天然纖維素纖維(棉、麻)

第二章植物纖維棉纖維麻纖維2第一節(jié)棉纖維本節(jié)主要內(nèi)容：一、棉紡廠常用原棉分類與品質(zhì)二、棉纖維的形成與形態(tài)特征三、棉纖維的化學(xué)組成與化學(xué)性質(zhì)四、我國棉花生產(chǎn)與品質(zhì)評定五、原棉性能與檢驗六、天然彩色棉七、木棉3棉的生長過程:原棉（皮棉）籽棉采摘棉鈴或棉桃

吐絮

開花（白→淡黃→紅→褐）4（一）按品種的分類

1.細(xì)絨棉（陸地棉）：原產(chǎn)于美洲大陸，占總產(chǎn)量的90%，產(chǎn)量高。長度：23-32mm；細(xì)度：0.15-0.2tex；單纖強度：2.94-4.4cN/根。

2.長絨棉（海島棉）：原產(chǎn)于美洲西印度群島，又細(xì)又長又結(jié)實的棉花，我國新疆盛產(chǎn)長絨棉。長度：33-64mm；細(xì)度：0.12-0.14tex；強度：3.9-4.9cN/根。是高檔棉紡產(chǎn)品的原料。

3.粗絨棉（亞洲棉）：原產(chǎn)于印度，纖維粗短只能紡粗特紗，產(chǎn)量低，紡織價值低，以趨淘汰。長度：15-24mm；細(xì)度：0.25-0.4tex；強度：4.4-6.9cN/根。一、棉紡廠常用原棉分類與品質(zhì)(1N=100cN)5（二）按初加工方法分類初加工：將籽棉上的纖維與棉籽分離的過程，亦稱軋棉（yà

mián）。經(jīng)過軋花加工后去除棉籽的棉纖維稱皮棉（原棉）。籽棉經(jīng)軋棉加工后，得到的皮棉重量占籽棉重量的百分率，稱為衣分率。

1.鋸齒棉：用鋸齒式軋花機加工的皮棉。

2.皮輥棉：用皮輥式軋花機加工的皮棉。

6特點鋸齒棉皮輥棉外觀形態(tài)松散薄片狀長度主體長度較短，短絨含量較低主體長度較長，短絨含量較高雜質(zhì)、疵點含雜低，棉結(jié)束絲多含雜高，黃根多加工效率加工效率高加工效率低適宜加工品種細(xì)絨棉長絨棉、留種棉鋸齒棉和皮輥棉的特點：7（三）按色澤分類

有白色棉和彩色棉。彩色棉：是纖維細(xì)胞發(fā)育過程中色素沉淀的結(jié)果，是白色棉纖維色素基因變異的類型。8白色棉：

1.白棉：正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色澤如何都稱白棉。主要紡織原料。

2.黃棉：棉鈴受霜凍影響，原棉色澤發(fā)黃。棉紡廠少量使用。

3.灰棉：棉纖維發(fā)育中或吐絮后，日照少、溫度低，顏色呈灰白色。棉紡廠很少使用。9二、棉纖維的生長發(fā)育與形態(tài)特征（一）棉纖維的生長發(fā)育

整個棉纖維的形成過程可分為三個時期:伸長期、加厚期、轉(zhuǎn)曲期。

1.伸長期：主要增長長度而胞壁極薄，形成有中腔的細(xì)長薄壁管狀物。（16-25天）

2.加厚期：細(xì)胞壁由外向里逐日螺旋淀積纖維素，最后留有中腔，與成熟度有關(guān)。（35-55天）

3.轉(zhuǎn)曲期：棉纖維干涸后，胞壁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，形成不規(guī)則的螺旋形，稱為天然轉(zhuǎn)曲。

影響棉纖維長度的因素：

品種、生長條件、后加工。10（二）棉纖維的形狀特征

整個纖維為細(xì)長的扁平帶子狀，中間粗兩端細(xì)。

1.縱向形態(tài)：

具有天然轉(zhuǎn)曲的扁平帶狀。

縱向形態(tài)（正常成熟）12

“天然轉(zhuǎn)曲”的成因：纖維素以螺旋狀原纖形態(tài)一層一層沉積，螺旋方向有左也有右，在纖維的長度方向反復(fù)改變，當(dāng)纖維干涸后，胞壁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，形成“天然轉(zhuǎn)曲”。

天然轉(zhuǎn)曲使棉纖維具有一定的抱合力，有利于紡紗工藝的進(jìn)行和成紗質(zhì)量的提高。薄帶狀、沒有或很少轉(zhuǎn)曲呈棒狀，轉(zhuǎn)曲少見

成熟度低的棉:過成熟的棉:13

2.橫向形態(tài)

腰圓形有中腔。棉纖維的橫向形態(tài)正常成熟14截面形態(tài)極扁、中腔較大截面呈圓形、中腔很小的未成熟的棉：過成熟的棉：163.截面結(jié)構(gòu)

棉纖維的截面由外至內(nèi)主要由初生層、次生層和中腔三個部分組成。棉纖維結(jié)構(gòu)示意圖初生層：影響表面性質(zhì)（1）伸長期形成的初生細(xì)胞壁，它的外皮是極薄的棉蠟、果膠，纖維素含量少。（2）棉蠟具有潤滑作用，使棉纖維具有良好的適宜于紡紗的表面性能，但棉臘會影響染整加工，應(yīng)在染整加工前將其去除。對棉纖維整體起約束和保護(hù)作用

次生層：決定主要的物理機械性質(zhì)（1）棉纖維在加厚期淀積而成的部分，幾乎都是纖維素。（2）纖維素逐日淀積一層形成了棉纖維的日輪。溫度越高，淀積速度越快。（3）與棉纖維的成熟度、天然轉(zhuǎn)曲有關(guān)。（纖維素以束狀小纖維的形態(tài)與纖維軸傾斜呈螺旋形,在纖維長度方向上有左有右，使得棉纖維有天然轉(zhuǎn)曲。）

日輪次生層：決定主要的物理機械性質(zhì)S1——結(jié)構(gòu)緊密S2——由同心環(huán)狀排列的許多層纖維素巨原纖組成，微原纖與原纖之間形成空隙，使棉纖維具有多孔性。S3——具有與S2層相近的結(jié)構(gòu)特征，但淀積有細(xì)胞原生質(zhì)、細(xì)胞核干涸后的物質(zhì)。日輪20中腔：影響顏色、保暖性等（1）纖維停止生長后，胞壁內(nèi)遺留下來的空隙。同一品種的棉纖維，外周長大致相等，次生層厚時中腔就小，次生層薄時中腔就大。（2）中腔內(nèi)含有少量原生質(zhì)和細(xì)胞核殘余，對棉纖維的顏色有影響。214.棉纖維的雙邊結(jié)構(gòu)

棉纖維干涸后壓扁扭轉(zhuǎn)成為轉(zhuǎn)曲，截面呈腰圓形，次生胞壁的各個部位在斷面結(jié)構(gòu)上有顯著不同，這種現(xiàn)象稱為棉纖維的雙邊結(jié)構(gòu)。主要表現(xiàn)為堆砌密度的差異，如下圖所示。A區(qū)最密，B區(qū)比C區(qū)密

22三、棉纖維的組成及化學(xué)性質(zhì)

（一）組成主要成份：纖維素（葡萄糖?；赃版I反轉(zhuǎn)180°相連），約95%。X射線衍射法可測得棉纖維結(jié)晶度為65%—72%伴生物：蠟質(zhì)、糖份、果膠、灰分，占5%左右纖維素分子式：纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)：n：6000-1500023（二）化學(xué)性質(zhì)

1.水的作用：不溶于水，但會膨脹。縱向：1%-2%；橫向：40%-45%（織物變厚導(dǎo)致縮水）。

2.堿的作用：在堿中較穩(wěn)定，不會被破壞。

絲光：通常是指棉織品（紗、布）在張緊狀態(tài)下經(jīng)濃堿液(NaOH或液氨)處理，以獲得持久的光澤，并提高對染料吸附能力的加工過程。

24

絲光后的結(jié)構(gòu)變化：天然轉(zhuǎn)曲消失成為棒狀；無定形區(qū)有所增加，結(jié)晶區(qū)有所下降；取向度提高。

絲光后性能變化：光澤、染色性改善；強力增大，尺寸穩(wěn)定性增加；化學(xué)性能活潑。25

3.酸的作用：不耐酸（遇強酸水解或發(fā)生酯化反應(yīng)）,利用該性質(zhì)可生產(chǎn)滌棉爛花布。滌棉包芯紗織物通過與有花紋的酸滾筒接觸后制得的半透明織物。26

4.氧化劑的作用：氧化劑會使纖維素發(fā)生降解破壞，特別在堿性條件下更嚴(yán)重。

5.微生物的作用：不耐霉菌。

6.有機溶劑的作用：不溶于一般溶劑，但會與有些有機酸發(fā)生酯化，醚化反應(yīng)。

27（三）棉制品的特性

1.具有較好的吸濕透氣性；

2.不是很怕陽光，但過度暴曬會使棉制品產(chǎn)生氧化現(xiàn)象；

3.耐蟲蛀不耐霉菌，最怕潮濕；

4.雖然穿著舒適，但容易起皺，所以大多數(shù)洗后需要熨燙。28

品質(zhì)評定，即業(yè)務(wù)檢驗或商業(yè)檢驗。

檢驗項目有品級、（手扯）長度、含水、含雜。

1.品級品級評定依據(jù)：成熟度、色澤特征、軋工質(zhì)量細(xì)絨棉——1-7級，3級為標(biāo)準(zhǔn)級，1-5級為紡用棉，7級以下為級外棉。長絨棉——1-5級評定方法：實物標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合文字標(biāo)準(zhǔn)（品級條件）

四、棉花品質(zhì)評定品級籽

棉皮

輥

棉鋸

齒

棉成熟程度色澤特征軋工質(zhì)量成熟程度色澤特征軋工質(zhì)量一級早、中期優(yōu)質(zhì)白棉，棉瓣肥大，有少量一般白棉和帶淡…成熟好色潔白或乳白，絲光好，稍有淡黃染黃根、雜質(zhì)很少成熟好色潔白或乳白，絲光好，微有淡黃染索絲、棉結(jié)、雜質(zhì)很少二級早、中期好白棉，棉瓣大，有少量輕雨銹棉和個別半僵棉瓣，雜質(zhì)少成熟正常色潔白或乳白，有絲光，有少量淡黃染黃根、雜質(zhì)少成熟正常色潔白或乳白，有絲光，稍有淡黃染索絲、棉結(jié)、雜質(zhì)少...文字標(biāo)準(zhǔn)細(xì)絨棉的品級條件30

2.（手扯）長度

用手扯法來測定：按照規(guī)定的工作法，反復(fù)拉扯棉束，把梳理好的棉纖維放在黑絨板上，用鋼板尺測量。

以1mm分檔：25mm,26,…,31mm

各長度值均為保證長度，即：25毫米表示棉花纖維長度為25.0-25.9毫米，26毫米表示棉花纖維長度為26.0-26.9毫米，以此類推。同時國標(biāo)還規(guī)定，28毫米為長度標(biāo)準(zhǔn)級；五級棉花長度大于27毫米，按27毫米計；六、七級棉花長度均按25毫米計。

31

3.含水棉花收購中用電阻測濕儀快速測定。

4.含雜棉花中夾雜的非纖維性物質(zhì)，如泥沙，枝葉，棉籽，破籽，蟲屎等。用目光估計，或用纖維雜質(zhì)分析機測定。32嘜頭代號（原棉質(zhì)量標(biāo)識）

嘜頭代號按類型、品級、長度、馬克隆值的順序標(biāo)示（六、七級原棉不標(biāo)馬克隆值級）。

類型：黃棉“Y”，灰棉“G”，白棉不作標(biāo)示；

品級：“1”、…、“7”；

長度：“25”、…、“31”；

馬克隆值：用A、B、C標(biāo)示；

軋工：皮輥棉在質(zhì)量標(biāo)識下加“__”，鋸齒棉不標(biāo)。例：229A2表示2級棉，29表示手扯長度為29mm，馬克隆值A(chǔ)級，該棉為鋸齒棉白棉。33五、棉纖維的性能檢驗

用專門的儀器進(jìn)行檢驗，在實驗室內(nèi)進(jìn)行。對紡織廠來說，是為了充分掌握原棉的性能，以合理使用原料。包括以下幾方面：（一）長度（二）細(xì)度（三）成熟度（四）強度（五）天然轉(zhuǎn)曲（六）原棉的水分、雜質(zhì)與疵點（七）綜合檢驗34（一）長度1.長度分布隨機取出一束纖維試樣，其中各根纖維的長度都是不相等的、長短不齊的?？捎妹蘩w維的自然長度排列圖和長度-重量分布曲線直觀地表達(dá)。如果將一束試樣從長到短逐根排列，并使各根纖維的一端在一條直線上，就可得到棉纖維的自然長度排列圖。

自然長度排列圖（拜氏圖）35

將不同長度的纖維稱重，可作出纖維長度-重量分布曲線，其一般為右偏曲線。

1.短纖維棉2.中纖維棉3.長纖維棉重量

圖1-9棉纖維長度-重量曲線（韋氏圖）長度362.纖維長度與紗線質(zhì)量的關(guān)系

（1）與成紗強度：在一定范圍內(nèi)，長，成紗強度大；整齊度高，強度大；（2）與成紗細(xì)度：長，極限細(xì)度細(xì)（保證強度）；（3）與成紗毛羽：長，毛羽少；（4）與成紗條干：長、整齊度高，條干好。37

3.長度指標(biāo)與檢驗（單位mm）（P.36-38）（1）手扯長度Lh：按一定手法，整理而得的纖維束的長度。工商交接中按該長度進(jìn)行結(jié)算。（2）主體長度Lm：一批棉樣中含量最多的纖維的長度，

Lm≈Lh。根數(shù)Lm：纖維中根數(shù)最多的那部分纖維的長度重量Lm：纖維中重量最重的那部分纖維的長度（即主體長度落在重量最大的一組中）。常采用重量主體長度。

38（3）平均長度：纖維長度的平均值。有計重加權(quán)平均長度Lg

和計數(shù)加權(quán)平均長度Ln。（4）品質(zhì)長度Lp

：又稱右半部平均長度，比主體長度長的那部分纖維的重量加權(quán)平均長度。（用于確定工藝參數(shù)）（5）短絨率：長度在某一界限以下的纖維所占的百分率（表示長度整齊度的指標(biāo)）。界限：細(xì)絨棉16mm，長絨棉20mm。39（二）細(xì)度

（P.25-26）

分直接指標(biāo)和間接指標(biāo)。1.直接指標(biāo)：用直徑、截面積及寬度等來表達(dá)。截面接近圓形時，常用這些指標(biāo)，常用直徑，單位（μm）。非圓形的面纖維，可用理論直徑來表示。D：理論直徑；Ｃ－周長；d－中腔直徑

測量方法：顯微鏡切片法。402.間接指標(biāo)1）特克斯（定長制）：1000米長的紡織材料在公定回潮率時所具有的質(zhì)量克數(shù)

公式：

長絨棉：0.12-0.14tex；細(xì)絨棉：0.15-0.2tex412）公制支數(shù)（定重制）：在公定回潮率時1g的紡織材料所具有的長度m數(shù)。

公式：

長絨棉：6500公支以上；細(xì)絨棉：5000公支左右特克斯和公制支數(shù)的換算：42

3）馬克隆值M（Micronaire）

用馬克隆氣流儀測得的綜合表達(dá)棉纖維細(xì)度與成熟度的指標(biāo)。本身無量綱，相當(dāng)于單位長度（英寸）的重量（微克）。值越大，纖維越粗。

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M在3.5-4.9范圍內(nèi)的棉花具有正常的紡紗價值（優(yōu)質(zhì)馬克隆值），過高的馬克隆值，紡紗時的落棉量較少、棉紗條干均勻、紗疵少、棉紗外觀等級高，但棉紗抱合力下降、斷頭率增加，棉紗強力和可紡支數(shù)下降；過低的馬克隆值，可紡支數(shù)較高，但紡紗時的落棉量較多、棉紗外觀等級低。

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美國農(nóng)業(yè)部1966年做為分級指標(biāo)，目前是歐美棉花市場的品質(zhì)指標(biāo)。我國2000年新棉花標(biāo)準(zhǔn)中增設(shè)了馬克隆值，按馬克隆值的大小分A、B、C三級（A級最好）。馬克隆值A(chǔ)級（3.7-4.2）、B級（3.5-3.6,4.3-4.9）、C級（3.4級以下，5.0級以上）。

45（1）中段切斷稱重法步驟：梳理—切斷(Lc

=10mm)—稱重(Gc,mg)—數(shù)根數(shù)(nc)—計算纖維細(xì)度(公制支數(shù))

細(xì)度公式：

Nm＝L/G=10×nc/

Gc3.測試方法

46（2）氣流儀法比表面積S0：單位體積的表面積。原理：在一定容積的容器內(nèi)放置一定重量的纖維，容器兩端有網(wǎng)眼板，可以通過空氣，當(dāng)兩端有一定壓力差的空氣流過時，則空氣流量與纖維的比表面積平方成反比。讀數(shù)標(biāo)定：結(jié)合中斷稱重法。

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4.細(xì)度與成紗質(zhì)量、紡紗工藝的關(guān)系（1）成紗強度及極限細(xì)度

其它條件相同時，纖維越細(xì)，成紗強度越高；可紡紗的極限細(xì)度愈細(xì)。（2）成紗條干

纖維越細(xì)，成紗條干越均勻。

（3）紡紗工藝

纖維越細(xì)，加工時易扭結(jié)、折斷而產(chǎn)生棉結(jié)、短纖維。纖維越細(xì)時，剛性越差（細(xì)纖維不宜做起絨織物的起絨紗）。

48（三）成熟度

棉纖維細(xì)胞壁的加厚程度。胞壁愈厚，愈成熟。

1、指標(biāo)

成熟度系數(shù)是根據(jù)棉纖維腔寬與壁厚比值的大小所定出的相應(yīng)數(shù)值。

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將棉纖維成熟程度分為18組后所規(guī)定的18個數(shù)值，最不成熟的棉纖維成熟度系數(shù)定為零，最成熟的棉纖維成熟度系數(shù)定為5，用以表示棉纖維成熟度的高低，系數(shù)值越大越成熟。棉纖維成熟度系數(shù)與腔寬壁厚比值間的對應(yīng)關(guān)系見下表，50

一般正常成熟的細(xì)絨棉成熟度系數(shù)為1.5~2.0左右，長絨棉成熟度系數(shù)2.0左右，從紡紗角度考慮成熟度系數(shù)為1.7~1.8較為理想。

512、測試方法A.中腔胞壁對比法：最基本的測試方法B.偏振光法偏光顯微鏡法：用干涉的顏色判別偏光成熟度儀：成熟度不同偏振光透過率不同，得平均成熟度等數(shù)。C.NaOH膨脹法（顯微鏡法）：18%NaOHD.氣流儀法523.成熟度與纖維、紗線的關(guān)系（1）正常成熟的棉纖維，截面粗、強度高、彈性好、有絲光、有較多的天然轉(zhuǎn)曲。（2）成熟差的棉纖維細(xì)度較細(xì)，強力較差，加工中經(jīng)不起打擊，容易糾纏成棉結(jié)，染色性差。（3）未成熟與過成熟的棉纖維天然轉(zhuǎn)曲少，過成熟的棉纖維偏粗，對成紗強力不利。53（四）強度

1.指標(biāo)強力（絕對強度）：拉斷一根纖維所需的力，單位cN或N。細(xì)絨棉3.5-4.5cN/根，長絨棉4-6cN/根。比強度（相對強度）：拉斷單位細(xì)度纖維所需的外力，單位N/tex或cN/tex、cN/dtex。斷裂長度L：自身重力與斷裂強力相等時的長度，單位是千米，但表示的是纖維的相對強度。棉纖維的濕強大于干強。542.測試

A.單纖維測試：逐根測試?yán)w維的拉斷強力，然后計算各項指標(biāo)。

B.束纖維測試（速度快）卜氏（Pressley）束纖維強力儀斯特洛（Stelometer）強力儀

性質(zhì)細(xì)絨棉長絨棉粗絨棉長度（mm）23--3233--6415--24中段復(fù)圓直徑（μm)16--2013--1524--28中段線密度（dtex）1.4--2.20.9—1.42.5—4.0比強度（cN/dtex)2.6—3.23.3—5.51.4—1.6長絨棉、細(xì)絨棉、粗絨棉性質(zhì)比對表56

（五）天然轉(zhuǎn)曲

棉纖維的外形特征之一，轉(zhuǎn)曲的存在，使抱合力增大，有利于紡紗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。其指標(biāo)的應(yīng)用和測量在企業(yè)中很少見。

1.指標(biāo)：轉(zhuǎn)曲數(shù)，每1cm中扭轉(zhuǎn)180度的個數(shù)（正常成熟的陸地棉約為36-65個/cm）

2.測試：顯微鏡或投影儀，一定長度纖維上轉(zhuǎn)

180度的次數(shù)，再換算成每厘米的轉(zhuǎn)曲個數(shù)。（轉(zhuǎn)曲存在反向）

3.轉(zhuǎn)曲多、抱合力大、品質(zhì)好。57

1.原棉水分以含水率或回潮率表示(多用回潮率)。

含水率M

－－紡織材料中所含的水分重量對紡織材料濕重的百分比?；爻甭蔠

－－紡織材料中所含的水分重量對紡織材料干重的百分比。

Ga——紡織材料濕重；G0——紡織材料干重。

（六）水分、雜質(zhì)與疵點58

2.含雜與疵點雜質(zhì)：原棉中夾雜的非纖維性物質(zhì)，如泥沙，枝葉，棉籽，破籽，蟲屎等。疵點：原棉中存在的有害于紡紗的纖維性物質(zhì)，如索絲、棉結(jié)等。在準(zhǔn)確分析時，常用下列指標(biāo)：

標(biāo)準(zhǔn)含雜率：皮輥棉為3%，鋸齒棉2.5%。實際含雜不足或超過標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。59（七）原棉紡紗性能綜合檢驗

手感目測、儀器檢驗、單嘜試紡相結(jié)合（三結(jié)合）。（1）手感目測通過手扯、手捏、手摸等人體感覺器官進(jìn)行原棉性能檢驗。檢驗項目：長度及整齊度，強度，彈性，成熟度，色澤，抱合力，柔軟性，雜質(zhì)疵點等。優(yōu)點：取樣多、速度快、代表性強、可在車間現(xiàn)場進(jìn)行。缺點：對檢驗人員要求較高、人的主觀影響大，一般無具體數(shù)據(jù)。60

（2）儀器檢驗

用實驗室專門儀器進(jìn)行單項性質(zhì)測試。檢驗項目：長度、細(xì)度、強度、成熟度、含水、含雜等。優(yōu)點：數(shù)據(jù)比較可靠、穩(wěn)定（重現(xiàn)性好）。缺點：試驗數(shù)量少、花費時間長、需專門儀器和經(jīng)過訓(xùn)練的技術(shù)人員。61（3）單嘜試紡

單一批量的原棉在小型紡紗機臺或車間大機上進(jìn)行紡紗試驗，從紡紗細(xì)度、成紗強度、條干、結(jié)雜以及紡紗過程中產(chǎn)生的問題來最后評定該批原棉的紡紗性能。優(yōu)點：可以測定單項指標(biāo)不能或無法檢驗的內(nèi)容；缺點：試驗成本高，費時費力。（4）HVI棉纖維大容量測試儀

目前,快速、自動化、大容量棉花測試儀器應(yīng)首推Uster公司的HVI（HighVolumeInspection的縮寫)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過多臺儀器聯(lián)機對各項指標(biāo)自動綜合分析,能夠全面判定試樣性能并為生產(chǎn)工藝和后道產(chǎn)品品質(zhì)預(yù)測提供有價值的信息,代表了當(dāng)今世界棉花品質(zhì)檢驗的最高水平和發(fā)展趨勢。

該儀器自80年代問世以來,至今已有近2000臺套在世界各地廣泛應(yīng)用。其檢驗項目多、速度快、樣本容量大和數(shù)據(jù)正確性高、客觀性強的特點,使棉花質(zhì)量檢測手段從人工手感目測過渡為儀器檢測。它由五個獨立的基本組件組成,即長度/強力組件、馬克隆組件、顏色組件、雜質(zhì)組件和終端組成,可在40秒內(nèi)測試出一份樣品棉纖維的長度、斷裂比強度、斷裂伸長率、馬克隆值、色特征度(反射率和黃度)等多項指標(biāo)64

HVI于80年代在美國問世，推出HVI800、900系列，2004年

Uster公司推出的新機型HVI1000，它結(jié)合了世界科技新技術(shù)，是一種大容量、多指標(biāo)、快速、準(zhǔn)確的綜合性棉花全自動檢測儀器。其由一名操作員操作，系統(tǒng)自動進(jìn)行纖維取樣，每一次測試可獲得纖維長度、長度整齊度、短纖維指數(shù)、斷裂比強度、斷裂伸長率、馬克隆值、光反射率、黃度、雜質(zhì)粒數(shù)、雜質(zhì)面積百分比等十多項指標(biāo)的測試結(jié)果，只需20~30s時間。Uster公司總部位于瑞士中部的烏斯特技術(shù)股份公司，是一家從事紡織品質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)，制造，銷售和服務(wù)的精益專業(yè)公司。烏斯特是在本專業(yè)內(nèi)世界市場的遙遙領(lǐng)先者。其發(fā)布的烏斯特公報，是全球市場上用來鑒別不同質(zhì)量級別的紡織產(chǎn)品進(jìn)行貿(mào)易的基礎(chǔ)。烏斯特技術(shù)公司，全球紡織品質(zhì)量監(jiān)控領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

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六、天然彩色棉

天然彩色棉是生物學(xué)家利用生物遺傳方法，在棉花的植株上置入產(chǎn)生某種顏色的基因，讓這種基因使棉株具有活性，從而使棉桃內(nèi)的纖維變成相應(yīng)的顏色而取得。彩色棉屬粗絨棉品種，是纖維細(xì)胞發(fā)育過程中色素沉淀的結(jié)果，是白色棉纖維色素基因變異的類型。68

天然彩色棉的特點與應(yīng)用：由于天然彩色棉自身的缺陷，如產(chǎn)量低、纖維短、品質(zhì)差、顏色單調(diào)等，隨著染色、染料工業(yè)的發(fā)展，彩色棉逐漸被白棉取代。直到本世紀(jì)70年代，工業(yè)污染嚴(yán)重威脅到人類自身，人們才意識到環(huán)保的重要性，加上轉(zhuǎn)基因工程的出現(xiàn)，科學(xué)家開始重新審視有利于環(huán)保的天然彩色棉的栽培和育種。69

經(jīng)國外科學(xué)家近三十年栽培，已成功地培育出棕、綠、藍(lán)、黃、紅等多種顏色的彩色棉；國內(nèi)科學(xué)家經(jīng)十年的選育、引進(jìn)，也培育出了棕、綠、黃、紅、灰、紫等品系，其中以棕色系和綠色系為主。纖維的長度、細(xì)度、成熟度等已符合現(xiàn)代紡織生產(chǎn)的技術(shù)要求；產(chǎn)量和顏色穩(wěn)定性也已符合規(guī)模播種要求，并且已經(jīng)形成一定的種植生產(chǎn)能力。70彩棉織物圖片木棉（Kapok）與棉纖維有很多相似之處，但光澤、吸濕性和保暖性方面具有獨特優(yōu)勢，長度較短、強度低、抱合力較差，相對扭轉(zhuǎn)剛度高，用棉或毛的紡紗方法難以單獨紡紗，這是過去一直沒有很好地應(yīng)用木棉纖維的一大原因。72木棉樹木棉花木棉木棉纖維有白、黃和黃棕色三種顏色73

（一）木棉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)

74縱向外觀呈薄壁圓柱型，表面有微細(xì)凸痕，無轉(zhuǎn)曲；光澤好。纖維中段較粗，根端鈍圓，梢端較細(xì)，兩端封閉，截面細(xì)胞未破裂時呈氣囊結(jié)構(gòu)，破裂后纖維呈扁帶狀。截面為圓形或橢圓形，纖維的中空度高，胞壁薄，接近透明，纖維表面有較多的蠟質(zhì)，使纖維光滑、不吸水、不易纏結(jié)，并具有驅(qū)螨蟲效果。采用X射線衍射法測得：結(jié)晶度為33%；聚合度為10000左右（棉纖維結(jié)晶度為65%—72%；聚合度為6000—15000）

（二）木棉纖維的主要性能木棉纖維具有良好的化學(xué)性能，其耐酸性好，常溫下稀酸對其沒有影響，醋酸等弱酸對其也沒有影響，且木棉纖維耐堿性能良好，常溫下NaOH對木棉沒有影響。木棉纖維是目前天然生態(tài)纖維中最輕（木棉未破裂細(xì)胞的密度為0.05-0.06g/cm3

；棉1.53g/cm3）、中空度最高、最保暖的纖維材質(zhì)。中空率達(dá)到90%以上，是一般棉纖維的2-3倍。相對扭轉(zhuǎn)剛度很高（大于玻璃纖維）；吸濕性好于棉（10%--10.7%),但上染率低（約為63%，棉為88%）。76性質(zhì)細(xì)絨棉長絨棉木棉長度（mm）23--3233--648--34中段復(fù)圓直徑（μm)16--2013--1520--45中段線密度（dtex）1.4--2.20.9—1.40.9—1.2比強度（cN/dtex)2.6—3.23.3—5.50.8—1.3長絨棉、細(xì)絨棉、木棉性質(zhì)比對表木棉的應(yīng)用之一——旅游、娛樂用品

纖維塊體在水中可承受相當(dāng)于自身20～36倍的負(fù)載重量而不致下沉。木棉表面有較多的臘質(zhì)使纖維光滑、不吸水、不易纏結(jié)，防蟲。木棉纖維是很好的浮力材料，用它制作的被褥很輕便于攜帶，在海邊湖邊旅游者可以躺在木棉褥上漂浮、做日光浴，由于木棉纖維不吸水，上岸后稍加晾曬木棉褥就可用于夜間露宿。木棉的應(yīng)用之二——中高檔服裝、家紡面料

木棉纖維是目前天然生態(tài)纖維中最輕、中空度最高、最保暖的纖維材質(zhì)。但木棉纖維長度較短、強度低、抱合力較差等，用傳統(tǒng)的棉或毛的紡紗方法難以單獨紡紗，隨著紡紗技術(shù)的提高，木棉纖維已被廣泛應(yīng)用到針織內(nèi)衣、保暖內(nèi)衣、線衫；機織休閑外衣、床品、襪類等中高檔服裝及家紡面料領(lǐng)域。尤其突出的是木棉保暖內(nèi)衣比通常保暖內(nèi)衣的保暖率高1.56倍?！耙郧凹徔椉夹g(shù)要求棉球纖維的長度達(dá)到16毫米以上，短一點的就都浪費了，但現(xiàn)在運用這種新技術(shù)（嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)），10來個毫米左右的棉球就可以用了。原材料使用范圍的擴大也大大減少了紡織的成本?！毙煨l(wèi)林說。79第二節(jié)麻纖維一、麻纖維的種類二、麻的初加工和化學(xué)組成三、麻纖維的特性和形態(tài)特征四、苧麻和亞麻的物理機械性質(zhì)

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一、麻纖維的種類

麻纖維是從各類麻植物取得的纖維的統(tǒng)稱。

1、韌皮纖維（軟質(zhì)纖維）：苧麻（中國草）、亞麻、黃麻、大麻、洋麻等。

2、葉纖維（硬質(zhì)纖維）：劍麻、蕉麻。

苧麻和亞麻的品質(zhì)較好，可用于高檔紡織品。81麻類植物圖劍麻菠蘿麻黃麻亞麻82二、麻的初加工和化學(xué)組成

1.初加工目的：從韌皮或葉子中取出纖維,包括剝制、脫膠脫膠方法：微生物脫膠、化學(xué)脫膠。（見下頁圖）

2.麻纖維的化學(xué)組成

麻是天然纖維素纖維。與棉的化學(xué)組成差不多,只是各種成份的比例不同。

成份麻別苧麻亞麻黃麻纖維素65-7570-8057-60半纖維素14-1612-1514-17木質(zhì)素0.8-1.52.5-510-13果膠4-51.4-5.71.0-1.2水溶物4-8

脂、蠟質(zhì)0.5-1.01.2-1.80.3-0.6灰分2-50.8-1.20.5-1.5麻纖維的化學(xué)組成（%）半纖維素：木糖或甘露糖等組成的多糖的總稱（多縮戊糖）84三、麻纖維的特性和形態(tài)特征（一）麻纖維特性

1.吸濕、放濕速率快，透氣性好。適宜夏季服裝面料、作包裝物。

2.纖維較硬，回彈性較差，織物易折皺。

3.強力高（取向度和結(jié)晶度高于棉）、伸長低（天然纖維中最低），