木棉纖維基本性能及應用

　　木棉纖維是錦葵目木棉科內幾種栽培種植物果莢內附著的纖維，屬單細胞纖維，與棉纖維相同。但棉纖維是種子纖維，由種子的表皮細胞生長而成，纖維附著于種子上。而木棉纖維是果實纖維，附著于木棉蒴果殼內壁，由內壁細胞發育、生長而成。木棉纖維在蒴果殼體內壁的附著力小，分離容易。目前應用的木棉纖維主要指木棉屬的木棉種、長果木棉種和吉貝屬的吉貝種這三種植物果實內的棉毛。

　　木棉纖維具有獨特的薄壁大中空結構和質輕拒水吸油的優良特性。但一直以來，木棉纖維因其長度較短、強度低、抱合力差和缺乏彈性，難以單獨紡紗，導致其在紡織方面的應用具有很大的局限性。但是木棉纖維在光澤、吸濕性和保暖性方面具有獨特優勢，在崇尚綠色環保材料的今天有良好的應用前景。

　　一、木棉纖維的基本性能

　　1、物理性能

　　木棉纖維有白、黃和黃棕色三種，纖維長約8-32mm，直徑約20-45µm。縱向外觀呈圓柱型，表面光滑，不顯轉曲;中段較粗，根端鈍園，梢端較細，兩端封閉。纖維截面為圓形或橢圓形的大中空管壁，中空度高達80-90%，截面細胞未破裂時呈氣囊結構，破裂后纖維呈扁帶狀。

　　木棉纖維獨特的纖維結構也決定了它不同于其它自然纖維的基本性能。木棉纖維的中空度較高，細胞壁薄，因而相對密度小，浮力好。纖維在水中可承受相當于自身20-36倍的負荷而不致下沉，木棉纖維的相對扭轉剛度為71.5×10-4eN·em2·tex-2，比玻璃纖維的還大，這會引起加捻效率降低。木棉纖維的回潮率可達10.73%，和絲光棉的10.6%相當。木棉纖維的平均折射率為1.71761，比棉的1.59614略高，這就導致木棉纖維光澤明亮，光滑的圓截面更加劇了光澤度。

　　2、化學性能

　　木棉纖維含有約占64%左右的纖維素，約占13%的木質素，此外還含有8.6%的水分，1.4-3.5%的灰分，4.7-9.7%的水溶性物質和2.3-2.5%的木聚糖以及0.8%的蠟質。

　　木棉纖維具有良好的化學性能，耐酸性好，常溫下稀酸對其沒有影響，并且木棉纖維耐堿性能良好，常溫下氫氧化鈉對木棉沒有影響。

　　木棉纖維可用直接染料染色，但由于木棉纖維含有大量木質素和半纖維素，它們和纖維素互相糾纏，以及分子間力作用導致了纖維素纖維部分羥基被阻止，并且互相糾纏導致了染料分子不能順利進入，使得其上染率僅為63%。

　　二、木棉纖維的應用

　　1、中高檔服裝、家紡面料

　　木棉纖維可紡性能差，一般難以純紡。采用與棉、粘膠或其它纖維素纖維混紡，可織制光澤和手感良好的服裝面料。

　　2、中高檔被褥、枕芯、靠墊等的填充料

　　木棉纖維還有一些優異的特點，比如不吸潮，不易纏結防蟲、衛生，非常適宜于褥墊和枕芯。在潮濕氣候下或潮濕地區，這些特點非常重要，是良好的填充材料。利用其薄壁大中空結構形成的大量靜止空氣，可獲得良好的保暖效果。但壓縮彈性較差，在反復持久壓縮下，蓬松性能會明顯降低，這就導致了木棉纖維沒能在這些領域廣泛應用。

　　3、救生用品的浮力材料

　　新制木棉集合體浮囊具有良好的浮力保持性，即使包裝材料略有破損，其浮力受損程度也極小，且干燥后木棉集合體將恢復其浮力。1946年，美國海岸警衛隊對木棉、玻璃纖維、cattail、milkweeds等天然纖維集合體進行了浮力試驗，得出木棉是其中最佳的浮力材料;1982年，又對木棉和PVC、PE等泡沫塑料填充的救生衣進行了實際試穿試驗，證明泡沫塑料救生衣在穿用中的破損而被廢棄來自老化，而木棉救生衣則不存在此問題，具有獨特的優勢。

　　4、隔熱和吸聲材料

　　由于木棉纖維聚焓量大、導熱率低、吸音效率高，目前在工業上已用作隔熱隔音材料，如房屋的隔熱層和吸聲層填料。