纤维素共生物精选课件.ppt
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1、关于纤维素共生物关于纤维素共生物第一页,本课件共有57页一、果胶物质一、果胶物质l主要存在于纤维表面,即初生胞壁中。主要存在于纤维表面,即初生胞壁中。l成熟棉含果胶物质成熟棉含果胶物质0.9-1%,不成熟棉含量高达,不成熟棉含量高达6%。l主要组成是果胶酸的衍生物,果胶虽含有大量的主要组成是果胶酸的衍生物,果胶虽含有大量的亲水基团(羟其和羧基),但棉纤维中的果胶物亲水基团(羟其和羧基),但棉纤维中的果胶物质以难溶性的果酸钙、镁盐和以甲酯形式存在,质以难溶性的果酸钙、镁盐和以甲酯形式存在,并可能与纤维素以酯键形式结合在一起,封闭了并可能与纤维素以酯键形式结合在一起,封闭了纤维素上部分羟基,故润湿
2、性受到影响。还由于纤维素上部分羟基,故润湿性受到影响。还由于它的存在而变黄。它的存在而变黄。l其含量可用柠檬酸铵或草酸铵定量测定,还其含量可用柠檬酸铵或草酸铵定量测定,还可以用硫酸铜处理纤维,使它成为果胶铜,可以用硫酸铜处理纤维,使它成为果胶铜,再与黄血盐(亚铁氰化钾)作用,生成玫瑰再与黄血盐(亚铁氰化钾)作用,生成玫瑰红色,也可用品红或亚甲基蓝作定性检查。红色,也可用品红或亚甲基蓝作定性检查。第二页,本课件共有57页一、果胶物质一、果胶物质l去除果胶物质去除果胶物质使果胶酸的钙盐和镁盐、果胶甲酯水解为使果胶酸的钙盐和镁盐、果胶甲酯水解为果胶酸钠盐而被除去,果胶酸钠盐而被除去,还可能发生大分子
3、链的断裂,在水中溶解还可能发生大分子链的断裂,在水中溶解度提高而被去除。度提高而被去除。第三页,本课件共有57页二、含氮物质二、含氮物质l以蛋白质形式出现在胞腔中,约以蛋白质形式出现在胞腔中,约0.2-0.4%l氯漂后易生成氯胺,易引起织物泛黄和氯漂后易生成氯胺,易引起织物泛黄和脆损。脆损。l去除含氮物质去除含氮物质一类:硝酸盐、亚硝酸盐等简单形式存在一类:硝酸盐、亚硝酸盐等简单形式存在的,与水在的,与水在60中共热中共热1h被去除。被去除。另一类:在热烧碱作用下,含氮物质分子另一类:在热烧碱作用下,含氮物质分子中的酰胺键发生水解断裂,生成可溶性的中的酰胺键发生水解断裂,生成可溶性的氨基酸钠盐
4、而去除。氨基酸钠盐而去除。第四页,本课件共有57页三、蜡状物质三、蜡状物质l棉纤维中不溶于水但能溶于有机溶剂的杂质统称为蜡状物质,棉纤维中不溶于水但能溶于有机溶剂的杂质统称为蜡状物质,约约0.5-0.6%,成分复杂,以棉蜡含量为多。存在于纤维,成分复杂,以棉蜡含量为多。存在于纤维表面,影响润湿性,但棉布的吸水性并不完全与其含表面,影响润湿性,但棉布的吸水性并不完全与其含量成正比。还和它在纤维上的分布状态有关量成正比。还和它在纤维上的分布状态有关。l去除蜡状物质去除蜡状物质蜡状物质中的脂肪酸在烧碱中发生皂化而溶解,再蜡状物质中的脂肪酸在烧碱中发生皂化而溶解,再经水洗而去除经水洗而去除其余的高级脂
5、肪醇和碳氢化合物则通过乳化剂的乳化作其余的高级脂肪醇和碳氢化合物则通过乳化剂的乳化作用而去除。常用乳化剂是肥皂和平平加用而去除。常用乳化剂是肥皂和平平加O,脂肪酸皂,脂肪酸皂化时也产生肥皂,亦是煮练时乳化剂的来源。化时也产生肥皂,亦是煮练时乳化剂的来源。第五页,本课件共有57页四、灰分四、灰分l约约1-2%,由无机盐组成,以钾盐和钠盐含量多。,由无机盐组成,以钾盐和钠盐含量多。成熟度高,含量小。呈碱性。其含量常用碱值成熟度高,含量小。呈碱性。其含量常用碱值表示,为中和表示,为中和1g灰分所用的灰分所用的0.1N盐酸的亳升数。盐酸的亳升数。成熟棉纤维的碱值为成熟棉纤维的碱值为17.27ml。l影
6、响纤维织物的亲水性、白度和手感。而且影响纤维织物的亲水性、白度和手感。而且某些盐类和氧化铁等组分对漂白剂(如某些盐类和氧化铁等组分对漂白剂(如H2O2)的分解有催化作用。)的分解有催化作用。l灰分:无机盐类物质灰分:无机盐类物质其水溶性部分在煮练的水洗过程中去除其水溶性部分在煮练的水洗过程中去除不溶性部分则经酸洗和水洗再去除。不溶性部分则经酸洗和水洗再去除。第六页,本课件共有57页五、色素五、色素 l棉纤维中的有色天然物质统称为色素。棉纤维中的有色天然物质统称为色素。影响纤维白度。影响纤维白度。l在漂白过程中除去在漂白过程中除去第七页,本课件共有57页六、棉籽壳六、棉籽壳l棉籽壳由木质素、单宁
7、、纤维素、半纤棉籽壳由木质素、单宁、纤维素、半纤维素以及其它多糖物质组成,还有少量维素以及其它多糖物质组成,还有少量蛋白质、油脂和矿物质,但以木质素为蛋白质、油脂和矿物质,但以木质素为主。主。l严重影响织物的外观和手感。严重影响织物的外观和手感。第八页,本课件共有57页六、棉籽壳六、棉籽壳l棉子壳:不易去净,漂白中进一步去除。棉子壳:不易去净,漂白中进一步去除。油蜡、单宁、蛋白质和一些多糖物质与烧碱油蜡、单宁、蛋白质和一些多糖物质与烧碱作用,提高了溶解度而被去除作用,提高了溶解度而被去除木质素在热烧碱作用,可能结构发生了分解,木质素在热烧碱作用,可能结构发生了分解,分子量下降,引起它在碱液只溶
8、解度增大而分子量下降,引起它在碱液只溶解度增大而被去除。加入亚硫酸氢钠,能使木质素变成被去除。加入亚硫酸氢钠,能使木质素变成易溶于水的木质素碱衍生物而被去除。易溶于水的木质素碱衍生物而被去除。棉子壳在烧碱作用下发生溶胀,变得松软,棉子壳在烧碱作用下发生溶胀,变得松软,与织物的附着力降低,部分组分被溶解、解与织物的附着力降低,部分组分被溶解、解体、残存部分经水洗和摩擦而脱落下来。体、残存部分经水洗和摩擦而脱落下来。第九页,本课件共有57页第七节第七节 亚麻纤维亚麻纤维一、形态结构一、形态结构二、化学组成二、化学组成三、物理三、物理-机械性能机械性能四、化学性能四、化学性能五、产品特性五、产品特性
9、第十页,本课件共有57页一、形态结构一、形态结构l单纤维细胞是两端尖而中空的长纺锤形单纤维细胞是两端尖而中空的长纺锤形的厚壁组织细胞的厚壁组织细胞l细胞壁由胞间质、初生壁和次生壁组成细胞壁由胞间质、初生壁和次生壁组成l各国产亚麻截面不尽相同各国产亚麻截面不尽相同l亚麻的结晶度较高,且晶区较规整亚麻的结晶度较高,且晶区较规整l取向度取向度91%,结晶度,结晶度66%l对染整影响对染整影响随取向度结晶度的升高。上染率下降随取向度结晶度的升高。上染率下降第十一页,本课件共有57页二、化学组成二、化学组成l不同地区产的亚麻组成不同,主要有:不同地区产的亚麻组成不同,主要有:纤维素:纤维素:主成分,较稳
10、定,含量重要主成分,较稳定,含量重要半纤维素:半纤维素:主成分,稳定性差主成分,稳定性差木质素:高,硬脆,可纺性、服用性差木质素:高,硬脆,可纺性、服用性差水溶物水溶物果胶果胶:影响染色:影响染色脂蜡质脂蜡质灰分灰分第十二页,本课件共有57页三、物理三、物理-机械性能机械性能l断裂强度比棉高断裂强度比棉高l断裂伸长率比棉低断裂伸长率比棉低l与微结构有关与微结构有关结晶度越大,取向度越大,断裂强度越高结晶度越大,取向度越大,断裂强度越高断裂伸长率越低断裂伸长率越低第十三页,本课件共有57页四、化学性能四、化学性能l吸湿膨胀率吸湿膨胀率径向径向纵向纵向l染色性能染色性能较差,上染率低,固色率低,色
11、牢度差较差,上染率低,固色率低,色牢度差与结构相关:结晶、取向,溶胀困难与结构相关:结晶、取向,溶胀困难含较多木质素及半纤维素,不利于染色含较多木质素及半纤维素,不利于染色第十四页,本课件共有57页四、化学性能四、化学性能l接枝改性接枝改性丙烯酸酯类单体与脱胶后的粗纱纤维进行接枝共聚丙烯酸酯类单体与脱胶后的粗纱纤维进行接枝共聚弹性高、柔性增加,易洗易干,不变形,手感柔软,弹性高、柔性增加,易洗易干,不变形,手感柔软,凉爽舒适凉爽舒适l酶对亚麻的作用酶对亚麻的作用吸附水解、质量损失,强度下降吸附水解、质量损失,强度下降生物抛光处理(严格控制工艺)生物抛光处理(严格控制工艺)第十五页,本课件共有5
12、7页五、产品特性五、产品特性l卫生舒适卫生舒适l抗菌抑菌抗菌抑菌l抗紫外线抗紫外线l天然可降解天然可降解第十六页,本课件共有57页第八节第八节天然彩色棉天然彩色棉一、天然彩色棉的发展一、天然彩色棉的发展二、形态结构特点二、形态结构特点三、色素的形成三、色素的形成四、天然彩色棉色素的变化四、天然彩色棉色素的变化五、物理性能五、物理性能六、存在问题六、存在问题第十七页,本课件共有57页第十八页,本课件共有57页一、天然彩色棉的发展一、天然彩色棉的发展l利用生物遗传技术,在棉花的植株上引利用生物遗传技术,在棉花的植株上引入能产生某种颜色的基因,使棉桃内的入能产生某种颜色的基因,使棉桃内的纤维变成相应
13、的颜色纤维变成相应的颜色l绿色纤维,最常见为绿色和棕色绿色纤维,最常见为绿色和棕色l我国起步晚,但进展快,目前已接近世我国起步晚,但进展快,目前已接近世界先进水平界先进水平l主要产地主要产地美国、墨西哥、俄罗斯美国、墨西哥、俄罗斯第十九页,本课件共有57页天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用天然彩色棉的特点与应用 由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品由于天然彩色棉自身的缺陷,如产量低、纤维短、品质差、颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉质差、颜色单调等,随
14、着染色、染料工业的发展,彩色棉质差、颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉质差、颜色单调等,随着染色、染料工业的发展,彩色棉逐渐被白棉取代。直到本世纪逐渐被白棉取代。直到本世纪逐渐被白棉取代。直到本世纪逐渐被白棉取代。直到本世纪70707070年代,工业污染严重威胁到年代,工业污染严重威胁到年代,工业污染严重威胁到年代,工业污染严重威胁到人类自身,人们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出人类自身,人们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出人类自身,人们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出人类自身,人们才意识到环保的重要性,加上转基因工程的出现,科学家开始重新审视有利于环保的天然
15、彩色棉的栽培和育现,科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育现,科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育现,科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培,已成功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉;国内科功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色
16、棉;国内科学家经十年的选育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、学家经十年的选育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、学家经十年的选育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、学家经十年的选育、引进,也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系,其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、紫等品系,其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、紫等品系,其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、紫等品系,其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳
17、定性成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求;产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。也已符合规模播种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。也已符合规模播种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。也已符合规模播种要求,并且已经形成一定的种植生产能力。第二十页,本课件共有57页二、天然彩色棉的形态结构特点二、天然彩色棉的形态结构特点l带有胞腔的腰圆型带有胞腔的腰圆型l基本结构与棉一致,但具体细节上有所基本结构与棉一致,但具体细节上有所不同不同初生胞壁初生胞壁次生胞壁次生胞壁胞腔胞腔第二十一页,本课件共有57页三、天然彩色棉色素的形成三、天然彩色棉色素的形成l纤维细胞腔内色
18、素物质的沉积所致纤维细胞腔内色素物质的沉积所致l色素的含量与分布直接决定纤维的颜色色素的含量与分布直接决定纤维的颜色性状性状第二十二页,本课件共有57页四、天然彩色棉色素的变化四、天然彩色棉色素的变化l湿热反应特性湿热反应特性水洗次数增加,水洗温度提高,棕棉的色水洗次数增加,水洗温度提高,棕棉的色彩逐渐加深彩逐渐加深l酸碱反应特性酸碱反应特性随碱浓度增加,色彩逐渐加深随碱浓度增加,色彩逐渐加深随酸浓度增加,色彩逐渐变淡随酸浓度增加,色彩逐渐变淡l氧化、还原反应特性氧化、还原反应特性反应程度稍轻反应程度稍轻第二十三页,本课件共有57页彩色棉与白棉主要物理性能比较彩色棉与白棉主要物理性能比较彩色棉
19、与白棉主要物理性能比较彩色棉与白棉主要物理性能比较五、物理性质五、物理性质第二十四页,本课件共有57页六、天然彩色棉纤维存在的问题六、天然彩色棉纤维存在的问题l1、物理指标:长度偏短,强度偏低,马克隆值高低差异大,整齐度较差,短绒含量高,棉结高低不一致。l l2 2、产量低,衣分率低;l l3 3、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色、外观方面:因纤维色素不稳定,纤维色泽不均匀,纤维经日晒后色泽变淡或褪色,泽不均匀,纤维经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深,部分彩色棉出现有色、白水洗后色泽变深,部分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维;色和中间色纤维;l4、由于棉花为异花授粉作物,我国棉花种植业大
20、部分为每户种植,现代化田间集体管理较少,易造成品种混杂;l5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化,易造成有色棉和白棉混杂现象,给规范化,易造成有色棉和白棉混杂现象,给白棉带来色纤维,给白布生产造成困难。白棉带来色纤维,给白布生产造成困难。第二十五页,本课件共有57页第九节第九节再生纤维素纤维再生纤维素纤维第二十六页,本课件共有57页一、一、粘胶纤维粘胶纤维l1、粘胶纤维的制造、粘胶纤维的制造l2、粘胶纤维的结构、粘胶纤维的结构l3、粘胶纤维性质、粘胶纤维性质l4、富强纤维、富强纤维第二十七页,本课件共有57页概述概述l是人造纤维的主要品种,是人造纤
21、维的主要品种,1905年工业化生产年工业化生产l原料丰富,性能优良,特别是吸湿性和透气原料丰富,性能优良,特别是吸湿性和透气性好。性好。粘胶长丝粘胶长丝习称人造丝,直接供给丝织厂或针织厂习称人造丝,直接供给丝织厂或针织厂使用使用粘胶短纤维粘胶短纤维棉型棉型30-40mm、毛型、毛型75-150mm和和中长型中长型51-75mm富强纤维富强纤维高湿模量的粘胶纤维高湿模量的粘胶纤维l粘胶纤维还可制成有光、半光和消光三种。粘胶纤维还可制成有光、半光和消光三种。第二十八页,本课件共有57页1、粘胶纤维的制造、粘胶纤维的制造l原料原料含天然纤维素、但不能直接纺纱的物质(木材、棉短绒,含天然纤维素、但不能
22、直接纺纱的物质(木材、棉短绒,芦苇,甘蔗渣等植物等,新品种:芦苇,甘蔗渣等植物等,新品种:Modal,Tencel,竹,竹子纤维)经蒸煮、漂白等提纯过程制成浆粕。由浆粕子纤维)经蒸煮、漂白等提纯过程制成浆粕。由浆粕制成粘胶纤维:制成粘胶纤维:l生产过程:生产过程:第二十九页,本课件共有57页1、粘胶纤维的制造、粘胶纤维的制造l粘胶纺丝液的制备:粘胶纺丝液的制备:碱浸渍:将浆粕碱浸渍:将浆粕+浓碱作用制成碱纤维素浓碱作用制成碱纤维素化学反应:化学反应:CellOH+NaOH CellONa+H2O变化:纤维素变化:纤维素碱纤维素碱纤维素再将碱纤维素与二硫化碳作用生成纤维素黄酸酯。反应再将碱纤维素
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