1. 纤维素纤维的概述纤维素纤维是一种重要的纤维素类纤维，广泛应用于纺织、制浆造纸、建筑材料等领域。

它具有良好的物理性能和化学性能，广泛存在于植物细胞壁中。

纤维素纤维在纺织行业中常用于制造纺织品，其特点包括耐磨损、透气性好、吸湿性强等。

2. 纤维素纤维的原料纤维素纤维的原料主要来自植物纤维，如棉、麻、竹等。

其中，棉纤维是最常用的原料之一。

棉纤维以其柔软、吸湿性强、透气性好等特点，成为许多纺织品的首选原料。

除了棉纤维，麻纤维也具有相似的优点，常用于制作高级纺织品和服装。

3. 纤维素纤维的制备方法纤维素纤维的制备方法根据不同的原料和应用需求有所不同。

其中最常见的方法是将纤维素纤维从植物中提取出来，经过去杂质、粉碎、漂白等工艺处理后，最终形成纤维素纤维。

具体的制备步骤包括：3.1 提取纤维素通过破碎植物细胞壁和溶解其他非纤维素组分，使纤维素纤维能够得到充分的提取。

提取方法包括机械法、生物法、化学法等。

3.2 去杂质将纤维素中的杂质去除，以保证最终纤维素纤维的纯度和质量。

去杂质可以通过筛选、洗涤、除尘等方式实现。

3.3 粉碎将提取的纤维素进行机械粉碎，使其颗粒大小达到所需的要求。

粉碎方法包括研磨、切割等。

3.4 漂白漂白是为了提高纤维素纤维的白度和纯度。

通常使用过氧化氢、次氯酸钠等化学物质进行漂白处理。

4. 纤维素纤维的应用领域纤维素纤维在各个领域都有广泛的应用，以下为几个主要的应用领域：4.1 纺织行业纤维素纤维在纺织行业中应用广泛，主要用于制造纺织品，如棉织品、麻织品等。

其柔软度、透气性和吸湿性优异，使得纺织品具有良好的舒适性和穿着感。

4.2 制浆造纸纤维素纤维是制浆造纸行业的重要原料之一。

通过纤维素的提取和加工，可以生产出高质量的纸浆，用于制造各种纸张和纸制品。

4.3 建筑材料纤维素纤维在建筑材料领域中有着广泛的应用。

例如，与水泥和矿渣粉等材料混合后，可以制成纤维素纤维增强水泥复合材料，增加其强度和耐久性。

纤维素纤维工作原理
纤维素纤维是一种天然或人造的纤维，其工作原理基于纤维素分子的结构和性质。

纤维素是由许多葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的线性大分子。

纤维素纤维的主要工作原理包括以下几个方面：
1. 强度和韧性：纤维素纤维具有较高的强度和韧性，使其能够承受一定的拉力和压力。

这是由于纤维素分子之间的氢键和范德华力相互作用的结果。

2. 吸湿性：纤维素纤维具有较好的吸湿性，能够吸收水分。

这使得纤维素纤维在潮湿环境下能够保持一定的舒适度和透气性。

3. 耐久性：纤维素纤维通常具有较好的耐久性和耐磨性，使其能够在长期使用中保持性能。

4. 可降解性：纤维素纤维在一定条件下可以被生物降解，例如在土壤中经过一段时间可以被微生物分解。

这使得纤维素纤维在环保和可持续发展方面具有一定的优势。

基于这些工作原理，纤维素纤维被广泛应用于纺织、造纸、建筑、医药等领域。

不同类型的纤维素纤维可能具有不同的特性和应用，例如棉纤维、麻纤维、木浆纤维等。

纤维素分类及用途一、纤维素的定义和特点纤维素（Cellulose）是一种天然高分子有机化合物，由若干个葡萄糖分子通过β-1，4-糖苷键连接而成，呈线性结构。

其特点包括：1.高强度：纤维素是天然的纤维支撑体，具有很高的拉伸强度和抗压能力。

2.可降解：纤维素在自然环境中可被细菌和真菌降解，不会对环境造成污染。

3.表面亲水性：纤维素具有良好的润湿性和吸湿性，有助于水分传导和调节。

二、纤维素的分类根据来源和结构的不同，纤维素可以分为多种类型。

下面将介绍四种常见的纤维素分类及其特点。

1. 棉纤维素棉纤维素是从棉花中提取的纤维素，是最常见的纺织原料之一。

其特点如下：•韧性强：棉纤维素纤维强度高，适用于制作耐磨损的纺织品。

•吸湿性好：棉纤维素具有良好的吸湿性，穿着舒适，适合夏季服装。

•透气性佳：棉纤维素具有良好的透气性，有利于排汗和保持皮肤干爽。

2. 木质纤维素木质纤维素是从木材中提取的纤维素，广泛应用于纸浆、纸张和木质板材等领域。

其特点如下：•纤维细长：木质纤维素纤维细长，纸张质地坚韧，适合书写和印刷。

•耐酸碱性好：木质纤维素具有一定的耐酸碱性，不易受化学腐蚀。

•隔热性能优秀：木质纤维素是一种优良的隔热材料，广泛应用于建筑领域。

3. 大麦纤维素大麦纤维素是从大麦植物中提取的纤维素，具有一定的应用潜力。

其特点如下：•纤维粗糙：大麦纤维素纤维表面粗糙，不易滑动，适合制作防滑材料。

•耐磨性强：大麦纤维素具有较高的耐磨性，适用于制作耐磨材料。

•可食用：大麦纤维素可作为食品添加剂，具有增加食品纤维含量的功效。

4. 水晶纤维素水晶纤维素是从海藻等水生植物中提取的纤维素，是一种新型环保纤维素材料。

其特点如下：•透明度高：水晶纤维素具有极高的透明度，适用于制作光学材料和皮肤组织模拟器。

•生物相容性好：水晶纤维素对人体无毒无害，可作为医疗材料使用。

•可降解性优秀：水晶纤维素能够被自然环境中的细菌降解，对环境友好。

三、纤维素的用途纤维素在各个领域得到广泛应用，下面列举了几个常见的用途。

常用纺织纤维的结构与性能纺织纤维属于高分子化合物（高聚物）由分子量很大的大分子组成由比较简单的原子团（基本链节或单基），以主价键的形式相互重复联结而成。

有一定的结晶度和取向度所谓纺织纤维，指的是长度远大于直径（一般长度与直径之比大于1000），并且具有一定柔韧性的物质。

纺织纤维都是高分子化合物。

分子量在1000以上。

平均分子量一般在104～107之间。

一、纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维。

①天然纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。

A 植物纤维如：棉、麻。

B 动物纤维如：羊毛、免毛、蚕丝。

C 矿物纤维如：石棉。

②化学纤维包括再生纤维、合成纤维和无机纤维。

A 再生纤维（利用天然原料经过一定的加工如溶解或熔融而纺制成的纤维）如：粘胶纤维、醋酯纤维。

B 合成纤维（是一类以水、空气、石油或煤为原料，通过化学合成的方法制得的高分子化合物，再经纺丝制得的纤维）如：锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等。

C 无机纤维如：玻璃纤维、金属纤维等。

第一节纤维素纤维的结构和主要化学性质纤维素纤维天然纤维素纤维（棉、麻）再生纤维素纤维（粘胶纤维、醋酯纤维等）一、天然纤维素纤维1. 棉纤维外形：纵向呈扁平带状，并有天然扭曲，横截面呈腰子形或耳形，中间干瘪空腔。

棉纤维从外到内分成三层：初生胞壁：纤维素含量低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。

初生胞壁决定棉纤维的表面性质，具有拒水性阻碍化学品向纤维内部扩散，织物渗透性差。

可分为三层：外层是由果胶物质和蜡状物质组成的皮层，二、三层纤维素成网状结构，对纤维溶胀起束缚作用。

次生胞壁：由纤维素组成，为棉纤维的主体，质量约占整个纤维的90％以上。

胞腔：含有蛋白质及色素，决定棉纤维颜色。

为纤维内最大的空隙，是化学品的主要通道。

纤维素结构特点中间葡萄糖剩基三个自由羟基两个仲羟基、一个伯羟基醇羟基：酯化、醚化分子间和分子内氢键：刚性、强度高棉纤维聚集态结构结晶度棉70%，麻90%，丝光棉50%，黏胶40%取向度（取向因子）陆地棉0.62，苎麻0.97，普通黏胶0.542. 麻纤维主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。

第三章纤维素纤维的结构和性能「天然纤维素纤维〔棉、麻〕纤维素纤维•I再生纤维素纤维〔粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维〕§ 3.1维素纤维的形态结构棉纤维的形态结构棉纤维是种子纤维,其主要成分为纤维素、果胶、蜡质、灰分、含氮物质外形：上端尖而封闭,下端粗而敞口,细长的扁平带子状,有螺旋状扭曲,截面呈腰子形,中间干瘪空腔.广最外层：初生胞壁从外到里分三层：〈中间：次生胞壁=内部：胞腔1初生胞壁决定棉纤维的外表性质,它又分为三层,最外层为果胶物质和蜡质所组成的皮层.因而具有拒水性,在棉生长过程中起保护作用.但在染整加工中不利.2次生胞壁纤维素沉积最后的一层,是构成纤维的主体局部,纤维素含量很高,其组成和结构决定棉纤维的主要性能.3胞腔输送养料和水分的通道,蛋白质、色素等物质的残渣沉积胞壁上,胞腔是棉纤维内最大的空隙,是染色和化学处理时重要的通道.二麻纤维的形态结构麻纤维主要有：芒麻、亚麻是属于切皮纤维,以纤维束形式存在单根纤维是一个厚壁、两端封闭、内有狭窄胞壁的长细胞芒麻两端呈锤头形或分支亚麻两端稍细呈纺锤形纵向有竖纹和横节主要化学组成和棉纤维一样是纤维素,但含量低.§ 3.2维素大分子的分子结构纤维素是一种多糖物质,其大分子是由很多葡萄糖剩基连接而成,分子式为(C6H10O5)n复杂的同系物混合物,n为聚合度,棉聚合度为2500~ 10000,麻聚合度为10000~ 15000,粘胶纤维聚合度为250~ 500纤维素大分子的化学结构是由 B -d-葡萄糖剩基彼此以1, 4-茂键连接而成, 结构如下n —聚合度每隔两环有周期性重复,两环为一个根本链节,链节数为(n-2) Z2, n为葡萄糖剩基数,即纤维的聚合度,葡糖糖剩基上有三个自由存在的羟基,其中2, 3 位上是仲羟基,6位上伯羟基§ 3.3纤维的超分子结构超分子结构也称为微结构,主要指棉纤维中次生胞壁纤维素大分子的聚集态结构,纤维素大分子的排列状态,排列方向,聚集紧密程度等.一X射线研究1棉纤维的X射线研究结果超分子结构中有晶体存在,有一定的取向度2棉纤维中纤维素的单元品格单元品格属于单斜品系3纤维的结晶度与取向度棉纤维的结晶度约为70%麻纤维为90%无张力丝光棉为50%粘胶纤维为40%二电子显微镜的研究1棉纤维的电镜图棉纤维中存在粗大的原纤,但原纤又是由更小的微原纤组成2边缘〔缨状〕原纤模型及理论〔见P43的图3-8〕纤维素大分子通过整洁排列组成微原纤,又由微原纤进行整洁排列形成原纤,原纤中少数大分子的分支与其他大分子分支合并组成另外的连续网状组织.§ 3.4维素纤维的主要物理一机械性能纤维的拉伸性能与织物耐用性及服用性能之间有着密切的联系,而纤维的断裂强度、断裂伸长率、应力应变曲线、弹性均与纤维拉伸性能有关.一纤维素纤维的断裂强度、断裂伸长率断裂强度：纤维在拉伸至断裂时所能承受的最大外力.表示方法有：1抗张强度〔〔7〕又称断裂应力,极限强度,是指纤维或纱线单位截面上能承受的最大拉力.2断裂强度〔相对强度〕指单位线密度或纱线所能承受的最大应力,单位为N/tex,又有干强和湿强之分.3断裂长度〔L R〕指将纤维一端固定悬挂,由于纤维本身质量而发生断裂时的长度,单位km4断裂伸长率断裂伸长与纤维原长之比一般在结晶度相同的情况下,取向度越低,断裂伸长率越高,韧性越大.二纤维的初始模量初始模量也称为杨氏模量或弹性模量指材料所受应力与其相应形变之比.纤维的初始模量是指纤维产生1%中长所需的应力,以kg/mn2或g/tex 表示,反映纤维在外力作用下变形的难易程度.三纤维的应力-应变曲线又称纤维的负荷-延伸曲线,是将纤维随着应力的增大逐渐发生应变的情况绘成的曲线〔具体见P47的图3-9〕四纤维素纤维的断裂机理与纤维超分子结构的关系纤维在外力作用下发生断裂,是由于外力破坏了分子内共价键力或分子问作用力的结果.断裂机理有两种解释：1纤维大分子链在受外力作用时,由于不能承受外力的作用而发生大分子链的断裂,从而导致纤维材料的断裂.2纤维在受外力作用时,大分子间的作用力缺乏以反抗外力的作用,使得大分子链问发生相对位移,甚至滑脱,从而导致纤维的断裂纤维素纤维的断裂机理不是由单纯的分子链断裂或分子链间的相对滑移造成,还可能是由于超分子中存在缺口、弱点,在受外力作用拉伸时,弱点出现应力集中,首先断裂,缺口逐渐增大,进而分子链断裂,导致纤维断裂.棉、麻湿强大于干强的原因由于在潮湿状态下水的增塑作用,可以局部消除纤维中的弱点,使得大分子中的缺陷结构得到改善,使应力分布更加均匀,从而增大了纤维的强力.粘胶湿强小于干强的原因由于粘胶纤维大分子的聚合度低,只有250-500左右,结晶度低,取向度也不高,本身分子间力小,其断裂主要是由于大分子链或其他结构单元之间相对滑移形成,而湿强低那么是由于吸湿后水的溶胀作用,降低了纤维的分子间力,有利于分子链间或结构单元间的相对滑移.五纤维的弹性弹性是指纤维从形变中回复原状的水平.弹性高的纤维所组成的织物外观比拟挺括,不易起皱,如毛织物及涤纶织物可复弹性形变〔弹性形变〕不可复形变〔塑性形变〕弹性大小表示方法：形变回复率和功回复率形变回复率=弹性形变/总形变功回复率=回复时的回缩功〔回复功〕/形变时的总功§ 3.5维素纤维的主要化学性质一纤维的吸湿和溶胀吸湿性：纺织纤维在空气中吸收和放出水分的水平表示方法：吸湿率〔回潮率〕R和含水率M吸湿率〔回潮率〕：纤维内所含水分的质量与绝对枯燥纤维的质量之比含水率：纤维内所含水分的质量与未经烘干纤维质量之比R=〔W/D〕 X 100%M=W/〔D+W〕X 100%式中：W-―试样吸收水分的质量D ——绝对枯燥试样的质量影响纤维吸湿性的有关因素1纤维上的亲水性基团,纤维大分子中,亲水性基团的多少和亲水性的强弱均能影响其吸湿水平的大小.2纤维的超分子结构,无定形区越大,吸湿水平越强,如粘胶大于棉.3纤维的比外表积〔单位质量的纤维所具有的外表积〕,如细纤维大于粗纤维4纤维内的空隙越多,水分子越容易进去,如粘胶纤维比棉纤维疏松,吸湿水平也就越强. 5纤维中各种伴生物和杂质对吸湿也有影响.6与空气温度、湿度有关.二碱对纤维素纤维的作用1纤维素对碱的稳定性稀碱低温条件下,纤维素对碱还是比拟稳定.但高温、浓碱时纤维素降解迅速, 在高温且有空气存在时,即使较稀的碱液,也会使纤维素氧化.2浓碱对纤维素的作用在常温下,浓NaO哈液会使天然纤维素纤维、溶胀,纵向收缩,直径增大.如果施加张力,可预防收缩,及时洗除碱液可到达丝光效果.如不施加张力,那么发生碱缩.对于针织物,增加弹性和厚实的手感.碱与纤维素作用后的产物叫碱纤维素,一种不稳定的化合物,水洗可回复原来结构,通常成为纤维素但结晶度下降,无定形区增加,对染料的吸附水平和化学反响水平大大提升三纤维素与酸的作用酸对纤维素分子中的花键水解起催化作用,导致纤维素大分子聚合度降低,而使纤维受到损伤.1酸与纤维素的作用原理纤维素大分子的1,4茂键具有缩醛的性质,对碱稳定,对酸敏感,酸对花键水解起催化作用,导致纤维素纤维聚合度的降低和潜在的醛基增加.得到水解纤维素.酸与纤维素的反响首先发生在纤维无定形局部和晶区外表.2影响纤维素酸性水解的因素(1)主要是酸的性质、浓度、水解反响的温度、作用时间.但在适当条件下,还是有一定的稳定性.(2)与纤维素的种类有关,纤维中无定形区越多,越易水解.四氧化剂对纤维素的作用纤维素一般不受复原剂的影响,而氧化剂那么能使纤维素氧化成为氧化纤维素, 使纤维受到损伤.1纤维素的氧化主要发生在葡萄糖剩基的三个羟基和大分子末端的潜在醛基上剧烈氧化的最终产物为CO2和H2O,具体的氧化反响见P57-58.2氧化剂的种类选择性氧化剂：对纤维素的某一位置上的基团进行专一氧化.如NaClO2非选择性氧化剂：能对纤维素不同位置上的基团进行氧化作用的氧化剂,如NaClO、H2O2、KMnO4 等3氧化纤维素的性质复原型氧化纤维素：指分子中含有大量醛基的氧化纤维素酸型氧化纤维素：分子中含有大量竣基的氧化纤维素.潜在损伤：纤维素氧化后生成复原型氧化纤维素时,只是葡萄糖环发生破裂, 并没有使纤维素大分子断裂,纤维的强度变化不大,但不稳定,经碱煮后,强力下降非常大,这种现象称为潜在损伤氧化纤维素与水解纤维素的性能比拟：见P60表3-7五光、热及微生物对纤维素的作用1光对纤维素的作用光和大气使纤维素纤维发生氧化和裂解反响.光解作用：在波长较短的紫外线照射下,直接引起C-C键C-O键的断裂,与空气无关.光敏作用：指在波长靠近紫外光及可见光区,同时有光敏剂、氧及水分的存在, 使纤维发生光氧化.2热对纤维素的作用纤维素对热稳定性较好,但在高温时,纤维素的稳定性下降,发生明显热退化现象,伴随氧化及水解反响.3微生物对纤维素的作用细菌和霉菌均属微生物,在其分泌物酶的作用下,纤维素易发生水解,生成较简单的糖,而使其强度下降.§ 3.6维素共生物及棉籽壳纤维素共生物主要有果胶物质、含氮物质、蜡质、灰分、色素等,而棉纤维那么还有伴生物棉籽.共生物在染整加工中影响纤维的吸水、染色、白度等性能.果胶物质存在位置：纤维的初生胞壁中.主要成分：果胶酸的衍生物化学组成：多半乳糖醛酸,具有链状结构.含量：成熟棉纤维小于0.9%~1%,不成熟棉纤维那么高达6%虽然果胶酸含有大量的亲水性的羟基竣基,但在棉纤维中局部以钙盐、镁盐和甲酯的形式存在,所以亲水性比纤维素本身要低.果胶物质对纤维的色泽和润湿性有一定的影响.含氮物质存在位置：主要以蛋白质的形式存在于纤维的胞腔中.小局部存在于初生胞壁和次生胞壁中.含量：0.2~0.4%含氮物质分为两局部：一局部为无机盐类,如硝酸盐或亚硝酸盐可溶于60c热水、常温稀酸稀碱另一局部主要成分为蛋白质,在烧碱溶液中长时间煮沸才能除去假设以蛋白质形式存在,那么加工或服用过程中,与有效氯接触很容易形成氯胺, 引起织物泛黄.三蜡质不溶于水而能被有机溶剂提取的物质存在位置：纤维的初生胞壁中.主要成分：脂肪族高级一元醇含量：0.5~06%对纤维的润湿性能影响很大,可借助皂化和乳化作用去除.四灰分主要成分：无机盐含量：1~2%对纤维的吸水性、白度和手感有一定影响,其中某些盐类和氧化铁等对漂白剂的分解有催化作用,加速漂白剂对纤维的损伤.可通过水洗和酸洗去除.五色素有色物质,影响织物的白度,可通过漂白作用去除.六棉籽壳籽棉在轧花过程中,少量的残片附在纤维上,影响织物的外观.化学组成：木质素为主,还有单宁、纤维素、半纤维素及其他多糖.在高温烧碱液的长时间作用下,棉籽壳发生溶胀,变的松软而解体通过水洗和受机械摩擦作用而脱落.另外在漂白过程,木质素发生氯化、氧化作用进一步去除§ 3.8麻纤维麻纤维的种类及用途「韧皮纤维：黄麻、洋麻、亚麻、芒麻麻纤维,［叶纤维：剑麻、蕉麻、凤梨麻〔波萝麻〕黄麻、洋麻：单纤维长度很短,比拟粗硬,很少用于服装,主要用于麻袋或其他包装用布.亚麻、芒麻：衣服装饰用布等二芒麻原麻的根本组成经初步剥制及刮青取得芒麻原料,具组成为以下几种物质：1纤维素纤维素含量为60~70%2半纤维素伴生物之一,是一种高分子多糖类化合物,含量为8-15%,平均分子量很低,化学性质不稳定,容易半被无机酸水解,溶于稀热碱液,还可以被氧化剂氧化.3果胶质存在于细胞壁、细胞内、细胞问.「生果胶：难溶于水,只溶于1%的热NaOH溶液中,能被酸水解果胶质4或果胶酶分解.I熟果胶：能溶于沸水4木质素含量为2%左右,用稀碱液在130c处理可以溶解,另在含氯漂白剂漂白织物时, 可以变成溶于稀碱液的氯化木质素.5脂蜡层以薄膜状态存在于植物外层,可以预防水分蒸发及外部水侵入,可使纤维显得柔软,有光泽.脱胶时可一并去除.6其他灰分：主要为无机盐三芒麻纤维的性质〔一〕芒麻纤维的超分子结构及其对物理性能的影响芒麻纤维与其他纤维素纤维的结构比拟纤维结晶度/% 平均整列度倾角〔° 〕聚合度芒麻88 〜9079± 2 3.5+12660亚麻(38)82土8 5.5 土32390棉7060± 20502021粘胶纤维45.2—1脆性受纤维素结晶定位影响,平均整列度高,芒麻纤维不易弯曲,刚性好.2强力强力平均在19.6〜29.4 cN左右,绝对强度以根部最高,中部次之.3对染色性能影响因结构紧密,染液难以染透,染色平衡时吸收染料也较少.〔二〕芒麻的物理性质1线密度芒麻的平均线密度在0.63tex左右,比棉纤维粗3〜4倍.2长度及不匀率芒麻单细胞长度平均以三麻最长,头麻最短,一般长度为6cm,最大接近62cm.3强度与断裂伸长国产芒麻强力44cN,断裂强度670cN/tex,断裂伸长率是所有天然纤维中最短的,一般为3.5〜4.5%.4初始模量初始模量表示在小负荷下纤维变形的难易程度.芒麻初始模量是天然纤维中最高的,故纤维硬挺.纺纱时不易加捻抱合,纱条较松散,毛羽多,易折皱,耐磨性也差.5吸湿及散湿性芒麻吸湿散湿比棉快,因而宜作夏季衣料.〔三〕芒麻纤维的化学性质与棉纤维的化学性质根本相似,但浓碱条件下强力损失大,丝光时应以半丝光为宜,另耐热性也差.§ 3.9胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维一粘胶纤维属于再生纤维素纤维,是以天然纤维为原料,经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯,再溶于稀碱液制成粘胶纺丝液,经湿法纺丝而成.「棉型〔人造棉〕「普通粘胶纤维,毛型〔人造毛〕I长丝型〔人造丝〕＜高湿模量粘胶纤维：较高的聚合度、强力和湿模量〔富强纤维〕〔高强力粘胶纤维：较高的强力和耐疲劳性能〔一〕粘胶纤维的结构根本组成物质：纤维素,但聚合度较低,普通粘胶为250〜500,富强粘胶为550〜650.外观形态：纵向为平直的圆柱体,截面是不规那么的锯齿状.无定形区比棉多,结晶区比棉少具有皮芯结构,皮层紧密,结晶度、取向度高；芯层结构比拟疏松,结晶度、取向度低.因而对染色性能有很大影响.〔二〕粘胶纤维的性能与棉纤维根本相似,但有其特点1物理机械性能外表光滑,光泽比棉纤维强,甚至有耀眼的感觉. 在纺丝前的粘胶液中参加TiO2消光剂,制成无光或半光纤维.强度、耐磨性较差,但无定形结构多且较为疏松,吸湿性好,上染率高,透气性好,穿着舒适.但普通粘胶纤维的湿强只有干强的一半.2化学性能粘胶纤维结构疏松,有较多的空隙和内外表积,暴露的羟基比棉纤维多,故化学活泼性比棉纤维大,对酸、碱、氧化剂都比拟敏感,尤其在浓碱作用下剧烈膨化以致溶解棉纤维：天然纤维丝光棉：属于未破坏生物形态的水化纤维素粘胶纤维：属于破坏了生物形态的水化纤维素〔三〕富强纤维组成和结构与普通粘胶纤维相似,但聚合度较大二铜氨纤维再生纤维素纤维,是将棉短绒等天然纤维素纤维原料溶解在氢氧化钠或中性铜盐的浓氨溶液内,配成纺丝液,在水或稀碱溶液中纺丝成型,然后在含有2〜3% 的硫酸溶液的第二浴内使铜氨纤维素分子化学物分解出再生纤维素.铜氨纤维的截面呈圆形,无皮芯结构,铜氨纤维制成的织物手感柔软,光泽柔和,有真丝感.铜氨纤维的吸湿性和粘胶纤维相近.但染色亲和力较粘胶纤维大,上色较深.浓硫酸和热稀酸能溶解铜氨纤维,稀碱对其有稍微损伤,强碱那么可使其膨胀直至溶解.不溶于一般有机溶剂,而溶于铜氨溶液.三醋酸纤维以纤维素为原料,纤维素分子上的羟基与醋酸作用生成醋酸纤维素酯,经干法或湿法纺丝制得.通常所说得醋酯纤维是指三醋酯纤维. 醋酯纤维得截面呈多瓣形,以片状或耳状为多,无皮芯结构.对稀碱、稀酸具有一定的反抗力,但浓碱会使其皂化分解,纤维在浓酸中会发生裂解.醋酯纤维不易受水浸湿,不易起污,洗涤容易,且手感柔软,弹性好,不易起皱.§ 3.10Lyocell〔天丝〕纤维Lyocell纤维是国际人造纤维及合成纤维标准局为有机溶剂纺丝法制得的纤维素纤维所命名的属名,英国陶考尔公司首先于1992捻工业化生产,具商品名为Tencel,我国称为天丝纤维.一Lyocell纤维的生产过程属于精制纤维素纤维,用溶剂纺丝法生产,是以NMMQN—甲基口^林—N—氧化物,又称氧化胺〕为溶剂,将木浆粕溶解,再经纺丝和后处理得到.生产过程无污染,无毒,纤维可以完全分解,符合环保要求,故称为绿色纤维.二Lyocell纤维的结构取向度好,分子排列紧密程度高于棉和粘胶纤维许多,强力变高,由于木质纤维素原有的晶体未遭破坏,纺丝后形成含有原纤明显的超分子结构,易产生原纤化.Lyocell纤维的聚合度较高,大约为500〜550,比粘胶纤维高,结晶度约60% , 因此强度较高,湿模量较高,缩水率较低.三Lyocell纤维的特性Lyocell纤维具有聚合度、结晶度、取向度都高的特征,因而干湿强度大,初始模量高,在水中收缩率小,尺寸稳定性好,吸水膨润性大以及有突出的原纤化等特征.〔一〕机械性能1强度Lyocell纤维的干湿强度明显高于棉和其他再生纤维素纤维,干强度接近于涤纶,湿强有所下降,但仍高于其他纤维素纤维.故能经受剧烈的机械处理和水处理而不会损伤织物的品质.2伸长Lyocell纤维的干湿伸长率均小于粘胶纤维的伸长率.3初始模量初始模量是普通粘胶纤维的数倍,且在湿态下仍能保持很高的模量值,因而可以保证纤维在潮湿或湿态条件下接受加工时有良好的保形性.〔二〕吸湿膨润性和舒适性吸湿性与粘胶纤维相同,比棉、蚕丝好,但低于羊毛.在水中有个重要的特点, 就是不仅有膨润现象,而且湿润的异向特征十清楚显,横向膨润率可达40%,而纵向只有0.03%.原因在于Lyocell纤维制造过程中,依靠纺丝中的牵伸诱导结品,使原纤的结晶化更趋向于沿纤维轴向排列,因而纤维大分子之间横向结合力相对较弱,纵向结合力强,形成层状结构,在润湿情况下,分子进入无定形区, 大分子链间的横向结合被切断,分子间连接点被翻开,扩大了分子间距离,因而纤维的形态主要是变粗Lyocell 纤维在水中截面方向膨胀率达1.4倍,使得纤维之间的接触面积变大, 外表摩擦阻力也大,纤维间难以做到相对移动,且由于制造的原因,纤维外表产生一硬的表层,造成织物遇水后结构紧绷及僵硬的现象,湿加工时很容易产生折痕,擦伤等病疵,并且由于织物与织物之间或织物与设备之间进行摩擦而产生大量毛羽,易引起不均一的原纤化.Lyocell 纤维特殊的吸湿膨润现象在某种程度上也可以使Lyocell纤维制成的织物变得松软.具体原因间P82〜83.(三)可染性染料跟棉纤维及粘胶纤维一样,但可染性比棉、Modal纤维、粘胶纤维好(四)原纤化特征原纤化特征：主要表现为纤维可以沿纵向将更细的微细纤维逐层剥离出来.原纤化现象：Lyocell纤维是由微纤维构成的取向度非常高的纤维素分子集合体,而集合体由巨原纤构成,具有明显的原纤构造,由大分子敛集成的各级原纤根本上都是沿纤维的纵向排列的,因而大分子横向间结合力相对较弱.纵向结合力较强,形成层状结构,这种明显的各向异性结构特征,使得当纤维在水中膨润时,纤维径向膨润十清楚显,表现出很强的径向膨润水平和较高的湿刚性,假设纤维反复受到机械摩擦力作用,纤维外表会发生明显的原纤化,即沿着纤维长度方向在纤维外表逐层分裂出更细小的微细纤维,一端固定在纤维本体,另一端暴露在纤维外表形成许多微小茸毛,但整根纤维的力学性能并没有发生明显变化.Lyocell纤维的原纤化性能的双重效应：(1)可利用纤维易产生原纤化的特性,获得具有“桃皮绒〞柔软舒适风格的织物,满足不同消费者的需求.(2)当Lyocell纤维织物进行湿处理时,粗陋的初级原纤化进行得很快,使织物产生毛茸茸的外观,经过不完全原纤化的织物会给后道的染色、整理乃至服装洗涤带来许多麻烦.§ 3.11 竹纤维竹纤维是我国自主研发成功并投入生产的纺织纤维,是以竹子为原料的再生纤维素纤维,具有独特风格,强力好、耐磨性、吸湿性、悬垂性俱佳,手感柔软, 穿着凉爽舒适,染色性能优良,光泽亮丽,具有天然的抗菌功能.一竹纤维的分类「原生竹纤维：将生长12〜18个月的慈竹,经过去青、齿轮的反复竹纤维轧压后,采用脱胶工艺进行脱胶而制成的竹纤维再生竹纤维：以竹子为原料,经人工催化将纤维素含量提升,再采用水解一一碱法及多段漂白精制而成满足纤维生产要求的竹浆粕,最后由化纤厂加工制成纤维.二竹纤维的生产工艺流程具体见P87三竹纤维的结构与性能1竹纤维的微结构与形态性能纵向外表具有光滑、均一的特征,纤维纵向外表呈多条较浅的沟槽,横截面接近圆形,边缘具有不规那么的锯齿形,这样有一定的摩擦系数,具有较好的抱合力,有利于纤维的成纱.2竹纤维的吸湿性能竹纤维具有比其他纤维更优的吸湿快干性能,适合制作夏季服装、运动服、贴身服. 3竹纤维的功能性.(1)天然抗菌性(2)环保性四竹纤维产品的开发由于竹纤维的强力好、耐磨性、吸湿性、悬垂性俱佳,手感柔软,穿着凉爽舒适,染色性能优良,光泽亮丽,具有天然的抗菌功能,特别是吸湿快干性能好, 所以重点应用于生产具有特效功能的产品.。

WEYTHIN纤维素纤维是新型的复合纤维，可以大幅提高混凝土及砂浆的均质性，有效抑制早期的塑性裂缝和干缩裂缝，表面具有专利耐碱涂层，能增加纤维及混凝土的抗腐蚀性能，从而增强混凝土的耐久性。

根据美国ASTM D6942测试方法，试验结果表明受专利涂层保护的WEYTHIN纤维素纤维具有出色的抗碱能力，在饱和Ca(OH)2和1.0N NaOH强碱溶液中的强度损失都符合ASTM D6942的标准要求，从而符合在混凝土中的使用要求。

同时改善混凝土的抗渗性、抗冻融性及耐火性，最终达到提高混凝土的耐久性。

适用于路面桥面、衬里护壁、地坪等工程部位,近几年在我国市政、公路、桥隧、地铁和薄壁结构、建筑工程中已有较多应用。

一、卓越的亲水性能（1）强大的混凝土与纤维间的握裹力，大幅提高混凝土抗裂性能混凝土和纤维间的握裹力越强，纤维更能有效阻止微裂缝产生，混凝土的抗裂性能也越强。

WEYTHIN纤维素纤维的亲水性使水泥水化产物沿着纤维表面生长，从而使纤维表面黏着大量的水泥浆体颗粒，大幅度增强混凝土与纤维间的握裹力；而憎水性的聚丙烯纤维则无任何水泥浆体颗粒附着，混凝土与纤维间的握裹力十分薄弱。

因此，掺入WEYTHIN纤维素纤维的混凝土抗裂性能比聚丙烯纤维更强。

（2）纤维在混凝土中的分散更均匀，显著提高混凝土抗裂性能纤维在混凝土中的分散性好坏及均匀程度直接决定了混凝土早期抗裂性能的优劣。

分散性越好，分布越均匀，混凝土抗裂性能越强。

WEYTHIN纤维素纤维卓越的亲水性能使纤维单丝能均匀分布在混凝土中，分散性极好，无任何结团；而聚丙烯等合成纤维属于憎水性纤维，搅拌和运输过程中十分容易缠绕和结团，不但使聚丙烯等合成纤维失去作用而且纤维结团会造成混凝土出现大量有害孔洞，严重影响混凝土设计强度，危害混凝土的结构安全。

而WEYTHIN纤维素纤维在混凝土搅拌和运输时纤维均处于稳定的分散状态，无任何缠绕成团出现。

因此相对于聚丙烯等合成纤维WEYTHIN纤维素纤维提高了混凝土抗裂性能。

教学课题：纤维素纤维的结构与性质教学目的：1、了解纤维及纺织纤维的概念及纤维的分类；2、理解麻纤维与棉纤维的结晶构造对纤维材料机械性能影响；3、掌握纤维素的化学性质教学重点：纤维及纺织纤维的概念/纤维素的化学性质教学难点：纤维素纤维的结构教学内容一、纤维概念纤维：直径一般为几微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的细长物质称做纤维。

纺织纤维：可以用业制造纺织制品（纱、线、绳等）的纤维。

聚合度：小分子通过聚合反应生成的聚合物中小分子的个数。

结晶度：表示大分子结晶区含量大小的指标。

二、纺织纤维必须具备的性质1、牢度：纺织纤维必须具有相当之抗张强度，强度之最低限度可定为20千克/平方毫米或1.5克/旦尼尔（Denier）2、长度：纤维长度，愈长愈佳。

如长度在五毫米以下，则不易纺纱。

3、粗细：纤维愈细，纺成之纱线及织成之织物愈精致。

但若过细时，则强度随之变弱。

一般人造纤维之直径约在0.01至0.04毫米之间。

4、延展性及弹性：供制衣用者可弯曲不致折断,且能恢复原状等特性。

这些性质，皆与弹性及延展性直接有关，故纺织纤维必须具有适当之弹性及延展性。

5、胶著性：纺织纤维须具备能互相缠绕或胶著以成坚固纱线之特性，此性质大半因纤维之形状而定。

如棉纤维纤维扭曲，毛织维表面具有鳞片组织，因而易于互相缠绕而胶著。

这种性质于制造人造短纤维时，尤其重要。

6、保温性：衣服主要功能之一，为具有防寒御暑之性能，故纺织纤维必为热之不良导体。

7、耐久性：纺织纤维于织造、加工及使用时，均须承受相当程度力之作用，如无耐久之力，实无法使用。

8、不溶性：纺织纤维不但须有不溶于水的特性，即使对于肥皂水、弱碱、弱酸水等亦须不溶，因无论在织物之制成、加工过程中或制后使用时，皂水及弱碱、弱酸液，均为无法避免接触之物。

9、手感:手感柔软、乾、不粗硬，第一节纤维素纤维的结构与性质一、纤维素1、纤维素（cellulose）：由葡萄糖组成的大分子多糖。

不溶于水及一般有机溶剂。