木棉纤维结构与性能研究
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方 法制 取切 片 ： 先 在 载玻 片上滴 一滴 火胶 棉 ， 厚度 为 ２ ｍｍ左 右 ， 用 手扯 法整 理一 小束 纤 维束 ， 用镊 子 夹取 整
齐端 ， 并用直角尺做参照 ， 将纤维束整齐端垂直浸入火胶棉内， １ ～ ２ ｍ ｉ ｎ 待火胶棉干燥后 ， 剪去露出火胶棉
以外 的所有 纤维 ， 即可制得 切 片． 该 方法 操作 简单 ， 成 功率 高． 制取 纵 向试 样 可在 载 玻 片上滴 一 滴 甘 油 ， 取 一
常 桑 ， 李长 龙
（ 安徽 工程 大 学 纺织服 装 学院 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 利用光 学显微镜和扫描 电镜研 究木棉 纤维的表 面结构 ， 利 用单纤 维强力测试仪 测试 木棉 纤 维的拉 伸性 能 ， 测得
断裂强力为 ０ ． ３— ０ ． ７ ｃ Ｎ， 断裂伸 长率为 ４ ％一 ８ ％． 利用红外光谱仪确定木棉 纤维的分子组成和 结构 ， 利用 Ｘ射线衍 射４ ￣ ， ５ Ｎ得 木棉 纤维的结晶度约为 ３ ６ ％， 对木棉 纤维的细度和 回潮率进行 了测试 ， 并对 实验 结果进行 了合理 的分析． 关键词 ： 木棉纤维 ； 结构 ； 性能
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｓ １ ０ ２ ． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４—３ ３ ０ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ０ ７—０ ４
木 棉是 树上 生长 的天 然纤 维素 纤维 ， 为木 棉科 木棉 属 植物 ， 广 泛 产 于亚 热带 ． 木 棉纤 维 是 天然 纤 维 中 中
３ 。
２ ５
ｇ ２ Ｏ
－ ｓ
半 。
５
。
根数
长度 ／ ｍ ｍ
（ ａ ） 拜 式图
（ ｂ ） 纤 维长度根 数分布
图 ３ 木 棉 纤 维 长 度 分 布 图
Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｔｈ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｋ ａ ｐ ｏ ｋ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ
维长度测量 的方法 ， 即将纤维逐根伸直 ， 用刻度尺测量其单根纤维长度． 用这种方法费时较多 ， 但测量结果
准确 ． １ ． ２ ． ３ 纤维 拉 伸性 能 的测 试
由于木棉纤 维的细胞壁 太薄 ， 在单纤 维强 力机 上测 试时很 容 易损坏 ， 即使将 夹 持力调 到最 小 ， 也 只有极 少
１ Biblioteka Baidu 实 验 部 分
１ ． １ 原 料 与试 剂
木 棉纤 维 ， 火胶棉 ， 甘油．
１ ． ２ 实验设 计 １ ． ２ ． １ 纤维 形态 观察
木 棉纤 维表 面光 滑 、 抱 合力 差且 有 大 中腔 ， 用 一般 的切 片 器制 取切 片 的方法 难 以制 得切 片 ］ ． 采 用 以下
第２ ５卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
河南工程 学院学报 （自然科 学版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ ＨＥ ＮＡＮ Ｉ ＮＳ Ｔ Ｉ ＴＵ Ｔ Ｅ ＯＦ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥ ＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ２５， Ｎｏ ． ４ Ｄｅ ｃ． ２ Ｏ１ ３
木 棉 纤 维 结 构 与 性 能 研 究
小束纤维束手扯整理平直 ， 直接置于载玻片上 ， 并盖上盖玻片． 制得切片在北京本原 Ｃ Ｓ Ｐ Ｍ ４ ０ ０ ０扫描探针显 微 镜 下进行 观察 ．
１ ． ２ ． ２ 纤维 长度 分 布测定
由于木 棉纤 维 强力低 ， 用 一般 的手扯 目测法测 量 纤维 长度 时易 断裂 ， 会 影 响测 试结 果 ， 所 以采 用 单根 纤
加 ∞ 劬 ∞ 鲫 加 ｍ Ｏ
由图 ３ （ ａ ）拜 式 图可 以求得 纤维 的有 效长 度为 １ ３ ｍ ｍ， 短 纤维 百分 率约 为 ２ ｌ ％． 由图 ３ （ ｂ ）纤 维 长度 根 数分 布 图可 以清 晰地看 到每 个长 度组 距上 纤维 根数 的分 布情况 ， 纤 维长度 主要 分布 在 １ １～１ ４ ｍｍ， 并 可求得 纤维 的平 均长 度为 １ ３ ｍｍ， 较棉纤 维 短很 多．
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０—１ ４ 作者简介 ： 常桑（ １ ９ ９ ０一） ， 女， 安徽 蚌埠人 ， 硕 士研 究生， 研 究方 向为生 态纺织品及加 工技 术
第 ４期
常
桑， 等： 木棉纤维结构与性能研究
・ ９・
２ ． ２ 长度
木 棉纤 维 长度 分布 图见 图 ３ ．
２ ． ３ 拉 伸性 能
初步 测试 发现 ， 木 棉纤 维细 而脆 ， 单 纤 维 强力 测 试 十 分 困难 ， 测试 成 功 率 不 足 １ ０ ％． 从 实 验结 果 （ 见 表 １ ） 可 以看 出 ， 木棉纤 维 的断裂 伸 长率 为 ５ ％左 右 ， 相 对 其 他纤 维 较 低 ， 意 味着 纤 维在 承 受 最 大负 荷 时 的伸 长 变形 能力 小 ． 木 棉 纤 维 的断裂 强 力 比较 低 ， 平 均断 裂 强力 低 于 ２ ｃ Ｎ， 明显小 于 棉纤 维 ， 所 以木棉 纤 维在 纺 纱
空 度最 高 的纤 维 ， 是优 良的隔热 、 隔音 、 保 暖 和浮力 材料 ． 木 棉 纤维 不仅 具 有 天然 纤 维 的优 良特 性 ， 又具 有 独 特 的拒 水 吸油性 能 ， 但 由于其可 纺性 差 ， 主要 还是用 于 混纺 或 填充 物 材料 … ． 本 研究 在 国产 木 棉纤 维基 本 结 构 和物 理化 学性 能 的基 础 上进一 步 完善 了纤 维 的测 试 方法 ， 为 木 棉纤 维 在纺 织领 域 的应 用 提供 了一定 的理 论参 考 ．
数的木棉纤维能抵抗住瞬时夹持力不被夹断． 采用以下方法制取试样 ： 先制作镂有 １ ｃ ｍ ｘ １ ｃ ｍ方孔的正方形纸
片， 沿孔 的两侧边缘分 别贴上平行 的双面胶 ， 用镊 子夹取单 根木棉纤维 ， 将其 固定于双面胶上 （见 图 １ （ ａ ））， 然 后用 贴有 双 面胶 的窄纸 条盖 住纤 维两 个头 端 ， 使 纤维 完全 被 固定住 ， 最后 将方格 纸剪 成一 边开 口， 如图 １ （ ｂ ）
齐端 ， 并用直角尺做参照 ， 将纤维束整齐端垂直浸入火胶棉内， １ ～ ２ ｍ ｉ ｎ 待火胶棉干燥后 ， 剪去露出火胶棉
以外 的所有 纤维 ， 即可制得 切 片． 该 方法 操作 简单 ， 成 功率 高． 制取 纵 向试 样 可在 载 玻 片上滴 一 滴 甘 油 ， 取 一
常 桑 ， 李长 龙
（ 安徽 工程 大 学 纺织服 装 学院 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 利用光 学显微镜和扫描 电镜研 究木棉 纤维的表 面结构 ， 利 用单纤 维强力测试仪 测试 木棉 纤 维的拉 伸性 能 ， 测得
断裂强力为 ０ ． ３— ０ ． ７ ｃ Ｎ， 断裂伸 长率为 ４ ％一 ８ ％． 利用红外光谱仪确定木棉 纤维的分子组成和 结构 ， 利用 Ｘ射线衍 射４ ￣ ， ５ Ｎ得 木棉 纤维的结晶度约为 ３ ６ ％， 对木棉 纤维的细度和 回潮率进行 了测试 ， 并对 实验 结果进行 了合理 的分析． 关键词 ： 木棉纤维 ； 结构 ； 性能
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｓ １ ０ ２ ． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４—３ ３ ０ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ０ ７—０ ４
木 棉是 树上 生长 的天 然纤 维素 纤维 ， 为木 棉科 木棉 属 植物 ， 广 泛 产 于亚 热带 ． 木 棉纤 维 是 天然 纤 维 中 中
３ 。
２ ５
ｇ ２ Ｏ
－ ｓ
半 。
５
。
根数
长度 ／ ｍ ｍ
（ ａ ） 拜 式图
（ ｂ ） 纤 维长度根 数分布
图 ３ 木 棉 纤 维 长 度 分 布 图
Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｔｈ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｋ ａ ｐ ｏ ｋ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ
维长度测量 的方法 ， 即将纤维逐根伸直 ， 用刻度尺测量其单根纤维长度． 用这种方法费时较多 ， 但测量结果
准确 ． １ ． ２ ． ３ 纤维 拉 伸性 能 的测 试
由于木棉纤 维的细胞壁 太薄 ， 在单纤 维强 力机 上测 试时很 容 易损坏 ， 即使将 夹 持力调 到最 小 ， 也 只有极 少
１ Biblioteka Baidu 实 验 部 分
１ ． １ 原 料 与试 剂
木 棉纤 维 ， 火胶棉 ， 甘油．
１ ． ２ 实验设 计 １ ． ２ ． １ 纤维 形态 观察
木 棉纤 维表 面光 滑 、 抱 合力 差且 有 大 中腔 ， 用 一般 的切 片 器制 取切 片 的方法 难 以制 得切 片 ］ ． 采 用 以下
第２ ５卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
河南工程 学院学报 （自然科 学版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ ＨＥ ＮＡＮ Ｉ ＮＳ Ｔ Ｉ ＴＵ Ｔ Ｅ ＯＦ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥ ＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ２５， Ｎｏ ． ４ Ｄｅ ｃ． ２ Ｏ１ ３
木 棉 纤 维 结 构 与 性 能 研 究
小束纤维束手扯整理平直 ， 直接置于载玻片上 ， 并盖上盖玻片． 制得切片在北京本原 Ｃ Ｓ Ｐ Ｍ ４ ０ ０ ０扫描探针显 微 镜 下进行 观察 ．
１ ． ２ ． ２ 纤维 长度 分 布测定
由于木 棉纤 维 强力低 ， 用 一般 的手扯 目测法测 量 纤维 长度 时易 断裂 ， 会 影 响测 试结 果 ， 所 以采 用 单根 纤
加 ∞ 劬 ∞ 鲫 加 ｍ Ｏ
由图 ３ （ ａ ）拜 式 图可 以求得 纤维 的有 效长 度为 １ ３ ｍ ｍ， 短 纤维 百分 率约 为 ２ ｌ ％． 由图 ３ （ ｂ ）纤 维 长度 根 数分 布 图可 以清 晰地看 到每 个长 度组 距上 纤维 根数 的分 布情况 ， 纤 维长度 主要 分布 在 １ １～１ ４ ｍｍ， 并 可求得 纤维 的平 均长 度为 １ ３ ｍｍ， 较棉纤 维 短很 多．
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０—１ ４ 作者简介 ： 常桑（ １ ９ ９ ０一） ， 女， 安徽 蚌埠人 ， 硕 士研 究生， 研 究方 向为生 态纺织品及加 工技 术
第 ４期
常
桑， 等： 木棉纤维结构与性能研究
・ ９・
２ ． ２ 长度
木 棉纤 维 长度 分布 图见 图 ３ ．
２ ． ３ 拉 伸性 能
初步 测试 发现 ， 木 棉纤 维细 而脆 ， 单 纤 维 强力 测 试 十 分 困难 ， 测试 成 功 率 不 足 １ ０ ％． 从 实 验结 果 （ 见 表 １ ） 可 以看 出 ， 木棉纤 维 的断裂 伸 长率 为 ５ ％左 右 ， 相 对 其 他纤 维 较 低 ， 意 味着 纤 维在 承 受 最 大负 荷 时 的伸 长 变形 能力 小 ． 木 棉 纤 维 的断裂 强 力 比较 低 ， 平 均断 裂 强力 低 于 ２ ｃ Ｎ， 明显小 于 棉纤 维 ， 所 以木棉 纤 维在 纺 纱
空 度最 高 的纤 维 ， 是优 良的隔热 、 隔音 、 保 暖 和浮力 材料 ． 木 棉 纤维 不仅 具 有 天然 纤 维 的优 良特 性 ， 又具 有 独 特 的拒 水 吸油性 能 ， 但 由于其可 纺性 差 ， 主要 还是用 于 混纺 或 填充 物 材料 … ． 本 研究 在 国产 木 棉纤 维基 本 结 构 和物 理化 学性 能 的基 础 上进一 步 完善 了纤 维 的测 试 方法 ， 为 木 棉纤 维 在纺 织领 域 的应 用 提供 了一定 的理 论参 考 ．
数的木棉纤维能抵抗住瞬时夹持力不被夹断． 采用以下方法制取试样 ： 先制作镂有 １ ｃ ｍ ｘ １ ｃ ｍ方孔的正方形纸
片， 沿孔 的两侧边缘分 别贴上平行 的双面胶 ， 用镊 子夹取单 根木棉纤维 ， 将其 固定于双面胶上 （见 图 １ （ ａ ））， 然 后用 贴有 双 面胶 的窄纸 条盖 住纤 维两 个头 端 ， 使 纤维 完全 被 固定住 ， 最后 将方格 纸剪 成一 边开 口， 如图 １ （ ｂ ）