第一章 天然纤维素纤维

五、棉纤维的性能检验
用专门的仪器进行检验，在实验室内进行。对 纺织厂来说，是为了充分掌握原棉的性能，以合理 使用原料。包括以下几方面：
（一）长度 （二）细度 （三）成熟度 （四）强度 （五）天然转曲 （六）原棉的水分、杂质与疵点 （七）综合检验
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（一）长度
1.长度分布 随机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度 都是不相等的、长短不齐的。可用棉纤维的自然长 度排列图和长度-重量分布曲线直观地表达。 如果将一束试样从长到短逐根排列，并使各根 纤维的一端在一条直线上，就可得到棉纤维的自然 长度排列图。
二级
色洁白或 乳白，有 成熟正常 丝光，有 少量淡黄 染
黄根、杂 质少
成熟正常
. . .
实物标准 (每年更新)
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2.（手扯）长度 用手扯法来测定：按照规定的工作法，反复拉 扯棉束，把梳理好的棉纤维放在黑绒板上，用钢板 尺测量。 以1mm分档：25mm, 26,…,31mm（28mm为 长度标准级）
y m f m
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3. 指标
直接指标（截面积）和间接指标。 1）特克斯（定长制 ）：1000米长的纤维所具有的质量克数 公式： G
N tex 1000 L
长绒棉：0.12-0.14tex；细绒棉：0.15-0.2tex
2）公制支数（定重制）：1g纤维所具有的长度m数。
公式：
Nm L G
第一章 天然纤维素纤维
第一节 原棉 第二节 麻纤维

内容提要： 天然纤维素纤维（棉、麻）的分类；形态结构特 征；主要性能的概念、指标，检验方法。 重点和难点： 重点是形态结构和指标，指标体系及表述是难点。

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第一节
棉的生长过程:
原 棉(cotton)
开花 （白→淡黄→红→褐）
棉铃或棉桃
吐絮
采摘
籽棉
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（3）平均长度：纤维长度的平均值。有重量加权 平均长度Lg 和根数平均长度 Ln。 （4）品质长度Lp ：又称右半部平均长度，比主体 长度长的那部分纤维的重量加权平均长度。（用 于确定工艺参数） （5）短绒率：长度在某一界限以下的纤维所占的 百分率（表示长度整齐度的指标） 。界限：细绒棉 16mm ，长绒棉20mm。
原棉（皮棉）
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籽棉——从棉铃中拾取的带籽的棉瓣。
原棉——亦称皮棉，纺纱原料。籽棉经轧棉机加工，
除去棉籽所得的纤维。 （有时亦做为棉植物、棉植物开的花的名称）
衣分（率）——皮棉重量占籽棉重量的百分率
棉花——棉植物种子上的纤维，籽棉和皮棉的统称。
（30%~40%）。
剥桃棉——从非自然开裂的棉铃中剥取的棉花。
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本节主要内容：


一、棉纺厂常用原棉分类与品质 二、棉纤维的形成与形态特征 三、棉纤维的化学组成与化学性质 四、我国棉花生产与品质评定 五、原棉性能与检验 六、天然彩色棉
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一、棉纺厂常用原棉分类与品质 （一） 按品种
1. 细绒棉（陆地棉）：原产于美洲大陆，占总产量的 90%，产量高。长度：23-33mm；细度：0.15-0.2tex；单 纤强度：2.94-4.4cN/根。 2. 长绒棉（海岛棉）：原产于美洲西印度群岛，又细 又长又结实的棉花，我国新疆盛产长绒棉。长度：3346mm；细度：0.12-0.14tex；强度：3.9-4.9cN/根。是高 档棉纺产品的原料。 3. 粗绒棉（亚洲棉）：原产于印度，纤维粗短只能纺 粗特纱，产量低，纺织价值低，以趋淘汰。长度：1524mm；细度：0.25-0.4tex；强度：4.4-6.9cN/根。
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四、棉制品的特性（略）
1. 具有较好的吸湿透气性，回潮率10％左右；
2. 不是很怕阳光，但过度暴晒会使棉制品产生 氧化现象； 3. 耐虫蛀不耐霉菌，最怕潮湿； 4. 虽然穿着舒适，但容易起皱，所以大多数洗 后需要熨烫。
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四、我国棉花生产与品质评定
(一) 我国棉花分布
我国棉区分布
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（二）棉花品质评定（业务检验或商业检验）
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（6）2.5％（50％）跨距长度：数字式照影仪测试 时，离纤维梳子即钳口线3.81mm（0.15in）处纤 维相对根数设为100％时从钳口线到纤维相对根 数为2.5％（50％）处的距离。 整齐度=(L50%/L2.5%)×100%
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（二）细度 1. 概念：纤维截面面积S的大小。
D S
C
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3.长度指标与检验（单位mm） （1）手扯长度Lh：按一定手法，整理而得的纤维 束的长度。工商交接中按该长度进行结算。 （2）主体长度Lm：一批棉样中含量最多的纤维的 长度， Lm ≈Lh。 根数Lm：纤维中根数最多的那部分纤维的长度 重量Lm：纤维中重量最重的那部分纤维的长度 （即主体长度落在重量最大的一组中）。常采用 重量主体长度。
检验项目有品级、（手扯）长度、含水、含杂。
1. 品级 品级评定依据： 成熟度、色泽特征、轧工质量 细绒棉——1-7级，3级为标准级，1-5级为纺用 棉，7级以下为级外棉。 长绒棉——1-5级 评定方法：实物标准结合文字标准（品级条件）
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文字标准
皮辊棉
品级 籽棉 成熟程度 色泽特征 色洁白或 乳白，丝 光好，稍 有淡黄染 轧工质量 成熟程度
A区最密，B区比C区密
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三、棉纤维的组成及化学性质
（一）组成

主要成份：纤维素（葡萄糖剩基以甙键反转180°相连）
纤维素的化学结构：
纤维素分子式：

n：6000-11000
伴生物：蜡质、糖份、果胶、灰分，占5%左右
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（二）化学性质
1.水的作用：不溶于水，但会膨胀。纵向：1%-2%； 横向：40%-45%（织物变厚导致缩水）。
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（二）棉纤维的形状特征 整个纤维为细长的扁平带子状，中间粗两端细。 1. 纵向形态： 具有天然转曲的扁平带状。
纵向形态（正常成熟）
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成熟度低的棉: 薄带状、没有或很少转曲
过成熟的棉: 呈棒状，转曲少见
“天然转曲”的成因：纤维素以螺旋状原纤形 态一层一层沉积，螺旋方向有左也有右，在纤维的 长度方向反复改变，当纤维干涸后，胞壁产生扭转， 形成“天然转曲”。 天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利于 纺纱工艺的进行和成纱质量的提高。
（一）棉纤维的生长发育
整个棉纤维的形成过程可分为三个时期:伸长期、加 厚期、转曲期。 1. 伸长期：主要增长长度而胞壁极薄，形成有中腔 的细长薄壁管状物。（25-30天） 2. 加厚期：细胞壁由外向里逐日螺旋淀积纤维素， 最后留有中腔，与成熟度有关。（25-30天） 3. 转曲期：棉纤维干涸后，胞壁产生扭转，形成不 规则的螺旋形，称为天然转曲。 一定条件下形成“短绒”、“不孕籽”。 影响棉纤维长度的因素：品种、生长条件、后加工。
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2. 横向形态： 腰圆形有中腔。
正常成熟
棉纤维的横向形态
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未成熟的棉： 截面形态及扁、中腔较大
过成熟的棉： 截面呈圆形、中腔很小的
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3. 截面结构 棉纤维的截面由外至内主要由初生层、次生 层和中腔三个部分组成。
棉纤维结构示意图
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初生层：影响表面性质
（1）伸长期形成的初生细胞壁、 它的外皮是及薄的棉蜡、果胶， 纤维素含量少。 （2）棉蜡具有润滑作用，使棉纤 维具有良好的适宜于纺纱的表面 性能，但棉腊会影响染整加工， 应在染整加工前将其去除。 （3）不是结构均一的物质，有三 层。
长绒棉：6500公支以上；细绒棉：5000公支左右 特克斯和公制支数的换算：
N tex N m 1000
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3）马克隆值 M（Micronaire） 用马克隆气流仪测得的综合表达棉纤维细度 与成熟度的指标。本身无量纲，相当于单位长度 （英寸）的重量（微克）。值越大，纤维越粗。
锯齿棉
色泽特征 色洁白或 乳白，丝 光好，微 有淡黄染 色洁白或 乳白，有 丝光，稍 有淡黄染 轧工质量
一级
早、中期优质 白棉，棉瓣肥 大，有少量一 般白棉和带 淡„ 早、中期好白 棉，棉瓣大， 有少量轻雨锈 棉和个别半僵 棉瓣，杂质少
成熟好
黄根、杂 质很少
成熟好
索丝、棉 结、杂质 很少 索丝、棉 结、杂质 少
P33页第一行，2mm组距（分档）…，这是GB103-72 国家标准（1972年）
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3. 含水
棉花收购中用电阻测湿仪快速测定。
4. 含杂 棉花中夹杂的非纤维性物质，如泥沙，枝叶， 棉籽，破籽，虫屎等。用目光估计，或用纤维杂 质分析机测定。
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（三）唛头代号（原棉质量标识） 唛头代号按类型、品级、长度、马克隆值的顺 序标示（六、七级原棉不标马克隆值级）。 类型：黄棉 “Y” ，灰棉 “G”，白棉不作标示； 品级：“1”、…、“7”； 长度： “25”、…、“31”； 马克隆值：用A、B、C标示； 轧工：皮辊棉在质量标识下加 “__”，锯齿棉不 标。 例：229A 2表示2级棉，29表示手扯长度为29mm，马克 隆值A级，该棉为锯齿棉白棉。 33

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(D d )
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Ｃ－周长；d－中腔直径(求法同D)
测量方法：显微镜切片法
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2. 细度与成纱质量、纺纱工艺的关系
（1）成纱强度及极限细度 其它条件相同时，纤维越细，成纱强度越高； 可纺纱的极限细度愈细。 （2）成纱条干 N 纤维越细，成纱条干越均匀。 (%) C 100 N （3）纺纱工艺 纤维越细，加工时易扭结、折断而产生棉结、 短纤维。纤维越细时，刚性越差，细纤维不宜做 起绒织物的起绒纱。
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3.酸的作用：不耐酸（遇强酸水解或发生酯化反 应）,利用该性质可生产涤棉烂花布。 涤棉包芯纱织物通过与有花纹的酸滚筒接触 后制得的半透明织物。