1、第八章 纖維的可加工性,纖維的可加工性,纖維的可加工性是指纖維被加工成可紡織用纖維的性質(zhì)。其包括兩大要素： 纖維的“初加工”，即纖維的成形過程和各種為方便后續(xù)紡織加工的處理； 纖維的特征，包括不適于紡織加工的物質(zhì)與性質(zhì)和有效纖維體的“可加工性質(zhì)”。,第一節(jié) 纖維的可初加工性,天然纖維的初加工： 纖維與生物體或礦物 “獲取”，即將纖維從自然界中無破壞的取回； 纖維與異物 “清雜”，即去除非纖維類的物質(zhì) 纖維與纖維間的分離 “整形”，即使纖維適合于紡織加工,一、 棉的初加工,1. 棉的初加工 包括棉的采摘和棉纖維與棉籽及雜質(zhì)的分離,圖8-1棉纖維的初加工工藝內(nèi)容及流程,（1）棉花的采摘 采摘過早

2、棉花生長(zhǎng)不足，纖維成熟度低，色澤及品質(zhì)不佳，甚至無法紡用； 采摘過晚 棉絮經(jīng)風(fēng)吹雨淋日曬，會(huì)使纖維強(qiáng)力受損，棉殼葉色素沾污纖維，甚至霉變，導(dǎo)致色澤、品質(zhì)下降和無法使用。 采摘方式 棉花的采摘大多以人工為主，雖能很好的分品種、分區(qū)、分時(shí)采摘，但耗費(fèi)人力，拾花成本高。 采用機(jī)械采棉，其速度快、效率高，一次完成性好，其他干擾少，但較難應(yīng)付小區(qū)域、多品種、成熟時(shí)差大的采棉。,（2）籽棉的分級(jí)分垛 分類：好花、僵瓣棉、落地棉分開采摘、晾曬、堆放和收存 分級(jí)分垛 按品質(zhì)粗分類和堆放 機(jī)采棉已無此過程，是直接根據(jù)種植地區(qū)作簡(jiǎn)單地劃分。,（3）籽棉清理 籽棉清理：即在棉籽剝離前的抖松與粗去雜。 較大、較明顯的

3、異物，如草桿、棉桿、鈴殼、繩頭、不孕籽、僵瓣等。 籽棉清理的工藝要求： 充分抖松籽棉而不損傷纖維和棉籽；最大限度地清理危害較大的特殊雜質(zhì)。 機(jī)采棉不會(huì)引入人為雜質(zhì)，主要是棉桿、葉、棉桃雜質(zhì)，但籽棉的含水率須低，故要選擇合適的采棉時(shí)機(jī)。,（4）軋花 軋花就是將棉籽上的長(zhǎng)纖維從棉籽上分離下來，形成皮棉。 軋花工藝要求： 盡可能全地軋下長(zhǎng)纖維并保持原有天然性狀（長(zhǎng)度、整齊度、色澤等）； 完全排除棉籽、盡可能多地去除沙土、碎棉葉、桿、不孕籽等； 減少新生雜質(zhì)，如破籽、棉結(jié)、索絲等； 減少落棉損失和做好下腳料的清理回收工作。 軋花工藝包括皮輥軋花和鋸齒軋花。,（5） 皮棉清理 以清雜效果好地鋸齒軋花機(jī)為

4、例，總除雜效能為塵雜約為85%；不孕籽大約為40%；尚殘留60%的不孕籽和15%的塵雜，且加工中還要產(chǎn)生破籽、棉結(jié)、索絲等疵點(diǎn)，影響皮棉的質(zhì)量及使用價(jià)值。 軋花廠對(duì)皮棉進(jìn)行清理更優(yōu)越，可省去打包后的開松，而快捷、方便、有效地去除皮棉中的大部分雜質(zhì)。大大減輕紡紗廠和儲(chǔ)運(yùn)的負(fù)擔(dān)與浪費(fèi)，提高皮棉成紗地制成率。是一舉多得的加工工序。,（6）打包 打包的基本要求是打包過程對(duì)棉纖維無明顯損傷；打包后便于運(yùn)輸，應(yīng)為大體積和高緊密度的打包；便于后道開松。,2. 棉中“三絲”去除 人發(fā)、化纖、動(dòng)物毛發(fā)及羽毛 杜絕源頭 縮短敞開時(shí)間，采摘后注意分類打包，防止異類纖維的混入。 不使用易劈裂脫落的丙綸袋。 采用機(jī)采方

5、式 去除的可能性 宜前不宜后,3. 棉的其他加工 絲光棉：在有張力 (紗線、機(jī)織物)或無張力（針織物）的條件下，將棉制品用濃燒堿溶液處理，并清洗、中和燒堿的加工過程。 絲光是通過堿液對(duì)棉纖維的溶脹作用使纖維變圓，纖維內(nèi)層次結(jié)構(gòu)更為明顯，而產(chǎn)生絲一樣的光澤。 制取棉短絨：削絨機(jī)或用鋸齒軋花機(jī)（加大剝棉力度），從絨棉籽表面剝離所得的纖維。 特點(diǎn)：纖維短、粗、白色、成熟度較高，有216毫米 一類棉短絨：手扯長(zhǎng)度13mm 織棉毯、絨衣 二類棉短絨：手扯長(zhǎng)度1213mm 無煙火藥、膠片、高級(jí)紙張等 三類棉短絨：手扯長(zhǎng)度小于或等于12mm 再生纖維和高級(jí)紙張,植絨：將短纖維(長(zhǎng)度0.2到5mm)借助于膠漿

6、植入一基材（織物）表面上的加工，包括機(jī)械植絨和靜電植絨。,4.棉的洗滌,表8-1棉纖維含糖量與可紡性的關(guān)系,二、 毛的初加工,圖8-2 毛類纖維的初加工內(nèi)容及流程,洗毛,洗毛的目的是洗去毛纖維上的羊毛脂、羊汗和砂土、污垢等，而其中關(guān)鍵是對(duì)羊毛脂的洗滌。 洗毛采用的方法是加入含有洗滌劑的洗液，使其滲透到羊毛脂污垢層的縫隙中，降低污垢層與毛纖維的結(jié)合力，令污垢分解、脫離并轉(zhuǎn)移到洗液中。,炭化,“炭化” 的原理是針對(duì)羊毛耐酸而植物性雜質(zhì)不耐酸的特性，將含草毛通過硫酸液、浸漬與烘干，使草雜成為易碎的炭質(zhì)，再經(jīng)壓碎和開松分離，使之從羊毛中分離出去，達(dá)到降低草雜含量的目的。,羊毛其他初加工,羊毛拉伸細(xì)化，

7、對(duì)纖維施以預(yù)浸漬處理、拉伸細(xì)化和結(jié)構(gòu)定形穩(wěn)定，以達(dá)到改變纖維分子構(gòu)象和分子間結(jié)構(gòu)，并使纖維變細(xì)伸長(zhǎng)。 羊毛絲光的基本原理是將羊毛表面鱗片部分或全部腐蝕去掉，以達(dá)到絲光的效果。羊毛絲光化的方法主要有二種：氯化和蛋白酶剝蝕法。,三、絲的初加工,圖8-3蠶絲的初加工流程及內(nèi)容示意,蠶繭,蠶繭的組成,繭的形成 ：由外里 分三層 繭衣（外層）：凌亂的絲縷，約占繭重的2%，成為繭的蓬松外廓。（絲縷細(xì)，強(qiáng)度差，絲膠含量多，絹紡原料） 繭層（中層）：結(jié)構(gòu)緊密，排列規(guī)則，是絲的主體，占繭子重量的50%左右。（絲較粗，強(qiáng)力好） 蛹（內(nèi)層）： 吐絲將近終了時(shí)疊合成的疏松層，約占2.5%。（絲最細(xì)，發(fā)脆，絲膠含量少，

8、絹紡原料）,2. 各步驟的作用及方法 （1）殺蛹與烘干 蠶繭的初步加工：殺蛹和烘干。 殺蛹：防止出蛾、生蛆而破壞繭層，以致無法繅絲。 烘干：去除一定的水分，避免霉?fàn)€變質(zhì)，便于貯存，同時(shí)可使絲膠適當(dāng)變性。,（2）干繭分揀與包裝 分揀：將已受污染、穿孔、變質(zhì)的繭分離開來； 按繭的品質(zhì)好壞的分類，如繭的大小、繭層重量、色澤等。,（3）剿絲加工 繅絲是將幾根繭絲順序抽出依靠絲膠抱合膠著成絲束的過程。 繅得的絲束稱生絲； 經(jīng)過精練脫膠后稱熟絲。,（4）絹絲的加工 絹紡的原料：廢繭。 廢繭經(jīng)化學(xué)煮練，即在煮練液中加入適量的堿和酸及其他化學(xué)助劑起脫膠去脂作用，也有采用蛋白酶制劑進(jìn)行脫膠。 絹絲紡工藝有精練、

9、制綿和紡紗三階段。精練的目的是在紡絲加工前，先去除原料上的大部分絲膠、油脂與其他污染物制成精干綿，以利于后道紡絲及染整工程的生產(chǎn)。制綿的目的是通過選別、混和、開松、除雜、梳理等作用，把長(zhǎng)而纏結(jié)的精干綿制成一定長(zhǎng)度適于紡紗的精綿。,絲膠的獲取途徑 以下繭、廢絲為原料，用高溫水浴脫膠。然后將絲膠溶液濃縮、干燥，制得固體粉末絲膠。 從煮繭和精煉的廢液中提取 絲膠被廣泛應(yīng)用于紡織改性、化妝品添加劑、食品添加劑和蛋白生物材料等方面。 將絲膠溶液涂在織物上，有利于改善吸濕、抗靜電和舒適性。 絲膠加入化妝品中，能起到類似天然保濕因子的作用。 絲膠用作固定化酶載體，可使酶的抗熱性、抗電滲性、酶活性的穩(wěn)定性明顯

10、提高。,四、 麻的初加工可行性 1. 基本概念與步驟 麻初加工的第一步是將纖維與液體類和膠質(zhì)類物質(zhì)的分離。 初加工的第二步是纖維的分離或部分分離和脫去纖維表面膠質(zhì)。 2. 脫膠方法及可行性 常用的脫膠方法是天然漚麻脫膠和人工化學(xué)脫膠。前者方便，但質(zhì)量難以控制，生態(tài)性有質(zhì)疑；后者污染大，但快速方便、質(zhì)量可控。,圖8-4麻脫膠機(jī)制及纖維分離示意,3. 麻纖維柔軟細(xì)化 麻的柔軟化加工主要是以改變麻纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)和提高工藝?yán)w維間膠質(zhì)的柔軟性為主；減少纖維間摩擦力為輔的方式進(jìn)行。,(a)紅麻原纖維 (b)揉搓細(xì)化后 圖8-5紅麻纖維揉搓細(xì)化前后的截面形態(tài),第二節(jié) 化學(xué)纖維的初加工,一、 形態(tài)及形態(tài)穩(wěn)定的

11、可加工性 1. 纖維的切斷 適應(yīng)短纖紡紗系統(tǒng)和仿天然纖維的需要 2. 纖維彎曲變形加工機(jī)理 纖維的變形加工即平面或空間卷曲的生成，本質(zhì)變形是彎曲和扭轉(zhuǎn)，且主要是彎曲。 單組份（單一結(jié)構(gòu)）或均勻分布纖維的變形，基本原理是形成非對(duì)稱或不均勻分布的具有不同結(jié)構(gòu)的微區(qū)。 而復(fù)合纖維（復(fù)合結(jié)構(gòu)）因組份的分布不對(duì)稱或不均勻，將直接導(dǎo)致或潛在具有纖維的彎曲，故前者無需變形加工，后者還需變形處理。,后加工,初生纖維強(qiáng)度很低，伸長(zhǎng)很大，沸水收縮率很高，沒有實(shí)用價(jià)值。必須進(jìn)行一系列后加工，使纖維具有一定物理機(jī)械性能 短纖維： 長(zhǎng)絲：,后加工的作用,集束 將幾個(gè)噴絲孔噴出的絲束以均勻的 力集合成規(guī)定粗細(xì)的大股絲束；

12、 拉伸：提高纖維大分子的取向度和結(jié)晶度，改善纖維的力學(xué)性質(zhì) 熱定形：消除纖維內(nèi)應(yīng)力，形成穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu) 卷曲： 短纖維：改善纖維間的抱合力； 長(zhǎng)絲：變形紗加工，如彈力紗、膨體紗 上油：降低摩擦、提高抗靜電性,二、纖維溶解與劈裂 纖維溶解與劈裂加工主要是發(fā)生在化學(xué)纖維的細(xì)化加工中，即超細(xì)纖維的加工。 1. 溶解分離加工 2. 劈裂分離加工,圖8-6 海島型纖維的構(gòu)成,三、回用纖維的加工及方法 1. 必要性 2. 回用的可能性及方法 回用纖維的初加工是面對(duì)人造物，要去除各種糾纏、摩擦和粘結(jié)作用；回用纖維可能是傷痕累累或改性變化；還可能是染色、混色和可能多組份的纖維集合體。因此，纖維回用的難度很大。 目前，回用纖維一般作為絮填材料。,四、纖維的整理與卷裝 1. 紡織加工油劑 紡織油劑的作用是提供潤(rùn)滑、降低動(dòng)摩擦系數(shù)、便于牽伸；增加纖維抱合力、減少纖維分散、增加成網(wǎng)、成條性；賦予纖維抗靜電性、減少毛羽和纖維糾纏與粘繞。 2. 卷裝成形,第三節(jié) 纖維的損傷與清潔化加工,一、 初加工中的纖維損傷 1. 損傷類型 纖維長(zhǎng)度；纖維表面；纖