棉株开花受精以后，胚株表皮细胞经过伸长和加厚过程而形成的纤维。从子棉上轧除棉子后的纤维，又称皮棉，工业上称为原棉。纤维有长短、粗细、强弱之分；有洁白、乳白、白色或淡黄等颜色。它是棉花生产的主要产品和纺织工业的重要原料。

成熟的纤维为厚薄不同的管带状，有许多转曲，顶端封闭，中部较两端略粗，截面呈肾形，长度为宽度的1000～3000倍。在显微镜下可观察到纤维的结构：①初生层，纤维的外层，即细胞初生部分，外皮为蜡质与果胶层，表面有棱脊和沟槽状的螺旋条纹，外皮下面是初生胞壁，由网状的原纤维组成。②次生层，即次生胞壁，在初生层下面，占纤维的绝大部分，纤维生长期间由外向内逐渐分层淀积形成日轮。③中腔，指纤维生长停止后次生胞壁内遗留下来的最内部的空隙。次生胞壁厚，则中腔小，表示纤维成熟；次生胞壁薄，则中腔大，表示纤维不成熟（见图1）。

图1 显微镜下棉纤维横截面

包括纤维素、蛋白质、果胶质、脂肪和蜡质等。成熟的纤维大部分由纤维素组成，占干重的93～95%，其余少量为纤维素伴生物。纤维素是一种碳水化合物，其组成元素为碳44.4%、氢6.2%、氧49.4%，分子式为（C₆H₁₀O5）_n。

表示纤维物理性能和机械性能的指数，一般用仪器或工具测试。主要指标有长度、成熟度、强度和强力、细度、转曲和整齐度等。

指纤维伸直时两端的距离，用毫米或英寸表示。长度测定方法有手扯尺量法、仪器测定法、子棉梳量法。测定纤维长度的仪器各异，并各有其代表长度。一般分为主体长度、品质长度、平均长度、跨距长度等。主体长度又称众数长度，系指棉纤维长度分布中，纤维根数最多或重量最大的一组纤维的平均长度，它与手扯尺量长度较接近。品质长度又称主上平均长度，指主体长度以上各组纤维的重量加权平均长度。平均长度，指棉束从长到短各组纤维长度的重量（或根数）的加权平均长度。跨距长度系根据光电转换原理，用纤维长度照影仪测定。即用梳子随机抓取纤维须丛样品，测量出长度分布曲线。以离梳子3.8毫米处的纤维数量为100%。曲线图上纤维数量为2.5%处的长度为2.5%跨距长度：纤维数量为50%处的长度为50%跨距长度（见图2）。以50%与2.5%跨距长度之比表示长度整齐度，数值较大表示纤维长度较整齐。2.5%跨距长度与手扯长度相接近，美国规定的商业收付标准长度即为2.5%的跨距长度。

图2 跨距长度测定原理

纤维长度的集中性指标，以Y111型罗拉式长度分析仪测定，表示整齐度的指标有两种：①基数。指主体长度组和其相邻两组长度差异为5毫米范围内的纤维重量占全部纤维重量的百分数。基数大（40%以上）表示整齐度好。②均匀度。为主体长度与基数的乘积，是整齐度的可比性指标。因棉种不同，纤维有长有短，如同样用基数表示，势必出现短纤维的整齐度一般都好、长纤维则较差。用均匀度表示不同棉种的整齐度比较合理，均匀度高（1000以上），表示整齐度好。

指纤维细胞壁加厚的程度，即纤维素在棉纤维细胞内沉积的程度。纤维成熟度用成熟纤维根数表示的，称成熟度百分率：用胞壁厚度与纤维中腔宽度对比法测定的，称成熟系数。陆地棉纤维成熟系数一般为1.5～2.0。成熟系数高，表示成熟度好：反之则差。过成熟纤维呈棒状，转曲少，纺用价值低（见图3）。

图3 不同成熟度纤维比较

一根成熟的棉纤维，在显微镜下可以观察到像扁平的带子上有许多螺旋状扭转，称为转曲。转曲是棉纤维固有的形态特征。一般以纤维1厘米的长度中扭转180°的个数来表示。成熟正常的棉纤维转曲最多，不成熟的纤维转曲最少，过成熟的纤维转曲也少。棉纤维的转曲数因不同棉种而有较大差异，陆地棉为39～65个，海岛棉为80～120个。

强度，指纤维的相对强力。即纤维单位截面积所能承受的强力，或单位线密度的强力等。单位为千磅/平方英寸（1000pSI）、克力/特克斯（gf/tex）、厘牛顿/特克斯（cN/tex）、磅/毫克（1b/mg）等。在国际贸易中，规定纤维强度不低于80千磅/平方英寸。强力，指纤维的绝对强力。即一根纤维或一束纤维拉断时所承受的力，单位为克力（gf）、千克（kg）、磅（lb）。中国多使用Y162型束纤维强力机，换算为单纤维强力，以克力表示。陆地棉纤维强力为3.5～4.5克力。断裂长度是表示纤维断裂强度的另一种方法，用测定的单纤维强力（克）和以公制支数（米/克）表示的细度相乘求得，因而它是纤维强力和细度的综合指标，单位用千米表示。陆地棉纤维断裂长度为20～27千米。

指纤维粗细的程度。表示纤维细度的指标，有公制支数（Nm）、特克斯（tex）或号数、马克隆值（micronaire value）以及纤维的直径、横截面积、线密度等。国际上以马克隆值作为细度指标，是用一定重量的试样在特定条件下的透气性测定。细的、不成熟的纤维对气流阻力大，马克隆值低：粗的、成熟的纤维气流阻力小，马克隆值大。马克隆值在3.5～4.9范围内为适宜。中国多采用公制支数。公制支数高，表示纤维细：反之则粗。纤维的粗细因棉种、品种不同而异。一般成熟的陆地棉纤维细度为5000～6500米/克：海岛棉为6500～8000米/克。国际标准通常以特克斯表示纤维的细度，指纤维或纱线1000米长度的重量（克），特克斯值愈高，表示细度愈粗：反之则愈细。

棉纤维在世界纺织原料总消费量中所占比重居于领先地位。中国纺织原料中，棉纤维约占65%。这是因为棉纤维的制品具有柔软、透气、吸湿、染色性好等优良性能，难为化学纤维所取代。棉纤维品质有很大差别，按照优棉优用和合理使用原料的规定，海岛棉种生产的长绒棉一般长度为33～39毫米，主要用作纺特号纱（60英支以上），织成轻薄细匀或坚牢的棉织物：陆地棉种生产的细绒棉，一般长度为23～31毫米、分别用作纺粗号、中号和细号纱（10～42英支），织成普通棉织物。不适宜纺织的低级棉，可制作絮棉、脱脂棉或造纸原料等。关于棉纱支数和号数，英制支数属于定重制，以1磅纱线每长840码为1支。支数愈大纱愈细。英制支数在中国纺织行业中曾沿用多年，1972年开始代之以公制号数。号数即特克斯，属于定长制，以1000米纱线的重量（克数）表示。克数愈小，纱线愈细，恰与支数的概念相反。英制支数与公制号数对照如下表：

附表