各种纤维的性能

棉纤维素
1、分子结构：
2、分子式：C21H20O13
3、分子量：480.38
4、密度：1.883 g/cm3
5、沸点：886 °C at 760 mmHg
6、熔点：229-230°C
7、闪点：310.8 °C
8、折射率：1.799
9、带棉籽的棉称籽棉，除去棉籽的棉纤维称皮棉或原棉，是纺织工业的主要原料。

可分对其有破坏作用，使其分解为葡萄糖，碱无破坏作用，氢氧化钠可使其产生“丝光”效应。

纤维分子上有亲水性的极性基团（如羟基、羧基、氨基、酰胺基等），故有较强的吸水性能。

常用于纯纺或与其他天然纤维或化学纤维混纺。

用于制各种线、绳、带、针织物、机织物、
编织物，并可加工成各种服装、装饰和产业用纺织品。

纤维与其概念介绍--棉
(2010-06-14 11:05:34)
▼
分类：纺织原料
标签：
有机棉
太空棉
中空棉
彩棉
丝光棉
双丝光
七孔棉
玻璃棉
呼吸棉
再生棉
教
·概论
棉花是世界上最主要的农作物之一，棉花重要性堪比粮食，是很多国家的战略储备物资之一，在2010年中国XX由于天气恶劣导致棉花减产严重时，印度则为了保护本国市场下令禁止棉花和棉纱出口中国。

棉纤维能制成多种规格的织物，从轻盈透明的巴里纱到厚实的帆布和厚平绒，适於制作各类衣服、家具布和工业用布。

棉织物坚牢耐磨，能够洗涤和在高温下熨烫。

棉布由於吸湿和脱湿快速而使穿著舒服。

如果要求保暖好，可通过拉绒整理使织物表面起绒。

通过其他整理工序，还能使棉织物防污、防水、防黴；提高织物抗皱性能，使棉织物少烫甚至不需要熨烫。

主要产棉地
棉花产量最高的国家是中国、美国、印度、巴西、墨西哥、埃与、巴基斯坦、土耳其、阿根廷和苏丹。

·棉产品物理和化学性能
棉纤维的强度高、抗皱性差、拉伸性则较差；耐热性较好，仅次于麻；耐酸性差，在常温下耐稀碱；对染料具有良好的亲和力，染色容易，色谱齐全，色泽也比较鲜艳。

1．吸湿性强。

2．耐碱不耐酸。

棉布对无机酸极不稳定，即使很稀的硫酸也会使其受到破坏，但有机酸作用微弱，几乎不起破坏作用。

棉布较耐碱，一般稀碱在常温下对棉布不发生作用，但强碱作用后，棉布强度会下降。

常利用20%的烧碱液处理棉布，
可得到“丝光”棉布。

这就是如果由于面料的pH值太高需要在后整理过程中进行中和的话，一定不会采用无机酸的原因(通常会采用冰醋酸，有时也会采用柠檬酸)
3．耐光性、耐热性一般。

在阳光与大气中棉布会缓慢地被氧化，使强力下降。

长期高温作用会使棉布遭受破坏，但其可耐受125~150℃短暂高温处理。

也就是说，如果长期堆放的棉坯布如若不使用的话强力会有所下降(通常堆置不应超过半年以上)
4．微生物对棉织物有破坏作用。

表现在不耐霉菌。

有些棉织物会进行特殊的抗菌整理，就是为了改善该性能。

5．经过水洗和穿着后易起皱，变形。

对应的改善该性能的后整理为三防整理。

6、不耐氯漂。

由于城市中的饮用水采用氯水进行消过毒，所以最好面料不要浸泡太久，否则强力下降很快。

特别是游泳馆里里的水中氯的含量更高，所以基本没有泳衣是棉材质的。

7、易发生蛋白质凝固而出现色斑。

尤其是贴身内衣不可用热水浸泡，以免使汗渍中的蛋白质凝固而粘附在服装上，从而出现黄色斑。

本人就有过这方面的惨痛教训。

棉纤维鉴别
棉纤维与麻纤维都是刚近火焰即燃，燃烧迅速，火焰呈黄色，冒蓝烟。

二者在燃烧散发的气味与烧后灰烬的区别是，棉燃烧发出纸气味，麻燃烧发出草木灰气味；燃烧后，棉有极少粉末灰烬，呈黑或灰色，麻则产生少量灰白色粉末灰烬。

如果需要了解更多关于棉布工艺的细节，请参考我在新浪上的相关博文(blog.sina../textileinfo)。

·棉分类方法
一、棉花分类
根据纤维的长度和外观，棉花可分成3大类︰
1第一类纤维细长(长度在2.5~6.5公分〔1~2.5吋〕X围内)、有光泽、包括品质极佳的海岛棉（又称为长绒棉）、埃与棉和比马棉等。

长绒棉产量低，费工多，价格昂贵，主要用于高级纱布和针织品。

第二类包括一般的中等长度的棉花，例如美国陆地棉，长度约1.3~3.3公分(0.5~1.3吋)。

第三类为纤维粗短的棉花，长度约1~2.5公分(0.375~1吋)，用来制造棉毯和价格低廉的织物，或与其他纤维混纺。

二、按棉花的初加工分类
从棉花中采得的是籽棉，无法直接进行纺织加工，必须先进行初加工，即将籽棉中的棉籽除去，得到皮棉。

该初加工又称轧花。

籽棉经轧花后，所得皮棉的重量占原来籽棉重量的百分率称衣分率。

衣分率一般为30~40%。

按初加工方法不同，棉花可分为锯齿棉和皮辊棉。

（1）锯齿棉：采用锯齿轧棉机加工得到的皮棉称锯齿棉。

锯齿棉含杂、含短绒少，纤维长度较整齐，产量高。

但纤维长度偏短，轧工疵点多。

目前，细绒棉大都采用锯齿轧棉。

（2）皮辊棉：采用皮辊棉机加工得到的皮棉称皮辊棉。

皮辊棉含杂、含短绒多，纤维长度整齐度差，产量低。

但纤维长度操作小，轧工疵点少，但有黄根。

皮轧棉适宜长绒棉、低级棉等。

三、棉花等级划分
1、品级分级：我国棉花的质量检验是按照国家标准GB1103-1999进行的。

根据棉花的成熟程度、色泽特征、轧工质量这三个条件把棉花划分为1至7级与等外棉。

根据棉纤维的长度划分有长度级，以1毫米为级距，把棉花纤维分成25-31毫米七个长度级。

2、长度分级：长度分级用手扯尺量法进行，手扯纤维得到棉花的主体长度（一束纤维中含量最多的一组纤维的长度），用专用标尺测量棉束，得出棉花纤维的长度。

各长度值均为保证长度，也就是说，25毫米表示棉花纤维长度为
25.0-25.9毫米，26毫米表示棉花纤维长度为26.0-26.9毫米，以此类推。

同时国标还规定，28毫米为长度标准级；五级棉花长度大于27毫米，按27毫米计
品级分级与长度分级组合，可将棉花分为33个等级，构成棉花的等级序列。

如国标规定的标准品是328，即表示品级为3级，长度为28.0-28.9毫米的棉花。

·品种介绍
‥长绒棉（又称海岛棉）
长绒棉：又称海岛棉（Sea Island cotton）。

较细绒棉细且长度长，品质优良，色乳白或淡棕黄，富有丝光，是生产10tex以下棉纱的原料，用于纺制高档或特种棉纺织品。

现生产长绒棉的国家主要有埃与、苏丹、前苏联、美国、摩洛哥等。

我国产量不多，XX是我国长绒棉的主要生产基地。

长绒棉特性：
色泽光亮,长度特长,一般为33～39毫米,最长可达64毫米；细度为7000～8500米/克，宽度15～16微米；强度较高,为4～5克力/根，断裂长度33～40千米；转曲较多，为80～120个/厘米。

在纺织生产上，按照它的不同长度和经济价值又可分为两种：纤维长度在35毫米以上的特长绒棉和纤维长度在33～35毫米的中长绒棉。

品级较高的特长绒棉原为纺制大型轮胎帘子线的主要原料,已逐步为化纤代替，现在是纺制7.5～4号（80～120英支）精梳纱、精
梳宝塔线等高档纱线的原料。

品级较高的中长绒棉可用以纺制中型轮胎帘子线、10～7.5号（60～80英支）精梳纱、精梳缝纫线等纱线。

近年来有一些以海岛棉为父本、陆地棉为母本的杂交品种,纤维较长，但细度、强度达不到海岛棉指标,俗称陆地长绒棉。

长绒棉品种：
埃与的“吉扎45”和“吉扎70”；苏丹的“维爱斯”和“巴拉卡特”；苏联的“6465弗”和“9647依”；美国、秘鲁和摩洛哥的“比马”，我国XX的军海1号、新海棉、混选2号。

‥细绒棉（又叫陆地棉、美棉）
原产中美洲。

适应性广、产量高、纤维较长、品质较好是其特点，可纺中支纱。

‥粗绒棉（亚洲棉）
原产印度。

由于产量低、纤维粗短，不适合机器纺织，目前已被汰。

长绒棉的纤维又细又长，一般可纺60—200支纱，最高可纺300 支纱。

世界上以埃与的长绒棉最为有名，其纤维最长可达35 毫米以上，纤维横断面接近圆形，漫射能力强，它的织物丝光好，染色效果好。

‥有机棉(organic cotton)、又叫生物棉（Biological Cotton）、生物棉
生物棉（Biological Cotton）生物棉（Biological Cotton），生态织物（EcoFabric），也就是有机棉，在种植过程中比传统棉减少了75％的耗水量，而且不能使用杀虫剂。

由于有机棉在种植和纺织过程中要保持纯天然特性，现有的化学合成染料无法对其染色。

只有采用纯天然的植物染料进行自然染色。

经过天然染色的有机棉具有更多的色彩，能满足更多的需要。

有机棉主要在以下国家生产：土耳其，印度，美国和中国
有机棉国内纺织生产厂
1、XXXX华源纺织XX：100%有机棉与有机棉混纺两个品种成功地通过了有机棉线OE100标准和欧盟Skal标准认证。

正在组织坯布生产的有机认证。

2、XX华孚色纺XX：可生产和销售所有比例的有机色纺纱线,XX华孚色纺XX也成为中国目前第一家具有生产100%有机色纺纱线资格的工厂
3、XX天纶纺织XX：100%有机棉与有机棉混纺两个品种成功地通过了有机棉线OE100标准和欧盟Skal标准认证。

4、德棉集团栖霞纺织XX：生产的有机棉纱顺利通过OCIA国际认证,取得了进军欧美有机纱线市场的通行证。

5、XX华源生态科技XX：生产的有机棉纱线,与其混纺纱线通过了美国国际有机作物改良协会(OCIA)生产认证
6、庆丰股份XX：2007年6月20日，本公司通过CONTROL UNION 认证机构有机棉生产OE100和GOTS认证。

7、聊城锦茂纺织XX：2006年8月顺利取得了CONTROL UNION CERTIFICATIONS颁发的有机棉证书
8、XX生产建设兵团农五师八十一团种植的数百亩有机棉产品,得到了德国BCS...ECVO2092/91进行考察认证
‥彩棉
彩色棉是一种棉纤维具有天然色彩的新型棉花。

与普通棉花相比具有柔软透气、富有弹性、穿着舒服的特点，因此又被称为更高层次的生态棉。

国际上称之为零污染（Zero pollution）。

由于彩棉的色泽是天然的，因而减少了在印染过程中产生的致癌物质，同时因印染对环境造成的严重污染和破坏。

国际标准化组织（ISO）已颁布了零污染ISO1400认证体系，即纺织品和服装通过环保认证，获得绿色通行证才能允许进入国际市场。

由此可见，面对着21世纪，谁拥有绿色产品认证，谁就拥有了进入国际市场的绿卡。

目前，我国已经在技术上完成了彩色棉的选育和示X种植，在工业上完成了彩棉的纺织和加工，实现了全过程无化学品污染的目标，具
备了产业化的条件。

但是彩棉育种普遍都存在着一些不足之处，如纤维品质差等，随着现代无锭纺纱技术的发展，纺织技术自动化与高速化，对彩棉的品质如比强、细度、成熟度等均提出了更高的要求；在色泽方面不仅要求颜色种类多样，而且要求色彩鲜艳而稳定；在抗性方面需要培育出抗逆性强的彩棉新品种以适应产业化的需要。

通过基因工程并结合远缘杂交技术选育出具有优良性状的彩色棉新品种已在我室陆续开展，通过资本运作而获取足够的资金是此项目深入进行的保证，对植棉业与纺织业又一次提出新的挑战。

目前，我们已拥有200多份彩色棉的材料，涉与绿、棕两个颜色系列，共有20多种颜色，可选择和改良的余地很大。

经过选择和培育已经得到了一批棕棉和绿棉系列，且农艺性状优良。

其中棕色棉已有3个遗传稳定，跨长25-31毫米，衣分30-38%，纤维强度25-32（HVICC标准）优良品系。

绿色棉有2个遗传性状稳定、综合性状良好的品系，具备了产业化的基础。

以性状优良的材料作为受体，利用基因工程技术提高彩色棉抗性的研究也取得阶段成果。

缺点：色彩单一，且由于培育过程中诸多因素的影响，颜色比较难控制。

‥精梳棉(bed Cotton)
以精梳机移除棉纤维中较短的纤维(约1CM以下)去除，而留下的较长而且整齐的纤维。

精梳棉纺出的纱较细而且品质较好。

精梳棉纱制成的布料在质感、耐洗与耐用度都有较高的品质水准。

最主要是精梳棉生产的面料具有更好的光泽，更高的物理性能(拉伸强力、撕破强力、缝线滑移等)
通常，如果面料没有指明是精梳棉，那么采用的就是普梳棉(Carded Cotton)。

‥丝光棉、双丝光(Mercerized Cotton)
一般棉布的加工工艺为棉花纺纱→织布→前处理(包括丝光工艺)→染色→后整理后即可制衣。

为了得到更好的色泽，追求更高的品质，则采用工艺流程为：棉花纺纱→精梳→纱线烧毛→纱线丝光→纱线绞染→固色、柔软、倒绞后形成丝光棉纱线→织布→面料丝光→染色（如果前期纱线未染色）→形成双丝光棉面料，裁布即可制衣，俗称双丝光。

双丝光工艺主要用于针织上。

补充知识：纱线丝光是指棉纱线在有X力的情况下，经过浓烧碱的处理，使其既具有棉原有的特性，又具有丝一般光泽的一类特殊的棉纱线。

面料丝光是指棉面料在有X力的情况下，经过浓烧碱的处理，使面料光泽度更佳、更挺括、保型性更好。

丝光棉产品优点：1、面料色泽明亮，有丝一般亮度；2、面料尺寸比较稳定，垂悬感较好；3、面料挺括、抗皱性能好、不易起球起皱。

4、拉伸强力、撕破强力增大、缝线滑移更好。

丝光棉产品确定：价格高，不是一般品牌，一般款式能用上的。

通常用于高档POLO衫、T恤、衬衫等。

‥呼吸棉(Breathing Cotton)
TANKL选择与Calvin Klein、Armani等欧美高端品牌一样的面料供应商合作，在常见的精梳棉、丝光棉、极品长绒棉(ELS)、PIMA棉等高级棉质面料的基础上，进一步提升品质，开发出新的顶级内衣面料Breathing Cotton，中文名称——呼吸棉。

呼吸棉是一种透气吸汗性能极佳的健康绿色面料，有着普通棉质面料无法相比的天然、环保、健康、柔软、透气、排汗等卓越性能，其色泽鲜明光亮、质地自然柔软、手感顺滑，悬垂感特强且韧性、弹性俱佳、穿着感受十分舒适，质感堪比丝或莫代尔，并且更加耐磨损。

是二十世纪以来制衣行业研发出的最适于制作男性贴身衣物的一种环保面料。

呼吸棉精选95%秘鲁、埃与、以色列、澳洲和中国XX等优质棉花原产地出产的当季新棉纱，添加5%来自世界500强美国杜邦公司生产的LYCRA(莱卡)超级弹性纤维，经过精纺、磨毛、天然活性染色、柔化等十几道特殊工艺加工而成，在提升品质的同时保持了棉的纯天然环保特性，绝无任何有害物质残留。

‥太空棉（又称为金属棉、宇航棉、记忆棉）
太空棉不是全棉。

它是非织造布的一个新产品。

它是一种超轻、超薄、高效保温材料，在防寒、保温、抗热等性能方面远远超过传统的棉、毛、羽绒、裘皮、丝绵等材料，透气性、舒适性也较膨松棉为优。

太空棉由五层构成，基层是涤纶弹力绒絮片，金属膜表层是由非织造布、聚乙烯塑料薄膜、铝钛合金反射层和表层（保护层）四部分组成。

金属膜表层与絮片基层用针刺法复合在一起。

利用人体热辐射和反射原理达到保温作用，具有良好的隔热性能。

以衣着保暖为例，过去人们一直采用减少对流和降低热传导率来提高保温效果，所以常采用增加絮料的重量和厚度，但在人体散热中有30%～40%是辐射出去的。

太空棉利用金属涂层的反射作用，将人体所散发的热量反射回人体，从而产生高效保暖效果，而人体散发的汗气则可通过金属层的微孔与非织造布的细孔排出，使人不会感到气闷，在使用中只要将金属光亮面对着发热的物体，就可以达到满意的效果。

与棉花相比，在同等保温效果的情况下，使用太空棉可将重量减至四分之一以下。

太空棉所采用的非织造布系采用粘合法或针刺法加工制造，要求其门幅与每平方米的重量（克）与太空棉产品相一致，布面要求匀整，而非织造布所用的纤维一般为涤纶短纤维，无需特殊加工，但对纤维的长度与细度有一定的要求。

太空棉所采用的塑料薄膜一般为聚乙烯塑料薄膜，除对厚度与门幅有一定要求之外，对其延伸性、匀整性、抗老化性等内在质量有较高的要求。

铝钛合金是利用高压真空喷涂到塑料薄膜上去的，因此，对铝、钛金属的纯度、配比与质量有一定的要求。

在铝钛合金喷涂到塑料薄膜上以后，一般还应喷洒防老化剂，以防止铝钛合金被氧化，保持常年金属光泽，必须选用性能稳定、效果良好的防老化剂。

为了
保持太空棉的柔软性，必须对铝钛合金的涂层进行柔软性处理，这样既有利于穿着的舒适性，又有利于保护铝钛合金涂层，延长使用寿命。

‥羽绒棉（中空棉）
羽绒棉（中空棉）不是棉
中空棉是一种高保暖的絮棉产品，纤维原料为高品质的涤纶和性能优异的三维卷曲中空纤维，U型中空纤维和ES纤维，是化纤产品。

中空棉保弹性好。

蓬松性好，保暖暖性透气性很好，产品受压力保形性好，防结变形，质量轻盈，抗拉性强，耐水洗，不怕虫蛀，防霉防潮，保暖率比棉纤维高60％以上，使用寿命高3倍以上。

中空棉：中空棉其实就是化学纤维经过加工处理，纤维原料为涤纶。

目前是市场上面的知名品牌多使用中空棉。

缺点是使用久了容易变形结成块儿，缺乏弹性，枕头呈现高低不平的状态，尤其是一些小厂家生产的劣质化纤枕，部分存在黑心棉。

三维卷曲中空棉：也就是化学纤维做成中空纤维后继续深加工，通过设备做成卷曲纤维，增加产品持久弹性，目前多数羽丝绒和韩国棉都是三维卷曲造型。

相比羽绒大家都知道吧，又可分为鸭绒和鹅绒，但市场常见的是鸭绒。

就两者比较而言，区别是显而易见的：
⑴、羽绒属于天然纤维、羽绒棉（中空棉）属于化学纤维；
⑵、羽绒的档次更高，品质更好，当然卖的价格也更高！
⑶、羽绒服的保暖性能比羽绒棉更好！绒是禽类的羽毛，而羽绒棉是类似羽毛的纤维制品
‥玻璃棉
玻璃棉不是棉，是玻璃。

属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。

采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。

在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙。

这种间隙可看作孔隙。

因此，玻璃棉可视为多孔材料，具有良好的绝热、吸声性能。

玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维 . 具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。

‥七孔棉、九孔棉
所谓“七孔棉”“四孔棉”“九孔棉”其实都是是中空化纤，带孔的棉被内芯都不是棉，而是化纤产品，就是中空化纤。

国家目前对多空化纤枕头并没有标准，对多孔纤维的含量也没有具体要求，据说实际含量是多少，是0%，还是10%到100%都可称为七孔，市场甚至出现了9孔，11孔，12孔枕头。

“七孔棉”、“四孔棉”，其实这些产品都应当称为“涤纶纤维”和“棉” 根本不沾边。

关于所谓“孔的”数量，更是无从考究。

‥再生棉
再生棉是由废弃的棉花、工业下脚料和纺织企业的布头和纱线头回收再利用制成，尤其原料中还可能含有医疗用的废弃棉，因此，再生棉会对人体健康造成危害，再生棉和民用棉共同摆放容易造成污染。

只能用于温室、大棚等工农业保温，不能用于老百姓的日常生活。

棉纤维的结构一般包括大分子结构，超分子结构和形态结构，前两者合称为微观结构。

棉纤维的性能基本上由这些结构所决定，因此，了解棉纤维结构可为检验棉纤维品质提
供理论基础。

一、棉纤维的大分子结构
成熟的棉纤维绝大部分由纤维素组成。

纤维素是天然高分子化合物，其分子式为
(C6H10O5)n，大分子结构式如图1所示。

图1 纤维素大分子结构式
纤维素是一种多糖物质，每个纤维素大分子是由n个葡萄糖剩基(葡萄糖酐)，彼此以1-4甙键(氧桥) 联结而形成的。

所以，纤维素大分子的基本链节(基本单元或单基) 是葡萄糖剩基，在大分子结构式中为不对称的六环形结构，也称氧六环。

相邻两个氧六环彼此的位置扭转180°，依靠甙键(—O—) 连成一个重复单元，即大分子单元结构是纤维素双糖(即纤维糖酐，是由两个葡萄糖酐组成)，长度为1.03纳米(即10.3埃)，是纤维素大分子结构的恒等周期。

纤维素大分子的空间结构，如图2所示。

图2 纤维素大分子空间结构示意图
纤维素大分子中，氧六环的空间结构属于椅式结构。

每一氧六环的21个原子并不在一个平面上，相邻两个氧六环的中心平面也不在一个平面上。

另外每个氧六环(不包括两端) 上含有三个游离醇羟基，其中2、3位碳原子上是两个仲醇羟基(=CHOH)，6位碳原子上是一个伯醇羟基(一CH2OH)，它们都具有一般醇羟基的特性，但在化学性质上略有差异。

在纤维素大分子的末端1位碳原子上有一个性质与其它醇羟基不同的羟基(一OH)，由于它的存在而产生醛基性质，具有还原性。

纤维素大分子的官能团是羟基和甙链。

羟基是亲水性基团，使棉纤维具有一定的吸湿能力；而甙键对酸敏感，所以棉纤维比较耐碱而不耐酸。

此外，纤维素大分子中氧六环之间距离较短，大分子间羟基的作用又较多，所以纤维素大分子的柔曲性较差，是属于较僵硬的线型大分子，棉纤维表现为比较刚硬，初始模量较高，回弹性质有限。

二、棉纤维的超分子结构
超分子结构是指大于分子X围的结构，又称聚集态结构。

大分子之间依靠分子结合力能形成多级的超分子结构。

各种单基组成的各种聚合度的直线链状大分子，在纤维内一般具有相对稳定的三维的空间几何形状；几根直线链状大分子互相平行，按一定距离、一定位相、一定相对形状，比较稳定地结合在一起，成为结晶态的很细的大分子束，即直径约为1~3纳米的基原纤；若干根基原纤平行排列结合在一起成为较粗一点的、基本上属于结晶态的大分子束，即直径约为4~10纳米的微原纤；若干根微原纤基本平行地排列结合成更粗些的大分子束，即直径约为10~30纳米的原纤；由原纤基本平行地堆砌得更粗的大分子束，即直径约为0.1~1.5微米的巨原纤；再由巨原纤堆砌成整根纤维。

由此可见，纺织纤维从大分子排列到堆砌组合成为纤维，期间有许多级的微观结构。

而且不同类型的纤维。

各级微观结构并不完全一样，情况是极其复杂的。

棉纤维的微观结构认为是由数十个纤维素大分子聚集形成横向尺寸约6纳米的微原纤；由微原纤聚集成横向尺寸约10~25纳米的原纤；再由原纤排列成日轮层；然后形成棉纤维。

棉纤维中，微原纤内有1纳米左右的缝隙和孔洞，原纤间具有5~10纳米的缝隙和孔洞，次生胞壁中日轮层之间具有100纳米左右的缝隙和孔洞，因而棉纤维微观内部也是一种多孔性的结构。

纤维素大分子之间是依靠X德华力和氢键而结合的。

纤维素大分子的结构比较规整，大分子排列方向和纤维轴向有一定关系，一般把纤维内大分子链主轴与纤维轴平行的程度叫取向度，用各个大分子与纤维轴向平角的平均数来量度，在正常情况下，细绒棉的倾斜角为30°左右；长绒棉25°左右；粗绒棉35°左右。

通常倾斜角度越小，取向度越高，纤维强度越高，断裂伸长率越低。

纤维的力学性质、光学性质、溶胀性等都因取向而呈
各向异性。