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棉纤维成熟度
maturity of cotton fibre
棉纤维在生长过程中纤维壁发育加厚的程度。棉花花朵开放时，胚珠表皮细胞已多处隆起，受粉后胚珠发育成为棉籽，而表皮细胞发育成为棉纤维。每根纤维是一个单细胞，其生长分为两个阶段：前期为伸长期，原始细胞伸长形成一个中空薄壁圆管向外延伸的初生胞壁，胞壁表皮层为极薄的薄膜；后期为增厚期，在纤维伸长后期胞壁开始增厚，在初生胞壁内壁上由外向内逐日淀积纤维素，组成次生胞壁。在温度高、光照足、雨量适宜时，胞壁增厚快；在土质差，管理不善，病虫害严重，气温低于15℃等条件下，胞壁增厚减慢或停止。棉纤维成熟度对棉纤维外观形态和内在质量有很大影响。
成熟度与棉纤维性能 ①纤维形态：棉纤维的次生胞壁淀积过程中呈螺旋结构，在棉铃吐絮、纤维干涸收缩时产生扭转，形成随机分布的左旋和右旋，称为天然转曲。随生长时的昼夜温度、光照不同，次生胞壁淀积速度也不同，形成疏密相间的同心层次，称为“日轮”。在显微镜下观察,成熟棉纤维有较多丰满的绳状转曲,胞壁较厚，中腔较小，截面呈腰圆形；未成熟棉纤维纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于胞壁厚度；极不成熟棉纤维纵向呈扁平带状,无转曲或有极少折转,胞壁极薄，截面形态很不规则；过成熟棉纤维呈棒状，极少转曲，中腔不明显(见图[不同成熟度的棉纤维])。②纤维品质：同一品种棉纤维的外圆周长基本相同，因而纤维胞壁厚度可作为纤维成熟程度的量度。胞壁愈厚，成熟度愈好。成熟度高的纤维强度高、纤维粗、转曲多、颜色洁白、光泽明亮、富有弹性、染色性能好、纤维间抱合力大，成纱质量高；过成熟纤维胞壁过厚，纤维刚硬，成纱质量差；未成熟纤维较细，强度低，颜色滞白，光泽暗淡,缺乏弹性，吸湿快，回潮率高,常易粘附较多夹杂物，纺纱时易断裂，质量较差；极不成熟纤维胞壁很薄，染色性能很差。③工艺性能：在纺纱过程中，成熟纤维中所附着的杂质容易清除，不易产生索丝和棉结，落棉少，制成率高，断头率低，产量高，织成的布面丰满匀净，染色均匀，富有光泽，坚牢耐用；过成熟纤维纺纱时加拈效率低，成纱强力略差，但织物耐磨好；未成熟纤维在加工时容易损伤和扭结，附着的杂质难以排除，飞花多，制成率低，布面灰暗粗糙，容易显现染疵和白星；极不成熟的纤维纺纱困难，成纱的外观和内在质量都很差。
成熟度检验方法 有胞壁中腔对比法、氢氧化钠膨胀法、偏振光检验法、气流仪压差法等。
① 胞壁中腔对比法：成熟程度不同，纤维中腔宽度与胞壁厚度比值即成熟系数也不同，把成熟系数不同的棉纤维制成相应的形态标样图。检验时把纤维置于显微镜下逐根观察，对照标样图确定成熟系数，并计算得出成熟系数的平均值。棉纤维的成熟度好，成熟系数就大。细绒棉的正常平均成熟系数在1.5～2.0。
② 氢氧化钠膨胀法：成熟度不同，纤维在碱液膨化作用下呈现的形态变化也不同。检验时把纤维置于显微镜下，滴入18％氢氧化钠溶液，逐根观察其形态，区分成熟和不成熟纤维，分别计算其百分率。成熟纤维经膨化后，呈棒状，没有卷曲，纤维壁总宽度等于或大于中腔宽度；不成熟纤维则具有几乎透明的扁平薄带状轮廓，或有较多折曲，纤维壁总宽度小于中腔宽度。
③ 偏振光检验法：成熟度不同的纤维在偏振光显微镜中的光程差不同，白色光产生的干涉色彩也不相同，可以此区别成熟度。检验时将纤维置于偏振光显微镜中，根据所呈现的不同色彩，逐根观察区分成熟和不成熟纤维，分别计算其百分率。在一级红补偿器的慢光方向与纤维轴平行时，成熟纤维呈橙、黄、绿色；不成熟纤维呈透明紫、蓝色。（见彩图[天然纤维：棉 叶和花]、[天然纤维：棉 棉铃和吐絮]、[棉纤维的横截面和纵向外形]、[不同成熟度的棉纤维在偏振光显微镜下的图像]、[棉纤维的横截面和纵向外形]、[棉纤维的横截面和纵向外形]）
④ 气流仪压差法：成熟度不同，在气流仪上的两种压缩度下气流通过棉样的压力损失之差也不同，气流仪压差法利用这一原理来检测成熟度。差值愈小成熟系数愈高。
参考书目
纺织材料学编写组：《纺织材料学》，纺织工业出版社，北京，1980。
卢于述
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