水晶棉是一种新型纤维素纤维,是一种新型棉纺原料,可以为纺织行业开辟新的纤维原料来源,可利用我国荒漠化土地种植,能有效缓解棉纺原料资源紧张局面。研究并开发利用水晶棉纤维具有重要意义,能实现生态效益、社会效益和经济效益的统一。由于目前对水晶棉的研究还处在初始阶段,若要将水晶棉产业化,缺少足够的理论支持,水晶棉纤维的结构和性能等方面的基础理论也不够完善,使得水晶棉纤维的发展受到了制约。因此,加强水晶棉生长环境因素对水晶棉纤维影响的分析和水晶棉基础理论知识的研究,以便更好的种植和利用水晶棉纤维,是纺织研究者目前面临的一个重大课题。本文利用灰色关联分析法研究了水晶棉纤维生长环境因素对纤维系统的影响,并在测试水晶棉纤维结构和性能的基础上,针对水晶棉纤维强力较低的性质,进行了水晶棉纤维纺前预处理的纤维增强探索性试验,并对碱液对水晶棉结构和性能的影响以及增强原因进行了探讨。本文研究了水晶棉生长的海拔高度、采摘月份、果实大小以及果实不同部位对水晶棉纤维性能的影响,因而如何评价水晶棉纤维的性能成为分析的关键。通过分析纤维性质与成纱质量和纺纱工艺的关系以及纤维性质与纺织品的关系,另外考虑影响纤维产量和分级等因素,最终选择了果形大小,单果产纤量以及纤维的断裂强力,断裂伸长率,长度,线密度六项指标,作为反映水晶棉系统的指标。测试结果运用灰色相关分析法进行分析,分析结果期望能为水晶棉的人工种植提供一定的理论依据。通过水晶棉结构分析,并与棉和木棉纤维对比发现,水晶棉的纤维素含量很低仅有55.45%,而木质素含量高达16.15%;水晶棉的结晶度为46.94%大于木棉纤维的42.31%,低于棉纤维的78.4%,结晶取向度为81%,比棉和木棉大。水晶棉表面光滑,具有大中空结构;水晶棉长度接近棉纤维,大于木棉纤维;直径大于棉纤维。对水晶棉性能进行测量后发现,水晶棉的强伸性能比木棉纤维强,但是不如棉纤维;水晶棉的热稳定不及棉和木棉;水晶棉表面接触角为126.7°,为拒水型纤维;利用烘箱法测试出水晶棉的标准回潮率,并对其吸、放湿曲线进行回归,求解出吸、放湿速率。试验后得出的结果是水晶棉的标准回潮率约为10.43%,比棉纤维的回潮率高,与木棉的回潮率相近。但是吸、放湿的速度不如棉和木棉。此外,由于水晶棉纤维的断裂强力较低,为了使其更加适应棉纺系统,提供直接可以用来纺纱的纤维,本文还对水晶棉进行纺前预处理改性探索性的试验,试图增加水晶棉的断裂强力。通过实验发现浓度小于160g/l的碱液对水晶棉没有增强效果,浓度大于160g/l的碱液对水晶棉纤维起到一定的增强效果。另外,本文还选取了经碱液处理后增强效果最优的纤维,并分别讨论了碱处理对纤维化学成分、形态结构、聚集态结构的影响。