羊毛纤维结构

三层结构

• 鳞片层（Cuticle / 表皮层）：由扁平的角质化细胞（鳞片）像瓦片一样重叠覆盖，鳞片尖端指向毛尖。厚约 0.5～2 μm，占纤维重量约 10%。作用：保护内部、决定摩擦性能（定向摩擦效应）、影响光泽与手感。
• 皮质层（Cortex）：纤维的主体（占 90%），由纺锤形皮质细胞组成，是决定羊毛力学性能、卷曲与染色性的关键。分为正皮质（orthocortex，含硫量较低、吸湿膨胀较大、易染色）与副皮质（paracortex，含硫量较高、结构较紧密、较难染色）。
• 髓质层（Medulla）：位于中心的疏松多孔组织，只有较粗的羊毛（>30 μm）才有。含空气 → 影响保暖，但会使纤维发脆、染色浅、光泽差。细羊毛无髓质层。

鳞片层与定向摩擦效应（DFE）

鳞片尖端指向毛尖，因此纤维从毛尖向毛根方向（逆向）摩擦时的摩擦系数，大于从毛根向毛尖（顺向）的摩擦系数——这就是"定向摩擦效应"（Directional Frictional Effect, DFE）。

后果：在湿热与机械作用下，羊毛纤维会"只朝一个方向"移动并相互纠缠、毡合 → 这就是"缩绒"（felting）——羊毛织物水洗会缩水毡化的根本原因。

缩绒的两面性：负面是衣物缩水变形；正面是利用它制造毡制品（毡帽、呢毯）与让精纺呢绒获得致密手感（缩呢工序）。

防缩处理：通过剥蚀鳞片（氯化、氧化）+ 树脂覆盖（如赫科塞特 Her cosett）降低 DFE → 机可洗羊毛（见"羊毛防缩整理"）。

角蛋白与二硫键

• 羊毛角蛋白富含胱氨酸（含硫氨基酸），其分子内与分子间的二硫键（—S—S—）形成交联网络，是羊毛强度与弹性的重要来源。
• 二硫键含量：羊毛约含硫 3%～4%（几乎所有纺织纤维中最高）。
• 二硫键的意义：耐酸不耐碱（碱会使二硫键断裂 → 羊毛在碱中溶解）、耐热性有限（>100 ℃ 湿热会使二硫键水解）、可用还原剂（如亚硫酸氢钠）打断（用于定型、防缩、漂白）。
• 其他交联：盐式键（—COO⁻···⁺H₃N—，酸碱可打开）、氢键（水与热可打开）。
• 这就是羊毛"湿热可塑、可定型"的化学基础——烫发与羊毛定型的原理相同。

结构与染整的关系

• 染色：染料从鳞片层间隙与细胞间质进入皮质层。鳞片层是主要扩散屏障 → 低温染色难、需较高温度（98～100 ℃）或助剂（羊毛低温染色助剂）。
• 耐酸不耐碱：羊毛在 pH < 4 时损伤增加（酸使肽键水解），在 pH > 8 时迅速损伤（碱破坏二硫键）。染色常在弱酸性（pH 4.5～5.5）进行。
• 缩绒与防缩：见上。
• 虫蛀：角蛋白是衣蛾幼虫的食物 → 羊毛需防蛀处理（防蛀剂或防蛀整理）。
• 日照：羊毛耐光性在天然纤维中最好（优于棉、丝），但长期暴晒会泛黄、强力下降（尤其丝光羊毛）。
• 热：干热 <130 ℃ 短时间可接受；湿热 >100 ℃ 会使羊毛毡缩、发黄。

相关词条

• 羊毛（wool）
• 羊毛鳞片层（fib-wool-scale）
• 羊毛卷曲（fib-crimp）
• 羊毛防缩整理
• 美利奴羊毛（fib-merino）