天然蛋白质纤维及其对羊毛品质的影响

（一）羊毛纤维

羊毛是纺织工业的重要原料，它具有许多优良特性，如弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和等。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，如薄毛呢等；可织制手感滑糯、丰厚有身骨、弹性好、呢面洁净、光泽自然的春秋面料，如中厚花呢等；还可织制质地丰厚、手感丰满、保暖性强的冬季服装面料，如各类大衣呢等。

1.羊毛纤维的组成

羊毛除了主要的角蛋白成分外，还含有羊脂、羊汗、砂土和植物性杂质等其他非蛋白质的物质。羊毛含杂情况因种类和生活环境的不同有很大差别，一般细羊毛较粗羊毛含杂量高。

2.羊毛纤维的形态结构

光学显微镜下，羊毛纤维的截面接近圆形，纵向可观察到覆盖在毛干表面的鳞片。羊毛是由多种细胞聚集而成，依照细胞的性质、形状和大小的不同，分为三种类型，相应地组成羊毛纤维的三层：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和毛干中心的毛髓组成的髓质层。

（1）鳞片层：由片状角质细胞组成，如同鱼鳞般覆盖在毛干表面，鳞片根部长自毛干，上端开口指向毛尖，层层相叠。鳞片在羊毛上覆盖的密度因羊的品种和羊毛的粗细有较大的差异，鳞片的主要作用，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。美丽奴细羊毛，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，使羊毛具有毡化的特性。

（2）皮质层：皮质层在鳞片层的里面，由纺锤形细胞组成，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。它和鳞片层之间依靠细胞间质紧密联结在一起。从横截面观察，羊毛皮质层系由两种不同的皮质细胞组成（正皮质和偏皮质）。

（3）髓质层：由结构松散和充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。细羊毛无髓质层，较粗的毛中有髓质层。含髓质层多的羊毛，脆而易断，不易染色，品质较差。

3.羊毛纤维的主要性质

（1）长度与细度：长度和细度是确定羊毛品质、使用价值以及纺纱工艺的重要指标。细毛的长度一般为6～12cm，半细毛的长度为7～18cm，一般说来，长纤维纺出的纱强度高、条干好、纺纱断头率低。而毛纤维越细，细度越均匀，纱的条干越均匀，但过细会影响成纱质量，易使织物表面产生起毛起球现象。为了体现各类品种毛织物的不同风格，通常相应地选用不同细度的毛纤维。如外衣类毛料服装可选择稍粗的羊毛；作为内衣穿着的羊毛衫，则需用很细的羊毛原料。

（2）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。卷曲度与羊毛品种、细度、生长部位有关，羊毛的卷曲度越高，品质越好。

（3）强伸性：羊毛纤维强度很低，仅0.9～1.5 N/dtex，但伸长能力却很大，断裂伸长率可达25%～40%，初始模量较小，仅为9.7～22 cN/dtex，拉伸变形能力大，服装穿着时不易损坏。

（4）弹性：羊毛纤维的弹性较好，不论拉伸、弯曲、压缩，弹性都很好，因此毛料服装的抗皱性和保型性好。

（5）吸湿性：羊毛纤维的标准回潮率高达15%～17%，是所有纺织纤维中吸湿性能最好的一种。同时，羊毛纤维还具有一定的蓄水和吸湿放热能力。

（6）缩绒性：羊毛缩绒性是指羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械作用力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化。缩绒性是羊毛特有的性质，利用羊毛的缩绒特性，通过缩绒工艺（又称缩呢），可使织物面积收缩，厚度和紧度增加，表面露出一层绒毛，可收到外观优美、手感丰厚柔软、保暖性能良好的效果。

（7）耐热性：羊毛耐热性较差，在加工和使用中，要求干热不超过70℃。当温度达到100～105℃时，纤维很快失水、干燥而变得脆弱，强力降低并泛黄。

（8）可塑性：羊毛在加工过程中常受到拉伸、弯曲等各种外力作用，使纤维改变原来形态。羊毛的可塑性是指羊毛在湿热条件下，按外力作用改变原有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性质。羊毛衫的整烫定型就是利用羊毛纤维的可塑性，将羊毛衫在一定的温度、湿度及外力作用下处理一定时间，获得稳定的尺寸和形态。毛料服装的熨烫也是利用羊毛纤维的可塑性，在湿、热和压力作用下，使服装变得平整无皱，形成的折裥也可保持较长时间。

（9）化学性质：

①两性性质：羊毛纤维的分子结构中，既含有酸性基团（—COOH），又含有碱性基团（—NH2、—OH），呈两性性质。

②酸的作用：羊毛对酸的作用比较稳定，属于耐酸性较好的纤维，因此可以用强酸性染料，在pH=2～4的染浴中沸染，还可以用硫酸进行炭化，以去除原毛中的草籽、草屑等植物性杂质。但在一定条件下，浓度较高的酸对羊毛纤维也会造成损伤其中无机酸强于有机酸。

③碱的作用：羊毛对碱的稳定性差，碱能拆散多缩氨酸链之间的盐式键，多缩氨酸主链在碱中也能发生水解，羊毛经碱作用后受到严重损伤，聚合度下降、变黄、含硫量降低、溶解性增加，影响的程度与时间、温度、浓度及碱的性质等有关。

④还原剂的作用：还原剂主要与羊毛纤维中的二硫键起反应，也能破坏盐式键。在碱性介质中，破坏作用更为强烈。

⑤氧化剂的作用：羊毛在漂白加工中常使用氧化剂。毛纤维对氧化剂比较敏感，特别是含氯氧化剂，在高温下作用更为强烈。羊毛加工中使用含氯氧化剂会破坏鳞片层，纤维变细，获得一定防缩效果，同时使表面平滑，具有一定的光泽，手感滑糯或滑爽。但使用不当会使羊毛受到一定损伤，手感变粗糙，且有泛黄和染色不匀等缺点，所以使用时要慎重。过氧化氢对羊毛的作用比较缓和，常用于漂白，但条件控制不当，仍会造成损伤。

（二）蚕丝

蚕丝具有较好的强伸度，纤维细而柔软平滑，富有弹性，光泽好，吸湿性好。采用不同组织结构，丝织物可以轻薄似纱，也可厚实丰满，是高级的服装材料。

1.蚕丝纤维的种类(www.xing528.com)

蚕丝有家蚕丝和野蚕丝两大类。家蚕即桑蚕，在室内饲养，以桑树叶为饲料，吐出的丝称为桑蚕丝或家蚕丝（俗称真丝），主要产于江苏、浙江、安徽等地，是目前产量最高、应用最广的蚕丝纤维。野蚕有柞蚕、蓖麻蚕、樗蚕、天蚕、柳蚕等，其中主要产于东北地区的柞蚕结的茧可以缫丝，其他野蚕结的茧不易缫丝，仅作绢纺原料。通常所说的蚕丝指的是桑蚕丝。

2.蚕丝的组成与形态结构

（1）组成：蚕丝主要由丝素和丝胶两部分组成，占蚕丝总重量的90%以上。此外还含有色素、蜡质、碳水化合物、无机物等少量杂质。

（2）形态结构：在显微镜下观察生丝，丝素呈透明状，丝胶呈暗黑色。一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素）组成，外包丝胶，两根单丝的横截面像两个底边平行的三角形，三边相差不大，角略圆钝，脱胶后的蚕丝纵向为光滑表面。

3.蚕丝的主要性质

（1）细度和均匀度：生丝细度和均匀度是生丝品质的重要指标。丝织物品种繁多，如绸、缎、纱、绉等。其中轻薄的丝织物，不仅要求生丝纤度细，而且对细度均匀度有很高的要求。细度不匀的生丝，将使丝织物表面出现色档、条档等疵点，严重影响织物外观，造成织物其他性质如强伸度的不匀。

（2）强伸性：蚕丝纤维干态强度与棉相近，比羊毛高很多，断裂伸长率大于棉而小于羊毛。吸湿后，蚕丝的强伸度发生变化。家蚕丝湿强为干强的80%～90%，湿伸长增加约45%。柞蚕丝湿强增加，约为干强的110%，湿伸长约增至145%。

（3）吸湿性：在各种纺织纤维中，蚕丝纤维吸湿性是比较好的，丝素的标准回潮率为10%，仅次于羊毛和黏胶纤维。

（4）光学性质：蚕丝纤维光泽柔和优雅，精练后的生丝，光泽更佳。蚕丝的耐光性较差，在日光照射下，蚕丝容易泛黄。在阳光曝晒之下，会使蚕丝强度显著下降。柞蚕丝耐光性比蚕丝好，在同样的日照条件下，柞蚕丝强度损失较小。

（5）化学性质：酸和碱都会促使蚕丝纤维水解，水解的程度与溶液的pH值、处理的温度、时间和溶液的浓度有很大关系。丝胶的结构比较疏松，因此水解程度比较剧烈，抵抗酸、碱和酶的水解能力比丝素弱。

酸对丝素的作用较碱弱。弱的无机酸和有机酸对丝素作用更为稳定。在浓度低的强无机酸中加热，丝的光泽和手感均受到损害，强伸度有所降低，特别是在贮藏后更为明显。在丝绸精练或染整工艺中，常用有机酸处理，以增加丝织物光泽，改善手感，同时丝绸的强伸度降低较小。

碱可使丝素膨润溶解，其对丝素的水解作用，主要取决于碱的种类、电解质总浓度、溶液的pH值及温度等。氢氧化钠等强碱对丝素的破坏最为严重，即使其稀溶液，也能侵蚀丝素。碳酸钠、硅酸钠的作用，较为缓和，一般在进行丝的精练时，多选用碳酸钠。

丝素中的酪氨酸、色氨酸与氧化剂或大气紫外线作用，生成有色物质，使蚕丝泛黄。含氯的氧化剂能使丝素发生氧化裂解，而且还会发生氯化作用，使肽键断裂，丝素聚合度下降，强伸度降低，以致失去使用价值。因此，蚕丝纤维的漂白剂多用过氧化氢、过氧化钠、稀酸性的过硼酸钾溶液。

（三）特种动物纤维

特种动物纤维是指除了羊毛以外的动物毛纤维，如山羊绒、马海毛、兔毛、牦牛毛、骆驼绒、羊驼毛等。这类蛋白纤维性能独特，但产量较低，价格较贵，应用不如羊毛和蚕丝普遍，主要用于高档服装面料。

1.山羊绒

山羊绒又称开司米，山羊绒的强伸度、弹性比绵羊毛好，具有细、轻、柔软、保暖性好等优良特性。一般用作羊绒衫，粗纺作高级服装如大衣呢、毛毯原料，也可作精纺高级服装面料。

2.马海毛

马海毛为安哥拉山羊毛，原产于土耳其的安哥拉省。南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地。我国现已饲养成功引进的安哥拉山羊。马海毛的形态与长羊毛相似，毛长120～150mm。鳞片平阔紧贴于毛干并且很少重叠，使纤维表面光滑，有蚕丝般光泽。马海毛直径为10～90μm，强度、伸长和弹性均比羊毛大，不易收缩也难毡缩，容易洗涤。马海毛织物手感滑爽、色泽亮丽、轻盈保暖，是提花毛毯、长毛绒、顺毛大衣呢等高光泽毛织物的理想原料。

3.兔毛

兔毛分普通兔毛和安哥拉兔毛两种。由绒毛和粗毛两种纤维组成。绒毛细度在5～30μm，粗毛细度为30～100μm，大多数纤维集中在10～15μm。兔毛的绒毛呈平波形卷曲，吸湿性比其他天然纤维都高，纤维细而蓬松。兔毛具有轻、软、暖、吸湿性好的特点。含油率约占0.6%～0.7%，故兔毛不必经过洗毛，即可纺纱。兔毛纤维抱合力差，强度、伸长、弹性较羊毛差，因此单独纺纱有一定困难，多和羊毛或其他纤维混纺作针织物，可用于高档女装、毛衫、大衣面料。

4.牦牛绒

我国西藏、青海、四川、甘肃等省大量饲养牦牛，约占世界总头数的90%以上。牦牛绒很细，光泽柔和，弹性好。牦牛绒色泽有白色、黑色、棕色和灰色，其中白色品质最佳，但数量最少。牦牛绒的吸湿性、保暖性、弹性、伸长不如山羊绒，但强度、初始模量和耐酸碱性超过山羊绒，牦牛绒手感柔软、滑腻，可与羊毛、化纤、绢丝等混纺作精纺、粗纺面料原料。

5.骆驼绒

骆驼毛的色泽有乳白、浅黄、黄褐、棕褐色等，品质优良的骆驼多为浅色。骆驼毛被中含有细毛和粗毛两大类纤维。粗长纤维构成外层保护被毛，称为驼毛。细短纤维构成内层保暖被毛，通称驼绒。驼绒的强度大、断裂伸长率高、弹性好、光泽好、保暖性好，可织造高级粗纺驼绒大衣呢、驼绒衫、毛毯和针织品等。