一、棉纤维
棉纤维是我国纺织工业的主要原料，在服用纤维中占据极其重要的地位。在世界范围内，棉花的种植范围很广，从北纬37°到南纬30°之间的温带地区均可种植。中国、美国、前苏联、埃及、巴基斯坦、印度及西欧均为世界主要产棉国。
（一）原棉的种类
1.按纤维的长度、细度分
（1）细绒棉。又称陆地棉或高原棉，种植范围最广，产量居全球棉产量的前列。纤维细度、长度中等，一般长度在23～33mm，其特点是丰产、早熟、适应性强、品质较好，色洁白或乳白，有丝光。我国种植的棉花大多属于这一类。
（2）长绒棉。又称海岛棉，是一种棉纤维最长、品质最好、富有光泽、强力较高的高级棉纺织原料，纤维较细，绒棉细且长度长，颜色为乳白或淡棕黄色，一般长度在33～45mm，最著名的是埃及长绒棉。它适宜于生长期较长、雨水少、日光足的棉区种植。我国产量不多，新疆是我国长绒棉生产的主要基地。
（3）粗绒棉。又称亚洲棉，是我国利用较早的纺织纤维。纤维短粗，一般长度在20mm左右，其特点是生产期短、成熟早，产量低，色泽呆白，光泽度差，品质差，只能纺粗特纱，宜用作起绒织物等。由于产量低，纺织价值低，目前已趋淘汰。
2.按纤维的色泽分
（1）白棉。正常成熟的棉纤维，呈洁白、乳白或淡黄色。棉纺厂使用的原棉，绝大部分为白棉。
（2）黄棉。指棉铃生长期间受霜冻或其他原因的影响，铃壳上的色素染到纤维上，使纤维大部分呈黄色。一般属低级棉，棉纺厂仅有少量使用。
（3）灰棉。指棉铃在生长或吐絮期间，因雨淋、日照时间、雷变等影响，纤维色泽灰暗的原棉。灰棉一般强力低，品质差，仅在纺制低级棉纱中使用。
（二）棉纤维的生长过程及结构特征
棉纤维是由胚珠（即将来的棉籽）表皮壁上的细胞伸长加厚而形成的。一个细胞就长成一根纤维，它的一端着生于棉籽表面，另一端成封闭状。棉籽上长满了棉纤维，称为“籽棉”，去除棉籽的叫做“皮棉”。根据棉纤维的品质，适于纺纱的称作“原棉”，不适宜纺纱，可供填充棉衣和被褥等用的称作“絮棉”。
棉纤维的生长可以分为伸长期、加厚期和转曲期三个时期。
在伸长期内，纤维长度增加，而胞壁极薄，最后形成有中腔的细长薄壁管状物；加厚期时，纤维长度很少再增加，外周也基本无变化，只是细胞壁由外向内逐日淀积一层纤维素而使纤维壁逐渐变厚，最后形成一根两端较细、中间较粗的棉纤维；在转曲期内，棉纤维与空气接触，纤维内水分蒸发，胞壁发生扭转，形成不规则的螺旋状，称作天然转曲。天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利于纺纱工艺过程的正常进行和成纱质量的提高。但转曲反向次数多的棉纤维强度较低。
正常成熟的棉纤维，纵向呈具有天然转曲的细长扁平带状，横截面为不规则的腰圆形，内有中腔。成熟度低的棉纤维，则纵向呈薄带状，没有或很少转曲，截面扁平。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。初生层是棉纤维在伸长期形成的初生细胞壁，外皮是一层极薄的蜡质与果胶。次生层是棉纤维在加厚期淀积而成的部分，几乎都是纤维素。棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙就是中腔。
棉纤维细胞壁的主要组成物质是纤维素。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（C6 H10O5）n。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。除此之外，棉纤维还附有5％左右的其他物质，称为棉纤维的伴生物，伴生物对纺纱工艺与练漂、印染加工有影响。棉纤维的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。棉纤维中腔内留有少数原生质和细胞核残余，残余物质的颜色随棉花品种而不同，这些颜色决定棉纤维的本色。(https://www.daowen.com)
（三）物理性能
1.细度 棉纤维的细度与成纱细度、成纱强度、成纱均匀度有密切关系，成熟的棉纤维一般以稍细一些为宜，不成熟的棉纤维虽细但脆，所以并不是理想的纺纱原料。纤维越细，成纱强度越高，刚性越差，细纤维不宜做起绒织物的起绒纱。棉纤维的线密度一般在1.3～1.7dtex之间，比毛、丝纤维细。纤维较细且柔软，对皮肤的触感较舒适。棉纤维的细度与品种和成熟度有关。较细的棉纤维手感较柔软，可纺纱支较细的棉纱；较粗的棉纤维手感较硬挺，但弹性稍好。
2.长度 棉纤维的长度是决定棉纤维品级和价格的主要依据。一般棉纤维的长度在23～28mm之间，比毛纤维短。棉纤维的长度与其品质有密切关系，在其他条件相同的情况下，较长的棉纤维纺成的纱线强度较大、弹性较好，可纺纱支较细，条干较均匀。
3.强度和伸长率 棉纤维的强度是表示纤维性能的重要指标之一。其他条件一致的情况下，纤维强度越高，成纱强度越高；反之，成纱强度较低。棉纤维的强度主要取决于纤维的品种、粗细等，成熟长绒棉断裂强度较大，细绒棉次之，粗绒棉较低。棉纤维在不同的回潮率下强度和伸长率不同，一般情况下，湿强大于干强。
4.吸湿性 棉纤维的主要成分是含有大量亲水基团的纤维素，而且在纤维表层中又有很多孔隙，因此具有优良的吸湿性和芯吸效应。棉纤维在水中浸润后，能吸收接近其本身重量1/4的水分，吸湿后强力增加。脱脂棉纤维吸着液态水最多可达干纤维本身质量的8倍以上，利用这一性能可以制成药棉。
5.保暖性 棉纤维是热的不良导体，而且在纤维内部结构和纤维填充层之间存在大量的空气，静止的空气是最好的热绝缘体，所以赋予了棉纤维良好的保温性。
6.导电性 棉纤维是电的不良导体，导电性能差，不易产生静电，所以棉纱可以用来包电线。但在潮湿的状态下，棉纤维也有一定的导电性。
7.可塑性 棉纤维在150℃的高温下，所含水分会全部蒸发，此时若加以强大的压力，就可以随便改变它的形状。有些纺织品就是利用这个性质进行整理的。
（四）化学性能
1.耐酸性 棉纤维与有机酸（醋酸、蚁酸等）一般不发生作用。但与其他天然纤维素纤维一样，耐无机酸（盐酸、硫酸、硝酸等）的能力较弱，这是因为纤维素分子的葡萄糖苷键在无机酸作用下容易发生水解，从而导致纤维素大分子链断裂。在浓硫酸或盐酸中，即使在常温下也能引起纤维素的迅速破坏，纤维素长时间在稀酸溶液中也会水解，强力降低。
2.耐碱性 棉纤维耐碱性较好，遇碱时不会发生作用或者只发生一些作用，但无损纤维的主要性能。棉纤维在碱溶液内不溶解，但其截面会产生膨化，此时若在张力和碱液同时作用下，会使纤维呈现丝一般的光泽，洗去碱液后，光泽仍可保持，即丝光效应。
3.耐热性 棉纤维在温度100℃以内，牢度不受影响。当温度升至120℃时，纤维开始变黄，强力下降；125℃时，纤维开始炭化；150℃时，纤维分解；250℃时，纤维产生火花，并迅速燃烧。
4.耐日光性 棉纤维耐光性一般，如长时间与日光接触，纤维强力会降低，并发硬变脆。原因是日光促进了纤维素与空气中氧的结合，从而生成氧化纤维素。
5.与水的作用 在一般情况下，棉纤维不与水发生作用。但如果水温达到100℃以上，强力便会下降，200℃以上会分解成褐色的水解纤维素。在一定的温湿度条件下，棉纤维易受霉菌等微生物的侵害，纤维素大分子水解，纤维会发霉变质。
6.其他性能 棉纤维如遇氧化剂、漂白粉或具有氧化性能的染料，纤维强力会下降，并发生脆变；棉纤维可溶于铜氨溶液，从而制得铜氨纤维。