第四章天然蛋白质纤维 教学目标： 1、了解羊毛的基本知识，熟悉羊毛纤维的主要性能，了解羊毛的主要性能与纺纱 工艺及成纱质量的关系，了解羊毛主要性能的测试，了解特种动物毛绒纤维及其主要 特征。 2、了解蚕丝的种类，蚕丝的特征、主要性能及其应用情况，了解蚕丝的品质评定 方法。 教学重点与难点： 1、教学重点 天然蛋白质纤维的特性和主要性能。 学习建议 通过观察实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识纤维： 通过记忆和理解，掌握纤维的主要特性： 结合实验课学习，学握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准。 第一节毛纤维wool 一、羊毛概述 羊毛为角蛋白物质，分为高硫角蛋白、存在于羊毛的无 序和基质部分：低硫角蛋白，存在于原纤有序结构中，为典 型的α螺旋角蛋白分子。 羊毛截面为圆形或椭圆形，外向内分为鳞片层、皮质层 和髓质层
第四章 天然蛋白质纤维 教学目标： 1、了解羊毛的基本知识，熟悉羊毛纤维的主要性能，了解羊毛的主要性能与纺纱 工艺及成纱质量的关系，了解羊毛主要性能的测试，了解特种动物毛绒纤维及其主要 特征。 2、了解蚕丝的种类，蚕丝的特征、主要性能及其应用情况，了解蚕丝的品质评定 方法。 教学重点与难点： 1、教学重点 天然蛋白质纤维的特性和主要性能。 学习建议 通过观察实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识纤维； 通过记忆和理解，掌握纤维的主要特性； 结合实验课学习，掌握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准。 第一节 毛纤维 wool 一、羊毛概述 羊毛为角蛋白物质，分为高硫角蛋白、存在于羊毛的无 序和基质部分；低硫角蛋白，存在于原纤有序结构中，为典 型的螺旋角蛋白分子。 羊毛截面为圆形或椭圆形，外向内分为鳞片层、皮质层 和髓质层
毛是指主体支撑的毛发较长和粗硬，绒是簇生的纤维较短和细软。 二、·羊毛纤维的结构特征 1.羊毛纤维的组成 羊毛纤维的基本组成是α氨基酸螺旋大分子，α氨基酸是哺乳动物组织的基本组 成。羊毛角蛋白大分子的构成及相互链接作用如图2-11所示，是多交联的结构，尤其是 二硫键（一S一S一）
毛是指主体支撑的毛发较长和粗硬，绒是簇生的纤维较短和细软。 二、. 羊毛纤维的结构特征 1．羊毛纤维的组成 羊毛纤维的基本组成是 α 氨基酸螺旋大分子，α 氨基酸是哺乳动物组织的基本组 成。羊毛角蛋白大分子的构成及相互链接作用如图 2-11 所示，是多交联的结构，尤其是 二硫键(－S－S－)
44444用 H 00 盐式增 CH,-CH, 松 8￥ R co 盐式城 CH-CH:-CH2 OOC-CH.-CH.- CH 6 能氨模 CH 图2-11 角蛋白大分子的构成及分子间作用 2.羊毛纤维的组织结 羊手纤维是多细胞结构体，有两类细胞：曦片细胞和皮质细胞。 每一个鳞片是一个细胞，称为表皮细胞(cuticle cell,由细胞间质CMC(cel membrane complex)粘结组合成羊毛表面的连续覆盖层。 皮质细胞(cortex cell)有正皮质(ortho-.cortex)细胞和副皮质(para-cortex)细胞之分。 羊毛的髓质层。 外表皮层厂次表皮层 一内表皮层 (表皮层 纤维的根 B带一 L正皮 一形态尺 图2-12羊毛纤维各层次结构综合示意图
图 2-11 角蛋白大分子的构成及分子间作用 2．羊毛纤维的组织结构 羊毛纤维是多细胞结构体，有两类细胞：鳞片细胞和皮质细胞。 每一个鳞片是一个细胞，称为表皮细胞(cuticle cell)，由细胞间质 CMC(cell membrane complex)粘结组合成羊毛表面的连续覆盖层。 皮质细胞(cortex cell)有正皮质(ortho-cortex)细胞和副皮质(para-cortex)细胞之分。 羊毛的髓质层。 图 2-12 羊毛纤维各层次结构综合示意图
3.羊毛的鳞片 鳞片为角质化细胞，在成形后失去了细胞核和原生质，形成为死细胞组织的角质 薄片。 图2-13羊毛鳞片表层膜结构示意图 4.羊毛的皮质细胞 由于正、副皮质的结构差异，导致一刚一柔，一伸一缩，是羊毛的整体外观形态呈弯 曲状。正皮质位于弯曲的外侧：副皮质位于弯曲的内侧。 正皮质 图2-14羊毛纤维的天然卷曲
3．羊毛的鳞片 鳞片为角质化细胞，在成形后失去了细胞核和原生质，形成为死细胞组织的角质 薄片。 图 2-13 羊毛鳞片表层膜结构示意图 4．羊毛的皮质细胞 由于正、副皮质的结构差异，导致一刚一柔，一伸一缩，是羊毛的整体外观形态呈弯 曲状。正皮质位于弯曲的外侧；副皮质位于弯曲的内侧。 正皮质 副皮质 图 2-14 羊毛纤维的天然卷曲
5.细胞间质(CMC) 图2-15羊毛纤维的细胞间质 三、我国绵羊的分类及其品种 纺织用毛纤维最主要的是绵羊毛，通常称作羊毛，或者称毛纤维。 绵羊毛按细度和长度可分为超细毛、细毛(18~27m,长36m 长15-30cm)。 按羊种品系可分为改良毛与土种毛两大类。 美利奴羊 哈萨克羊 按羊毛的分级可分为支数毛和级数毛。 按羊毛质地均匀性分有同质毛和异质毛。 按颜色分为本色毛和彩色羊毛。 四、我国进口羊毛的种类和品质 1、澳大利亚羊毛 2、新西兰羊毛
5．细胞间质 (CMC) 图 2-15 羊毛纤维的细胞间质 三、我国绵羊的分类及其品种 纺织用毛纤维最主要的是绵羊毛，通常称作羊毛，或者称毛纤维。 绵羊毛按细度和长度可分为超细毛、细毛（18 ~ 27 m，长36 m， 长 15~ 30cm）。 按羊种品系可分为改良毛与土种毛两大类。 美利奴羊 哈萨克羊 按羊毛的分级可分为支数毛和级数毛。 按羊毛质地均匀性分有同质毛和异质毛。 按颜色分为本色毛和彩色羊毛。 四、我国进口羊毛的种类和品质 1、澳大利亚羊毛 2、新西兰羊毛
2、拉圭羊毛 3、阿根廷羊毛 4、俄罗斯羊毛 五、我国羊毛的分等（又称商业分等） 我国的绵羊毛收购标准，现在执行的是1993年4月发布的GB1523一93《绵 羊毛》新的国家标准。 同质毛分为：细羊毛特等、细羊毛一等、细羊毛二等、半细羊毛特等、半细 羊毛一等、半细羊毛二等： 基本同质毛分为改良羊毛一等： 异质毛分为分为改良羊毛二等。 羊毛的工业分级： a无髓毛（绒毛） b两型毛c粗毛d死毛 以往工业分级是根据羊毛的物理指标和外观形态分为支数毛和级数毛两大 类。支数毛属异质毛，其物理指标有平均线密度、线密度离散、粗腔毛率、油汗 高度和毛丛长度：级数毛属基本同质毛和异质毛，其物理指标有平均线密度、粗 腔毛率。 六、羊毛的主要性能 1、化学性质
2、 拉圭羊毛 3、 阿根廷羊毛 4、 俄罗斯羊毛 五、我国羊毛的分等（又称商业分等） 我国的绵羊毛收购标准，现在执行的是 1993 年 4 月发布的 GB1523—93《绵 羊毛》新的国家标准。 同质毛分为：细羊毛特等、细羊毛一等、细羊毛二等、半细羊毛特等、半细 羊毛一等、半细羊毛二等； 基本同质毛分为改良羊毛一等； 异质毛分为分为改良羊毛二等。 羊毛的工业分级： a 无髓毛（绒毛） b 两型毛 c 粗毛 d 死毛 以往工业分级是根据羊毛的物理指标和外观形态分为支数毛和级数毛两大 类。支数毛属异质毛，其物理指标有平均线密度、线密度离散、粗腔毛率、油汗 高度和毛丛长度；级数毛属基本同质毛和异质毛，其物理指标有平均线密度、粗 腔毛率。 六、羊毛的主要性能 1、化学性质
在羊毛分子结构中含有大量的碱性和酸性侧基。因此毛纤维具有既呈酸性又呈碱 性的两性性质。 2、羊毛的线密度 羊毛的线密度指标： 平均直径 品质支数：羊毛的品质支数表示平均直径在某一范围内的羊毛线密度指标。 羊毛线密度与纺纱及成纱品质的关系： 线密度与毛织物的品质和风格的关系： 3、羊毛纤维的长度 毛丛长度：伸直长度。长毛纺纱系统中毛纤维长度要在9cm以上，粗梳毛纺 系统中毛纤维长度可在5.5cm以上。 4、羊毛的卷曲及其测定 5、羊毛的摩擦性能和缩绒性 (1)羊毛的摩擦性能 (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，并相互穿插纠缠，交编毡化。这一性能，称为羊毛的缩绒性。 6、羊毛纤维的强度、伸度 7、羊毛纤维的油脂含量 脂汗由脂蜡和汗质两部分组成。一般细羊毛含的油脂多，粗羊毛和土种毛含 的油脂少。我国细羊毛的油脂含量10%-20%，土种毛含量在3%-7%：澳大利亚 细羊毛含量在14%~25%
在羊毛分子结构中含有大量的碱性和酸性侧基。因此毛纤维具有既呈酸性又呈碱 性的两性性质。 2、羊毛的线密度 羊毛的线密度指标： 平均直径 品质支数：羊毛的品质支数表示平均直径在某一范围内的羊毛线密度指标。 羊毛线密度与纺纱及成纱品质的关系： 线密度与毛织物的品质和风格的关系： 3、羊毛纤维的长度 毛丛长度；伸直长度。长毛纺纱系统中毛纤维长度要在 9cm 以上，粗梳毛纺 系统中毛纤维长度可在 5.5cm 以上。 4、羊毛的卷曲及其测定 5、羊毛的摩擦性能和缩绒性 （1）羊毛的摩擦性能 （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，并相互穿插纠缠，交编毡化。这一性能，称为羊毛的缩绒性。 6、羊毛纤维的强度、伸度 7、羊毛纤维的油脂含量 脂汗由脂蜡和汗质两部分组成。一般细羊毛含的油脂多，粗羊毛和土种毛含 的油脂少。我国细羊毛的油脂含量 10%~20%，土种毛含量在 3%~7%；澳大利亚 细羊毛含量在 14%~25%
七、羊毛改性技术的应用 ·无氯化或低氯化学改性处理技术 通过改性处理让羊毛纤维表面鳞片剥落，从而改善了纤维的表面性能，使羊 毛变的柔软、光滑，且纤维细度有所降低。这中技术能够提高羊毛的可纺支数， 制成的产品具有手感好、光泽柔和、抗起球及较好的染色性能等，并可达到防缩 机可洗要求。 ·低温等离子体处理技术 利用低温等离子体处理对羊毛表面产生刻蚀作用，降低羊毛细度、增加纤维 间的抱和力，从而提高可纺支数（相当于羊毛等级提高一档以上）。这种技术能够 改善可纺性（纺纱断头可减少20%以上），并可应用于兔毛等特种动物纤维。 ·生物酶处理技术 应用生物酶可对羊毛纤维进行剥鳞减量处理。对于改善毛织物手感、光泽和 染色性能以及防起球有显著效果，如经过适当的预处理还可达到防毡缩的要求。 该技术不会造成环境污染，有良好的发展前景。 ·高收缩羊毛改性技术 这种技术以高弹作为重点，日东洋纺公司己成功地将此种羊毛商品化。其加 工方法是在制条阶段，将拉伸状态下定形的未经定形的羊毛纤维以65/35的比 例混合成专，然后纺制成纱，最后进行热水松弛处理，利用未收缩羊毛在纱支中 构成弧形弯曲而产生高回弹纱。 ·羊毛拉伸技术 将羊毛纤维进行变性处理，然后采用机械拉伸方法将其拉长（约增加50%） 变细（细度减少11.20%），最后施加定形处理使其形态耐久应用。该方法可将中 等细度长毛加工成超细、超长羊毛，极大提高羊毛使用价。由于在牵伸阶段发生 羊毛纤维间的相互摩擦与挤压，从而使羊毛纤维的截面由原先圆形化为多棱角 形，与此同时纤维直径也变细了3~4μm
七、羊毛改性技术的应用 ·无氯化或低氯化学改性处理技术 通过改性处理让羊毛纤维表面鳞片剥落，从而改善了纤维的表面性能，使羊 毛变的柔软、光滑，且纤维细度有所降低。这中技术能够提高羊毛的可纺支数， 制成的产品具有手感好、光泽柔和、抗起球及较好的染色性能等，并可达到防缩 机可洗要求。 ·低温等离子体处理技术 利用低温等离子体处理对羊毛表面产生刻蚀作用，降低羊毛细度、增加纤维 间的抱和力，从而提高可纺支数(相当于羊毛等级提高一档以上)。这种技术能够 改善可纺性(纺纱断头可减少 20％以上)，并可应用于兔毛等特种动物纤维。 ·生物酶处理技术 应用生物酶可对羊毛纤维进行剥鳞减量处理。对于改善毛织物手感、光泽和 染色性能以及防起球有显著效果，如经过适当的预处理还可达到防毡缩的要求。 该技术不会造成环境污染，有良好的发展前景。 ·高收缩羊毛改性技术 这种技术以高弹作为重点，日东洋纺公司已成功地将此种羊毛商品化。其加 工方法是在制条阶段，将拉伸状态下定形的-未经定形的羊毛纤维以 65／35 的比 例混合成专，然后纺制成纱，最后进行热水松弛处理，利用未收缩羊毛在纱支中 构成弧形弯曲而产生高回弹纱。 ·羊毛拉伸技术 将羊毛纤维进行变性处理，然后采用机械拉伸方法将其拉长(约增加 50％)、 变细(细度减少 11．20％)，最后施加定形处理使其形态耐久应用。该方法可将中 等细度长毛加工成超细、超长羊毛，极大提高羊毛使用价。由于在牵伸阶段发生 羊毛纤维间的相互摩擦与挤压，从而使羊毛纤维的截面由原先圆形化为多棱角 形，与此同时纤维直径也变细了 3～4μm
第二节其他动物（特种动物）纤维简介 一、山羊绒 山羊绒是山羊的绒毛，通过抓、梳获得，称抓毛。山羊绒又叫“开士米”或 克什米尔(Cashmere)。山羊绒颜色有白、紫、青色，我国紫色较多。山羊绒无 髓质，强伸性、弹性都优于相同细度的绵羊毛。 二、马海毛 马海毛(Mohair)是土耳其安哥拉山羊毛的音译商品名称。南非、土耳其和 美国为马海毛的三大产地。马海毛的世界年产量约3万吨。马海毛是异质毛。马 海毛的细度约10μm~90μm,长度约12cm~26cm。马海毛的特点是直、长、 有丝光。 三、兔毛 用于纺织的兔毛主要为普通兔毛 和安哥拉兔毛。安哥拉兔毛为长毛兔 毛，有不同品系。兔毛有5~30μm的 绒毛（约占90%）与30~100μm的粗 毛(10%)两类纤维，绒毛的平均直径 约11.5~15.9μm。绒毛与粗毛都有发达的髓腔，为多腔多节结构，所以比重轻、 吸湿性好，但强度低。兔毛密度小，纤维细软、制品蓬松、轻质。兔毛表面光滑 少卷曲，所以光泽强，但鳞片厚度较低、纹路倾斜，且 表面存在类滑石粉状物质，故摩擦系数小、抱合力差、 易落毛，纺纱性能差。 四、骆驼绒 骆驼绒是从骆驼身上自然脱落或 梳绒采集获得.骆驼身上的外层毛粗而 坚韧，称为骆驼毛，在外层粗毛之下有 细短柔软的绒毛，称为骆驼绒。 五、绵羊绒 绵羊绒是土种粗绵羊毛（包括裘用
第二节 其他动物（特种动物）纤维简介 一、山羊绒 山羊绒是山羊的绒毛，通过抓、梳获得，称抓毛。山羊绒又叫“开士米”或 克什米尔（Cashmere）。山羊绒颜色有白、紫、青色，我国紫色较多。山羊绒无 髓质，强伸性、弹性都优于相同细度的绵羊毛。 二、马海毛 马海毛（Mohair）是土耳其安哥拉山羊毛的音译商品名称。南非、土耳其和 美国为马海毛的三大产地。马海毛的世界年产量约 3 万吨。马海毛是异质毛。马 海毛的细度约 10μm ~ 90μm，长度约 12cm ~ 26cm。马海毛的特点是直、长、 有丝光。 三、兔毛 用于纺织的兔毛主要为普通兔毛 和安哥拉兔毛。安哥拉兔毛为长毛兔 毛，有不同品系。兔毛有 5 ~ 30μm 的 绒毛（约占 90%）与 30 ~ 100μm 的粗 毛（10%）两类纤维，绒毛的平均直径 约 11.5~15.9μm。绒毛与粗毛都有发达的髓腔，为多腔多节结构，所以比重轻、 吸湿性好，但强度低。兔毛密度小，纤维细软、制品蓬松、轻质。兔毛表面光滑、 少卷曲，所以光泽强，但鳞片厚度较低、纹路倾斜，且 表面存在类滑石粉状物质，故摩擦系数小、抱合力差、 易落毛，纺纱性能差。 四、骆驼绒 骆驼绒是从骆驼身上自然脱落或 梳绒采集获得。骆驼身上的外层毛粗而 坚韧，称为骆驼毛，在外层粗毛之下有 细短柔软的绒毛，称为骆驼绒。 五、绵羊绒 绵羊绒是土种粗绵羊毛（包括裘用
绵羊)异质毛被中的底层绒毛。 六、羊驼毛 羊驼毛强力较高，断裂伸长率 大，加工中断头率低。与羊毛相比， 羊驼毛长度较长，15-40cm,细度偏 粗，20-30μm,不适合纺高支纱。 羊驼毛表面的鳞片贴伏、鳞片边缘光 滑，卷曲少、卷曲率低，顺、逆鳞片 摩擦系数较羊毛小，所以，羊驼毛富 有光泽、有丝光感，抱合力小、防毡 缩性较羊毛好。羊驼毛的洗净率高达 90%以上，不需洗毛直接应用。 七、牦牛绒与牦牛毛 牦牛绒（毛）大多是黑色、褐色，少量白色。从牦牛剪下来的毛被中有粗毛和 绒毛，绒毛有很高的纺用价值。牦牛绒由鳞片层与皮 质层组成，髓质层极少。牦牛绒鳞片呈环状，边缘整 齐，紧贴于毛干上。有无规则卷曲，缩绒性与抱合力 较小。牦牛绒平均直径约20um,平均长度30mm、 40mm.牦牛绒的断裂强力在4.4cN左右，高于山羊绒、 驼绒、兔毛
绵羊）异质毛被中的底层绒毛。 六、羊驼毛 羊驼毛强力较高，断裂伸长率 大，加工中断头率低。与羊毛相比， 羊驼毛长度较长，15~40cm，细度偏 粗，20~30μm，不适合纺高支纱。 羊驼毛表面的鳞片贴伏、鳞片边缘光 滑，卷曲少、卷曲率低，顺、逆鳞片 摩擦系数较羊毛小，所以，羊驼毛富 有光泽、有丝光感，抱合力小、防毡 缩性较羊毛好。羊驼毛的洗净率高达 90％以上，不需洗毛直接应用。 七、牦牛绒与牦牛毛 牦牛绒(毛)大多是黑色、褐色，少量白色。从牦牛剪下来的毛被中有粗毛和 绒毛，绒毛有很高的纺用价值。牦牛绒由鳞片层与皮 质层组成，髓质层极少。牦牛绒鳞片呈环状，边缘整 齐，紧贴于毛干上。有无规则卷曲，缩绒性与抱合力 较小。牦牛绒平均直径约 20μm，平均长度 30mm ~ 40mm。牦牛绒的断裂强力在 4.4 cN 左右，高于山羊绒、 驼绒、兔毛