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棉纤维介绍(棉纤维的主要性能是什么)

导语:棉纤维:结构还有性能

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知识点:棉纤维的结构、棉纤维的性质

棉纤维的结构

棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成的种子纤维,不同于一般的韧皮纤维。棉纤维以纤维素为主,占干重的93-95%,其余为纤维的伴生物。由于棉纤维具有许多优良经济性状,使之成为最主要的纺织工业原料。棉纤维细胞壁的主要组成物质是纤维素,表层含蜡类物质和少量糖类物质,内壁面含有蛋白质、糖类等。纤维素是天然高分子聚合物,由碳、氢、氧三元素组成,分子式为[C6H10O5]n。分子中含有大量的烃基,结晶区和无定形区交错存在。干燥的成熟棉纤维中,纤维素的含量在95%以上,是自然界中纯度极高的纤维 素资源之一。

棉纤维的生长发育

棉纤维的生产可分为三个阶段:

伸长期:纤维加长,形成胞壁

加厚期:长度基本长足,主要是胞壁加厚

转曲期(干涸期):失去水分、胞壁扭转,沿纤维纵向形成天然转曲。

棉纤维的组成物质

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。

初生层初生层的外皮是一层极薄的蜡质与果胶,表面有细丝状皱纹。蜡质对棉纤维具有保护作用,能防止外界水分的侵入。次生层次深层是棉纤维加厚期淀积纤维素形成的部分,是棉纤维的主要构成部分,几乎全为纤维素组成。次深层决定了棉纤维的主要物理性质。中腔它是棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙。中腔内留有少数原生质和细胞核残余物,对棉纤维本色有影响。

1.棉纤维的截面形态结构

成熟正常的棉纤维,截面是不规则的腰圆形,中有中腔。未成熟的棉纤维,截面形态极扁,中腔很大。过成熟棉纤维,截面呈圆形,中腔很小。棉纤维的截面由外至内主要由初生层、决生层和中腔三个部分组成。

2.棉纤维纵向形态

棉纤维具有天然转曲,它的纵面呈不规则的而且沿纤维长度不断改变转向的螺旋形扭曲。 成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物,转曲少。过成熟棉纤维呈棒状,转曲也少。

棉纤维的性质1长度

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重量的百分率。一般当短绒超过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。

2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。

3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,可以将成熟度看成是棉纤 维内在质量的一个综合性指标。

4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。

5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。

6耐酸碱性

棉纤维耐无机酸能力薄弱。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 ” 。

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