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3.2 羊毛纤维 P208-225 一、羊毛的形态结构 二、羊毛的表观性状
三、羊毛的近程结构(化学组成、分子结构) 四、羊毛的远程结构(构象) 五、羊毛的聚集态结构 六、羊毛纤维的性能
使用羊毛的历史:新石器时代,公元前3000~4000年
羊毛的特性:光泽柔和,手感丰满而富有弹性,悬垂性良好,吸湿透气,穿着舒适保暖,不易沾污,抗皱性较好,耐磨性优良
羊毛的用途:精纺或粗纺的高级面料;家纺及装饰用品;工业用呢等 ➢ 最高档的纺织纤维之一 天然动物毛包括:
羊毛 (绵羊毛:主产地澳大利亚、俄罗斯、新西兰、中国、阿根廷) 山羊绒 (开司米 Cashmere)
马海毛 (安哥拉山羊毛,原产于土耳其的安哥所拉省,现有南非、土耳其、美国三大产地,是长羊毛) 兔毛
骆驼毛(绒) 牦牛毛(绒)等
羊毛通常是指绵羊毛,产量占纺织纤维的5%左右。 原毛:从羊身上剪下的毛 原毛组成:
➢ 羊毛纤维 占40%~70%
➢ 杂质:羊脂、羊汗、泥沙、污物及草籽、草屑等。
净毛率:羊毛纤维在原毛中的含量百分率,随羊毛品种和羊的生长环境等不同有很大变化
原毛不能直接用来纺织,必须经过初步加工(选毛、开毛、洗毛、炭化等),才能获得较为纯净的羊毛纤维。 羊毛的初加工:
选毛:按原毛品质加以区别分类,如把羊肩、背、腿、尾、头等处毛分开 开毛:利用开毛机使其松散,并除去部分泥沙、尘土
洗毛:除去羊毛脂和羊毛汗为主,同时也去除泥沙、粘土等 炭化:用H2SO4除去植物性杂质
➢ 稀H2SO4浸渍→低温烘干→高温焙烘(酸液浓缩,使纤维素脱水甚至炭化变焦脆)→通过机械作用粉碎除去
一、羊毛的形态结构
横截面:椭圆形(长短轴之比为1.1~1.3),越细越接近圆形; 纵向:鳞片,卷曲
近似于椭圆柱状的形状,不同品种的羊毛直径、长度、卷曲以及起鳞程度等差异很大。
形态结构模型如P209图5-8所示。
1. 鳞片层(cuticle)
由角质化的扁平状细胞通过细胞间质粘连而成,是羊毛纤维的外壳。 鳞片形状:如鱼鳞或瓦片一样,重叠覆盖
排列方式:定向,自由端均指向毛尖方向并包覆在羊毛纤维的表面
鳞片大小:各种羊毛的鳞片基本相近,平均宽度约28微米、长度约36微米、厚度约0.5~1微米。
鳞片覆盖密度:差异较大:一般细羊毛鳞片的可见高度(鳞片暴露程度)低于粗羊毛, 其鳞片层的总厚度则较粗羊毛的大。
鳞片排列的密度和鳞片伸出羊毛表面的程度,对羊毛光泽和表面性质影响较大。
➢ 细羊毛鳞片排列紧密,呈环状覆盖,伸出端较突出,呈漫反射,光泽柔和;
➢
粗羊毛鳞片排列较疏,呈瓦片状或龟裂状覆盖,摩擦系数大,并有优良的缩绒性,同时鳞片面积较大而且光滑,光泽比细羊毛明亮。
鳞片层约占羊毛总量的10%,结构十分复杂(如P210图5-9所示),分为: ➢ 鳞片表层 ➢ 鳞片外层 ➢ 鳞片内层
(1)鳞片表层
又称表皮细胞薄膜层,含量少,重量约占羊毛的0.1%,厚度约3nm,却是羊毛结构研究的重点之一。 由动物细胞表面的原生质细胞膜转化而成,具有良好的化学惰性,耐碱、氧化剂、还原剂和蛋白酶等。 根本原因在于其独特的化学结构:
➢ 表面呈整齐的单层类脂结构,且非极性基团外露,厚度约为0.9nm 。主要成分为18-甲基二十酸和二十酸,与羊毛鳞片表层的蛋白之间以酯键和硫酯键结合。
➢ 类脂层之下为蛋白层,该蛋白层在肽链间除有二硫键交联外,还存在酰胺键交联(据估计,鳞片表层中50%的赖氨酸和谷氨酸残基形成了酰胺键交联),因此耐化学性能较强。 (2)鳞片外层:
位于鳞片表层之下,是一层较厚的蛋白质,在整个羊毛鳞片中厚度分布并不均匀。
主要由角质化蛋白质构成,细羊毛中其重量约总重量的6.4%,结构坚硬难以被膨化,是羊毛鳞片的主要组成部分。 可以细分为鳞片外A层和鳞片外B