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纺织科普：棉麻丝毛
2023年3月7日 星期二
棉、麻、丝、毛是四种基本纺织原料，被用于制作最常见的纺织品，与我们的日常生活密切相关。
棉：锦葵目锦葵科棉属植物种籽上被覆的纤维，又称棉花或者棉纤维。连同棉籽的棉纤维成为籽棉；去除棉籽的棉纤维称为皮棉或者原棉，是纺织工业的重要原料。早在公元前5000年甚至7000年前，中美洲可能已开始利用棉，在南亚次大陆也有5000年历史。纺织工业原棉根据棉纤维粗细、长度和强度可分为：（1）长绒棉，可织成特别轻薄细匀或者坚牢的棉织物；（2）细绒棉：也称为陆地棉，可织成一般质地的棉织物；（3）粗绒棉：也称为亚洲棉，可织成较粗厚棉织物如绒布等。棉纤维适宜生长在湿热沙土地带，需要充分的日照。棉纤维为一端开口的管状体，成熟干燥后瘪缩成空心带状，具有转曲，转曲方向随机左旋或者右旋。棉纤维主要组成物质是聚合物很高（>10000）的纤维素，表层含有蜡类物质和少量糖类物质。干燥的成熟棉纤维中，纤维素含量在95%以上，是自然界中纯度极高的纤维素资源。在标准大气条件下，棉纤维回潮率可达7.6%；在饱和湿空气中吸湿，回潮率最高可达25%。纯棉服装尤其是内衣，具有很高的吸湿性和保暖性，这也是纯棉织物受消费者欢迎的重要原因。
麻：从各种麻类植物包括一年生或者多年生草本双子叶植物表层的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维，麻纤维也是人类很早使用的纤维，8000年前的埃及和6000年前的中国已经开始使用麻纤维作为遮体原料。韧皮麻纤维主要有苎麻、亚麻、黄麻、大麻等。苎麻和亚麻的物理和化学结构很相近，纤维素纤维取向度80%左右，常用于织造细布，成衣挺括、吸汗、不贴身、透气凉爽，是理想的夏季面料。黄麻纤维较粗，用作麻袋、绳索、地毯底布等。麻类叶纤维主要有剑麻和蕉麻，属于硬质纤维，长度较长，伸长小，强度好，耐海水耐霉变腐蚀，适宜制造缆绳、粗麻袋等。
丝：这里专指蚕丝，是蛋白质纤维。熟蚕结茧时分泌的丝液凝固而成的连续长纤维。是人类使用最早的动物纤维之一。有桑蚕、柞蚕、蓖麻蚕等等多个品种。由单个蚕茧抽得的丝条称为茧丝，里面由两根丝素纤维借助丝胶粘合包覆而成。缫丝时，把几个蚕茧的茧丝抽出，借助丝胶粘合而成的丝条，分别称为桑蚕丝（也称为生丝）、柞蚕丝等。去除丝胶的茧丝称为蚕丝或者精练丝。蚕丝用于织造各种绸缎，统称为丝织物。丝织物包括绫罗绸缎、纨、绉、绮、锦、绣等高档纺织品。桑蚕丝密度是1.33~1.45，标准状态下回潮率可达11%，用蚕丝制作的衣服透水气性能好，穿着舒适。蚕丝纤维一直被作为化学纤维的仿生对象。
毛：这里仅介绍羊毛。羊毛纤维是一种由不溶性蛋白质角蛋白构成的多层次生物组织，从根植于皮肤真皮层的毛囊处新发育的细胞角质化后推出体外形成，本质上就是哺乳动物的毛发。羊毛纤维外层是表皮层，内层是皮质层，粗羊毛中间还有髓质层。羊毛由大约20中不同的阿尔法氨基酸剩基组成。羊毛制品光泽柔和、手感丰满、吸湿性强、保暖性好，但易蛀。另外由于羊毛纤维表面的鳞片结构，使得羊毛制品容易发生毡缩变形。与桑蚕丝一样，羊毛纤维也是化学纤维仿生对象。
棉麻丝毛，构成了天然纤维纺织品，是人们日常生活之必需品。
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