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棉纖維的形態結構
【 日期:2010/3/1 | 瀏覽次數:5454 | 字體:
棉纖維是從棉籽表皮上細胞突起生長而成的。每根棉纖維是一個細胞,它的長度約25~45mm,寬度約為17~22um。從顯微鏡下觀察,成熟棉纖維的縱向呈扁平帶狀并具有螺旋形天然扭轉,一般扭轉數為6~10捻/mm,螺旋扭轉數越多、越均勻,說明成熟度越高。成熟棉纖維的橫截面呈腰子狀,中間有細小的空腔。在顯微鏡下觀察整根棉纖維,則發現其一端較尖細是封閉的,另一端是敞開的,這是由于從棉籽上軋膠下來時被截斷而造成的。成熟棉纖維的縱向及橫截形態見圖1-1略
  在顯微鏡下觀察,只能看到棉纖維的一些表面情況。為了了解其內部結構,有人把棉纖維經過適當處理和溶脹后,再進行觀察,發現棉纖維從外向里可分為三層,最外層為較薄的初生胞壁,中間層為主體部分叫次生胞壁,最內層中空部分叫胞腔。
  初生胞壁是棉纖維成長期間最初形成的極薄的外殼。其厚度只有纖維直徑和1%左右。初生胞壁中含有大量的蠟狀物質和果膠物質,所以具有抗水性,但也對棉纖維起了保護作用。它的存在會影響染整加工時染料、助劑等向纖維內部的滲透和擴散,因此對加工不利,為此在染色或印花加工之前,應該把它們除去,以提高纖維的滲透性。
  次生胞壁是纖維的主體部分,主要由纖維素組成,約占整個纖維總重量的90%以上。將纖維膨化后在顯微鏡下仔細觀察其橫截面,可以發現次生胞壁是由很多同心圓層構楊的。這些同心圓是由于棉纖維生長期間晝夜條件的差異造成的,因此也叫生長日輪。同心圓一般為24~40層,每一層約厚0.1~0.2um,根據品種和生長期長短而定,在每層中,由纖維大分子集束而成的原纖繞纖維呈螺旋狀走向螺旋線與飄纖維軸的交角約為25·。在次生胞壁中的同心圓層大致可分為三層,每一層同心圓原纖的走向與相鄰層中的走向不同。當外層的走向為S形螺旋睦,中心走向為Z形,而內層又為S形。各層中原纖走向沿著纖維長度方向多次改變。
  棉纖維的中心空腔道叫胞腔,它是輸送氧料和水分的通道,隨著纖維的成長過程,次生胞壁加厚,胞腔便逐漸縮小,所以成熟的纖維胞腔很小。當纖維干燥時,原生質的殘渣便干涸在胞腔內,所以胞腔內含有蛋白質、礦物質和色素等。當胞腔干涸時,纖維縱向便產生天然扭曲。胞腔是纖維內最大的空隙,所以是棉纖維化學處理和染色的主要通道,對纖維的化學活性影響很大。通過以上研究,人們歸納出棉纖維的形態結構示意圖,如圖1-2所示。
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