为新疆棉点赞 | 扫描电镜带您揭秘新疆棉（一）

七绝.咏棉花

左河水

不恋虚名列夏花，

洁身碧野布云霞。

寒来舍子图宏志，

飞雪冰冬暖万家。

从古至今，都有歌颂棉花的优秀诗词。而最近火热的新疆棉，让大家重新认识了一个新名词 —— 长绒棉，那么备受赞扬的新疆棉究竟有什么用呢？新疆棉究竟好在哪里呢？从微观视角看棉花是怎样的呢？今天，小编带您换个视角看一看咱们祖国的新疆好棉。（以下棉花样品来源于新疆农垦科学院棉花研究所）

新疆棉花有什么用？

棉花到底有什么用呢？只是做棉被吗？殊不知，我们身边到处可见“棉花”的身影，尤其是备受称赞的新疆棉，在抗疫初期更是功不可没。

*来源央视新闻

新疆棉花究竟好在哪？

说到新疆棉，最出名的当然非长绒棉莫属。

其实，新疆棉就是生长在新疆的棉花，每一朵新疆棉花都品质优良，各项质量指标都超过了国家规定标准。其中，纤维长度就是考量棉花等级的一个重要指标，而新疆 长绒棉就是因为其纤维较长而得名的。那么，它的纤维长度到底有多长呢？

按照国家标准规定， 棉花纤维伸直之后的长度，从短到长分为 7 个长度分级。其中长度标准级为 28mm，而新疆长绒棉的纤维平均长度为 33-39mm，最长可达 64mm，是当之无愧的 “棉中极 品”！

我们祖国美丽的新疆，具有先天的地理优势，平均日照充足，每天最多可达到 18 个小时以上的光照，是我国WY的长绒棉产区。

其实在我们身边，有很多以棉花为原材料加工制作的产品，最常见的便是每个人都离不了的毛巾，但是同样一条毛巾，不同等级的棉花制成，其吸水性，掉毛率，柔软度等都会有明显的差异。而长绒棉具有弹性好，吸水性好，掉毛率低等各种优势，通常作为gao档纺织品以及婴幼儿级产品的原料。同样一条毛巾，普通棉的市场价格约 25 元左右，而长绒棉毛巾，价格约为普通棉的 2-3 倍。

微观看棉花

我们经常看到棉花为原料的成品，也见过一朵一朵的白棉花，但是它的微观结构是怎样的呢，好奇吗？

首先，我们先来看看新鲜的棉花是什么样的：

新鲜棉花

新鲜棉花的 SEM 图

●观察对象：新鲜棉花

●制样方法：直接取一小部分粘在样品台上

●使用型号：Phenom ProX

●观察方式：低真空模式

●观察结果

  肉眼宏观：团状物

  电镜微观：整齐排列且饱满的柱状结构

说明：新鲜棉花不导电，且含有一定的水分。而飞纳电镜的样品仓采用低真空设计，不需要对棉花进行繁琐的脱水处理，无需喷金，可以对不导电或含有少量水分的样品直接观察。

让我们来放大看看，一根棉花纤维丝的表面是怎样的：

一根新鲜棉花纤维的 SEM 图

●观察对象：新鲜棉花

●制样方法：直接取一小部分粘在样品台上

●使用型号：Phenom ProX

●观察方式：低真空模式

●观察结果

  肉眼宏观：看不到~

  电镜微观：整体饱满柱状结构+表面螺旋结构

说明：放大后可以看到，纤维表面具有神秘的螺旋结构，我们称之为“微纤丝”。那么，微纤丝的螺旋排列方式，会不会对干燥后的纤维有影响呢？

让我们看看干燥后的棉花是什么样的：

干燥后棉花的 SEM 图

●观察对象：干燥后的棉花

●制样方法：直接取一小部分粘在样品台上

●使用型号：Phenom ProX

●观察方式：低真空模式

●观察结果

  肉眼宏观：絮状物

  电镜微观：螺旋排列且干瘪的螺旋丝状结构

说明：我们可以看到，干燥后的棉花纤维也是神秘的螺旋结构！原来，脱水时，棉花纤维会朝着垂直于微纤丝的方向使劲儿收缩，ZZ便形成了螺旋排列的结构。

对于花粉过敏的小伙伴，花粉真的是“美丽的烦恼”呀，棉花花粉会致敏吗？棉花的花粉是什么的呢？

花粉颗粒的 SEM 图

●观察对象：棉花花粉

●制样方法：直接取一小部分粘在样品台上

●使用型号：Phenom ProX

●观察方式：低真空模式

●观察结果

  肉眼宏观：粉末状

  电镜微观：具有绒毛结构的颗粒

刚刚也提到，棉花纤维的直径是评判棉花等级的重要指标之一，那么成千上万根纤维的直径该怎么测量呢？不会要一根一根测吧？

棉花纤维SEM图

纤维测量统计系统

●观察对象：干燥后的棉花

●制样方法：直接取一小部分粘在样品台上

●使用型号：Phenom ProX

●观察方式：低真空模式

结果：使用飞纳的纤维测量统计系统，当然不需要一根一根测量，它可以对棉花纤维进行自动识别和统计分析，一次可以统计 1000 张图片，得到纤维的统计数据，并生成统计柱状图及分析报告，可以快速识别和分析纤维的直径及分布情况。从统计结果可以看出，新疆棉的平均直径约 12-18μm，属于比较细的优质棉。

棉花纤维是实心还是中空的呢？对保暖有什么影响呢？让我们通过观察棉花纤维的截面来看一下吧

棉花纤维截面 SEM 图

●观察对象：干燥后的棉花

●制样方法：树脂包埋

●使用型号：Phenom ProX

结果：通过观察做成金相的棉花纤维截面，可以看出单根棉花纤维是中空的结构，且通过直接测量可以得出棉花丝的壁厚为 3 μm 左右。这种中空的结构，有利于将热空气留存下来，对于保暖非常关键。

通过刚刚的截面观察，可以看出棉花纤维属于中空结构，但是每根纤维的孔径有大有小，这个孔径大小会对棉花的保暖程度造成影响吗？成千上万个孔洞该怎么测量呢？

孔径统计分布图

孔径统计棉花截面孔径分析结果

●观察对象：晾干后的棉花

●使用型号：Phenom ProX

结果：使用飞纳的颗粒统计分析系统，可以自动识别孔径，并对孔径进行计算和统计分析，从而得到孔径的大小及分布信息。孔径的大小决定了纤维的比表面积，而比表面积不同，保暖程度也有所不同。

下期棉花专场，小编带您看新疆棉花在不同生长阶段的微观结构以及棉花做成棉线之后的结构变化分布图