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棉纖維概述

　　錦葵科棉屬植物的種籽上被覆的纖維，又稱棉花，簡(jiǎn)稱棉。是紡織工業(yè)的重要原料。棉纖維制品吸濕和透氣性好，柔軟而保暖。棉花大多是一年生植物。它是由棉花種子上滋生的表皮細(xì)胞發(fā)育而成的。棉纖維的生長(zhǎng)可以分為伸長(zhǎng)期、加厚期和轉(zhuǎn)曲期三個(gè)階段。
　　棉纖維是我國(guó)紡織工業(yè)的主要原料，它在紡織纖維中占很重要的地位。我國(guó)是世界上的主要產(chǎn)棉國(guó)之一，目前，我國(guó)的棉花產(chǎn)量已經(jīng)進(jìn)入世界前列。我國(guó)棉花種植幾乎遍布全國(guó)。其中以黃河流域和長(zhǎng)江流域?yàn)橹鳎偌由衔鞅眱?nèi)陸、遼河流域和華南、共五大棉區(qū)。

棉纖維種類(lèi)

　　棉花種類(lèi)很多，目前主要按以下的兩鐘方法分類(lèi)。
　　1.按棉花的品種分類(lèi)
　?。?）細(xì)絨棉：又稱陸地棉。纖維線密度和長(zhǎng)度中等，一般長(zhǎng)度為25~35mm，線密度為2.12~1.56 dtex(4700~6400公支）左右，強(qiáng)力在4.5cN左右。我國(guó)目前種植的棉花大多屬于此類(lèi)。
　　（2）長(zhǎng)絨棉：又稱海島棉。纖維細(xì)而長(zhǎng)，一般長(zhǎng)度在33mm以上，線密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，強(qiáng)力在4.5cN以上。它的品質(zhì)優(yōu)良，主要用于編制細(xì)于10tex的優(yōu)等棉紗。目前，我國(guó)種植較少，除新疆長(zhǎng)絨棉以外，進(jìn)口的主要有埃及棉、蘇丹棉等。
　　此外，還有纖維粗短的粗絨棉，目前已趨淘汰。
　　2.按棉花的初加工分類(lèi)
　　從棉花中采得的是籽棉，無(wú)法直接進(jìn)行紡織加工，必須先進(jìn)行初加工，即將籽棉中的棉籽除去，得到皮棉。該初加工又稱軋花。籽棉經(jīng)軋花后，所得皮棉的重量占原來(lái)籽棉重量的百分率稱衣分率。衣分率一般為30~40%。按初加工方法不同，棉花可分為鋸齒棉和皮輥棉。
　?。?）鋸齒棉：采用鋸齒軋棉機(jī)加工得到的皮棉稱鋸齒棉。鋸齒棉含雜、含短絨少，纖維長(zhǎng)度較整齊，產(chǎn)量高。但纖維長(zhǎng)度偏短，軋工疵點(diǎn)多。目前，細(xì)絨棉大都采用鋸齒軋棉。
　?。?）皮輥棉：采用皮輥棉機(jī)加工得到的皮棉稱皮輥棉。皮輥棉含雜、含短絨多，纖維長(zhǎng)度整齊度差，產(chǎn)量低。但纖維長(zhǎng)度操作小，軋工疵點(diǎn)少，但有黃根。皮 軋棉適宜長(zhǎng)絨棉、低級(jí)棉等。

棉纖維性質(zhì)

　　1.長(zhǎng)度
　　棉纖維長(zhǎng)度是指纖維伸直時(shí)兩端間的距離，是棉纖維的重要物理性質(zhì)之一。棉纖維的長(zhǎng)度主要由棉花品種、生長(zhǎng)條件、初加工等因素決定。棉纖維長(zhǎng)度與成紗質(zhì)量和紡紗工藝關(guān)系密切。棉纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，整齊度好，短絨少，則成紗強(qiáng)力高，條干均勻，紗線表面光潔，毛羽少。
　　棉纖維的長(zhǎng)度是不均勻的，一般用主體長(zhǎng)度、品質(zhì)長(zhǎng)度、均勻度、短絨率等指標(biāo)來(lái)表示棉纖維的長(zhǎng)度及分布。主體長(zhǎng)度是指棉纖維中含量最多的纖維的長(zhǎng)度。品質(zhì)長(zhǎng)度是指比主體長(zhǎng)度長(zhǎng)的那部分纖維的平均長(zhǎng)度，它在紡紗工藝中，用來(lái)確定羅拉隔距。短絨率是指長(zhǎng)度短于某一長(zhǎng)度界限的纖維重量占纖維總量的百分率。一般當(dāng)短絨率超過(guò)15%時(shí)，成紗強(qiáng)力和條干會(huì)明顯變差。此外，還有手扯長(zhǎng)度、跨距長(zhǎng)度等長(zhǎng)度指標(biāo)。
　　2.線密度
　　棉纖維的線密度是指纖維的粗細(xì)程度，是棉纖維的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，它與棉纖維的成熟程度、強(qiáng)力大小密切相關(guān)。棉纖維線密度還是決定紡紗特?cái)?shù)與成紗品質(zhì)的主要因素之一，并與織物手感、光澤等有關(guān)。纖維較細(xì)，則成紗強(qiáng)力高，紗線條干好，可紡較細(xì)的紗。
　　3.成熟度
　　棉纖維的成熟度是指纖維細(xì)胞壁的加厚程度，即棉纖維生長(zhǎng)成熟的程度，它與纖維的各項(xiàng)物理性能密切相關(guān)。正常成熟的棉纖維，截面粗、強(qiáng)度高、轉(zhuǎn)曲多、彈性好、有絲光、纖維間抱合力大、成紗強(qiáng)力也高。所以，可以將成熟度看成棉纖維內(nèi)在質(zhì)量的一個(gè)綜合性指標(biāo)。
　　4.強(qiáng)度和彈性
　　棉纖維的強(qiáng)度是纖維具有紡紗性能和使用價(jià)值的必要條件之一，纖維強(qiáng)度高，則成紗強(qiáng)度也高。棉纖維的強(qiáng)度常采用斷裂強(qiáng)力和斷裂長(zhǎng)度表示。細(xì)絨棉的強(qiáng)力為3.5~4.5cN,斷裂長(zhǎng)度為21~25km;長(zhǎng)絨棉的強(qiáng)力為4~6cN,斷裂長(zhǎng)度為30km.由于單根棉纖維的強(qiáng)力差異較大，所以一般測(cè)定棉束纖維強(qiáng)力，然后再換算成單纖維的強(qiáng)度指標(biāo)。棉纖維的斷裂伸長(zhǎng)率為3%~7%，彈性較差。
　　5.吸濕性
　　棉纖維是多孔性物質(zhì)，且其纖維素大分子上存在許多親水性基因（—OH），所以其吸濕性較好，一般大氣條件下，棉纖維的回潮率可達(dá)8.5%左右。
　　6.耐酸堿性
　　棉纖維耐無(wú)機(jī)酸能力弱。棉纖維對(duì)堿的抵抗能力較大，但會(huì)引起橫向膨化?？衫孟A溶液對(duì)棉布進(jìn)行“絲光”。
　　此外，棉纖維中還夾著雜質(zhì)和疵點(diǎn)，雜質(zhì)有泥沙、樹(shù)葉、鈴殼等，疵點(diǎn)有棉結(jié)、索絲等。它們即影響紡織的用棉量，也影響加工和紗部質(zhì)量，所以必須進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制。

棉型織物的特點(diǎn)

　　棉型織物是指以棉紗或棉與棉型化纖混紡紗線織成的織品。它具有以下特點(diǎn)：
　　1.吸濕性強(qiáng)，縮水率較大，約為4~10%
　　2.耐堿不耐酸。棉布對(duì)無(wú)機(jī)酸極不穩(wěn)定，即使很稀的硫酸也會(huì)使其受到破壞，但有機(jī)酸作用微弱，幾乎不起破壞作用。棉布較耐堿，一般稀堿在常溫下對(duì)棉布不發(fā)生作用，但強(qiáng)堿作用下，棉布強(qiáng)度會(huì)下降。常利用20%的燒堿液處理棉布，可得到“絲光”棉布。
　　3.耐光性、耐熱性一般。在陽(yáng)光與大氣中棉布會(huì)緩慢的被氧化，使強(qiáng)力下降。長(zhǎng)期高溫作用會(huì)使棉布遭受破壞，但其耐受125~150℃短暫高溫處理。
　　4.微生物對(duì)棉織物有破壞作用，表現(xiàn)在不耐霉菌。
　　5.衛(wèi)生性：棉纖維是天然纖維，其主要成分是纖維素，還有少量的蠟狀物質(zhì)和含氮物與果膠質(zhì)。純棉織物經(jīng)多方面查驗(yàn)和實(shí)踐，織品與肌膚接觸無(wú)任何刺激，無(wú)負(fù)作用，久穿對(duì)人體有益無(wú)害，衛(wèi)生性能良好。

純棉織物的品種

　　純棉織物由純棉紗線織成，織物品種繁多，花色各異。它可按染色方式分為原色棉布、染色棉布、印花棉布、色織棉布；也可以按織物組織結(jié)構(gòu)分為平紋布、斜紋布、鍛紋布。
　?。?）原色棉布 沒(méi)有經(jīng)過(guò)漂白、印染加工處理而具有天然棉纖維的色澤的棉布稱為原色棉布。它可根據(jù)紗支的粗細(xì)分為市布、粗布、細(xì)布，它們的特點(diǎn)是：布身厚實(shí)、布面平整、結(jié)實(shí)耐用，縮水率較大?？捎米霰粏尾?、坯輔料或襯衫衣料。
　?。?）府綢 府綢是棉布的主要品種，兼有絲綢風(fēng)格。其質(zhì)地細(xì)而富有光澤，布身柔軟爽滑，穿著挺括舒適，用平紋組織織成。府綢組織結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是：經(jīng)紗密度比緯紗密度大一倍左右，布身上經(jīng)紗露出面積多于緯紗，其凸起部分在布面外觀形成明顯的菱形顆粒，加之其所用紗支質(zhì)量較高，因此布面紋路清晰、顆粒飽滿、光潔緊密。但府綢面料有一大缺點(diǎn)，即用其縫制的服裝易出現(xiàn)縱向裂紋，這是因?yàn)楦I經(jīng)、緯密度相差太大，經(jīng)、緯紗間強(qiáng)度不平衡，造成經(jīng)向強(qiáng)度大于緯向強(qiáng)度近一倍的結(jié)果。
　　（3）毛藍(lán)布 一般的坯布在染色前都要經(jīng)過(guò)燒毛處理，使布面平整、光潔，而毛藍(lán)布則不然，在染色前無(wú)需燒毛，染色后布面保留一層絨毛，故稱“毛”藍(lán)布。毛藍(lán)布一般以靘藍(lán)染料染色，染色牢度較好，色澤大方，并有越洗越艷之感。其規(guī)格有多種：毛藍(lán)粗布、毛藍(lán)細(xì)布等。一般適合作外衣，遍銷(xiāo)城鄉(xiāng)各地。
　　（4）素色布、漂白布、印花布這類(lèi)布由各類(lèi)白坯布經(jīng)印染、漂白而成。根據(jù)不同色彩分為素色布、漂白布、印花布。
　　素色布：指單一顏色的棉織物，一般經(jīng)絲光處理后匹染。
　　漂白布：由原色坯布經(jīng)過(guò)漂白處理而得到的潔白外觀的棉織物，它又可分為絲光布和本光布兩種。絲光布表面平整光澤好，手感滑爽；本光布表面光澤暗淡，手感粗糙。漂白布一般用來(lái)制作內(nèi)衣、床單等。
　　印花布：由紗支較低的白坯布經(jīng)印花加工而成，有絲光和本光兩類(lèi)。這類(lèi)布根據(jù)印花方式不同，其外觀效果也不同，多為正面色澤鮮艷，反面較暗淡。適合制作婦女、兒童服裝。

棉纖維的印染

　　棉纖維 染色配方：活性染料(高溫型)X％；無(wú)水硫酸鈉50—70a／1；磷酸三鈉l～2g／1。
　　操作要求：在上述染浴中，加入預(yù)先溶化好的活性染料及助劑，調(diào)節(jié)pH＝9，升溫至70℃保溫染色30分鐘，加入碳酸鈉，使pH＝11．5，固色處理30分鐘，冷洗、熱洗、皂洗、水洗、脫水、烘干。
　　附：
　　純棉織物染整工藝流程
　　純棉織物染整工藝流程的選擇，主要是根據(jù)織物的品種、規(guī)格、成品要求等，可分為練漂、染色、印花、整理等。
　　1. 練漂 天然纖維都含有雜質(zhì)，在紡織加工過(guò)程中又加入了各漿料、油劑和沾染的污物等，這些雜質(zhì)的存在，既妨礙染整加工的順利進(jìn)行，也影響織物的服用性能。練漂的目的是應(yīng)用化學(xué)和物理機(jī)械作用，除去織物上的雜質(zhì)，使織物潔白、柔軟，具有良好的滲透性能，以滿足服用要求，并為染色、印花、整理提供合格的半制品。
　　純棉織物練漂加工的主要過(guò)程有：原布準(zhǔn)備、燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光。 1) 原布準(zhǔn)備：原布準(zhǔn)備包括原布檢驗(yàn)、翻布（分批、分箱、打?。┖涂p頭。原布檢驗(yàn)的目的是檢查坯布質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)加以解決。檢驗(yàn)內(nèi)容包括物理指標(biāo)和外觀疵點(diǎn)兩項(xiàng)。前者包括原布的長(zhǎng)度、幅度、重量、經(jīng)緯紗線密度和密度、強(qiáng)力等，后者如紡疵、織疵、各種班漬及破損等。通常抽查總量的10%左右。原布檢驗(yàn)后，必須將原布分批、分箱，并在布頭上打印，標(biāo)明品種、加工工藝、批號(hào)、箱號(hào)、發(fā)布日期和翻布人代號(hào)，以便于管理。為了確保連續(xù)成批的加工，必須將原布加以縫接。
　　2) 燒毛：燒毛的目的在于燒去布面上的絨毛，使布面光潔美觀，并防止在染色、印花時(shí)因絨毛存在而產(chǎn)生染色不勻及印花疵病?？椢餆菍⒖椢锲椒焖偻ㄟ^(guò)高溫火焰，或擦過(guò)赤熱的金屬表面，這時(shí)布面上存在的絨毛很快升溫，并發(fā)生燃燒，而布身比較緊密，升溫較慢，在未升到著火點(diǎn)時(shí)，即已離開(kāi)了火焰或赤熱的金屬表面，從而達(dá)到燒去絨毛，又不操作織物的目的。
　　3) 退漿：紡織廠為了順利的織布，往往對(duì)經(jīng)紗上漿以提高強(qiáng)力和耐磨性。坯布上的漿料即影響織物的吸水性能，還影響染整產(chǎn)品的質(zhì)量，且會(huì)增加染化藥品的消耗，故在煮練前應(yīng)先去除漿料，這個(gè)過(guò)程叫退漿。棉織物上的漿料可采用堿退漿、酶退漿、酸退漿和氧化劑退漿等方法，將其從織物上退除。堿退漿使?jié){料膨化，與纖維粘著力下降，經(jīng)水洗從織物上退除。酶、酸、氧化劑使淀粉降解，在水中溶解度增大，經(jīng)水洗退除。由于酸、氧化劑對(duì)棉纖損傷大，很少單獨(dú)使用，常與酶退漿、堿退漿聯(lián)合使用。
　　4) 煮練：棉纖維生長(zhǎng)時(shí)，有天然雜質(zhì)（果膠質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、含氮物質(zhì)等）一起伴生。棉織物經(jīng)退漿后，大部分漿料及部分天然雜質(zhì)已被去除，但還有少量的漿料以及大部分天然雜質(zhì)還殘留在織物上。這些雜質(zhì)的存在，使綿織布的布面較黃，滲透性差。同時(shí)，由于有棉籽殼的存在，大大影響了棉布的外觀質(zhì)量。故需要將織物在高溫的濃堿液中進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的煮練，以去除殘留雜質(zhì)。煮練是利用燒堿和其他煮練助劑與果膠質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、含氮物質(zhì)、棉籽殼發(fā)生化學(xué)降解反應(yīng)或乳化作用、膨化作用等，經(jīng)水洗后使雜質(zhì)從織物上退除。
　　5) 漂白：棉織物經(jīng)煮練后，由于纖維上還有天然色素存在，其外觀不夠潔白，用以染色或印花，會(huì)影響色澤的鮮艷度。漂白的目的就在于去除色素，賦于織物必要的和穩(wěn)定的白度，而纖維本身則不受顯著的損傷。棉織物常用的漂白方法有次氮酸鈉法、雙氧水法和亞氯酸鈉法。次氯酸鈉漂白的漂液PH值為10左右，在常溫下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、成本低，但對(duì)織物強(qiáng)度損傷大，白度較低。雙氧水漂白的漂液PH值為10，在高溫下進(jìn)行漂白，漂白織物白度高而穩(wěn)定，手感好，還能去除漿料及天然雜質(zhì)。缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備要求高，成本較高。在適當(dāng)條件下，與燒堿聯(lián)合，能使退漿、煮練、漂白一次完成。亞氯酸鈉漂白的漂液PH值為4～4.5，在高溫下進(jìn)行，具有白度好，對(duì)纖維損傷小的優(yōu)點(diǎn)，但漂白時(shí)易產(chǎn)生有毒氣體，污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備，設(shè)備需要特殊的金屬材料制成，故在應(yīng)用上受到一定限制。次氯酸鈉和亞氯酸鈉漂白后都要進(jìn)行脫氯，以防織物在存在過(guò)程中因殘氯存在而受損。
　　6) 絲光：絲光是指棉織物在室溫或低溫下，在經(jīng)緯方向上都受到張力的情況下，用濃的燒堿溶液處理，以改善織物性能的加工過(guò)程。棉織物經(jīng)過(guò)絲光后，由于纖維膨化，纖維縱向天然扭轉(zhuǎn)消失，橫截面成橢圓形，對(duì)光的反向更有規(guī)律，因而增進(jìn)了光澤。纖維無(wú)形定區(qū)的增加，使染色時(shí)染料的上染率增加。取向度的提高，使織物強(qiáng)力增加，同時(shí)還有定形作用。絲光后，一定要采用沖吸去堿或蒸箱去堿，或平洗地去堿等方法充分去堿，直至織物呈中性。
　　2. 染色 染色是借染料與纖維發(fā)生物理或化學(xué)的結(jié)合，或用化學(xué)方法在纖維上生成顏料，使整個(gè)紡織品具有一定色澤的加工過(guò)程。染色是在一定溫度、時(shí)間、PH值和所需染色助劑等條件下進(jìn)行的。染色產(chǎn)品應(yīng)色澤均勻，還需要具有良好的染色牢度?？椢锏娜旧椒ㄖ饕纸竞蛙埲?。浸染是將織物浸漬于染液中，而使染料逐漸上染織物的方法。它適用于小批量多品種染色。繩狀染色、卷染都屬于此范疇。軋染是先把織物浸漬于染液中，然后使織物通過(guò)軋輥，把染液均勻軋入織物內(nèi)部，再經(jīng)汽蒸或熱熔等處理的染色方法。它適用于大批量織物的染色。

棉纖維的鑒別

　　近來(lái)，由于市場(chǎng)上銷(xiāo)售的一些紡織品和服裝生產(chǎn)廠家對(duì)面料成分名稱和含量標(biāo)注不規(guī)范，致使不法商人乘機(jī)以次充好，以假充真，欺騙消費(fèi)者。為了幫助消費(fèi)者準(zhǔn)確辨認(rèn)服裝面料的主要真實(shí)成分，現(xiàn)介紹一個(gè)簡(jiǎn)易的鑒別方法，鑒別服裝面料成分的簡(jiǎn)易方法是燃燒法。做法是在服裝的縫邊處抽下一縷包含經(jīng)紗和緯紗的布紗，用火將其點(diǎn)燃，觀察燃燒火焰的狀態(tài)，聞布紗燃燒后發(fā)出的氣味，看燃燒后的剩余物，從而判斷與服裝耐久性標(biāo)簽上標(biāo)注的面料成分是否相符，以辨別面料成分的真?zhèn)巍?
　　棉纖維與麻纖維都是剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色，冒藍(lán)煙。二者在燃燒散發(fā)的氣味及燒后灰燼的區(qū)別是，棉燃燒發(fā)出紙氣味，麻燃燒發(fā)出草木灰氣味；燃燒后，棉有極少粉末灰燼，呈黑或灰色，麻則產(chǎn)生少量灰白色粉末灰燼。