第一章 天然纤维素纤维 思考题及难点： 1 .原棉分级的依据 2 .业务检验项目 3 .长度、细度、强力、成熟度、天然转曲与 成纱质量的关系 4 .标准重量的计算 5 .衣分率 6 .工艺纤维 7 .麻纤维特性 8 .断裂长度 返　回

第一章 天然纤维素纤维 第一节 棉纤维 第二节 麻纤维 一、棉纺厂常用原棉分类 一、麻纤维的种类 二、原棉业务检验项目 二、麻纤维特性 第一节 　棉纤维 第二节　麻纤维 一、棉纺厂常用原棉分类 一、麻纤维的种类 二、原棉业务检验项目 二、麻纤维特性 三、 棉纤维的生长发育与形态特征 三、工艺纤维（束纤维） 四、棉纤维的组成及化学性质 四、麻纤维分类 五、棉纤维的特性与形态结构 六、棉纤维的性能检验 七、水分、杂质与疵点 八、综合检验 九、天然彩色棉

第一节 棉纤维 一、棉纺厂常用原棉分类 （一） 按品种分 第一节 　棉纤维 一、棉纺厂常用原棉分类 （一） 按品种分 　　1.细绒棉（大陆棉）：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 　　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：33-46mm；细度：0.12-0.14tex；强度：3.9-4.9cN/根 　　3.粗绒棉（亚洲棉）：原产于印度，纤维粗短不作纺织原料，可用于无纺布原料。长度：15-24mm；细度：0.25-0.4tex；强度：4.4-6.9cN/根

（二）按色泽分 1.白棉：正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽呈洁白、乳白或淡黄色，都称白棉 （二）按色泽分 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　1.白棉：正常成熟，正常吐絮的棉花，不管原棉的色泽呈洁白、乳白或淡黄色，都称白棉　 　　2.灰棉：棉纤维在生长发育过程中或吐絮后，阴雨天、日照少、温度低，颜色呈灰白色，强力低、质量差 　　3.黄棉：棉花生长晚期，棉铃经霜冻伤后枯死，把棉壳颜色染到棉纤维上，使原棉色泽发黄

（三）按轧工方法分 1.锯齿式轧花机：对纤维有损伤、加工细绒棉 　　1.锯齿式轧花机：对纤维有损伤、加工细绒棉 　　棉纤维、棉籽分离法：高速旋转的滚筒（带锐利的齿），把棉花 撕下来，棉籽靠离心力分离。 　　2.皮辊式轧花机：加工长绒棉，短绒率高 　　棉纤维、棉籽分离法：高速旋转的滚筒，把棉纤维粘下来，除杂效果差（可能粘下棉籽），对长度无损

二、原棉业务检验项目 检验项目：品级、手扯长度、含水、含杂 　　1.定价以328锯齿棉为标准，三级， 28mm 手扯长度 　　2.手扯长度：把梳理好的棉纤维放在黑绒板上，用钢板尺测量 　　3.品级：国家标准分级的依据是：成熟度、色泽、轧工质量，每年做 一次样本 　　4.标准重量： Gs =Ga×(100-Ma-Ia)/(100-Ms-Is)a

国家规定： 细绒棉含杂率　IS=2.5%； 　长绒棉含杂率　IS=3%，含水率：MS=10%， 回潮率;WS=11.1% 　　Gs： 标准重量 　Ga ：实际重量　　Ma ：实际含水率×100　 　　 Ms ：标准含水率×100　Ia ：实际含杂率×100 　　Is ：标准含杂率×100 　例：一批原棉2500kg，含水： Ma =13%，含杂Ia =3%，求：Gs= ?

三、 棉纤维的生长发育与形态特征 　　1.伸长期：　棉花开花后，胚珠表皮细胞就开始隆起伸长。胚珠受精后初生细胞继续伸长，同时细胞宽度加大，一直达到一定的长度，为期约２５－３０天 　　2.加厚期：　当纤维初生细胞伸长到一定长度时，就进入加厚期，为期越－３０天，纤维素由外向里螺旋淀积最后留有中腔                     图1-4　未成熟与成熟棉纤维纵、横向形态

棉纤维结构的示意图

横向：腰圆形有中腔 5.横向腰圆形中腔图片和纵向天然转曲图片 3.转曲期：棉铃裂开吐絮，棉纤维与空气接触，纤维内水分 蒸发，胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋形，称为天然转曲。 4.形态特征：纵向：有天然转曲的扁平带状　　　 横向：腰圆形有中腔　　　　　　　　　　　 5.横向腰圆形中腔图片和纵向天然转曲图片 图1-5　棉纤维横向、纵向形态

（一）组成：葡萄糖剩基以甙键反转１８０°相连而成的纤维素: 四、棉纤维的组成及化学性质 （一）组成：葡萄糖剩基以甙键反转１８０°相连而成的纤维素: 纤维素分子式：

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 （二）化学性质： 　　1.耐酸性：遇强酸水解 　　2.耐碱性： 遇碱膨化，可生产丝光棉，光泽强 　　3.氧化：氧化剂可以使棉纤维发生严重降解 （三）图片 　　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 涤棉烂花布　　　

五、棉纤维的特性与形态结构 （一）棉纤维特性 1.棉纤维具有较好的吸湿透气性，其回潮率在１０％左右 　　1.棉纤维具有较好的吸湿透气性，其回潮率在１０％左右 　　2.棉制品不是很怕阳光，但是过度的暴晒会使棉制品产生氧化现象 　　3.棉制品耐蛀不耐霉菌，最怕潮湿 　　4.棉制品虽然穿着和使用都很舒适，但是也容易其皱，所以大多数洗后要熨烫 （二）形态结构 　　1.纵向：有天然转曲的扁平带状 　　2.横向：腰圆形中腔

六、棉纤维的性能检验 （一）长度指标： 1. 手扯长度Lh（mm）：按一定手法，整理得的纤维束的长度。工商交接中按该长度进行结算 　　2. 主体长度：一批棉样中含量最多的纤维所具有的长度Lm ≈Lh（mm） 　　3. 品质长度：（确定棉纺厂工艺参数）一批棉样中比主体长度长的那部分纤维的平均长度Lp（mm），数值上与手扯长度接近 　　4. 平均长度：重量平均长度Lg ,根数平均长度 Ln（mm） 　　5. 短绒界限：Ls 细绒棉：15.5mm--16mm 以下 　　长绒棉：19.5mm--20mm 以下 　　6. 跨距长度：数字式照影仪L2.5% ≈Lm ≈Lh（mm）：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％处的距离 　　　整齐度=(L５０%/L2.5%)×100% 7.纤维长度与频率曲线图

（二）长度与成纱质量关系 　　1.长度长，成纱强力高（纤维抱合力大）　 　　2.整齐度高, 条干好, 条干cv% 小 　　3.纤维长, 成纱极限细度细 　　4.短绒率大于5%　成纱强力显著下降

（三）细度指标 　　1.特克斯（tex ）：1000米长度的纤维所具有的质量克数 　　 　　定义式为：Ntex=1000G/L (g/m)　　　 长绒棉：0.12-0.14tex　　 细绒棉：0.15-0.2tex 2.公制支数（Nm）：１ｇ纤维所具有的长度米数 　　定义式为：Nm=L/G (m/g) 值越大越细 　 长绒棉：6500公支以上　 细绒棉：5000公支左右

3.测试方法 　　1）中段切断称重法：按一定手法整理好一束纤维，用１０ｍｍ切断器切取中段，称取重量Ｇ（ｍｇ），并数取根数ｎ，按下式计算即可 　　Nm=n×10(mm)/G(mg)

　　2）气流仪法 ：将一定量的棉纤维放入一特定的容器中，根据通过该容器的空气气流量（在一定压差下）测定其细度。因为纤维越细通过的流量越小。可证明　 　　棉纤维比表面积 　　M：棉纤维成熟度 H：每厘米纤维实际重量(微克)

4.气流仪动态工作图 气流仪工作动画 (四) 细度与成纱质量关系 1.细度：越细成纱强力高；对于相同粗细的纱，含纤维根数越多，抱合力越强 4.气流仪动态工作图　 气流仪工作动画 点击浏览动画 (四) 细度与成纱质量关系 　　1.细度：越细成纱强力高；对于相同粗细的纱，含纤维根数越多，抱合力越强 　　2.纤维越细，成纱条干均匀度越好， 纱线条干条干ｃｖ值与纤维细度Nm之间的关系为　 ×100%

（五）成熟度：中腔胞壁加厚程度 　　1.成熟度越高，纤维强力越大，纤维越粗，硬度越大 　　2.成熟度中等，强力适中，硬度适中，成纱质量好 　　3.不成熟的纤维细软，强力低

（六）成熟度系数（ｒ）：用于表示棉纤维相对成熟程度的指标，测算方法如下： 　r=[20(2δ/D)-1]/3 　其中　D：最大直径 ；壁差：δ； r=5.00 最成熟，r=0.00 最不成熟

（七）强度： 　　1.强力：拉断一根纤维所用的力，单位为ｃＮ或Ｎ　长绒棉：4---5cN， 细绒棉： 3.5---4.5cN 2.断裂长度LR（km）定义：纤维靠自身重量拉断时所具有的长度 　　 长绒棉：30---40km ，细绒棉：25km左右　LR=0.001P×Nm (km)， P：平均单纤强力gf（克力） （八）天然转曲：天然转曲数量多, 反向数少为好。

七、水分、杂质与疵点 　　1.水分：用回潮率或含水率表示。棉纤维的回潮率一般在１０％左右。成熟差的棉纤维回潮率高 　　2.杂质与疵点：　原棉中含有的非棉纤维性物质及其着生的纤维，如：沙土、枝叶、铃壳、虫屎、虫尸、棉籽、籽棉、破籽、不孕籽、带纤维籽屑、软籽表皮等成为杂质。疵点是指由于生长发育不良和轧棉加工不良形成的存在于纤维本身外观的病疵，包括破籽、不孕籽、带纤维籽屑、软籽表皮、棉结、棉索、僵片、黄根等

八、综合检验 　　1.手感目测：结合原棉品级检验与手扯长度进行，包括纤维整齐度，原棉卷曲弹性与压缩弹性，纤维强力，抱合力，柔软性，杂质，疵点含量等，带有一定的主观性 　　2.仪器检验：包括长度、细度、强度、成熟度、含水、含杂等，所测指标客观性好 　　3.单唛试纺：上机试验原棉的纺纱性能，采用单一批量的原棉在小型纺纱机台或车间大机上进行纺纱试验，能够比较全面地考察其可纺性

九、天然彩色棉 天然彩色棉定义： 　　 天然彩色棉是生物学家利用生物遗传方法，在棉花的植株上置入产生某种颜色的基因，让这种基因使棉株具有活性，从而使棉桃内的纤维变成相应的颜色而取得。

天然彩色棉的特点与应用： 　　由于天然彩色棉自身的缺陷，　如产量低、纤维短、品质差、颜 色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉取 代。直到本世纪70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人们才 意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开始重新 审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。

经国外科学家近三 十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、绿、蓝、 黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选育、引进， 也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的 技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求，并且已经 形成一定的种植生产能力。

彩棉图片

第二节　麻纤维 一、麻纤维的种类 麻纤维是植物韧皮纤维与叶子纤维的统称。主要有苎麻、亚麻、大麻、黄麻等，其中苎麻和亚麻的品种较好，可用于高档纺织品。 黄麻　洋麻　新西兰麻纵、横向形态

蕉麻　剑麻　大麻纵、横向形态

麻纤维实物图 亚麻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 黄麻 剑麻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　菠萝麻

剑麻织物　　　　　　　　　　　　　黄麻织物

二、麻纤维特性 　　1.吸湿、放湿速率快、缩水大 　　2.纤维较硬，回弹性较好，织物易皱折 　　3.强力高、模量大，可用于消防水龙带 　　4.硬挺，可用于窗帘和夏季服装 三、工艺纤维（束纤维） 　　1. 除苎麻纤维以外的麻纤维，多数采用工艺纤维纺纱，工艺纤维是由15—30根单纤维在果胶粘下结成束纤维，以达到一定的长度 　　2. 麻纤维形态特征：横向腰圆形有中腔，纵向柱状有横节、竖纹，见下图

苎麻横、纵向形态　 亚麻横、纵向形态

主要分为：苎麻 亚麻 黄麻 大麻 罗布麻 剑麻 蕉麻 １.麻纤维的化学组成 四、麻纤维分类 　　主要分为：苎麻 　亚麻　黄麻　 大麻　罗布麻 　剑麻　蕉麻 １.麻纤维的化学组成 成份 麻别 苎麻 亚麻 黄麻 纤维素 65-75 70-80 57-60 半纤维素 14-16 12-15 14-17 木质素 0.8-1.5 2.5-5 10-13 果胶 4-5 1.4-5.7 1.0-1.2 水溶物 4-8 ／ 脂、蜡质 0.5-1.0 1.2-1.8 0.3-0.6 灰分 2-5 0.8-1.2 0.5-1.5

2.麻纤维的机械性能 成份 单位 麻别 苎麻 亚麻 黄麻 密度 克/厘米3 1.51~1.53 1.46 1.21 单纤维长度 毫米 20~250 17~25 2~4 单纤维细度 微米 40 12~17 15~18 公支 1100~2200 3500 ／ 单纤维强度 克/旦 7.6 断裂伸长率 % 3.8 3 工艺纤维强度 分斤/克 25 30~40 工艺纤维细度 400~800 200~450 工艺纤维长度 厘米 45~75 100~350

五、其它纤维素纤维 木棉　　　　　　　　　　　　　木棉树 椰子纤维