棉纤维的主要性能指标

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6 O* W9 }* C$ X（１）棉纤维的长度、中段线密度Ｔｔ。下表为我国彩色棉与白棉的物理指标。

中国棉纤维的主要物理性能

物理指标	白长绒棉	白细绒棉	绿色棉	棕色棉
上半部平均长度（ｍｍ）	３３～３５	２８～３１	２１～２５	２０～２３
中段线密度（ｄｔｅｘ）	１．１８～１．４３	１．４３～２．２２	２．５～４．０	２．５～４．０
断裂比强度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	３．３～５．５	２．６～３．１	１．６～１．７	１．４～１．６
转曲度（个／ｃｍ）	１００～１４０	６０～１１５	３５～８５	３５～８５
马克隆值	２．４～４．０	３．７～５．０	３．０～６．０	３．０～６．０
整齐度（％）		４９～５２	４５～４７	４４～４７
短绒率（％）	≤１０	≤１２	１５～２０	１５～３０
棉结（粒／ｇ）	８０～１５０	８０～２００	１００～１５０	１２０～２００
衣分率（％）	３０～３２	３３～４１	２０	２８～３

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; x& A$ {3 k7 z% X（２）棉纤维的成熟度。棉纤维生长周期长，生长期间日照充分，纤维素合成多，细胞壁厚时，成熟度高，其主要指标有以下几点内容。
①成熟度比Ｋｍ：按下式计算。
Ｋｍ ＝ （Ｄ２－ｄ２）/０．５７７５Ｄ２
式中：Ｄ———指纤维中段复圆成圆形截面时的外直径，μｍ；
ｄ———指纤维中段复圆时中腔的直径，μｍ。
②成熟度系数Ｋ３：按下式计算。
' G+ f  c& ]. UＫ３＝１９/３－２０( ｄ/Ｄ ) /３
式中：Ｋ３———成熟度系数。
. S5 N/ R: h# U; q; {（３）马克隆值Ｍｉｃ：棉纤维用气流仪测试的一种指标，它与成熟度比和线密度的乘积等有关，其计算公式如下。
Ｍｉｃ＝Ｋｍ·Ｔｔ·ｆ（Ｄ）
式中：ｆ（Ｄ）———棉纤维中段直径的函数。

# O3 T0 m- Y8 f（４）断裂比强度与断裂伸长率：棉纤维的比强度由于品种不同有较大的差异，且其主要力学性能如上表所示。
（５）初始模量：棉纤维的初始模量为６０～８２ｃＮ／ｄｔｅｘ。
（６）弹性：棉纤维的弹性较差，伸长３％时的弹性回复率为６４％；伸长５％时的弹性回复率仅为４５％。
（７）密度：棉纤维细胞壁的密度为１．５３ｇ／ｃｍ３，外轮廓中的密度为１．２５～１．３１ｇ／ｃｍ３。
（８）天然转曲：棉纤维纵向的转曲是由于次生层中螺旋排列的原纤多次转向，使纤维结构不平衡而形成的。棉纤维的转曲因纤维品种、成熟程度及部位的不同而有所不同。转曲在纤维中部最多，稍部最少。正常成熟的棉纤维转曲多，陆地棉约为３９～６５个／ｃｍ，未成熟纤维转曲少，过成熟的纤维几乎无转曲。白棉天然转曲多，棕色棉次之，绿色棉转曲最少。

（９）吸湿性：棉纤维不溶于水，因为水分不能渗透纤维素密实的结晶区内，但棉纤维的多孔结构使水分可以迅速向原纤间的非结晶区渗透，与自由的纤维素羟基形成氢键。白棉的公定回潮率为８．５％，在室温和相对湿度１００％时，其值可以高达２５％ ～２７％。彩色棉的蜡质含量高，其吸湿性不如白棉。棕色棉公定回潮率为７．６％，绿色棉公定回潮率为５．１％。
（１０）耐酸性：纤维素对无机酸非常敏感，酸可以使纤维素大分子中的苷键水解，大分子链变短，还原能力提高，纤维素完全水解时生成葡萄糖。有机酸对棉的作用比较缓和，酸的浓度越高，作用越剧烈。
1 g/ X/ M# K$ A$ r3 g. ?# B5 m4 g- v& C（１１）耐碱性：在一般情况下，纤维素在碱液中不会溶解，但会在伯羟基上取代氢，形成碱纤维素并扭转结晶构型，由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ（表３－１）。在浓碱和高温条件下，纤维素会发生碱性降解（碱性水解和剥皮反应）。稀碱溶液在常温下处理棉纤维不会产生破坏作用，并可以使纤维膨化。利用棉纤维的这种性能进行的加工，称为“丝光”处理。采用１８％ ～２５％的氢氧化钠溶液，浸泡在一定张力作用下的棉织物，可以使纤维截面变圆，天然转曲消失，使织物有丝一样的光泽。
（１２）耐热性：棉纤维的处理温度在１５０℃以上时，纤维素热分解会导致强度下降，且在热分解时生成水、二氧化碳和一氧化碳。超过２４０℃时，纤维素中苷键断裂，并产生挥发性物质。加热到３７０℃时，结晶区破坏，质量损失可达４０％ ～６０％。
（１３）染色性：棉纤维的染色性较好，可以采用直接染料、还原染料、活性染料、碱性染料、硫化染料等染色。
# }6 ]- A! b/ P: |（１４）防霉变性：棉纤维有较好的吸湿性，在潮湿环境下，容易受到细菌和霉菌的侵蚀。霉变后棉织物的强力明显下降，还有难以除去的色迹。