棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成的种子纤维，不同于一般的韧皮纤维。棉纤维以纤维素为主，占干重的93％——95％，其余为纤维的伴生物。由于棉纤维具有许多优良经济性状，使之成为最主要的纺织工业原料。
1.长度。目前国内主要棉区生产的陆地棉及海岛棉品种的纤维长度，分别以25——31毫米及33——39毫米居多。棉纤维的长度是指纤维伸直后两端间的长度，以毫米表示。棉纤维的长度有很大差异，最长的纤维可达75毫米，最短的仅1毫米，一般细绒棉的纤维长度在25——33毫米，长绒棉多在33毫米以上。不同品种、不同棉株、不同棉铃上的棉纤维长度有很大差别，即使同一棉铃不同瓣位的棉籽间，甚至同一棉籽的不同籽位上，其纤维长度也有差异。一般来说，棉株下部棉铃的纤维较短，中部棉铃的纤维较长，上部棉铃的纤维长度介乎二者之间；同一棉铃中，以每瓣籽棉的中部棉籽上着生的纤维较长。棉纤维长度是纤维品质中最重要的指标之一，与纺纱质量关系十分密切，当其他品质相同时，纤维愈长，其纺纱支数愈高。支数的计算，是在公定回潮率条件下（8.5％），每一公斤棉纱的长度为若干米时，即为若干公支，纱越细，支数越高。纺纱支数愈高，可纺号数愈小，强度愈大。
表一：原棉长度与可纺支数的关系
原棉种类 纤维长度（毫米） 细度（米/克） 可纺织数（公支）
长绒棉33－41 6500－8500 100－200
细绒棉25－31 5000－6000 33－90
粗绒棉19－23 3000－4000 15－30
资料来源：《棉花生育规律与优质高产高效栽培》，陈奇恩等主编，中国农业出版社1997年印刷，第184页。
2.长度整齐度。纤维长度对成纱品质所起作用也受其整齐度的影响，一般纤维愈整齐，短纤维含量愈低，成纱表面越光洁，纱的强度提高。
3.纤维细度。纤维细度与成纱的强度密切相关，纺同样粗细的纱，用细度较细的成熟纤维时，因纱内所含的纤维根数多，纤维间接触面较大，抱合较紧，其成纱强度较高。同时细纤维还适于纺较细的纱支。但细度也不是越细越好，太细的纤维，在加工过程中较易折断，也容易产生棉结。
4.纤维强度。指拉伸一根或一束纤维在即将断裂时所能承受的最大负荷，一般以克或克/毫克或磅/毫克表示，单纤维强度因种或品种不同而异，一般细绒棉多在3.5——5.0克之间，长绒棉纤维结构致密，强度可达4.5——6.0克。
5.纤维成熟度。棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度，细胞壁愈厚，其成熟度愈高，纤维转曲多，强度高，弹性强，色泽好，相对的成纱质量也高；成熟度低的纤维，各项经济性状均差，但过熟纤维也不理想，纤维太粗，转曲也少，成纱强度反而不高。
表二：棉纤维的经济性状及可纺号数比较
棉纤维经济性状 长绒棉 细绒棉
色泽 乳白 洁白
长度（毫米）35－45 21－33
细度（米/支）6500－9000 4500－7000
直径（微米）12－14.5 13.5－19
宽度（微米）14－22 18－25
转曲（转/厘米）100－120 50－80
强度（克）4.5－6.0 3.5－5.0
断裂长度（千米）27－40 21－25
可纺号数（号） 特细号4－10 细号及中号11－30
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