新疆原棉適紡性能研究

李國鋒 王 莉 王新厚

(1.阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆阿克蘇,843000；2.東華大學(xué)，上海,201620)

2017年，新疆棉紡紗錠規(guī)模達(dá)到1 700多萬錠。棉花的價(jià)格和品質(zhì)直接影響紡紗成本控制，關(guān)系到產(chǎn)品的最終市場競爭力。新疆棉具有色澤白、纖維長、適紡細(xì)特紗的特點(diǎn)。然而新疆各地州棉花產(chǎn)區(qū)分布廣泛，棉花差異較大，并呈現(xiàn)不同的特性。研究原棉的適紡性不僅是新疆也是全國紡織企業(yè)廣泛關(guān)切的問題。迄今為止,有關(guān)原棉適紡性的研究甚少，尤其是新疆棉與適紡紗號數(shù)的定量研究更是少有。通過試紡和采集企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，探析紡織過程中實(shí)際用棉體驗(yàn)，進(jìn)行分析總結(jié)，探討新疆棉品質(zhì)與紗線適紡性的關(guān)系，旨在發(fā)揮新疆棉的特性,提高新疆棉的市場競爭力。

1 原棉性能與適紡性的關(guān)系

USTER公報(bào)被公認(rèn)為權(quán)威的紡紗質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)。紡紗一致性系數(shù)(以下簡稱SCI)是HVI提供的一個(gè)多重回歸經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)。SCI反映了纖維的可紡性。一般情況下，SCI越大，成紗可紡性越好[1]。纖維斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、上半部平均長度、長度整齊度、反射率、黃度是影響SCI的6個(gè)參數(shù)，其中前4個(gè)參數(shù)為主要影響參數(shù)[2]。

1.1 纖維性能與紡紗適紡號數(shù)的關(guān)系

收集到的有關(guān)原棉性能、集聚紡紡紗質(zhì)量的數(shù)據(jù)見表1[3-6]。分析可看出三點(diǎn)。一是7.30 tex以下細(xì)度的紗線，SCI均在215以上，2.90 tex以下細(xì)度的紗，要求SCI更高；均使用長絨棉，長絨棉上半部平均長度均在36.4 mm以上，斷裂比強(qiáng)度在43.4 cN/tex以上，馬克隆值均在A級范圍內(nèi)，整齊度在88%以上，反射率在75%以上，黃度在7.4以下。二是9.72 tex以上細(xì)度的紗線，SCI在150以下，紡紗細(xì)度越粗，SCI越低,且使用細(xì)絨棉即可，上半部平均長度均在28.2 mm以上，斷裂比強(qiáng)度在26 cN/tex以上，馬克隆值均在B2級范圍內(nèi)，整齊度在82%以上，反射率在80%以上，黃度在9.3以下。三是以上配棉成紗質(zhì)量均可達(dá)到USTER 2013公報(bào)25%水平。

表1 原棉性能與紡紗質(zhì)量

1.2 不同纖維性能與紡紗適紡性能的關(guān)系

對同一集聚紡紡紗品種，不同纖維性能的紡紗質(zhì)量對比見表2[7]。表2分析結(jié)果表明：相同細(xì)度的紗，高品質(zhì)的紗只能用高品質(zhì)的原料制成，成紗質(zhì)量與SCI呈正比；配棉上半部平均長度均在33 mm以上，斷裂強(qiáng)度在36.5 cN/tex以上，馬克隆值在A級范圍內(nèi)，整齊度在85%以上，反射率在68.5%以上，黃度在11.2以下，且滿足SCI在173以上，均可實(shí)現(xiàn)不同質(zhì)量的細(xì)特紗生產(chǎn)；與細(xì)絨棉相比，長絨棉強(qiáng)力高、纖維細(xì)、長度長，適紡紗號數(shù)范圍更大。在用戶對質(zhì)量有較高的要求時(shí)，也可以使用長絨棉生產(chǎn)9.72 tex以下的紗線。

表2 不同原棉性能與紡紗質(zhì)量

1.3 不同紡紗方法與紡紗質(zhì)量的關(guān)系

對不同紡紗方法的紡紗質(zhì)量對比見表3。表3分析結(jié)果表明，一是SCI相等或差異不大的情況下，集聚紡精梳紗成紗質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于環(huán)錠紡精梳紗。二是相同紡紗號數(shù)情況下，SCI與成紗條干CV呈反比。

表3 不同紡紗方法與紡紗質(zhì)量

2 新疆原棉性能與適紡性的關(guān)系

2.1 新疆長絨棉紡紗適紡性能

新疆優(yōu)質(zhì)長絨棉有利于生產(chǎn)特細(xì)號棉紗。新疆長絨棉纖維性能指標(biāo)：馬克隆值3.85～4.24，長度36.73 mm～37.52 mm，整齊度88.69%～88.90%，短絨率6.0%～6.7%，斷裂比強(qiáng)度43.55 cN/tex～44.5 cN/tex，伸長率4.7%，含水率7.4%，反射率76.01%～80.30%，黃度7.30 ～8.69，SCI216.3～227.5，適紡特細(xì)號棉紗2.90 tex以上棉紗 ，紡紗質(zhì)量能達(dá)到USTER 2013公報(bào)25%水平。

2.2 主要產(chǎn)棉區(qū)細(xì)絨棉的品質(zhì)指標(biāo)與適紡性能

分析纖維單一指標(biāo)無法判斷原棉的可紡性和適紡性。選取新疆阿克蘇等12個(gè)主要棉花產(chǎn)地的棉花品質(zhì)進(jìn)行分析，檢測指標(biāo)均來自中國棉花公證檢驗(yàn)新疆監(jiān)管棉公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過各地區(qū)棉花品質(zhì)指標(biāo)中顏色級(白棉3級及以上占比)、長度(28 mm或29 mm以上占比)、馬克隆值(B級及以上占比)、長度整齊度指數(shù)(中等U3及以上占比)、斷裂比強(qiáng)度(中等檔S2及以上占比)等指標(biāo)，估算SCI，分析棉花的適紡性。

2.2.1 纖維長度、整齊度情況

昌吉地區(qū)長度29 mm以上占比83.9%，明顯高于塔城、巴州、吐魯番、博州、阿克蘇、克州、喀什的25%～60%。石河子、昌吉、克拉瑪依、奎屯地區(qū)28 mm占比在98%以上，顯著高于吐魯番、克州、阿克蘇、喀什地區(qū)的86%～90%。長度整齊度指數(shù)除吐魯番較低外，其他地區(qū)均在98%以上。

2.2.2 馬克隆值、纖維強(qiáng)度情況

昌吉馬克隆值B級以上占比99.54%，屬于國際范圍內(nèi)正常的馬克隆值棉花，而奎屯、吐魯番、喀什和博州在43.8%～80.5%之間。說明新疆棉花馬克隆值差異性較大。昌吉、克拉瑪依、奎屯斷裂比強(qiáng)度較高，26 cN/tex以上占比均在99.4%以上，而哈密、巴州、阿克蘇、克州、喀什在77.4%～96.4%。根據(jù)新疆優(yōu)質(zhì)棉“雙29”的要求，對斷裂比強(qiáng)度29 cN/tex以上進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，昌吉、克拉瑪依、奎屯在59.8%以上，阿克蘇、巴州、克州、喀什4.7%～11.3%。北疆棉花纖維斷裂比強(qiáng)度優(yōu)勢明顯優(yōu)于南疆。

2.2.3 顏色級情況

黃度反應(yīng)了原棉色澤的純度，反射率則反應(yīng)了原棉反射光線的強(qiáng)弱程度，反射率越高，原棉的色澤越明亮；黃度值越小，原棉的色澤越純正，則顏色級越高[8]?？酥?、喀什、哈密、吐魯番、阿克蘇和巴州白棉3級以上占比最高，均在97%以上，即反射率基本上都在78%，黃度在9.1以下，高于奎屯、克拉瑪依、博州、昌吉和塔城地區(qū)的67.5%～91.0%。顯然南疆顏色級優(yōu)于北疆。

2.3 新疆棉花的適紡性

北疆產(chǎn)區(qū)顏色級指標(biāo)白棉3級及以上占比85.03%，南疆產(chǎn)區(qū)97.30%，南疆產(chǎn)區(qū)較北疆高出12.27%；北疆產(chǎn)區(qū)纖維長度指標(biāo)28 mm及以上占比98.01 %，南疆產(chǎn)區(qū)89.82%，北疆產(chǎn)區(qū)較南疆高出8.2%；北疆產(chǎn)區(qū)馬克隆值指標(biāo)B級以上占比84.77%，南疆產(chǎn)區(qū)78.83%，北疆產(chǎn)區(qū)較南疆高出5.95%；北疆產(chǎn)區(qū)斷裂比強(qiáng)度指標(biāo)占比50.06%，南疆產(chǎn)區(qū)11.06%，北疆產(chǎn)區(qū)較南疆高出39.0%。北疆SCI值估算比南疆高10～15。

由以上可以看出，除顏色級指標(biāo)外，纖維長度、馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度等3項(xiàng)指標(biāo)，北疆產(chǎn)區(qū)均高出南疆產(chǎn)區(qū)，其中尤以斷裂比強(qiáng)度指標(biāo)北疆產(chǎn)區(qū)的優(yōu)勢更加明顯。北疆棉花整齊度好，平均長度一般高于28.5 mm，斷裂比強(qiáng)度不低于30 cN/tex，長度整齊度在82%以上，可作為漂白紗配棉使用，也可生產(chǎn)高品質(zhì)機(jī)織紗、針織紗，適紡紗號為9.72 tex～14.6 tex，開發(fā)米通精梳紗用于高檔襯衣面料。

南疆棉花地區(qū)之間的整齊度差，原因在于原棉品種多，且纖維長度相對短、斷裂比強(qiáng)度相對低，馬克隆值(B級以上)占比相對低，因此適合加工14.6 tex以上的紗，可以滿足不同紡紗要求。南疆棉花相對而言顏色級好，因此有利于消除配棉產(chǎn)生的色差?？傊?，北疆棉花可紡性和適紡性要優(yōu)于南疆棉花。

3 結(jié)束語

SCI與纖維的適紡范圍呈正比，SCI越大，成紗強(qiáng)力和可紡性越好，纖維的適紡范圍越大。新疆各地方棉花性能指標(biāo)差異大，仍需要進(jìn)行細(xì)分處理。新疆優(yōu)質(zhì)長絨棉質(zhì)量好，SCI高，適紡特細(xì)號棉紗2.90 tex以下棉紗，但纖維細(xì)會(huì)使成紗棉結(jié)不易控制，加工過程中要進(jìn)行工藝優(yōu)化。新疆長絨棉在一定程度上可以取代進(jìn)口長絨棉。新疆各棉產(chǎn)區(qū)細(xì)絨棉中,北疆棉花品質(zhì)最優(yōu),適紡9.72 tex～14.6 tex紗；南疆棉花顏色級較好,馬克隆值適中，適合紡14.6 tex以上紗或搭配用于紡細(xì)號紗。紡織企業(yè)根據(jù)本廠生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)選原棉，尤其新疆紡織企業(yè)，新疆棉數(shù)量大、品種多、特性各異，應(yīng)精心選配使用，降低紡紗生產(chǎn)成本，改善可紡性和穩(wěn)定性。