全 文 ：第３８卷 第２期
２０１２年４月
东华大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＤＯＮＧＨＵＡ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ）
Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２０１２
文章编号：１６７１－０４４４（２０１２）０２－０１５６－０４
收稿时期：２０１１－０４－２５
作者简介：吴红艳（１９８２—），女，河北邢台人，博士研究生，研究方向为纺织新材料．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｏｎｇｙｅ４１９＠１２６．ｃｏｍ
王府梅（联系人），女，教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｆｕｍｅｉ＠ｄｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
爪哇木棉果实与纤维长度测量分析
吴红艳，王府梅
（东华大学 纺织学院，上海２０１６２０）
摘要：以取自印尼中爪哇省巴蒂县的爪哇木棉果为对象，研究其内部结构和纤维长度，发现果实
内部结构分为两层：纤维束层及短绒和籽的组合层，两层间无粘连，纤维束和短绒长度差异较大．
提出采用纤维束法测量果内纤维束长度，并与手扯尺量法比较，发现两者具有较强的相关性，且
纤维束法更具操作性．分析测量结果发现，木棉纤维长度与果实长度有一定相关性，与果实中部
周长无明显关系，果实的头、中、尾３部分纤维长度无显著差异．研究结果为今后合理有效利用
木棉纤维提供参考．
关键词：爪哇木棉；纤维长度；纤维束；短绒
中图分类号：ＴＳ １０２．２ 文献标志码：Ａ
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｆｒｕｉｔ ｏｆ Ｊａｖａ Ｋａｐｏｋ
ＷＵ Ｈｏｎｇ－ｙａｎ，ＷＡＮＧ Ｆｕ－ｍｅｉ
（Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ，Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｊａｖａ ｋａｐｏｋ ｆｒｕｉｔ ｇｏｔ ｆｒｏｍ Ｐａｔｅ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｊａｖａ
Ｔｅｎｇａｈ，Ｉｎｄｏｎｅｓｉａ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｊａｖａ ｋａｐｏｋ ｆｒｕｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ
ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｐａｒｔｓ：ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｐｌｅ ａｎｄ ｗｏｏｄｅｎ ｗａｌ．Ｔｈｅ ｔｗｏ ｐａｒｔｓ ｈａｄ ｎｏ
ｃｏｎｇｌｕｔｉｎａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ．Ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ
ｍｅａｓｕｒｅ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ，ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈａｎｄ－ｍｅａｓｕｒｅｄ ｓｔａｐｌｅ ｌｅｎｇｔｈ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，
ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｋａｐｏｋ ｆｉｂｅｒ ｈａｄ ｓｏｍｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ，ｎｏ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ．Ａｌｓｏ，ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｆｒｕｉｔ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｏｆ ｈｅａｄ，ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｔａｉｌ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｋａｐｏｋ ｆｉｂｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｊａｖａ ｋａｐｏｋ；ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ；ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ；ｓｔａｐｌｅ
爪哇木棉属于木棉科木棉属植物［１］，其是世界
上著名的木棉品种，主要生长在印尼及东南亚一带，
其中印尼中爪哇省的巴蒂县是世界产量最大和质量
最好的木棉产地，全球约４０％的木棉产于此．木棉
纤维的纵向外观呈圆柱型，表面光滑，不显转曲，截
面为圆形或椭圆形，中段较粗，根端钝圆，梢端较细，
两端封闭，细胞中充有空气［２］，未被压缩情况下纤维
的中空度高达９０％以上，胞壁薄，壁厚为１～２
μｍ
［３］．木棉纤维这种薄壁、大中空的特点，使其多用
作吸油、保暖、水上救生用浮力材料或其他填充
材料［４］．
近年来，随着对木棉纤维可纺性研究的深入，已
有多种木棉混纺产品问世，如日本Ｄａｉｗａｂｏ公司生
产了含３０％～５０％木棉的衬衣、女士连衣裙、男式
第２期 吴红艳，等：爪哇木棉果实与纤维长度测量分析
上装面料［５］．影响木棉可纺性的重要因素之一是纤
维长度，但目前对木棉纤维长度的研究只限于笼统
介绍，没有具体的测量方法与分析比较方法，这正
是木棉收购及加工企业急缺的信息．因此，本文以
取自印尼中爪哇省巴蒂县的爪哇木棉果为研究对
象，分析果实形态、内部结构、纤维长度及其相互
关系，力图从源头上分析问题，为收购及加工企业
提供有价值的信息，也为有效合理利用木棉纤维奠
定基础．
１ 爪哇木棉果结构分析
成熟后的木棉果为细长形柱状，如图１（ａ）所
示，长度为２００～３００ｍｍ，中部周长为１５０ｍｍ 左
右，外皮坚硬呈淡褐色，表面有凹凸细纹．
将果实分别沿中轴面和横截面打开可看到，紧
贴外壳内壁的是一层紧密堆砌的较长纤维，厚度为
１０ｍｍ左右，如图１（ｂ）和（ｃ）所示．果实中间是短绒
和木棉籽，被木质壁分为结构相同的５室（如图１（ｃ）
所示），木质壁上粘连着短纤维，称为短绒（如图１
（ｄ）所示），短绒包覆着木棉籽．进一步观察发现内壁
的纤维层也是５室结构，各室的纤维束分别排列，但
室间没有明确的界限．
经过对多个果实剖析发现，可将果实中的纤维分
为两部分：一部分是紧靠果实内壁的纤维束，呈紧密
折叠的束状，密实地堆砌在内壁上，长度整齐且大都
在１７ｍｍ以上，取出后发现它们为一端整齐一端蓬松
的伞状结构，沿纤维束长度方向有明显的弯曲（如图１
（ｅ）所示），与中心部位的短绒和种子没有黏附．一根
木棉果中的纤维束质量为１２～１５ｇ；另一部分是位于
果实中心的短绒，它们紧贴着果实中部的木质壁（如
图１（ｄ）所示），长度大都在６～１０ｍｍ，沿纤维长度方
向有１～２个弯曲．木棉短绒内包覆着木棉籽，木棉籽
和短纤维几乎没有粘连，略微抖动种子就能脱落．
木棉纤维不同于棉纤维，棉纤维是种子纤维，
由种子的表皮细胞生长而成，纤维附着在种子上．
而木棉纤维是果实纤维，附着于木棉果壳体内壁，
由内壁细胞发育、生长而成，种子和纤维几乎没有
粘连．因此，木棉纤维的初步加工比较方便，不需
要像棉那样经过轧棉加工，只要手工将木棉种子剔
出或装入箩筐中筛动，木棉种子即自行沉底，所获
得的木棉纤维可以直接用作填充料或纺纱［６］，而且
木棉果内的短绒和纤维束也没有粘连．因此，从木
棉果中抓取纤维时，可根据需要很方便地对长度差
异较大的短绒和纤维束进行分离，得到长度整齐度
较好的纤维，以便用于纺纱或其他对纤维长度要求
较高的场合．
２ 爪哇木棉纤维长度测量
２．１ 试验样品
将４根随机采集到的爪哇木棉果分别标记为
１＃，２＃，３＃，４＃，并沿长度方向从头端至根部划
分为头、中、尾３部分，每部分大约占木棉果实长度
的１／３，分别测量其长度．本试验只测试纤维束部
分，不包括果实中心的短绒部分．打开木棉果前分别
测量并记录每根木棉果的长度和中部周长．
２．２ 测试方法
目前国内外还没有关于木棉纤维长度的测试方
法，因此，本试验参照棉纤维手扯尺量法对木棉纤维
进行测量，并根据木棉纤维的特点自行设计了纤维
束法．
２．２．１ 手扯尺量法
参照文献［７］中的一端整齐法进行测量，由于木
棉纤维比棉纤维更细、更轻、更难整理，所以最终测
量的纤维束质量改为约２０ｍｇ，宽度约１８ｍｍ．进行
两次平行试验，结果取平均值．
２．２．２ 纤维束法
已知木棉果内的纤维束为一端整齐、另一端蓬
７５１
东华大学学报（自然科学版） 第３８卷
松的伞状结构，且纤维与短绒和种子间没有黏附，因
此可用测量纤维束的方法测量纤维长度，具体步骤
如下所述．
（１）用镊子夹住纤维束顶部从果实中抽出，用
梳夹夹住抽出的纤维束顶部．
（２）梳夹夹住数束纤维束后，用钢梳梳掉游离
纤维，将棉束置于绒板上，用毛刷轻刷两下，使纤维
稍微顺直．
（３）在纤维未被夹住的一端作切线，切线要与
梳夹夹持线平行，切线位置以不露绒板底色为准．量
取夹持线与切线的距离，记录结果，以 ｍｍ为单位，
保留一位小数．
（４）相同的方法进行两次平行试验，结果取其
平均值．
２．３ 测量结果
测量结果如表１和２所示．
表１ 木棉果实尺寸测量
Ｔａｂｌｅ １ Ｓｉｚｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋａｐｏｋ ｆｒｕｉｔｓ ｍｍ
试样编号 １＃ ２＃ ３＃ ４＃
果实长度 ２３０ ２０４ ２２６ ２８０
果实中部周长 １６５ １５６ １５８ １５６
表２ 手扯尺量法和纤维束法测量纤维长度结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｈａｎｄ－ｍｅａｓｕｒｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ
ｂｕｎｄｌｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｍｍ
试样
编号
手扯尺量法测纤维长度 纤维束法测纤维长度
头部 中部 尾部 平均值 头部 中部 尾部 平均值
１＃ ２１．６ ２２．０ ２０．６ ２１．４ ２０．８ ２１．０ １９．２ ２０．３
２＃ １９．２ １８．３ １９．４ １９．０ １９．６ １８．０ １８．２ １８．６
３＃ １９．８ ２１．０ ２０．２ ２０．３ １７．８ １９．４ １８．２ １８．５
４＃ ２２．５ ２３．５ ２２．３ ２２．８ ２２．５ ２１．４ ２１．４ ２１．８
３ 爪哇木棉纤维长度分析
３．１ 爪哇木棉纤维长度
从表２可知所测爪哇木棉纤维手扯长度为１９～
２３ｍｍ，均值为２０．９ｍｍ，ＣＶ值为７．７％．
３．２ 两种测量方法的比较
由表２可知，纤维束法测得的数据比手扯尺量
法稍小，这是由于手扯尺量法测量时要用手来回抽
取纤维，使得纤维较平直，而纤维束法测量时纤维的
自然弯曲较多，因此所得值较低．
对表２中的数据进行相关性比较，设纤维束法
得到的纤维长度为ｘ，手扯尺量法得到的纤维长度
为ｙ，得回归方程ｙ＝０．８５０ｘ＋４．０３４，相关系数Ｒ
＝０．８６８，并经显著性检验知此线性回归效果显
著，说明虽然纤维束法测得值比手扯尺量法测得值
稍低，但两者具有较强的相关性，纤维束法测得值
也可表征纤维长度，且纤维束法比手扯尺量法更易
掌握，可在室外简便快速测量木棉果实中纤维的长
度，此方法更适合在木棉收购或对木棉果中纤维长
度进行初步测量及粗略估计时使用．
３．３ 木棉纤维长度与果实大小的关系
纤维长度与果实长度及果实中部周长的关系分
别如图２和３所示．从图２可看出，木棉果中纤维长
度与其果实长度间有一定关系，经显著性检验，可知
所得回归方程是显著的，说明当果实较长时，其内部
的木棉纤维也较长．从图３可看出，木棉纤维长度与
其果实中部周长无明显的关系．
３．４ 木棉果的头、中、尾３部分纤维长度比较
用数据配对分析法对表２中手扯尺量法的数据
进行显著性检验，结果如表３所示．取显著性水平α
＝０．０５，查ｔ分布表得ｔ１－α／２（ｎ－１）＝ｔ１－０．０２５（３）＝
３．１８２，从表３可知，３个统计量均小于３．１８２，因此，
可知木棉果的头、中、尾３部分纤维长度无显著差
异．所以，从木棉果中剥离纤维时不必考虑果实不同
部位纤维长度的差异．
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第２期 吴红艳，等：爪哇木棉果实与纤维长度测量分析
表３ 显著性检验
Ｔａｂｌｅ ３ Ｔｅｓｔ ｏｆ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
配对方案 １＃ ２＃ ３＃ ４＃ 平均值
修正样本
标准差
统计量
头部－中部 －０．４ ０．９ －１．２ －１．０－０．４２５ ０．９４７ ０．８９８
中部－尾部 １．４ －１．１ ０．８ １．２ ０．５７５ １．１４４ １．００５
头部－尾部 １．０ －０．２ －０．４ ０．２ ０．１５０ ０．６１９ ０．４８５
４ 结 语
（１）爪哇木棉果内部结构可分为两层：纤维束
层及短绒和籽的组合层．紧靠外壳内壁的是长度整
齐堆砌紧密的纤维束层；中心部位是短绒和籽的组
合层，两层间没有粘连．因此，从木棉果实中剥离纤
维时可根据纤维长度需要对两部分进行分离，得到
所需纤维．研究结果为企业合理有效利用木棉纤维
打下基础．
（２）提出了用纤维束法测量纤维长度，此法与
手扯尺量法有较强的相关性，且更易操作，适合企业
在收购木棉果或初步测量及粗略估计时使用．
（３）木棉果中纤维长度与果实长度有一定的相
关性，当果实较长时，其内部的木棉纤维也较长；而
木棉果中纤维长度与果实中部周长无明显关系．木
棉果的头、中、尾３部分纤维长度无显著差异．
参 考 文 献
［１］ＲＡＨＭＡＨ Ａ Ｕ，ＡＢＤＵＬＬＡＨ Ｍ Ａ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｌａｙｓｉａｎ
Ｃｅｉｂａ ｐｅｎｔａｎｄｒａ （Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．ｆｏｒ ｏｉｌｙ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ
ｆａｃｔｏｒｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２０１１，２６６（１／２／３）：５１－５５．
［２］李秉让．大百科全书·纺织卷·木棉［Ｍ］．北京：中国大百科全
书出版社，１９８４：１９５．
［３］ＣＯＯＫ Ｊ Ｇ．Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｔｅｘｔｉｌｅ ｆｉｂｒｅｓ［Ｍ］．Ｗａｔｆｏｒｄ：Ｍｅｒｒｏｗ
Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ Ｌｔｄ，１９７４：７３．
［４］张冶，穆征．木棉纤维性能及其可纺性的探讨［Ｊ］．南通纺织职业
技术学院学报：综合版，２００７，７（１）：１－４．
［５］Ｄａｉｗａｂｏ Ｃｏ Ｌｔｄ．Ｄａｉｗａｂｏ ｍａｒｋｅｔｓ ｋａｐｏｋ ｆａｂｒｉｃｓ［Ｊ］．ＪＴＮ－
Ｗｅｅｋｌｙ，２０００，２６（２１）：３－４．
［６］肖红，于伟东，施楣梧．木棉纤维的特征与应用前景［Ｊ］．东华大
学学报：自然科学版，２００５，３１（２）：１２１－１２５．
［７］孙俊华，王洪山，陈晓燕．ＧＢ／Ｔ １９６１７—２００７棉花长度试验方法
手扯尺量法［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００７．
９５１