这里是关于棉纤维的作用、生长环境、详细介绍：
棉纤维概述
锦葵科棉属植物的种籽上被覆的纤维，又称棉花，简称棉。是纺织工业的重要原料。棉纤维制品吸湿和透气性好，柔软而保暖。棉花大多是一年生植物。它是由棉花种子上滋生的表皮细胞发育而成的。棉纤维的生长可以分为伸长期、加厚期和转曲期三个阶段。
棉纤维是我国纺织工业的主要原料，它在纺织纤维中占很重要的地位。我国是世界上的主要产棉国之一，目前，我国的棉花产量已经进入世界前列。我国棉花种植几乎遍布全国。其中以黄河流域和长江流域为主，再加上西北内陆、辽河流域和华南、共五大棉区。
[编辑本段]棉纤维种类
棉花种类很多，目前主要按以下的两钟方法分类。
1.按棉花的品种分类
（1）细绒棉：又称陆地棉。纤维线密度和长度中等，一般长度为25~35mm，线密度为2.12~1.56 dtex(4700~6400公支）左右，强力在4.5cN左右。我国目前种植的棉花大多属于此类。
（2）长绒棉：又称海岛棉。纤维细而长，一般长度在33mm以上，线密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，强力在4.5cN以上。它的品质优良，主要用于编制细于10tex的优等棉纱。目前，我国种植较少，除新疆长绒棉以外，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。
此外，还有纤维粗短的粗绒棉，目前已趋淘汰。
2.按棉花的初加工分类
从棉花中采得的是籽棉，无法直接进行纺织加工，必须先进行初加工，即将籽棉中的棉籽除去，得到皮棉。该初加工又称轧花。籽棉经轧花后，所得皮棉的重量占原来籽棉重量的百分率称衣分率。衣分率一般为30~40%。按初加工方法不同，棉花可分为锯齿棉和皮辊棉。
（1）锯齿棉：采用锯齿轧棉机加工得到的皮棉称锯齿棉。锯齿棉含杂、含短绒少，纤维长度较整齐，产量高。但纤维长度偏短，轧工疵点多。目前，细绒棉大都采用锯齿轧棉。
（2）皮辊棉：采用皮辊棉机加工得到的皮棉称皮辊棉。皮辊棉含杂、含短绒多，纤维长度整齐度差，产量低。但纤维长度操作小，轧工疵点少，但有黄根。皮 轧棉适宜长绒棉、低级棉等。
[编辑本段]棉纤维性质
1.长度
棉纤维长度是指纤维伸直时两端间的距离，是棉纤维的重要物理性质之一。棉纤维的长度主要由棉花品种、生长条件、初加工等因素决定。棉纤维长度与成纱质量和纺纱工艺关系密切。棉纤维长度长，整齐度好，短绒少，则成纱强力高，条干均匀，纱线表面光洁，毛羽少。
棉纤维的长度是不均匀的，一般用主体长度、品质长度、均匀度、短绒率等指标来表示棉纤维的长度及分布。主体长度是指棉纤维中含量最多的纤维的长度。品质长度是指比主体长度长的那部分纤维的平均长度，它在纺纱工艺中，用来确定罗拉隔距。短绒率是指长度短于某一长度界限的纤维重量占纤维总量的百分率。一般当短绒率超过15%时，成纱强力和条干会明显变差。此外，还有手扯长度、跨距长度等长度指标。
2.线密度
棉纤维的线密度是指纤维的粗细程度，是棉纤维的重要品质指标之一，它与棉纤维的成熟程度、强力大小密切相关。棉纤维线密度还是决定纺纱特数与成纱品质的主要因素之一，并与织物手感、光泽等有关。纤维较细，则成纱强力高，纱线条干好，可纺较细的纱。
3.成熟度
棉纤维的成熟度是指纤维细胞壁的加厚程度，即棉纤维生长成熟的程度，它与纤维的各项物理性能密切相关。正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、转曲多、弹性好、有丝光、纤维间抱合力大、成纱强力也高。所以，可以将成熟度看成棉纤维内在质量的一个综合性指标。
4.强度和弹性
棉纤维的强度是纤维具有纺纱性能和使用价值的必要条件之一，纤维强度高，则成纱强度也高。棉纤维的强度常采用断裂强力和断裂长度表示。细绒棉的强力为3.5~4.5cN,断裂长度为21~25km;长绒棉的强力为4~6cN,断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大，所以一般测定棉束纤维强力，然后再换算成单纤维的强度指标。棉纤维的断裂伸长率为3%~7%，弹性较差。
5.吸湿性
棉纤维是多孔性物质，且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因（—OH），所以其吸湿性较好，一般大气条件下，棉纤维的回潮率可达8.5%左右。
6.耐酸碱性
棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大，但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。
此外，棉纤维中还夹着杂质和疵点，杂质有泥沙、树叶、铃壳等，疵点有棉结、索丝等。它们即影响纺织的用棉量，也影响加工和纱部质量，所以必须进行检验，严格控制。
[编辑本段]棉型织物的特点
棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。它具有以下特点：
1.吸湿性强，缩水率较大，约为4~10%
2.耐碱不耐酸。棉布对无机酸极不稳定，即使很稀的硫酸也会使其受到破坏，但有机酸作用微弱，几乎不起破坏作用。棉布较耐碱，一般稀碱在常温下对棉布不发生作用，但强碱作用下，棉布强度会下降。常利用20%的烧碱液处理棉布，可得到“丝光”棉布。
3.耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢的被氧化，使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏，但其耐受125~150℃短暂高温处理。
4.微生物对棉织物有破坏作用，表现在不耐霉菌。
5.卫生性：棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践，织品与肌肤接触无任何刺激，无负作用，久穿对人体有益无害，卫生性能良好。
[编辑本段]纯棉织物的品种
纯棉织物由纯棉纱线织成，织物品种繁多，花色各异。它可按染色方式分为原色棉布、染色棉布、印花棉布、色织棉布；也可以按织物组织结构分为平纹布、斜纹布、锻纹布。
（1）原色棉布 没有经过漂白、印染加工处理而具有天然棉纤维的色泽的棉布称为原色棉布。它可根据纱支的粗细分为市布、粗布、细布，它们的特点是：布身厚实、布面平整、结实耐用，缩水率较大。可用做被单布、坯辅料或衬衫衣料。
（2）府绸 府绸是棉布的主要品种，兼有丝绸风格。其质地细而富有光泽，布身柔软爽滑，穿着挺括舒适，用平纹组织织成。府绸组织结构上的特点是：经纱密度比纬纱密度大一倍左右，布身上经纱露出面积多于纬纱，其凸起部分在布面外观形成明显的菱形颗粒，加之其所用纱支质量较高，因此布面纹路清晰、颗粒饱满、光洁紧密。但府绸面料有一大缺点，即用其缝制的服装易出现纵向裂纹，这是因为府绸经、纬密度相差太大，经、纬纱间强度不平衡，造成经向强度大于纬向强度近一倍的结果。
（3）毛蓝布 一般的坯布在染色前都要经过烧毛处理，使布面平整、光洁，而毛蓝布则不然，在染色前无需烧毛，染色后布面保留一层绒毛，故称“毛”蓝布。毛蓝布一般以靘蓝染料染色，染色牢度较好，色泽大方，并有越洗越艳之感。其规格有多种：毛蓝粗布、毛蓝细布等。一般适合作外衣，遍销城乡各地。
（4）素色布、漂白布、印花布这类布由各类白坯布经印染、漂白而成。根据不同色彩分为素色布、漂白布、印花布。
素色布：指单一颜色的棉织物，一般经丝光处理后匹染。
漂白布：由原色坯布经过漂白处理而得到的洁白外观的棉织物，它又可分为丝光布和本光布两种。丝光布表面平整光泽好，手感滑爽；本光布表面光泽暗淡，手感粗糙。漂白布一般用来制作内衣、床单等。
印花布：由纱支较低的白坯布经印花加工而成，有丝光和本光两类。这类布根据印花方式不同，其外观效果也不同，多为正面色泽鲜艳，反面较暗淡。适合制作妇女、儿童服装。
[编辑本段]棉纤维的印染
棉纤维 染色配方：活性染料(高温型)X％；无水硫酸钠50—70a／1；磷酸三钠l～2g／1。
操作要求：在上述染浴中，加入预先溶化好的活性染料及助剂，调节pH＝9，升温至70℃保温染色30分钟，加入碳酸钠，使pH＝11．5，固色处理30分钟，冷洗、热洗、皂洗、水洗、脱水、烘干。
附：
纯棉织物染整工艺流程
纯棉织物染整工艺流程的选择，主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等。
1. 练漂 天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。
纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 1) 原布准备：原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。
2) 烧毛：烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。
3) 退浆：纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用。
4) 煮练：棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除。
5) 漂白：棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4～4.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。
6) 丝光：丝光是指棉织物在室温或低温下，在经纬方向上都受到张力的情况下，用浓的烧碱溶液处理，以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后，由于纤维膨化，纤维纵向天然扭转消失，横截面成椭圆形，对光的反向更有规律，因而增进了光泽。纤维无形定区的增加，使染色时染料的上染率增加。取向度的提高，使织物强力增加，同时还有定形作用。丝光后，一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱，或平洗地去碱等方法充分去碱，直至织物呈中性。
2. 染色 染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染色是在一定温度、时间、PH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀，还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中，而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中，然后使织物通过轧辊，把染液均匀轧入织物内部，再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。
[编辑本段]棉纤维的鉴别
近来，由于市场上销售的一些纺织品和服装生产厂家对面料成分名称和含量标注不规范，致使不法商人乘机以次充好，以假充真，欺骗消费者。为了帮助消费者准确辨认服装面料的主要真实成分，现介绍一个简易的鉴别方法，鉴别服装面料成分的简易方法是燃烧法。做法是在服装的缝边处抽下一缕包含经纱和纬纱的布纱，用火将其点燃，观察燃烧火焰的状态，闻布纱燃烧后发出的气味，看燃烧后的剩余物，从而判断与服装耐久性标签上标注的面料成分是否相符，以辨别面料成分的真伪。
棉纤维与麻纤维都是刚近火焰即燃，燃烧迅速，火焰呈黄色，冒蓝烟。二者在燃烧散发的气味及烧后灰烬的区别是，棉燃烧发出纸气味，麻燃烧发出草木灰气味；燃烧后，棉有极少粉末灰烬，呈黑或灰色，麻则产生少量灰白色粉末灰烬。
这里是棉纤维的发展史：
墨西哥植棉历史更为悠久。当今占世界棉花总产90％以上的陆地棉棉种都原产于墨西哥，是陆地棉的起源中心．墨西哥被称为“棉花的故乡”。它为世界棉花育种改良提供了丰富多样的种质资源和野生棉品种，被誉为世界棉花天然的大种质基地。现已确定全世界32个棉属野生种中有9个原产于墨西哥。墨西哥的全国棉花研究中心总部设在墨西哥城。它将收集到的19个棉种的 120个野生和半野生类型的标本就种植在该所的棉花种质资源种植园内。墨西哥从80年代开始，国家农业科研单位和私人农场共同签约设立了专门从事彩色棉育种与栽培的研究课题，近年来很有进展，已培育出棕红色、 土黄色、驼色等不同色彩的彩色棉花。据资料记载早在纪元以前，墨西哥的乌雅族和阿西德克族人已经栽培彩色棉花，当西班牙人 16世纪进入墨西哥南部和尤卡坦半岛时，当地植棉业已很发达，岛民将彩色棉纺成土布，做成墨西哥人爱穿的民族服装在集市上销售大受欢迎。
棉花的历史
人类利用棉花已有悠久的历史，早在公元前5000年甚至公元前7000年前，中美洲已开始利用，在南亚次大陆也有5000年历史。我国至少在2000年以前，在广西、云南、新疆等地区已采用棉纤维作纺织原料。起初人们并未认识到它的经济价值。古代著名的阿拉伯旅行家苏莱曼在其《苏莱曼游记》中记述，在今北京地区所见到的棉花，还是在花园里被作为“花”来观赏的。《梁书·高昌传》记载：其地有“草，实如茧，茧中丝如细纩，名为白叠子。”由此可见，现今纺织工业的重要原料棉花，最初是被人当作花、草一类的东西看待的。
棉花传入我国，大约有3条不同的途径。根据植物区系结合史料分析，一般认为棉花是由南北两路向中原传播的。南路最早是印度的亚洲棉，经东南亚传入海南岛和两广地区，据史料记载，至少在秦汉时期，之后传入福建、广东、四川等地区。第二条途径是由印度经缅甸传入云南，时间大约在秦汉时期。第三条途径是非洲棉经西亚传入新疆、河西走廊一带，时间大约在南北朝时期，北路即古籍“西域”，宋元之际，棉花传播到长江和黄河流域广大地区，到13世纪，北路棉花已传到陕西渭水流域。
历史文献和出土文物证明，中国边疆地区各族人民对棉花的种植和利用远比中原早，直到汉代，中原地区的棉纺织品还比较稀奇珍贵。唐宋时期，棉花开始向中原移植。目前中原地区所见到的最早的棉纺织品遗物，是在一座南宋古墓中发现的一条棉线毯。也就是从这时期起，棉布逐渐替代丝绸，成为我国人民主要的服饰材料。元代初年，政府设立了木棉提举司，大规模向人民征收棉布实物，每年多达10万匹，后来又把棉布作为夏税（布、绢、丝、棉）之首，可见棉布已成为主要的纺织衣料。元以后统治这都极力征收棉花棉布，出版植棉技术书籍，劝民植棉。从明代宋应星的《天工开物》中所记载的“棉布寸土皆有”，“织机十室必有”，可知当时植棉和棉纺织已遍布全国。
由于非洲棉和亚洲棉质量不好，产量也低，所以到了清末，我国又陆续从美国引进了陆地棉良种，现在我国种植的全是各国陆地棉及其变种。
本世纪60年代，许多国家相继开展彩色棉的研究、试验，进入90年代，美国率先在改造利用野生彩色棉上取得突破性进展。彩色棉，即自然生长的带有颜色的棉花，因其具有天然色彩，无需印染、漂白等我国工序，不仅避免了染料对水质的污染和织物的危害，也降低了工业成本，因而彩色棉织品成为“绿色环保产品”，“市场未来的宠儿”，越来越受到消费者的青睐。参考资料：百度百科、bosszou - 2007-5-17 11:19
新疆棉花出口贸易论文通过定性分析与定量分析。根据查询相关公开信息新疆棉花出口贸易论文可以用到运用产业经济学、比较经济学、国际贸易学、棉花商品经济学、区域经济学等相关理论，在大量搜集相关数据、信息资料的基础上，采取定性分析与定量分析相结合。研究影响新疆棉花进出口的因素及其影响程度，以此作为稳定发展新疆棉花进出口贸易的依据。
1982年至1985年，“六五国家棉花育种攻关”低酚棉育种专题，参加1986年至1990年，“七五国家棉花育种攻关”低酚棉育种专题，参加，1988年后主持1991年至1995年，“八五国家棉花育种攻关”低酚棉育种专题，专题主持人1996年至2000年，“九五国家棉花育种攻关”抗虫棉育种专题，主持1995年至1997年，农业部发展棉花生产专项基金--低酚棉新品种筛选，主持人1996年至1998年，中华农业科教基金项目--双价抗虫基因导入研究，主持人1998年至1999年，中国博士后科学基金--棉酚在植株体内的形成机理研究，主持人1998年至2000年，浙江省科委项目--早熟棉新品种改良研究，主持人1999年至2001年，浙江省自然科学基金--棉花子叶色素腺体形成的分子标记研究，主持人1999年至2002年，国家自然科学基金重点项目--棉花品质、产量和抗性的分子标记与基因定位研究，协助主持2000年至2002年，国家自然科学基因--棉花抗萎病性的分子标记与辅助育种，主持人2001年至2003年，农业部发展棉花生产专项资金--棉花特异种质资源的创造，主持人2001年至2005年，863项目子项目年，专用棉育种技术与新品种选育，参加2002年至2005年，863项目年，棉花雄性不育系与三系杂交棉选育，主持2003-2005年，863专项年，棉花分子标记辅助育种研究，主持2003年至2005年，国家自然科学基金年，棉花花药迟熟突变体性状的遗传与应用，主持2005年至2007年，国家自然科学基金年，棉花抗草甘膦突变体的遗传机理及其在杂交棉制种中的应用，主持2005年至2009年，国家973项目年，棉花纤维品质性状的功能基因与分子改良研究，课题主持人2002年至2005年，浙江省重点课题年，三系杂交棉新组合的选育，主持人2003年至2005年，浙江省重点课题年，棉花抗黄萎病分子标记育种研究，主持人2004年至2006年，浙江省重点项目年，非转基因抗草甘膦棉新品种选育与应用，主持人2003年至2005年，国家农业成果转化基金年，优质多抗棉花新品种浙905的试验与示范，主持人2003年至2005年，国家重大成果推广项目年，优质多抗棉花新品种浙905的扩繁与推广，主持人2004年至2006年，国家农业成果转化基因年，抗草甘膦杂交棉制种技术的试验与示范，主持人 （一）获奖成果项目名称：亚洲棉（A）与比克氏棉（G）人工合成[AG]复合染色体组新棉种研究获奖级别：国家发明三等奖（第四发明人）获奖时间：1995年12月项目简介：棉花除生产大量优质天然纤维外，其棉仁中富含蛋白质和脂肪，其中蛋白质含量高达43~45%，是一项可贵的食用蛋白质资源，但由于棉籽中含有色素腺体和对人和单胃动物有毒的棉酚及其衍生物，其优质的蛋白质资源不能食用。无色素腺体棉品种虽全株无色素腺体，其种仁棉酚极低而可安全食用，但同时又因含酚量低而失去对多种病虫害的拮抗作用，使低酚棉的种植受到限制。原产澳大利亚的二倍体野生棉种比克氏棉（Gossypium bickii Prokh，G染色体组，2n=26）具有一种特殊的子叶色素腺体延缓形成性状，即种子无色素腺体，但种子萌发以后的子叶、下胚轴和植株其它器官和组织均出现含有棉酚的色素腺体。因此，如能将该性状转育给栽培陆地棉（G.hirsutum L.），育成具有种子无色素腺体、植株有色素腺体性状的陆地棉品种，则可以结合低酚棉和有酚棉的优点，在不降低对棉花病虫害抗逆性的前提下，生产出无色素腺体、棉酚含量极低的种子供综合利用，以提高植棉的经济效益。该成果是国家自然科学基金项目—野生比克氏棉子叶腺体延缓形成特性研究课题，编号39070564。主要应用植物染色体工程技术将同源二倍体A染色体组的亚洲棉与G染色体组的野生比克氏棉杂交成异源二倍体，经染色体加倍和生根诱导，育成可育的[AG]异源四倍体—亚比棉，为棉属增加了一个新的[AG]复合染色体组，丰富了棉花的遗传资源。该资源保留了比克氏棉的种子无腺体植株有腺体的特点，其棉仁无棉酚可直接食用（无需脱毒），棉株又高含棉酚，高抗病、虫、鼠、免等的为害，对于棉籽蛋白质的综合利用和提高棉株自身抗逆性具有重要的意义，为国际首创研究成果。合成的[AG]复合染色体组新材料在自然条件下可以自我繁殖群体，性状一致，具有物种的稳定性；染色体核型和染色体组分析表明，该材料具有物种的独立性，可为棉种起源和进化研究提供科学的依据。该材料及其染色体工程技术已供棉花育种广泛应用。项目名称：四种专用棉新品种选育技术获奖级别：河南省科技进步三等奖（第三完成人）获奖时间：1996年12月项目简介：四种专用棉花包括抗虫棉、低酚棉、耐旱碱棉和长绒棉。选育并推广这四种专用棉新品种对于提高植棉经济效益、降低植棉成本、提高棉花产值等具有重要的经济、社会和生态效益。然而，这些专用棉种质资源普遍存在着专用性状与不利的农艺和经济性状的相关性，传统的育种方法难于从根本上改良这些专用棉品种的生产性能。因此，专用棉的推广受到一定的限制。该成果是国家“八五”攻关项目——专用棉花新品种选育专题的主要内容。通过五年的协作攻关，从提高专用棉的生产适应性、抗逆性和纤维品质等方面着手，研制出一套行之有效的专用棉育种技术体系，包括（1）采用专用棉各类型内品种（系）间杂交、复合杂交和改良回交等杂交方法，打破专用棉的专用性状与不利农艺性状和经济性状存在着的不良相关；（2）采用异地选择和鉴定、歧化选择等育种选育技术，提高现有专用棉品种的生产适应性和稳产性；（3）采用连续定向筛选的育种方法，逐步改良专用棉的农艺性状和抗逆性；（4）采用边试边繁、扩大繁殖系数等方法，结合海南加代，加速专用棉的育种进程，以缩短专育棉育种与常规棉育种的差距。通过这些育种技术的实施，五年内攻关协作组育成并通过审定的四种专用棉新品种28个，新育成的专用棉新品种的产量水平已达到并超过现有常规棉的生产水平，纤维品质优良，抗虫性、低酚性状、抗旱碱性和纤维品质等均达到或超过了攻关要求的指标。由于新品种生产性能的显著提高，四种专用棉新品种得到了大面积的推广，五年内各类专用棉品种推广面积1034万亩，创社会经济效益2.1亿元。此外，专用棉新品种的大面积推广已显示出巨大的社会和生态效益：抗虫棉的推广减轻了棉花主要害虫的为害，节省治虫投入，改善了棉区的生态环境；低酚棉的推动了棉副产品的综合利用和增加了植棉经济效益；而耐旱碱棉的推广直接缓解了棉区益紧缺的水资源矛盾。项目名称：棉花抗草甘膦突变体及其在杂交棉制种中的应用鉴定级别：浙江省科技厅成果鉴定（第一完成人）鉴定时间：2003年4月项目简介：采用植物组织培养和γ-射线诱变处理，结合定向体细胞和再生植株连续抗性筛选，培育出抗草甘膦除草剂的陆地棉种质系——R1098。遗传试验表明，该材料对草甘膦的抗性是由单一显性基因控制，无细胞质效应，抗性稳定。R1098属中熟陆地棉类型，皮棉产量与对照品种相当，纤维品质属于优质纤维类型，抗枯萎病、耐黄萎病，是一新的优异棉花种质系。该种质系的抗草甘膦特性，在棉花杂种优势利用上具有重要的利用价值。用R1098作父本或将其抗性转育到高优势杂交组合的父本所生产的杂交棉种子，其杂种经除草剂处理后能正常生长发育，而假杂种因不抗除草剂而全部死亡。因此，利用R1098的抗草甘膦这一特点可以用于杂交棉种子和田间纯度快速鉴定，确保杂交棉的纯度，对于杂交棉生产和利用具有重要意义。R1098为非转基因抗草甘膦除草剂的种质系，无环境释放安全性问题。该材料的育成及其在棉花杂种优势中的应用在国内外棉花育种研究领域中尚属首创。该项研究采用的技术路线新颖，研究方法先进，试验设计合理，分析、鉴定、测试资料完整可靠，创新点突出，总体研究水平达到国际同类研究的先进水平。（二）新品种选育品种名称：种子高蛋白低酚棉新品种——中棉所13审定省市：河北省审定，山东省认定，国家认定审定时间：河北省1990年，山东省1990年，国家1991年主要贡献：第二完成人品种简介：中棉所13是从中151采用系统育种结合抗病筛选育成的低酚棉新品种。1988~1989年河北省低酚棉区试，平均亩产霜前皮棉 64.3公斤，为对照（冀8） 的95.7%，居低酚棉品种首位； 在生产试验中，平均亩产霜前皮棉 76.4公斤，比对照增产4.1%, 居第一位。纤维品质，据北京市纤维检验所1985~1986测定，平均纤维主体长度30.6毫米，单纤维强力3.97克，细度6326米/克，断长25.1千米，成熟系数1.63。棉子含棉酚量0.019%，低于国际卫生组织规定标准。抗病性据本所植保室1986~1987年人工接种病池鉴定结果，属兼抗枯黄萎病类型，抗性优于中棉12。1990年先后经河北及山东两省农作物品种审定委员会审定及认定和国家认定，1986~1989年示范推广累计面积115万亩。品种名称：低酚棉新品种——中棉所22审定省市：河北省审定审定时间：1994年主要贡献：第一完成人品种简介：中棉所22是从复合杂交组合7263-4278×[（758×争31）（250×兰5）]中，经多重选择而育成的集丰产、稳产、优质、抗病和早熟为一体的低酚棉新品种。1994年3月通过河北省农作物品种审定委员会审定。全生育期120~130天，铃重5.0g左右，衣分40%左右，子指10.5g。中棉所22的丰产性和稳产性较好，其子棉产量和霜前皮棉产量一般都能超过有酚棉对照品种中棉所12，克服了以往低酚棉品种丰产性和稳产性较差的缺陷。更值得提出的是，中棉所22在丰收年份的实际产量水平较高，丰产潜力较大；而在歉收年份，其产量损失比一般有酚棉和低酚棉品种小，表现出较好的品种适应性。纤维品质据农业部棉花品质监督检验测试中心1986~1993年连续8年的测定结果，2.5%纤维跨长为29.6mm，整齐度54.2%，比强度21.2g/tex，麦克隆值4.6；种子品质经中国农科院棉花研究所种子检验室测定，种仁棉酚含量为0.0051%，大大低于国际卫生组织规定的标准（0.04%）；蛋白质含量为45.34%；脂肪含量32.2%。枯萎病病株率15.7%，病指5.9；黄萎病病株率53.4%，病指20.1，属于抗枯耐黄类型品种。品种名称：优质多抗棉花新品种——浙905审定省市：河南省审定审定时间：2001年主要贡献：第一完成人品种简介：优质多抗品种新品种是用花粉管通过法，将苏云菌芽孢杆菌的Bt基因和豇豆胰蛋白酶抑制因子的CPTI基因（双价基因）导入到由复合杂交产生的育种后代，并通过常规育种方法对抗虫性、纤维品质和农艺性状进行提高，最后育成的丰产、优质、高抗棉铃虫和红铃虫的棉花新品种。1999~2001参加河南省棉花区域试验和生产试验，2002年3月通过河南省农作物品种委员会审定。该品种在1999~2000年河南省棉花品种区域试验中，在正常治虫条件下，平均霜前子棉产量215.4公斤/亩，比对照（中棉所19）增产11.8%；平均霜前皮棉82.0公斤/亩，比对照增产6.5%，增产达显著水平。纤维品质由农业部棉花品质检测中心测定，2.5%纤维跨长为 30.16mm，纤维整齐度45.54%，纤维比强度22.4 cN/tex，麦克隆值4.3，属优质纤维类型；抗病性由中国农科院棉花研究所植保室鉴定，平均枯萎病病株率为19.6%，病性指数为8.91%；黄萎病病株率为42.6%，病性指数为28.51%，属于抗枯耐黄类型品种，并具有抗苗病和耐铃病的特性。品种名称：优质高产耐盐棉花新品种——浙大3号审定省市：山西省审定审定时间：2005年主要贡献：第一完成人品种简介：浙大3号（原名Z9087）是复合杂交组合{中棉所10号×[（中8×争31）×（250×兰5）]F7}F6中，通过耐盐碱筛选，结合分子标记辅助育种技术而育成的丰产、稳产、优质、耐盐碱棉花新品种，1998年成系，2000~2001年参加品系比较试验，2002年参加河南、安徽和浙江省的多点试验，2003年参加山西省棉花区域试验，2004年同时参加山西省棉花区域试验和生产试验。浙大3号籽棉产量和皮棉产量较高，丰产和稳产性好。在2000~2001年品系比较试验中平均霜前子棉产量225.8公斤/亩，比对照（泗棉3号）增产15.8%，平均霜前皮棉96.7公斤/亩，比对照增产15.7%，增产达极显著水平；2002年三省多点试验中（5点）平均霜前子棉产量214.3公斤/亩，比对照（中棉所19）增产14.7%，平均霜前皮棉85.4公斤/亩，比对照增产14.4%，增产达显著水平。2003年山西省棉花区域试验中，平均霜前子棉产量245.1公斤/亩，比对照（晋棉31）增产13.1%，平均霜前皮棉98.6公斤/亩，比对照增产32.7%，增产达极显著水平；2004年山西省棉花区域试验中，平均霜前子棉产量213.1斤/亩，为对照的98.48%，平均霜前皮棉84.4公斤/亩，比对照增产11.64%。两年平均霜前子棉产量229.1公斤/亩，比对照（晋棉31）增产5.77%，霜前皮棉91.5公斤/亩，比对照增产22.18%。2004年山西省棉花生产试验中，平均霜前子棉产量204.6公斤/亩，比对照增产9.06%，平均霜前皮棉82.6公斤/亩，比对照增产32.6%，具有一定的生产潜力。浙大3号纤维品质优良。经农业部棉花品种检测中心2003~2004年连续2年的测定结果，平均2.5%的纤维跨长为30.4mm，纤维整齐度84.4%，纤维比强度31.7cN/tex，伸长率6.7%，麦克隆值为4.7，属于优质纤维类型品种。抗病性据中国农科院棉花研究所植保室鉴定结果，浙大3号的平均枯萎病发病率为20.5%，病情指数8.9；黄萎病发病率为38.0%，病情指数18.9，属抗枯耐黄类型品种。2003年山西省区试鉴定结果，浙大3号的抗病性与对照（晋棉31）相同。此外，经浙江萧山和和慈溪海涂地试验表明，以及浙江大学作物科学研究所室内鉴定，浙大3号耐盐性较好，可在0.3~0.4%盐浓度下正常生长，并表现较抗干旱，为耐盐、旱棉花品种类型。（三）研究论文1、祝水金、汪若海、陈华、吕昌华， 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纺织材料生态化及其发展趋势
摘 要:从采用绿色原料、利用生物技术和开发可降解纤维3方面,综述了纺织材料生态化的发展现状,指出循环材
料开发和使用是纺织生态材料发展的趋势。
关键词:纺织材料;绿色;生态化;趋势
目前在全球可持续发展战略影响下,许多国家都在致力于
研究既不影响生态环境,又能利用生态资源的新型纤维。并提
出纺织用材料必须经过毒理学测试,具有相应标志,符合环保、
生态、人体健康要求。纺织材料生态化已成为全世界关注的发
展方向。采用绿色原料开发生态纤维,利用生物技术发展可降
解纤维,选择节约资源、可回收利用纤维原料已成为目前纺织生
态材料发展的趋势[1~2]。
1 采用绿色原料开发生态纤维
利用绿色原料开发生态纤维已成为获得生态型纺织材料的
主要途径和研究、开发热点。从食用的香蕉、小麦、大豆、玉米、
牛奶、虾、蟹等到木材、昆虫、蜘蛛都成为了生态纤维材料的来
源。现今的绿色原料包括原生态自然物质,以自然物质为基础
的提炼物及原有纤维的再加工产物3种[3]。
1·1 利用原生态自然物开发生态纤维
自然界中原生态的物质即常规的天然纤维,以其自然本色
和环保特性赢得人们喜爱。但天然纤维并非完全无毒,如天然
纤维在生长过程中所施用的化肥及杀虫剂等化学药品是有害物
质进入的主要途径。目前生态天然纤维主要致力于开发对杀虫
剂和除草剂较少依赖的天然纤维和新型绿色纤维,如有机棉、有
机麻等。同时许多新型原生态的纤维原料如木棉、菠萝叶纤维、
香蕉茎纤维、竹纤维等生态纤维也在积极的开发与应用中。发
现更多的天然纤维材料,进一步扩大天然纤维的可利用性,使天
然纤维材料的发展日益扩大是当前利用原生态的自然物质开发
生态纤维的主要研究方向[4~5]。
1·2 用自然物的提取物开发再生生态性纤维
直接取自天然高分子物质,以自然物质为基础的提取物可
形成绿色环保纤维,如Tencel、Modal、大豆蛋白纤维、牛奶、海藻
酸钠纤维、甲壳素纤维、竹浆纤维等。这些纤维多属于再生纤维
素或蛋白质纤维类,纤维本身主要由纤维素或蛋白质组成,易生
物降解,符合环保要求。有关再生生态纤维方面的研究较早也
较多,许多纤维的开发和应用也较成熟[6]。如甲壳素纤维,所用
甲壳质广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫、蜘蛛等节肢动物的外
壳中,也存在于菌类、藻类的细胞壁中。甲壳质纤维是一种可降
解的环保型动物纤维素纤维,废弃后可被微生物分解。这种纤
维具有生物活性,有良好的吸附性、粘结性、抗菌性和治伤性能。
它是自然界唯一带正电荷的动物纤维,对危害人体的大肠菌杆、
金色葡萄球菌等具有较强的抑制能力,适合制造特殊的医用功
能纤维产品。此外,近年开发的新型蛋白复合蚕蛹蛋白粘胶长
丝纤维,利用与粘胶纺丝原液共混,纤维素形成芯部,蛋白质集
中于表面,构成分子上的稳定结合,形成具有特定皮芯结构的蛹
蛋白粘胶皮芯复合长丝。纤维中蛋白质含量为10%~20%左
右,纤维与皮肤的亲合性好,保健功能显著[7~8]。
1·3 利用原有纤维的再加工开发生态性纺织材料
采用自然原料通过高分子化学合成的方法可加工、生产生
态纤维材料,如聚乳酸纤维(PLA)、聚羟基乙酸纤维(PGA),及
它们的聚合纤维(PLGA)。这些纤维原料资源可再生和重复利
用,使用过程安全。纤维开发途径包括微生物合成生态纤维和
化学合成高分子生态材料。
由微生物合成的聚羟基链烷酸酯、短梗霉多糖、功能蛋白高
分子等都可以纺制成纤维。另外,微生物还可直接用于生产可
生物降解的纤维。如短梗霉多糖(Pullulan)纤维就是以谷物或
马铃薯为原料,由出芽短梗霉产生的一种胞外水溶性多糖(由麦
芽三糖1,6键接形成的聚合物)合成,其强度和硬度等物理性质
与聚苯乙烯相当。Pullulan纤维具有平滑、透明、光泽好、强度高
(与尼纶相当)、无毒、无味、无色、能生物降解的特点,适合作手
术缝合线和医用敷料。还可利用多糖液中培养出的细菌(膜醋
菌)获得直径大于40 nm的生物纤维丝条,用微菌类霉菌体合成
支化营养菌丝或长度达几厘米的由孢子囊柄组成的丝条,分离
纯化后丝条能够织成无纺布,用于湿法无纺布的过滤材料[9]。
化学合成高分子材料是将天然物质通过化学加工方法合
成,如美国杜邦公司2000年10月投产的索罗那(Sorona)纤维
就是以玉米为原料的全新多聚体化合物。其纤维制品在舒适、
耐磨、弹性、抗皱、防护等性能方面,大大优于现有的化纤制品。
制成的人造皮革更柔软,更似真皮,且可回收再利用,为重要的
环保产品。还有以玉米、小麦等农作物为原料发酵成乳酸再聚
合而成的高分子化合物聚乳酸纤维(PLA)等[10]。
2 运用生物技术和基因工程开发生态纺织材料
将现代生物技术巧妙地用于纺织纤维的开发,不仅能有效
地改进现有纺织原料的不足,还可根据需要开发出适合纺织生
产的新型纺织纤维,为纺织原料研发开辟新的途径。
天然彩色棉纤维是美国科学家利用基因改性技术开发出的
一种新型棉花品种,通过将彩色基因移植到白棉DNA中而获
得。彩棉产品省去染色、印花等工序,减少了加工污水的排放和
能源消耗,实现了从纤维生长到纺织成衣全过程的“零污染”。
利用基因改性技术可生产抗虫棉,避免农药对环境及棉本
身造成危害。中国农科院等单位将苏芸金杆菌的毒蛋白基因转
入棉细胞内,培育出了十多个抗虫棉品种,能产生一种对抗鳞翅
目昆虫的毒素,抗棉铃虫能力达80%以上。此外,转基因抗蚜
虫棉、转基因抗虫抗病棉也相继培育成功,已在我国实验推
广[11]。
利用现代生物、基因工程技术还可向棉纤维中引入其他成
分,形成天然多成分棉,改善棉纤维的性能。如利用在棉纤维中
腔内具有可生物降解的聚酯内芯来生产天然的涤棉混合纤维,
或引入动物纤维蛋白,从而形成含动物纤维的天然多成分棉,对
改善棉纤维自身的不足,提高棉纤维的性能有很大贡献[12]。
五彩丝、彩色羊毛的取得主要靠蚕的基因突变。利用染色
体技术把需要的基因组合输入家蚕体内,培育出能吐彩丝的新
蚕种。选择合适的彩色基因导入绵羊体内,也可培育出具有天
然色彩的彩色羊毛[13]。
运用现代生物技术还可扩大纤维的生产。例如,蜘蛛丝因
具有超高强力是开发高强织物的理想原料,但如何获得大量的
蜘蛛丝来满足纺织生产的需要就成了产品开发过程的难题。为
此,加拿大Nexia公司将从蜘蛛丝蛋白中分离出的有关基因转
入奶牛和山羊的乳腺细胞中,从其分泌的乳液中获得经过重组
的蜘蛛丝蛋白,并从中提取到与蜘蛛丝性能相似的丝蛋白纤维。
此外,还可利用微生物发酵技术从蜘蛛丝蛋白中分离出有关基
因,人工重组到可以用发酵法大量生产蛋白质的诸如大肠杆菌
或酵母菌等微生物体内,在其细胞中产生蜘蛛丝蛋白[14~15]。
3 可生物降解材料开发
可生物降解纤维是指在一定时间和适当的自然条件下能够
被微生物(如细菌、真菌、藻类等)或其分泌物在醇或化学分解作
用下发生降解的纤维。可生物降解纤维制成的纺织品,通常在
微生物作用下,可分解为二氧化碳和水等对环境无害的物质,是
理想的石油类纤维材料替代品。降解采用的方法有堆肥降解、
土地埋入降解、在活性污泥中降解、海水浸渍降解,以及在聚合
物中通过添加组分进行共聚来加速降解等。目前美、欧、日对可
生物降解纤维的研究处于领先地位,我国的研究起步较晚[16]。
常见的天然纤维及目前研究较多的纤维素纤维、蛋白纤维、
甲壳素纤维、淀粉纤维等都具有良好的生物降解。而合成纤维
可降解中较大的一类是水溶性聚合物,它是一种亲水性的高分
子材料,在水中能溶解或溶胀形成溶液或分散液,其分子链上一
般含有一定数量的强亲水基团(如羧基、羟基、氨基、醚基和酞胺
基等)。常见的生物降解性合成高分子有聚乙烯醇(PVA)、聚丙
二醇(PPG)和聚乙二醇(PEG)等。聚乙烯醇(PVA)是人们最熟
悉的水溶性高聚物,它在纤维和纤维改性及制作膜材料等方面
都有广泛的应用。Planet Packaging Technologies公司用PEG
共混制造生物降解高分子材料。美国Air Product & Chemical
公司也开发了一种商品名为Vinex的材料,它是由聚乙烯醇和
聚烯烃、丙烯酸酯接枝聚合而成,材料具有可降解性[17-18]。
另一类是利用自然界中存在的天然物质经化学加工形成的
合成纤维,如聚乳酸纤维(PLA),虽为合成纤维,但其原料来源
于地球上不断再生而取之不竭的农作物,其废弃物埋入土中后,
在土壤和水中微生物作用下大约经过1~2年时间,纤维可被完
全分解为CO2和H2O从而发生降解[19]。
虽然可降解纤维材料的开发已取得一定进展,但研究进行
得还很不够,也没有取得较大的突破。随着人们生活水平的不
断提高,对可生物降解功能纤维需求的增长,可以预见在新技术
的应用和新材料的涌现下,可生物降解纤维将会被更广泛地应
用[20~21]。
4 生态材料的发展趋势
循环材料最基本的特点就是在主产业链上向前、向后延伸,
实现闭合循环发展,使所用的原料和能源在不断的循环中得到
合理利用,节约生态资源。现代纺织要求材料可循环、再生,产
业发展可持续,因此,循环材料的开发和利用应是未来生态材料
发展的趋势。最近日本提出了“完全循环型”新概念,要求彻底
实现纤维从原料使用到最终制品回收全过程完全循环。吉玛公
司、杜邦公司对聚酯等装置也提出了“全循环”概念[22]。
天然纤维材料是地球上巨大的再生性生物高分子资源,作
为“从自然产生又回到自然”的资源循环型材料,具有不可替代
的发展优势。人造纤维材料作为传统的纺织材料,其原料多为
天然可再生的非石油资源(木、棉、亚麻、竹、麦杆等),符合可持
续发展的需求。合成纤维多为石油化合物,而石油属原生资源,
且常规合成纤维具有不可再生、不可降解性。目前合成纤维如
何进行回收再生是生态材料研究的重点,也是治理环境污染,节
约资源和能源,促进合成材料循环使用的一种最积极的废弃物
处理方法。已开发了有回收聚合物、纤维的原料再循环和回收
单体的化学再循环系统[23~25]。
回归自然、适应环境是纺织材料总的发展趋势。生态化纺
织材料的发展为保护生存环境,实现纺织工业可持续发展提供
了保障,符合21世纪绿色环保型时代的要求。随着社会的文明
和进步,可认为未来的纺织工业将是绿色生态工业。
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