纺织材料学考研资料cftd.docx
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1、纺织材料学(复习资料)棉纤维1.棉的的种类(1)按按棉花的的品种分分类细绒棉:纤维平平均长度度为233-322mm,中中段复圆圆直径为为16-22uum,中中段线密密度为11.4-2.22dteex,比比强度为为2.66-3.2cnn/dttex,比长绒棉粗,比过去的品种比较细。长绒棉:纤维平平均长度度33-46为为mm,中中段复圆圆直径为为13-15uum,中中段线密密度为00.9-1.44dteex,比比强度为为3.33-5.5cnn/dttex。粗绒棉:纤维平平均长度度为155-244mm,中中段复圆圆直径为为24-28uum,中中段线密密度为22.5-4.00dteex,比比强度为为1
2、.44-1.6cnn/dttex。非洲棉(草草棉)品品质与亚亚洲棉接接近,纤纤维粗而而短,已已淘汰(2)按按初加工工方法分分。初加加工:将将籽棉上上的纤维维与棉籽籽分离的的过程,亦亦称轧棉棉。(A)籽籽棉:带带有棉籽籽的棉花花。(B)皮皮棉(原原棉):去除棉棉籽所得得到的棉棉纤维。 皮皮棉重量量占籽棉棉重量的的百分数数,称为为衣分率率(300440)。(C)锯锯齿棉:用锯齿齿轧花机机加工的的皮棉。纺纺纱用棉棉多为锯锯齿棉。(D)皮皮辊棉:用皮辊辊轧花机机加工的的皮棉。(3)按按原棉的的色泽分分类1、白棉棉:正常常成熟,为为纺用棉棉2、黄棉棉:霜黄黄棉。少少量使用用3、灰棉棉:雨灰灰棉,棉棉铃开
3、裂裂时由于于日照不不足或雨雨淋,潮潮湿,霜霜等原因因造成。很很少用。2.棉纤纤维的生生长过程程整个棉纤纤维的形形成过程程可分为为三个时时期:伸长期期、加厚厚期、转转曲期。(1)伸伸长期:主要增增长长度度而胞壁壁极薄,形形成有中中腔的细细长薄壁壁管状物物。(116-225天)(2)加加厚期:细胞壁壁外向里里逐日螺螺旋淀积积纤维素素,最后后有中腔腔,与成成熟度有有关(335-555天) (3)转转曲期:棉纤维维干涸后后,胞壁壁产生扭扭转,形形成不规规则的螺螺旋形,称称为天然然转曲。“天然转转曲”的成因因:纤维维素以螺螺旋状原原纤形态态一层一一层沉积积,螺旋旋方向有有左也有有右,在在纤维的的长度方方
4、向反复复改变,当当纤维干干涸后,胞胞壁产生生扭转,形形成“天然转转曲”。 天然转转曲使棉棉纤维具具有一定定的抱合合力,有有利于纺纺纱工艺艺的进行行和成纱纱质量的的提高。影响棉纤纤维长度度的因素素:品种种、生长长条件、后后加工。3.棉的的初加工工(适合种种类,产产量,优优、缺点点,棉加加工后的的长、细细、整齐齐度)锯齿棉皮辊棉对纤维作作用剧烈,纤纤维损伤伤较大缓和,纤纤维损伤伤小外观形态态松散薄片状主体长度度及整齐齐度主体长度度短,整整齐度较较高主体长度度长,整整齐度较较低,短短绒没法法去除除杂设备备有排杂、排排僵设备备无排杂设设备扎工疵点点多,如棉棉结、索索丝等少,有黄黄根适宜加工工细绒棉长绒
5、棉产量高低4.棉的的等级l 细绒棉1-7级,3级为标标准级,1-5级为纺用棉,7级以下为级外棉。l 长绒棉1-5级 品级评定定依据: 成熟熟度、色色泽特征征、轧工工质量 评定方法法:实物物标准结结合文字字标准(品品级条件件)附1:唛唛头代号号(原棉棉质量标标识)唛头代号号按类型型、品级级、长度度、马克克隆值的的顺序标标示(六六、七级级原棉不不标马克克隆值级级)。l 类型:黄黄棉 “Y” ,灰棉棉 “G”,白白棉不作作标示;l 品级:“11”、“7”;l 长度: “255”、“31”;l 马克隆值值:用AA、B、C标示;l 轧工:皮皮辊棉在在质量标标识下加加 “_”,锯锯齿棉不不标。 例:222
6、9AA2表示2级棉,229表示示手扯长长度为229mmm,马克克隆值AA级,该该棉为锯锯齿棉白白棉。附2:什什么叫原原棉的业业务检验验?我国国细绒棉棉检验有有哪些项项目?原棉的业业务检验验,是按按照国家家统一规规定的棉棉花标准准进行的的,作为为商业结结算的依依据。目目前细绒绒棉检验验标准按按GB111033-722规定,主主要检验验项目有有:品级级、长度度、含水水、含杂杂四项。品级:依据棉棉花成熟熟程度、色色泽特征征、轧工工质量分分为七级级,三级级为标准准级,品品级评定定按文字字标准与与实物标标准结合合进行。长度:用手扯长度法测定,以2mm组距的单数为计算单位,如29mm,27mm等。含水:用
7、水分电测器进行测定,含水率标准定为10%,实际含水率不足或超过标准时,实行补扣。杂质:标准规定皮辊棉为3%,锯齿棉为2.5%,实际含杂率不足或超过标准时,实行补扣。5.棉的的组成物物质l 主要成份份:纤维维素l 伴生物:蜡质、糖糖份、果果胶、灰灰分,占占5%左左右6.棉的的结构棉纤维的的截面由由外至内内主要由由表皮层层、初生生层、次次生层和和中腔四四个部分分组成。(1)表表皮层:影响表表面性质质。棉蜡、果果胶和脂脂肪组成成。具有防水水和润滑滑作用,使使棉纤维维具有良良好的适适宜于纺纺纱的表表面性能能,但棉腊会会影响染染整加工工,应在在染整加加工前将将其去除除。(2)初初生层:约束和和保护作作用
8、。 纤维的的初生细细胞壁,由由网状原原纤组成成。对棉棉纤维整整体起约约束和保保护作用用。(3)次次生层:纤维主主体,决决定主要要的物理理机械性性质1,棉纤纤维在加加厚期淀淀积而成成的部分分,几乎乎都是纤纤维素。2,纤维维素逐日日淀积一一层形成成了棉纤纤维的日日轮。3,与棉棉纤维的的成熟度度、天然然转曲有有关。(纤纤维素以以束状小小纤维的的形态与与纤维轴轴倾斜呈呈螺旋形形,在纤纤维长度度方向上上有左有有右,使使得棉纤纤维有天天然转曲曲。) (4)中中腔:影影响颜色色、保暖暖性等1,纤维维停止生生长后,胞胞壁内遗遗留下来来的空隙隙。同一一品种的的棉纤维维,外周周长大致致相等,次次生层厚厚时中腔腔就
9、小,次次生层薄薄时中腔腔就大。2,含有有少量原原生质和和细胞核核残余,对对棉纤维维的颜色色有影响响。7.棉的的形态(1)纵纵向形态态: 具具有天然然转曲的的扁平带带状。成熟度低低的棉:薄带状状、没有有或很少少转曲过成熟的的棉:呈棒状状,转曲曲少见横向形态态:腰圆形形有中腔腔。8.棉的的主要特特性(酸酸碱性,丝丝光性,吸吸湿性,染染色性,舒舒适性)(1)水水的作用用:不溶于于水,会会膨胀。纵纵向:11%-22%;横横向:440%-45%(织物物变厚导导致缩水水)。(2)碱碱的作用用:在碱碱中较稳稳定,不不会被破破坏。丝光:通通常是指指棉制品品(纱、布布)在张张紧状态态下经浓浓碱液(NaOOH或液
10、液氨)处处理,以以获得持持久的光光泽,并并提高对对染料吸吸附能力力的加工工过程。丝光后结结构变化化:天然转转曲消失失成为棒棒状;无无定形区区有所增增加,结结晶区有有所下降降;取向向度提高高。丝光后性性能变化化:光泽泽、染色色性改善善;强力力增大,尺寸稳稳定性增增加;化化学性能能活泼。单丝光:用纯棉棉纱织成成布后,再再将布进进行丝光光后处理理。双丝光:纱线经经过丝光光处理后后织成布布,再将将布进行行丝光处处理。(3)酸酸的作用用:不耐酸酸(遇强强酸水解解或发生生酯化反反应),利用该该性质可可生产涤涤棉烂花花布。涤棉包芯芯纱织物物通过与与有花纹纹的酸滚滚筒接后后制得的的半透明明织物。(4)氧氧化剂
11、的的作用:氧化剂剂会使纤纤维素发发生降解解破坏,特特别在碱碱性条件件下更严严重。(氧氧化性漂漂白的条条件控制制)(5)微微生物的的作用:不耐霉霉菌,霉霉变后强强力下降降。(6)染染色性:染色性性好,可可用多种种染料进进行染色色。9.棉纤纤维的主主要服装装面料的的特性1. 具具有较好好的吸湿湿透气性性,回潮潮率100左右右;2. 不不是很怕怕阳光,但但过度暴暴晒会使使棉制品品产生氧氧化现象象;3. 耐耐虫蛀不不耐霉菌菌,最怕怕潮湿;4. 虽虽然穿着着舒适,但但容易起起皱,所所以大多多数洗后后需要熨熨烫。10.棉棉的主要要品质(1)长长度指标标与检验验(单位位mm)手扯长长度Lhh:按一一定手法法
12、,整理理而得的的纤维束束的长度度。工商商交接中中按该长长度进行行结算。用用手扯法法来测定定:按照照规定的的工作法法,反复复拉扯棉棉束,把把梳理好好的棉纤纤维放在在黑绒板板上,用用钢板尺尺测量。主体长长度Lmm:一批批棉样中中含量最最多的纤纤维的长长度, Lm Lhh。l 根数Lmm:纤维维中根数数最多的的那部分分纤维的的长度 l 重量Lmm:纤维维中重量量最重的的那部分分纤维的的长度(即即主体长长度落在在重量最最大的一一组中)。常常采用重重量主体体长度。平均长长度:纤纤维长度度的平均均值。有有重量加加权平均均长度LLg 和和根数平平均长度度 Lnn。品质长长度Lpp :又又称右半半部平均均长度
13、,比比主体长长度长的的那部分分纤维的的重量加加权平均均长度。(用用于确定定工艺参参数)短绒率率:长度度在某一一界限以以下的纤纤维所占占的百分分率(表表示长度度整齐度度的指标标)。界限:细细绒棉116mmm ,长长绒棉220mmm。 2. 5跨距长长度:数数字式照照影仪测测试时,离离纤维梳梳子即钳钳口线33.811mm(0.115inn)处纤纤维相对对根数设设为1000时时从钳口口线到纤纤维相对对根数为为2.55处的的距离。附:纤维维长度与与纱线质质量的关关系 与成纱强强度:在在一定范范围内,长长,成纱纱强度大大;整齐齐度高,强强度大; 与成纱细细度:长长,极限限细度细细(保证证强度 ); 与成
14、纱毛毛羽:长长,毛羽羽少; 与成纱条条干:长长、整齐齐度高,条条干好。(2)成成熟度:棉纤维维细胞壁壁的加厚厚程度。胞胞壁愈厚厚,愈成成熟。成熟度系系数:是根据据棉纤维维腔宽与与壁厚比比值的大大小所定定出的相相应数值值,值越越大越成成熟。 将棉纤维维成熟程程度分为为18组组后所规规定的118个数数值,最最不成熟熟的棉纤纤维成熟熟度系数数定为零零,最成成熟的棉棉纤维成成熟度系系数定为为5,用用以表示示棉纤维维成熟度度的高低低。一般正常常成熟的的细绒棉棉成熟度度系数为为1.552.0左右右,长绒绒棉成熟熟度系数数2.00左右,从从纺纱角角度考虑虑成熟度度系数为为1.77 1.88较为理理想。 测试
15、方方法:l A. 中中腔胞壁壁对比法法:最基基本的测测试方法法l B. 偏偏振光法法 偏光显微微镜法:用干涉涉的颜色色判别 偏光成熟熟度仪:成熟度度不同偏偏振光透透过率不不同,得得平均成成熟度等等数。l C. NNaOHH膨胀法法(显微微镜法):18%NaOOHl D. 气气流仪法法附1:棉棉纤维的的成熟度度与纤维维其它性性能有何何关系?棉纤维的的成熟度度与纤维维各项性性能关系系都很密密切。在在棉纤维维生长发发育过程程中,长长度与成成熟度无无关,但但由于成成熟度低低的纤维维强力低低,因此此皮棉中中低成熟熟棉的短短绒率高高,纤维维长度偏偏短。随随着纤维维成熟度度提高,截截面变粗粗,抗弯弯抗扭刚刚
16、度大,单单纤维强强度增加加,夭然然转曲增增加(过过成熟纤纤维除外外),纤纤维之间间抱合性性能好,原原棉色白白、光泽泽好,轧轧棉后的的疵点、杂杂质少。另另外,成成熟度高高的棉纤纤维,吸吸湿较低低,染色色性较好好。附2:棉棉纤维的的成熟度度与纺织织加工及及产品质质量有何何关系?其间关系系可归纳纳如下:棉纤维维成熟度度高,纤纤维经得得起打击击,易清清除杂质质、不易易产生棉棉结与束束丝。棉纤维维成熟度度高,抗抗扭刚度度大,加加捻效率率较低。棉纤维成熟度高,加工过程中飞花、落棉等减少,成品制成率高。成熟度高的棉纤维纺纱时,由于牵伸效率高,熟条定量控制中应该偏重掌握。纤维成熟度太高,由于纤维截面粗,在相同
17、粗细的细纱截面中纤维根数少,不利于细纱的强度与条干均匀度,因此成熟度高的棉纤维不一定能纺出高强度的细纱。用成熟度高的棉纤维加工的织物,耐磨牢度较好。补充:细度指标:分分直接指指标和间间接指标标。(PP25)直接指标标:用直直径、截截面积及及宽度等等来表达达。 间接指指标:特特克斯(定定长制 );公公制支数数(定重重制);马克隆隆值 MM 马克隆隆值 MM:用马克克隆气流流仪测得得的综合合表达棉棉纤维细细度与成成熟度的的指标。本本身无量量纲,相相当于单单位长度度(英寸寸)的重重量(微微克)。值值越大,纤纤维越粗粗。 M在3.5-44.9范范围内的的棉花具具有正常常的纺纱纱价值(优优质马克克隆值)
18、,过过高的马马克隆值值,纺纱纱时的落落棉量较较少、棉棉纱条干干均匀、纱纱疵少、棉棉纱外观观等级高高,但棉棉纱抱合合力下降降、断头头率增加加,棉纱纱强力和和可纺支支数下降降;过低低的马克克隆值,棉棉纱强力力和可纺纺支数较较高,但但纺纱时时的落棉棉量较多多、棉纱纱外观等等级低。美国农业业部19966年年做为分分级指标标,目前前是欧美美棉花市市场的品品质指标标。 我我国20000年年新棉花花标准中中增设了了马克隆隆值,按按马克隆隆值的大大小分AA、B、C三级(AA级最好好)。马克隆值值A级(3.7-44.2)、B级(3.5-33.6,4.33-4.9)、C级(3.4级以以下,55.0级级以上)。测试
19、方法法 :中段切切断称重重法(步步骤:梳梳理切断(Lc =100mm)称重(Gc, mg)数根数数(ncc)计算纤纤维细度度(公制制支数) )气流仪仪法 (比比表面积积S0:单位体体积的表表面积)原理:在在一定容容积的容容器内放放置一定定重量的的纤维,容容器两端端有网眼眼板,可可以通过过空气,当当两端有有一定压压力差的的空气流流过时,则则空气流流量与纤纤维的比比表面积积平方成成反比。 细度与成成纱质量量、纺纱纱工艺的的关系成纱强强度及极极限细度度其它条件件相同时时,纤维维越细,成成纱强度度越高;可纺纱纱的极限限细度愈愈细。成纱条条干 纤维越越细,成成纱条干干越均匀匀。纺纱工工艺纤纤维越细细,加
20、工工时易扭扭结、折折断而产产生棉结结、短纤纤维。纤纤维越细细时,刚刚性越差差,细纤纤维不宜宜做起绒绒织物的的起绒纱纱。(3)天天然转曲曲棉纤维的的外形特特征之一一,转曲曲的存在在,使抱抱合力增增大,有有利于纺纺纱,提提高产品品的质量量。其指指标的应应用和测测量在企企业中很很少见。指标:转转曲数,每每1cmm中扭转转1800度的个个数测试:显显微镜或或投影仪仪,一定定长度纤纤维上转转1800度的次次数,再再换算成成每厘米米的转曲曲个数。 转曲曲多、抱抱合力大大、品质质好。 杂质:原原棉中夹夹杂的非非纤维性性物质,如如泥沙,枝枝叶,棉棉籽,破破籽,虫虫屎等。疵点:原原棉中存存在的有有害于纺纺纱的纤
21、纤维性物物质,如如索丝、棉棉结等。标准含杂杂率:皮皮辊棉为为3%,锯锯齿棉22.5%。实际际含杂不不足或超超过标准准时,应应按标准准进行调调整。 (4)原原棉纺纱纱性能综综合检验验手感目测测、仪器器检验、单单唛试纺纺相结合合(三结结合)。手感目测测 通过过手扯、手手捏、手手摸等人人体感觉觉器官进进行原棉棉性能检检验。l 检验项目目:长度度及整齐齐度,强强度,弹弹性,成成熟度,色色泽,抱抱合力,柔柔软性,杂杂质疵点点等。l 优点:取取样多、速速度快、代代表性强强、可在在车间现现场进行行。l 缺点:对对检验人人员要求求较高、人人的主观观影响大大,一般般无具体体数据。仪器检验验 用实实验室专专门仪器
22、器进行单单项性质质测试。l 检验项目目:长度度、细度度、强度度、成熟熟度、含含水、含含杂等。l 优点:数数据比较较可靠、稳稳定(重重现性好好)。l 缺点:试试验数量量少、花花费时间间长、需需专门仪仪器和经经过训练练的技术术人员。单唛试纺纺 单单一批量量的原棉棉在小型型纺纱机机台或车车间大机机上进行行纺纱试试验,从从纺纱细细度、成成纱强度度、条干干、结杂杂以及纺纺纱过程程中产生生的问题题来最后后评定该该批原棉棉的纺纱纱性能。l 优点:可可以测定定单项指指标不能能或无法法检验的的内容;l 缺点:试试验成本本高,费费时费力力。纤维长度度测量一、纤维维长度指指标的基基本表达达1纤维维长度 (11)根数
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