棉纤维

棉纤维的性能色泽通常为白色、乳白色或淡黄色.(1-彩棉的色泽?)光泽较差,(2-原因?)棉织物可通过漂白(3-什么是漂白,原理?)或荧光增白(4-什么是荧光增白,原理?)处理，丝光(5-什么是丝光?)和轧光(6-什么是丝光?)等后整理有助于提高光泽度。

染色性良好(7-原因?)，可以染成各种颜色。

耐磨性不突出(8-原因?)，棉织品不太耐穿。

1-纤维强度(9-什么叫纤维强度?)较高(10-原因?)，干态强力约为2.6-4.9cN/dtex,湿态强力约为2.9-5.6cN/dtex，吸湿后强力稍有上升(10%-20%)(11-吸湿后强度上升的原因?)2-纤维弹性(12-什么叫纤维弹性?)较差(13-原因?)，变形能力较差。

棉纤维弹性较差。

3-纤维吸湿性(13-定义?)较强(14-原因?)。

棉制服装吸湿、透气，无闷热感，也无静电现象(15-什么是静电?它对人体有什么危害?)。

棉纤维在水中浸润后，能吸收接近其本身重量1/4的水分，导致横截面变粗，长度变短，因此棉织物在裁剪前应预缩，以避免制成服装后尺寸变校。

脱脂棉纤维吸着液态水最多可达干纤维木身质量的8倍以上，利用这一性能可以制成药棉。

棉纤维吸湿后强力增加（16-吸水后强度边大的原因？），因此，棉织物耐水洗。

在一定的温湿度条件下，棉纤维易受霉菌等微生物的侵害，纤维素大分子水解，纤维表面会产生黑斑（17-水解的本质？）。

4-纤维导电性差，纤维内腔充满了静止的空气，因此棉纤维是一种保暖性较好的材料。

棉纤维耐热性较好，但不如涤纶、脂纶，却优于羊毛、蚕丝，接近于粘胶纤维。

棉纤维耐光性一般，如长时间与日光接触，纤维强力会降低，并发硬变脆。

5-纤维化学性怕酸耐碱与其他天然纤维素纤维一样，耐无机酸的能力较弱，在浓硫酸或盐酸中，即使在常温下也能引起纤维素的迅速破坏，纤维素长时间在稀酸溶液中也会水解，强力降低。

汗液中的酸性物质也会损坏棉制品。

棉纤维耐碱性较好，在常温或低温下浸入浓度为18%-25%的氢氧化钠溶液中，纤维的直径膨胀、长度缩短，此时若施加外力，限制其收缩，则可提高棉纤维的光泽度，同时强度增加，吸色能力提高，易于染色印花，这种加工过程称为丝光。

若棉织物在烧碱溶液中，并不施加张力，任其收缩，织物会变得紧密、丰厚，富有弹性，保形性好，这一过程称为碱缩，主要用于针织物。

氧化剂能使棉纤维生成氧化纤维素，强力下降，甚至发脆。

棉纤维可溶于铜氨溶液，从而制得铜氨纤维。

棉纤维细而短，手感柔软，弹性差，穿着时和洗后容易起皱。

为改善棉纤维的皱缩、尺寸不稳定的性能，常对棉织物进行免烫整理，如市场上常见有DP(durable press)或PP(permanent press)标记的衬衫，即具有"耐久爽烫"或"永久爽烫"性能，能长时间保持优良的外形。

对棉纤维的某些树脂整理也会产生类似作用，提高织物抗皱等性能。

另外，与不易变形的涤纶等合成纤维混纺或进行针织加工也是常用的提高抗皱性的措施。

棉纤维的截面形态结构1．棉纤维的截面形态结构成熟正常的棉纤维，截面是不规则的腰圆形，中有中腔。

示成熟的棉纤维，截面形态极扁，中腔很大。

过成熟棉纤维，截面呈圆形，中腔很小。

棉纤维的截面由外至内主要由初生层、决生层和中腔三个部分组成。

初生层是棉纤维在伸长期形成的初生细胞壁，它的外皮是一层极薄的蜡质与果胶。

初生层很薄，纤维素含量也不多。

纤维素在初生层中呈螺旋形网络状结构。

次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。

由于每日温差的关系，大多数棉纤维逐日淀积一层纤维素。

形成了棉纤维的日轮。

纤维素在次生层中的淀积并不均匀，以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形 (螺旋角约为25º~30º)，并沿纤维长度方向有转向。

这是使棉纤维具有天然转曲的原因。

次生层的发育加厚情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况，它决定了棉纤维的主要物理性质。

棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是中腔。

同一品种的棉纤维，外周长大致相等，次生层厚时中腔就小，次生层薄时中腔就大。

中腔内留有少数原生质和细胞核残余，它对棉纤维颜色有影响。

2．棉纤维纵向形态棉纤维具有天然转曲，它的纵面呈不规则的而且沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。

成熟正常的棉纤维转曲最多。

未成熟棉纤维呈薄壁管状物，转曲少。

过成熟棉纤维呈棒状，转曲也少。

棉纤维单位长度中扭转半周，即180º的个数称为转曲数。

一般长绒棉的转曲数多于细绒棉，细绒棉的转曲数约为39~65个/cm。

天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利于纺纱工艺过程的正常进行和成纱质量的提高。

但转曲反向次数多的棉纤维强度较低。

棉纤维的组成主要组成物质是纤维素，其余为纤维素伴生物。

棉纤维素及其伴生物的含量取决于棉纤维的成熟程度。

完全成熟的棉纤维其纤维素的含量约占棉纤维总重的94%;左右，伴生物含量较少。

一、棉纤维素棉纤维素是一种碳水化合物，是在棉花生长过程中由二氧化碳和水经过光合作用而形成的。

经过元素定量分析，得知纤维素是由碳素 (C)、氢(H)、氧(O) 三元素组成，其组成比例为碳44.4%;，氢6.2%、氧49.4%。

纤维素的分子式可以写成 (C6H10O5)n，其中n为聚合度，是指一个纤维素分子中含有的基本单元即 (C6H10O5) 的个数。

棉纤维素的分子量和聚合度并不是每一个分子都是一样的，这是高分子化合物的特征之一，称为不均匀性或多分散性。

有关资料上所载棉纤维素的分子量和聚合度是指一个样品中很多分子的平均值。

棉纤维素的聚合度越高，分子量越大，棉纤维的某此物理机械性能也就越好。

根据棉纤维素在一定浓度的氢氧化钠溶液中溶解的不同情况，通过分离，可以得到聚合度和某些性质不同的纤维素，分别称为α—纤维素、β—纤维素、γ—维生素。

α—纤维素：是在室温(20℃)下不溶于17.5%氢氧化钠溶液中的纤维素，其聚合度在150以上。

β—纤维素：是在室温(20℃)下能溶于17.5%氢氧化钠溶液，再用醋酸中和沉淀出来的纤维素，其聚合度为15~150。

γ—维生素：是在室温(20℃)下能溶于17.5%氢氧化钠溶液，再用醋酸中和亦不沉淀的纤维素，其聚合度在15以下。

β—纤维素和γ—维生素也可以概括称为半纤维素，又叫氧化纤维素或水解纤维素。

成熟度不好的棉纤维，半纤维素含量较高，则α—纤维素含量相对降低。

所以，用作军工或化工原料的棉短绒需要经过化验。

α—纤维素的含量越高，原料的利用率就越高。

二、棉纤维素伴生物棉纤维素伴生物除天然有色棉的色素由于含量极微和一小部分其它物质尚未查明外，主要有下列几类。

(一) 脂肪和蜡质棉纤维表面含有一层脂肪和蜡质，其含量随棉纤维成熟程度的提高而降低。

它能保护棉纤维不易受潮并增润棉纤维的光泽，含量适当时在纺纱过程中能起润滑作用，但它防碍棉纤维及其制品的着色能力。

用乙醚、酒精和碱溶液溶解可以把它除去。

(二) 果胶物质用水抽提棉纤维而得到的水溶性物质主要为果胶物质，所以也称为水溶物，果胶物质会防碍棉纤维的毛细管作用，除去果胶物质后的棉纤维吸湿性高。

(三) 含氮物质主要是蛋白质和其它含氮的化合物。

随着棉纤维成熟度的提高。

含氮物质含量则降低。

把棉纤维放在水中加热或用碱液蒸煮即可除去。

(四) 糖类物质是指多缩戊糖，在棉纤维中含量不多，用乙醚和热水抽取了脂肪、蜡质、有色物质以后剩下的能溶于稀碱溶液的物质，统称为糖类物质。

它是以多缩戊糖为主，还有多缩已糖和多缩醛糖等的混合物。

因为它们都属于多糖类，有着相似的化学性质，很难分离，因此在用化学分析方法测定时都按多缩戊糖计算。

含糖较多的棉纤维在纺纱过程中容易引起绕罗拉、绕皮辊、绕皮圈等现象，影响纺纱工艺及产品质量。

(五) 灰分棉纤维在生长过程中伴有灰分。

它是铁、钙、镁、钠、钾等金属元素氧化物的总称。

棉纤维成熟度愈高，灰分含量愈低。

军工和化工用的棉短绒化验灰分含量，具有重要意义。

与纺织有关的几项标准1、长度棉纤维的长度主要取决于棉花的品种、生长条件和初加工。

通常细绒棉的手扯长度平均为23~33mm，长绒棉为33~45mm。

棉纤维的长度与纺纱工艺及纱线的质量关系十分密切。

一般长度越长，且长度整齐度越高，短绒越少，可纺纱越细，纱线条干越均匀，强度高，且表面光洁，毛羽少。

2、线密度棉纤维的线密度 (细度) 指标是指纤维单位长度的重量。

特克斯 (tex) 是我国线密度的法定计量单位名称，是指1000米长纤维的重量以克表示。

其计算式如下：Ntex=(G/L)×1000式中：Ntex----线密度 (tex)；L----纤维长度 (m) G----纤维重量 (g)。

以往曾以公制支数作为棉纤维的细度指标。

公制支数是指每毫克棉纤维所具有的长度毫米数，其计算式为：Nm =L/G 式中：Nm----公制支数；L-----纤维长度(mm)；G----纤维重量(mg)。

棉纤维的线密度主要取决于棉花品种、生长条件等。

一般长绒棉较细，为1.11~1.43dtex (9000~7000公支)，细绒棉较粗，约1.43~2.22dtex (7000~4500公支)。

在成熟正常的情况下，棉纤维的线密度小，有利于成纱强力和条干均匀度，可纺线密度低的纱。

如果由于成熟差而造成的纤维线密度小，如未成熟、死纤维等，在加工过程中容易扭结、折断、形成棉结、短纤维，对成纱品质有害。

3、吸湿性表示吸湿性的指标是回潮率。

回潮率是指材料所含水分的重量对材料干量的百分率。

我国原棉的回潮率一般在8%~13%。

原棉含水的多少会影响重量、用棉量的计算及以后的纺纱工艺。

回潮率太高的原棉不易开松除杂，影响开清棉工序顺利进行，还容易扭结成“萝卜丝”。

回潮率太低则会产生静电现象，造成绕罗拉、绕皮辊、纱条中纤维紊乱、纱的条干不均匀等。

目前我国很多地方原棉的含水多少仍沿用含水率这个指标。

含水率是指原棉中所含水分重量占原棉湿量的百分率。

我国规定原棉的标准含水率为10%。

4、强伸性棉纤维的强伸性通常可用拉伸断裂强力或比强度、断裂长度和断裂伸长率表示。

棉纤维在纺织加工过程中不断受到外力作用，一定的强度是纤维具有纺织加工性能的必备条件之一，并且纤维强度越高纺得的纱线强度也越高。

棉纤维的强度主要取决于纤维的品种、粗细等。

一般细绒棉的断裂长度均为20~30km，长绒棉更高一些。

棉纤维的湿强增加2%~10%。

棉纤维的断裂伸长率为3%~7%。

5、化学稳定性由于棉纤维的主要组成物质是纤维素，所以它较耐碱而不耐酸。

酸会促使纤维素水解，使大分子断裂，从而破坏棉纤维。

稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用，但会使棉纤维膨化。

棉纤维在一定浓度的氢氧化钠溶液或液氨中处理后，纤维横向膨化，从而截面变圆，天然转曲消失，使纤维呈现丝一般的光泽。

如果膨化的同时再给予拉伸，则在一定程度上改变纤维的内部结构，从而可提高纤维强力。