棉纤维的横截面
棉纤维的横截面由许多同心层组成,目前已可区分出六个层次,主要的有初生层、次生层、中腔三个部分。 初生层:是棉纤维的外层,即棉纤维在伸长期形成的纤维细胞的初生部分。初生层的外皮是一层极薄的蜡质与果胶,表面有细丝状皱纹。皱纹的深度和间距约为0.5微米,长度在10微米以上。一般薄壁纤维的皱纹较深,厚壁纤维的皱纹则较平滑。在外皮之下才是纤维的初生胞壁,由网状的原纤组成,其厚度很薄,约为0.1~0.2微米,重量只占纤维重量的2.5~2.7%。棉纤维初生胞壁中的纤维素呈原纤螺旋状结构,与纤维轴倾斜约70°,有时发现与纤维轴几乎垂直。棉纤维中段初生胞壁外直径随棉花品种不同而异,陆地棉一般在18微米左右,海岛棉为15微米左右,初生层与棉纤维的表面性质密切相关,例如棉蜡使棉纤维具有良好的适宜于纺纱的表面性能,但在棉纱、棉布漂染前要经过煮炼以除去棉蜡,保证染色均匀。 次生层:是棉纤维在加厚期淀积纤维素而成的部分,又可分为三个层次。在初生层下面是一厚度不到0.1微米的S1层,由微原纤紧密堆砌而成。微原纤与纤维轴呈螺旋状排列,倾斜角为25°~30°。这一层中几乎没有缝隙和孔洞。在S1层下面是另一厚度约1~4微米的S2层,由基本同心的环状层叠合构成棉纤维的主体,全部为纤维素组成。微原纤与纤维轴的平均螺旋角约为25°,螺旋方向沿纤维长度方向周期性地左右改变,一根棉纤维上这种反向可在50次以上,不同品种棉纤维的反向次数也可不同。这一层中微原纤成为网状结构,相互镶嵌,在微原纤与原纤之间形成空隙,使棉纤维具有多孔性。接着S2层的是厚度不到0.1微米的S3层,有与S2层相似的特征。次生层决定了棉纤维的主要物理机械性质。 中腔:是棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙。同一品种的棉纤维,中段初生胞壁周长大致相等。当次生胞壁厚时,中腔就小;次生胞壁薄时,中腔就大。当棉铃成熟而尚未裂开时,棉纤维截面呈圆形,中腔亦呈圆形,中腔截面相当于棉纤维截面积的一半或三分之一。当棉铃自然裂开后,由于棉纤维内水分蒸发,纤维胞壁干涸,棉纤维截面呈腰圆形,中腔截面也随之压扁,压扁后的中腔截面仅为棉纤维截面总面积的十分之一左右。中腔内留有少数原生质和细胞核残余物,对棉纤维颜色有影响。
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中国棉纺织行业协会
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