理论教育 棉纤维产地及种类、结构及形态、性能和用途

棉纤维产地及种类、结构及形态、性能和用途

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:一根棉纤维是一个植物单细胞,由胚珠的表皮细胞伸长、加厚而成。(一)产地及种类中国、美国、埃及、巴基斯坦、印度等为世界主要产棉国。根据纤维的粗细、长短和强度通常分为长绒棉、细绒棉和粗绒棉三种。棉纤维吸湿后强度增加,因此棉织物耐水洗,可用热水浸泡和高温烘干。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,纤维表面会产生黑斑。

棉纤维产地及种类、结构及形态、性能和用途

棉纤维棉花种子上覆盖的纤维,成熟的棉纤维是长在棉籽上的种子毛,经采集轧制加工而成。一根棉纤维是一个植物单细胞,由胚珠的表皮细胞伸长、加厚而成。棉纤维是服装材料的主要原料,适用于各类服装。

(一)产地及种类

中国、美国、埃及、巴基斯坦、印度等为世界主要产棉国。由于品种和产地的气温和土壤等种植条件不同,棉花品质有很大差异。根据纤维的粗细、长短和强度通常分为长绒棉、细绒棉和粗绒棉三种。长绒棉又称海岛棉,主要产于尼罗河流域,其中最著名的是埃及长绒棉。长绒棉细长、富有光泽、强力较高,纤维长度可达60~70mm,是最高级的棉纤维品种,在我国新疆等地也有种植,常用来纺制精梳棉纱,织制高级棉织物。细绒棉亦称陆地棉或高原棉,纤维较细,正常成熟的纤维色泽洁白或带有光泽,长度在25~31mm,是产量最大的棉花品种。亚洲棉和非洲棉常被统称为粗绒棉,纤维短粗,手感硬,产量低,适宜做起绒纱、织制绒布类织物或用作絮棉等。

(二)结构及形态

棉纤维细胞壁的主要组成物质是纤维素,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。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(C6H10O5n。分子中含有大量的羟基,结晶区和无定形区交错存在。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。

棉纤维的成熟度指棉纤维细胞壁加厚程度,胞壁越厚,成熟度越好。成熟度较好的棉纤维,结晶区较大,纤维素的化学稳定性相应较高,强度较大。棉纤维为一端开口的管状体,正常成熟干燥后瘪缩成空心带状,具有转曲,方向随机分布,横截面呈扁平或腰圆形(图1-2),强度高,弹性好,有光泽,且有较好的吸色性,所制成的织物染色均匀。不成熟或过成熟的棉纤维,上述性能较差。

1.长度

棉纤维的长度是决定棉纤维品级和价格的主要依据。一般棉花的长度在23~38mm,比羊毛短。棉纤维长度与棉纤维品质有密切关系,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,可纺得纱支较细、条干较均匀的棉纱。

2.细度

棉纤维较细且柔软,对皮肤的触感较舒适。线密度一般在1.3~1.7dtex,比羊毛、蚕丝纤维细。棉纤维的细度与品种和成熟度有关。棉纤维细度可影响成纱的细度、强度和均匀度。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,弹性稍好。

(三)性能(www.daowen.com)

棉纤维的色泽通常为白色、乳白色或淡黄色,光泽较差。棉织物可通过漂白或荧光增白处理增加白度,丝光和轧光等后整理有助于提高光泽度。棉纤维染色性能良好,可以染成各种颜色。

棉纤维的强度较高,干态强度为2.6~4.9cN/dtex,湿态强度为2.9~5.6cN/dtex,吸湿后强度稍有上升(10%~20%)。棉纤维断裂伸长率较低,为3%~7%,弹性模量较高,变形能力较差。棉纤维弹性较差,耐磨性不突出,棉织品不太耐穿。

棉纤维具有较强的吸湿能力。棉制服装吸湿、透气,无闷热感,也无静电现象。棉纤维在水中浸润后,能吸收接近其本身重量1/4的水分。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。

棉纤维是热的不良导体,纤维内腔充满了静止的空气,因此棉纤维是一种保暖性较好的材料。棉纤维耐热性较好,但不如涤纶、腈纶,却优于羊毛、蚕丝,接近于黏胶纤维。

棉纤维耐光性一般,如长时间与日光接触,纤维强度会降低,并发硬变脆。棉纤维与其他天然纤维素纤维一样,耐无机酸的能力较弱,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,强度降低。汗液中的酸性物质也会损坏棉制品。棉纤维耐碱性较好,在常温或低温下浸入浓度为18%~25%的氢氧化钠溶液中,纤维的直径膨胀、长度缩短,此时若施加外力,限制其收缩,则可提高棉纤维的光泽度,同时强度增加,吸色能力提高,易于染色印花,这种加工过程称为丝光。若棉织物在烧碱溶液中,并不施加张力,任其收缩,织物会变得紧密、丰厚,富有弹性,保形性好,这一过程称为碱缩,主要用于针织物。氧化剂能使棉纤维生成氧化纤维素,强力下降,甚至发脆。棉纤维可溶于铜氨溶液,从而制得铜氨纤维。

棉纤维细而短,手感柔软,弹性差,穿着时和洗后容易起皱。为改善棉纤维的皱缩、尺寸不稳定的性能,常对棉织物进行免烫整理。例如,市场上常见有DP(Durable Press)或PP(Per⁃manent Press)标记的衬衫,即具有“耐久熨烫”或“永久熨烫”性能,能长时间保持优良的外形。对棉纤维的某些树脂整理也会产生类似作用,提高织物抗皱等性能。另外,与不易变形的涤纶等合成纤维混纺或进行针织加工也是常用的提高抗皱性的措施。

棉纤维吸湿后强度增加,因此棉织物耐水洗,可用热水浸泡和高温烘干。在一定的温湿度条件下,棉纤维易受霉菌微生物的侵害,纤维素大分子水解,纤维表面会产生黑斑。

(四)用途

棉纤维细度细,吸湿性好,强度较好,耐水洗。既适合加工贴身穿着的服装面料,又适合加工外衣面料。

棉纤维可以制成纯棉织物,也可以与其他纤维制成混纺织物或交织物。平纹类有平布、府绸、麻纱和巴厘纱等织物;斜纹类有卡其、华达呢等织物;缎纹类有直贡呢、横贡缎等织物;起绒类有灯芯绒、平绒等织物;起绉类有绉布、泡泡纱等织物;色织布有牛津纺、劳动布、牛仔布等。针织类有汗布和棉毛布等。棉织物通过不同的加工工艺,可以形成风格迥异的外观:或硬挺粗犷,或细腻光滑如丝绸,或在织物表面起绒毛、凸条或泡泡花纹等。此外,还可制成弹力织物、烂花布、涂层织物等具有特殊外观和性能的织物。总之,棉纤维广泛用于各类内衣、外衣、袜子和装饰用布等。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈