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知識點：棉纖維的結構、棉纖維的性質

棉纖維的結構

棉纖維是由受精胚珠的表皮細胞經伸長、加厚而成的種子纖維，不同于一般的韌皮纖維。棉纖維以纖維素為主，占幹重的93-95％，其餘為纖維的伴生物。由于棉纖維具有許多優良經濟性狀，使之成為最主要的紡織工業原料。棉纖維細胞壁的主要組成物質是纖維素，表層含蠟類物質和少量糖類物質，内壁面含有蛋白質、糖類等。纖維素是天然高分子聚合物，由碳、氫、氧三元素組成，分子式為[C6H10O5]n。分子中含有大量的烴基，結晶區和無定形區交錯存在。幹燥的成熟棉纖維中，纖維素的含量在95%以上，是自然界中純度極高的纖維 素資源之一。

棉纖維的生長發育

棉纖維的生産可分為三個階段：

伸長期：纖維加長，形成胞壁

加厚期：長度基本長足，主要是胞壁加厚

棉纖維的截面由外至内主要由初生層、次生層和中腔三個部分組成。

初生層初生層的外皮是一層極薄的蠟質與果膠，表面有細絲狀皺紋。蠟質對棉纖維具有保護作用，能防止外界水分的侵入。次生層次深層是棉纖維加厚期澱積纖維素形成的部分，是棉纖維的主要構成部分，幾乎全為纖維素組成。次深層決定了棉纖維的主要物理性質。中腔它是棉纖維生長停止後遺留下來的内部空隙。中腔内留有少數原生質和細胞核殘餘物，對棉纖維本色有影響。

1.棉纖維的截面形态結構

成熟正常的棉纖維，截面是不規則的腰圓形，中有中腔。未成熟的棉纖維，截面形态極扁，中腔很大。過成熟棉纖維，截面呈圓形，中腔很小。棉纖維的截面由外至内主要由初生層、決生層和中腔三個部分組成。

2.棉纖維縱向形态

棉纖維具有天然轉曲，它的縱面呈不規則的而且沿纖維長度不斷改變轉向的螺旋形扭曲。 成熟正常的棉纖維轉曲最多。未成熟棉纖維呈薄壁管狀物，轉曲少。過成熟棉纖維呈棒狀，轉曲也少。

棉纖維的性質1長度

棉纖維長度是指纖維伸直時兩端間的距離，是棉纖維的重要物理性質之一。棉纖維的長度 主要由棉花品種、生長條件、初加工等因素決定。棉纖維長度與成紗質量和紡紗工藝關系密切。棉纖維長度長，整齊度好，短絨少，則成紗強力高，條幹均勻，紗線表面光潔，毛羽少。棉纖維的長度是不均勻的，一般用主體長度、品質長度、均勻度、短絨率等指标來表示棉纖維的長度及分布。主體長度是指棉纖維中含量最多的纖維的長度。品質長度是指比主體長度 長的那部分纖維的平均長度，它在紡紗工藝中，用來确定羅拉隔距。短絨率是指長度短于某一 長度界限的纖維重量占纖維總重量的百分率。一般當短絨超過15%時，成紗強力和條幹會明顯變差。此外，還有手扯長度、跨距長度等長度指标。

2線密度

棉纖維的線密度是指纖維的粗細程度，是棉纖維的重要品質指标之一，它與棉纖維的成熟 程度、強力大小密切相關。棉纖維線密度還是決定紡紗特數與成紗品質的主要因素之一，并與織物手感、光澤等有關。纖維較細，則成紗強力高，紗線條幹好，可紡較細的紗。

3成熟度

棉纖維的成熟度是指纖維細胞壁的加厚程度，即棉纖維生長成熟的程度，它與纖維的各項物理性能密切相關。正常成熟的棉纖維，截面粗、強度高、轉曲多、彈性好、有絲光、纖維間抱合力大、成紗強力也高。所以，可以将成熟度看成是棉纖 維内在質量的一個綜合性指标。

4強度和彈性

棉纖維的強度是纖維具有紡紗性能和使用價值的必要條件之一，纖維強度高，則成紗強度也高。棉纖維的強度常采用斷裂強力和斷裂長度表示。細絨棉的強力為3.5~4.5cN，斷裂長度為21~25km；長絨棉的強力為4~6cN，斷裂長度為30km。由于單根棉纖維的強力差異較大，所以一般測定棉束纖維強力，然後再換算成單纖維的強度指标。棉纖維的斷裂伸長率為3%-7%，彈性較差。

5吸濕性

棉纖維是多孔性物質，且其纖維素大分子上存在許多親水性基因(-OH)，所以其吸濕性較好，一般大氣條件下，棉纖維的回潮率可達8.5%左右。

6耐酸堿性

棉纖維耐無機酸能力薄弱。棉纖維對堿的抵抗能力較大，但會引起橫向膨化。 可利用稀堿溶液對棉布進行 “ 絲光 ” 。

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