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，簡稱棉。是紡織工業的重要原料。棉纖維制品吸濕和透氣性好，柔軟而保暖。棉花大多是壹年生植物。它是由棉花種子上滋生的表皮細胞發育而成的。棉纖維的生長可以分為伸長期、加厚期和轉曲期三個階段。
棉纖維是我國紡織工業的主要原料，它在紡織纖維中占很重要的地位。我國是世界上的主要產棉國之壹，目前，我國的棉花產量已經進入世界前列。我國棉花種植幾乎遍布全國。其中以黃河流域和長江流域為主，再加上西北內陸、遼河流域和華南、***五大棉區。
[編輯本段]棉纖維種類
棉花種類很多，目前主要按以下的兩鐘方法分類。
1.按棉花的品種分類
（1）細絨棉：又稱陸地棉。纖維線密度和長度中等，壹般長度為25~35mm，線密度為2.12~1.56 dtex(4700~6400公支）左右，強力在4.5cN左右。我國目前種植的棉花大多屬於此類。
（2）長絨棉：又稱海島棉。纖維細而長，壹般長度在33mm以上，線密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，強力在4.5cN以上。它的品質優良，主要用於編制細於10tex的優等棉紗。目前，我國種植較少，除新疆長絨棉以外，進口的主要有埃及棉、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
從棉花中采得的是籽棉，無法直接進行紡織加工，必須先進行初加工，即將籽棉中的棉籽除去，得到皮棉。該初加工又稱軋花。籽棉經軋花後，所得皮棉的重量占原來籽棉重量的百分率稱衣分率。衣分率壹般為30~40%。按初加工方法不同，棉花可分為鋸齒棉和皮輥棉。
（1）鋸齒棉：采用鋸齒軋棉機加工得到的皮棉稱鋸齒棉。鋸齒棉含雜、含短絨少，纖維長度較整齊，產量高。但纖維長度偏短，軋工疵點多。目前，細絨棉大都采用鋸齒軋棉。
（2）皮輥棉：采用皮輥棉機加工得到的皮棉稱皮輥棉。皮輥棉含雜、含短絨多，纖維長度整齊度差，產量低。但纖維長度操作小，軋工疵點少，但有黃根。皮 軋棉適宜長絨棉、低級棉等。
[編輯本段]棉纖維性質
1.長度
棉纖維長度是指纖維伸直時兩端間的距離，是棉纖維的重要物理性質之壹。棉纖維的長度主要由棉花品種、生長條件、初加工等因素決定。棉纖維長度與成紗質量和紡紗工藝關系密切。棉纖維長度長，整齊度好，短絨少，則成紗強力高，條幹均勻，紗線表面光潔，毛羽少。
棉纖維的長度是不均勻的，壹般用主體長度、品質長度、均勻度、短絨率等指標來表示棉纖維的長度及分布。主體長度是指棉纖維中含量最多的纖維的長度。品質長度是指比主體長度長的那部分纖維的平均長度，它在紡紗工藝中，用來確定羅拉隔距。短絨率是指長度短於某壹長度界限的纖維重量占纖維總量的百分率。壹般當短絨率超過15%時，成紗強力和條幹會明顯變差。此外，還有手扯長度、跨距長度等長度指標。
2.線密度
棉纖維的線密度是指纖維的粗細程度，是棉纖維的重要品質指標之壹，它與棉纖維的成熟程度、強力大小密切相關。棉纖維線密度還是決定紡紗特數與成紗品質的主要因素之壹，並與織物手感、光澤等有關。纖維較細，則成紗強力高，紗線條幹好，可紡較細的紗。
3.成熟度
棉纖維的成熟度是指纖維細胞壁的加厚程度，即棉纖維生長成熟的程度，它與纖維的各項物理性能密切相關。正常成熟的棉纖維，截面粗、強度高、轉曲多、彈性好、有絲光、纖維間抱合力大、成紗強力也高。所以，可以將成熟度看成棉纖維內在質量的壹個綜合性指標。
4.強度和彈性
棉纖維的強度是纖維具有紡紗性能和使用價值的必要條件之壹，纖維強度高，則成紗強度也高。棉纖維的強度常采用斷裂強力和斷裂長度表示。細絨棉的強力為3.5~4.5cN,斷裂長度為21~25km;長絨棉的強力為4~6cN,斷裂長度為30km.由於單根棉纖維的強力差異較大，所以壹般測定棉束纖維強力，然後再換算成單纖維的強度指標。棉纖維的斷裂伸長率為3%~7%，彈性較差。
5.吸濕性
棉纖維是多孔性物質，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，壹般大氣條件下，棉纖維的回潮率可達8.5%左右。
6.耐酸堿性
棉纖維耐無機酸能力弱。棉纖維對堿的抵抗能力較大，但會引起橫向膨化。可利用稀堿溶液對棉布進行“絲光”。
此外，棉纖維中還夾著雜質和疵點，雜質有泥沙、樹葉、鈴殼等，疵點有棉結、索絲等。它們即影響紡織的用棉量，也影響加工和紗部質量，所以必須進行檢驗，嚴格控制。
[編輯本段]棉型織物的特點
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：
1.吸濕性強，縮水率較大，約為4~10%
2.耐堿不耐酸。棉布對無機酸極不穩定，即使很稀的硫酸也會使其受到破壞，但有機酸作用微弱，幾乎不起破壞作用。棉布較耐堿，壹般稀堿在常溫下對棉布不發生作用，但強堿作用下，棉布強度會下降。常利用20%的燒堿液處理棉布，可得到“絲光”棉布。
3.耐光性、耐熱性壹般。在陽光與大氣中棉布會緩慢的被氧化，使強力下降。長期高溫作用會使棉布遭受破壞，但其耐受125~150℃短暫高溫處理。
4.微生物對棉織物有破壞作用，表現在不耐黴菌。
5.衛生性：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和含氮物與果膠質。純棉織物經多方面查驗和實踐，織品與肌膚接觸無任何刺激，無負作用，久穿對人體有益無害，衛生性能良好。
[編輯本段]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構分為平紋布、斜紋布、鍛紋布。
（1）原色棉布 沒有經過漂白、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。它可根據紗支的粗細分為市布、粗布、細布，它們的特點是：布身厚實、布面平整、結實耐用，縮水率較大。可用做被單布、坯輔料或襯衫衣料。
（2）府綢 府綢是棉布的主要品種，兼有絲綢風格。其質地細而富有光澤，布身柔軟爽滑，穿著挺括舒適，用平紋組織織成。府綢組織結構上的特點是：經紗密度比緯紗密度大壹倍左右，布身上經紗露出面積多於緯紗，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。但府綢面料有壹大缺點，即用其縫制的服裝易出現縱向裂紋，這是因為府綢經、緯密度相差太大，經、緯紗間強度不平衡，造成經向強度大於緯向強度近壹倍的結果。
（3）毛藍布 壹般的坯布在染色前都要經過燒毛處理，使布面平整、光潔，而毛藍布則不然，在染色前無需燒毛，染色後布面保留壹層絨毛，故稱“毛”藍布。毛藍布壹般以靘藍染料染色，染色牢度較好，色澤大方，並有越洗越艷之感。其規格有多種：毛藍粗布、毛藍細布等。壹般適合作外衣，遍銷城鄉各地。
（4）素色布、漂白布、印花布這類布由各類白坯布經印染、漂白而成。根據不同色彩分為素色布、漂白布、印花布。
素色布：指單壹顏色的棉織物，壹般經絲光處理後匹染。
漂白布：由原色坯布經過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。漂白布壹般用來制作內衣、床單等。
印花布：由紗支較低的白坯布經印花加工而成，有絲光和本光兩類。這類布根據印花方式不同，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。
[編輯本段]棉纖維的印染
棉纖維 染色配方：活性染料(高溫型)X％；無水硫酸鈉50—70a／1；磷酸三鈉l～2g／1。
操作要求：在上述染浴中，加入預先溶化好的活性染料及助劑，調節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、烘幹。
附：
純棉織物染整工藝流程
純棉織物染整工藝流程的選擇，主要是根據織物的品種、規格、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，在紡織加工過程中又加入了各漿料、油劑和沾染的汙物等，這些雜質的存在，既妨礙染整加工的順利進行，也影響織物的服用性能。練漂的目的是應用化學和物理機械作用，除去織物上的雜質，使織物潔白、柔軟，具有良好的滲透性能，以滿足服用要求，並為染色、印花、整理提供合格的半制品。
純棉織物練漂加工的主要過程有：原布準備、燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光。 1) 原布準備：原布準備包括原布檢驗、翻布（分批、分箱、打印）和縫頭。原布檢驗的目的是檢查坯布質量，發現問題能及時加以解決。檢驗內容包括物理指標和外觀疵點兩項。前者包括原布的長度、幅度、重量、經緯紗線密度和密度、強力等，後者如紡疵、織疵、各種班漬及破損等。通常抽查總量的10%左右。原布檢驗後，必須將原布分批、分箱，並在布頭上打印，標明品種、加工工藝、批號、箱號、發布日期和翻布人代號，以便於管理。為了確保連續成批的加工，必須將原布加以縫接。
2) 燒毛：燒毛的目的在於燒去布面上的絨毛，使布面光潔美觀，並防止在染色、印花時因絨毛存在而產生染色不勻及印花疵病。織物燒毛是將織物平幅快速通過高溫火焰，或擦過赤熱的金屬表面，這時布面上存在的絨毛很快升溫，並發生燃燒，而布身比較緊密，升溫較慢，在未升到著火點時，即已離開了火焰或赤熱的金屬表面，從而達到燒去絨毛，又不操作織物的目的。
3) 退漿：紡織廠為了順利的織布，往往對經紗上漿以提高強力和耐磨性。坯布上的漿料即影響織物的吸水性能，還影響染整產品的質量，且會增加染化藥品的消耗，故在煮練前應先去除漿料，這個過程叫退漿。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。堿退漿使漿料膨化，與纖維粘著力下降，經水洗從織物上退除。酶、酸、氧化劑使澱粉降解，在水中溶解度增大，經水洗退除。由於酸、氧化劑對棉纖損傷大，很少單獨使用，常與酶退漿、堿退漿聯合使用。
4) 煮練：棉纖維生長時，有天然雜質（果膠質、蠟狀物質、含氮物質等）壹起伴生。棉織物經退漿後，大部分漿料及部分天然雜質已被去除，但還有少量的漿料以及大部分天然雜質還殘留在織物上。這些雜質的存在，使綿織布的布面較黃，滲透性差。同時，由於有棉籽殼的存在，大大影響了棉布的外觀質量。故需要將織物在高溫的濃堿液中進行較長時間的煮練，以去除殘留雜質。煮練是利用燒堿和其他煮練助劑與果膠質、蠟狀物質、含氮物質、棉籽殼發生化學降解反應或乳化作用、膨化作用等，經水洗後使雜質從織物上退除。
5) 漂白：棉織物經煮練後，由於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，會影響色澤的鮮艷度。漂白的目的就在於去除色素，賦於織物必要的和穩定的白度，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，在常溫下進行，設備簡單，操作方便、成本低，但對織物強度損傷大，白度較低。雙氧水漂白的漂液PH值為10，在高溫下進行漂白，漂白織物白度高而穩定，手感好，還能去除漿料及天然雜質。缺點是對設備要求高，成本較高。在適當條件下，與燒堿聯合，能使退漿、煮練、漂白壹次完成。亞氯酸鈉漂白的漂液PH值為4～4.5，在高溫下進行，具有白度好，對纖維損傷小的優點，但漂白時易產生有毒氣體，汙染環境，腐蝕設備，設備需要特殊的金屬材料制成，故在應用上受到壹定限制。次氯酸鈉和亞氯酸鈉漂白後都要進行脫氯，以防織物在存在過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程。棉織物經過絲光後，由於纖維膨化，纖維縱向天然扭轉消失，橫截面成橢圓形，對光的反向更有規律，因而增進了光澤。纖維無形定區的增加，使染色時染料的上染率增加。取向度的提高，使織物強力增加，同時還有定形作用。絲光後，壹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生物理或化學的結合，或用化學方法在纖維上生成顏料，使整個紡織品具有壹定色澤的加工過程。染色是在壹定溫度、時間、PH值和所需染色助劑等條件下進行的。染色產品應色澤均勻，還需要具有良好的染色牢度。織物的染色方法主要分浸染和軋染。浸染是將織物浸漬於染液中，而使染料逐漸上染織物的方法。它適用於小批量多品種染色。繩狀染色、卷染都屬於此範疇。軋染是先把織物浸漬於染液中，然後使織物通過軋輥，把染液均勻軋入織物內部，再經汽蒸或熱熔等處理的染色方法。它適用於大批量織物的染色。
[編輯本段]棉纖維的鑒別
近來，由於市場上銷售的壹些紡織品和服裝生產廠家對面料成分名稱和含量標註不規範，致使不法商人乘機以次充好，以假充真，欺騙消費者。為了幫助消費者準確辨認服裝面料的主要真實成分，現介紹壹個簡易的鑒別方法，鑒別服裝面料成分的簡易方法是燃燒法。做法是在服裝的縫邊處抽下壹縷包含經紗和緯紗的布紗，用火將其點燃，觀察燃燒火焰的狀態，聞布紗燃燒後發出的氣味，看燃燒後的剩余物，從而判斷與服裝耐久性標簽上標註的面料成分是否相符，以辨別面料成分的真偽。
棉纖維與麻纖維都是剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色，冒藍煙。二者在燃燒散發的氣味及燒後灰燼的區別是，棉燃燒發出紙氣味，麻燃燒發出草木灰氣味；燃燒後，棉有極少粉末灰燼，呈黑或灰色，麻則產生少量灰白色粉末灰燼。
這裏是棉纖維的發展史：
墨西哥植棉歷史更為悠久。當今占世界棉花總產90％以上的陸地棉棉種都原產於墨西哥，是陸地棉的起源中心．墨西哥被稱為“棉花的故鄉”。它為世界棉花育種改良提供了豐富多樣的種質資源和野生棉品種，被譽為世界棉花天然的大種質基地。現已確定全世界32個棉屬野生種中有9個原產於墨西哥。墨西哥的全國棉花研究中心總部設在墨西哥城。它將收集到的19個棉種的 120個野生和半野生類型的標本就種植在該所的棉花種質資源種植園內。墨西哥從80年代開始，國家農業科研單位和私人農場***同簽約設立了專門從事彩色棉育種與栽培的研究課題，近年來很有進展，已培育出棕紅色、 土黃色、駝色等不同色彩的彩色棉花。據資料記載早在紀元以前，墨西哥的烏雅族和阿西德克族人已經栽培彩色棉花，當西班牙人 16世紀進入墨西哥南部和尤卡坦半島時，當地植棉業已很發達，島民將彩色棉紡成土布，做成墨西哥人愛穿的民族服裝在集市上銷售大受歡迎。
棉花的歷史
人類利用棉花已有悠久的歷史，早在公元前5000年甚至公元前7000年前，中美洲已開始利用，在南亞次大陸也有5000年歷史。我國至少在2000年以前，在廣西、雲南、新疆等地區已采用棉纖維作紡織原料。起初人們並未認識到它的經濟價值。古代著名的阿拉伯旅行家蘇萊曼在其《蘇萊曼遊記》中記述，在今北京地區所見到的棉花，還是在花園裏被作為“花”來觀賞的。《梁書·高昌傳》記載：其地有“草，實如繭，繭中絲如細纊，名為白疊子。”由此可見，現今紡織工業的重要原料棉花，最初是被人當作花、草壹類的東西看待的。
棉花傳入我國，大約有3條不同的途徑。根據植物區系結合史料分析，壹般認為棉花是由南北兩路向中原傳播的。南路最早是印度的亞洲棉，經東南亞傳入海南島和兩廣地區，據史料記載，至少在秦漢時期，之後傳入福建、廣東、四川等地區。第二條途徑是由印度經緬甸傳入雲南，時間大約在秦漢時期。第三條途徑是非洲棉經西亞傳入新疆、河西走廊壹帶，時間大約在南北朝時期，北路即古籍“西域”，宋元之際，棉花傳播到長江和黃河流域廣大地區，到13世紀，北路棉花已傳到陜西渭水流域。
歷史文獻和出土文物證明，中國邊疆地區各族人民對棉花的種植和利用遠比中原早，直到漢代，中原地區的棉紡織品還比較稀奇珍貴。唐宋時期，棉花開始向中原移植。目前中原地區所見到的最早的棉紡織品遺物，是在壹座南宋古墓中發現的壹條棉線毯。也就是從這時期起，棉布逐漸替代絲綢，成為我國人民主要的服飾材料。元代初年，政府設立了木棉提舉司，大規模向人民征收棉布實物，每年多達10萬匹，後來又把棉布作為夏稅（布、絹、絲、棉）之首，可見棉布已成為主要的紡織衣料。元以後統治這都極力征收棉花棉布，出版植棉技術書籍，勸民植棉。從明代宋應星的《天工開物》中所記載的“棉布寸土皆有”，“織機十室必有”，可知當時植棉和棉紡織已遍布全國。
由於非洲棉和亞洲棉質量不好，產量也低，所以到了清末，我國又陸續從美國引進了陸地棉良種，現在我國種植的全是各國陸地棉及其變種。
本世紀60年代，許多國家相繼開展彩色棉的研究、試驗，進入90年代，美國率先在改造利用野生彩色棉上取得突破性進展。彩色棉，即自然生長的帶有顏色的棉花，因其具有天然色彩，無需印染、漂白等我國工序，不僅避免了染料對水質的汙染和織物的危害，也降低了工業成本，因而彩色棉織品成為“綠色環保產品”，“市場未來的寵兒”，越來越受到消費者的青睞。
參考資料：