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棉纤维及其织物的特性
来源:未知     发布日期:2021-07-23    查看次数:

我国是世界上的主要产棉国之一,目前,我国的棉花产量已经进入世界前列。我国棉花种植几乎遍布全国。其中以黄河流域和长江流域为主,再加上西北内陆、辽河流域和华南、共五大棉区。棉纤维是我国纺织工业的主要原料,它在纺织纤维中占很重要的地位。

一、组成性质

棉纤维的主要成份是纤维素,纤维素是天然高分子化合物,纤维素的化学结构式由α葡萄糖为基本结构单元重复构成,其元素组成为碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。棉纤维的聚合度在6000~11000间。此外,棉纤维还附有5%左右的其他物质,称为伴生物,伴生物对纺纱工艺与漂练、印染加工均有影响。棉纤维的表面含有脂蜡质,俗称棉蜡,棉蜡对棉纤维具有保护作用,是棉纤维具有良好纺纱性能的原因之一,但在高温时,棉蜡容易熔融。所以棉布容易绕罗拉、绕胶辊。经脱脂处理,原棉吸湿性增加,吸水能力可达本身重量的23~24倍。

1、长度

棉纤维的长度主要取决于棉花的品种、生长条件和初加工。通常细绒棉的手扯长度平均为23~33mm,长绒棉为33~45mm。棉纤维的长度与纺纱工艺及纱线的质量关系十分密切。棉纤维长度是指纤维伸直时两端间的距离,是棉纤维的重要物理性质之一。一般长度越长、长度整齐度越高、短绒越少,可纺的纱越细、条干越均匀、强度越高,且表面光洁、毛羽少;棉纤维长度越短,纺出纱的极限线密度越高。

2、线密度

棉纤维的线密度是指纤维的粗细程度,是棉纤维的重要品质指标之一,它与棉纤维的成熟程度、强力大小密切相关。棉纤维线密度还是决定纺纱特数与成纱品质的主要因素之一,并与织物手感、光泽等有关。纤维较细,则成纱强力高,纱线条干好,可纺较细的纱。

3、成熟度

棉纤维的成熟度是指纤维细胞壁的加厚程度,即棉纤维生长成熟的程度,它与纤维的各项物理性能密切相关。正常成熟的棉纤维,截面粗、强度高、转曲多、弹性好、有丝光、纤维间抱合力大、成纱强力也高。所以,可以将成熟度看成棉纤维内在质量的一个综合性指标。

棉纤维成熟度的高低与纺纱工艺、成品质量关系十分密切,一般来说:

⑴成熟度高的棉纤维能经受打击,易清除杂质,不易产生棉结与索丝。

⑵成熟度高的棉纤维吸湿较低,弹性较好,加捻效率较低。

⑶成熟度高的棉纤维在加工过程中飞花和落棉少,成品制成率高。

⑷成熟度中等的棉纤维,由于纤维较细,因而成纱强度高;成熟度过低的棉纤维成纱强度不高;成熟度过高的棉纤维偏粗,成纱强度亦低,但成熟度高的棉纤维在加工成织物后,耐磨性较好。

⑸成熟度高的棉纤维吸色性好,织物染色均匀。薄壁纤维吸色性差,容易在深色织物上显现白星,影响外观。

4、强度和弹性

棉纤维的强度是纤维具有纺纱性能和使用价值的必要条件之一,纤维强度高,则成纱强度也高。棉纤维的强度常采用断裂强力和断裂长度表示。细绒棉的强力为3.5~4.5cN,断裂长度为21~25km;长绒棉的强力为4~6cN,断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大,所以一般测定棉束纤维强力,然后再换算成单纤维的强度指标。棉纤维的断裂伸长率为3%~7%,弹性较差。

5、吸湿性

棉纤维是多孔性物质,且其纤维素大分子上存在许多亲水性基团(-OH),所以其吸湿性较好,一般大气条件下,棉纤维的回潮率可达8.5%左右。

6、耐酸碱性

棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大,但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行"丝光"。

此外,棉纤维中还夹着杂质和疵点,杂质有泥沙、树叶、铃壳等,疵点有棉结、索丝等。它们即影响纺织的用棉量,也影响加工和纱部质量,所以必须进行检验,严格控制。

7、化学稳定性

由于棉纤维的主要组成物质是纤维素,所以它较耐碱而不耐酸。烧碱可使棉纤维剧烈膨化,直径变大,长度缩短,以致引起棉制品的强烈收缩。此时,若施加张力,限制其收缩,棉制品表面会变得平整光亮且大大改善染色性能,此加工称为丝光;若不加张力任其收缩,称为碱缩。针织物经碱缩后会变得紧密而富有弹性,而且保形性好。酸能使棉纤维强度变差,尤其是强酸浓酸应忌用,它可溶于70%以上浓硫酸中,浓盐酸、浓硝酸对其强度也有严重影响。

8、天然转曲

在显微镜中观察成熟的棉纤维时,可以看到在扁平的带状纤维上有许多螺旋形的扭曲,这种扭曲是棉纤维在生长过程中自然形成的,称为"天然转曲"。天然转曲是棉纤维的形态特征,可用天然转曲这一特点将棉与其他纤维区别开。天然转曲一般以单位长度(1cm)中扭转180度的个数表示。不同品种的棉花,转曲数也有差异,一般长绒棉的转曲多,细绒棉的转曲少。细绒棉的转曲数约为39~65个/cm。棉纤维的转曲方向可沿纤维长度不断改变,有时左旋,有时右旋,称为转曲的反向,反向数约为10~17次/cm。天然转曲使棉纤维具有良好的抱合性能与可纺性能,天然转曲越多的棉纤维品质越好。

二、棉织物特点

棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。它具有以下特点:

1、吸湿性强,缩水率较大,约为4~10%。

2、耐碱不耐酸。棉布对无机酸极不稳定,即使很稀的硫酸也会使其受到破坏,但有机酸作用微弱,几乎不起破坏作用。棉布较耐碱,一般稀碱在常温下对棉布不发生作用,但强碱作用下,棉布强度会下降。常利用20%的烧碱液处理棉布,可得到"丝光"棉布。

3、耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢的被氧化,使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏,但其耐受125~150℃短暂高温处理。

4、微生物对棉织物有破坏作用,表现出不耐霉菌。

5、卫生性:棉纤维是天然纤维,其主要成分是纤维素,还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践,织品与肌肤接触无任何刺激,无负作用,久穿对人体有益无害,卫生性能良好。

三、鉴别方法

鉴别服装面料成分的简易方法是燃烧法。做法是在服装的缝边处抽下一缕包含经纱和纬纱的布纱,用火将其点燃,观察燃烧火焰的状态,闻布纱燃烧后发出的气味,看燃烧后的剩余物,从而判断与服装耐久性标签上标注的面料成分是否相符,以辨别面料成分的真伪。

棉纤维与麻纤维都是刚近火焰即燃,燃烧迅速,火焰呈黄色,冒蓝烟。二者在燃烧散发的气味及烧后灰烬的区别是,棉燃烧发出纸气味,麻燃烧发出草木灰气味;燃烧后,棉有极少粉末灰烬,呈黑或灰色,麻则产生少量灰白色粉末灰烬。

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