新疆機采棉與手采棉紡紗質(zhì)量對比

熊　偉，周衡書，唐曉麗

(1.新疆沃普農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，烏魯木齊　830011；2.湖南工程學院 紡織服裝學院，湖南 湘潭　411104)

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?綜合述評

新疆機采棉與手采棉紡紗質(zhì)量對比

熊偉1，周衡書2，唐曉麗2

(1.新疆沃普農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，烏魯木齊830011；2.湖南工程學院 紡織服裝學院，湖南 湘潭411104)

對比分析了新疆機采棉與手采棉的質(zhì)量差異，以及二者在清梳聯(lián)、梳棉、精梳及成紗中存在的質(zhì)量控制指標差異；指出：新疆機采棉雖然采摘成本降低，但是異性纖維多，短絨率高，在相同的工藝條件下無論是生產(chǎn)普梳紗還是精梳紗，其質(zhì)量都遠遠落后于手采棉；進一步弄清新疆機采棉在紡紗過程中與手采棉的差距，是改進新疆機采棉在實際紡紗生產(chǎn)中存在問題的主要手段，也是調(diào)整采棉工藝參數(shù)、優(yōu)選紡紗器材專件的關鍵；在特殊紡織品面料生產(chǎn)時，合理制定紡紗工藝，充分發(fā)揮新疆機采棉特點，亦是指導新疆機采棉進行改進、發(fā)展的重要手段。

新疆機采棉；手采棉；清梳聯(lián)；梳棉；精梳；危害性纖維；地膜性異性纖維

1　概述

棉花從軋花形式上可分為鋸齒棉和皮輥棉，從纖維長度上可分為細絨棉和長絨棉[1]。20世紀中葉，隨著發(fā)達國家工業(yè)的進一步發(fā)展，勞動力資源成本進一步上漲，開始利用機器采摘棉花，不僅大大提高了采摘效率，而且也大大降低了采摘成本；數(shù)據(jù)顯示，中國新疆用機器采摘棉花的成本只占人工采摘的三分之一，大大降低棉花種植生產(chǎn)成本，也促使中國棉花市場價格進一步向世界棉花市場價格靠攏和接近[2]。

雖然新疆機采棉的生產(chǎn)成本比手采棉的成本降低3 000元/t～5 000元/t，但是，受新疆特殊環(huán)境的影響，新疆機采棉的質(zhì)量在現(xiàn)階段遠遠落后于新疆手采棉，甚至連機采棉應有的異性纖維少的特性也不具備，地膜性異性纖維數(shù)量很高，一般是當?shù)厥植擅薜?～20倍，是新疆生產(chǎn)建設兵團手采棉異性纖維的10～50倍，有時甚至更高；新疆機采棉地膜性異性纖維數(shù)量多、易碎、顏色淺，在紡紗后工序無論是采用除雜、除短絨還是梳理、落物、除塵的方式都很難將其清除干凈。另一個較大的危害，就是新疆機采棉含有大量的不成熟纖維，也含有帶有不孕籽、軟籽表皮和僵斑類破碎量大的雜質(zhì)，短絨率高，給紡紗廠的開松、除雜、除短絨、梳理、落物的控制帶來嚴重影響，導致用新疆機采棉生產(chǎn)的半制品、棉紗、面料易出現(xiàn)大量的危害性疵點。且新疆機采棉在紡紗過程中落物率劇增，導致紡紗成本增加，很多情況下生產(chǎn)成本比新疆手采棉增加20%～30%，且棉紗質(zhì)量也無法得到保證；棉紗價格也要比新疆手采棉低3 000元/t～5 000元/t——表面上新疆機采棉降低了棉花的生產(chǎn)成本，但是從生產(chǎn)成棉紗和棉紗織造的過程來看，新疆機采棉相比新疆手采棉付出的代價高1～2倍，反映在最終的紡織品面料上，新疆機采棉生產(chǎn)的面料在市場上不受歡迎[3]。

未來應根據(jù)新疆的實際氣候環(huán)境、種植模式、種植品種、采摘方式、加工方式，對機采棉控制標準進行修改，以提高新疆機采棉的質(zhì)量等級。減少新疆機采棉的異性纖維數(shù)量，危害性短絨和危害性雜質(zhì)數(shù)量是新疆機采棉質(zhì)量改進突破的重點，也是新疆機采棉縮小與國外機采棉質(zhì)量差距的關鍵；進一步弄清新疆機采棉在紡紗過程中與新疆手采棉的差距，是改進新疆機采棉在實際紡紗生產(chǎn)中存在問題的主要手段，也是尋求新疆機采棉合適工藝流程、工藝速度和優(yōu)選紡紗工藝參數(shù)、調(diào)整紡紗器材、專件的關鍵，利于新疆機采棉在紡紗過程中半制品質(zhì)量得到有效控制，是滿足后工序棉紗質(zhì)量控制和面料質(zhì)量控制的必要手段。

大量數(shù)據(jù)說明，新疆機采棉與手采棉的質(zhì)量目前并不處于同一水平線上，且新疆機采棉的質(zhì)量在多個物理指標上與手采棉存在至少2個等級以上的質(zhì)量差異，尤其是棉花短絨率、未成熟纖維含量、成熟度、雜質(zhì)、異物率、危害性疵點數(shù)量差異巨大；同時新疆機采棉等級混雜明顯，即使是一個標準的三級棉花，其中可能也存在有二級、三級、四級、五級棉花，甚至還有可能有六級、七級棉花出現(xiàn)，因此未來機采棉關注的重點還必須回到重視籽棉的分等分級上來，否則由新疆機采棉進行棉紗生產(chǎn)，棉層棉絮、棉條、棉紗的質(zhì)量波動在所難免；根據(jù)新疆機采棉本身具有的特性進行棉紗生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制，是分析、了解、解決新疆機采棉生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的重點[4]。

2　清梳聯(lián)工序棉層質(zhì)量比較

清梳聯(lián)的主要功能是對棉花進行開松、除雜、混合，除短絨、除異物、預梳理；清梳聯(lián)的流程不同，作用的效果也就不同；另外，采用不同的抓棉形式、打手形式、多倉結(jié)構(gòu)也會造成不同的效果。

新疆機采棉軋花過程中，在過度打擊的情況下，清梳聯(lián)工序的柔性打擊是防止新疆機采棉短絨率、疵點再增加、陡然增加、增加幅度過大的重要手段，而對于新疆手采棉無論是采用什么樣的清梳聯(lián)流程和什么樣的打擊形式，短絨率、危害性疵點的增加量都會相對較少，因為新疆手采棉具有嚴格的早中晚期之分和嚴格的等級之分，纖維本身的等級一致性較好，清梳聯(lián)的速度、工藝本身不會對纖維層棉絮造成明顯的影響，對于混和的要求相對較低，對清梳聯(lián)工序的溫濕度要求也沒有新疆機采棉的要求嚴格；新疆手采棉本身的潔凈度很高，同樣對清梳聯(lián)工序的除塵也沒有新疆機采棉要求苛刻。由于新疆手采棉與機采棉含有的異性纖維數(shù)量、形式、形狀均不同，清梳聯(lián)工序異性纖維清除機對其的清除效果也明顯不同，具體見表1。

表1試驗數(shù)據(jù)說明：清梳聯(lián)從抓棉、開棉、混棉到清棉，由于開松打擊，無論是新疆機采棉還是手采棉的棉結(jié)、帶纖維籽屑疵點含量、短絨率含量都在增加，異性纖維數(shù)量、異物率、雜質(zhì)在下降，成熟度在增加，未成熟纖維在降低，雜質(zhì)和短絨的清除主要發(fā)生在開棉、清棉工序，新疆機采棉被清除的力度比手采棉的力度大，危害性纖維能被有效控制。

3　梳棉工序棉條質(zhì)量比較

梳棉工序預分梳、梳理、除雜、除短絨的效果是決定新疆機采棉和手采棉紡紗質(zhì)量成敗的關鍵，而且梳棉機的梳理強度、梳理點、梳理質(zhì)量在紡紗流程中最為顯著，除雜、除短絨、除危害纖維、除有害疵點的效果也是紡紗流程中最突出的，僅刺輥預開松、預梳理能力就比整個清梳聯(lián)要高出約10倍。附著在梳棉機錫林上的分梳元件對棉層的梳理，一方面可以清除棉層中的未成熟纖維和短絨，另一方面可以將具有一定面積、一定體積的危害性疵點清除。因此，即使新疆機采棉存在較為明顯的混雜性短絨、危害性纖維、危害性疵點，只要梳棉機的梳理元件結(jié)構(gòu)合理，梳理工藝穩(wěn)定，新疆機采棉中絕大多數(shù)危害性纖維、危害性疵點、危害性地膜異性纖維都會被清除。由于新疆機采棉在采摘、加工過程中形成了很多細小的危害性疵點，混有危害性纖維、細小的地膜性異性纖維，依靠梳棉機的梳理、除雜、除短絨很難將其附著于棉層中而且?guī)в欣w維的危害性疵點徹底清除，同樣地膜性細小異性纖維也會跟隨纖維層的運動而大量流入梳棉條中，繼而對下游工序棉層、棉條、棉紗質(zhì)量形成危害。未來在梳棉機針布的形式、齒密、工作角、鋒利度、針布形狀、針布大小等多方面改良，將新疆機采棉的危害性疵點、危害性纖維、危害性地膜異性纖維徹底清除，以滿足梳棉條質(zhì)量，從梳理效率和梳理效果上穩(wěn)定梳棉條質(zhì)量，減少梳理本身對原料質(zhì)量、清梳聯(lián)各工序的依賴，是未來梳理器材發(fā)展的主要方向。

表1新疆機采棉與手采棉在清梳聯(lián)各工序測試對比

項目抓棉開棉混棉清棉機采棉手采棉機采棉手采棉機采棉手采棉機采棉手采棉棉結(jié)/(個·g?1)356152379173397199469234帶纖維籽屑/(個·g?1)10232893491317130雜質(zhì)/(個·g?1)1234110236100359628異物率/%0．20．10．50．20．40．10．30．1短絨率/%15．68．915．99．115．89．316．49．6成熟度/%8487848885888588未成熟纖維含量/%9．15．69．05．69．05．58．75．2纖維線密度/mtex151163152164152164154167異性纖維/(g·t?1)0．60．20．50．20．40．20．20．1除雜率/%0．200．030．700．200．200．102．300．90除短絨率/%000．50．3004．82．7

根據(jù)新疆機采棉現(xiàn)有的質(zhì)量特性對梳棉機的梳理工序徹底攻關，完全可以用好新疆機采棉。表2是新疆機采棉與手采棉梳棉條質(zhì)量對比。

表2試驗數(shù)據(jù)說明：由于新疆機采棉本身的疵點、危害性纖維、異性纖維較多，通過梳棉機梳理后相對于手采棉的疵點、危害性纖維、異性纖維要多，而且在梳理過程中產(chǎn)生較大的落棉率，相對質(zhì)量改善并不明顯；新疆機采棉梳棉條中的短絨率、未成熟纖維含量說明棉條中還有大量的對紡紗具有危害性的纖維，因此在梳棉工序新疆機采棉和手采棉生產(chǎn)棉紗時采取不同的工藝設置是必要的。

表2新疆機采棉與手采棉梳棉條質(zhì)量對比

項目機采棉手采棉棉結(jié)/(個·g?1)6741帶纖維籽屑/(個·g?1)4311雜質(zhì)/(個·g?1)5612異物率/%0．60．1短絨率/%15．88．6成熟度/%8588未成熟纖維含量/%8．15．1纖維線密度/mtex156169異性纖維/(g·t?1)0．300．04除雜率/%1．20．3除短絨率/%10．65．5

4　精梳工序棉條質(zhì)量比較

一直以來，紡紗廠技術管理人員對新疆機采棉的評價不高，認為它根本紡不出高質(zhì)量的棉紗，其實新疆機采棉中也有部分三級棉比手采三級棉的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量要好，異性纖維甚至還優(yōu)于手采棉，差別在于機采棉的短絨率相對偏高；與美國M級、澳大利亞M級機采棉的質(zhì)量也無很大差異，大多情況下新疆機采棉三級還優(yōu)于巴西機采棉M級——這就說明片面分析新疆機采棉不能生產(chǎn)高質(zhì)量精梳棉紗的觀念是錯誤的，對于新疆機采棉紡紗質(zhì)量的要求，一定要從其采摘、加工的每一個細節(jié)進行分析，在部分新疆機采棉片區(qū)管理嚴格的團場，也有高質(zhì)量低雜質(zhì)、低短絨率、無異性纖維的棉花存在，所以新疆機采棉同樣可以滿足不同質(zhì)量的精梳棉紗質(zhì)量需要。在精梳工序采用相同的紡紗工藝，新疆機采棉與手采棉將會產(chǎn)生不同的質(zhì)量效果，優(yōu)化精梳工序的梳理器材及工藝，能促進新疆機采棉生產(chǎn)出高質(zhì)量的精梳棉條。

根據(jù)不同質(zhì)量的新疆機采棉確定精梳機的落棉率、梳理器材和紡紗工藝，是有效推進新疆機采棉未來發(fā)展的重要因素。表3是新疆機采棉與手采棉精梳條質(zhì)量的對比分析。

表3新疆機采棉與手采棉精梳條質(zhì)量對比

項目機采棉手采棉棉結(jié)/(個·g?1)1812帶纖維籽屑/(個·g?1)20雜質(zhì)/(個·g?1)20異物率/%0．020短絨率/%8．95．8成熟度/%8890未成熟纖維含量/%4．82．1纖維線密度/mtex171181異性纖維/(g·t?1)0．30．03除雜率/%1．10．5落棉率/%2213

表3試驗數(shù)據(jù)說明：在精梳機采用相同的工藝參數(shù)條件下，新疆機采棉精梳條的危害性疵點、危害性纖維、異性纖維數(shù)量均比手采棉嚴重得多，精梳條纖維的成熟度相比也差，精梳落棉率比手采棉落棉率大40%～100%；同樣，用國外機采棉生產(chǎn)精梳棉紗在相同工藝條件下也會比手采棉生產(chǎn)成本大20%～60%，即新疆機采棉生產(chǎn)高質(zhì)量精梳棉紗不僅成本高，而且棉紗質(zhì)量也很難有保證，選擇機采棉生產(chǎn)高質(zhì)量精梳棉紗時，一定要嚴格控制機采棉的主要物理指標，否則紡紗就會出現(xiàn)更多的問題。

5　成品棉紗質(zhì)量比較

新疆機采棉由于籽棉本身沒有嚴格的質(zhì)量等級之分。標準的二級、三級新疆機采棉，也是高低等級質(zhì)量混雜的二級、三級棉花，其中一定含有少量的四級或五級棉花，只是在機采棉中難以區(qū)分而已。采用地膜覆蓋方式播種生產(chǎn)模式，無法杜絕地膜性異性纖維的存在，是新疆機采棉的又一大弊病。未來采用早熟品種減少霜后棉花在新疆機采棉的百分比，執(zhí)行嚴格的分等分級，減少新疆機采棉的葉屑雜質(zhì)，加工過程中減少使用低等級棉花少產(chǎn)生短絨率，是新疆機采棉發(fā)展的途徑，也是其提高并穩(wěn)定質(zhì)量的重點。

就目前新疆機采棉與手采棉生產(chǎn)的棉紗質(zhì)量，在多個質(zhì)量指標方面都會存在差距，而且差距還很大，如何減少纖維的損傷損害，杜絕異性纖維是新疆機采棉需要解決的問題。相對而言，新疆機采棉生產(chǎn)精梳棉紗與手采棉相比差距要小，但是機采棉生產(chǎn)成本的用棉系數(shù)約高出0.3～0.8；生產(chǎn)普梳棉紗，二者的差距要大很多，尤其是棉紗的疵點、毛羽、強力、異性纖維差異最大，且機采棉生產(chǎn)普梳棉紗成本的用棉系數(shù)要比手采棉高0.1～0.2。因此，在未來新疆機采棉發(fā)展的過程中，好的機采棉與新疆手采棉和美國、澳大利亞機采棉M級相當?shù)馁|(zhì)量需要在短時間內(nèi)實現(xiàn)，也是紡紗廠降低生產(chǎn)成本和提高棉紗質(zhì)量的關鍵。表4是新疆機采棉與手采棉棉紗的質(zhì)量對比分析。

表4新疆機采棉與手采棉棉紗質(zhì)量對比

項目普梳27．8tex精梳18．2tex機采棉手采棉機采棉手采棉重量偏差/%1．40．91．10．5重量CV/%2．21．21．60．6條干CV/%13．8712．2312．3411．51細節(jié)/(個·km?1)442141粗節(jié)/(個·km?1)132622311棉結(jié)/(個·km?1)189614219毛羽指數(shù)H5．344．784．324．02強度/(cN·tex?1)11．514．614．516．7強力CV/%12．899．7813．566．71伸長率/%5．816．125．235．33異性纖維/(個·(10萬m)?1)3682312611大紗疵(A3+B3+C3+D2)2．11．40．70．2小紗疵(A0+A1+A2+B0+B1+B2+C0+C1+C2+D0+D1)1899743367102大長紗疵(E+F+G)0．60．30．10短細節(jié)紗疵(H0+H1+H2)99723118913長細節(jié)紗疵(I1+I2)3．80．31．30

表4試驗數(shù)據(jù)說明：無論是生產(chǎn)普梳棉紗還是精梳棉紗，新疆機采棉比手采棉生產(chǎn)的棉紗質(zhì)量要差，不處于同一個等級，不適應生產(chǎn)高質(zhì)量面料，特別是在棉紗的毛羽、各類紗疵、棉結(jié)、細節(jié)、粗節(jié)、異性纖維等方面。因此采用新疆機采棉進行普梳、精梳棉紗生產(chǎn)時，必須對紡紗質(zhì)量的主要控制關鍵性工序進行工藝調(diào)整和優(yōu)化，否則新疆機采棉生產(chǎn)的棉紗在后工序就會導致紡織品面料降等降級，可能會導致大量索賠。

6　結(jié)語

6.1新疆機采棉含有大量的危害性纖維、危害性雜質(zhì)、危害性地膜類異性纖維，這是改進新疆機采棉質(zhì)量的重點突破口，也是新疆機采棉縮小與國外機采棉質(zhì)量差距的關鍵。

6.2在相同的工藝條件下新疆機采棉生產(chǎn)的棉紗無論是普梳紗還是精梳紗，質(zhì)量都遠遠落后于手采棉生產(chǎn)的棉紗；且在清梳聯(lián)、梳棉、精梳工序的質(zhì)量指標與手采棉相比也存在極為明顯的差距，進一步弄清新疆機采棉在紡紗過程中與手采棉的差距，是改進新疆機采棉在實際紡紗生產(chǎn)中存在問題的主要手段，也是調(diào)整新疆機采棉工藝參數(shù)、優(yōu)選紡紗器材專件的關鍵。

6.3改變新疆機采棉在清梳聯(lián)、梳棉、精梳工序的工藝流程、參數(shù)和梳理器材，可以在一定條件下促使機采棉生產(chǎn)出符合質(zhì)量的普梳棉紗、精梳棉紗；在一些特殊紡織品面料生產(chǎn)時，合理制定紡紗工藝，充分發(fā)揮新疆機采棉的特點，也是指導新疆機采棉進行改進發(fā)展的重要手段。

[1] 趙琦.軋花工藝對機采棉和手采棉性能影響的探究[D].新疆大學，2007.

[2] 王志堅，徐紅.新疆機采棉的調(diào)研與發(fā)展建議[J].中國棉花，2011(6)：12-16.

[3] 熊偉，周獻珠，張野.機采棉的特點及對成紗質(zhì)量的影響[J].棉紡織技術，2005，31(7)：58-59.

[4] 熊偉，周獻珠.有機長絨棉性能及紡紗效果[C]//“五愛·潛陽杯”2014’紡織器材制造、應用及新技術交流研討會論文集.咸陽：全國紡織器材科技信息中心，2014.

Spinning Quality Comparison of Xinjiang Machine-picked Cotton and Hand-picked Cotton

XIONG Wei1,ZHOU Hengshu2,TANG Xiaoli2

(1.Xinjiang Good Harvest Agriculture Development Co.,Ltd.,Urumqi 830011,China;2.School of Textile and Clothing Hunan Polytechnic Engineering University,Xiangtan 411104,China)

Quality comparative analysis is done of the differences in Xinjiang machine-picked cotton and hand-picked cotton,as well as the index difference in quality control in the processes of clear-carding combination,carding,combing and the resultant yarn.It is pointed out that the Xinjiang machine-picked cotton is of low cost in harvest,but there are varieties of foreign fibers with high rate of staple fiber.Under the same conditions,production of either carded yarn or combed yarn prove that the Xinjiang machine-picked cotton is far inferior to the hand-picked cotton in yarn quality.Making clear the difference in-between is the key to the solution of the problems existing in the yarn production practice.It is also important in regulating the index of cotton picking and the optimization of textile accessories.Another important means guiding modification and development of Xinjiang machine-picked cotton lies in proper deciding spinning process and making full play of Xinjiang machine-picked cotton in production of special textile materials.

Xinjiang machine-picked cotton;hand-picked cotton;clear-carding combination;carding;combing;harmful fiber;anisotropic fiber film

2015-12-10

熊偉(1967—)，男(白族)，湖南張家界人，高級工程師，主要從事紡紗與棉纖維研究。

TS111.9

A

1001-9634(2016)04-0059-04