随着石油资源的枯竭及合成纤维生产、使用及废弃全过程对环境产生的不可忽视的负面影响,天然纤维的需求量愈来愈大。棉、麻、丝、毛四大天然纤维受耕地、牧场的限制产量增长有限,寻找新型天然纤维成为当务之急。牛角瓜能在非农业用地、荒地等恶劣环境下存活生长,取自其果实的水晶棉纤维(也称:牛角瓜纤维,下同)光泽明亮、中空超轻,是一种极具开发前景的新型天然纤维。水晶棉纤维的基本特性如下:平均长度为34.18mm左右,直径为20μm～28μm。纵向外观呈圆柱形,表面光滑,不显转曲;横截面近三角形;中空度高达80%～90%。水晶棉纤维的化学成分中,纤维素含量达64%～66%,木质素含量为8%～9%。水晶棉纤维的断裂强度达4.45 cN/dtex,回潮率可达11.9%,化学性能也较稳定。水晶棉/棉纺纱工序包括纺前准备、开清梳、并条、粗纱和细纱工序。水晶棉纤维易脆断、易飘浮、抱合力差,故纺纱前需养生处理来改善其可纺性。通过养生处理,水晶棉纤维强度可增加7.07%,表面摩擦系数增加20%,重量增加4.8%。经养生后的水晶棉纤维同棉混合后在一定的梳理工艺下可顺利成条,较优的梳理方案为:全盖板,新针布,刺辊转速为525r/min,盖板线速度为100mm/min,锡林转速为225r/min,道夫速度为12r/min,主梳理区采用松隔距,此时生条的棉结含量可低至95粒/g,短绒率可低至28%。水晶棉/棉熟条条干较均匀,细节、粗节、棉结含量均为0。粗纱条干均匀度较好,但有一定量的棉结。经纺纱工序制得的32Ne是水晶棉70/棉30混纺纱的主要特点是强力偏低,条干均匀度欠佳,3mm以上有害毛羽数少,纱线较蓬松、丰满,尤其适宜做保暖类面料。基于显微镜法对水晶棉/棉混纺纱混纺比测试的可行性进行探讨,试验发现:以纤维纵向形态差异为前提,将纤维的直径差异作为判别的辅助条件,进行纤维的识别和计数具有一定的可行性。采用一定的统计方法确定出水晶棉/棉混纺产品混纺比检测的最小样本容量,即检测6根纱线或者计数1100根纤维。定量分析生条、熟条、粗纱及落棉中水晶棉纤维、棉纤维各自的含量,试验发现,水晶棉纤维的损失较大。因此,在后期纺纱工艺优化时,适当多配点水晶棉纤维以弥补水晶棉纤维在纺纱环节的损失。对水晶棉/棉混纺织物的力学性能、保形性、透气性、耐磨性、风格、保暖性等进行研究及分析显示:在其他条件相近时,水晶棉机织物断裂强力低于纯棉织物,但针织物顶破强力远高于纯棉织物;水晶棉机织物有较好的抗皱性,但耐磨性远不如纯棉织物;水晶棉机织物手感独特,较易发生拉伸变形、剪切变形,蓬松度、柔软度、动摩擦平均系数较棉大;水晶棉针织物有独特的粗犷感,活络度不如纯棉针织物,但是悬垂性好,保暖性佳。