羊产品加工新技术 07羊毛和山羊绒的加工.docx

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1、羊毛和山羊绒的加工羊毛与山羊绒是养羊业的主要产品，是毛纺工业的重要原料。羊毛、山羊绒的产量和品质，直接关系到养羊业的经济效益和纺织工业产品的数量、规格和价值。提高羊毛、羊绒的产量，改进其品质，是养羊业生产的重要任务。因此，要了解羊的皮肤构造与羊毛的形成，羊毛纤维的组织学和形态学构造，毛被、羊毛的工艺特性和化学性质等，以便生产出优质羊毛原料，满足毛纺和其他工业上的需要。广义的羊毛包括绵羊毛和山羊毛绒，狭义羊毛指绵羊毛。第一节羊毛和山羊绒的基本特性一、羊毛的组织学和形态学结构（一）羊毛的组织学结构羊毛纤维组织学构造，有髓毛分为三层，即包覆在毛干外面的鳞片层、构成毛纤维主体的皮质层以及中心透明部分的

2、髓质层。无髓毛只有鳞片层和皮质层两层。1.鳞片层鳞片层是毛纤维的表层，由角质化了的坚硬细胞组成。像鱼鳞覆盖在纤维表面，其一端固定于毛干，另一端向外游离。羊毛纤维类型不同，鳞片的大小、形状、排列和密度也不同。细羊毛鳞片密度大，每1毫米长度的毛干有鳞片IOO层左右，鳞片呈环状，毛干周围由一个完整无缝的鳞片包围；粗羊毛鳞片密度小，1毫米长度的毛干仅有鳞片50层左右，鳞片呈环形，毛干周围由多个鳞片包围；半细毛鳞片密度介于细毛和粗毛之间，其鳞片形状有环形和非环形（图6-1）。鳞片层的作用首先是保护毛纤维免受外界物理、化学和机械等因素的影响。其次是由于鳞片层具有方向性，纤维之间从不同方向摩擦时，便产生方向

3、性摩擦值，从而使羊毛纤维具备良好的缩绒性（毡缩性）。羊毛的光泽与鳞片的形状和排列关系密切。细毛鳞片呈环形，排列较密，且麟片边缘向上向外突出，使纤维表面凹凸不平，所以对光线呈漫反射，故光泽较柔和，而粗毛的缆片排列稀疏，而且紧贴毛干，纤维表面平滑，故光泽强。2皮质层皮质层是羊毛纤维的主要部分，它连接于鳞片下层，由稍扁平而长的角质细胞所构成。皮质细胞在毛纤维中，沿纤维纵轴排列，依靠细胞同质，彼此互相黏合，使羊毛纤维具有良好的弹性、强度及伸度等工艺特性。皮质细胞分为两种，即正皮质细胞和副皮质细胞。正皮质细胞含硫量少，结晶区较小，吸湿较高，吸湿膨胀率较大，盐基性染料较易染色，抗酸性很强。副皮质细胞结晶区

4、较大，含有较多的硫键，吸湿性较小，吸湿后膨胀率较低，对酸性染料易染色，抗酸性能较弱。正、副皮质细胞含量和分布随绵羊品种和羊毛纤维类型不同而有差异。我国新疆细羊毛的副皮质细胞含量约占35%42%,而相同细度的澳毛则为30%。细羊毛的正、副皮质细胞的排列为各居纤维一侧，由于毛囊的周期性运动和正副皮质细胞的膨胀度不同，从而使正皮质总是位于毛纤维弯曲的外侧，副皮质总是位于毛纤维弯曲的内侧，呈现出双边结构，亦即构成了毛纤维的弯曲。半细毛羊中的林肯羊其正皮质细胞位于毛纤维的中部，副皮质细胞包围在外面形成径向分布。粗羊毛正、副皮质细胞呈混合排列，所以羊毛粗直且弯曲较少。3.髓质层在粗毛和两型毛纤维中，皮质层

5、内的一层称为髓质层。具有髓质层的羊毛叫有髓毛。多产生于初级毛囊。两型毛的髓质层呈点状、断续状，或很细的一条线状；死毛的髓质层非常发达，占据了毛纤维的大部分比例。髓质层的出现，影响了毛纤维的质量，不利于毛纤维的强度和染色。在毛纺工业上，有髓毛比无髓毛工艺性能低，在有髓毛中髓质层愈细，工艺价值愈高。反之，髓质层愈粗，工艺价值愈低。但从另一角度讲，由于髓质层结构疏松，充满空气，而空气是热的不良导体，可以减低毛纤维的导热性，因而冬季能减少体热的散发和外界寒冷的侵装，夏季可防热，所以粗毛羊品种较其他品种绵羊具有更强的耐寒、耐热性。适应范围广的特点。（二）羊毛的形态学结构1 .羊毛的形态学结构羊毛纤维在形

6、态学上可分为3个主要部分，即毛干、毛根和毛球。另外，还有些组织和附属结构。毛干是羊毛纤维露出皮肤表面的部分，通常称为毛纤维。(2)毛根羊毛纤维在皮肤内的部分称为毛根，其下端与毛球相接，上端与毛干相连。毛球位于毛根下部，为毛纤维最下端部分，毛球围绕着毛乳头并与之紧密相接。(3)毛球从毛乳头中吸取营养来保证自身细胞不断地增殖，羊毛纤维因此不断地生长。2 .羊毛纤维的有关组织和附属结构(1)毛乳头位于毛球的中央，由结缔组织构成，其中密布毛细血管和神经末梢，是供给羊毛营养的器官。(2)毛哨毛根周围由几层表皮细胞组成的圆管所包围，此圆管即为毛硝。毛鞘可分为内毛哨和外毛躺。内毛哨是表皮颗粒层和角质层的延续

7、，外毛硝及周围结缔组织形成毛鞘的外膜，似囊状，故称为毛囊。(3)皮质腺位于毛鞘的两侧，分泌腺开口于毛鞘上1/3处，分泌油脂。可滋润和保护羊毛纤维。油脂和汗液在皮肤表面混合，称为油汗。(4)汗腺位于皮肤深处，分泌管大多直接开口在皮肤表面，有时靠近毛孔。汗腺的生理作用是可以调节体温和排泄代谢产物。(5)竖毛肌是皮肤内层一种很小的肌肉纤维，只有初级毛囊长出的毛纤维才有竖毛肌。它一端固定在皮脂腺下部的毛鞘上，另一端和表皮相连。由于竖毛肌的收缩和松弛，可以调节汗腺的分泌以及血液与淋巴的循环。二、山羊绒的组织学和形态学结构山羊绒的形态学和组织学结构与绵羊的细羊毛基本相似。但也有不同之处，这表现在山羊绒的弯

8、曲数少，而且不规则、不整齐，因而也就不能形成像细羊毛那样排列整齐的毛束和毛丛。鳞片的长度和宽度基本相等，边缘较光滑，无明显翘起，覆盖间距比细羊毛大，每毫米距离内约有鳞片6070个。纤维截面近似圆形。从正、副皮质细胞在毛纤维中的分布来看，山羊绒和美利奴羊毛一样，同属双边分布，但不同的是，从毛纤维横断面来看，美利奴羊毛的正、副皮质细胞各在纤维的一侧，正皮质层比例较大，约占60%,副皮质层占40%。而且正皮质层永远位于羊毛卷曲的外侧，副皮质层在内侧。山羊绒的正、副皮质层各占一半。三、羊毛的成分及性质（一）羊毛的化学成分羊毛纤维是皮肤的衍生物，其化学成分与羊角、羊蹄相似，是一种复杂的蛋白质化合物，主要

9、由碳、氢、氧、氮、硫五种元素组成。据分析，各种元素的含量分别为：碳49.0%52.0%、氢6.0%8.8%、氧17.8%23.7%、氮14.4%21.3%、硫2.2%5.4%和灰分0.16%-1.01%o硫是羊毛纤维所含的特有成分，它使毛纤维具有天然的弹性，通常羊毛愈细，含硫量愈高。羊毛上端经常受到风吹、雨淋、日晒，硫的含量比羊毛下端少。（二）化学性质1 .羊毛对碱类的反应羊毛抗碱的能力较弱，5%的苛性钠煮沸几分钟，可使毛纤维全部溶解，所以羊毛及毛制品不宜用强碱洗涤。在弱碱中，如碳酸钠、肥皂等，在温度与浓度和处理时间较适合时，羊毛不会受到损伤。因此，洗羊毛最好用中性肥皂或低浓度的碱液，水温不要

10、超过52,洗后还要用清水多次漂洗，以免干后形成碱斑，使织物变色，强度下降。2 .羊毛对酸类的反应羊毛纤维抗酸的能力较强。羊毛与酸具有亲和力，在低浓度的硫酸、盐酸溶液中具有一定的吸收和保持能力，羊毛不会损害，所以羊毛染色常用酸性染料。用4%的稀硫酸，在室温下处理数小时，然后烘于，羊毛纤维不受损害，而植物纤维则会全部碳化。在毛纺工业中，常用这种方法清除羊毛中的植物杂质。浓硫酸对羊毛是有害的。30%的硫酸加热可使羊毛全部溶解。而盐酸对羊毛的作用较缓和。醋酸、蚁酸广泛用于毛纺工业处理羊毛。3 .温度对羊毛的影响羊毛在100-105。C干燥环境中，水分完全蒸发，纤维变得粗糙，强度下降。如再将此毛置于空气

11、中吸收水分，羊毛又可一定程度地恢复柔软性和强度。但长时间的高温可使羊毛变黄发脆，超过IO（TC处理48小时，可使羊毛部分分解。因此，羊毛不要长时间在阳光下暴晒，烘干羊毛的温度不要超过105。4 .水和蒸汽对羊毛的影响水和蒸气应理解为水和热。水和热是毛纺织整理工艺的基础。羊毛角肮不溶解于冷水，但经冷水浸泡，可使纤维膨化，长度约增加01%,直径约增15%17%,体积约增加10%,纤维强度有所下降，断裂伸度增加，但干燥后即可复原而无损其品质。当水温提高到8O11(C时，羊毛角肮开始水解；如水温超过InrC,羊毛就会被破坏；加热到20(C时，几乎全部溶解。羊毛在热水中进行处理，再以冷水冷却，可增加羊毛

12、的可缩性。在毛纺工业中称之为热定型。同时，羊毛在热水中处理，可增加对染料的亲和力。羊毛短时间在蒸汽的作用下，不受损害，如果提高温度和增加处理时间，羊毛即受损害。例如，在90100C蒸气中处理3小时，羊毛强度降低18%,6小时降低23%,60小时可达74%。另一个显著的变化是弹性和手感变劣。5,阳光对羊毛的影响绵羊的毛被由于经常受到阳光中的紫外线(特别是波长短于340纳米的紫外线部分)、热、大气中的氧、雨水、湿度，雨水中的酸碱、碱性的汗液以及双硫键氧化后的酸性产物等的作用，使羊毛纤维的理化性能发生变化。首先是外层薄膜受到破坏，接着引起角质层(即鳞片层)产生裂痕，继而使皮质层完全暴露，结果导致毛纤

13、维强度降低，化学组成发生变化，定型性、缩线性改变。就整根毛纤维来讲，上述破坏过程首先发生在毛尖部分。就绵羊全身来讲，首先发生在脊背部。四、山羊绒的成分及性质决定山羊绒品质和价值最主要的指标是它的细度和长度。按照目前纺织工业的要求，特级工业成品绒的平均细度不得超过15微米，长度应在3.5厘米以上。中国山羊绒的平均细度为14.8微米，与其他国家相比，细度最细。不同颜色的山羊绒，其细度、长度也有差异。白绒较青绒、紫绒细度粗，强度大，平均长度长，但长度均匀度差。青绒比紫绒粗而长，仅强度方面紫绒超过青绒。山羊绒净绒率平均为75%(68%82%),原绒的油汗含量平均为5%左右。白绒的含粗毛量为37%45%

14、,青绒为45%55%,紫绒为50%60%。山羊绒的吸湿性与绵羊毛相似，在相对湿度65%、温度20。C时，其回潮率为15%。山羊绒的化学特性与细支绵羊毛相似，但对酸、碱和热的反应比细羊毛更为敏感，即使在较低温度和浓度条件下，纤维损伤也较大。第二节羊毛和山羊绒的工艺特性一、羊毛的工艺特性羊毛的工艺特性是指羊毛的细度、长度、弯曲、强度和伸度、弹性和回强力、可塑性、毡合性、光泽、吸湿性等物理性质，这些性质是鉴定羊毛品质的重要内容。（一）细度细度是指羊毛纤维横切面的直径或宽度，用微米（Um）表示。细度是羊毛分级的指标。羊毛越细，纺成的毛纱也越细、越均匀，织成的产品质量也越好。在纺织工业上用品质支数来表示

15、羊毛的细度，就是用约454克净梳毛纺成纱，每纺560码（约512米）长度的一段毛纱叫做一支，如纺成60段560码长的毛纱，这种毛的细度就是60支纱。如果换成公制，就是1千克净梳毛纺1千米长度的毛纱段数，就是多少支纱。我国纺织工业部颁布的羊毛品质支数与细度的对照标准如表6-1o羊毛越细，变异系数越小，纺织的毛纱越长，毛纱的品质也越均匀，织成的产品质量越好，工艺价值也越高。影响羊毛细度的因素很多。不同生产方向的品种之间羊毛细度差异很大，如细毛羊、半细毛羊和粗毛羊之间羊毛细度有明显的差异。在同一生产方向之内品种之间羊毛细度也有差异，如细毛羊品种羊毛的细度一般在6880支之间，半细毛羊品种之间羊毛细度

16、在3258支之间，粗羊毛品种之间羊毛细度的差异很大。同一品种不同性别之间羊毛细度也有差异。在正常情况下，公羊毛比母羊毛要粗些，羯羊介于公、母羊之间。但羯羊毛的细度最均匀，其次是公羊，母羊因受怀孕、哺乳等因素的影响，均匀度较差。年龄不同，羊毛细度也有变化，例如在细毛羊和半细毛羊品种中，羔羊毛最细，以后逐渐变粗，到壮年时（35岁）羊毛最粗，以后随着年龄的老化，羊毛又变细。身体各个部位羊毛的细度也不同，这主要是受皮肤厚度的影响。一般来讲，头部、背部、腰部和十字部皮肤较厚，毛亦粗，腹部皮肤薄，毛亦较细，体侧部位介于两者之间。营养水平对羊毛的细度影响较大，绵羊全年的饲养条件均衡时，单根毛纤维各段的细度比较均匀，而由于患病、营养不良、母羊怀孕和哺乳期的饲养条件不良时，羊毛细度的均匀性就变差，降低了羊毛的工艺特性。（二）长度羊毛的长度在工艺上的