纺织纤维的结构和主要化学性能
纺织材料2
纺织材料1.纺织纤维：是指截面呈圆形或各种异型的，横向尺寸较细，长度比细度大好多倍的，具有一定强度和韧性的细长物体。
2.差别化纤维：通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性能上获得一定程度改善的纤维。
3.复合纤维：是将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成的纤维。
4.异性纤维：是相对于圆形纤维而言，采用非圆形喷丝孔加工的非圆形截面形状的纤维。
5.纤维结晶度：是指纤维中结晶部分占纤维整体的比率。
6.取向度：这种大分子排列方向与纤维轴向符合的程度称作取向度。
7.混纺纱线：两种或多种纺织纤维拟用纺纱混合方法制成的纱线。
8.交织织数：两种或两种以上的混纺纱线织成的织物。
9.特数：公定回潮率下，1000米长的纺织纤维的重量。
10．旦数即丹尼尔数：又称纤度，是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数。
11．公制支数简称支数：是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米（m）数。
12．主体长度：是指一批棉样中含量最多的纤维长度。
13．品质长度：是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度，又称右半部平均长度。
14．跨距长度：指采用梳子随机夹持取样纤维由夹持点伸出的长度。
15．中空度：实际有效空腔截面占有效外界内截面面积的百分数。
16．品质支数：是表示纤维或纱线粗细程度的单位，是纤维或纱线在公定回潮率下单位单位重量所具有的长度。
17．纤维成熟度：指纤维细胞壁的加厚程度。
18．工艺纤维：多个细胞纤维由细胞质粘合而成纤维束。
19．缩绒性：毛纤维在温热及化学试剂作用下，经机械外力的反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠结，交编毡毛。
20．定向摩擦效应：滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦，摩擦因数大，滑动方向从毛根到毛尖，为顺鳞片摩擦，摩擦因数小。
21．回潮率：指纤维材料中含水分的重量占纤维干重的百分数。
22．公定回潮率：业内公认的纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
纺织材料学第2章纤维结构特征
呈平面锯齿形。纤维弹性好。
超分子结构：
? 分子间有范德华力、氢键力； ? 结晶度比涤纶略低 。
3、腈纶
大分子结构：
单体：
第一单体：丙烯腈（超过85%），纯丙烯腈纤维脆
第二单体：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯 等，改善弹性和手感。
S
：与S
3
结构相似。含有非纤维物质。
1
中腔：棉纤维生长停止后遗留下的内部空隙。有少数原
生质和细胞核残余物质。
二、蛋白质纤维结构特征
1、大分子结构 图 基本链节 ：α-氨基酸剩基
R侧基—羊毛：多、复杂，约25种氨基酸； 蚕丝：少、简单，约18种氨基酸。
大分子链空间构型 ： 羊毛：α螺旋卷曲型长链分子
如羊毛纤维大分子间的—S—S—。
? 四种结合力的能量大小： 共价键＞盐式键＞氢键＞范德华力
209.3~837.36J/mol 126~209.3J/mol 5.4 ～ 42.3J/mol 2.1～23j/mol；
? 四种结合力的作用距离： 共价键＜盐式键＜氢键＜范德华力
分子间力的大小取决于： 1.单基化学组成 2.聚合度 3.分子间距离
非晶区：纤维大分子无规律地紊乱排列的区域。 非晶区特点：
a.大分子链段排列混乱，无规律； b.结构松散，有较多的缝隙、孔洞； c.相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。
结晶度—结晶部分占整根纤维的百分比。
重量结晶度：纤维内结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度：纤维内结晶区的体积占纤维总体积的百分率。
? 正、偏皮质细胞分布形式有“ 双边结构”和 “皮芯结构”。
? 双边结构：细羊毛的正副皮质细胞（结构与 性能不同）分布于纤维的两侧，并在长度方 向上不断转换位置，正皮质一般在纤维卷曲 处的外侧，而副皮质处于卷曲的内侧，使羊 毛具有天然卷曲。 图
简述纺织纤维的分类
简述纺织纤维的分类纺织纤维是纺织工业的基本原料，根据其来源和性质可以分为两大类：天然纤维和化学纤维。
1.天然纤维天然纤维是指从自然界生长或形成的纤维，主要包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
(1)植物纤维：植物纤维是指从植物体中提取的纤维，如棉花、麻、竹纤维等。
棉花是常见的植物纤维，具有良好的吸湿性和透气性，广泛用于纺织品制造。
麻是一种具有粗犷风格的植物纤维，常用于制作夏季服装和床上用品。
竹纤维是一种具有抗菌、抗霉变等特性的植物纤维，被广泛应用于制造家居用品和服装。
(2)动物纤维：动物纤维是指从动物身上获取的纤维，如羊毛、蚕丝等。
羊毛是常见的动物纤维，具有保暖、透气和抗菌等特性，广泛用于制造毛衣、外套等服装。
蚕丝是一种高贵的动物纤维，具有柔滑、光泽等特性，被广泛应用于制作高档服装、床上用品等。
(3)矿物纤维：矿物纤维是指从矿物中提取的纤维，如石棉等。
石棉是一种具有防火、耐高温等特性的矿物纤维，被广泛应用于制造防火服、保温材料等。
2.化学纤维化学纤维是指通过化学方法合成的高分子聚合物，经过纺丝工艺制备而成的纤维。
化学纤维具有许多优良性能，如耐磨、抗皱、防水、抗菌等，广泛用于纺织品制造。
(1)聚酯纤维：聚酯纤维是一种常见的化学纤维，具有耐磨、抗皱、防水等特性，广泛用于制作服装、床上用品等。
(2)尼龙纤维：尼龙纤维具有强度高、耐磨、抗冲击等特性，常用于制作运动服、户外服装等。
(3)丙烯酸纤维：丙烯酸纤维具有抗静电、抗霉变等特性，常用于制作室内装饰品、地毯等。
(4)聚氨酯纤维：聚氨酯纤维具有弹性好、保暖性强等特性，常用于制作羽绒服、保暖内衣等。
总之，纺织纤维的分类包括天然纤维和化学纤维两大类。
天然纤维具有环保、可降解等优点，但受到自然条件的影响，供应不稳定。
化学纤维具有优良的性能和稳定的供应，在纺织品制造中扮演着重要角色。
不同种类的化学纤维具有不同的特性，根据产品的需求选择合适的化学纤维进行制造。
染整(第一章)
* 有规共聚物 (tactic copolymer) ：结构单元完全有规则 的排列。
* 无规共聚物 (random copolymer) ：结构单元排列没有规 则，在分子链上是一种随机分布。 ♦聚合度(degree of polymerization)：聚合物中结构单元的 数量，用DP表示，在分子结构示意式中用小写n表示。
第五章
第五节 毛织物印花 纺织品印花
第六节 合成纤维织物印花 涤沦织物印花 腈纶织物印花 锦纶织物印花 第七节 混纺织物印花 涤纶混纺织物印花 腈纶混纺织物印花 锦纶混纺织物印花 第八节 新颖印花概论 印花泡泡纱 烂花印花 发泡印花 金银粉印花
End
9
第六章
第一节 整理概述 整理目的 整理分类和方法 第二节 棉织物整理 定形、光泽、轧纹整理 绒面、增白整理 手感、树脂整理 第三节 毛织物整理 毛织物湿整理 毛织物干整理 毛织物特种整理
纺织品染整加工的特点： 以化学加工为主的物理与化学加工（现也涉及一些生物 化学）相结合的综合加工。大多为化学加工，且多为湿 加工（chemical processing, wet processing）。
3
序 言(preface)
《纺织品染整工艺学》的主要内容：
第一章：常用纺织纤维的结构和主要性能 第二章：染整用水和表面活性剂 第三章：纺织品前处理 第四章：纺织品的染色 第五章：纺织品印花 第六章：纺织品的一般整理 第七章：纺织品功能整理 第八章：生态纺织品
第一章第一章纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能第一节第一节纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维形态结构纤维素纤维形态结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维化学结构纤维素纤维化学结构第二节第二节蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质蛋白质羊毛纤维羊毛纤维蚕丝蚕丝第三节第三节合成纤维的结构和主要化学性能合成纤维的结构和主要化学性能涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶end第二章染整用水和表面活性剂第一节第一节染整用水染整用水水质水质水的软化水的软化第二节第二节表面活性剂表面活性剂表面活性剂基础表面活性剂基础表面活性剂的作用表面活性剂的作用表面活性剂分类表面活性剂分类常用表面活性剂的性能常用表面活性剂的性能end第三章第三章纺织品的前处理纺织品的前处理第一节第一节棉织物的前处理棉织物的前处理原布准备原布准备烧毛烧毛退浆退浆煮练煮练漂白漂白丝光丝光发展发展短流程处理短流程处理第二节第二节苎麻纤维脱胶和织物练苎麻纤维脱胶和织物练苎麻织物练漂苎麻织物练漂苎麻纤维脱胶苎麻纤维脱胶第三节第三节羊毛初加工羊毛初加工炭化炭化第四节第四节丝织物前处理丝织物前处理脱胶脱胶漂白漂白第五节第五节化学纤维及其混纺织物前处化学纤维及其混纺织物前处理理粘胶织物粘胶织物合成纤维织物合成纤维织物混纺和交织织物混纺和交织织物第六节第六节其他织物前处理其他织物前处理绒类织物绒类织物色织物色织物针织物针织物end第四章第四章纺织品的染色纺织品的染色第一节第一节概述概述染料概述染料概述光色拼色和电子计算机光色拼色和电子计算机配色配色染色基本理论染色基本理论染色方法和染色设备染色方法和染色设备第二节第二节直接染料染色直接染料染色第三节第三节活性染料染色活性染料染色第四节第四节还原染料和可溶性还原还原染料和可溶性还原染料染色染料染色第五节第五节不溶性偶氮染料染色不溶性偶氮染料染色第六节第六节硫化染料染色硫化染料染色第七节第七节酸性染料染色酸性染料染色第八节第八节酸性媒介染料染色酸性媒介染料染色第九节第九节酸性含媒染料染色酸性含媒染料染色第十节第十节分散染料染色分散染料染色第十一节第十一节阳离子染料染色阳离子染料染色第十二节第十二节混纺和交织织物混纺和交织织物染色染色概述概述涤棉混纺织物染色涤棉混纺织物染色毛混纺织物染色毛混纺织物染色丝绸类交织物的染色丝绸类交织
各种纤维的性能
棉纤维素1、分子结构：2、分子式：C21H20O133、分子量：480.384、密度：1.883 g/cm35、沸点：886 °C at 760 mmHg6、熔点：229-230°C7、闪点：310.8 °C8、折射率：1.7999、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。
纺织材料学教案1 纤维结构的基本知识
纤维 粘胶 低牵伸(普通粘胶)
高牵伸(强力粘胶) 铜氨粘胶 苧麻 海岛棉 陆地棉
取向因子 0.54 0.88 0.74 0.97 0.72 0.62
图 纤维素Ⅱ的晶格结构示意图 图 几种再生纤维素纤维的截面形态
四、Lyocell 纤维 Lyocell 纤维是可回收溶剂法制备的再生纤维素纤维。
图 2-20 水中膨润后的纤维结构示意图 第三节 蛋白质纤维的内部结构
第一章 纤维结构的基本知识
教学目标： 1、纺织纤维内部结构概述； 2、纤维素纤维的内部结构； 3、蛋白质纤维的内部结构 4、合成纤维的内部结构介绍。
教学重点与难点：
1、教学重点 几种主要植物纤维的特性及其性能指标。 2、教学难点 指标体系及表述。 3、解决方法 建立清晰的概念，对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标可采用螺旋上 升的方法教学，成熟度要讲透。
表 再生纤维素纤维的结晶度与聚合度
表 纤维素纤维的光学取向因子比较
纤维 普通粘胶 富强粘胶 强力粘胶 Modal Tencel® 浆粕
结晶度(%) 30～35 45～50 50～55 42～46 48～52 55～65
聚合度 250～300 500 左右 300～350 350～450 500～550 >600
3)相互间结合力小，互相接近的基团结合力没饱和。 结晶度↓→纤维吸湿性↑；容易染色；拉伸强度较小，变形较大，纤维较柔软，耐冲击性， 弹性有所改善，密度较小，化学反应性比较活泼 。
3. 纤维的取向结构 不管天然纤维还是化学纤维，其大分子的排列都会或多或少地与纤维轴相一致，这种大分子
排列方向与纤维轴向吻合的程度称作取向度。 结晶与取向是两个概念，结晶度大不一定取向度高，取向应包括微晶体的取向。除了卷绕丝，
常用纺织纤维的结构和主要性能
常用纺织纤维的结构和主要性能常用的天然纤维包括棉花、麻、蚕丝和羊毛等，而常用的化学纤维则包括涤纶、尼龙和丙纶等。
接下来，我将介绍一些常用纺织纤维的结构和主要性能。
1.棉花：棉花是纤维素纤维，主要由纤维素和微纤维素组成。
它的主要优点是柔软、透气、吸湿性好且易于染色。
然而，棉花的劣势在于容易起皱并且不耐磨损。
2.麻：麻纤维具有天然的光泽和牢度，并且结实耐磨。
它的优点包括耐高温、透气性好以及吸湿性强。
然而，麻的劣势在于易于皱缩和不易染色。
3.蚕丝：蚕丝是由蚕茧中解丝得到的纤维。
它具有良好的光泽和柔软度，并且质地轻盈。
蚕丝的优点包括吸湿性强，透气性好以及舒适性好。
然而，蚕丝的劣势在于容易破损且不耐久。
4.羊毛：羊毛是从绵羊身上剪下的纤维。
它具有很好的保暖性和弹性，并且耐磨损和吸湿性好。
羊毛的优点还包括具有良好的弹性回复性和易于染色。
然而，羊毛的劣势在于易缩水和较高的维护要求。
5.涤纶：涤纶是一种合成纤维，主要由聚酯脂合成。
它具有耐磨损、耐皱纹和易护理的优点。
此外，涤纶也有很好的弹性、强度和耐腐蚀性。
然而，涤纶的劣势在于不透气、易起静电以及对热敏感。
6.尼龙：尼龙是一种合成纤维，主要由聚酰胺合成。
它具有优秀的强度和弹性，并且具有较高的耐磨损性。
尼龙的优点还包括染色性良好、抗皱和轻盈。
然而，尼龙的劣势在于容易静电、易吸湿和不耐高温。
7.丙纶：丙纶是一种合成纤维，主要由聚丙烯合成。
它具有良好的弹性和耐磨损性，并且具有较高的阻燃性能。
丙纶的优点还包括不起皱、透气和易护理。
然而，丙纶的劣势在于易融化和容易毛玻璃化。
总的来说，不同的纺织纤维具有不同的结构和性能，在选择适合的纤维材料时，需要根据所需纺织品的特定要求来进行选择。
重要的是要权衡各种优点和劣势，以便选择最适合的纺织纤维。
常见七种化学纤维
七、丙纶（质轻保暖） 聚丙烯纤维
地位：丙纶于1957年正式开始工业化生产， 是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生 产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度 轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶 已是合成纤维的第四大品种， 是常见化学纤 维中最轻的纤维。 密度：丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅 为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品 种
耐酸耐碱性 丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除 了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵 抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装 材料。 耐光性等 丙纶耐光性较差，热稳定性也较差， 易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加 入防老化剂，来提高其抗老化性能。此外， 丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。 由于丙纶的导热系数较小，保暖性好。
强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀 （无微生物作用），耐酸不耐碱（耐酸性优 于耐碱性），耐光性很好（仅次于腈纶和醋 酯纤维），曝晒1000小时，强力保持6070% 。 起毛起球现象：涤纶最大缺点之一是织物表 面易起毛起球。 用途：轮胎帘子布，高中降落伞，军用织品， 渔网，绝缘材料，日常衣着用品。
时弹性回复率为90%以上，形变回复率也比 聚酰胺弹力高。还有良好的耐挠曲、耐磨性 能。 特征：耐热，软化温度为200摄氏度。 弹性最好，强度最差，吸湿差，有较好的耐光、 耐酸、耐碱、耐磨性。
四.腈纶（聚丙烯腈系纤维 ） （膨松耐晒 ）
地位：实现工业化以来，因其性能优良。原 料充足，而发展很快。 特征：该纤维柔软，保暖性好，密度比羊毛 小（腈纶密度为1.17g/cm³,羊毛密度为 1.32g/cm³），可代替羊毛制成膨体绒线（有 很好的热弹性）、腈纶毛毯、腈纶地毯，有 “合成羊毛”之称。 特点：特点：耐日光性与耐气候性很好（居 第一位），吸湿差，染色难。
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棉纤维的主要化学性能
酸对纤维素的作用 染整加工中，漂白酸洗、酸退浆——稀 硫酸使浆料水解，转化为水溶性较大的 产物，（H+起催化作用。1，4甙键断裂， 与水分子形成两个羟基，一个是自由羟 基，无还原性；另一个是半缩醛羟基， 具有还原性。 ）从而从织物上脱落下 来。1，4甙键对酸特别敏感，所以酸处 理时必须严格控制工艺。
棉纤维的其他化学性能
氧化剂对纤维素的作用 纤维素对氧化剂不稳定，一些氧化剂使 。 纤维素发生严重降解。在漂白过程中， 要选择适当的氧化剂，并严格控制工艺， 将损伤降到最低。 热对纤维素的作用 温度过高时，空气中的氧也能使纤维 氧化生成氧化纤维素，从而损伤纤维
粘胶纤维的形态结构
形态结构Hale Waihona Puke 截面：不规则锯齿状，多有皮芯结构。
铜氨氢氧化物对纤维素的作用
氢氧化铜与氨或胺的配位化合物如铜氨溶液 或铜乙二胺溶液，能使纤维素直接溶解。纤 维素在铜氨溶液和铜乙二胺溶液中，分别形 成纤维素的铜氨配位离子和铜乙二胺配位离 子。纤维素铜氨化合物受到稀无机酸作用时， 可迅速而完全地分解，并析出纤维素。在化 学纤维工业中，利用这一原理制造的再生纤 维素纤维称为铜氨人造纤维 。
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棉纤维的结构和主要化学性能
棉纤维是最常见的，棉纤维是地 球上最丰富的和最纯净的纤维素纤维。 是迄今为止最重要和使用最广泛的单 一细胞的种子纤维。是从棉籽表皮上 细胞突起生长而成的。
棉纤维的形态结构
形态结构： 棉纤维是一个上端封闭、下端敞开的 干瘪的管状细胞，在显微镜的观察下， 成熟的棉纤维纵向呈扁平带状，并具 有天然扭曲：横截面呈腰形或耳形， 是由较薄的管状的初生胞壁、较厚的 螺旋状的次生胞壁较小的瘪缩的中空 胞壁缩构成的。
演讲结束，谢谢观赏
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粘胶纤维的形态结构
形态结构 纵向：平直的柱体，有沟槽
粘胶纤维的化学组成
化学结构 主要也是纤维素，由β-D-葡萄糖剩 基通过1，4-甙键连接而成的，只 是聚合度不同。聚合度为250~400， 结晶度为25%~30%。
粘胶纤维的化学性能
对酸、碱、氧化剂的作用
对酸、碱、氧化剂比较敏感，浓碱下发 生剧烈膨化甚至溶解，所以印染加工时 应避免使用强碱
棉纤维的形态结构
纵向：扁平带状， 有天然扭曲
截面：腰子型或 耳型
棉纤维的化学结构
棉纤维化学组成： 90%左右为纤维素，是棉纤维的主体。 此外还含有一定量的非纤维素物质， 称为纤维素共生物或纤维素衍生物。
含量（%） 88.0~96.5 1.0~1.9
0.4~1.2
0.7~1.6
0.4~1.2
0.5~0.8
棉纤维的化学组成
棉纤维的化学结构
结构特点归纳： ⑴纤维素是由β -D-葡萄糖剩基彼此以1，4-甙 键连接而成的线性大分子。 ⑵纤维素大分子中的每个葡萄糖剩基（不包括 两端）有三个自由羟基 ⑶ 纤维素大分子两个末端基的性质是不同的。
结构式图
棉纤维的主要化学性能
碱对纤维素的作用 一般情况下，对碱是稳定的，在碱中 只发生膨化，不产生水解，常温下不 会对强力造成影响。但若有空气存在 时，碱对纤维素的氧化起催化作用， 会加速纤维素纤降解。因此在加工时 常采用隔绝空气的措施，以减少对纤 维的损害。
棉纤维的主要化学性能
液氨对纤维素的作用
当氨气的温度被降至 –34℃时, 它将 转变为液氨。液氨整理是一种与碱丝光 整理类似的化学处理方法,它能够赋予 纯棉面料顶级的柔软手感和无比的抗皱 特性，液氨整理设备投资巨大，对操作 的安全性要求极高。液氨整理在专用的 设备上封闭进行，回收的液氨循环利用。
棉纤维的主要化学性能