紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)一紡織纖維的類型認(rèn)知TaskFour:BasicPerformanceUnderstandingofWoolFiber任務(wù)描述：通過(guò)學(xué)習(xí)本任務(wù)，了解紡織纖維的定義、掌握分類方法及基本性能特點(diǎn)，能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)計(jì)算紡織材料的回潮率、線密度，并識(shí)別不同紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)。了解紡織纖維的定義掌握紡織纖維的分類方法掌握紡織纖維的基本性能特點(diǎn)能夠根據(jù)給定的數(shù)據(jù)計(jì)算紡織材料的回潮率；能夠運(yùn)用相關(guān)公式計(jì)算纖維和紗線的線密度；能夠識(shí)別并解釋不同紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)。培養(yǎng)對(duì)紡織科學(xué)的興趣和探究精神培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和細(xì)致的觀察能力學(xué)習(xí)目標(biāo)：能力目標(biāo)：素養(yǎng)目標(biāo)：相關(guān)知識(shí)：一、紡織纖維的定義通常把長(zhǎng)度比直徑（直徑在幾微米或幾十微米）大千倍以上且具有一定柔韌性和強(qiáng)力的纖細(xì)物質(zhì)統(tǒng)稱為纖維。紡織纖維是指橫截面呈圓形或各種異形的、橫向尺寸較細(xì)、長(zhǎng)度比細(xì)度大許多倍的、具有一定強(qiáng)度、韌性及可撓曲性，能夠滿足紡織加工和使用需求的細(xì)長(zhǎng)物體。二、紡織纖維的分類方法（一）回潮率的分類、定義與計(jì)算方法纖維及其制品吸濕后，含水量的大小可用回潮率或含水率來(lái)表示?；爻甭蔠是紡織材料中所含水分的重量占紡織材料干重的百分?jǐn)?shù)。含水率M是指紡織材料所含水分的重量占紡織材料濕重的百分?jǐn)?shù)。紡織材料吸濕性的大小，絕大多數(shù)用回潮率表示。三、紡織纖維的基本性能設(shè)紡織材料的濕重為G（g），干重為G0（g），則有下列計(jì)算式：（1-1）（1-2）[例題1]某棉紡廠取樣100g黏膠纖維，測(cè)得試樣的干燥重量為87g。求黏膠纖維的實(shí)際回潮率和含水率。解：由公式（1-1）可得：由公式（1-2）可得：即黏膠纖維的實(shí)際回潮率14.9%，含水率為13%。[例題2]某廠試驗(yàn)室取樣50g原棉，測(cè)得試樣的實(shí)際回潮率為6.5%。求試樣原棉的干燥重量。解：由公式（1-1）可得：即試樣原棉的干燥重量為46.5g。1.平衡回潮率平衡回潮率是指紡織材料在一定大氣條件下，吸、放濕作用達(dá)到吸濕平衡時(shí)的回潮率。

2.標(biāo)準(zhǔn)回潮率紡織材料回潮率隨大氣溫濕度條件的變化而變化。若要比較各種紡織材料的吸濕性能，必須將它們都放在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間以后，比較測(cè)得的回潮率,這時(shí)的回潮率稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率。三、紡織纖維的基本性能

3.公定回潮率紡織材料回潮率或含水率不同，其重量也不同。為了消除因回潮率不同而引起的重量差異，在檢驗(yàn)貿(mào)易和成本計(jì)算時(shí)，對(duì)紡織材料的回潮率做了統(tǒng)一規(guī)定，這種人為規(guī)定的回潮率稱為公定回潮率。三、紡織纖維的基本性能

關(guān)于幾種纖維的混合原料，其公定回潮率的計(jì)算，可根據(jù)各原料重量混合比加權(quán)平均。設(shè)W1、W2.……分別為第一種、第二種…..纖維的公定回潮率，P1、P2……分別為第一種、第二種…..纖維的干燥重量百分率，則混紡材料的公定回潮率Wk為：（1-3）[例題3]試求55/45滌綸/黏膠混紡的公定回潮率。解：由公式（1-3）可得：即55/45滌綸/黏膠混紡紗的公定回潮率為6.07%。[例題4]試求60/40滌綸/棉混紡紗的公定回潮率。解：由公式（1-3）可得：即60/40滌綸/棉混紡紗的定回潮率為3.64%。

4.紡織材料吸濕指標(biāo)的測(cè)試方法

紡織材料吸濕性指標(biāo)的測(cè)試方法，可分為直接測(cè)試法和間接測(cè)試法。

（1）直接測(cè)定法

直接測(cè)試法是先稱得紡織材料的濕量，然后去除紡織材料中的水分，稱得其干量，再根據(jù)回潮率的定義公式計(jì)算紡織材料的回潮率。

根據(jù)除去紡織材料中水分的方法不同，直接測(cè)試法可分為烘箱干燥法、紅外線干燥法、真空干燥法、高頻加熱干燥法、吸濕劑干燥法等。稱取干量的方法1.箱內(nèi)熱稱2.箱外熱稱3.箱外冷稱（2）間接測(cè)試法

根據(jù)測(cè)試工作原理的不同，間接測(cè)試法可分為電阻測(cè)濕法、電容式測(cè)濕法、微波吸收法和紅外光譜法等。其中，電阻法利用紡織材料在不同回潮率下具有不同電阻值的特性進(jìn)行測(cè)試；電測(cè)器法則是另一種通過(guò)測(cè)量電阻或電導(dǎo)率來(lái)間接反映紡織材料含水量的方法。（二）紡織材料細(xì)度指標(biāo)的種類、定義與計(jì)算方法紡織材料細(xì)度是指纖維的粗細(xì)程度，是衡量紡織材料品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。三、紡織纖維的基本性能三、紡織纖維的基本性能（1）線密度線密度是指1000m長(zhǎng)的紡織材料在公定回潮率時(shí)的重量，單位是特克斯（簡(jiǎn)稱特）（tex），用Tt表示，其計(jì)算公式為：（1-4）（2）纖度纖度是指9000m長(zhǎng)的紡織材料在公定回潮率時(shí)的重量，單位為旦，用Td表示。其計(jì)算公式為：

（1-5）（3）公制支數(shù)公制支數(shù)是指在公定回潮率時(shí)重量為1g紡織材料所具有的長(zhǎng)度（m），Nm表示。計(jì)算公式為：（1-7）（4）英制支數(shù)英制支數(shù)是指在公定回潮率時(shí)1磅紡織材料中有多少個(gè)840碼的長(zhǎng)度數(shù)，用Ne表示。計(jì)算公式為：（1-10）2.測(cè)量方法（1）直接測(cè)量法

使用精密天平和長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器，直接測(cè)量一定長(zhǎng)度纖維的重量，然后根據(jù)定義式計(jì)算線密度。（2）間接測(cè)量法

利用纖維的密度和截面積等參數(shù)，通過(guò)公式計(jì)算線密度。

三、紡織纖維的基本性能（三）紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)1.斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度是指在規(guī)定條件下進(jìn)行的拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，試樣被拉斷記錄的最大力，法定計(jì)量單位是牛頓（N）。該指標(biāo)廣泛應(yīng)用于紡織材料的力學(xué)性能測(cè)試，為其耐用性和質(zhì)量評(píng)估提供關(guān)鍵依據(jù)。三、紡織纖維的基本性能（三）紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)2.撕破強(qiáng)度撕破強(qiáng)度是指在規(guī)定條件下，使試樣上從初始切口擴(kuò)展所需的力，單位為牛頓（N）。在紡織領(lǐng)域，撕破強(qiáng)度是評(píng)估織物耐用性的重要指標(biāo)，尤其適用于服裝、帳篷和戶外裝備等對(duì)抗撕裂性能要求較高的產(chǎn)品，如帳篷面料需在高風(fēng)壓或意外鉤掛時(shí)避免裂口擴(kuò)展。三、紡織纖維的基本性能（三）紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)3.頂破強(qiáng)度頂破強(qiáng)度是指以球形頂桿垂直于試樣平面的方向頂壓試樣，直至其破壞的過(guò)程中測(cè)得的最大力。通過(guò)等速伸長(zhǎng)試驗(yàn)儀，利用頂破裝置，直到紡織材料被頂裂，單位為牛頓（N）。三、紡織纖維的基本性能（三）紡織材料的強(qiáng)度指標(biāo)4.脹破強(qiáng)度脹破強(qiáng)度是指從平均脹破壓力減去膜片壓力得到的壓力。通過(guò)脹破儀，利用液壓或氣壓施加壓力，制造紡織材料破裂，單位為千帕（kPa）。三、紡織纖維的基本性能任務(wù)實(shí)施：一、紡織材料收集以小組合作學(xué)習(xí)的形式，搜集日常生活中常見(jiàn)的紡織材料（如衣物、窗簾、毛巾等），通過(guò)觸摸、觀察纖維的外觀、光澤、手感等特征，初步判斷纖維類型。任務(wù)實(shí)施：二、紡織材料基本性能測(cè)試

在教師理論講解與操作示范后，學(xué)生以小組為單位領(lǐng)取不同的紡織材料（棉紗線、滌綸線、蠶絲、羊毛線等），小組合作完成測(cè)試，并做好記錄。評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述纖維分類及特性課堂提問(wèn)20實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范，記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15合計(jì)任務(wù)評(píng)價(jià)：一、選擇題1.（）屬于天然纖維。A.滌綸B.棉C.腈綸D.錦綸2.特克斯（tex）簡(jiǎn)稱“特”，表示（）m長(zhǎng)纖維或紗線的重量克數(shù)。A.10B.100C.1000D.100003.纖度是指（）m長(zhǎng)的纖維或紗線在公定回潮率時(shí)的質(zhì)量的克數(shù)。A.9000B.1000C.840D.14.（）屬于合成纖維。A.亞麻B.錦綸C.竹原纖維D.真絲5.（）屬于再生纖維。A.羊毛B.蠶絲C.黏膠纖維D.滌綸二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述天然纖維與化學(xué)纖維的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述天然纖維的分類，并舉例說(shuō)明。三、計(jì)算題1.某纖維濕重為120g，干重為100g，計(jì)算其回潮率。2.某紗線長(zhǎng)度為1000米，重量為50克，計(jì)算其特克斯（tex）值。picture四、綜合應(yīng)用題舉例說(shuō)明棉纖維和滌綸在服裝中的應(yīng)用場(chǎng)景，并分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)二棉纖維的基本性能認(rèn)識(shí)Task2:UnderstandingtheBasicPropertiesofCottonFiber通過(guò)學(xué)習(xí)本任務(wù)，掌握棉纖維的種類、結(jié)構(gòu)特征、物化性能，分析其在服裝、家紡等場(chǎng)景中的適用性，為后續(xù)材料選型與產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。任務(wù)描述：

了解棉纖維的種類；掌握棉纖維的縱、橫截面形態(tài)特點(diǎn)；了解棉纖維的理化性能。能按標(biāo)準(zhǔn)完成棉纖維回潮率測(cè)試，并記錄分析數(shù)據(jù)；計(jì)算棉纖維的線密度（特克斯）和斷裂強(qiáng)度，理解數(shù)值的實(shí)際意義；能根據(jù)棉纖維性能特點(diǎn)，在服裝設(shè)計(jì)、家紡選材中推薦適合的應(yīng)用場(chǎng)景。形成安全規(guī)范操作意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生“性能決定用途”的工程思維，能結(jié)合實(shí)際需求分析材料選擇材料。學(xué)習(xí)目標(biāo)：

能力目標(biāo)：

素養(yǎng)目標(biāo)：

一、棉纖維棉纖維是生長(zhǎng)在棉花種子表面的一種植物單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由胚珠表皮細(xì)胞經(jīng)過(guò)伸長(zhǎng)和加厚發(fā)育而成。棉纖維的生長(zhǎng)可以分為伸長(zhǎng)期、加厚期和轉(zhuǎn)曲期三個(gè)時(shí)期。相關(guān)知識(shí)：

（1）伸長(zhǎng)期（約25~30天）棉花開(kāi)花后，胚珠表皮細(xì)胞開(kāi)始伸長(zhǎng)，逐漸形成細(xì)長(zhǎng)的管狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)細(xì)胞壁薄、內(nèi)部中腔明顯，纖維長(zhǎng)度在此階段快速增加。（2）加厚期（約25~30天）纖維停止長(zhǎng)度增長(zhǎng)，細(xì)胞壁通過(guò)每日向內(nèi)沉積纖維素逐漸增厚。使纖維形成中部粗、兩端細(xì)的形態(tài)，強(qiáng)度顯著提高。（3）轉(zhuǎn)曲期（棉鈴裂開(kāi)吐絮后）棉鈴?fù)滦鹾螅w維因脫水收縮導(dǎo)致表面形成不規(guī)則螺旋形（天然轉(zhuǎn)曲），這種結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)纖維間的抱合力，從而更利于紡紗加工。（二）棉纖維的種類1.按品種分類（1）陸地棉（細(xì)絨棉）特點(diǎn)：纖維長(zhǎng)度適中，平均長(zhǎng)度為23~32mm，中段線密度為1.4~2.2dtex，比強(qiáng)度為2.6~3.2cN/dtex，色潔白有絲光。用途：紡織行業(yè)主要原料，適合紡普通紗線。（2）海島棉（長(zhǎng)絨棉）特點(diǎn)：纖維長(zhǎng)度細(xì)長(zhǎng)，平均長(zhǎng)度為33~75mm，中段線密度為0.9~1.4dtex，比強(qiáng)度為3.3~5.5cN/dtex，色乳白或淡黃。用途：高檔面料（如高支紗、特種紡織品）。（3）亞洲棉（粗絨棉）特點(diǎn)：纖維粗短，平均長(zhǎng)度為15~24mm，中段線密度為2.5~4.0dtex，強(qiáng)度低，已基本淘汰。2.按初加工分類（1）籽棉從棉田采摘的帶籽棉花，需經(jīng)軋棉（去籽）加工。（2）皮棉（原棉）軋棉后去除棉籽的棉纖維，紡織主要原料。（3）鋸齒棉鋸齒軋棉機(jī)撕扯分離纖維與棉籽。纖維整齊、雜質(zhì)少，但易損傷長(zhǎng)纖維，普通紡紗用棉。（4）皮輥棉皮輥軋棉機(jī)擠切分離纖維與棉籽。纖維損傷少，但含雜多、短絨多，多用于長(zhǎng)絨棉加工。3.按色澤分類（1）白棉正常成熟的優(yōu)質(zhì)棉，顏色潔白、乳白、淡黃，紡織主要原料。（2）黃棉由于霜凍導(dǎo)致纖維發(fā)黃，品質(zhì)差，僅少量用于低檔棉制品。（3）灰棉因雨淋霉而呈灰褐色，強(qiáng)力較低，僅適用于低檔紗線。（a）橫截面

（b）縱向外觀

（一）截面形態(tài)結(jié)構(gòu)1.不同成熟度的截面特征正常成熟的棉纖維在顯微結(jié)構(gòu)上典型特征是其橫截面呈現(xiàn)不規(guī)則腰圓形輪廓，并具有顯著的中腔結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖1-3（a）。未成熟棉纖維的典型特征是截面極扁，中腔大。見(jiàn)圖1-3（b）。過(guò)成熟棉纖維的典型特征是截面近圓形，中腔極小，見(jiàn)圖1-3（c）。圖1-3

棉纖維的截面形態(tài)（a）（b）（c）2.截面分層結(jié)構(gòu)（由外向內(nèi)）初生層

伸長(zhǎng)期形成的薄層，外層為蠟質(zhì)與果膠。纖維素呈螺旋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，含量較少。次生層

加厚期逐日沉積纖維素，形成“日輪”結(jié)構(gòu)。纖維素以束狀螺旋排列（螺旋角25°～30°），導(dǎo)致天然轉(zhuǎn)曲。厚度決定纖維強(qiáng)度、細(xì)度等物理性能。中腔

纖維內(nèi)部空隙，次生層越厚，中腔越小。殘留原生質(zhì)影響纖維顏色。（二）縱向形態(tài)結(jié)構(gòu)1.天然轉(zhuǎn)曲特征（1）正常成熟棉轉(zhuǎn)曲多且反向頻繁，呈不規(guī)則螺旋形，見(jiàn)圖1-4（a）。（2）未成熟棉轉(zhuǎn)曲少，呈薄壁管狀，見(jiàn)圖1-4（b）。（3）過(guò)成熟棉轉(zhuǎn)曲少，呈棒狀，見(jiàn)圖1-4（c）。（a）

（b）

（c）圖1-4棉纖維的縱面形態(tài)2.轉(zhuǎn)曲的作用與影響轉(zhuǎn)曲數(shù)是指單位長(zhǎng)度（cm）內(nèi)扭轉(zhuǎn)180°的次數(shù)。長(zhǎng)絨棉轉(zhuǎn)曲數(shù)＞細(xì)絨棉（細(xì)絨棉約39~65個(gè)/cm）。優(yōu)點(diǎn)：增強(qiáng)纖維間抱合力，利于紡紗和成紗強(qiáng)度。缺點(diǎn)：反向轉(zhuǎn)曲過(guò)多會(huì)降低纖維強(qiáng)度。三、棉纖維的理化性能（一）物理性能指標(biāo)1.結(jié)構(gòu)特性纖維長(zhǎng)度與線密度

天然轉(zhuǎn)曲

正常成熟纖維轉(zhuǎn)曲數(shù)39～65個(gè)/cm；白棉＞棕色棉＞綠色棉，過(guò)熟纖維趨于平直。（2）微觀結(jié)構(gòu)密度分層

結(jié)晶區(qū)密度1.53g/cm3，外輪廓密度1.25～1.31g/cm3。成熟度

生長(zhǎng)周期與日照決定細(xì)胞壁厚度與纖維素沉積量，成熟度高則強(qiáng)度高、轉(zhuǎn)曲多。2.力學(xué)性能（1）強(qiáng)度特性

（2）彈性表現(xiàn)。3.吸濕與環(huán)境響應(yīng)（1）吸濕機(jī)制

（2）環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

4.熱物理穩(wěn)定性

耐熱性

150℃以上熱分解，240℃苷鍵斷裂，370℃結(jié)晶區(qū)破壞（質(zhì)量損失40～60%）。（二）化學(xué)性能指標(biāo)1.化學(xué)耐受性（1）耐酸性纖維素對(duì)無(wú)機(jī)酸非常敏感，酸可以使纖維素大分子中的苷鍵水解，大分子鏈變短，還原能力提高，纖維素完全水解時(shí)生成葡萄糖。有機(jī)酸對(duì)棉的作用比較緩和，酸的濃度越高，作用越劇烈。（2）耐堿性常溫下稀堿溶液使棉纖維膨化，取代羥基氫生成堿纖維素，觸發(fā)纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。稀堿常溫下膨化纖維（絲光原理），濃堿高溫引發(fā)降解；18～25%NaOH處理可消除轉(zhuǎn)曲，提升光澤。2.染色性能棉纖維的染色性較好，可以采用直接染料、還原染料、活性染料、堿性染料、硫化染料等染色。3.功能化加工特性（1）絲光處理

通過(guò)堿液濃度（18～25%）與張力控制，實(shí)現(xiàn)纖維圓整化與光澤提升。（2）防霉變性

棉纖維有較好的吸濕性，在潮濕環(huán)境下，容易受到細(xì)菌和霉菌的侵蝕。霉變后棉織物的強(qiáng)力明顯下降，還有難以除去的色跡。四、棉纖維的應(yīng)用領(lǐng)域（一）紡織服裝（二）家居家紡（三）醫(yī)療衛(wèi)生（四）工業(yè)領(lǐng)域（五）環(huán)保與創(chuàng)新應(yīng)用2

任務(wù)實(shí)施：依據(jù)《GB/T6102.2原棉回潮率試驗(yàn)方法電測(cè)器法》測(cè)試原棉的回潮率，將測(cè)試結(jié)果填入報(bào)告單中。任務(wù)完成后，提交工作報(bào)告。評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述棉纖維特性課堂提問(wèn)20實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范，記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15合計(jì)2

任務(wù)評(píng)價(jià)：一、選擇題1.棉纖維的公定回潮率是（）%。A.0B.0.4C.8.5D.122.棉纖維生長(zhǎng)的三個(gè)階段依次是（）。A.加厚期、伸長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)曲期B.伸長(zhǎng)期、轉(zhuǎn)曲期、加厚期C.伸長(zhǎng)期、加厚期、轉(zhuǎn)曲期D.轉(zhuǎn)曲期、伸長(zhǎng)期、加厚期3.海島棉（長(zhǎng)絨棉）的主要用途是（）。A.普通紗線B.醫(yī)用紗布C.高支紗和特種紡織品D.低級(jí)棉制品4.正常成熟棉纖維的截面形態(tài)特征是（）。A.極扁，中腔大B.不規(guī)則腰圓形，有明顯中腔C.近圓形，中腔極小D.扁平帶狀，無(wú)中腔5.（）的天然轉(zhuǎn)曲數(shù)最多。A.未成熟棉B.過(guò)成熟棉C.正常成熟白棉

D.黃棉二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述棉纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)性能的影響。2.為什么棉纖維在紡織加工中應(yīng)用廣泛？三、計(jì)算題1.已知一段棉纖維的長(zhǎng)度為50mm，質(zhì)量為0.02g，求其線密度。2.某棉纖維樣品的濕重為10g，干重為9.2g，計(jì)算其回潮率。四、綜合應(yīng)用題某服裝企業(yè)計(jì)劃開(kāi)發(fā)一款夏季運(yùn)動(dòng)T恤，要求面料吸濕透氣、柔軟且抗皺。請(qǐng)結(jié)合棉纖維的性能特點(diǎn)，分析是否適合選用棉纖維，并提出優(yōu)化建議（如混紡、工藝處理等）。紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)三：麻纖維的基本性能認(rèn)識(shí)Task3:UnderstandingtheBasicPropertiesofHempFiber任務(wù)描述：通過(guò)學(xué)習(xí)本任務(wù)，掌握麻纖維的種類、結(jié)構(gòu)特征、物化性能，分析其在服裝、家紡等場(chǎng)景中的適用性，為后續(xù)材料選型與產(chǎn)品設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解麻纖維的種類；掌握苧麻、亞麻的縱、橫截面形態(tài)特點(diǎn)；了解麻纖維的理化性能。能力目標(biāo)：能按標(biāo)準(zhǔn)完成麻纖維回潮率測(cè)試，并記錄分析數(shù)據(jù)；能夠計(jì)算麻纖維的線密度（特克斯）和斷裂強(qiáng)度，理解數(shù)值的實(shí)際意義；能夠根據(jù)麻纖維性能特點(diǎn)，在服裝設(shè)計(jì)、家紡選材中推薦適合的應(yīng)用場(chǎng)景。素養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)安全規(guī)范操作意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生的“性能決定用途”的工程思維，能夠根據(jù)實(shí)際需求合理分析和選擇材料。相關(guān)知識(shí)：

一、麻纖維的種類麻纖維分為莖纖維和葉纖維兩類。莖纖維來(lái)自麻類植物的莖，主要存在于韌皮部中，因此也稱為韌皮纖維。常見(jiàn)的莖纖維麻有苧麻、亞麻、黃麻、槿麻（紅麻、洋麻）、大麻、苘麻（青麻）和羅布麻等。葉纖維則來(lái)源于植物的葉子或葉鞘，如劍麻（西沙爾麻）和蕉麻（馬尼拉麻），這類纖維通常較粗硬，被稱為硬質(zhì)纖維。苧麻

被譽(yù)為“中國(guó)草”，主要產(chǎn)于長(zhǎng)江流域（湖北、湖南、江西）。其纖維長(zhǎng)、光澤好，適用于夏季面料、西裝面料以及刺繡工藝品。亞麻

適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛種植于寒冷地區(qū)，主要產(chǎn)于蘇聯(lián)及我國(guó)東北和內(nèi)蒙古。亞麻品質(zhì)優(yōu)良，脫膠后呈淡黃色，廣泛用于服裝和工業(yè)用布。大麻

又稱火麻，主要分布在中國(guó)、印度、意大利和德國(guó)。它的性狀與亞麻相似，常用于繩索和粗夏布。大麻含有的THC成分使其種植受到限制，但其纖維柔軟、吸濕排汗性能佳，且具有抗菌能力。紅麻

又稱槿麻或洋麻，生長(zhǎng)習(xí)性與黃麻相似。紅麻纖維短、截面多角形，主要用于低檔包裝和混紡產(chǎn)品。羅布麻

野生植物，主要分布于新疆塔里木河流域。其纖維細(xì)軟，長(zhǎng)度較短，含有多種對(duì)健康有益的成分，適用于混紡保健產(chǎn)品。蕉麻

主要產(chǎn)于菲律賓，耐海水侵蝕，常用于船舶繩索和纜繩的制作。劍麻

生長(zhǎng)于中國(guó)及南美洲等熱帶地區(qū)，多用于制作繩索。二、麻的初加工1.苧麻的初加工苧麻的初加工流程包括三個(gè)步驟：剝皮、刮青和脫膠，最終得到可紡用的精干麻（即經(jīng)過(guò)脫膠的麻纖維）。2.亞麻的初加工亞麻的初加工主要包括脫膠、干燥、碎莖和打麻等步驟。打麻后，需要通過(guò)梳麻將纖維分離成可紡用的工藝?yán)w維，才能進(jìn)行紡紗。三、麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)

（一）苧麻纖維結(jié)構(gòu)苧麻纖維是由單細(xì)胞發(fā)育而成，纖維細(xì)長(zhǎng)，整體構(gòu)造是兩端封閉，內(nèi)含胞腔，胞壁厚度與麻的品種及成熟度密切相關(guān)；縱向特征是外觀呈圓筒形或扁平形，表面光滑或帶明顯條紋，頭端鈍圓且無(wú)轉(zhuǎn)曲（區(qū)別于棉纖維的天然轉(zhuǎn)曲）；橫截面為橢圓形輪廓，中心為橢圓形或腰圓形中腔，胞壁厚度均勻，并帶有獨(dú)特輻射狀裂紋。如圖1-5所示。圖1-5苧麻纖維截面及縱向外觀

（二）亞麻纖維結(jié)構(gòu)

亞麻為一年生草本植物，分纖維用、油纖兼用和油用三類（我國(guó)稱纖維用為“亞麻”，其余為“胡麻”）。主產(chǎn)區(qū)位于北緯45°~55°，包括俄羅斯、中國(guó)等，我國(guó)種植集中于黑龍江、吉林、甘肅等省，產(chǎn)量居世界第二。纖維用亞麻植株莖高60~120cm，基部無(wú)分支，葉片綠色（下部小、中部紡錘形、上部細(xì)長(zhǎng)），開(kāi)藍(lán)/白色圓盤(pán)花，結(jié)3~4個(gè)桃形蒴果（每果含8~10粒種子）。

亞麻纖維的結(jié)構(gòu)可以分為皮層和芯層兩部分：1.皮層

皮層主要由表皮細(xì)胞、薄壁細(xì)胞、厚角細(xì)胞、維管束細(xì)胞、初生韌皮細(xì)胞和次生韌皮細(xì)胞組成。2.芯層

芯層由形成層、木質(zhì)層和髓腔構(gòu)成。形成層的細(xì)胞具有分裂能力，向外形成次生韌皮層，向內(nèi)形成次生木質(zhì)層。圖1-6亞麻纖維截面形態(tài)及縱向外觀

四、麻纖維的理化性能（一）苧麻纖維的主要性能1.纖維規(guī)格：苧麻纖維的長(zhǎng)度通常在20~250mm之間，寬度約為20~40μm。傳統(tǒng)品種的線密度為6.3~7.5dtex，細(xì)纖維品種為3.0~5.5dtex，最細(xì)品種可達(dá)2.5~3.0dtex，長(zhǎng)度與粗細(xì)呈正相關(guān)。2.斷裂強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率：苧麻纖維是天然纖維中最堅(jiān)韌的，平均比強(qiáng)度為6.73cN/dtex，但其斷裂伸長(zhǎng)率較低，僅為3.77%。3.初始模量：苧麻纖維硬挺且剛性高，初始模量約為170~210cN/dtex，這導(dǎo)致紡紗時(shí)纖維之間的抱合力較小，紗線的毛羽較多。4.彈性：盡管苧麻纖維強(qiáng)度和剛性高，但其彈性回復(fù)性較差，抗皺性和耐磨性也不理想。1%定伸長(zhǎng)拉伸時(shí)的平均彈性回復(fù)率為60%，2%時(shí)為48%。5.光澤：苧麻纖維具有較好的光澤。原麻顏色豐富，經(jīng)過(guò)脫膠處理后的纖維顏色潔白且光澤良好。6.密度：苧麻纖維的胞壁密度為1.54~1.55g/cm3，與棉纖維相近。7.吸濕性：苧麻纖維吸濕性優(yōu)越，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率為13%，潤(rùn)濕的苧麻織物可在3.5小時(shí)內(nèi)陰干。8.耐酸堿性：苧麻耐堿但不耐酸，稀堿液中穩(wěn)定，濃堿液中會(huì)膨脹并生成堿纖維素，強(qiáng)無(wú)機(jī)酸中易溶解。9.耐熱性：苧麻纖維的耐熱性優(yōu)于棉纖維，200℃時(shí)開(kāi)始分解。10.染色性：苧麻纖維可用多種染料進(jìn)行染色，包括直接染料、還原染料、活性染料和堿性染料。（二）亞麻纖維的主要性能1.纖維規(guī)格：亞麻單纖維的長(zhǎng)度差異較大，麻莖根部纖維最短，中部次之，梢部最長(zhǎng)。單纖維長(zhǎng)度最短為10～26mm，最長(zhǎng)可達(dá)30mm，寬度為12～17μm，線密度為1.9～3.8dtex。用于紡紗時(shí)，纖維濕紡長(zhǎng)度為400～800mm，線密度為12~25dtex。2.斷裂比強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率：亞麻纖維具有良好的強(qiáng)度，斷裂比強(qiáng)度約為4.4cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為2.50%~3.30%。3.初始模量：亞麻纖維剛性較大，初始模量為145~200cN/dtex，表現(xiàn)出良好的剛性。4.色澤：亞麻纖維光澤較好，色澤與脫膠質(zhì)量密切相關(guān)。脫膠質(zhì)量好時(shí)呈銀白或灰白色，質(zhì)量較差時(shí)則呈灰黃色、黃綠色或暗褐色。5.密度：亞麻纖維胞壁密度為1.49g/cm3。6.吸濕性：亞麻纖維具有優(yōu)良的吸濕和導(dǎo)濕性能，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率為8%~11%，公定回潮率為12%。潤(rùn)濕的亞麻織物可在4.5小時(shí)內(nèi)陰干。7.抗菌性：亞麻纖維對(duì)細(xì)菌有抑制作用，亞麻布對(duì)金黃葡萄球菌的殺菌率可達(dá)94%，對(duì)大腸桿菌的殺菌率達(dá)92%。五、麻纖維的應(yīng)用（一）紡織服裝領(lǐng)域1.夏季服飾

苧麻纖維吸濕排汗、透氣涼爽，廣泛用于襯衫、裙裝、防曬衣等；2.家居紡織品

麻質(zhì)床品、窗簾、桌布（抗菌防霉，環(huán)保耐用）；3.混紡材料

與棉、絲或化纖混紡，提升面料挺括性及抗皺性能。（二）工業(yè)與制造領(lǐng)域1.復(fù)合材料麻纖維增強(qiáng)塑料（汽車內(nèi)飾、建材），替代傳統(tǒng)合成材料；2.特種用布苧麻帆布（高強(qiáng)耐磨）、過(guò)濾布（耐腐蝕）、電纜包覆層；3.造紙?jiān)下槔w維長(zhǎng)且韌，用于高端書(shū)畫(huà)紙、鈔票紙等。（三）醫(yī)療與衛(wèi)生領(lǐng)域1.醫(yī)用敷料

苧麻纖維天然抗菌，用于創(chuàng)面敷料（減少感染風(fēng)險(xiǎn)）；2.衛(wèi)生用品

可降解麻纖維口罩、醫(yī)用紗布（環(huán)保且低致敏）。（四）環(huán)保與新興領(lǐng)域1.可降解材料

麻纖維餐具、包裝材料（替代塑料，減少污染）；2.生物基材料

麻纖維提取纖維素，用于生物燃料、納米纖維素制備。（五）手工藝與文化領(lǐng)域1.傳統(tǒng)工藝

麻繩、麻袋、刺繡底布（民俗文化載體）；2.藝術(shù)創(chuàng)作

麻纖維編織品、裝飾畫(huà)（自然質(zhì)感美學(xué)應(yīng)用）。任務(wù)實(shí)施：

一、麻纖維性能分析各小組領(lǐng)取2～3種麻纖維及制品，對(duì)材料統(tǒng)一編號(hào)后，通過(guò)感官觸感、簡(jiǎn)易拉伸以及酸堿處理等實(shí)驗(yàn)，分析麻纖維的物理與化學(xué)特性，總結(jié)其性能與用途的關(guān)聯(lián)，完成實(shí)驗(yàn)記錄表，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、性能對(duì)比為每組分發(fā)2～3種純棉織物，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析其與麻織物在吸濕性、手感、強(qiáng)度及耐用性等維度的差異，總結(jié)兩者在服裝、家紡等場(chǎng)景中的優(yōu)劣勢(shì)。任務(wù)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述麻纖維特性及用途課堂提問(wèn)20實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范，記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15合計(jì)

一、選擇題1.苧麻纖維的縱向外觀特征是（）。A.表面有明顯轉(zhuǎn)曲，頭端尖銳B.圓筒形或扁平形，頭端鈍圓且無(wú)轉(zhuǎn)曲C.螺旋形結(jié)構(gòu)，表面光滑D.多角形截面，中腔呈圓形2.（）被稱為“中國(guó)草”且主要產(chǎn)于長(zhǎng)江流域。A.亞麻B.紅麻C.苧麻D.蕉麻3.亞麻莖的芯層結(jié)構(gòu)中占比最大的部分是（）。A.皮層B.形成層C.木質(zhì)層D.髓腔4.麻纖維的濕態(tài)強(qiáng)度通常（）。A.降低B.增加C.不變D.不確定5.（）的強(qiáng)度最高。A.亞麻B.苧麻C.黃麻D.大麻二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述棉纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)性能的影響。2.為什么棉纖維在紡織加工中應(yīng)用廣泛？三、計(jì)算題1.解釋麻纖維縱向“橫節(jié)豎紋”結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響。2.為什么麻纖維適合制作夏季服裝？四、綜合應(yīng)用題結(jié)合可持續(xù)發(fā)展理念，探討麻纖維在替代合成纖維中的應(yīng)用潛力及挑戰(zhàn)。紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)四：毛纖維的基本性能認(rèn)識(shí)TaskFour:BasicPerformanceUnderstandingofWoolFiber任務(wù)描述：通過(guò)學(xué)習(xí)本任務(wù)，掌握毛絨纖維的主要種類、掌握羊毛纖維及其他動(dòng)物毛絨的結(jié)構(gòu)特征、物化性能，分析其在服裝、家紡等場(chǎng)景中的適用性，探討其在在環(huán)保材料開(kāi)發(fā)中的潛力，為材料選擇與產(chǎn)品創(chuàng)新提供實(shí)踐基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解毛絨纖維的主要類別；掌握羊毛纖維的縱、橫截面形態(tài)特點(diǎn)；了解羊毛及其他動(dòng)物毛絨纖維的理化性能。能力目標(biāo)：能按標(biāo)準(zhǔn)完成毛纖維細(xì)度、卷曲度測(cè)試，并分析數(shù)據(jù)；會(huì)計(jì)算毛纖維的斷裂伸長(zhǎng)率與彈性回復(fù)率，理解其實(shí)際應(yīng)用意義；能根據(jù)毛纖維性能特點(diǎn)，推薦其在高端服裝、家居紡織品中的適用場(chǎng)景。素養(yǎng)目標(biāo)：強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全操作意識(shí)，規(guī)范使用化學(xué)試劑；培養(yǎng)系統(tǒng)思維，理解“結(jié)構(gòu)—性能—用途”的關(guān)聯(lián)邏輯，提升材料分析與選型能力。一、毛纖維的分類（一）按纖維粗細(xì)和組織結(jié)構(gòu)分類1.細(xì)絨毛

2.粗絨毛3.剛毛

4.發(fā)毛5.兩型毛

6.死毛7.干毛（二）按動(dòng)物品種分類1.綿羊2.山羊3.駱駝4.牦牛5.其他動(dòng)物纖維（三）按取毛后原毛形狀分類1.被毛2.散毛3.抓毛（四）按纖維類型分類1.同質(zhì)毛2.異質(zhì)毛（五）按加工程度分類1.原毛/原絨

2.洗凈毛/凈絨3.無(wú)毛絨二、毛纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)（一）縱向形態(tài)特征圖1-7羊毛纖維的縱向和截面形態(tài)羊毛纖維的橫截面由外至內(nèi)可分為三個(gè)層次：1.表皮層（鱗片層）2.皮質(zhì)層3.髓質(zhì)層（一）羊毛纖維的長(zhǎng)度自然長(zhǎng)度：指在自然卷曲狀態(tài)下，纖維兩端的直線距離，通常用于描述毛叢的長(zhǎng)度。伸直長(zhǎng)度：去除卷曲后的纖維長(zhǎng)度，代表羊毛的真實(shí)長(zhǎng)度，在毛紡生產(chǎn)中普遍采用。三、羊毛纖維及其他動(dòng)物毛絨纖維的理化性能（二）羊毛纖維的細(xì)度羊毛纖維的細(xì)度與其物理性能密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，羊毛越細(xì)，纖維的縱向均勻性更好，強(qiáng)度更高，卷曲更多，鱗片更密，光澤柔和，脂汗含量較高，但長(zhǎng)度往往較短。細(xì)度是評(píng)判羊毛品質(zhì)的重要指標(biāo)。羊毛纖維的直徑差異很大，從最細(xì)的7μm到最粗的240μm不等。（三）羊毛的卷曲1.弱卷曲：卷曲弧度小，纖維相對(duì)平直，卷曲數(shù)較少，多見(jiàn)于半細(xì)毛。2.常卷曲：卷曲波形近似半圓形，細(xì)毛多屬于這一類型。3.強(qiáng)卷曲：卷曲波幅較高，卷曲數(shù)較多，細(xì)毛羊腹毛通常為這一類型。（四）羊毛的摩擦性

羊毛因表面鱗片產(chǎn)生定向摩擦效應(yīng)，易致織物縮水、起球及靜電，需通過(guò)氯化防縮、樹(shù)脂涂層或生物酶處理減少鱗片勾連，并配合抗靜電劑提升加工穩(wěn)定性與穿著舒適性。（五）縮絨性毛纖維在濕熱及化學(xué)試劑作用下，經(jīng)機(jī)械外力反復(fù)擠壓，纖維集合體逐漸收縮緊密，并相互穿插糾纏，交編氈化，這一性能稱為羊毛的縮絨性。這種特性不僅展現(xiàn)了羊毛的優(yōu)良特性，也賦予了毛織物獨(dú)特的風(fēng)格。然而，縮絨性也可能導(dǎo)致衣物在穿著過(guò)程中出現(xiàn)尺寸收縮和變形，尤其是在洗滌時(shí)，揉搓、水溫、洗滌劑等因素都會(huì)促進(jìn)縮絨。羊毛防縮處理的方法主要有氧化法和樹(shù)脂法。（六）羊毛的脂汗與雜質(zhì)

羊毛表面覆蓋著由羊毛脂和汗質(zhì)組成的脂汗，這些是由綿羊的皮脂腺和汗腺分泌的。原毛中還含有土沙、糞塊、草稈、樹(shù)葉等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的數(shù)量因綿羊品種、飼養(yǎng)條件和氣候等因素而異。

（七）羊毛纖維的吸濕性

羊毛纖維的吸濕性非常強(qiáng)，通常在常見(jiàn)的纖維中是最強(qiáng)的。一般情況下，羊毛的回潮率為15%～17%。

（八）羊毛纖維強(qiáng)伸性干態(tài)下的斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)25%～35%，濕態(tài)可達(dá)25%～50%。

（九）熱穩(wěn)定性

羊毛在一定的濕熱條件和外力作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后能使其形狀穩(wěn)定，這種熱定形性在天然纖維中是最好的。（十）化學(xué)穩(wěn)定性羊毛纖維較耐酸而不耐堿。較稀的酸和濃酸短時(shí)間作用對(duì)羊毛的損傷不大，所以常用酸去除原毛或呢坯中的草屑等植物性雜質(zhì)。有機(jī)酸如醋酸和蟻酸在羊毛染色中是重要的促染劑。堿使毛纖維變黃，含硫量降低以及部分溶解。（十一）耐微生物性能羊毛纖維容易受到蟲(chóng)蛀，因此在儲(chǔ)存純羊毛服裝時(shí)需要特別小心，以避免損害。任務(wù)實(shí)施：子任務(wù)一、搜集材料小組合作學(xué)習(xí)，每小組搜集幾種毛制品，并通過(guò)外觀、手感、燃燒等實(shí)驗(yàn)，分析毛制品的品質(zhì)特征和性能，完成實(shí)驗(yàn)記錄表，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。子任務(wù)二、應(yīng)用案例分析案例1

某品牌羊絨衫標(biāo)簽標(biāo)注“不可機(jī)洗”，分析原因。案例2

戶外沖鋒衣內(nèi)襯選用駱駝絨，解釋其優(yōu)勢(shì)。四、應(yīng)用領(lǐng)域（一）服裝與服飾（二）家居紡織品（三）工業(yè)與特種材料（四）奢侈品與工藝品任務(wù)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述毛纖維分類及特性課堂提問(wèn)20實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范，記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15合計(jì)

一、選擇題1.（

）的直徑范圍屬于細(xì)絨毛。

A.30~52.5μmB.8~30μm（駱駝細(xì)絨毛上限40μm）C.52.5~75μmD.>75μm2.羊毛纖維的“定向摩擦效應(yīng)”是由于（

）。

A.髓質(zhì)層多孔結(jié)構(gòu)

B.鱗片層疊覆排列C.皮質(zhì)層雙側(cè)結(jié)構(gòu)

D.纖維天然卷曲3.（

）適用于粗梳毛紡。

A.弱卷曲

B.常卷曲C.強(qiáng)卷曲

D.無(wú)卷曲4.羊毛纖維的吸濕性在常見(jiàn)天然纖維中（

）。A.最低

B.中等C.最高

D.與棉相當(dāng)5.（

）的髓質(zhì)層最發(fā)達(dá)。A.美利奴細(xì)羊毛

B.駱駝粗毛C.山羊絨

D.兔毛二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述羊毛纖維的截面分層結(jié)構(gòu)及各層功能。2.解釋羊毛縮絨性的成因及其對(duì)紡織品的雙重影響。三、綜合應(yīng)用題結(jié)合羊毛的理化性能，分析以下兩種產(chǎn)品的選材依據(jù)： 1.精紡西裝面料 2.粗紡毛毯紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)五

絲纖維的基本性能認(rèn)識(shí)TaskFive:UnderstandingtheBasicPropertiesofSilkFibersfibers任務(wù)描述：通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)絲纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)、理化性能及加工特性，幫助學(xué)生掌握其核心性能指標(biāo)與紡織應(yīng)用價(jià)值。結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作與案例分析，引導(dǎo)學(xué)生理解絲纖維在高端服裝、家居及藝術(shù)領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并探討其在可持續(xù)發(fā)展中的潛力，為材料選擇與產(chǎn)品創(chuàng)新提供實(shí)踐基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解絲纖維的主要類別；掌握蠶絲的縱、橫截面形態(tài)特點(diǎn)；了解蠶絲的理化性能。素養(yǎng)目標(biāo)：強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全操作意識(shí)，規(guī)范使用高溫設(shè)備（如煮繭設(shè)備）；傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，理解絲綢工藝的歷史價(jià)值與現(xiàn)代創(chuàng)新。能力目標(biāo)：能按標(biāo)準(zhǔn)完成絲纖維細(xì)度、強(qiáng)伸性測(cè)試，并分析數(shù)據(jù)；會(huì)計(jì)算絲纖維的斷裂伸長(zhǎng)率與回潮率，理解其實(shí)際應(yīng)用意義；能根據(jù)絲纖維性能特點(diǎn)，推薦其在高端服飾、醫(yī)療紡織品中的適用場(chǎng)景。一、絲纖維的主要類別蠶絲是由蠶吐絲而得到的天然蛋白質(zhì)纖維。蠶分為家蠶和野蠶兩類。家蠶即桑蠶，其結(jié)的繭是生絲的原料；野蠶有柞蠶、蓖麻蠶、樗蠶、天蠶、柳蠶和栗蠶等，其中只有柞蠶的繭可用于繅絲，其他野蠶的繭則不易繅絲，僅能作絹紡原料。（一）按蠶種分類1.桑蠶絲（家蠶絲）2.柞蠶絲（野蠶絲）3.其他野生蠶絲（二）按加工形態(tài)分類1.生絲2.熟絲3.絹絲二、絲纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)（一）縱向形態(tài)特征表面光滑，呈透明圓柱形，無(wú)卷曲，偶見(jiàn)結(jié)節(jié)。（二）截面分層結(jié)構(gòu)絲素：占70～80%，由β-折疊晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，決定纖維強(qiáng)度。絲膠：包裹絲素的外層膠質(zhì)，含親水蛋白，影響光澤與染色性。圖1-10桑蠶絲纖維的截面及縱面形態(tài)三、蠶絲的性能（一）長(zhǎng)度蠶絲為天然長(zhǎng)絲，單根繭絲長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米至千米，經(jīng)繅絲工藝合并多根繭絲可制得連續(xù)生絲，無(wú)需紡紗即可直接織造。次品繭絲或廢絲經(jīng)脫膠、切斷后，可通過(guò)絹紡工藝加工成短纖維紗線（絹絲）。（二）線密度桑蠶繭絲的線密度約為2.8~3.9dtex（2.5～3.5D）。經(jīng)脫膠后的單根絲素線密度小于繭絲的一半。柞蠶繭絲略粗，為5.6dtex（5D）左右。生絲線密度則根據(jù)繭絲線密度如繅絲時(shí)繭的定粒數(shù)而定。（三）吸濕性1.吸濕能力（1）家蠶絲：標(biāo)準(zhǔn)溫濕度（20℃,RH65%）下回潮率約11%，絲膠含量高時(shí)吸濕性增強(qiáng)。（2）柞蠶絲：因內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)，吸濕性優(yōu)于家蠶絲。2.機(jī)理

絲膠親水性高于絲素，含膠量增加可提升纖維含水量。（四）力學(xué)性能1.影響因素（1）蠶品種、養(yǎng)殖環(huán)境、繭層部位（外層、中層、內(nèi)層）。（2）繭絲纖度呈拋物線分布，外層初始模量最低，內(nèi)層遞增。2.濕態(tài)變化：家蠶絲：濕強(qiáng)為干強(qiáng)的80%~90%，濕伸長(zhǎng)增加約45%。柞蠶絲：濕強(qiáng)提升至干強(qiáng)110%，濕伸長(zhǎng)增幅達(dá)145%。（五）

化學(xué)性質(zhì)蠶絲的分子結(jié)構(gòu)包含酸性基團(tuán)（—COOH）和堿性基團(tuán)（—NH2、

—OH），表現(xiàn)出兩性特征，且由于酸性氨基酸含量高于堿性氨基酸，蠶絲呈現(xiàn)弱酸性。例如，1克絲在40毫升濃硝酸中常溫浸泡半小時(shí)，柞蠶絲的破損率為14.3%，而桑蠶絲為51.7%，相差超過(guò)三倍。（六）其他性質(zhì)1.比重2.抱合3.光學(xué)性質(zhì)4.熱學(xué)性質(zhì)5.吸濕性與透氣性6.抗紫外線性能7.生物相容性與生物降解性8.染色性9.手感與觸感一、性能評(píng)價(jià)學(xué)生以小組為單位領(lǐng)取下發(fā)的絲織品材料并進(jìn)行編號(hào)，學(xué)會(huì)辨別蠶絲織品，并對(duì)絲織品的外觀、觸感、服用性能等進(jìn)行評(píng)價(jià)，填寫(xiě)如下表格，同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、應(yīng)用案例分析高級(jí)旗袍為何選用桑蠶絲而非棉麻的原因。任務(wù)實(shí)施：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述絲纖維特性課堂提問(wèn)20實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范，記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15合計(jì)

任務(wù)評(píng)價(jià)：鞏固拓展：一、選擇題1.桑蠶絲截面形態(tài)為（

）。A.圓形B.三角形C.扁平形D.多孔形2.絲纖維中占比最大的成分是（

）。A.絲膠B.絲素C.蠟質(zhì)D.色素3.絲纖維在（

）中易溶解。A.稀醋酸B.濃硫酸C.5%NaOHD.乙醇4.（

）適合醫(yī)用縫合線。A.生絲B.熟絲C.柞蠶絲D.絹絲5.絲纖維的“絲鳴”現(xiàn)象與（

）相關(guān)。A.吸濕性B.強(qiáng)伸性C.摩擦性D.熱穩(wěn)定性二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述絲膠與絲素的功能差異。2.解釋絲纖維光澤的成因及其在紡織品中的應(yīng)用價(jià)值。三、計(jì)算題1.某桑蠶絲纖維斷裂強(qiáng)度為4.5cN/dtex，初始長(zhǎng)度50mm，斷裂時(shí)長(zhǎng)度60mm，求斷裂伸長(zhǎng)率。2.生絲含絲膠22%，若繅絲后得到1kg熟絲，需脫去多少克絲膠？四、綜合應(yīng)用題結(jié)合絲纖維性能，分析以下產(chǎn)品的選材依據(jù)：1.高級(jí)婚紗面料2.抗菌醫(yī)用敷料紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)描述：綜合運(yùn)用可視化資料呈現(xiàn)、實(shí)地參觀等方式，讓學(xué)生了解滌綸、錦綸等化學(xué)纖維制造流程；發(fā)放典型化學(xué)纖維，測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度、吸濕性等指標(biāo)，結(jié)合成分、結(jié)構(gòu)及性能特征進(jìn)行科學(xué)分類并歸納依據(jù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.了解化學(xué)纖維的分類及制作過(guò)程。2.了解常見(jiàn)化學(xué)纖維的商品名與學(xué)名。3.了解常見(jiàn)的差別化纖維和功能性纖維。能力目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用知識(shí)以小組協(xié)作設(shè)計(jì)并完成化學(xué)纖維性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)，涉及方案制定、設(shè)備選擇與操作以獲取數(shù)據(jù)。2.具備分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力，能依據(jù)結(jié)果制作對(duì)比表，結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)剖析不同纖維性能差異原因。3.能將知識(shí)用于實(shí)際，針對(duì)特定需求（如運(yùn)動(dòng)服裝面料設(shè)計(jì)），依據(jù)纖維特性合理選擇纖維并闡述依據(jù)，提升解決問(wèn)題能力。素養(yǎng)目標(biāo)：1.借化學(xué)纖維知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度與實(shí)事求是的精神，要求實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理尊重事實(shí)確保準(zhǔn)確可靠。2.培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，思考化學(xué)纖維生產(chǎn)環(huán)保措施。相關(guān)知識(shí)：一、化學(xué)纖維的分類化學(xué)纖維是以天然高聚物（如纖維素、蛋白質(zhì)等）或合成高聚物（源于石油、天然氣等化學(xué)合成物）為起始原料，歷經(jīng)一系列化學(xué)處理與機(jī)械加工工序，最終制成的纖維材料。（一）按原料來(lái)源分類1.再生纖維：以天然高分子化合物為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理與機(jī)械加工制成。2.合成纖維：以石油、天然氣、煤等為原料，通過(guò)化學(xué)合成方法制得高分子化合物，再經(jīng)紡絲加工而成。（二）按纖維形態(tài)分類1.長(zhǎng)絲化學(xué)纖維加工得到的連續(xù)絲條，不經(jīng)過(guò)切斷工序。

2.短纖維將化纖在紡絲后加工中切斷成一定長(zhǎng)度規(guī)格的纖維。

3.異形纖維采用非圓形噴絲孔紡制出的具有非圓形截面的纖維。

4.復(fù)合纖維在化學(xué)纖維的橫截面上具有兩種或兩種以上的組分或成分。

5.變形絲

變形絲也稱變形纖維，是通過(guò)對(duì)化學(xué)纖維長(zhǎng)絲進(jìn)行變形加工，使其具有卷曲、螺旋等特殊形態(tài)的纖維。二、化學(xué)纖維的制作過(guò)程化學(xué)纖維制造主要包含原料制備、紡絲流體（液）制備、紡絲成型和紡絲后加工四個(gè)工序。（一）原料制備再生纖維由天然高聚物經(jīng)化學(xué)加工制造而成，其原料制備過(guò)程是將天然高分子化合物經(jīng)一系列的化學(xué)處理和機(jī)械加工，提純?nèi)コs質(zhì)。合成纖維以石油、煤、天然氣及農(nóng)副產(chǎn)品等低分子為原料制成單體后，經(jīng)過(guò)化學(xué)聚合而成具有一定官能團(tuán)、一定平均分子量和分子量分布的線型聚合物，然后再制成纖維。由于聚合方法和聚合物的性質(zhì)不同，合成的聚合物可能是熔體或溶液狀態(tài)。二、化學(xué)纖維的制作過(guò)程（二）紡絲液的制備熔體紡絲法：針對(duì)熔點(diǎn)低于分解溫度的高聚物，將其熔化為熔體來(lái)制備紡絲液，像滌綸、丙綸等常用該法。溶液紡絲法：當(dāng)高聚物熔點(diǎn)高于分解溫度，用化學(xué)溶劑將其溶解成有一定黏度的紡絲液。（三）紡絲1.熔體紡絲：把熔融的高聚物熔體從噴絲孔壓出，在空氣或水中冷卻成絲。流程：熔融高聚物熔體從噴絲孔壓出，于空氣或水中冷卻成絲特點(diǎn)：流程短、速度高、成本低適用纖維：滌綸、丙綸、錦綸、乙綸等2.溶液紡絲（1）濕法紡絲流程：紡絲液從噴絲孔壓出，在凝固液中固化特點(diǎn)：速度慢、噴絲孔多，纖維截面非圓形且有皮芯結(jié)構(gòu)適用纖維：腈綸、黏膠纖維等（2）干法紡絲流程：紡絲液從噴絲孔壓出，在空氣中靠溶劑揮發(fā)凝固成絲特點(diǎn)：紡絲質(zhì)量好、可紡細(xì)絲，但噴絲孔少、成本高、污染重適用纖維：醋酯纖維等

3.特殊紡絲方法：

除了上述三種經(jīng)典紡絲方法以外，現(xiàn)在出現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)紡絲、復(fù)合纖維紡絲、干濕法紡絲、乳液紡絲、懸浮紡絲、凍膠紡絲、液晶紡絲、相分離紡絲等方法。（四）后加工1.短纖維的后加工集束、拉伸、水洗、上油、卷曲、干燥、熱定型、切斷、打包2.長(zhǎng)絲的后加工水洗、脫硫、漂白、上油、干燥、卷繞成型三、常見(jiàn)化學(xué)纖維的商品名與學(xué)名商品名學(xué)名滌綸聚酯纖維錦綸聚酰胺纖維（如聚酰胺

6、聚酰胺66等）腈綸聚丙烯腈纖維丙綸聚丙烯纖維維綸聚乙烯醇縮甲醛纖維氯綸聚氯乙烯纖維氨綸聚氨基甲酸酯纖維黏膠纖維再生纖維素纖維醋酯纖維纖維素醋酸酯纖維四、常見(jiàn)的差別化纖維和功能性纖維（一）差別化纖維定義：通過(guò)物理或化學(xué)方法改性，性能與常規(guī)纖維不同的纖維。（二）功能性纖維定義：除常規(guī)服用性能外，還有特殊功能的纖維。學(xué)生以小組形式協(xié)作開(kāi)展化學(xué)纖維性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察滌綸、錦綸等纖維的橫截面與縱截面微觀形態(tài)特征，測(cè)定斷裂強(qiáng)度、回潮率等物理機(jī)械及吸濕性能，驗(yàn)證抗菌、抗紫外線等功能特性，分析異形截面與復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響，最終制作纖維性能對(duì)比表并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)與測(cè)試數(shù)據(jù)探討性能差異的內(nèi)在原因。任務(wù)實(shí)施：任務(wù)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分值得分理論知識(shí)掌握能夠準(zhǔn)確描述化學(xué)纖維分類及特性課堂提問(wèn)20

實(shí)踐能力1.纖維形態(tài)識(shí)別2.紡絲流程模擬操作3.功能纖維應(yīng)用場(chǎng)景分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告30

分析與總結(jié)能力能夠分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出正確結(jié)論實(shí)驗(yàn)報(bào)告20

團(tuán)隊(duì)合作能力積極參與小組討論，提出合理見(jiàn)解小組評(píng)價(jià)15

作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容準(zhǔn)確作業(yè)批改15

合計(jì)

鞏固拓展：一、選擇題1.（）屬于再生纖維。A.滌綸B.錦綸C.黏膠纖維D.腈綸2.（）是通過(guò)非圓形噴絲孔紡制且具有閃光效果。A.長(zhǎng)絲（氨綸）B.短纖維（棉滌混紡）C.異形纖維（三角形截面）D.復(fù)合纖維（海島型）3.（）因具有高彈性而常用于運(yùn)動(dòng)服裝。A.單絲（透明絲襪用）B.復(fù)絲（絲綢織造用）C.變形絲（氨綸絲）D.異形纖維（三角形截面）4.（）通過(guò)機(jī)械作用使纖維大分子排列以增強(qiáng)強(qiáng)度。A.集束B(niǎo).拉伸C.熱定型D.切斷5.常用于制造超細(xì)纖維的是（）復(fù)合纖維。A.皮芯型B.并列型C.海島型D.裂離型鞏固拓展：二、簡(jiǎn)答題1.化學(xué)纖維的生產(chǎn)一般要經(jīng)歷哪些步驟？2.比較濕法與干法紡絲的特征？三、開(kāi)放性題目假設(shè)你正在負(fù)責(zé)為一家戶外運(yùn)動(dòng)品牌設(shè)計(jì)一系列全新的高性能運(yùn)動(dòng)裝備，包括專業(yè)登山服、速干運(yùn)動(dòng)褲、透氣運(yùn)動(dòng)鞋內(nèi)襯以及輕便的戶外背包面料。在選擇化學(xué)纖維時(shí)，你需要綜合考慮纖維的性能、生產(chǎn)成本、環(huán)保以及目標(biāo)消費(fèi)者的需求等方面因素。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述你會(huì)如何選擇化學(xué)纖維來(lái)滿足不同裝備的特定需求，每種裝備至少選擇兩種不同的化學(xué)纖維，并說(shuō)明選擇的理由，以及你將如何平衡成本、環(huán)保與性能之間的關(guān)系以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)描述：通過(guò)系統(tǒng)研究再生纖維的物理、化學(xué)性能，全面掌握其性能特征并與其他纖維進(jìn)行對(duì)比分析，并基于性能特征提出再生纖維在服裝、家紡等領(lǐng)域的優(yōu)化應(yīng)用建議，為材料選擇與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。學(xué)習(xí)目標(biāo):

了解再生纖維的定義；

了解再生纖維的分類；

掌握常見(jiàn)再生纖維的主要性能特點(diǎn)。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)再生纖維性能，針對(duì)特定場(chǎng)景合理選擇纖維并說(shuō)明理由，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。能夠通過(guò)查閱資料，評(píng)估再生纖維生產(chǎn)的環(huán)保、成本等因素，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供合理建議，增強(qiáng)決策能力。能運(yùn)用知識(shí)分析評(píng)價(jià)再生纖維新技術(shù)、新產(chǎn)品，預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)批判性思維與創(chuàng)新意識(shí)。素養(yǎng)目標(biāo)：

1.借再生纖維知識(shí)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神與嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度，要求準(zhǔn)確運(yùn)用專業(yè)知識(shí)。2.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注資源可持續(xù)利用與環(huán)保，樹(shù)立綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展理念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。相關(guān)知識(shí)：一、再生纖維的定義再生纖維也稱人造纖維，是指以天然高分子化合物為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理和機(jī)械加工而再生制成的纖維。二、再生纖維的分類（一）再生纖維素纖維

1.黏膠纖維

結(jié)構(gòu)與形態(tài)截面：鋸齒形縱向：平直帶雜紋

結(jié)晶結(jié)構(gòu)：纖維素Ⅱ皮芯結(jié)構(gòu)：皮層致密，芯層疏松

應(yīng)用領(lǐng)域服裝：內(nèi)衣、襯衫、連衣裙。家紡：床單、窗簾。

工業(yè)：過(guò)濾布、絕緣材料。醫(yī)療：紗布、繃帶

性能特點(diǎn)吸濕性：回潮率13%染色性：易染鮮艷色力學(xué)性能：干強(qiáng)16~27cN/tex，濕強(qiáng)50%干強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性：耐堿差酸可降解性：天然纖維素來(lái)源2.莫代爾（Modal）纖維結(jié)構(gòu)與形態(tài)結(jié)晶度：47%（高于黏膠）截面：鋸齒形縱向：光滑棒狀性能特點(diǎn)力學(xué)性能：干強(qiáng)19.9cN/tex，濕強(qiáng)16.7cN/tex吸濕性：回潮率13%（與棉比高50%）染色性：色牢度好抗靜電：低比電阻應(yīng)用領(lǐng)域針織品：內(nèi)衣、家居服混紡產(chǎn)品：改善挺括性3.銅氨纖維

結(jié)構(gòu)與形態(tài)：以天然纖維素為原料，溶解在由氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液內(nèi)制成紡絲原液，再通過(guò)濕法紡絲制成的一種再生纖維素纖維。

截面：均勻圓形縱向：光滑無(wú)皮芯聚合度：450~550性能特點(diǎn)

吸濕性：回潮率11%~13%（接近羊毛）染色性：色牢度高耐熱性：150℃強(qiáng)度下降，180℃枯焦柔軟度：絲綢般觸感應(yīng)用領(lǐng)域高檔服裝：內(nèi)衣、襯衫、連衣裙家紡：窗簾、床上用品特殊織物：舞臺(tái)服裝、禮儀服裝4.醋酯纖維（1）結(jié)構(gòu)與形態(tài)醋酯纖維的縱向表面光滑，但有明顯的溝槽，截面呈葉形，周邊有少量鋸齒，無(wú)皮芯結(jié)構(gòu)。醋酯纖維的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)與制備方法及工藝條件密切相關(guān)。見(jiàn)圖1-17所示。圖1-17

醋酯纖維橫向、縱向圖4.醋酯纖維（2）纖維性能①熱學(xué)性質(zhì)醋酯纖維作為非晶態(tài)高聚物，受熱或者在不同溫度條件下，纖維的形狀和力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，具有“三態(tài)兩轉(zhuǎn)變”的特性。當(dāng)溫度達(dá)到其熔點(diǎn)以后，醋酯纖維即進(jìn)入熱分解階段，故不可直接進(jìn)行熔融加工。②力學(xué)性質(zhì)醋酯纖維的干強(qiáng)比黏膠纖維和滌綸都要小，濕態(tài)下和黏膠纖維類似，強(qiáng)度損失較大，剩余強(qiáng)度約為干強(qiáng)的70％，干濕態(tài)的斷裂伸長(zhǎng)變化也較大。4.醋酯纖維（2）纖維性能③過(guò)濾吸附性質(zhì)醋酯纖維用于過(guò)濾材料時(shí)，對(duì)顆粒物的捕集主要有直接攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉積、重力效應(yīng)和靜電效應(yīng)。除了常規(guī)纖維的過(guò)濾吸附性能以外，醋酯纖維還表現(xiàn)出對(duì)卷煙焦油的選擇性過(guò)濾吸附能力。④染色性質(zhì)醋酯纖維多采用分散染料染色，而且在染色過(guò)程中，條件應(yīng)控制在中溫、弱酸，最好用寬幅卷染機(jī)或常壓經(jīng)軸染色機(jī)染色。4.醋酯纖維（2）纖維性能⑤化學(xué)穩(wěn)定性醋酯纖維具有一定的耐酸能力，但是在濃酸條件下會(huì)發(fā)生水解。還原劑及低濃度氧化劑對(duì)醋酯纖維影響較小。4.醋酯纖維（3）應(yīng)用領(lǐng)域圖1-18醋酯纖維的應(yīng)用（二）再生蛋白質(zhì)纖維定義與特性：再生蛋白質(zhì)纖維，是以天然蛋白質(zhì)為原料，通過(guò)紡絲工藝制成的纖維。原料：天然蛋白質(zhì)（植物/動(dòng)物蛋白）工藝：紡絲（共混紡絲/接枝）挑戰(zhàn)：強(qiáng)度低、耐熱差、成本高1.大豆蛋白纖維大豆蛋白纖維的生產(chǎn)過(guò)程依托生物工程新技術(shù)，以大豆浸出過(guò)油后的廢粕作為原料。

結(jié)構(gòu)與形態(tài)橫截面：?jiǎn)♀徯?腰圓形/不規(guī)則三角形縱向：凹凸溝槽+卷曲

性能特點(diǎn)力學(xué)：干強(qiáng)≈滌綸，濕強(qiáng)下降顯著吸濕：回潮率4%，放濕快功能：UPF>30+（抗紫外線），抗菌加工：需添加油劑改善抱合力

光學(xué)：UPF值30+應(yīng)用領(lǐng)域服裝：內(nèi)衣、毛衣，家紡：抗菌床上用品2.牛奶蛋白纖維（酪素纖維）結(jié)構(gòu)與形態(tài)截面：腰圓形/啞鈴形縱向：光滑溝槽性能特點(diǎn)力學(xué)：干強(qiáng)低，濕強(qiáng)下降吸濕：吸濕導(dǎo)濕優(yōu)功能：天然抗菌，耐光性好耐熱：120℃泛黃，150℃褐變應(yīng)用領(lǐng)域高檔服裝：連衣裙、襯衫家紡：柔軟懸垂床品3.蠶蛹蛋白纖維結(jié)構(gòu)與形態(tài)原料：蠶蛹蛋白+高聚物共混性能特點(diǎn)力學(xué)：強(qiáng)度≈黏膠，濕強(qiáng)下降功能：親膚性、抗菌性染色：多染料適用性應(yīng)用領(lǐng)域貼身衣物：內(nèi)衣、襯衫醫(yī)療：手術(shù)服、繃帶（三）其他再生纖維

1.海藻纖維原料與制備來(lái)源：海藻多糖工藝：化學(xué)處理+紡絲性能特點(diǎn)生物相容：無(wú)排異反應(yīng)功能：抗菌消炎、吸濕透氣降解性：可自然降解

應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療：敷料、縫合線服裝：吸濕透氣面料2.甲殼素纖維原料與制備來(lái)源：蝦蟹殼（脫鈣/脫蛋白）工藝：化學(xué)改性+紡絲性能特點(diǎn)功能：抗菌除臭、防紫外線（UPF>30+）生物活性：促進(jìn)皮膚修復(fù)綠色標(biāo)準(zhǔn)：符合環(huán)保要求應(yīng)用領(lǐng)域服裝：抗菌內(nèi)衣、嬰兒服裝醫(yī)療：手術(shù)服、敷料任務(wù)實(shí)施：學(xué)生以小組形式協(xié)作開(kāi)展化學(xué)纖維性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察滌綸、錦綸等纖維的橫截面與縱截面微觀形態(tài)特征，測(cè)定斷裂強(qiáng)度、回潮率等物理機(jī)械及吸濕性能，驗(yàn)證抗菌、抗紫外線等功能特性，分析異形截面與復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響，最終制作纖維性能對(duì)比表并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)與測(cè)試數(shù)據(jù)探討性能差異的內(nèi)在原因?；瘜W(xué)纖維基本性能測(cè)試

產(chǎn)品厚度縱橫面形態(tài)線密度平方米克重回潮率斷裂強(qiáng)力

經(jīng)紗緯紗

紡織材料基礎(chǔ)任務(wù)描述：通過(guò)系統(tǒng)研究合成纖維的物理、化學(xué)性能，全面掌握其性能特征并與其他纖維進(jìn)行對(duì)比分析，并基于性能特征提出合成纖維在服裝、家紡等領(lǐng)域的優(yōu)化應(yīng)用建議，為材料選擇與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解合成纖維定義；2.了解合成纖維的分類；3.掌握常見(jiàn)合成纖維的主要性能特點(diǎn)。能力目標(biāo)：1.能依據(jù)合成纖維性能，針對(duì)特定需求合理選纖維并闡述依據(jù)，提升解決實(shí)際問(wèn)題能力；2.能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作獲取纖維性能數(shù)據(jù)，分析性能差異原因，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析能力；3.能運(yùn)用知識(shí)分析評(píng)價(jià)合成纖維新技術(shù)、新產(chǎn)品，預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)批判性思維與創(chuàng)新意識(shí)。素養(yǎng)目標(biāo)：1.借合成纖維知識(shí)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神與嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度，要求準(zhǔn)確運(yùn)用專業(yè)知識(shí)；2.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注合成纖維產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展理念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。相關(guān)知識(shí)：一、合成纖維的定義合成纖維是通過(guò)化學(xué)合成方法，將石油、天然氣等原料中的小分子化合物（如烯烴、芳烴）聚合或縮聚成高分子聚合物，再經(jīng)熔融或溶解后紡絲制成的一類化學(xué)纖維。二、合成纖維的分類合成纖維按其分子結(jié)構(gòu)，可分為碳鏈合成纖維和雜鏈合成纖維，碳鏈合成纖維如乙綸、丙綸、腈綸、維綸、氯綸等；雜鏈合成纖維，如錦綸、滌綸等。合成纖維按其縱向形態(tài)特征，可分為長(zhǎng)絲和短纖維兩大類；按其化學(xué)纖維的截面形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可分成異形纖維和復(fù)合纖維。按其化學(xué)纖維的加工及性能特點(diǎn)，可分為普通合成纖維、差別化纖維及功能性纖維。三、常用普通合成纖維（一）滌綸1.結(jié)構(gòu)特征滌綸分子由短脂肪烴類、酯基、苯環(huán)以及端醇羥基構(gòu)成。聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）具有對(duì)稱性苯環(huán)的線性大分子，其分子鏈結(jié)構(gòu)具有高度的立體規(guī)整性。在這個(gè)分子鏈里，所有苯環(huán)幾乎都處于同一平面，不存在較大的支鏈，分子呈良好的線型結(jié)構(gòu)。這使得分子很容易沿著纖維拉伸方向取向，進(jìn)而平行排列。相鄰大分子的凹凸部分能夠相互契合，所以它們具備緊密聚集的能力以及結(jié)晶傾向。需要注意的是，滌綸的結(jié)晶度和取向度會(huì)受到生產(chǎn)條件和測(cè)試方法的影響，其結(jié)晶度可達(dá)40%～60%，取向度高的雙折射可達(dá)0.188。在生產(chǎn)工藝上，滌綸是通過(guò)熔體紡絲制成的，其橫截面為圓形實(shí)心，縱向均勻且沒(méi)有條痕。2.纖維性能（1）力學(xué)性能滌綸的初始模量和彈性恢復(fù)率較高；在洗可穿性方面，由于滌綸織物具備優(yōu)異的抗皺性和保形性；滌綸有著較高的斷裂比強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。（2）吸濕、染色性能滌綸吸濕性較差，除了大分子兩端各有一個(gè)羥基外，分子中不存在其他親水性基團(tuán)，而且其結(jié)晶度高，分子鏈排列緊密，因此公定回潮率僅為0.4%。由于吸濕性低，滌綸在水中的溶脹度小，同時(shí)導(dǎo)電性差，容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，穿著時(shí)會(huì)感覺(jué)悶熱。滌綸染色比較困難。這是因?yàn)槠浞肿又腥鄙倌芘c染料發(fā)生結(jié)合的活性基團(tuán)，且分子排列緊密，染料分子很難滲透到纖維內(nèi)部。所以，滌綸染色必須采用一些特殊方法，例如載體染色法、高溫高壓染色法和熱熔染色法等。（3）化學(xué)穩(wěn)定性在滌綸分子鏈中，苯環(huán)和亞甲基（—CH?—）都比較穩(wěn)定，主鏈中存在的酯基是唯一能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)。此外，纖維的物理結(jié)構(gòu)緊密，使得滌綸具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。（4）應(yīng)用領(lǐng)域其短纖維通過(guò)與棉、毛、絲、麻及其他化纖的多元混紡，形成差異化功能紡織品，廣泛應(yīng)用于服裝、家紡及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。長(zhǎng)絲產(chǎn)品（尤其是變形絲）通過(guò)針織、機(jī)織工藝，可仿造天然纖維質(zhì)感制成仿真內(nèi)外衣；工業(yè)用絲則依托高強(qiáng)度、耐化學(xué)性等特性，在輪胎簾子線、傳動(dòng)帶、過(guò)濾材料等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。（二）錦綸1.結(jié)構(gòu)特征錦綸的化學(xué)組成是聚酰胺類高聚物，其典型代表產(chǎn)品有錦綸6、錦綸66。錦綸大分子上存在酰胺鍵（—CO—NH—）和氨基（—NH?），這賦予了大分子良好的柔曲性，進(jìn)而使得織物柔軟且伸長(zhǎng)能力強(qiáng)。2.纖維性能①力學(xué)性質(zhì)錦綸具有強(qiáng)力高、伸長(zhǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。錦綸6的斷裂強(qiáng)度處于38～84cN/tex之間，伸長(zhǎng)率在16%～60%；錦綸66的斷裂強(qiáng)度在31～84cN/tex，伸長(zhǎng)率在16%～70%，并且其彈性極佳。值得一提的是，錦綸的耐磨性在常見(jiàn)纖維中是最為出色的。然而，錦綸纖維的初始模量較低，在小負(fù)荷作用下容易產(chǎn)生變形，錦綸6的初始模量為70～400cN/tex，錦綸66則為44～51cN/tex。所以，錦綸織物手感柔軟，但織物的保形性和硬挺度較差。②纖維密度錦綸的密度小于滌綸纖維，大約在1.14g/cm3。③吸濕性錦綸除大分子兩端含有氨基和羧基都是親水性基團(tuán)外，鏈中的酰胺基也具有一定的親水性，所以它在合成纖維里吸濕性表現(xiàn)較好，在一般大氣條件下，回潮率約為4.5%。其中，錦綸4的回潮率可達(dá)7%左右。④染色性能錦綸大分子兩端含有氨基和羧基，可以用酸性染料、陽(yáng)離子染料（堿性染料）、分散染料染色。⑤化學(xué)性質(zhì)酸是水解反應(yīng)的催化劑，因此錦綸對(duì)酸是不穩(wěn)定的，對(duì)濃的強(qiáng)無(wú)機(jī)酸特別敏感。錦綸對(duì)堿的穩(wěn)定性較高。錦綸對(duì)氧化劑的穩(wěn)定性較差。在通常使用的漂白劑中，次氯酸鈉對(duì)錦綸的損傷最嚴(yán)重，氯能取代酰胺鍵上的氫，進(jìn)而使纖維水解。雙氧水也能使聚酰胺大分子降解。因此，錦綸不適于用次氯酸鈉和雙氧水漂白，而亞氯酸鈉、過(guò)氧乙酸能使錦綸獲得良好的漂白效果。⑥熱學(xué)性質(zhì)因?yàn)殄\綸大分子的柔順性太好，導(dǎo)致其耐熱性較差。隨著溫度升高，錦綸的強(qiáng)力會(huì)下降，錦綸6的安全使用溫度在93℃以下，錦綸66的安全使用溫度在130℃以下，并且該纖維遇到火種容易產(chǎn)生熔孔。⑦電學(xué)性質(zhì)錦綸的比電阻較高，不過(guò)它具備一定的吸濕能力，這使得其靜電現(xiàn)象并不十分顯著。⑧耐光性錦綸的耐光性較差，在長(zhǎng)時(shí)間光照下，強(qiáng)度會(huì)降低，色澤會(huì)發(fā)黃。3.應(yīng)用領(lǐng)域由于聚酰胺纖維具有良好的力學(xué)性能及染色性能，因此其應(yīng)用非常廣泛，在衣料服裝、產(chǎn)業(yè)和裝飾地毯等三大領(lǐng)域均有很好的應(yīng)用。在服用方面，它主要用于制作襪子、內(nèi)衣、襯衣、運(yùn)動(dòng)衫等，并可和棉、毛、黏膠纖維等混紡，使混紡織物具有很好的耐磨損性，還可制作寢具、室外飾物及家具用布等。在產(chǎn)業(yè)方面，它主要用于制作輪胎簾子線、傳送帶、運(yùn)輸帶、漁網(wǎng)、繩纜等，涉及交通運(yùn)輸、漁業(yè)、軍工等許多領(lǐng)域。（三）腈綸1.結(jié)構(gòu)特征腈綸的大分子結(jié)構(gòu)為[CH?—CH—CN]n，分子內(nèi)不存在較大側(cè)基，但氰基（—C=N）極性極強(qiáng)。其分子鏈段呈現(xiàn)不規(guī)則螺旋構(gòu)象，這極大地影響了腈綸的耐光性、大分子結(jié)晶狀態(tài)以及熱學(xué)性能等。腈綸的大分子聚合度一般處于1000～1500范圍。腈綸大分子的排列狀態(tài)和丙烯腈的含量緊密相關(guān)。丙烯腈含量越高，纖維的結(jié)晶狀態(tài)越好，然而脆性也越高。所以，在紡絲過(guò)程中會(huì)添加第二、第三單體，以此改變纖維大分子的結(jié)晶狀態(tài)。腈綸纖維運(yùn)用濕法紡絲工藝制成，其截面形態(tài)大多為圓形或者啞鈴形，縱向外觀平直且?guī)в袦喜邸?.纖維性能①力學(xué)性質(zhì)腈綸的強(qiáng)度低于滌綸和錦綸，斷裂伸長(zhǎng)則與滌綸、錦綸相近。它的強(qiáng)度一般在25～40cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率在25%～50%。腈綸彈性欠佳，在反復(fù)拉伸情況下，彈性恢復(fù)能力較差，尺寸穩(wěn)定性也不好，耐磨性在常見(jiàn)化學(xué)纖維中屬于較差的一類。②纖維密度腈綸的密度和錦綸相近，大約在1.14～1.17g/cm3。③吸濕性腈綸的吸濕能力優(yōu)于滌綸，但不如錦綸，其公定回潮率為2%。④染色性聚丙烯腈均聚物很難染色，但加入第二、第三單體后，降低了結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，而且引入少量酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)，從而可采用陽(yáng)離子染料或酸性染料染色，使染色性能得到改善，其染色牢度與第三單體的種類密切相關(guān)。⑤化學(xué)穩(wěn)定性腈綸具備較好的化學(xué)穩(wěn)定性，不過(guò)濃硫酸、濃硝酸、濃磷酸等會(huì)使其溶解。在冷的濃堿以及熱的稀堿中，腈綸會(huì)變黃，熱的濃堿則能迅速使其遭到破壞。⑥熱學(xué)性質(zhì)腈綸的耐熱性僅次于滌綸，比錦綸要好。它擁有良好的熱彈性，可用于加工膨體紗。⑦電學(xué)性質(zhì)腈綸的比電阻較高，比較容易產(chǎn)生靜電。⑧光學(xué)性質(zhì)腈綸大分子中含有（—CN），這使其耐光性和耐氣候性格外出色，在常見(jiàn)纖維中，腈綸的耐光性能是最佳的。腈綸經(jīng)過(guò)1000小時(shí)日曬后，強(qiáng)度損失不超過(guò)20%，所以特別適合制作篷布、炮衣、窗簾等戶外用織物。3.應(yīng)用領(lǐng)域腈綸質(zhì)地蓬松、柔軟，外觀和羊毛極為相似，因此有著“合成羊毛”的美譽(yù)。通常會(huì)制成短纖維，與羊毛、棉或者其他化學(xué)纖維混紡，用于織制毛型織物或者紡成絨線，也可制成毛毯、人造毛皮、絮制品等。利用腈綸的熱彈性，還能夠制成膨體紗。（四）維綸維綸是通過(guò)醋酸乙烯醇解的方法制取的聚乙烯醇纖維。因?yàn)榫垡蚁┐即蠓肿尤菀装l(fā)生水解，所以通常所說(shuō)的維綸，是指將纖維中的部分羥基進(jìn)行縮甲醛處理，以此降低其親水性和水解能力。1.結(jié)構(gòu)特征維綸的大分子鏈節(jié)為聚乙烯醇[CH?—CH—OH]n，除了主鏈的C—C鍵外，其主要側(cè)基是（—OH）。由于大分子主鏈在熱水中容易水解，所以需要進(jìn)行縮甲醛處理，縮醛度一般控制在30%～35%，大分子聚合度控制在1700左右。維綸大分子的排列狀態(tài)與紡絲方法以及紡絲過(guò)程中加工工藝參數(shù)的控制有關(guān)，其結(jié)晶度一般控制在50%左右，此時(shí)維綸的各項(xiàng)性能表現(xiàn)較為良好。維綸采用溶液紡絲工藝，形態(tài)結(jié)構(gòu)和腈綸相似。維綸的外形和棉纖維極