棉纖維的化學(xué)組成

棉纖維的主要組成是纖維素、半纖維素、可溶性糖類(lèi)、蠟質(zhì)、脂肪、灰分等物質(zhì)，彩色棉還含有色素。纖維素（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）是天然高分子化合物，其化學(xué)結構是由許多β－Ｄ－吡ˇ5葡萄糖基以（１－４）－β－苷鍵連接的線(xiàn)形高分子。纖維素的化學(xué)式為Ｃ６Ｈ１０Ｏ５，化學(xué)結構的實(shí)驗分子式為（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ，ｎ為聚合度，棉纖維聚合度為６０００～１５０００，其重復單元為纖維素雙糖，化學(xué)結構式如圖３－２所示。吡ˇ5葡萄糖為了保持結構的穩定，大分子形成椅式折曲的構象（圖３－３），采用Ｘ射線(xiàn)衍射法可測得棉纖維結晶度為６５％ ～７２％。吡ˇ5葡萄糖每個(gè)基環(huán)中含有３個(gè)醇羥基，分別在２、３、６位碳原子上，且都在椅式結構的平面上，醇羥基能進(jìn)行一系列酯化、醚化、氧化及取代等反應，而其中伯醇羥基化學(xué)性質(zhì)最活潑，仲、季醇羥基則依次次之。纖維素大分子中的苷鍵對酸十分敏感，而對堿的作用則相當穩定，所以纖維素耐堿不耐酸。

纖維素分子鏈結構式（ｎ為聚合度）

纖維素分子鏈的椅式構象

5 z4 b/ {* G  d2 E* |/ W( ?/ e  b半纖維素是一群復合聚糖的總稱(chēng)，其分子鏈短，大多有短的側鏈，側鏈的糖基是由兩種或兩種以上的單糖基組成的多聚糖。木素（ｌｉｇｎｉｎ）由木脂素和木質(zhì)素組成，是支撐植物生長(cháng)的主要物質(zhì)。果膠、木素和半纖維素一起作為細胞間質(zhì)填充在細胞壁的巨原纖之間。蠟質(zhì)，俗稱(chēng)棉蠟，是棉纖維表面保護纖維的物質(zhì)，具有防水作用。細胞腔中原生質(zhì)、細胞核等蛋白質(zhì)在干涸后附著(zhù)在內腔壁面上。除此之外，高聚物生物聚合中依賴(lài)某些金屬元素的整合，這些金屬元素在處理中形成氧化物等，稱(chēng)為灰分。下表為成熟白棉與彩色棉的化學(xué)組成。

棉纖維的化學(xué)組成（％）

品種	白色細絨棉	棕色彩棉	綠色彩棉
α－纖維素	89.90～94.93	83.49～86.23	81.09～84.88
半纖維素及糖類(lèi)物質(zhì)	１．１１～１．８９	１．３５～２．０７	１．６４～２．７８
木素	０．００～０．００	４．２７～６．８４	５．１９～８．８７
脂蠟類(lèi)物質(zhì)	０．５７～０．８９	２．６７～３．８８	３．２４～４．６９
蛋白質(zhì)	０．６９～０．７９	２．２２～２．４９	２．０７～２．８７
果膠類(lèi)物質(zhì)	０．２８～０．８１	０．４２～０．９４	０．４６～０．９３
灰分	０．８０～１．２６	１．３９～３．０３	１．５７～３．０７
有機酸	０．５５～０．８７	０．５７～０．９７	０．６１～０．８４
其他	０．８３～１．０１	０．８８～１．２９	０．３８～０．８７

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