新型纺织纤维____第二课__新型植物纤维.ppt
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1、第三课 新型植物纤维,第一节 彩色棉花,1 彩色棉花的历史和现状 彩色棉花从本质上讲是白色棉花个别植株发生了基因突变而形成一定的色彩。大多数情况下,棉农会把这些植株去掉,但是从历史记录上看,也有一些国家有尝试培育彩棉的记录,如 A 公元400年前南美的秘鲁有种植彩色棉花的技术 B 公元8090年前,墨西哥已经种植彩色棉花(主要是红色,黄色和驼色) C 1819世纪(大约明、清)我国种植过的一种天然彩色棉花,用其纤维手工加工的纺织品被称作“紫花布”。紫花布是大众衣料,产地为江南地区,尤以上海松江生产的最著名.,但是由于彩棉的品种培育困难,而且产量低,品种之间颜色差异大,单个植株之间质量差异大,整
2、体纤维强力低,纤维长度短等因素,在纺织技术相对落后的时代,制约了彩棉的可纺性能,也慢慢地退出了人们的视线。 直到本世纪80年代美国植物学家萨利福克斯重新开始培育这些变异的棉植株,挑选出那些纤维长度和强度足够可以纺成织物供制作服装、床单及毛巾手套 之用的品种。她于年创立了天然棉花色彩公司,销售各种颜色的棉花。目前公司销售的品种包括红褐色的“小狼”棉、黄褐色的“野牛”棉和橄榄绿的“绿树”棉。,90年代初,我国从美国进口彩色棉花种子,在新疆实验田,目前最大的生产基地是新疆的天彩集团生产的彩棉。 目前产量最大的国家是美国(2001年约10000吨)我国(2001年8000吨) 秘鲁(2001年3000
3、吨)俄罗斯(2001年2000吨) 2005年,我国彩棉产量达到20000吨,成为世界上最大的彩棉种植国家。 但随后的年份,彩棉的产量开始竹粘下降,2010年我国的彩棉产量为12000吨,2彩棉的特点,A 外观形态:为扁平带状,截面成腰元型,有卷曲,中间粗,两端细,中间部分卷区多,两端少。内部有空腔,成熟度好的纤维空腔小。 下表是显微镜下观察,B 物理特性: 强度范围 1.3-2.3cn/dtex 细度一般在1.35-1.98dtex;而普通棉细度范围为1.45-2.35dtex 普通棉白色褐色绿色棕色 长度21-31MM,小于普通棉 白色褐色绿色棕色,表为各种颜色的棉纤维成纱质量对比:,从表
4、中可以分析: 随着长度的下降,落棉率,棉结数量增加,成纱强度也下降。 与普通的棉纤维比较,彩色棉花的各项机械力学性能和可纺性能都要差一些,这样造成纺纱难度大,成本高。成纱的细度也有一定限制,可纺支数小于普通棉。 天然彩棉适纺范围为:精梳纱145tex(40s),普梳纱182tex(32s)如果要纺更高的纱号,则和白棉一样要与高等级的长绒棉混纺。,问题: 1 彩棉为什么不适宜精梳? 2. 彩棉纺纱过程中为什么要采用至少3道以上并纱? 3. 彩棉与普通棉混纺的成纱结构中,彩棉在纱线的内层还是外层?为什么? 4. 彩棉可以和羊毛混纺吗?为什么? 5. 彩棉可以和粘胶混纺吗?,C主要优点,天然颜色,无
5、须染色。 抗病虫能力强 纤维细度小,初始模量小,手感柔软,色泽柔和 保暖性能好于普通棉花 服用舒适性好于普通棉花 抗病虫能力强,D. 主要缺点,纤维短,粗,可纺性能需进一步提高 颜色稳定性不好,色泽均匀性不好 颜色品种少 产量小 强力偏低 日晒牢度差,E.应用,内衣,妇女用品,儿童服装,婴儿用品方向发展,3. 彩棉在纺织品应用过程中需要解决的主要技术问题,如何改变彩棉的分子结构和分子链结的排列方式以提高强力 如何控制湿显色 如何找到一个生态的染整方法与彩棉纤维的生态性能一致 如何使得彩棉产品的尺寸稳定 如何使彩棉的天然颜色稳定 如何使彩棉产品的色彩多样化 如何提高日晒牢度 如何减小色差,4.
6、彩棉产品的鉴别,湿显色 彩棉的颜色在最初用机洗到次后会加深,以后再变回到在棉田中的颜色,但决不会变得比原来的颜色浅。 彩棉在大于其标准回潮率的条件下,其颜色会显著加深,而且随着自身吸湿率的增大,颜色越来越深。,5彩色棉花在加工及使用过程中的注意问题,A彩色棉花是天然颜色,无污染的环保,因此在加工工艺中助剂的和后整理剂的选择,一定要注意不能发生二次污染, B天然彩棉的颜色形成稳定性差,色牢度小,容易与其他助剂作用下发生掉色,因此对于浓度,温度,反应时间的控制必须严格,特别是在同一产品分批次加工时,一定要控制相同的工艺条件 C天然彩棉与普通棉的混纺时,成纱颜色不能按照混纺比确定,而是需要每个加工批
7、次对照色卡确定,原因是彩色棉个体之间色差大。,5. 彩色棉花在加工及使用过程中的注意问题,D彩色棉的日晒牢度小,在洗涤后不能晒干,防止强度和颜色稳定性下降。 E由于颜色稳定性差,在洗涤中不能用酸性洗涤剂,也尽量不用碱性洗涤剂,而用中性洗涤剂,并且不能在高温中洗涤,不能熨烫。,问题: 1. 论述彩棉为什么适合做内衣? 2. 30%彩棉,70%棉做成一件衬衣?(未做液氨处理)穿洗几次后,你预计这件衬衣会有什么样的变化? 3 一条浅褐色的100%彩棉内裤,穿洗几次后,你预计会发生什么样的变化?,知识拓展 彩棉发展现状及问题,一现状 1.彩棉内衣产品同质化严重,欠缺产品研发; 2.大多数打着彩棉的旗号
8、,以彩棉的产品溢价,实际销售的普通棉染色产品或者是普通棉与彩棉的混纺产品。 3 彩棉的力学性能决定了其纺织上的技术难度,限制了其向中低端市场拓展 4 彩棉的产量也制约其大规模进展市场推广,二 问题 1 颜色变异是一种自然界的特例,而把特例的产物来大规模推广,除了要从基因技术上突破,还需要顾及研发的成本与收益。 2 彩棉色彩的这种变化存在着许多不稳定的因素.首先是色彩的不稳定,目前在市面上所常见到的颜色只是棕色和绿色,而色彩的深浅随意性很大,同一批种子在同一块地里长出来的棉花相互间的色彩差异就很明显,很难保证同批产品的颜色一致性,除非染色,而染色就失去了彩棉的意义,3 彩棉自身的性能决定了其产品
9、档次不高,可纺支数目前最高位40S,而原料又稀少,造成高原料成本,低产品品质的特点,造成产品定位困难。 4 服装面料的污染染色只是一个环节,其他后整理过程还存在很多污染点,而彩棉只解决了无需染色的问题,不能并从根本上解决绿色。 5 从彩棉市场进入后,由于竞争造成的染色棉与彩棉混杂的局面,其彩棉失去了高端定位,而中低端市场对颜色的追求是无法用看不到的绿色健康去影响的。,6 由于原料稀缺造成市场推广意义不大,对彩棉的宣传力度也不大,普通消费者对彩棉的认识不足。比如彩棉到底是什么?如何鉴别彩棉与普通棉等?这给予彩棉市场低端定位,促进了低端的恶性竞争。 7 彩棉的原料特点是适合做内衣,而内衣各种功能性
10、材料的开发进展很大,如吸湿透气的,芳香的,抗菌消炎的,负氧离子的,保温的等。制约了彩棉的发展,综上所述,彩棉在自2002年朵彩开始创立彩棉内衣的概念后,经历了2002-2007年,5年的竞争和发展的局面,2008年开始逐渐被人们所否定而慢慢淡出视线。,6 彩棉产品,内衣,彩棉产品,彩棉产品,第二节 竹原纤维,一 竹纤维的化学成分与组成 竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素,3者同属于高聚糖,总量占纤维干质量的90以上,其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等,大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内,直接或间接地参与其生理作用。,纤维素是组成竹原纤维细胞的主要物质,也是它能作为纺织
11、纤维的意义所在。由于竹龄的不同,其纤维素含量也不同,如毛竹嫩竹为75,1年生为66,3年生为58。竹纤维中的半纤维素含量一般为1425,毛竹平均含量约为227,并且随着竹龄的增加,其含量也有所下降,如2年生长竹249,4年生236。,二 竹纤维的形态结构 经扫描电子显微镜观察,竹原纤维纵向有横节,粗细分布很不均匀,纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆形、腰圆形等,内有中腔,横截面上布满了大大小小的空隙,且边缘有裂纹,与苎麻纤维的截面很相似。竹原纤维的这些空隙、凹槽与裂纹,如毛细管,可以在瞬间吸收和蒸发水分,故被专家们誉为“会呼吸的纤维”,用这种纯天然竹原纤维纺织成面料及加工制成的服装服饰
12、产品吸湿性强、透气性好,有清凉感。,三 竹原纤维的性能 1 竹原纤维的物理性能 平均细度:5.5-6.5dtex 平均强度:3.2-3.6CN/dtex 平均长度:80-100mm 纤维的长度可根据使用者的要求,制成棉型、中长型和毛型所需要的长度,长度整齐度较好。竹原纤维具有较强的毛细管效应(试验条件:30,预张力4 g),5 min时为674 cm,15min时为685 cm,30 min时为690 cm,60 min以后保持不变,略高于棉纤维,远高于苎麻、粘胶纤维,32 竹原纤维的抗菌性能 竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用,其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的,天然、环保、持久、保
13、健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同,且其抗菌效果具有一定的光谱效应。由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭作用。实验表明,竹原纤维织物对氨气的除臭率为7072,对酸臭的除臭率达到9395。,3.3 抗紫外线功能 竹原纤维中叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,因而竹原纤维织物具有良好的防紫外线功效。 棉的紫外线穿透率为25,竹纤维的紫外线穿透率不足0.6%,它的抗紫外线能力是棉的41.7倍。竹纤维纺织品夏秋季节使用,使人倍感凉爽,透气,冬春季节使用既蓬松舒适又能排除体内多余的热气和水分。,3.4 吸湿排汗功能 吸湿排湿功能 在2000倍电子显微镜下观察,竹纤维的横截面凹凸变形,布满
14、了近似于椭圆形的孔隙,呈高度中空,毛细管效应极强,可在瞬间吸收和蒸发水分,在所有天然纤维中,竹纤维的吸放湿性及透气性好居五大纤维之首。在温度为36C、相对湿度为100%的条件下,竹纤维的回潮率超过45%,透气性比棉强3.5倍,被美誉为“会呼吸的纤维”。用它制成的纺织品被称为“人的第二肌肤”。,5 保健功能 本草纲目记载:竹含有丰富的果胶、竹蜜、酪氨酸、维生素E以及SE、GE等多种防癌抗衰老功能的微量元素。 竹纤维含有多种人体必需的氨基酸,对皮肤具有独特的保健功能; 竹纤维素、竹密、果胶具有滋润皮肤和抗疲劳的功效; 竹纤维不带自由电荷,抗静电,止瘙痒; 竹纤维制品质地柔软,亲和肌肤,能改善人体的
15、微循环血流,激活组织细胞,有效调节神经系统,疏通经络,使人体产生温热效应,改善睡眠质量; 竹纤维中负离子浓度高达6000个/立方厘米,相当于郊外田野的负离子浓度含量,使人倍感清新舒适,,3.6 服用舒适性好 服装的舒适性取决于三个主要感观因素:即热舒适、触觉舒适和压力舒适。 竹纤维吸湿性强,透气性好,远红外发射率高达0.87,大大优于传统纤维面料,因此符合热舒适的特点。根据不同季节的需要,采用不同工艺,使竹纤维产品产生冬暖夏凉的触感。 竹纤维产品亲肤性优良,触感柔软,肤感舒爽。竹纤维制品蓬松轻盈,润滑而细腻,柔软而轻爽,具有棉一样的柔软感,丝绸一样的滑爽感,柔软贴身、亲和肌肤,悬垂性好,给人一
16、种零压力的舒适度。,夏天使用竹纤维制品,人体会感到凉爽无比,比穿着普通衣服的温度低12度,而在冬春季节使用既蓬松保暖,又能排除体内多余的热气和水份,不上火,不发燥,冬暖夏凉功能是其他纤维无法相比的。 竹纤维单位细度细,白度好,染色后色泽儒雅,鲜艳真实,不易褪色,光泽亮丽,丰满挺刮,飘逸大方,悬垂性佳,具有一种天然朴实的高雅质感。,7 抗菌性 科学家们发现竹子里具有一种独特物质,该物质被命名为“竹琨”,具有天然的防螨、抗菌,防虫功能。同样数量的细菌在显微镜下观察,细菌在棉、木纤维制品中能够大量繁衍,而竹纤维制品上的细菌不但不能长时间生存,而且短时间内还能消失或减少。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗
17、紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,对人体皮肤无任何过敏性不良反应,并对人体皮肤具有保健作用。,四 竹原纤维分类 第一类:天然竹纤维竹原纤维 竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维 第二类:化学竹纤维 化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维 竹浆纤维:竹浆纤维是一种将竹片做成浆,然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维,其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。 竹炭纤维:,毛竹为原料,采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术,使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化,然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的
18、聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。,五 竹原加工工艺 竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。 制取过程:竹材制竹片蒸竹片压碎分解生物酶脱胶梳理纤维纺织用纤维。 竹原纤维是一种全新的天然纤维,是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维,天然竹原纤维与竹浆纤维有着本质的区别,竹原纤维属于天然纤维,竹浆纤维属于化学纤维。竹原纤维的研制成功标志着又一天然纤维的诞生。,六 应用 竹原纤维是一种纯天然竹纤维,它是继麻纤维之后又一具有发展前景的生态功能性纤维,由于竹原纤维具有优良的抗菌性、除臭性,所以更能适应家用纺织品的应用,特别是床上用品。 服装面料:织物挺阔、洒脱、亮丽、豪放,尽显高贵风范
19、。 针织面料:吸湿透气、滑爽悬垂、防紫外线。 床上用品:凉爽舒适、抗菌抑菌、健康保健。 袜子浴巾:抗菌抑菌、除臭无味。,七 竹原纤维发展的几个技术问题 竹纤维产品以其高科技含量,及其柔滑软暖、凉爽舒适、抑菌抗菌、绿色环保、天然保健的竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,这是因为竹纤维在生产过程中,通过采用高科技生产技术,使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌作用明显优于其他产品。更不同于其它在后处理中加入抗菌剂、抗紫外线剂等整理剂的织物,所以它不会对人体皮肤造成钰何过敏性不良反应,反而对人体皮肤具有保健作用和杀菌效果,是真正的亲肤保健产品,
20、应用领域宽广。竹纤维面料在床上用品的应用,给广大消费者带来一个健康、舒适、凉爽的夏季。竹纤维面料也被业内人士誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。,竹纤维虽然有诸多优点,但也有它的弱点。 1. 在加工工艺上,再生竹纤维生产工艺过程过长,对环境污染严重等问题。环保问题成了发展再生竹纤维的最大弊端,且其加工过程对竹材原料特性的破坏也是不可忽视的。因此,再生竹纤维的加工工艺有待完善。 纤维中的木质素含量很高,难以除去。常规的化学脱胶方法工艺流程长,周期长,需消耗大量的能量,且设备腐蚀较严重,对环境污染极为严重,加工出的纤维质量不够稳定。而生物脱胶法也有相当大的难度. 竹材自身结构紧密,密度很大
21、,而且细胞组织中又有大量空气存在,浸渍液很难浸透,势必延长脱胶时间,环境污染大,竹子本身具有多种抑菌物质,菌种的选择也有较困难,因此有待于进一步的研究和探索。 在织造过程中,由于竹纤维易吸湿、湿伸长大以及塑性变形大的特点,极易脆断。成衣制造中100%的竹纤维还没有很好地解决缩水性问题,手感与悬垂性也有待改善。 纤维鉴别和检测技术相对滞后,目前仍然找不到行之有效的方法区分出竹纤维和麻类纤维,因此,市场上不乏有以麻代竹的现象。如何克服以上的不足,进一步推进竹纤维的产业化,将是今后研究的重点。,最大的缺点是竹纤维的耐磨性差 竹纤维的断裂伸长与麻纤维接近在3.5-5.5%,低于棉3-7%,说明竹纤维与
22、麻纤维一样,属于竹纤维属于刚性好,柔韧性差的纤维,这也是制约竹纤维应用发展的主要技术问题,竹纤维产品,浴衣,毛巾,浴巾,内衣,袜子,问题: 1 竹纤维与38mm,1.67dtex的粘胶纤维混纺吗需要如何加工?制成的竹粘胶纤维,哪个组分在外层? 2 80%竹短纤维与20%涤纶短纤混纺,其改善纱线什么性能? 3 38mm竹纤维与下列棉纤维混纺,那种棉纤维混纺最能体现竹纤维的优势? 129, 131, 127,知识拓展 竹纤维毛巾,竹纤维纺织品,作为一种新型纺织品的姿态,渐渐走近寻常百姓人家,其优良的产品特性得到广泛的认可。它具有7大特点,也是我们区别于其他纤维毛巾的区分点。 看晶莹亮丽 捧起竹纤维
23、毛巾在光线比较好的条件下,从各个角度观察毛巾表面,毛圈平整细腻、色泽晶莹亮丽,毛圈排列均匀有序。,2、摸柔软舒适 用手一摸,手感柔软爽滑(有丝绒感),并有弹性。把竹纤维毛巾贴在脸颊静静的感受一下,您会充分感受到她像婴儿肌肤一样非常的顺滑、舒适,再触摸一下普通毛巾,一般式干燥、粗糙。 3、抖悬垂挺直 双手握竹纤维毛巾一边的两角将其提起悬空,轻轻抖几下。会看到其良好的动感和垂直度,丝丝顺滑、飘柔顺畅。再抖动一下普通毛巾,只能感到轻飘浮动,难有垂度。将手放开,让这两种毛巾从悬空中自由落到床上或桌上,再看看它们各自的形状。您会发现竹纤维毛巾柔软地堆成一堆,毫无“骨性”。而普通毛巾则僵硬地成某一几何形状
24、,4、烧绝对天然 从竹纤维毛巾中抽出一两根纱丝,用火点燃,仔细观察燃烧现象。竹纤维燃烧迅速、彻底、有植物燃烧的气味,灰烬成灰白色粉沫状、不结球。而含有化学纤维的毛巾,燃烧时有刺激性气味,灰烬成黑色,并出现结球现象。,5、洗自清自洁 将竹纤维毛巾打湿(目的是充分活化竹纤维分子),然后将酱油、食用油等分别倒在毛巾上,再拿到水管下揉洗,不用任何清洁剂。您将看到神奇的现象出现,酱油、食用油等被清水完全冲洗掉,竹纤维毛巾依然光洁如新。这是因为竹纤维具有超强去污拒油、自清自洁能力。如果您还质疑竹纤维毛巾的去污能力,您可以当清洁餐具的抹布使用,让它在油污里折腾一个星期,进一步了解她的神奇去污效果。而如果一条
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