天然纤维素纤维是由植物体中自然形成的纤维形式，这类纤维也称为植物纤维，由于其化学组成是纤维素，所以一般称为纤维素纤维。纤维素纤维通常分为四种类型；种子纤维(棉花和木棉)、韧皮纤维(古麻、亚麻和*麻）、叶纤维(剑麻和菠萝纤维）和果实纤维（椰壳纤维）。
1.棉纤维的结构和主要化学性能
棉纤维，是迄今为止最重要和使用最广泛的单一细胞的种子纤维，是从棉籽表皮上细胞突起生长而成的。一个成熟的棉桃内含5~6室，每室有6~8粒种子，每粒种子长~根纤维，每根纤维就是一个细胞，其成热期约需80天。从棉籽上轧脱下来的棉纤维是一个上端封闭、下端敞开的千瘪的管状细胞，在显微镜下观察，成熟棉纤维纵向呈扁平带状，并具有天然扭曲；横截面呈腰子形或耳形，是由较薄的管状的初生胞壁、较厚的螺旋状的次生胞壁、较小的疼缩的中空胞腔所构成，见图1-1和图1-2。
初生胞壁内含有纤维素、蜡状物、果胶质、有机酸、蛋白质（含氮物）、非纤维素多糖物和灰分等；次生胞壁主要含有纤维素；胞腔内主要为蛋白质(含氮物）。未成熟的棉纤维，次生胞墜较薄，胞腔较大，纵向缺少正常的天然扭曲，机械性能和染色性能均比成熟棉纤维差。
棉纤维的化学组成中，90%左右为纤维素，是棉纤维的主体。此外，还含有一定量的非纤维素物质，称为纤维素共生物或纤维素衍生物。成熟棉纤维的化学组成见表1-1（以干燥纤维的质量百分比计）。
上述除纤维素外的非纤维素物质产生物理性的疏水的阻挡层，能减轻纤维在生长期间
由于外界环境的影响而受到的损害，并在纺织加工期问起润滑作用，保证纤维具有良好的纺纱性能；但蜡状物质、果胶质对水的润湿性不利。会妨碍随后的水的进一步润湿和化学加工。所以，在染整加工工艺中，第一步总是先对棉织物进行尽可能的、彻底的除杂洁净。
纤维素是一种多糖物质，分子式可写成(C6H10O5.），，由许多B-d-葡萄糖剩基通过1，4-甙键连接而成的线形大分子，相邻的葡萄糖剩基相互倒置，剩基中的氢原子和羟基分布在剩基所处的平面的两侧，结构式可表示如下：
从结构式可以看出，每个葡萄糖剩基上，2，3，6位碳原子上各有一个自由羟基，具有一般羟基的性质；大分子左端的衛萄糖剩基上.2。3，4，6位碳原子上各有一个自由羟基；右端的葡萄糖剩基上，2，3，6位碳原子上各有一个自由经基，1位碳原子上有一个潜在醛基，具有一定的还原性。棉纤维的聚合度（DP)比较大，大约为。
天然棉纤维的长度为22～50mm，直径为18~25μm；结晶度约为70％；千强度为
26.46~44.10cNtex-1，湿强度为29.11~52.92cNtex-1，弹性回复率（2%伸长）为75%；密度为1.54~1.56gcm-3，回潮率为8.5%~10.3%。由于纤维大分子中含有大量的羟基，所以具有良好的吸湿性，但不溶于水只在水中溶胀。，它不溶于有机溶剂，可溶于铜氨或铜乙二胺溶液。对酸较敏感，在酸的作用下，纤维素中的甙键水解断裂，使纤维的强度大大下降，甚至全部炭化。一般情况下，对碱是稳定的，在碱中只发生膨化，不产生水解，常温下不会对强力造成影响，因此染整加工中常用碱对棉进行练漂加工，如退浆、煮练、丝光、碱缩等。但这种稳定性是有条件的，是相对的。在有空气存在时，碱对纤维素的氧化起催化作用，会加速纤维素纤维降解，所以棉织物的高温煮练常采用隔绝空气或减少碱与棉的作用时间的措施，以减少对纤维的损伤。纤维素一般不受还原剂的影响，而氧化剂能使纤维素变性，尤其在碱存在的条件下。温度过高时，空气中的氧也能使纤维氧化生成氧化纤维素，从而损伤纤维。当然，在适当条件下，用氧化剂处理棉纤维，既能满足加工要求，又能保证纤维不受损伤。
2.麻纤维的结构和主要化学性能
麻的种类很多，主要有苎麻、亚麻、*麻大麻、罗布麻等。作为衣用纺织纤维的主要是苎麻、亚麻和罗布麻。苎麻和亚麻是生长在韧皮植物上的纤维，也称为韧皮纤维，成束地分布在植物的韧皮层中。纤维束是由多根单纤维在纵向彼此穿插，由中间层相互连接起来，因此纤维束连续纵贯全茎，横向又绕全茎相互连接。单根纤维是一个厚壁、两端封闭、内有狹窄胞腔的长细胞，苎麻单纤维两端呈锤头形或分支，亚麻两端稍细、呈纺锤形(图1-3)。
麻纤维的主要化学成分与棉一样，也是纤维素，但含量较低。此外，还含有一定量的半纤维素、木质素和果胶等。苎麻除含有纤维素外，还含有半纤维素、木质素、果胶质、脂蜡质、水溶物、灰分等共生物，统称原麻胶质。其化学组成见表1-2（以干燥纤维的质量百分比计）。
原麻脱胶后，成为洁白、富有光泽的纤维。平均长度为20~mm，细度为4.44~8.89dtex(4~8旦），直径约40μm；纤维结晶度在90%左石；干强度为46.75~65.27cNtex-1，湿强度为51.16~78.50CNtex-1；弹性回复率(2%伸长)为58%；密度为1.56gcm-3；回潮率为7.8%。由于苎麻纤维有很高的结晶度、取向度和聚合度，因而断裂强度高，刚性大，
断裂伸长小，弹性稍差；对碱、微生物和昆虫有较高的抵抗力，经久耐用；不易被冷酸破坏；吸湿放湿快，舒适凉爽，透气性好；着色能力比棉低；易折皱，耐磨性差；有刺痒感，经变性处理后可改善其性能。
亚麻的主要成分为纤维素，含量为70%~80%。另外，还含有半纤维素、果胶、木质素、脂蜡质、氮化合物等。其化学组成见表1-3（以千燥纤维的质量百分此计）。
这些杂质直接影响纤维的润湿性，并使其手感粗糙，色泽发*，染色后色泽不鲜艳，染色牢度差。经脱胶和练漂处理后，亚麻纤维细而短，手感柔软，近似棉纤维，其凉爽感仅次于苎麻。亚麻的聚合度为；平均长度为17~25mm，直径为12~17μm；干强度为22.93~67.91CNtex-1，湿强度为27.34~81.14CNtex-1，弹性回复率(2%伸长）为65%；密度为1.5gcm-3；回潮率为12%。纤维的吸湿和散热性均较好，断裂强度高，断裂伸长小，不易吸附灰尘，易洗易烫；耐碱但易被酸损伤；染色性能较差，上染率和固色率较低，色牢度差；可抗菌抑菌，扰紫外线。经接枝改性，可提高织物的弹性、柔韧性、尺寸稳定性；经酶处理，可使织物表面柔软光洁，减少刺痒感。
以上内容摘自《染整概论》作者：宋慧君、刘宏喜、俞显芳、张伟，如有侵权请联系删除。
——东华大学出版社
：再生纤维素纤维的结构和主要化学性能