动物纤维的结构表征与分析

何玉洁

动物纤维的结构表征与分析

何玉洁

（必维申美商品检测（上海）有限公司天津分公司, 天津 300000）

动物纤维是产于动物身上用于纺织的毛和绒，是珍贵的纺织纤维材料, 也是我国出口创汇的重要畜产品之一。动物纤维柔软，富有弹性，保暖性好，吸湿能力强，光泽柔和，可以制织成四季皆宜的中、高档服饰。动物纤维柔和的光泽，优异的热湿舒适性来源于纤维的表面形态结构、内部微观结构和分子化学结构。动物纤维结构特征的研究是人们认识纤维，进而开发结构仿生纤维的基础。

动物纤维；结构特征；力学性能；表面性质

1 动物纤维结构与性能

1.1 动物纤维结构

1.1.1 动物纤维的形态结构

动物毛纤维是由许多角蛋白细胞组成的。它的细胞结构分为3个部分:鳞片层;皮质层和髓质层。如图1-1纤维组成结构[1]：

图1-1 分子组成结构

1.1.2 毛纤维的卷曲

卷曲是毛纤维的重要工艺特征之一[2]。卷曲可以使短纤维纺纱时纤维之间的摩擦力和抱合力增加，成纱具有一定的强力，卷曲还可以提高纤维和纺织品的弹性，使其手感柔软，突出织物的风格；同时卷曲对织物的抗皱性、保暖性以及表面光泽的改善都有影响。

1.2 动物纤维的基本性能

1.2.1 毛纤维的摩擦性能与缩绒性能

摩擦性和缩绒性是相互联系的。摩擦系数的大小与纤维鳞片结构、数量及鳞片排列状态等有关。通常摩擦系数小，手感比较柔软，但纤维间的抱合力较差。顺逆鳞片摩擦系数差异越大，摩擦效应就越大，缩绒性能越好。

1.2.2 毛纤维的长度

由于天然卷曲的存在，动物毛纤维长度可分为自然长度和伸直长度。一般用毛丛的自然长度表示毛丛长度。伸直长度指标，主要用于考核计数平均长度、计重平均长度及其变异系数和短纤维率。

1.2.3 毛纤维的细度

动物毛纤维截面近似圆形，一般用直径大小来表示它的粗细，称为细度。

2 动物纤维的形态表征实验数据

2.1 动物纤维的长度表征

本试验采用排图法伸直长度，测试结果如下所示：

表2-1 纤维直径测试

2.2 动物纤维的细度表征

本实验采用电子显微镜测试法测得平均直径如下所示：

表2-2 纤维直径测试

3动物纤维的力学性能

3.1 纤维力学性能指标

纤维在纺织品加工过程和使用过程中都会受到各种外力作用而产生形变，甚至破坏，纤维承受各种外力作用所呈现的特性称为力学性能。常用的指标有断裂强力、强度和断裂伸长率[3]。

3.2 动物纤维的力学性能测试与分析

在电子单纤维强力仪上测定纤维强力。实验结果如下所示：

表3-1 纤维性能测试

由此可见，骆驼纤维承受拉伸变形的能力是最大的，抗拉伸能力最差的则是马鹿纤维。

4 结论

本课题对马鹿、狼、金钱豹、骆驼等动物纤维的形态结构和性能进行了分析测试，主要得到以下结论。

①长度，这几种纤维当中，单根纤维长度较长的为马鹿纤维和骆驼纤维，单根纤维长度较短的为狼纤维。

②细度，马鹿纤维直径最大，大约为248.501μm，纤维直径最小的是狼纤维一般为36.276μ m，金钱豹纤维，骆驼纤维的平均直径较大。

③拉伸性能，骆驼纤维虽然断裂伸长率最大，可是其断裂强力处于中下等水平。马鹿纤维由于直径较粗，断裂强度与断裂伸长率都处于较低不适宜做纺织纤维。骆驼的断裂伸长率最大，可以考虑做伸长弹性较好的纺织材料。

综上所述，马鹿纤维的可纺性比较好，金钱豹纤维，狼纤维，骆驼纤维等由于细度比较小，可纺性较差。

[1]焦 剑,雷渭媛.高聚物结构、性能与测试[M].北京：化学工业出版社,2003.

[2]于伟东.纺织物理[M].上海：东华大学出版社,2002.

[3]王长伍,陈前维.特种动物纤维基本物理机械性能对比.纺织科技进展,2008,(5):68-69.

Structural characterization and analysis of animal fibers

HE Yu-jie
(Biwei shenmei commodity inspection (Shanghai) Co. Ltd. Tianjin branch,Tianjin 300000,China)

Animal fiber is produced in animals for the textile wool and cashmere, is a precious textile fiber materials, but also China，s exports of one of the important livestock products. Animal fiber soft, flexible, good warm, good moisture absorption, soft luster, can be woven into the four seasons of all, high-end clothing. The soft shiny of animal fibers, excellent heat and moisture comfort from the fiber surface morphology, internal microstructure and molecular chemical structure. The study of the structural characteristics of animal fiber is the basis for people to understand the fiber and then develop the structure of bionic fiber.

animal fiber; structural characteristics; mechanical properties; surface properties

TS102

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投稿日期：2017-04-27

何玉洁，纺织工程专业，现就职于必维申美商品检测（上海）有限公司天津分公司。