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第一章新型天然纤维第一节天然彩棉天然彩棉是利用生物基因工程等现代科学技术培养出来的新型棉花，棉纤维在田间吐絮时就具有了各种天然色彩，故称为“天然彩色棉”。
它顺应了广大消费者不断追求保健、舒适、高档的消费时尚和要求，引起了世界上许多国家的高度重视。
彩色棉花由于纤维通常比较粗短、可纺性差，且有的天然彩棉颜色太浅，因此一直未得到很好的开发利用。
直到20世纪70年代，随着国际社会对环保的日益重视，人们才借助于生物技术，开始了彩棉的研究。
现在，世界上已经有多达18个国家开展了天然彩棉的研究与开发。
而且，已经开始了一定规模的彩棉商品化生产和销售。
我国的四川、新疆、甘肃、河南等地已建立了彩棉生产基地，有的已经具备了从棉花育种、种植、纺织加工、服装生产到市场销售一体化的能力。
一、天然彩棉的形态特征天然彩棉的横截面和纵截面见图1-1和图1-2。
由图可以看出：天然彩棉的纵向和白棉相似，都是不规则转曲的扁平状体，中部较粗，根部稍细，梢部最细。
成熟度好的纤维纵向呈转曲的带状，转曲数较多；成熟度较差的纤维呈薄带状，且卷曲数很少。
天然彩棉的卷曲数比白棉少。
彩棉纤维横截面与白棉相似，均呈腰圆形，中间带有胞腔。
不同的是，绿色棉的横截面积小于白棉，即比白棉纤维细，次生胞壁比白棉薄很多，而胞腔远远大于白棉，呈U字型。
棕色棉横截面与白棉相似，纤维次生胞壁和横截面积比绿棉丰满，但胞腔大于白棉。
彩棉色素主要分布在纤维次生胞壁内靠近胞腔的部位。
棕棉色泽比较一致，主要呈现黄色和棕色；绿棉则比较复杂，除黄绿色之外，还有红棕色和黄色。
棕色天然彩棉较绿色天然彩棉成熟度高。
图1-1天然彩棉的横截面图1-2 天然彩棉的纵向二、天然彩棉的性能(一)天然彩棉的物理性能我国天然彩棉的基本类型有棕色、绿色两大类。
其物理指标见表1-1。
目前我国生产的彩棉大多属于细绒棉，长绒棉较少。
从表中可以看出，与白棉相比，天然彩棉的主体长度小于29mm，仅为白棉的2/ 3~4/ 5；强度偏低；成熟度差异大，且大多低于1.5；整齐度较差；短绒率高于15%。
天然彩棉的特性及开发应用领域分析摘要：天然彩棉是当今国际纺织行业“绿色纺织品”研究与开发的热点。
文章分析介绍了天然彩棉的优缺点，阐述了天然彩棉的应用开发及环保价值。
关键词：天然彩棉、特性性能、环保价值1.概述：天然彩棉是采用现代生物基因工程技术培育出来的、一种在棉花吐絮时纤维就具有天然色彩的新型纺织原料。
[1]天然彩棉具有色泽自然柔和、古朴典雅、质地柔软、保暖透气等特点，是一种新型环保型的纺织原料。
它环保、健康的特性，省略了棉纺工业的漂染工艺，从而达到节能减排引发棉纺织业的绿色革命，形成一个新兴产业，符合当前人们保护生态环境，追求健康生活和维护中国与世界棉业可持续发展的趋势。
2.天然彩棉的特性天然彩棉又称彩棉，目前被誉为“贵族纤维”。
天然彩棉自然、环保、无污染，具有亲和皮肤，舒适、止痒的特点。
它是采用杂交、基因转导等现代生物工程技术，培育出的一种在吐絮时就具有天然色彩的棉花。
［2］由于是天然彩色，织造过程中无需染色，减少了化学用剂的污染过程，所以对人体无害，被誉为“贵族纤维”、“植物羊绒”。
它的pH值呈微酸性，对皮肤无刺激，符合环保及人体健康的要求。
彩棉不带任何自由电荷，抗静电，棉纤维不易变形、不起球，能吸附人体皮肤上的汗水和微汗，真正达到透气、吸汗效果。
天然彩棉纤维在纺织过程中无需染色、漂白、强煮练等化学处理，织物不残留有害化学物质，不含任何甲醛，偶氮染料和重金属等，避免了有害成分对人体的危害和对环境的破坏。
由于天然彩棉织物面料的生态整理工艺，使得彩棉纤维中有益于人体健康的植物蛋白质和维生素得以保留。
最新实验表明，天然彩棉纤维呈现弱酸性，与人的皮肤弱酸性自然吻合，因此对人体皮肤具有天然保健护肤功能，经常贴着人体皮肤可以起到止痒、亲和肌肤的作用；天然彩棉纺织品对阻挡紫外线辐射效果良好。
实验证明，天然彩棉布料的紫外线透过率显著低于白色棉布料，尤其是对肌肤损伤最大的UV A和UVB光线有强烈的屏蔽作用。
彩棉——天然的彩色织料秦世政+13307130280彩色棉是采用现代生物工程技术培育出来的一种在棉花吐絮时纤维就具有天然色彩的新型纺织原料。
技术原理：彩棉主要通过生物技术中的转基因技术以及杂交技术在棉花的植株上插入产生某种颜色的基因，使得这种基因在棉花上可以表达出来，使得棉花的颜色从单调变得五彩缤纷。
(1)彩棉1.转基因技术从别的植物中提取有关颜色表达的目的基因，通过剪切、粘合形成重组DNA 分子，导入棉花细胞，通过基因重组和筛选找到表达目的基因的棉花。
这是转基因在培育彩棉时的应用。
科研人员可以在转导花铃中获得当代表达的红、蓝、黑纤维变化种子，这有机会丰富我国的彩棉体系。
2.杂交技术科研人员在现有的棉花品种中，通过杂交技术培育出新的彩棉品种。
比如，新彩棉7号是由抗病优质细绒棉为母本，以“绿2”彩棉品系为父本配置杂交组合，对后来进行多年的定向选择和自交纯合得到的新品种。
杂交技术不能得到新颜色的彩棉，只是培育出特性更优的彩棉。
技术的应用：彩棉的培育目的是作为替代棉花的纺织原料。
其具有棉花的特点，并且无需进行化学染色，可以避免荧光剂、合成染料等致癌物质的残留，而彩棉只需通过生物酶处理去除纤维表面的蜡质层，使得彩棉充分显色，因此彩棉更加健康。
因为，彩棉已经广泛用于婴幼儿衣服、被子以及内衣的纺织原料。
下图，分别是彩棉棉被，彩棉毛巾以及彩棉布料。
(2)彩棉棉被(3)彩棉毛巾(4)彩棉布料随着人类回归自然、追求天然的理念逐步加深，未来各类纺织品的生产厂家都有可能考虑以彩棉为原料生产加工产品。
彩棉的优缺点：彩棉的优点一目了然。
与化学纤维织物相比，彩棉织物更加舒适；与普通棉花织物相比，彩棉避免了织物印染时化学物质的残留，有利于人体健康。
此外，彩棉与当今“环保”的理念相吻合，更能受到消费者的青睐。
不过，彩棉目前存在很多无法忽视的缺点。
首先是颜色的单一性:棕色和绿色是当今彩棉织品的主要颜色，因为目前能保证织物特性的彩棉只有这两种主要的颜色，其余颜色多为这两种颜色的加深或淡化。
天然彩色棉形态特征
天然彩色棉形态特征
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天然彩色棉是一种独特而美丽的植物，它有一种特殊的颜色，可以增添家居的温馨气息。
天然彩色棉的形态特征可以帮助人们更好地了解这种植物，以及它如何适应环境。
### 一、株型
天然彩色棉是一种多年生草本植物，它的株型呈圆形，树冠较小，树高可达2米。
树冠叶片绿色，叶面光滑，叶脉分明，稍弯曲，有时会变成一种绿褐色。
### 二、花期
天然彩色棉的开花期是4月至5月，花期很短，每一束小花只能开一天。
花朵圆锥状，颜色以白、粉、紫等为主，株冠中央有少量具有特殊颜色的小花，这也是它名字“天然彩色棉”的由来。
### 三、果期
天然彩色棉的果期是6月至7月，它的果实为小坚果，大小圆形，表面光滑，颜色以绿色为主。
由于它具有独特的外形，所以又叫“珠子树”。
### 四、块茎
天然彩色棉的块茎是由多个小球状的块状块茎组成的，大小不一，表面光滑，颜色以白、黄、灰、橙、紫等为主。
由于块茎可以存储水分，所以即使在旱季也可以生长。
### 五、根部
天然彩色棉的根部表面光滑，长度可以达到1.5-2.5厘米，呈淡黄褐色。
根部向地下生长，可以将土壤中的水分、养分吸收到树体中来。
### 六、品种
天然彩色棉品种很多，其中常见的有白、紫、红、橙、黄、绿、金、银、黑等，各具特色，可以根据不同的风格来进行选择。
总之，天然彩色棉不仅外形独特美丽，而且具有强大的适应性能，它可以很好地适应多变的环境条件，并能够在干旱季节依然正常生长。
天然彩棉的特征属性和性能作者：Tülin öktem,Aynur Gürel, Hüseyin Akdemir来源：《中国纤检》2010年第11期摘要:彩棉纤维在生态纺织品的生产中越来越受欢迎。
它们的使用避免了白色棉花的湿法处理工艺,降低了染色过程中的成本消耗。
本文测试了浅棕色、深棕色和绿色天然彩棉纤维的应用测试结果,发现天然彩棉纤维具有很好的色牢度效果。
关键词:彩棉;棉;代替染色;基因;天然色素在过去的15年里,商业上对天然彩棉的关注增加了,这不仅仅是好奇的原因,在环保意识提高的今天,人们希望减少人造化学品如染料的使用,因此,有一定功能性的彩棉产品抓住了市场机遇。
这些需求刺激了育种工作的进行,开发出的产品不仅增加了颜色的范围,还改善了纤维的质量[1]。
根据美国的定义,彩棉是一种生来就有颜色的棉花。
天然彩棉已经存在5000多年了,产量历来不高,纤维也太短,不能在机械上纺纱,一般将这种纤维与白色棉纤维混纺以增加纱线的强力,减轻生产的难度,还可以降低成本。
但是,彩棉与白色棉纤维的混合降低了产品色彩的强度。
近年来对纤维的生产和质量的改进,如细度、长度、强度、色度以及遗传基因的变异等,使得对天然彩棉的应用变得更具可行性。
1988年,可用于商业生产的天然彩棉出现在市场上,但是那时的数量非常有限[2-3]。
天然彩棉的性能是首要的考虑因素。
近来的研究显示,虽然彩棉纤维质地柔软,色彩漂亮,但是与白色的陆地棉比起来具有典型的长度短、强度弱、线密度细的特征。
虽然有以上缺点,彩棉纤维却能利用环锭纺纱技术纺制成功,做成各种纺织品[2-4]。
天然彩棉纤维的中心或管腔中含有色素沉积[5],其色调类似于一种通过糖类与木质素、丹宁酸以及其他非纤维素物质结合的纤维素染料。
色素成分的比例和化学性能因生长条件、地点和气候的因素而异,因此对这些染料的辨别、定性和定量变得异常困难。
包括黑色和蓝色在内的更多色调,预计在不远的将来会通过传统的杂交技术或借助色彩的基因改造而实现[6]。
彩色棉花原理彩色棉花是一种特殊的棉花材料，它的颜色是通过染色或着色剂处理得到的。
彩色棉花的原理可以简单概括为：染料或着色剂渗透进棉花纤维内部，使其呈现出不同的颜色。
彩色棉花的制作过程并不复杂。
首先，将棉花经过一系列的处理，去除杂质和油脂，使其表面干净。
然后，将染料或着色剂与适当的溶剂混合，形成染料溶液。
接下来，将棉花浸泡在染料溶液中，让染料渗透到棉花纤维内部。
经过一定时间的浸泡，棉花纤维就会吸收足够的染料，呈现出所期望的颜色。
最后，将染色后的棉花进行干燥，以固定染料，使其不易褪色。
彩色棉花的原理主要是基于染料的吸附和渗透性质。
染料分子具有一定的化学结构，可以与棉花纤维表面的羟基等官能团结合。
这种结合可以通过氢键、范德华力、静电相互作用等方式实现。
一旦染料分子进入了棉花纤维内部，就会与纤维分子相互作用，使染料牢固地附着在棉花上。
这样，棉花就具有了染料的颜色。
彩色棉花的制作过程中，染料的选择非常重要。
不同的染料具有不同的化学性质和颜色。
要制作出丰富多彩的彩色棉花，需要选择适合的染料，并控制染料的浓度、温度和浸泡时间等参数。
同时，染料的稳定性也是制作彩色棉花的关键因素。
染料必须具有足够的稳定性，以防止在使用过程中褪色或变质。
彩色棉花具有丰富多彩的颜色，可以用于制作各种类型的纺织品和手工制品。
彩色棉花的出现，为纺织品行业带来了新的设计和创意可能性。
它不仅可以用于制作服装、家居用品等日常用品，还可以用于装饰和艺术创作。
彩色棉花的应用范围非常广泛，不仅能满足人们对颜色的需求，还能提供更多的选择和可能性。
除了颜色丰富外，彩色棉花还具有一些其他的特点。
首先，由于染料渗透到棉花纤维内部，彩色棉花的颜色相对稳定，不易褪色。
其次，彩色棉花的染料一般是与环境无害的，对人体和环境没有毒性或污染。
再次，彩色棉花的染色过程相对简单，不需要复杂的设备和工艺，可以在家庭或小型工作室中进行。
总的来说，彩色棉花通过染料的渗透和吸附作用，使棉花呈现出不同的颜色。
