棉纤维成熟度成熟度测定.docx

棉纤维成熟度棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度，细胞壁愈厚，其成熟度愈 高，纤维转曲多，强度高，弹性强，色泽好，相对的成纱质量也高； 成熟度低的纤维，各项经济性状均差，但过熟纤维也不理想，纤维太 粗，转曲也少，成纱强度反而不高定义棉纤维成熟度是指纤维胞壁的加厚程度棉纤维中纤维素越充满，胞壁越厚，成熟度越好棉纤维的成熟度与生长条件、棉 花品种有关，特别受生长条件影响较大，正常吐絮后采摘的一批 棉花中包含成熟的和不成熟的纤维，通常所指的棉纤维成熟度， 是指一批棉花的平均成熟度指标描述棉纤维成熟度的指标很多，主要有正常纤维、死纤维、薄壁纤维、成熟纤维、不成熟纤维、成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等正常纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，中腔呈不连续或几乎没有任何中腔痕迹的棒状纤维，没有轮廓分明的转曲死纤维：从无转曲、很少转曲或几乎没有纤维胞壁的扁平带 状到胞壁稍有发育、转曲较多等各种形态纤维胞壁的厚度等于 或小于纤维最大宽度的1 / 5薄壁纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，不能划为正常纤维 或死纤维的纤维成熟纤维：发育良好而胞壁厚的纤维经18%氢氧化钠溶液 膨胀后，呈无转曲的棒状纤维不成熟纤维：发育不良而胞壁薄的纤维。

经 18%氢氧化钠溶 液膨胀后，呈螺旋状或扁平状态，纤维胞壁薄且呈透明的纤维 纤维胞壁的厚度小于纤维最大宽度的1 / 4成熟系数：表示棉纤维成熟度的一种指标，根据棉纤维中腔 宽度与胞壁厚度的比值订出的相应数值比值越小，成熟系数越 大，表示越成熟成熟度比：纤维胞壁的增厚度与选定的0.577标准厚度之比成熟纤维百分率：在一样品中，成熟纤维占纤维总根数的平 均百分率棉纤维成熟度的测试方法大致有：中腔胞壁对比法、偏光测 定法、显微镜法（氢氧化钠处理法）、染色法、气流法等不同 的测试原理和方法能得到不同的成熟度指标性能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。

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[1]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 1.5〜2.0② 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影响原因棉纤维成熟度与棉花品种、生长条件等有关，特别受生长条 件的影响较大。

1、 品种受品种遗传因素的影响，棉花品种的纤维对生态 条件有严格的要求例如同品种在不同生态棉区种植，纤维品质 性状有明显不同，故而在推广新品种中要注意品种的适应性2、 气候棉花是多次现蕾开花作物，收获时间长，受水分、 温度、日照、霜期等因素的影响大若遇干旱缺水或阴雨低温， 会因养分供应不足而停止纤维胞壁加厚和充实其纤维素，致使成 熟度差如伏桃和早秋桃生长时期，正是温度和光照最为充足的 阶段，即温、光的“高能期”，有利于棉纤维的生长发育加之 伏桃和早秋桃位于棉株中上部，透光性好，养分充足，纤维发育 完全而伏前桃，处于气温逐步上升阶段，加之位于棉株下部， 光照不足，纤维的成熟度就不够晚秋桃则处于气温不断下降阶 段，加之棉株制造的养分主要供给棉铃，养分供需矛盾突出，因 而成熟较差吐絮期遇阴雨，易产生烂桃和僵瓣棉受霜害的棉 花和拔杆后吐絮的棉花，因停止生长发育形成不成熟纤维或死纤 维3、 土质与施肥同一品种会因土质、施肥、栽培技术和管 理工作水平不同而影响棉纤维成熟度缺磷、钾肥的纤维，成熟 度差若肥料过多会导致陡长，肥料不足会造成早衰，均影响纤 维成熟度4、 病虫害病害有枯黄萎病、红叶茎枯病、炭疽病、红腐 病、红粉病等，它使棉株枯萎衰竭，养分供应受阻或停止，棉铃 干瘪，纤维僵枯。

虫害有棉铃虫、红铃虫、金钢钻等，它蛀食棉 铃后，形成烂铃或僵瓣5、 采摘棉铃开裂后，需要3〜4天，纤维和种子才完全 成熟，以裂铃第7天，纤维成熟度最佳，这时采摘最好过早采 摘，棉纤维欠成熟；过迟采摘，降低棉花色泽和纤维表面蜡质脂 肪6、 “五分”在同一时期同一棉田甚至同一棉株上的棉花 的成熟度都不一定相同，若好次不分，就会使整批棉花的成熟度 降低因此，从棉花采摘到出售，都需做好不同的棉花分摘、分 晒、分存、分轧、分售，以提升整批棉花成熟度的一致性 ⑵ 与纺纱工艺、质量的关系棉纤维的成熟度是棉纤维内在质量的一项综合性指标除长 度外，棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有密切的关系正常成 熟的棉纤维精亮而有光泽，平均回潮率低，吸色性能和染色均匀 度好，天然转曲多，弹性好，强力高棉纤维成熟度的高低与成品质量、纺织工艺的关系十分密切 成熟度好的棉纤维能经受机械打击，易清除杂质，不易产生棉结 束丝，纤维间的抱合力大，成纱强力高但过成熟的棉纤维天然 转曲少，纤维间的抱合力小，纤维粗，单位线密度棉纱的纤维根 数少，成纱强力反而低成熟差的棉纤维天然转曲少，抱合力小，强力低，吸色性和染色性差，在纺纱工序中容易断裂成短纤维或纠缠成棉结，染色后的棉结会在织物表面上显现成淡色的或白色的斑点。

因此，纺织厂需要选择满足纺纱质量要求的成熟纤维， 尤其需要控制未成熟纤维的百分率以确保成续的质量在棉花贸 易中，成熟度指标也越来越被贸易双方重视棉纤维成熟系数试验方法A 中腔胞壁对比法（ GB/T6099— 2008）（1）实验原理根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值来测定棉纤维的成 熟系数2）主要仪器和工具生物显微镜、镊子、载玻片和盖玻片等3）整理棉束用手扯法整理成一端整齐的小棉束约4-6mg,且梳去游离纤维和短纤维4） 制片在载玻片边缘粘上一些胶水,把整理整齐的棉束均匀排列在载玻片上,棉纤维根数不少于180 根5） 试验用 400 倍显微镜沿载玻片逐根观察,根据中腔胞壁比值确定纤维成熟系数,结果见表 1（表内结果为平均值,下同）6）试验次数每根试验棉条测试两个试验试样，每个试验室样观测应不低于 180 根纤维，两个试样试验结果的差值符合标准精密度要求B 氢氧化钠测定法（1）实验原理度 2 )等 3 )( 4 )棉纤维经 18%氢氧化钠溶液处理膨胀后，用显微镜逐根观 察棉纤维胞壁厚度与最大宽度的比值及纤维形态来测定棉纤维成熟主要仪器和工具生物显微镜、氢氧化钠溶液（18+0.2）%、载玻片、盖玻片样品制备同方法A,且棉纤维根数不少于100根。

实验正常纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，中腔呈不连续或几 乎没有任何中腔痕迹的棒状纤维，没有轮廓分明的转曲死纤维：从无转曲、很少转曲或几乎没有纤维胞壁的扁平带 状到胞壁稍有发育、转曲较多等各种形态纤维胞壁的厚度等于 或小于纤维最大宽度的1 / 55）结果分析计算成熟度比（M）:M= （N-D）/200+0.70试中N为正常纤维的平均百分率（％） D为死纤维的百分率%）成熟度比低于0.8 时，属于未成熟棉纤维过成熟纤维（呈圆形棒状，无中腔，无转曲或少有转曲）、成 熟纤维（细胞壁较厚，中腔小，转曲较多）、未成熟纤维（一般有明 显中腔，中腔较大于壁厚，转曲少于成熟纤维）、成熟差或死纤维（胞 壁很薄，纤维呈带状，无转曲或极少有转曲）纤维扭曲度测定先用玻棒沾一滴稀胶水于载玻片上并将其涂抹均匀将纤维平铺 在载玻片上，并盖上盖玻片，在显微镜下数计测微尺50 格内所具有 的扭曲数，依次测定10根纤维样本，求出平均数，最后算出1cm长 度内所具有的扭曲数记载所测定棉纤维扭曲度的结果。