一、棉纤维素

棉纤维素是一种碳水化合物，是在棉花生长过程中由二氧化碳和水经过光合作用而形成的。经过元素定量分析，得知纤维素是由碳素 (C)、氢 (H)、氧(O) 三元素组成，其组成比例为碳44.4%，氢6.2%、氧49.4%。

纤维素的分子式可以写成 (C₆H₁₀O₅)n，其中n为聚合度，是指一个纤维素分子中含有的基本单元即 (C₆H₁₀O₅) 的个数。棉纤维素的分子量和聚合度并不是每一个分子都是一样的，这是高分子化合物的特征之一，称为不均匀性或多分散性。有关资料上所载棉纤维素的分子量和聚合度是指一个样品中很多分子的平均值。棉纤维素的聚合度越高，分子量越大，棉纤维的某此物理机械性能也就越好。

根据棉纤维素在一定浓度的氢氧化钠溶液中溶解的不同情况，通过分离，可以得到聚合度和某些性质不同的纤维素，分别称为α—纤维素、β—纤维素、γ—维生素。

α—纤维素：是在室温(20℃)下不溶于17.5%氢氧化钠溶液中的纤维素，其聚合度在150以上。

β—纤维素：是在室温(20℃)下能溶于17.5%氢氧化钠溶液，再用醋酸中和沉淀出来的纤维素，其聚合度为15~150。

γ—维生素：是在室温(20℃)下能溶于17.5%氢氧化钠溶液，再用醋酸中和亦不沉淀的纤维素，其聚合度在15以下。

β—纤维素和γ—维生素也可以概括称为半纤维素，又叫氧化纤维素或水解纤维素。成熟度不好的棉纤维，半纤维素含量较高，则α—纤维素含量相对降低。所以，用作军工或化工原料的棉短绒需要经过化验。α—纤维素的含量越高，原料的利用率就越高。

二、棉纤维素伴生物

棉纤维素伴生物除天然有色棉的色素由于含量极微和一小部分其它物质尚未查明外，主要有下列几类。

(一) 脂肪和蜡质

棉纤维表面含有一层脂肪和蜡质，其含量随棉纤维成熟程度的提高而降低。它能保护棉纤维不易受潮并增润棉纤维的光泽，含量适当时在纺纱过程中能起润滑作用，但它防碍棉纤维及其制品的着色能力。用乙醚、酒精和碱溶液溶解可以把它除去。

(二) 果胶物质

用水抽提棉纤维而得到的水溶性物质主要为果胶物质，所以也称为水溶物，果胶物质会防碍棉纤维的毛细管作用，除去果胶物质后的棉纤维吸湿性高。

(三) 含氮物质

主要是蛋白质和其它含氮的化合物。随着棉纤维成熟度的提高。含氮物质含量则降低。把棉纤维放在水中加热或用碱液蒸煮即可除去。

(四) 糖类物质

是指多缩戊糖，在棉纤维中含量不多，用乙醚和热水抽取了脂肪、蜡质、有色物质以后剩下的能溶于稀碱溶液的物质，统称为糖类物质。它是以多缩戊糖为主，还有多缩已糖和多缩醛糖等的混合物。因为它们都属于多糖类，有着相似的化学性质，很难分离，因此在用化学分析方法测定时都按多缩戊糖计算。含糖较多的棉纤维在纺纱过程中容易引起绕罗拉、绕皮辊、绕皮圈等现象，影响纺纱工艺及产品质量。

(五) 灰分