棉纖維的主要性能指標

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' J1 M4 `4 P# h, N7 D8 {- ?+ G（１）棉纖維的長度、中段線密度Ｔｔ。下表為我國彩色棉與白棉的物理指標。

中國棉纖維的主要物理性能

物理指標	白長絨棉	白細絨棉	綠色棉	棕色棉
上半部平均長度（ｍｍ）	３３～３５	２８～３１	２１～２５	２０～２３
中段線密度（ｄｔｅｘ）	１．１８～１．４３	１．４３～２．２２	２．５～４．０	２．５～４．０
斷裂比強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	３．３～５．５	２．６～３．１	１．６～１．７	１．４～１．６
轉曲度（個／ｃｍ）	１００～１４０	６０～１１５	３５～８５	３５～８５
馬克隆值	２．４～４．０	３．７～５．０	３．０～６．０	３．０～６．０
整齊度（％）	2 y3 w& s) |0 g5 D7 y+ f	４９～５２	４５～４７	４４～４７
短絨率（％）	≤１０	≤１２	１５～２０	１５～３０
棉結（粒／ｇ）	８０～１５０	８０～２００	１００～１５０	１２０～２００
衣分率（％）	３０～３２	３３～４１	２０	２８～３

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（２）棉纖維的成熟度。棉纖維生長周期長，生長期間日照充分，纖維素合成多，細胞壁厚時，成熟度高，其主要指標有以下幾點內容。
①成熟度比Ｋｍ：按下式計算。
) ^! r% J) U# S/ u; X* q$ N# aＫｍ ＝ （Ｄ２－ｄ２）/０．５７７５Ｄ２
! x- ]$ o+ |3 R" u式中：Ｄ———指纖維中段復圓成圓形截面時的外直徑，μｍ；
! w' }6 P- l9 k9 N; n; Y: Qｄ———指纖維中段復圓時中腔的直徑，μｍ。
②成熟度系數Ｋ３：按下式計算。
. ?! y0 x& M9 W! K, ^2 ^5 }Ｋ３＝１９/３－２０( ｄ/Ｄ ) /３
3 T# j% p# T. u2 r# N7 u式中：Ｋ３———成熟度系數。
$ T5 ?2 f8 }; c8 F) I（３）馬克隆值Ｍｉｃ：棉纖維用氣流儀測試的一種指標，它與成熟度比和線密度的乘積等有關，其計算公式如下。
2 }% z! k- q  d8 e" C( p1 |* T. iＭｉｃ＝Ｋｍ·Ｔｔ·ｆ（Ｄ）
% Y! M  E. D" l/ B( A式中：ｆ（Ｄ）———棉纖維中段直徑的函數。

* k, g4 ?' U4 q; B+ y（４）斷裂比強度與斷裂伸長率：棉纖維的比強度由于品種不同有較大的差異，且其主要力學性能如上表所示。
$ V3 h# f7 z+ f1 d: z（５）初始模量：棉纖維的初始模量為６０～８２ｃＮ／ｄｔｅｘ。
（６）彈性：棉纖維的彈性較差，伸長３％時的彈性回復率為６４％；伸長５％時的彈性回復率僅為４５％。
（７）密度：棉纖維細胞壁的密度為１．５３ｇ／ｃｍ３，外輪廓中的密度為１．２５～１．３１ｇ／ｃｍ３。
# L8 u; K7 x* D' X9 A+ B% |+ }（８）天然轉曲：棉纖維縱向的轉曲是由于次生層中螺旋排列的原纖多次轉向，使纖維結構不平衡而形成的。棉纖維的轉曲因纖維品種、成熟程度及部位的不同而有所不同。轉曲在纖維中部最多，稍部最少。正常成熟的棉纖維轉曲多，陸地棉約為３９～６５個／ｃｍ，未成熟纖維轉曲少，過成熟的纖維幾乎無轉曲。白棉天然轉曲多，棕色棉次之，綠色棉轉曲最少。

（９）吸濕性：棉纖維不溶于水，因為水分不能滲透纖維素密實的結晶區內，但棉纖維的多孔結構使水分可以迅速向原纖間的非結晶區滲透，與自由的纖維素羥基形成氫鍵。白棉的公定回潮率為８．５％，在室溫和相對濕度１００％時，其值可以高達２５％ ～２７％。彩色棉的蠟質含量高，其吸濕性不如白棉。棕色棉公定回潮率為７．６％，綠色棉公定回潮率為５．１％。
4 T6 d6 g2 Z5 G% i5 m9 b* P（１０）耐酸性：纖維素對無機酸非常敏感，酸可以使纖維素大分子中的苷鍵水解，大分子鏈變短，還原能力提高，纖維素完全水解時生成葡萄糖。有機酸對棉的作用比較緩和，酸的濃度越高，作用越劇烈。
（１１）耐堿性：在一般情況下，纖維素在堿液中不會溶解，但會在伯羥基上取代氫，形成堿纖維素并扭轉結晶構型，由纖維素Ⅰ轉變為纖維素Ⅱ（表３－１）。在濃堿和高溫條件下，纖維素會發生堿性降解（堿性水解和剝皮反應）。稀堿溶液在常溫下處理棉纖維不會產生破壞作用，并可以使纖維膨化。利用棉纖維的這種性能進行的加工，稱為“絲光”處理。采用１８％ ～２５％的氫氧化鈉溶液，浸泡在一定張力作用下的棉織物，可以使纖維截面變圓，天然轉曲消失，使織物有絲一樣的光澤。
（１２）耐熱性：棉纖維的處理溫度在１５０℃以上時，纖維素熱分解會導致強度下降，且在熱分解時生成水、二氧化碳和一氧化碳。超過２４０℃時，纖維素中苷鍵斷裂，并產生揮發性物質。加熱到３７０℃時，結晶區破壞，質量損失可達４０％ ～６０％。
（１３）染色性：棉纖維的染色性較好，可以采用直接染料、還原染料、活性染料、堿性染料、硫化染料等染色。
( R  Z; M% w- }! O4 X" ~（１４）防霉變性：棉纖維有較好的吸濕性，在潮濕環境下，容易受到細菌和霉菌的侵蝕。霉變后棉織物的強力明顯下降，還有難以除去的色跡。