标题：棉纤维
棉纤维种类
棉花种类很多，目前主要按以下的两钟方法  不同成熟度的棉纤维分类。按棉花的品种分类⑴细绒棉：又称陆地棉。纤维线密度和长度中等，一般长度为25~35mm，线密度为2.12~1.56 dtex（4700~6400公支）左右，强力在4.5cN左右。中国目前种植的棉花大多属于此类。
⑵长绒棉：又称海岛棉。纤维细而长，一般长度在33mm以上，线密度在1.54~1.18dtex（6500~8500公支）左右，强力在4.5cN以上。它的品质优良，主要用于编制细于10tex的优等棉纱。目前，中国种植较少，除新疆长绒棉以外，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。
此外，还有纤维粗短的粗绒棉，目前已趋淘汰。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。
⑴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。
⑵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。按原棉的色泽分⒈白棉 正常成熟、正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽呈洁白、乳白或淡黄色，都称白棉。棉纺厂使用的原棉，绝大部分为白棉。
⒉黄棉 ；棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤后枯死，铃壳上的色素染到纤维上，使原棉颜色发黄。黄棉一般属低级棉，棉纺厂仅有少量应用。
⒊灰棉 ；生长在多雨地区的棉纤维，在生长发育过程中或吐絮后，如遇雨量多、日照少、温度低，纤维成熟就会受到影响，原棉呈现灰白色，这种原棉称为灰棉。灰棉强度低、质量差，棉纺厂很少使用。
⒋彩棉 ；彩棉是指天然具有色彩的棉花，是在原来的有色棉基础上，用远缘杂交、转基因等生物技术培育而成。天然彩色棉花仍然保持棉纤维原有的松软、舒适、透气等优点，制成的棉织品可减少少许印染工序和加工成本，能适量避免对环境的污染，但色相缺失，色牢度不够，目前仍在进行稳定遗传的观察之中。形态特征在显微镜下观察可发现，棉纤维纵向呈扁平的转曲带状，封闭的一端尖细，生长在棉籽上的一端较粗且敞口。棉纤维的横断面由许多同心层组成，主要有初生层、次生层、中腔三个部分。
⒈初生层　是棉纤维的外层，即纤维细胞的初生部分。初生层的外皮是一层蜡质与果胶，表面有深深的细丝状皱纹。初生层很薄，纤维素含量不多。纤维素在初生层中呈螺旋形网络状结构。
⒉次生层　棉纤维的初生层下面是一薄层次生细胞，由微原纤紧密堆砌而成。微原纤与纤维轴呈螺旋状排列，倾斜角在25度至30度。在这一层中，几乎没有缝隙和孔洞。次生层是棉纤维在加厚期淀积形成的部分，几乎都是纤维素。由于每日温差的原因，大多数棉纤维逐日淀积一层纤维素，故可形成棉纤维的日轮。纤维素在次生层中的淀积并不均匀，但均以束状小纤维的形态与纤维轴倾斜呈螺旋形，并沿纤维长度方向形成转向，这是棉纤维具有天然转曲的原因。次生层的发育情况取决于棉纤维的生长条件、成熟情况，它能决定棉纤维主要的物理性质。
⒊中腔　棉纤维生长停止后，胞壁内遗留下来的空隙称为中腔。同一品种的棉纤维，中段初生细胞周长大致相等。当次生胞壁厚时，中腔就小；次生壁薄时，中腔就大。当棉铃成熟而示裂开时，棉纤维截面呈圆形，中腔亦成圆形，中腔截面相当于纤维截面积的1/2或1/3.当棉铃自然裂开后，由于棉纤维内水分蒸发，纤维胞壁干涸，棉纤维截面就呈腰圆形，中腔截面也随之压扁，压扁后的中腔截面仅为纤维总面料的10%左右。化学组成与性质棉纤维的主要成份是纤维素，纤维素是天然高分子化合物，纤维素的化学结构式由α葡萄糖为基本结构单元重复构成，其元素组成为碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。棉纤维的聚合度在6000~11000间。此外，棉纤维还附有5%左右的其他物质，称为伴生物，伴生物对纺纱工艺与漂练、印染加工均有影响。棉纤维的表面含有脂蜡质，俗称棉蜡，棉蜡对棉纤维具有保护作用，是棉纤维具有良好纺纱性能的原因之一，但在高温时，棉蜡容易熔融。所以棉布容易绕罗拉、绕胶辊。经脱脂处理，原棉吸湿性增加，吸水能力可达本身重量的23~24倍。
棉纤维性质
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、长度整齐度越高、短绒越少，可纺的纱越细、条干越均匀、强度越高，且表面光洁、毛羽少；棉纤维长度越短，纺出纱的极限线密度越高。各种长度棉纤维的纺纱线密度一般都有一个极限值。
棉纤维长度是指纤维伸直时两端间的距离，是棉纤维的重要物理性质之一。棉纤维的长度主要由棉花品种、生长条件、初加工等因素决定。棉纤维长度与成纱质量和纺纱工艺关系密切。棉纤维长度长，整齐度好，短绒少，则成纱强力高，条干均匀，纱线表面光洁，毛羽少。
棉纤维的长度是不均匀的，一般用主体长度、品质长  棉纤维化学、物理性质度、均匀度、短绒率等指标来表示棉纤维的长度及分布。主体长度是指棉纤维中含量最多的纤维的长度。品质长度是指比主体长度长的那部分纤维的平均长度，它在纺纱工艺中，用来确定罗拉隔距。短绒率是指长度短于某一长度界限的纤维重量占纤维总量的百分率。一般当短绒率超过15%时，成纱强力和条干会明显变差。此外，还有手扯长度、跨距长度等长度指标。线密度棉纤维的线密度是指纤维的粗细程度，是棉纤维的重要品质指标之一，它与棉纤维的成熟程度、强力大小密切相关。棉纤维线密度还是决定纺纱特数与成纱品质的主  不同日均温、土壤水量下不同品种棉纤维长度要因素之一，并与织物手感、光泽等有关。纤维较细，则成纱强力高，纱线条干好，可纺较细的纱。成熟度棉纤维的成熟度是指纤维细胞壁的加厚程度，即棉纤维生长成熟的程度，它与纤维的各项物理性能密切相关。正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、转曲多、弹性好、有丝光、纤维间抱合力大、成纱强力也高。所以，可以将成熟度看成棉纤维内在质量的一个综合性指标。
棉纤维的成熟度差异很大，即使正常吐絮后采摘的同一批棉花中，也会含成熟的与不成熟的纤维。通常讲的纤维成熟度，是指一批原棉的平均成熟度。
棉纤维成熟度的高低与纺纱工艺、成品质量关系十分密切，一般来说：
⑴成熟度高的棉纤维能经受打击，易清除杂质，不易产生棉结与索丝。
⑵成熟度高的棉纤维吸湿较低，弹性较好，加捻效率较低。
⑶成熟度高的棉纤维在加工过程中飞花和落棉少，成品制成率高。
⑷成熟度中等的棉纤维，由于纤维较细，因而成纱强度高；成熟度过低的棉纤维成纱强度不高；成熟度过高的棉纤维偏粗，成纱强度亦低，但成熟度高的棉纤维在加工成织物后，耐磨性较好。
⑸成熟度高的棉纤维吸色性好，织物染色均匀。薄壁纤维吸色性差，容易在深色织物上显现白星，影响外观。
成熟度用成熟度系数表示，是指棉纤维中段截面恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值。实际检验时采用中腔胞壁比值法测定，即用可见中腔宽对可见一侧壁厚的比值来确定。
正常成熟陆地棉的成熟度系数一般在1.5~2.0，低级棉的成熟度系数在1.4以下。从纺纱工艺与成纱品质来考虑，成熟度系数在1.7~1.8时较为理想。海岛棉的成熟度系数较陆地棉高，通常都在2.0左右。如果种植海岛棉的地区气温偏低，则海岛棉的成熟度系数将显著降低，成熟不良。强度和弹性棉纤维的强度是纤维具有纺纱性能和使用价值的必要条件之一，纤维强度高，则成纱强度也高。棉纤维的强度常采用断裂强力和断裂长度表示。细绒棉的  常用纤维的基本性能强力为3.5~4.5cN，断裂长度为21~25km；长绒棉的强力为4~6cN，断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大，所以一般测定棉束纤维强力，然后再换算成单纤维的强度指标。棉纤维的断裂伸长率为3%~7%，弹性较差。吸湿性棉纤维是多孔性物质，且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因（—OH），所以其吸湿性较好，一般大气条件下，棉纤维的回潮率可达8.5%左右。耐酸碱性棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大，但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。
此外，棉纤维中还夹着杂质和疵点，杂质有泥沙、树叶、铃壳等，疵点有棉结、索丝等。它们即影响纺织的用棉量，也影响加工和纱部质量，所以必须进行检验，严格控制。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。烧碱可使棉纤维剧烈膨化，直径变大，长度缩短，以致引起棉制品的强烈收缩。此时，若施加张力，限制其收缩，棉制品表面会变得平整光亮且大大改善染色性能，此加工称为丝光；若不加张力任其收缩，称为碱缩。针织物经碱缩后会变得紧密而富有弹性，而且保形性好。酸能使棉纤维强度变差，尤其是强酸浓酸应忌用，它可溶于70%以上浓硫酸中，浓盐酸、浓硝酸对其强度也有严重影响。棉纤维的天然卷曲在显微镜中观察成熟的棉纤维时，可以看到在扁平的带状纤维上有许多螺旋形的扭曲，这种扭曲是棉纤维在生长过程中自然形成的，称为“天然转曲”。天然转曲是棉纤维的形态特征，可用天然转曲这一特点将棉与其他纤维区别开。天然转曲一般以单位长度（1cm）中扭转180度的个数表示。
一根棉纤维上的转曲数有多有少，一般成熟正常的棉纤维转曲最多，薄壁纤维转曲很少，过成熟纤维外观呈棒状，转曲也少。不同品种的棉花，转曲数也有差异，一般长绒棉的转曲多，细绒棉的转曲少。细绒棉的转曲数约为39~65个/cm。棉纤维的转曲方向可沿纤维长度不断改变，有时左旋，有时右旋，称为转曲的反向，反向数约为10~17次/cm。天然转曲使棉纤维具有良好的抱合性能与可纺性能，天然转曲越多的棉纤维品质越好。
转曲的形成是由于棉纤维生长发育过程中微原纤沿纤维轴向呈螺旋形排列的结果。棉铃开裂前，纤维内含有较多水分，纤维不出现转曲；只有当棉纤维干涸以后，螺旋排列的微原纤才会由于内应力的作用形成转曲。煮沸以后的棉纤维内部固有的结构决定了转曲的数目、方向和位置。棉纤维的转曲较多时，纤维间的抱合作用大，在加工中不易产生破棉网、破卷等现象，有利于纤维的纺纱工艺与成品质量，但转曲反向次数过多会使棉纤维的强度下降。单位长度中反向次数多的棉纤维强度较低，反向次数少的棉纤维强度较高。
棉型织物的特点
棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织  不同品种不同播期棉纤维长度的变化成的织品。它具有以下特点：
⒈吸湿性强，缩水率较大，约为4~10%
⒉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，但强碱作用下，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。
⒊耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢的被氧化，使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏，但其耐受125~150℃短暂高温处理。
⒋微生物对棉织物有破坏作用，表现在不耐霉菌。
⒌卫生性：棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践，织品与肌肤接触无任何刺激，无负作用，久穿对人体有益无害，卫生性能良好。
纯棉织物的品种
纯棉织物由纯棉纱线织成，织物品种繁多，花色各异。它可按染色方式分为原色棉布、染色棉布、印花棉布、色织棉布；也可以按织物组织结构分为平纹布、斜纹布、锻纹布。原色棉布没有经过漂白、印染加工处理而具有天然棉纤维的色泽的棉布称为原色棉布。它可根据纱支的粗细分为市布、粗布、细布，它们的特点是：布身厚实、布面平整、结实耐用，缩水率较大。可用做被单布、坯辅料或衬衫衣料。府绸府绸是棉布的主要品种，兼有丝绸风格。其质地细而富有光泽，布身柔软爽滑，穿着挺括舒适，用平纹组织织成。府绸组织结构上的特点是：经纱密度比纬纱密度大一倍左右，布身上经纱露出面积多于纬纱，其凸起部分在布面外观形成明显的菱形颗粒，加之其所用纱支质量较高，因此布面纹路清晰、颗粒饱满、光洁紧密。但府绸面料有一大缺点，即用其缝制的服装易出现纵向裂纹，这  经过特殊处理的棉纤维是因为府绸经、纬密度相差太大，经、纬纱间强度不平衡，造成经向强度大于纬向强度近一倍的结果。毛蓝布一般的坯布在染色前都要经过烧毛处理，使布面平整、光洁，而毛蓝布则不然，在染色前无需烧毛，染色后布面保留一层绒毛，故称“毛”蓝布。毛蓝布一般以靘蓝染料染色，染色牢度较好，色泽大方，并有越洗越艳之感。其规格有多种：毛蓝粗布、毛蓝细布等。一般适合作外衣，遍销城乡各地。染印布这类布由各类白坯布经印染、漂白而成。根据不同色彩分为素色布、漂白布、印花布。
素色布：指单一颜色的棉织物，一般经丝光处理后匹染。
漂白布：由原色坯布经过漂白处理而得到的洁白外观的棉织物，它又可分为丝光布和本光布两种。丝光布表面平整光泽好，手感滑爽；本光布表面光泽暗淡，手感粗糙。漂白布一般用来制作内衣、床单等。
印花布：由纱支较低的白坯布经印花加工而成，有丝光和本光两类。这类布根据印花方式不同，其外观效果也不同，多为正面色泽鲜艳，反面较暗淡。适合制作妇女、儿童服装。
印染
棉纤维 染色配方：活性染料（高温型）X%；无水硫酸钠50—70a/1；磷酸三钠l～2g/1。
操作要求：在上述染浴中，加入预先溶化好的活性染料及助剂，调节pH=9，升温至70℃保温染色30分钟，加入碳酸钠，使pH=11．5，固色处理30分钟，冷洗、热洗、皂洗、水洗、脱水、烘干。
纯棉织物染整工艺流程
纯棉织物染整工艺流程的选择，主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等。
练漂
天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。
纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。原布准备原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标  棉纤维表面微观结构和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。烧毛烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。退浆纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用。煮练棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除。漂白棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用  70%的各色精切麻和30%的棉纤维混纺以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4～4.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。丝光丝光是指棉织物在室温或低温下，在经纬方向上都受到张力的情况下，用浓的烧碱溶液处理，以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后，由于纤维膨化，纤维纵向天然扭转消失，横截面成椭圆形，对光的反向更有规律，因而增进了光泽。纤维无形定区的增加，使染色时染料的上染率增加。取向度的提高，使织物强力增加，同时还有定形作用。丝光后，一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱，或平洗地去碱等方法充分去碱，直至织物呈中性。
染色
染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合  棉纤维气流仪，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染色是在一定温度、时间、PH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀，还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中，而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中，然后使织物通过轧辊，把染液均匀轧入织物内部，再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。
鉴别
近来，由于市场上销售的一些纺织品和服装生产厂家对面料成分名称和含量标注不规范，致使不法商人乘机以次充好，以假充真，欺骗消费者。为了帮助消费者准确辨认服装面料的主要真实成分，现介绍一个简易的鉴别方法，鉴别服装面料成分的简易方法是燃烧法。做法是在服装的缝边处抽下一缕包含经纱和纬纱的布纱，用火将其点燃，观察燃烧火焰的状态，闻布纱燃烧后发出的气味，看燃烧后的剩余物，从而判断与服装耐久性标签上标注的面料成分是否相符，以辨别面料成分的真伪。 ；　
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及烧后灰烬的区别是，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。