棉纖維的主要性能指標

5 G' Q" O; R! W( k  p) A
, B; d5 t. u0 s+ N6 e（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。
( w/ f) u2 i& U' M4 B

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（％）	9 N  k7 p4 n" F. I	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

（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。
# Y3 m" s# l! y4 t6 J  n- k①成熟度比Ｋｍ：按下式計算。
# y4 ?9 N" P5 ^$ H$ Y4 z& z# a4 p' `+ eＫｍ ＝ （Ｄ２－ｄ２）/０．５７７５Ｄ２
1 S2 y7 R4 u; E9 V  X  ?8 k" N( v) e式中：Ｄ———指纖維中段復圓成圓形截面時的外直徑，μｍ；
ｄ———指纖維中段復圓時中腔的直徑，μｍ。
" w0 p( J* B8 l! C5 o) z; u②成熟度系數Ｋ３：按下式計算。
Ｋ３＝１９/３－２０( ｄ/Ｄ ) /３
4 r' ]. \/ R+ o* J式中：Ｋ３———成熟度系數。
4 s" I5 {3 @6 w/ C# P2 T（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。
8 b$ ?2 A5 b- y, k9 o- pＭｉｃ＝Ｋｍ·Ｔｔ·ｆ（Ｄ）
( M7 C) K0 N. a- Z5 K3 y式中：ｆ（Ｄ）———棉纖維中段直徑的函數。

（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。
（５）初始模量：棉纖維的初始模量為６０～８２ｃＮ／ｄｔｅｘ。
0 O8 f) F+ M; g# ?4 T' Y（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。
（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。

6 Q; H) H5 b# T% R（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％。
（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。
, E! g1 B. s* y# L1 Q: I& b（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％。
  ~8 }( ^5 ~( x1 s; t; P& E（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。
% R7 v+ G9 F* J$ D（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。