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羊毛
wool
人类在纺织上最早利用的之一。人们利用羊毛的历史可以上溯到史前3000～4000年的新石器时代。羊和羊毛在古代从中亚细亚向地中海和世界其他地区传播，羊毛遂成为亚洲和欧洲的主要纺织原料之一。近代纺织工业兴起后，建立起工业，羊毛是传统的主要原料。
羊毛纤维柔软而富有弹性，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢绒、、、毡呢等生活用和工业用纺织品。羊毛制品有手感丰满、保暖性好、穿着舒适等特点。作为纺织原料使用得最多的是绵羊毛，因此羊毛在纺织上狭义常专指绵羊毛。山羊毛中仅一部分能供纺织用，以长毛型山羊的毛（如马海毛）和绒山羊的绒毛为主，在纺织原料分类中属于特种动物毛范围，但有时也附于广义的羊毛范围之内。
羊毛可分为发毛和绒毛两个类型。原始绵羊的毛被中有粗长的发毛和细短的绒毛，天气转暖时部分发毛脱落，寒冷时又重新长出以保护体温。优良品种绵羊经长期培育，换毛的习性消失，毛被中的羊毛品质变得均匀，纺织性能较好，称同质毛；而许多土种绵羊至今还保持原始绵羊的毛发生长习性，毛被中同时生长着粗长的发毛和细短的绒毛,纺织性能较差,称异质毛。羊毛在羊体上是成簇地而不是均匀分布生长的。从羊体剪下时，成簇的羊毛联结成束状的毛丛；倘羊毛生长茂密，毛丛之间又相互联结成整张毛被，称套毛。羊毛的同质程度可根据套毛和毛丛的外观形态是否均匀来判定。剪下的毛被含有油汗、砂土等伴生物和杂质，称为原毛；经洗净后的羊毛称净毛。
羊毛资源 全世界大多数国家都养绵羊，目前绵羊总数近10亿头世界绵羊毛原毛总产量20世纪初不足130万吨，50年代中超过200万吨，到60年代末达到280万吨，以后十余年间徘徊在这一水平上下。1980年产量 为284万吨,折合净毛产量160万吨,约占世界服装用纤维的5％。羊毛产量中 90％以上是剪自活羊羊身的毛， 其余不足10％是从屠宰绵羊的皮板上剥取下来的皮板毛。毛纺原料的另一来源是从旧的羊毛制品中回收的再生毛，但纤维受过严重的机械损伤，而且数量零星,种类复杂,只限于在粗梳毛纺或毡呢的一部分低档制品中使用，不列入资源产量。世界绵羊毛产量较多的国家是澳大利亚、苏联、新西兰、阿根廷、中国等（图1[ 世界羊毛产区分布]）。常年进入国际羊毛市场的商品毛占总产量的42～48％。主要羊毛出口国有澳大利亚、新西兰、阿根廷等，这4国都位于地广人稀的南半球,出口量占国际羊毛贸易量的80％以上。其中澳大利亚的羊毛产量占世界毛产量的25％以上，并以细羊毛为主，出口量占世界羊毛贸易量的一半，是世界最大的羊毛生产国和出口国。新西兰则是最主要的半细毛生产国和出口国。
羊毛品种 绵羊经长期选种培育,选育成以毛用肉用、裘用、革用为主，或以其中的两者兼用为主的各个品种、品系。选育的结果不仅使原始绵羊或土种羊的异质毛改进为同质毛,每头绵羊的年剪毛量也大为提高土种羊的每头年剪毛量一般低于1公斤,而改良成同质的毛用羊或毛肉兼用羊的年剪毛量达到 4～10公斤。绵羊毛根据纺织使用价值，通常按细度和长度分成细羊毛、半细毛、长羊毛、杂交种毛、粗羊毛等5类：
细羊毛 指或以美利奴血统为主的绵羊毛，直径在25微米以下，或品质支数（见）在60支以上。细羊毛毛质均匀，手感柔软而有弹性，光泽柔和，毛丛长度5～12厘米，卷曲密而均匀，纺纱性能优良。
半细毛 指平均直径15～37微米，或品质支数46～56支范围内的同质羊毛。长度依具体品种而异，一般在5～15厘米之间。 产半细毛的羊许多源自英国以肉用为主的绵羊品种，如南丘羊、杜塞特羊、舒福克羊等。
长羊毛 长度特长（15～30厘米）和光泽明亮为主要特征的羊毛，平均直径粗于36微米，或品质支数48支以下，套毛质量尚均匀，毛丛平直或呈大卷曲。典型代表是和莱斯特羊毛。
杂交种毛 产自美利奴羊和长毛种羊的杂交种羊。细度、长度为其亲本的折衷。著名的有和哥伦比亚羊毛等。
粗羊毛 指毛被中兼有发毛和绒毛的异质毛。世界上大多数土种羊毛都属此类。主要用途是制造，也称地毯羊毛。
各国的羊毛分类标准不尽相同。中国的羊毛分类以细度为准，长羊毛和杂交种毛类都归入半细毛类。细羊毛的用途以高级衣料为主。半细毛、长羊毛和杂交种毛的用途比较广泛,除衣料外,也用于制造绒毯、床毯、家具织物、帷幕等。较粗较长的毛用于制地毯、浆粕毛毯、长毛绒等。粗羊毛不适宜于衣料用途，主要用于制作地毯、粗毯、 衬料等。 1980年世界绵羊毛的品种结构是：细羊毛31.3％；半细毛、长羊毛、杂交种毛合计42.3％；粗羊毛26.4％。
中国的羊毛 20世纪30年代中国的绵羊头数曾达到3850万头，以后受战争影响养羊头数下降，1949年绵羊头数为2600万头左右，原毛产量约 2.9万吨。此后羊毛生产有相当发展，绵羊头数和羊毛产量持续增长。1980年全国绵羊10500万头，占世界第3位；原毛产量18.9万吨，占世界第 4位。中国原有绵羊品种分属蒙羊、藏羊、哈萨克羊3大品系，所产羊毛基本上都属异质毛。
蒙羊毛 是产量最多的一个品种。产区分布在内蒙古、西北、华北一带，兼及东部沿海的山东和浙江等地。因产地分布广，地方品种多，毛的品质比较复杂，既有细度可达品质支数52～58支的寒羊毛，也包括一些含粗死毛特多的粗次毛。
藏羊毛 产于西藏、青海一带，数量仅次于。毛丛较长、形成毛辫。纤维弹性好，有光泽，是异质毛中质量较好的。其中产于西宁一带的，是长毛绒、床毯、地毯的良好原料。
哈萨克羊毛 产于新疆、青海、甘肃一带，毛质粗硬、毛色混杂。是中国最早改良的新疆细毛羊的亲本之一，其血统随着改良羊的传播而在中国分布甚广。
在30～40年代间,新疆东北、内蒙古等地曾分别引入过良种细毛羊对本地土种绵羊进行改良杂交试验，但规模小，进度慢，1949年时全国改良羊仅3万余头,其后曾多次大规模推广绵羊改良工作，先后引进了良种细毛羊和半细毛羊 3万余头。1980年全国经过改良的绵羊约占三分之一，其产毛量占总产毛量的一半以上。改良羊中，细毛改良羊有2500万头，占改良绵羊数的73％，最先育成的新疆细毛羊头数最多，其次是东北细毛羊、内蒙古细毛羊等。半细毛的改良则进展较慢。
羊毛纤维的结构和性能 羊毛纤维是一种由不溶性蛋白质角朊构成的多层次生物组织。它是从植根于皮肤真皮层的毛囊处新发育的细胞角质化后推出体外形成的，本质上相同于其他哺乳动物的毛发。毛纤维的结构复杂，人们对其细节尚在不断深入研究。
形态结构 羊毛纤维的外观几何形态是细长的柱体，断面形状细羊毛接近于圆形，粗羊毛为扁圆形。纤维的外层是表皮层，内层是皮质层，粗羊毛的中心处有髓质层。毛纤维的结构如图2[毛纤维的结构]所示。
①表皮层:是片状角质组织，根部附着于皮质层,末端伸出而指向纤维梢部，象鱼鳞般地重叠覆盖于纤维表面，又称鳞片层。各种毛纤维的鳞片大小大致接近，但其形态及其在纤维表面重叠的形式和程度则随羊毛品种而异。细羊毛的鳞片成环状套接，重叠紧密；粗羊毛的鳞片纵向重叠程度低，横向由数个鳞片镶接。鳞片层约占纤维重量的10％，起保护皮质层、抗拒酶和化学药剂侵蚀和体现羊毛光泽、缩绒等特有的作用。鳞片层又可分为表层、外层和内层3层。表层有拒水性,化学性稳定。
②皮质层：基本组成部分是皮质细胞。皮质细胞是宽约2～4微米、长约 100微米、多角形截面的枣核状细胞。现在探明的皮质细胞微细结构是：由螺旋卷曲状的角朊多肽长链分子盘绕成基原纤，基原纤集束成微原纤，微原纤集束成原纤、巨原纤，再由巨原纤组成皮质细胞。皮质细胞中的原纤排列整齐，是毛纤维承受外力的部分。原纤间有基质,是由角朊多肽链组成的无定形结构,使羊毛纤维具有良好的抗压和抗弯弹性。皮质细胞外面包有细胞膜,中心有细胞核残余;细胞之间由一种无定形结构的多肽链和其他物质组成的细胞间物质胶粘起来，它使皮质细胞得以有限度的移动,从而使纤维具有挠性1953年，人们区分出有正皮质和副皮质两种皮质细胞。两者的化学组成和特性有所不同：前者的含硫量低，易于为盐基性染料染色，容易和酶及化学药剂起作用；后者的含硫量高,化学性比较稳定。在卷曲明显的细羊毛中,两种皮质细胞平列地分布在纤维两侧，形成所谓双边结构，而且正皮质总是处于卷曲的外侧。而有些卷曲不明显的毛纤维往往以一种皮质细胞为主组成，例如长羊毛的中心以正皮质组成，周围杂以少数副皮质。因此认为，毛纤维的卷曲形成和它的皮质细胞分布有关，这一点已经为并列型复合化学纤维仿造细羊毛双边结构所具有的卷曲性质所证实。近年的研究还区分出一种组织形态介乎正、副皮质之间的间皮质,细羊毛中含间皮质较多的,正、副皮质的分布就边界不清。
③髓质层：在毛纤维中央，由结构疏松、充满空气的薄壁细胞组成。毛髓的出现及其发育情况由羊的品种和其个体特征决定。细羊毛一般没有毛髓，粗而劣质的羊毛则有毛髓。毛髓在纤维中央的分布有的呈断续的点状，有的连续成线状，占毛纤维的比率从百分之几到几十不等。毛髓影响纤维品质，使纤维强度和染色能力下降。异质毛毛被中，除发毛大多含有较粗的髓腔外，还混有很多死毛和两型毛。死毛是一种充满毛髓、皮质层很少的纤维，色泽呆白，强度脆弱，不易染色。两型毛是同一根纤维上，一段有髓，一段无髓，是一种粗毛到绒毛的过渡型纤维。（见彩图[羊毛纤维的横截面]、[羊毛纤维的纵向外形(1)]、[羊毛纤维的纵向外形(2)]）
化学结构和特性 羊毛角朊由大约 20种不同的-氨基酸剩基构成。不同羊毛品种之间，以及毛纤维内部的不同组织成分之间，氨基酸组成有所不同。氨基酸剩基联结成呈螺旋卷曲形的长链分子。长链上有多种氨基酸的不同侧基，包括羧基、胺基、羟基等极性基和一些非极性基，在分子间形成盐式键、氢键等分子间键。长链之间还有胱氨酸的二硫键形成的交键相联结。毛纤维大分子长链的经常存在形式是螺旋式的,称型；但受外力拉伸时可过渡到伸展式的，称β型，外力解除后又回复到型,其宏观表现是羊毛的伸长变形和回弹性都是优良的。羊毛分子结构中的许多极性基团能和水分子结合。在标准状态下（20℃，相对湿度65％）羊毛的回潮率为15％，是所有纺织纤维中吸湿性最强的。在湿润空气中，羊毛虽吸湿高达30％以上还不感觉潮湿，这可能还与羊毛的组织结构有关，因为羊毛鳞片表层有疏水性，而纤维内部的微隙却可容纳较多水分子。毛纤维分子链侧基中兼有酸性和碱性基团，是两性物质，这对羊毛的染色性是相当重要的。羊毛角朊中胱氨酸的二硫键在毛纤维的结构和性能方面起着重要的作用。这种交键使毛纤维的空间结构稳定，从而有助于纤维变形后的回复，也使毛纤维在一些溶剂中不易溶解。二硫键对许多化学药剂的作用敏感。化学药剂对羊毛的侵蚀往往首先破坏二硫键而使纤维性能恶化，强度降低。但是，在有控制的热水、蒸汽或还原剂的作用下，二硫键能被拆开而在变形后的新位置上重建交键，这是羊毛湿热定形和化学定形的基础。羊毛不耐碱的侵蚀,在稀薄碱液中,当pH值大于8时毛质即受损害。沸热的3％氢氧化钠能完全溶解羊毛。羊毛的抗酸能力却很强，低温强酸或低浓度强酸对角朊无明显影响，高温、高浓度强酸则损害羊毛。氧化剂和还原剂也能破坏二硫键而使毛质受损。氯化合物之类的氧化剂对羊毛的侵蚀作用集中在胱氨酸含量较高的纤维表皮层，会软化或破坏羊毛鳞片外层，从而改变纤维的表面摩擦特性，这种作用被应用于羊毛防缩方面。角朊是某些蛀虫和甲虫的喜爱食物，因此羊毛制品是易蛀的。
物理和机械性质 毛纤维的单根纤维拉伸强力因纤维粗细不同以及纤维中是否存在细节或髓腔而相差甚大。正常羊毛的干拉伸断裂强度为1.3～1.8克力/旦,断裂伸长率为35～50％，初始模量为 23～30克力/旦。小变形(2％)时的回复能力达99％。当湿度提高,或在湿润状态下，毛纤维的强度降低，易于变形。羊毛在 135℃时开始热分解，205℃时发焦，300℃时炭化。羊毛经长期日光曝晒，二硫键发生光化学反应而断裂，品质下降。毛纤维表面有鳞片结构，顺鳞片方向和逆鳞片方向的摩擦系数不同。当毛纤维在湿热条件下受到挤压或揉搓等外力作用时,纤维倾向于向阻力较小的方向移动,而形成不可恢复的缠结，这就是。毛织物整理时常利用这种特性，使织物表面缩成紧密的绒面称为。干燥羊毛的表观密度为 1.32克/厘米(,有髓毛的密度则较低。
外观形态和伴生杂质 羊毛的许多工艺性质和一部分制品性能与毛纤维的形态尺寸有关，而后者又是绵羊品种和绵羊饲养条件、生态因素等决定的。外观形态主要包括纤维的细度、长度、卷曲、色泽等。
①细度：是决定毛纺可纺支数的重要因素。羊毛的一些其他品质，如长度、卷曲、毡缩性等也和细度有一定相关性，所以细度是确定毛纤维品质及其使用价值的重要指标，用直径（投影宽度）的微米数或品质支数表示。羊毛的平均细度主要决定于绵羊品种，但同品种绵羊毛的细度因绵羊的性别、年龄和生长季节不同而有差别。被覆于羊体各部位的纤维细度也有明显不同（图 3[毛被展开品质支数分布图]），生长在绵羊肩胛部的毛最细，背部和腰部的毛次之,臀部、腹部的毛又次之,头部和小腿部的毛最粗并常杂有粗毛。同一毛丛内，甚至同根纤维上也有粗细差异。绵羊饥饿或患病时生长的毛会显现细节而影响纤维强度，严重时毛丛的横向呈现细痕或断痕，称为弱节毛。
②长度：是选择纺纱工艺和工艺参数的依据。羊毛长度短于5厘米的用于或;长于18厘米的须在预梳机上加工;6～18厘米之间的用于。不同品种的羊毛因生长速度不一而长度不同，细羊毛生长慢而均匀，毛丛短而端部平齐；粗羊毛生长快，但毛丛常因纤维长短不一而呈辫状。羊毛长度也与剪毛间隔时间有关，通常一年剪一次，少数地区一年剪两次或两年剪3次。
③卷曲：有助于改善纺纱性能和成品的手感与保暖性。卷曲波形和卷曲密度随羊毛品种而异。正常的细羊毛卷曲密度大，波形近似于半圆反向对接形状，性能最好。粗羊毛的卷曲少，卷曲波形浅，纺纱时成网和成条困难。细毛羊的腹部毛卷曲波形较深，用于精梳毛纺时纺纱性能不良，但用于粗梳毛纺却能纺出手感丰满的毛纱。呈螺旋状卷曲的羊毛缩绒性常常不好。毛丛卷曲波形整齐，是羊毛生长情况正常的表现。
④色泽:大多数有色绵羊在选育过程中早已淘汰,仅少数土种羊毛在皮质层中存在色素而显示颜色(以黑褐、灰色居多)。白羊毛洗后的正常颜色呈洁白、 乳白或乳酪色，但有时因受环境或生理物的沾污，局部有洗不掉的色调，或偶因返祖现象而出现个别色毛。这两种羊毛在使用于浅色产品时受到限制。羊毛的光泽常和纤维表面的鳞片覆盖状态有关。细羊毛的鳞片细密，对光线呈漫反射而显示柔和的光泽；粗羊毛的鳞片少并紧贴于毛干，对光线反射强烈而显示明亮的光泽。
羊毛的伴生杂质包括绵羊皮肤分泌的脂汗和生活环境中带来的尘土、植物性杂质、尿粪等，数量常占油毛重量的20～50％不等。其中，脂汗多少决定于绵羊品种，生活环境杂质则随饲养条件而差异甚大。脂汗和植物质外的其余杂质大多在原毛初加工阶段的中即已除去。植物性杂质包括沾附于羊毛的草籽、碎叶、枝梗、蒿杆等，一般用机械方式去除；含量过多的草杂则用化学方法去除，即羊毛经过酸的处理，使其中的草杂后除去。
羊毛的质量评定 商品羊毛从生产者经过商业媒介转移到生产工厂，中间要进行质量评定以确定其使用价值，具体做法随各国采用的不同交易制度而异。中国根据收购标准对羊毛定等计价。细羊毛和半细羊毛按细度分类，按长度定等；改良毛按细度分类，按套毛的同质程度定等。在澳大利亚和新西兰等羊毛出口国，原毛在出售前先经过除边、分等手续。前者是将套毛边缘的毛质稍次和沾着草杂过多的部分去除；后者是分开质量不同的套毛，使商品规格化。这些产毛国对本国所产羊毛都制订出一套羊毛型号，作为羊毛商品的规格说明。
原毛有两种计重方式。一种是按原毛重量计重，一种是折合成标准回潮率的洗净后重量计算，以后者较为合理。原毛洗净后折合成标准回潮率的重量与原毛原来重量的比率,称为净毛率,用经验估测和采样后测定两种方法求得。目前国际上尚无统一的羊毛公定回潮率，国际毛纺织协会(IWTO)规定的洗净毛为17％；中国的洗净毛回潮率标准规定为15％。
评定羊毛品质的主要因素是细度、卷曲、色泽、强度以及草杂含量等。传统上根据原毛的套毛和毛丛的外观形态和手感、强度等特征来评定羊毛品质。优点是简便快速，适应性强，但人为差异较大。60年代中，国际毛纺织协会制订出一种羊毛客观测试方法，从毛包中用钻芯取样方法取出样品，再在实验室内用仪器测出净毛率、纤维直径、草杂含量等数据。70年代初在国际上已开始应用客观测试方法，以后进一步推广到对交易之前的毛批进行检验，从而使羊毛交易有了科学测试数据的基础。
羊毛的应用和羊毛制品的特点 羊毛的品种规格复杂，加工手段也多种多样，除传统的精梳、半精梳、粗梳毛纺外，还在试验和各种新型纺纱方法（见）；加上、,以及各种工艺的组合,可以制成用途多样、风格迥异的各类羊毛制品。羊毛纤维的许多基本性质，通过适宜的加工手段表现为羊毛制品的各项特性毛纤维的表面特性、卷曲和机械性质等,使羊毛制品有柔和的光泽、丰满而富有弹性的手感以及良好的悬垂性。卷曲赋与的膨松感，有保藏静止空气的能力,加强了羊毛制品的保暖性。羊毛的吸湿性强,制成服装可以帮助散发人体的汗液和体热，使人感觉舒适。羊毛的吸湿放热量是所有中最高的，能缓和外界环境变化对人体的影响。被利用来使织物平挺，而良好的回弹性以及变形后的快速恢复能力又赋予织物优良的抗皱性毛纤维的拉伸强度不高,但因变形大和弹性回复好而使织物耐用。羊毛的耐污性和去污、排尘性在各种纺织纤维中也最为突出。所有这些性能综合起来，使羊毛制品用作服装时既美观，又有舒适实用的服用功能。羊毛与火焰接触时，不象纤维素纤维那样易于燃烧，也不象大多数合成纤维那样熔融粘结，只在高温时才烧焦而形成一种充气的炭球。这种燃烧生成物没有粘性，与皮肤接触不致造成严重灼伤，而能形成一种热障，阻碍热的进一步传导。因此，羊毛是一种安全纤维。羊毛的另一独特性质是毡缩性，可使织物表面形成掩盖织纹的致密绒面。这样的织物抗风而透气，中间蕴藏空气，用作冬季服装有优良的御寒功能。利用这种毡缩性还能制成有隔热、防震、滤尘、吸油等各种功能的毡呢。
羊毛制品也存在一些缺点，例如:易蛀;潮湿后平挺性变差；洗涤后容易发生毡缩而变形等。这些缺点由于有了合成纤维的对比而显得更为突出。20世纪20年代以来，各国正研究一些措施来弥补这些缺点。防止羊毛毡缩最常用的方法,一种是用含氯的氧化剂使鳞片降解;一种是用树脂来覆盖鳞片表面或使纤维位置相对固定，或者把两种方法结合起来。羊毛织物的耐久定形整理可以提高织物的褶裥耐久性和平挺性，通常是使织物经过以还原剂为主的定形剂和树脂的浸轧处理来强化定形效果。羊毛则靠防蛀剂。羊毛改性的研究也在实践中取得进展。
有相当数量的羊毛已用于和其他纤维，如、特种动物毛、绢丝、棉等混纺，借以取长补短，形成特殊风格。羊毛与的混纺织物既有羊毛的穿着舒适性，又有合成纤维的耐穿性和褶裥耐久性。近年来发展起来的非均匀相混纺的复合纱，例如羊毛卷附在合成纤维长丝外层的包芯纱等（见），尤其能发挥出混纺成分的各自特长。
参考书目
陕西工业大学主编：《毛纤维材料学》，纺织工业出版社，北京，1962。
纺织材料编写组：《纺织材料学》，纺织工业出版社，北京，1980。
J.M.Matthews，Matthew's Textile Fibres，their Physical,Microscopical and Chemical Properties,6th ed.，Prepared by a staff of specialist under theeditorship of H.R.Mauersberger，Wiley，New York,1954.
W.vonBergen,ed.,Wool Hand Book,3rd ed.,Inter.Science Publ.,London,1963.
汪家鼐
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