木棉纤维因其特殊结构和优异的性能得到越来越多的青睐,但是长期以来因木棉纤维品种、种植条件及其果实中纤维不同部位等因素差异,造成木棉纤维长度、细度等形态特征及其力学性能存在较大的差异,已有相关研究数据不全面缺少系统性,而且关于木棉形态特征测试的方法尚不完善。因此需要探索适合木棉纤维的相关测试方法,准确测试木棉纤维性能,清楚不同品种木棉纤维性能差异,为木棉纤维种植、加工及其产品开发提供依据。本文以印尼及海南岛木棉纤维为研究对象,系统地研究了木棉纤维的形态结构、细度和强伸性能,及其与产地、果实及纤维生长部位之间的关系,并探索一种适合木棉纤维结构的直径测试方法。本论文主要工作及结论如下:(1)木棉纤维形态结构观察木棉果及木棉纤维的形态结构,发现木棉果外观近似梭形,果实中的纤维分为纤维束和短绒。用JSM-5600LV扫描电镜观察木棉单纤维,发现单纤维细胞未破裂前呈圆柱状、表面光滑无转曲,细胞破裂后纤维呈扁带状,截面为薄壁大中空结构。用纤维图像自动采集与识别系统测试印尼木棉纤维壁厚,测得壁厚均值为1.21μm,分布范围为0.78～1.83μm。(2)木棉纤维直径依据木棉纤维完全压扁后周长不变原理,探索一种压扁复圆的方法获得木棉纤维直径。具体为:制样并置于F6纤维细度仪观察,利用图像技术测试完全压扁后木棉纤维极限长轴距离,并换算得到木棉纤维直径。利用这种方法测试印尼及海南岛木棉纤维直径,测试发现:印尼木棉纤维直径均值为14.89μm,分布范围为9.82～22.50μm,海南岛木棉纤维直径均值为18.06μm,分布范围为10.89～28.28μm。绘制直径频率直方图发现两种木棉纤维直径分布服从正态分布。研究发现,产地对木棉纤维直径影响较大,海南岛木棉纤维直径相对较粗,直径变化范围较大,但木棉纤维直径粗细与其在果实内的生长部位间没有明显的关系。(3)木棉纤维线密度利用中段切断称重法测试印尼及海南岛木棉纤维线密度。测试发现,印尼和海南岛木棉纤维线密度均值分别为0.67dtex和0.95dtex。线密度测试结果与木棉纤维直径测试结果具有一致性,木棉纤维产地对其线密度大小有较大影响,海南岛木棉纤维平均线密度值较大。(4)木棉纤维强伸性能采用U形夹制样方法在XQ-2纤维强伸度仪上测试印尼及海南岛木棉纤维强伸性能。测试发现,木棉纤维的拉伸曲线和棉纤维相似。印尼和海南岛木棉纤维断裂强力和断裂伸长率均值分别为1.53cN、3.04%,1.85cN、3.02%。研究发现,木棉纤维的产地对其断裂强力影响较大,对断裂伸长率基本没有影响,而且木棉纤维的断裂强力和断裂伸长率与其在果实内的生长部位间没有明确的关系。