说到纺织纤维，我们先了解一下两个概念：  纤维：从生产角度看，凡是直径在数微米到数十微米或略粗些，长度比直径大许多倍（上千倍甚至更多）的物体。  纺织纤维：纤维中长度达到数十毫米以上，具有一定的强度，一定可挠曲性和相互纠缠的抱合性和其它的服用性能，而可以生产纺织制品的。  我们常用的纺织纤维有：天然纤维、化学纤维、人造纤维。 第一节    羊毛  羊毛是纺织工业的重要原料，特具有许多优良特性，如弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和。这些性能使毛织物具有各种独特风格。用羊毛可以织制各种高级衣用织物，如薄花呢等；有手感滑糯、丰厚有身骨、弹性好、呢面洁净、光泽自然的春秋织物，如中厚花呢等；有质地丰厚、手感丰满、保暖性强的冬季织物，如格类大衣呢等。羊毛也可以织制工业用呢绒、呢毡、毛毯、衬垫材料等。此外，用羊毛织制的各种装饰品如壁毯、地毯，名贵华丽。 一、羊毛的分子结构 （一）、蛋白质纤维的组成  所有蛋白质纤维都能被酸或碱溶液水解，水解后的最终产物为ɑ-氨基酸。下表为各种蛋白质纤维的蛋白类物质中ɑ-氨基酸名称的含量

 

表中数字是100克干燥蛋白类物质水解后测得的各种氨基酸的干重克数，因此，他们的总和是大于100的。蛋白质纤维的蛋白类物质中，各种ɑ-氨基酸含量的比例差别是很大的。同一种蛋白质纤维，不同品种是成分差别也很大，甚至同一只羊身上的纤维由于饲料的变化，各个时期也有差异。毛尖和毛干部分，由于日晒雨淋、气候作用等所引起的物理化学变化不同，也会引起组成成分的差异。因此在我们日常生产当中，看是同一原料的品种，虽然工艺条件一致，但生产中仍会有差异。

 

二）羊毛纤维的分子结构  羊毛纤维的大分子是由许多ɑ-氨基酸用酰胺键（又称肽键）联结构成的多缩氨酸链为主链。在组成羊毛的20多种ɑ-氨基酸中，以二氨基酸——精氨酸、松氨酸，二羚基酸——谷氨酸、天门冬氨酸和硫氨基酸——胱氨酸等的含量最高，因此在羊毛角蛋白大分子主链间能形成盐式键、二硫交联和氢键等空间横向联键。    

蛋白质纤维的大分子链的单分子空间结构形式通常有两大类：一类是直线型曲折链，另一类是螺旋连，其中最普通的是ɑ-氨基酸，羊毛的大分子间，依靠分子引力、盐式键、二硫键和氢键等相结合，呈较稳定的空间螺旋状态，称为ɑ-角蛋白。在一定条件下，受到张力作用，大分子链伸展转变为  角蛋白，张力撤去后，在一定条件下，他又恢复到原来的弯曲状态---ɑ-角蛋白，有时甚至会出现过缩。  二、羊毛的形态结构及其类型 （一）、羊毛的形态结构  纺织用的毛类纤维，最大量的是绵羊毛，统称羊毛。  

 

毛纤维覆盖于绵羊皮肤的表面，并非均匀分布，而是呈簇状密集在一起。在每一小簇中，有一根直径较粗、毛囊较深的导向毛，其他较细毛纤维围绕着导向毛生长，形成毛丛。同支毛中的导向毛较细，与周围毛细度、长度差异较小；异支毛中的导向毛与他周围的毛长短、粗细差异较大。所以说，毛丛的形态和质量，是羊毛品质好坏的重要标志。       

 

毛丛中纤维形态相同，长度、细度相近，生长密度大，又有较多的脂汗使纤维相互粘连，形成上下基本一致的形状，从外部看呈平顶状的，称平顶毛丛。具有这种毛从的羊毛品质最好，同质细羊毛多属这一类型。毛从中纤维粗细混杂、长短不一，短而细的毛靠近毛丛底部，粗长纤维突出在毛丛外面并扭结成辫，形成底部大、上部小的圆锥形，呈这种辫状的羊毛品质较差。     

 

羊毛是由许多细胞聚集构成。他可分为三个组成部分：包覆在毛干外部的鳞片层；组成羊毛实体主要部分的皮质层；在毛干中心不透明毛髓组成的髓质层。髓质层只存在于较粗的纤维中，细毛无髓质层。  

 

鳞片层由角质化了的扁平状角蛋白细胞组成。各种羊毛的鳞片大小基本上相同，平均宽度28微米，高度36微米，厚度0.5—1.0微米。鳞片在羊毛上覆盖的密度因羊的品种和羊毛的粗细而又较大差异。细羊毛上鳞片排列的密度比粗羊毛大，鳞片可见高度小。有观察实测，细羊毛1毫米长度中约有鳞片100层左右。鳞片可见高度约为8—10微米；粗羊毛1毫米长度中约有鳞片50层，鳞片可见高度大。  鳞片在羊毛表面上覆盖的形态，基本有三种：环状覆盖、瓦状覆盖和龟裂状覆盖。

 

 鳞片层的主要作用，是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质变化。鳞片排列的疏密和附着程度，对羊毛的光泽和表面性质有很大的影响。粗羊毛上鳞片较稀，易紧贴于毛干上，使纤维表面光滑，光泽强，如林肯毛。美利奴细羊毛，纤维细，鳞片紧密，反光小，光泽柔和近似银光。此外，鳞片层的存在，是羊毛具有毡化的特性。  皮质层在鳞片层的里面，是羊毛的主要组成部分，也是决定羊毛物理化学性质的基本物质。 

 

髓质层是由结构松散和从满空气的角蛋白细胞组成，细胞间相互联系较差。在显微镜下观察，髓质层呈暗黑色。含髓质层多的羊毛，脆而易断，不易染色。  

 

（二）毛纤维分类  1、按纤维组织结构分类：细绒毛、粗绒毛、粗毛、发毛、两型毛、死毛  细绒毛：直径在30微米以下，无髓质层，鳞片多呈环状，油汗多，卷曲多，光泽柔和。异质毛中底部的绒毛，也称为细绒毛。  粗绒毛：直径在30—52.5微米。  

 

粗毛：直径在52.5---75微米，有髓质层，卷曲少，纤维粗直，抗弯刚度大，光泽强。  发毛：直径大于75微米，纤维粗长，无卷曲，在一个毛丛中经常突出于毛丛顶端，行程毛辫。 两型毛：一个纤维上同时兼有绒毛和粗毛的特征，有断断续续的髓质层，纤维粗细差异较大，我国没有改良好的羊毛多属这种类型。  

 

死毛：除鳞片层外，整根羊毛充满髓质层，纤维脆弱易断，枯白色，没有光泽，不易染色，无纺纱价值。 

 

 近年来工业上规定：凡毛直径在52.5微米以上的为粗毛，毛纤维有髓腔。当在500倍显微镜投影仪下观察，髓腔长达25毫米以上、宽为纤维直径的1/3以上为腔毛。粗毛和腔毛统称为粗腔毛。  2、按取毛后原毛的形状分：有被毛、散毛、抓毛  丛绵羊身上剪下的毛，粘连成一个完整的毛被叫被毛；剪下的毛不成整个片状的，叫散毛；如果在绵羊脱毛季节，用铁梳子把毛梳下来，这种毛叫抓毛。抓毛中含有不同类型的毛纤维，加工时需要分开。  3、按纤维类型分：有同质毛和异质毛 

 

4、按剪毛季节分：  

 

春毛：春天剪取的毛叫春毛；毛长，底绒多，毛质细，油汗多，品质较好。 秋毛： 秋天剪取的毛叫秋毛；毛短，无底绒，光泽较好。  

 

伏毛：有的地方夏天还剪一次毛，叫伏毛；毛短，品质差。 三、绵羊毛质量分布情况  羊毛的质量，随绵羊品种、养羊地区的气候及饲养条件不同而有差异。即使在同一只羊身上，不同的部位，质量也不同。同质毛被各部位的羊毛品质的分布是比较有规律的，异质毛被的羊毛品质的变化较为复杂，总的趋势是，从绵羊的头部到尾部，羊毛品质逐渐变粗。  绵羊各部位毛的质量分布情况，以肩部及体侧毛最好，较细而长，生长密度大。背部毛略粗。颈部和腹部毛比体侧毛较粗，经常被杂草污染。臀部毛较粗，有草刺及粘结。头部和四肢上的毛统称为边坎毛，一般在剪毛后去掉。 

 

 四、羊毛的品质特征

 

 （一）、化学性质  在羊毛分子结构中含有大量的碱性侧基和酸性侧基，因此毛纤维具有即呈酸性又呈碱性的两性性质。  1、酸的作用：酸的作用主要使角蛋白分子的盐式键断开，并与游离氨基相结合。此外，可使稳定性较弱的缩氨酸链水解和断裂，导致俊基和氨基的增加。这些变化的大小，依酸的类型，浓度高低、温度高低和处理时间长短而不同。例如：80%硫酸溶液，短时间常温下处理，羊毛的强力几乎不受损伤。稀硫酸的作用比较缓和。  2、碱的作用：碱对羊毛的作用比酸剧烈。碱的作用使盐式键断开，多缩氨酸键减短，胱氨酸发生水解。随着碱的浓度增加，温度升高，处理时间延长，羊毛受到严重损伤和明显的损坏。  碱使羊毛变黄，含硫量降低以及部分溶解，羊毛在PH值＞10的碱溶液中，不能超过50℃.在温度100℃时，即使PH值在8—9，羊毛也会受到损伤。在5%的氢氧化钠溶液中煮沸10分钟，羊毛全部溶解。  不同类型的羊毛对碱的敏感程度不一样，经碱作用后，有髓毛的强力损伤比无髓毛大。  

 

3、氧化剂作用：氧化剂主要用于羊毛的漂白，作用结果也导致胱氨酸分解，羊毛性质发生变化。氧化法和氯化法是当前工业上广泛使用的羊毛纺织品防缩处理法，通过氧化使羊毛表面鳞片变性而达到防缩的目的。  4、还原作用：还原剂对胱氨酸的破坏作用较大，特别是在碱性介质中尤为激烈。 

 

（二）、细度  毛纤维截面近似圆形，一直用直径大小来表示它的粗细，称之为细度，单位为微米。细度是确定羊毛品质和使用价值的重要指标。  1、细度的表示方法：有品质支数、平均直径、公制支数  （1）、品质指数：是毛纺织生产活动中长期沿用下来的一个指标。一定的品质支数反映羊毛细度在某一直径范围内。

 

3）、公制支数（Nm）：是指单位重量的毛纤维所具有的长度。      Nm＝L/G  式中G---L长纤维所具有的重量；L---纤维的长度。  纤维的重量G可用下式表示：  G＝S.L.r    S---纤维的截面积；r---纤维的密度。  同一种纤维的比重为一定值，因此，公制支数与纤维的截面积的倒数成反比。公制支数是应用较广的细度指标，也适用于毛纱。  毛纤维的横截面积近似圆形，羊毛的密度值因毛的组织结构不同而有差异，一般为1.30～1.32.  2、细度的测量方法：  （1）、显微镜投影测量法：从原毛或毛条中抽出具有代表性的试样，切取0.8毫米的片段，用甘油或液体石蜡等浸润搅拌匀，放置在载玻片上，用显微镜或纤维投影仪进行测量。根据测量结果计算平均细度和细度变异系数。  （2）、气流仪测量法：这是一种快速测量纤维的细度的方法。他是通过气流仪的流量或压力差的变化，来反应羊毛直径的大小，他只能测得平均直径，而不能反应细度的离散。特点是：速度快，操作简单，试样大，代表性广，数据稳定，同时改善了测试工作条件。主要影响测试因素为：羊毛的密度、含油率及大气状态。 （3）、USTER OFDA—100测量方法。  3、细度与纺织产品性能的关系  羊毛的细度和他的各种性质都有密切的联系。一般的说，羊毛越细，细度离散小，相对强度高，卷曲度大，鳞片密，光泽柔和，脂汗含量高，但长度偏短。因此细度是决定羊毛品质好坏的重要指标。他对成纱性质和加工工艺也有很大影响。 （1）、细度与纺纱支数的关系：  在精纺工艺中，试验证明，毛纤维的各种性质对毛纱强度和条干均匀度的影响，用百分数来表示，细度占80%或以上，长度约占15%～20%，其它性能如羊毛强度、卷曲、柔软等只有在出现反常状态时才起一定影响。因此羊毛的纺纱性能，只要取决于羊毛细度。为了保证纱线具有一定的强度和良好的纺纱状态，常以细纱截面中羊毛的平均根数来衡量纺纱能力，一般以股纱30～40根较为适宜，单纬纱一般不低于54根。例：当用品质支数70支(19.8微米)、64支（22.5微米）、的羊毛纺40支毛纱时，纱线截面纤维根数分别为53根、41根，相应的细纱千锭时断头分别是25根、50根。显然，纱线截面纤维根数多，纺纱断头率就低。因此，在纱线品质要求一定是，细纤维可纺高支纱。  纱线截面中毛纤维的根数n可用下式来计算： N=Nm/N   现用：n毛=917000/细度平方.纱线支数 (2)、细度、细度不匀与细纱的理论不匀率关系：  毛纤维的细度对纱的条干不匀率有很大影响。纱条干不匀率反应了纱的短片段内粗细不匀的情况，他除了影响织物的外观，和纱线的强度也有关。条干不匀率高的纱，他的强度也较低。通常情况下，毛纤维越细，细度越均匀，纱线截面中纤维根数越多，则纱线的截面不匀率较小，纱的条干就越均匀。但是，毛纤维的细度越细时，长度相对较短，短毛较高，且在纺纱过程中易纠缠成结，会影响纱线质量。过细的毛纤维，易使织物表面产生起毛、起球现象。  （3）、细度与毛织物的品质和风格的关系： 粗纺纤维中要求手感丰满、柔软，质地紧密的高级织物，多选用品质支数为60—64支的细羊毛或一级改良毛。精纺产品一般为轻薄织物，要求织物表面光洁，纹路清晰，手感爽，因而，大都选用同质细羊毛或改良毛。  （三）、长度  由于天然的卷曲存在，毛纤维长度可分为自然长度和伸直长度。一般用自然长度表示毛丛长度。毛纤维消除弯曲以后的长度，称为伸直长度。在毛纺厂生产中，多用伸直长度来评价羊毛的品质。  羊毛长度在工艺上的意义仅次于细度。它不仅影响毛织物的品质，更重要的它是决定纺纱系统和选择工艺参数的依据。  羊毛长度对毛纱品质也有较大的影响。细度相同的毛，纤维长的可纺高支纱，纱支一定，长纤维纺出的纱线强度高，条干好，纺纱断头率低。上次杨守仁博士讲课曾提到：同原料细度，纺相同纱支，长度增加10毫米，细纱断头会减少56%左右，细纱车速可允许提高14%，细纱捻度可允许降低12%；

 

对纱线不匀度的影响，增加20毫米的纤维长度相当于细度减少1微米，对纱线强度的影响，增加7毫米的纤维长度，相当于细度减少1微米。  影响纱线条干的另一重要因素，是30毫米以下的短纤维含量，因为短纤维在牵伸过程中不易被牵伸机构所控制，易形成浮游纤维，造成毛纱粗、细节，大肚纱等疵点，因此在前纺精梳毛条中对短纤维的含量控制是很关键的。  长度指标一般用豪特长度和巴布长度，豪特长度H是指截面积加权平均，巴布长度B是指重量加权平均，一般比较适合纺纱的长度离散为：CVH% 42%---52%；CVB% 30%--33% ,一般B=1.25H,目前工艺单使用的为豪特长度。前纺隔距也是依豪特长度来制定。  （四）、卷曲  羊毛的自然形态，并非直线，而是沿长度方向有自然的周期性卷曲。一般以每厘米的卷曲数来表示羊毛卷曲的程度，叫卷曲度。一般有弱卷曲、常卷曲和强卷曲三种。一般，纤维细度越细，卷曲越多。  （五）、摩擦性能和缩绒性 1、羊毛的摩擦性能  羊毛表面有鳞片，鳞片的根部附于毛干，尖端伸出毛干的表面而指向毛尖。由于鳞片的指向这一特点，羊毛沿长度方向的摩擦，因滑动方向不同，致摩擦系数不同。滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦；滑动方向从毛根到毛尖，为顺鳞片摩擦。逆鳞片摩擦系数比顺鳞片摩擦系数要大。这一差异是羊毛缩绒的基础。差异越大，羊毛毡缩性越好。  2、羊毛的缩绒性  羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并且相互纠缠，交编毡化。这一性能，称为羊毛的缩绒性。温湿度、化学试剂和外力作用是促进羊毛缩绒的外因。缩绒分酸性缩绒和碱性缩绒，常用方法为碱性缩绒，如皂洗。PH=8-9，温度35-45℃，缩绒效果较好。  （六）、羊毛纤维的定形 羊毛纤维在一定温度、湿度、外力的作用下，经过一段时间，会使其形状稳定下来，称之为羊毛的热定形。  （七）羊毛的汗脂和杂质  羊毛是一种含杂较多的天然纤维，原毛中含有的主要杂质是脂汗、沙土和植物质。
羊毛毡垫圈