染整工艺制定与产品开发技术.docx
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染整工艺制定与产品开发技术
染整工艺制定与产品开发
讲义
课程内容
第一篇染整工艺制定
第一章影响染整工艺制定的因素
第一节概述
第二节纺织品常用纤维的性能
第三节常用染化料助剂的应用
第四节常用新型染整设备
第五节染整工艺方案的设计
第六节染整工艺的实施
第七节常见纺织品的染整工艺
第二章染整工艺生产实施管理
第一节
第三章科研方法与项目的管理
第一节科研应具备的素质
第二节科研选题与技术方案的确立
第三节项目与项目管理
第四节科研团队的建设和管理
第五节实验室建设与管理
第二篇新产品开发
第四章新产品开发的概念、分类及方向
第一节新产品开发概念
第二节新产品开发的分类
第三节新产品开发的方向
第四节新产品开发的基本方式
第五节新产品开发的意义
第五章新产品开发的程序、策略及实施要点
第一节新产品开发的程序
第二节新产品开发的策略
第三节新产品开发的实施要点
第四节成功开发的新产品应具有的特征
第五节新产品开发保障措施
第六节缩短新产品开发周期的途径
第六章新产品开发的风险分析及控制
第一节新产品开发风险分析
第二节新产品开发风险的控制
第三节新产品开发时应注意的问题及案例分析
第四节新产品研制工作总结编制提纲
第七章新产品开发营销策略
第一节新产品开发营销策划
第二节新产品开发
第八章新产品开发评价体系
第一节
第二节
第九章文献资料的检索及查新报告
第一节文献资料的检索
第二节查新报告
第十章实验报告及论文的撰写
第一节实验报告的撰写
第二节论文的撰写
第一章影响染整工艺制定的因素
第一节概述
⏹染整工艺的制定是指根据纺织企业生产的产品(坯布),按照产品的特点及用途或按客户质量要求,在现有技术、设备条件下制定出染整生产工艺的全过程。
⏹范围:
梭织物染整工艺、针织物染整工艺以及非织造布染整工艺。
3)高密产品连续工艺,必须提高轧液率;
4)底板紧密的灯芯绒进行连续煮漂,会产生蒸箱堆置折皱印,必须结合冷堆前处理工艺;
5)涤纶产品不能象纯棉制品进行重煮等。
(3)来料品质决定工艺强度和适应性
⏹相同规格的全棉灯芯绒,原材料质量可能会有不同。
1)对配棉质量差,死棉、黄白档多的坯布,必须加强前处理的煮练强度,有时甚至需要两次煮练;
2)经油渍清洗处理的灯芯绒坯布只能染色,不能霜花;
3)洗过油渍的棉锦只能生产加白产品,不能生产染色产品;
4)色纱坯布可以染成深色,不能染成浅色,但不成熟棉多的坯布,越深色越容易显色。
5)半制品上的少量絮片,对冷染影响不大,而轧染时很容易产生白斑或浅斑;
6)纱结多的坯布,烧毛前宜采用磨毛辊轻磨或者结合接触式烧毛去除;
7)灯芯绒产品还常会发生由于局部绒毛方向的不同或者绒毛的烧净程度不同而造成异色疵状。这种烧毛坯在印染厂最好再进行一次退刷烧,以减轻异色疵况。
2.设备对工艺制定的影响
工艺制定者对设备的考虑大多包括三个层次:
企业现有设备,可进行改造的现有设备,以及市场可以提供而企业又有意向和能力增加的设备。
(1)设备种类决定工艺制定的宽容度
⏹以棉为主的梭织染整企业的基本设备有:
烧毛机,退浆机,煮漂联合机或单氧漂机,丝光机,磨毛机,连续染色机,定形机,预缩机以及品检打卷机等。
⏹棉梭织物的基本染整工艺为:
烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→(磨毛)→染色(印花)→后整→预缩→品检。
⏹如果在基本设备的基础上增加冷堆前处理打卷机,则可用连续设备安全生产遇湿热加工易起皱的敏感织物。
⏹许多灯芯绒品种的开刷烧坯可以直接进行冷堆退煮漂处理。蒸箱中易产生折皱印的织物或者直接上煮漂联合机处理不透的织物,可以先打卷退煮堆置再进行连续煮漂处理,这样不仅可保证产品品质,扩大品种适应性,而且节约蒸汽,提高了连续设备的利用效率。
⏹在基本设备的基础上增加冷堆染色打卷机,可以在连续轧染机上进行小批量色单的试样和放样(因准备工作都通过小样完成,不需要在打卷机上试放样);可以提高大批量色单的前后一致性(在选择好染料,头续缸设定到位,烘干、蒸汽波动等影响因素少的条件下);可以解决灯芯绒织物绒沟异色问题;可以提高厚实紧密织物的染透性,特别对耐磨级别要求高的沙发类家纺织物非常有效;可以进行无盐染色。
⏹在基本设备的基础上增加几组卷染机,可以解决卷边起皱织物的前处理、染色甚至柔软加工;解决轧染、冷染都不易达到的浓透色加工和小批量加工;解决凹凸提花织物的立体感保留问题;解决混纺羊毛织物其它组分的染色加工。
⏹在连续煮漂联合机的煮练单元和漂白单元之间加几组烘干机,既可连动又可分段处理。可将有些品种的烧毛放在退煮后漂白前,比退浆前烧毛再煮漂少一道工序,且更能保证产品的白度。
总之,设备配备和工艺的灵活性将直接影响企业的品种拓展能力和产品质量,一定要长短结合、间歇连续结合、主辅机台结合,最大限度地发挥机台利用率和工艺效果,增强工艺选择的灵活性。
2)设备运行决定工艺过程的稳定性
设备的良好运行依赖其自身质量和日常的维护保养。设备自身质量由主机质量和配件质量决定,这是保证工艺质量的基础。而日常的维护保养对染整生产的稳定性也起着很重要的作用。
⏹例如:
均匀轧棍的橡胶容易磨损而产生左右色差;冷堆染色的比例泵不佳,则无法维持染料与助剂的比例,造成色光不一致;定形机的温度不稳定,会直接影响到弹力织物的门幅、弹性和缩率;如果接空压气的气管质量不好,稍热即爆裂,就会经常停车,造成停车疵布。
⏹印染厂基础设备配置除考虑设备成本之外,还可考虑选择如寇斯特的均匀轧车、门富士的定形机和拉法磨毛机,以保证工艺的精度和长期运行的稳定性。
⏹在日常生产中,必须定期进行轧车的左中右轧余率测试,及时消除轧辊不均匀或磨损;对烘燥机定期加油等,最大限度保证工艺过程的稳定。
(3)数控技术决定工艺的精度和重现性
⏹印染生产的工艺参数仅凭人工目测控制,则工艺无法精确实施,也无法进行准确的过程工艺采集记录。
3.染化料对工艺制定的影响
⏹在高耐碱性艳蓝染料问世前,品蓝只能采用轧染,而不能采用冷染。虽然已有耐碱性的艳蓝染料,但其仍达不到不耐碱艳蓝染料的艳度。
⏹高牢度活性染料和一般牢度染料染色织物的品质完全不同。用红黄蓝染料拼色,其配伍性以及轧染前后色差控制的难度会有很大差异。
⏹高性能前处理助剂,要实施一浴冷堆退煮漂工艺,必须采用与之配套的酸。
例如:
用粉状柠檬酸调节pH值,硬的基布织物很容易产生底板白灰状疵病;采用液体酸则可避免。
⏹染化料的性能和品质,对工艺的制定、实施以及最终的效果影响很大。
例如:
硫化染料遮盖性好,对半制品的前处理要求相对较低,部分颜色甚至可以用煮练坯或者只经烧毛再经洗涤的坯布染色,大大简化了工艺,缩短了生产时间。
近年来,染化料发展很快,各种高性能、多功能的环保助剂不断涌现,这为工艺的持续改善和提高创造了条件。
⏹1)要即时跟踪了解市场各类相关产品的发展近况,不断试验,进行技术储备和相关产品的性价比筛选。
⏹2)产品进厂必须严格检验把关,企业生产前应在现有品种中,根据生产可行性、稳定性、配伍性、跳灯、牢度和成本各要素进行综合考量,优选出具体订单、品种、色号的方案。
⏹3)进入生产环节,需根据染化料的不同性能合理使用、准确操作。
⏹越来越严格复杂的质量要求,给染整企业带来更高的难度。外观方面,对产品的光洁度(死棉、纱头、萝卜丝等),色纯度(阴阳面、表面聚焦、环染等),均匀度(露底、黄白档、色花、条花等),色差(对版准确性、左中右色差、匹差等)的要求越来越高。内在质量方面,要求的色牢度项目越来越多,牢度指标越来越高。
因此,一定要了解订单的要求,分析可能的难点,再选择合适的染化料,制订合理的染整工艺。
(3)市场的个性需求成就多元工艺
⏹随着各种环保性和功能性纤维(Tencel纤维、牛奶纤维、大豆纤维、竹浆纤维、超细纤维、吸湿排汗纤维、PTT纤维、聚乳酸纤维、甲壳素纤维等)的大量涌现,再加上新型纤维与传统纤维的组合,使得多组分纤维面料日趋普及。
⏹制定工艺时合理选用纤维组合和组织结构,根据每种组分的特性,合理制定染整工艺流程和工艺条件。
⏹后整理手段随着社会的发展也层出不穷。
如:
炒霜花、酶洗、扎染、喷砂、磨毛、轧花和涂层等各种加工手段丰富了面料的外观。
⏹功能性纺织品的市场也越来越大。
如防水防油、透气、易去污、抗皱免烫易料理、抗菌卫生保健、阻燃、抗静电、抗紫外等。
⏹整理方式的变化使其它工序的染整工艺发生改变。
如:
要进行后水洗的灯芯绒面料,染色后布面的死棉可以最大限度得到遮盖,前处理时无需重煮,或染色后再进行刷毛;要进行炒霜花、喷砂等后处理的面料最好选用硫化染料染色;要免烫整理的织物前道加工要尽可能保留强力;吸湿排汗织物需使用亲水性柔软剂等。
(4)市场的交货期成本需求一次成功工艺
⏹纺织服装业能否快速提供所需产品,已成了制造企业市场应变能力的体现。越来越短的交货期要求企业组织生产时必须快速响应,重现性好,一次准确。
⏹企业需加速改造传统工艺,尽早实现自动化和智能化;加快企业信息化步伐,以提高管理的科学性和透明性;必须稳定坯源品质;选用优质的染化助剂;提升各层次人员素质,不断适应一次成功的生产节奏。
第二节常用纤维的性能特点
概述
1.纤维(fibre)
⏹纤维是一种外形细而长的物体,通常由高分子化合物组成。它的长度要比直径大很多倍,一般:
以微米(µm)表示纤维的直径,以毫米(mm)或厘米(cm)表示纤维的长度。也有长达数十米(m)或数百米的长纤维,通常称为长丝。
2.纺织纤维(textilefibre)
⏹纺织纤维是指可以用来制成纺织品的纤维。纺织纤维应具有一定的物理、化学特性,以符合纺织、印染和使用的要求。
⏹一、纺织纤维的分类(textilefibre)
⏹
(一)天然纤维(naturalfibre)
⏹1.植物纤维(plantfiber)
⏹●种子毛纤维(seedfibre)
⏹棉花(cotton):
主要有陆地棉和海岛棉,是主要的天然纤维。
⏹●木棉(kapok)
⏹韧皮纤维(bastfiber):
⏹亚麻(flax):
亚麻科亚麻属一年生或多年生植物的韧皮纤维。
⏹大麻(Hemp)青麻、洋麻
⏹苎麻(Ramie)(Chinagrass):
苎麻科苎麻属多年生植物的茎皮。
⏹黄麻(Jute):
田麻科黄麻属一年生草本植物的茎皮纤维。
⏹竹原纤维
⏹●叶纤维(leaffibre):
剑麻(sisalhemp)、蕉麻(Manilahemp)
⏹●果实纤维(fruitfibre):
椰子纤维(coconutfibre)、香蕉纤维
2.蛋白质纤维
●毛纤维
动物纤维(animalfibre)毛发(hair):
⏹羊毛(wool):
主要指绵羊毛。
⏹兔毛(rabbithair):
主要为安哥拉兔和家兔所产蛋白质短纤维。
⏹鸵毛(camelhair):
纤维较粗,主要用于工业纺织品。
●丝纤维
⏹分泌物:
柞蚕丝(tussahsilk):
野蚕丝,以柞蚕丝为食的蚕所吐出的长丝。
⏹桑蚕丝(mulberrysilk):
家蚕丝,以桑叶为食的蚕所吐出的长丝。
3.矿物纤维(mineralfiber):
石棉(asbestosfiber)
(二)人造纤维(man-madefibre)
1.无机纤维:
金属纤维、玻璃纤维、岩石纤维、矿渣纤维等
⏹(inorganicfiber:
metalfiber、stonefiber、glassfiber、slagfiber,etc.)
2.再生纤维素纤维(粘胶纤维):
viscosefibre,vicoserayon
粘胶纺丝再生纤维素纤维(棉浆粘胶、木浆粘胶):
⏹铜氨纤维:
cuprammouiumrayon,铜氨法再生的纤维素纤维。
⏹醋酯纤维:
acetatefibre,纤维素纤维的衍生物,属于半合成纤维
⏹富强纤维:
polynosic,又名“虎木棉”,粘胶纤维的一个品种。
⏹纤维素酯纤维:
二醋酯纤维、三醋酯纤维(Celluloseacetate-fiber:
two-acetatefiber、three-acetatefiber)
竹浆纤维、天丝(Lyocell)、“Modal”纤维、甲壳素/甲壳胺纤维、竹碳纤维等
3.人造蛋白纤维(cornproteinfiber、peaproteinfiber):
酪素纤维、玉米蛋白纤维、大豆蛋白纤维、牛奶纤维等
二、纤维素纤维的基本性能
(一)、棉纤维
1.组成成分
⏹棉纤维的主要成分是纤维素,组成纤维素的元素是碳、氢、氧。其次要成分有蜡质脂肪、果胶质、含氮物质、色素、灰分等。它的分子式为(C6H10O5)n,n为纤维分子的聚合度。
棉纤维的聚合度为2500~15000,即由这么多的葡萄糖剩基(或称残基)所组成。
2.棉纤维的物理性能
⏹外形有天然卷曲,横截面成腰子形,中空呈腔道,直径为15~19微米。长度为:
23~33毫米,单纤维强力:
3~5克,比重为:
1.54~1.55,回潮率:
7~9.5%。
在水中能吸湿膨化,脱脂纤维的吸水性更强。
3.棉纤维的化学性能
1)酸:
在酸性水溶液中能水解,聚合度下降,强力降低。无机酸对棉纤维有强腐蚀作用,在热稀酸和冷浓酸中纤维会被溶解。有机酸对棉纤维的作用较弱。
2)碱:
棉纤维在常温稀碱中较稳定,用18%的烧碱处理可产生丝光作用,在浓碱长时间作用下生成碱化纤维素。
3)氧化剂:
在氧化剂中经长时间的热作用,可使分子键断裂,纤维素分解。
4)光:
经长时间光照或日晒,纤维素聚合度下降,强力降低。
5)热:
受热时纤维水分蒸发,160℃时纤维脱水,240℃时纤维变黄,400~450℃时则碳化。
棉纤维大分子中含有大量的羟基,因此是亲水性的
(二)、麻纤维的基本特性
1.苎麻纤维
⏹外观:
苎麻纤维主要分布于苎麻韧皮纤维层,单纤维比较长,纤维粗细变化比较大。
⏹横截面:
苎麻的横截面大多呈腰圆形,但也有椭圆、多边和不规则形,还有相当数量的窄条形。
⏹微观结构:
纤维绝大部分有中腔,胞壁厚度比较均匀,胞壁上偶有裂纹,胞腔挤扁的为线状,偶尔膨开。苎麻截面的规整度比较高,截面的长宽比较大。观察苎麻纵向纤维呈圆筒形比较平直,没有十分明显的转曲,有横节,竖纹,表面不是十分光滑。
⏹物理性能:
和其它麻纤维的对比中可以发现,苎麻纤维相对长(5mm~6mm)而细(截面长径20µm-40µm,短径10µm-20µm)。因为长/径比为200~400,这是苎麻纤维的可纺品质在麻类作物中较为优良的主要原因。苎麻单纤比较粗硬,若没经特殊处理,苎麻织物接触起来会有刺痒的感觉。
⏹化学性能:
麻与棉同属于纤维素纤维,其化学性质基本相同,但在化学药剂处理时,浓碱可导致强力损失达30%以上;在耐热性方面,麻稍逊于棉,在120℃时加热10min,其强力下降35%,伸长率下降10%。
2.亚麻纤维
⏹亚麻属于韧皮纤维,平均长度为17~20mm,因长度较短,—般采用工艺纤维(纤维束)纺纱。亚麻纤维的横截面大多呈多角形,中间有空腔,但空腔明显没有苎麻的大,多为点圆或短线状。此外它以纤维束形式集合。亚麻纤维的壁厚薄变化较大。纤维大多为不规则的多边形,也有近椭圆形。单纤维比苎麻细,长/短径比比苎麻小,纤维截面平均宽度10~15µm左右。纤维束是单纤维由果胶等物质粘合在一起组成,一般为2~15根纤维构成,表面有横节和纵向沟槽。由亚麻较小的长/短径比可知,其截面异形度较小。而纤维弯曲时总是向它最容易弯曲的方向弯折。因此,异形度越大,纤维越容易弯曲。由此,亚麻的单纤维弯曲模量高于苎麻,但又由于亚麻比苎麻细,且对束纤维来说,只要胶质偏软,其刺痒感就会比同粗细的苎麻小。
⏹纤维吸湿后会发生体积增大的溶胀现象,解湿会发生收缩。由纤维大分子间的结构与排列方向可知,水分子只进入了无定形区分子链间及吸附于结晶区的表面。亚麻纤维的径向膨胀远大于其纵向膨胀。亚麻纤维的染色性能较差,上染率和固色率较低,色牢度差。亚麻纤维中的非纤维素成分的含量在30%左右,而棉纤维则只有6%。
3.黄麻纤维
⏹黄麻纤维是木质纤维状的韧皮纤维,纺织加工也是采用工艺纤维。黄麻纤维横截面和纵向粘合纤维的细胞间质没有完全分解,许多成锐角而不规则的多角形纤维细胞集合在一起形成纤维束,工艺纤维截面中的单纤维细胞数在10-30个左右。
⏹黄麻单纤维的截面形态多为多角形,有中腔。中腔呈圆形或卵圆形,有宽有窄,大小不一致,细胞壁厚也不规则。但纤维截面的长/短径比也比较小。纤维截面平均宽度12~18µm左右,黄麻的纵向形态为长管状、无捻曲,有竖条纹,偶尔会有横节。
⏹工艺纤维是典型的纤维增强体,黄麻纤维的高强力,高初始模量和低伸长都与这种结构有关,但是这种结构会导致其织物刺痒感明显。由黄麻纤维的截面形态可知,它与亚麻纤维形态很相似,因此其等效弯曲模量也较相近。但由于黄麻纤维的长/径比较亚麻小,因此其抗弯刚度大于亚麻,即黄麻织物的刺痒感比亚麻明显。
三)、竹原纤
1.竹子的化学成分
⏹主要是纤维素、半纤维素、木质素、果胶物质及少量灰分物质。纤维素是竹子最主要的化学成分,但竹子中纤维素的含量明显低于棉、麻纤维。
⏹国产竹子的纤维素含量大体在44~53%之间;半纤维素是复合聚糖,为无定形物质,聚合度较低,吸湿易润胀,是纤维之间、微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”,其中聚戊糖的含量大概为17~26%;木质素是由苯基丙烷结构单元通过醚键、碳-碳键联结而成的芳香族高分子化合物,位于胞间层和微细纤维之间,其含量一般为23~34%,是竹纤维产生颜色的主要因素;果胶质的主要成分是果胶酸的衍生物,广泛存在于自然界的植物体中;灰分是由各种无机盐组成的,竹纤维中灰分的主要构成成分是SiO2。
2.竹原纤的形态结构
⏹单根竹纤维细长,呈纺锤状、两端尖。竹纤维纵向表面具有光滑、均一的特征,同时纵向表面有多条较浅的沟槽,横截面接近椭圆形,边沿不规则。这种表面结构使得竹纤维具有一定的抱合力,有利于纤维的成纱。
⏹竹原纤长度约为1~2mm,纤维宽度约为10~25μm,长宽比在100~200之间,与其他天然纤维如棉、苎麻相比,纤维长度较短,与黄麻等纤维类似,可纺性较差。
3.竹原纤的性能特点
1)绿色、环保性。竹子自身具有抗菌性,且在生长期内不必使用任何农药,不产生任何污染,确保了竹纤维资源生态无毒性。同时竹纤维及其制品具有优良的生物可降解性,竹纤维能够100%降解,对自然环境不会产生严重的破坏。
2)透气、凉爽、保暖性。竹纤维是目前唯一的凉爽型天然纤维,此纤维的结构特殊,具有天然的高度“中空”,透气性极强,保暖性好,避免了传统纤维透气性差的弊端,填补了天然凉爽型纤维的空白。
3)保健、防紫外线性。中医认为竹叶、竹茹、竹簧、竹沥等具有清热化痰、除烦定惊、利尿止呕之功。竹纤维天然含有竹蜜和果胶成分,该成分对皮肤健康是有益的。检测证明,竹纤维对0.02~0.40μm紫外线的穿透率为0.06%,棉的紫外线穿透率为25%,竹纤维的抗紫外线能力是棉的417倍。研究还显示,竹材中所含的叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂。因此竹纤维织物具有优良的抗紫外线性能。
4)天然的抗菌、除臭性。竹原纤维具有天然抗菌性能,由竹纤维制成的纺织品24h抗菌率可达到71%,大大高于其他纤维。竹子中含有多种微量元素,竹子中存在天然抗菌的成分“竹醌”,使其自身具有抗菌性,在生长过程中无虫蛀、无腐烂。经多家权威机构检测表明:
竹纤维对细菌、真菌癣菌均有良好的抑制作用,具有优良的广谱抗菌保健性能。与其它纤维相比,其杀菌效果较好。
⏹竹原纤所含的叶绿素和叶绿素铜钠具有良好的除臭作用。试验表明:
竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%~72%,对酸臭的除臭率达到93%~95%。
5)恢复性、可机洗、免熨烫、纤维染色性。竹子具有天然的韧性,以竹纤维生产的织物有较强的稳定性和防皱性,具有可机洗和免熨烫的良好效果,极大地方便了消费者。竹纤维染色性能好,易着色。
4.竹原纤的物理机械性能
⏹与其它纤维相比,天然竹纤维的断裂强度与苎麻纤维相当,高于棉纤维,属强度高;断裂强度方差略高于苎麻纤维,棉纤维最低;竹原纤维的断裂伸长率低于麻纤维和棉纤维,断裂伸长率方差与苎麻纤维相接近,而低于棉纤维;这些力学性能的差异,说明竹原纤维属高强低伸型纤维,刚度较大,但低于苎麻纤维。这种高强低伸的特点对服用与加工是不利的。
5.竹原纤的舒适性
⏹通过对竹原纤、苎麻纤维、亚麻纤维和棉纤维的回潮率、保水性、扩散面积和透湿量的测试看出:
竹原纤的回潮率、保水率较小,与苎麻纤维相接近,竹原纤的扩散面积、透湿性最好,其原因是在竹原纤维的大分子上存在亲水基团,特别是竹原纤维大分子中腔有裂纹的形态结构。因此穿着由竹原纤维制作的服装具有干爽舒适的感觉。
6.竹原纤的耐酸碱性
⏹竹原纤的化学性能与其他纤维素纤维相似,耐碱不耐酸,但不耐强碱。在稀碱中极为稳定,在浓碱作用下,纤维能膨润,生成碱纤维素。若在稀酸液的中和下,可恢复成纤维素,但其晶体结构发生了变化,机械物理性能也会产生相应的变化,导致断裂强度下降,而断裂伸长率有所提高。
四)、天然彩色棉纤维
⏹天然彩色棉是棉纤维的一种,其结构和性能与普通白棉不完全相同。彩色棉纤维内在品质较陆地棉纤维差,纤维短而细,强度低,可纺性低于白棉,造成纺纱时成本高。
⏹目前已大规模种植并用于纺织品的主要是绿棉和棕棉两种,其余色泽的棉因遗传变异大的缘故无法大规模种植。
⏹早期开发的棕色棉和绿色棉的纤维长度为25~27mm,仅为普通白色棉长度的2/3~4/5,纤维断裂强度超过20cN/tex的位数不多,而且长度整齐度不好,一般低于50%。
⏹至今为止,彩色棉的色泽稳定性还很差,具体表现在两个方面:
色素遗传变异大;纺织加工和服用过程中易出现变色和褪色。
1.物理结构与性能
(1)形态结构:
天然彩色棉纵向均呈扁平带状,并有天然扭曲,与普通白棉相似;横截面与普通白棉不完全相同,白棉纤维的横截面呈腰子状,彩色棉纤维的横截面不完全呈腰子状,有些呈椭圆状,胞腔大,而且颜色深;绿棉的次生胞壁比白棉薄,胞腔远大于白棉,棕棉的次生胞壁比绿棉的丰满,胞腔也大于白棉。彩色棉纤维的色素主要分布在纤维的胞腔内,部分在次生胞壁的纤维素中。绿棉和棕棉纤维的相对分子质量和结晶度均低于白棉纤维。
(2)物理-机械性能:
彩色棉纤维的长度和比强度总体略低于普通白棉纤维;彩色棉纤维同普通白棉纤维相比,弹性较差,具体表现为弹性恢复能力差,彩色棉织物具有易起皱的缺点。
2.化学结构与性能
)主要化学组分
表1-1彩色棉与白棉化学组分对比
化学组分
白棉
绿棉
棕棉
纤维素含量/%
97.00
89.80
93.44
果胶含量/%
1.20
0.51
0.43
脂肪含量/%
0.60
4.34
3.19
蛋白质含量/%
1.34
2.90
2.35
灰分/%
1.20
1.75
1.93
水分/%
7.80
5.28
5.46
木素含量/%
--
9.34
6.38
聚戊糖含量/%
--
1.84
2.10
⏹彩色棉纤维中纤维素含量、水分含量、果胶含量均小于白棉,脂肪含量、蛋白质含量和灰分含量大于白棉。白棉不含木素,彩色棉纤维中木素含量高,有颜色;同种颜色而言,木质素含量越高,颜色越深。
⏹灰分是由金属氧化物构成的。绿棉中铬、钴、镍、铜、锌、钼、锡、铁和镁的含量高于白棉,棕棉中镍、铜、
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