1、1 第七章第七章 新型纺织纤维新型纺织纤维n新型天然纤维新型天然纤维n新型化学纤维新型化学纤维2 第一节第一节 新型天然纤维新型天然纤维n彩色棉彩色棉n转基因棉转基因棉n罗布麻罗布麻n大麻大麻n竹纤维竹纤维3一、彩色棉一、彩色棉 1 1、彩色棉概况、彩色棉概况 彩色棉是然生长的非白色的棉花。天然彩彩色棉是然生长的非白色的棉花。天然彩色棉花产量低、成熟度差、纤维强度低、可纺色棉花产量低、成熟度差、纤维强度低、可纺性差、色泽不鲜艳等许多原因，一直未能得到性差、色泽不鲜艳等许多原因，一直未能得到真正的重视。真正的重视。19821982年美国南部地区研究中心改年美国南部地区研究中心改良了彩色棉花的性能
2、，已拥有棕、绿、紫、灰、良了彩色棉花的性能，已拥有棕、绿、紫、灰、橙等色泽品种。橙等色泽品种。19941994年我国开始彩色棉花的引年我国开始彩色棉花的引进与种植研究，彩色棉花的产量已居世界第二进与种植研究，彩色棉花的产量已居世界第二位。彩色棉附加价值高（是白棉的位。彩色棉附加价值高（是白棉的3-53-5倍），倍），加工成本低，代表纤维发展的方向。加工成本低，代表纤维发展的方向。4彩彩 色色 棉棉5 2.2.彩色棉花的特性彩色棉花的特性 目前彩棉与白棉在性能上还有一定程目前彩棉与白棉在性能上还有一定程度的差距，主要表现在产量与依分率偏低、长度的差距，主要表现在产量与依分率偏低、长度与细度偏低、
3、短绒率偏高、成熟度系数与强度与细度偏低、短绒率偏高、成熟度系数与强度偏低等。另外，除棕色与绿色纤维外，其它度偏低等。另外，除棕色与绿色纤维外，其它颜色普遍较浅、色泽稳定性差、色素遗传变异颜色普遍较浅、色泽稳定性差、色素遗传变异大，达不到色纺的要求。但随育种技术的提高大，达不到色纺的要求。但随育种技术的提高彩棉性能在改变，部分已与白棉性能接近。彩棉性能在改变，部分已与白棉性能接近。63.3.彩色棉的种植与加工要求彩色棉的种植与加工要求（1 1）绿色种植。）绿色种植。（2 2）加工过程无污染：）加工过程无污染：n纺织加工不采用化学浆和化学油剂。纺织加工不采用化学浆和化学油剂。n后整理不采用化学丝光
4、剂，采用生物酶处理达后整理不采用化学丝光剂，采用生物酶处理达到抛光效果，服装使用无甲醛免烫剂整理到抛光效果，服装使用无甲醛免烫剂整理。7 4.4.彩色棉的加工方法彩色棉的加工方法n与白色棉混纺：不同混纺比可形成不同色调、与白色棉混纺：不同混纺比可形成不同色调、亮度的纱线，便于制造不同色彩的面料。亮度的纱线，便于制造不同色彩的面料。n与合成纤维混纺：混入少量合成纤维（通常不与合成纤维混纺：混入少量合成纤维（通常不超超10%10%），可提高纱线强度等。），可提高纱线强度等。n以合成纤维长丝为芯进行包缠纺。保证了彩色以合成纤维长丝为芯进行包缠纺。保证了彩色棉花天然纤维特性，纱线强度高，成衣有良好棉花
5、天然纤维特性，纱线强度高，成衣有良好的形态稳定性。的形态稳定性。n彩色棉纤维与其它功能性纤维混纺，制成具有彩色棉纤维与其它功能性纤维混纺，制成具有保健功能的织物。保健功能的织物。8二、转基因棉二、转基因棉 转基因棉是借助转基因技术得到的棉花新品转基因棉是借助转基因技术得到的棉花新品种。将转基因、分子标记等生物技术应用在棉种。将转基因、分子标记等生物技术应用在棉花育种和生产中，其目的在于提高棉花的产量、花育种和生产中，其目的在于提高棉花的产量、质量和抗病虫害能力。质量和抗病虫害能力。9 三、罗布麻三、罗布麻 罗布麻又称野麻、茶叶花，是一种野生植罗布麻又称野麻、茶叶花，是一种野生植物纤维。由于它适
6、应于在盐碱、沙漠等恶劣的物纤维。由于它适应于在盐碱、沙漠等恶劣的 环境中生长，因此主要集中在新疆、内蒙、甘环境中生长，因此主要集中在新疆、内蒙、甘肃、青海等地。罗布麻除具有麻类纤维的一般肃、青海等地。罗布麻除具有麻类纤维的一般特点外，还具有一定的医疗保健性能，罗布麻特点外，还具有一定的医疗保健性能，罗布麻对降低穿着者的血压有显著效果。罗布麻纵向对降低穿着者的血压有显著效果。罗布麻纵向无转曲，截面呈明显不规则的腰子形，中腔较无转曲，截面呈明显不规则的腰子形，中腔较小。在纤维的表面有许多竖纹、横节。小。在纤维的表面有许多竖纹、横节。10罗罗 布布 麻麻11 四、大麻四、大麻 大麻又称火麻，汉麻。大
7、麻的应用之所以大麻又称火麻，汉麻。大麻的应用之所以一直存在争议，主要是大麻中存在一种毒品物一直存在争议，主要是大麻中存在一种毒品物质，质，HTCHTC，它的存在使得大麻的种植面积大受，它的存在使得大麻的种植面积大受影响。大麻纤维的细度与棉纤维相当，大麻纺影响。大麻纤维的细度与棉纤维相当，大麻纺织制品特别柔软，无需特别的处理就可以避免织制品特别柔软，无需特别的处理就可以避免其它麻纺织品的刺痒感和粗糙感。大麻纤维中其它麻纺织品的刺痒感和粗糙感。大麻纤维中有细长的空腔，优异的毛细效应使大麻吸湿排有细长的空腔，优异的毛细效应使大麻吸湿排汗性能格外好。大麻有独特的抗霉杀菌功能。汗性能格外好。大麻有独特的
8、抗霉杀菌功能。大麻纤维中还含有十多种对人体健康十分有益大麻纤维中还含有十多种对人体健康十分有益的微量元素。的微量元素。12 五、竹纤维五、竹纤维 竹纤维是以天然竹子为原料制取的纤维。竹竹纤维是以天然竹子为原料制取的纤维。竹纤维分为原生竹纤维和再生竹纤维两种。原生竹纤维分为原生竹纤维和再生竹纤维两种。原生竹纤维是利用物理方法剔除竹中的木质素、竹粉、纤维是利用物理方法剔除竹中的木质素、竹粉、果胶等物质，从中提取竹纤维。原生竹纤维多用果胶等物质，从中提取竹纤维。原生竹纤维多用于建筑建材、汽车制造、污水处理等行业，但也于建筑建材、汽车制造、污水处理等行业，但也有个别品种可用于纺织面料。用于纺织面料的原
9、有个别品种可用于纺织面料。用于纺织面料的原生竹纤维对竹子的品种有较严格的要求，目前以生竹纤维对竹子的品种有较严格的要求，目前以产于浙江的毛竹为主。再生竹纤维的生产类似粘产于浙江的毛竹为主。再生竹纤维的生产类似粘胶纤维的生产。竹纤维在性能上与麻纤维较接近，胶纤维的生产。竹纤维在性能上与麻纤维较接近，具有独特的抗菌、防臭性能。具有独特的抗菌、防臭性能。13竹竹 纤纤 维维 截截 面面14原生竹纤维原生竹纤维15再生竹纤纱再生竹纤纱16 第二节第二节 新型化学纤维新型化学纤维nLyocellLyocell纤维纤维n聚乳酸聚乳酸(PLA)(PLA)纤维纤维n大豆蛋白质纤维大豆蛋白质纤维n牛奶纤维牛奶纤
10、维nPTTPTT、PBTPBT纤维纤维17一一LyocellLyocell纤维纤维 1 1LyocellLyocell Lyocell Lyocell纤维是以纤维是以N N甲基氧化吗啉甲基氧化吗啉(NMMO)(NMMO)一一H H2 20 0为溶剂、用干湿法纺制的再生纤维素纤为溶剂、用干湿法纺制的再生纤维素纤维，维，19801980年由德国年由德国Akzo-NobelAkzo-Nobel公司首先取得工公司首先取得工艺和产品专利、艺和产品专利、19891989年由国际人造纤维和合成年由国际人造纤维和合成纤维委员会（纤维委员会（BISFABISFA）正式命名。）正式命名。TencelTencel是
11、英国是英国CourtanldsCourtanlds公司生产的公司生产的LyocellLyocell纤维的商品名称。目前工业化生产的纤维的商品名称。目前工业化生产的还有奥地利还有奥地利LenzingLenzing公司生产的公司生产的LyocellLyocell纤维和纤维和德国德国Akzo-Nobel Akzo-Nobel 公司生产的公司生产的NewcellNewcell纤维。纤维。18 2.Lyocell 2.Lyocell纤维的主要特点纤维的主要特点n原料丰富，全世界纤维素年产量原料丰富，全世界纤维素年产量10001000亿吨亿吨/年，目前仅年，目前仅200200万吨用于纤维生产（万吨用于纤维
12、生产（0.002%0.002%）。）。n生产周期短，粘胶投料到纤维需生产周期短，粘胶投料到纤维需7272小时，小时，Lyocell Lyocell 纤纤维仅需维仅需3 3小时。（将纤维素浆粕直接溶解在有机溶剂中，小时。（将纤维素浆粕直接溶解在有机溶剂中，纺丝、凝固，无化学反应）。纺丝、凝固，无化学反应）。n生产过程无污染，溶剂生产过程无污染，溶剂N N甲基氧化吗啉甲基氧化吗啉(NMMO)(NMMO)一一H H2 20 0 99.7%99.7%得到回收。得到回收。n可生物降解。可生物降解。n纺织染整加工中可沿用现有设备纺织染整加工中可沿用现有设备n纤维制品强度高、服用性能好纤维制品强度高、服用性
13、能好19 3.Lyocell 3.Lyocell纤维的性质比较纤维的性质比较物理性能物理性能 Tencel Tencel 粘胶粘胶 棉棉 涤纶涤纶 高模粘胶高模粘胶 强度强度cN/tex 42 22-26 20-24 40-52 34-36cN/tex 42 22-26 20-24 40-52 34-36伸长率伸长率%14-614-620-25 7-920-25 7-9 40-45 13-15 40-45 13-15湿强度湿强度cN/tex34-38cN/tex34-38 10-15 26-30 40-50 19-2110-15 26-30 40-50 19-21湿伸长湿伸长%16-1816-
14、18 25-3025-30 12-14 44-45 13-15 12-14 44-45 13-15回潮率回潮率%11.5 11.5 13 13 8 0.5 12.5 8 0.5 12.5 a.a.强度很高，与涤纶相近强度很高，与涤纶相近,b.,b.湿强度变化小湿强度变化小20二聚乳酸二聚乳酸(PLA)(PLA)纤维纤维 1.1.概况概况 聚乳酸聚乳酸(PLA)(PLA)纤维是葡萄糖发酵转变而成纤维是葡萄糖发酵转变而成的乳酸单体经聚合成为高聚物聚乳酸的乳酸单体经聚合成为高聚物聚乳酸(PLA)(PLA)，再经成纤而得。再经成纤而得。PLAPLA最初用于纤维，因为最初用于纤维，因为PLAPLA的性能
15、恰好的性能恰好介于合成纤维和天然纤维之间。其它的应用介于合成纤维和天然纤维之间。其它的应用还包括膜、纸、热成形及注射塑膜等方面。还包括膜、纸、热成形及注射塑膜等方面。在将来、它的应用还将扩展到泡沫注塑容器在将来、它的应用还将扩展到泡沫注塑容器以及乳液等方面。以及乳液等方面。212.PLA2.PLA的纤维特性的纤维特性 亲水性优于亲水性优于PET I PET I 比重低于比重低于PETPET 极好的手感、悬垂性极好的手感、悬垂性 I I 可用多种染料染色可用多种染料染色 好的回弹性能好的回弹性能 I I 杰出的可加工性杰出的可加工性 极好的卷曲保持性极好的卷曲保持性 I I 热粘合温度可控制热粘
16、合温度可控制 可控制收缩性可控制收缩性 I I 熔融温度高达熔融温度高达120-170120-170 强度高达强度高达7g7gden I den I 低可燃性低可燃性 不受紫外光影响不受紫外光影响 I I22 3.3.环境可持续性环境可持续性n可持续性可持续性:PLA:PLA相对于其它的塑料而言更具可持相对于其它的塑料而言更具可持续性。与合成聚合物相比，续性。与合成聚合物相比，PLAPLA中的单体来自中的单体来自于可重复使用资源于可重复使用资源,年复一年生长的农业资源。年复一年生长的农业资源。n可以生物降解可以生物降解:纤维类似于诸如丝、棉花、羊纤维类似于诸如丝、棉花、羊毛、大麻以及黄麻等等，
17、都属于天然纤维是毛、大麻以及黄麻等等，都属于天然纤维是可以生物降解的。特殊条件如较高的温度和湿可以生物降解的。特殊条件如较高的温度和湿度、尤其是混合肥料环境时度、尤其是混合肥料环境时,PLA,PLA产品将会完全产品将会完全地分解为二氧化碳和水。地分解为二氧化碳和水。23三三再生蛋白质纤维再生蛋白质纤维n已使用过的蛋白质有：酪素、牛奶、蚕蛹、大已使用过的蛋白质有：酪素、牛奶、蚕蛹、大豆、玉米、花生蛋白和明胶等。豆、玉米、花生蛋白和明胶等。n将蛋白质的溶液与其他高聚物材料共混纺丝和将蛋白质的溶液与其他高聚物材料共混纺丝和将蛋白质与其他高聚物进行接枝共聚。将蛋白质与其他高聚物进行接枝共聚。n已有多种
18、产品面市，但并未取得真正的成功，已有多种产品面市，但并未取得真正的成功，主要是纤维在性能方面还存在较大的缺点，此主要是纤维在性能方面还存在较大的缺点，此外，再生蛋白纤维原料成本高。外，再生蛋白纤维原料成本高。24 1 1大豆纤维大豆纤维 河南濮阳华康生化工程公司研制的一种再河南濮阳华康生化工程公司研制的一种再生蛋白质纤维。中国是目前唯一实现大豆纤维生蛋白质纤维。中国是目前唯一实现大豆纤维工业化生产的国家工业化生产的国家 化学组成：大豆蛋白质成分化学组成：大豆蛋白质成分23235555，聚乙烯醇和其它成分聚乙烯醇和其它成分77774545 柔韧、蓬松、比重轻具有羊绒的手感及外柔韧、蓬松、比重轻具
19、有羊绒的手感及外观效果。表面有沟槽，良好导湿性和吸湿放湿观效果。表面有沟槽，良好导湿性和吸湿放湿性。具有蚕丝般的天然光泽和悬垂感。性。具有蚕丝般的天然光泽和悬垂感。252 2牛奶纤维牛奶纤维n再生蛋白质纤维再生蛋白质纤维n织物细腻、滑爽、轻盈、透气性好织物细腻、滑爽、轻盈、透气性好n纤维中遗留的甘油有滋润皮肤的作用纤维中遗留的甘油有滋润皮肤的作用n牛奶蛋白对皮肤有营养作用牛奶蛋白对皮肤有营养作用n日本东洋纺公司率先开发了以新西兰牛奶为原日本东洋纺公司率先开发了以新西兰牛奶为原料的再生蛋白质纤维料的再生蛋白质纤维“Chin-onChin-on”，该纤维可做，该纤维可做套衫、衬衫、和服等。套衫、衬
20、衫、和服等。26 3.3.蚕蛹蛋白纤维蚕蛹蛋白纤维 四川省宜宾化学纤维厂研制。以蚕蛹为原四川省宜宾化学纤维厂研制。以蚕蛹为原料，先提取蚕蛹蛋白，并对蚕蛹蛋白进行化学料，先提取蚕蛹蛋白，并对蚕蛹蛋白进行化学改性，制成蛋白质纺丝液，与粘胶纺丝液共混改性，制成蛋白质纺丝液，与粘胶纺丝液共混在一起纺丝，得到含有蚕蛹蛋白的粘胶纤维长在一起纺丝，得到含有蚕蛹蛋白的粘胶纤维长丝。纤维中蛋白质含量为丝。纤维中蛋白质含量为1010 20 20，该纤维，该纤维已批量生产。已批量生产。27五、五、PTTPTT、PBTPBT纤维纤维 PET：PTT：PBT：28PTTPTT纤维性能和用途纤维性能和用途n力学性质与力学
21、性质与PETPET相近，在弹性回复方面与尼龙相近，在弹性回复方面与尼龙6 6相同相同n耐化学品可与聚酯耐化学品可与聚酯(PET)(PET)纤维相比纤维相比n染色性能明显高于染色性能明显高于PETPET纤维，可常压沸染、染纤维，可常压沸染、染色均匀、色牢度好色均匀、色牢度好29 用途用途n目前地毯用占目前地毯用占PTTPTT纤维总量的纤维总量的5050以上。在服以上。在服饰领域、可用饰领域、可用PTTPTT纤维制作紧身衣、泳装、外纤维制作紧身衣、泳装、外衣及弹性服装。也可以取代衣及弹性服装。也可以取代PAPA的面料。的面料。n在家庭装饰领域。可以用来制作窗帘、装饰布、在家庭装饰领域。可以用来制作窗帘、装饰布、装饰铺垫等装饰铺垫等.n在产业应用领域，可以做天纺布、纺粘织物在产业应用领域，可以做天纺布、纺粘织物30思考题（思考题（7 7）1 1、彩色棉的优势？、彩色棉的优势？2 2、转基因棉及特点？、转基因棉及特点？3 3、竹纤维及特点？、竹纤维及特点？4 4、LyocellLyocell纤维的主要特点？纤维的主要特点？5 5、PLA)PLA)纤维、再生蛋白质纤维？纤维、再生蛋白质纤维？6 6、PTTPTT纤维及特点？纤维及特点？
