翟健玉，郭荣辉，王 毓

(1.四川大学轻工科学与工程学院，四川成都 610065；2.四川警察学院，四川泸州 646000)

棉纤维作为四大天然纤维之首，具备成本低廉、来源广泛、轻质柔软、亲水透气等优势，在各类纺织品中应用十分广泛，例如作为亲肤类服装面料、各类玩具的填充材料、家用纺织品面料等[1-2]。棉纤维的使用不止局限于纺织领域，将其进行改性处理，赋予它新的性能，可以将棉纤维应用于电磁防护、污染治理、医疗卫生等领域。

1 棉纤维的结构与性能

棉纤维主要组成物质为纤维素、果胶、含氮物质和蜡质，其中纤维素含量随成熟度增加而增加，其他物质会逐渐减少，成熟棉纤维的纤维素含量高于94%，果胶含量在0.9%-1.2%范围内[3]。在形态结构上，棉纤维为多层状带中腔结构，具有天然转曲，其赋予棉纤维优异的抱合力和可纺性[4]。棉纤维主要由纤维素组成，在大分子结构上，纤维素大分子是由n 个葡萄糖剩基以β 型糖苷键重复而成，大分子结构单元为纤维二糖，长度为1.03nm(图1)[5]。在超分子结构上，由于纤维素大分子结构规整，且葡萄糖剩基上的三个羟基易于形成氢键，故棉纤维的取向度和结晶度较高[3，6]。

图1 纤维素大分子结构[7]

在物理性能上，棉纤维断裂强度在3N·D-1～4.9 N·D-1左右，断裂伸长率在3%～7%范围内，初始模量大约为68 N·D-1～93 N·D-1，仅次于苎麻，且与其他纤维不同的是，棉纤维吸湿后，力学性能有所改善；棉纤维吸湿性极好，耐磨性比羊毛好，但是它的弹性及弹性恢复性较差[3]。棉纤维的耐热性较好，纤维在150℃以上出现分解，100℃下处理20 天，强力仅损失8%，但棉纤维导电性差[5]。……