新疆原棉適紡性能研究

李國鋒 王 莉 王新厚

(1.阿克蘇職業技術學院，新疆阿克蘇,843000；2.東華大學，上海,201620)

2017年，新疆棉紡紗錠規模達到1 700多萬錠。棉花的價格和品質直接影響紡紗成本控制，關系到產品的最終市場競爭力。新疆棉具有色澤白、纖維長、適紡細特紗的特點。然而新疆各地州棉花產區分布廣泛，棉花差異較大，并呈現不同的特性。研究原棉的適紡性不僅是新疆也是全國紡織企業廣泛關切的問題。迄今為止,有關原棉適紡性的研究甚少，尤其是新疆棉與適紡紗號數的定量研究更是少有。通過試紡和采集企業實際生產數據，探析紡織過程中實際用棉體驗，進行分析總結，探討新疆棉品質與紗線適紡性的關系，旨在發揮新疆棉的特性,提高新疆棉的市場競爭力。

1 原棉性能與適紡性的關系

USTER公報被公認為權威的紡紗質量評估標準。紡紗一致性系數(以下簡稱SCI)是HVI提供的一個多重回歸經驗性指標。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個參數，其中前4個參數為主要影響參數[2]。

1.1 纖維性能與紡紗適紡號數的關系

收集到的有關原棉性能、集聚紡紡紗質量的數據見表1[3-6]。分析可看出三點。一是7.30 tex以下細度的紗線，SCI均在215以上，2.90 tex以下細度的紗，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，斷裂比強度在43.4 cN/tex以上，馬克隆值均在A級范圍內，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以上細度的紗線，SCI在150以下，紡紗細度越粗，SCI越低,且使用細絨棉即可，上半部平均長度均在28.2 mm以上，斷裂比強度在26 cN/tex以上，馬克隆值均在B2級范圍內，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量均可達到USTER 2013公報25%水平。

表1 原棉性能與紡紗質量

1.2 不同纖維性能與紡紗適紡性能的關系

對同一集聚紡紡紗品種，不同纖維性能的紡紗質量對比見表2[7]。表2分析結果表明：相同細度的紗，高品質的紗只能用高品質的原料制成，成紗質量與SCI呈正比；配棉上半部平均長度均在33 mm以上，斷裂強度在36.5 cN/tex以上，馬克隆值在A級范圍內，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，均可實現不同質量的細特紗生產；與細絨棉相比，長絨棉強力高、纖維細、長度長，適紡紗號數范圍更大。在用戶對質量有較高的要求時，也可以使用長絨棉生產9.72 tex以下的紗線。

表2 不同原棉性能與紡紗質量

1.3 不同紡紗方法與紡紗質量的關系

對不同紡紗方法的紡紗質量對比見表3。表3分析結果表明，一是SCI相等或差異不大的情況下，集聚紡精梳紗成紗質量要遠遠優于環錠紡精梳紗。二是相同紡紗號數情況下，SCI與成紗條干CV呈反比。

表3 不同紡紗方法與紡紗質量

2 新疆原棉性能與適紡性的關系

2.1 新疆長絨棉紡紗適紡性能

新疆優質長絨棉有利于生產特細號棉紗。新疆長絨棉纖維性能指標：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，適紡特細號棉紗2.90 tex以上棉紗 ，紡紗質量能達到USTER 2013公報25%水平。

2.2 主要產棉區細絨棉的品質指標與適紡性能

分析纖維單一指標無法判斷原棉的可紡性和適紡性。選取新疆阿克蘇等12個主要棉花產地的棉花品質進行分析，檢測指標均來自中國棉花公證檢驗新疆監管棉公證檢驗數據，通過各地區棉花品質指標中顏色級(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(中等U3及以上占比)、斷裂比強度(中等檔S2及以上占比)等指標，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28 mm占比在98%以上，顯著高于吐魯番、克州、阿克蘇、喀什地區的86%～90%。長度整齊度指數除吐魯番較低外，其他地區均在98%以上。

2.2.2 馬克隆值、纖維強度情況

昌吉馬克隆值B級以上占比99.54%，屬于國際范圍內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%。根據新疆優質棉“雙29”的要求，對斷裂比強度29 cN/tex以上進行了統計分析，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度優勢明顯優于南疆。

2.2.3 顏色級情況

黃度反應了原棉色澤的純度，反射率則反應了原棉反射光線的強弱程度，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]。克州、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、昌吉和塔城地區的67.5%～91.0%。顯然南疆顏色級優于北疆。

2.3 新疆棉花的適紡性

北疆產區顏色級指標白棉3級及以上占比85.03%，南疆產區97.30%，南疆產區較北疆高出12.27%；北疆產區纖維長度指標28 mm及以上占比98.01 %，南疆產區89.82%，北疆產區較南疆高出8.2%；北疆產區馬克隆值指標B級以上占比84.77%，南疆產區78.83%，北疆產區較南疆高出5.95%；北疆產區斷裂比強度指標占比50.06%，南疆產區11.06%，北疆產區較南疆高出39.0%。北疆SCI值估算比南疆高10～15。

由以上可以看出，除顏色級指標外，纖維長度、馬克隆值、斷裂比強度等3項指標，北疆產區均高出南疆產區，其中尤以斷裂比強度指標北疆產區的優勢更加明顯。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，也可生產高品質機織紗、針織紗，適紡紗號為9.72 tex～14.6 tex，開發米通精梳紗用于高檔襯衣面料。

南疆棉花地區之間的整齊度差，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生的色差。總之，北疆棉花可紡性和適紡性要優于南疆棉花。

3 結束語

SCI與纖維的適紡范圍呈正比，SCI越大，成紗強力和可紡性越好，纖維的適紡范圍越大。新疆各地方棉花性能指標差異大，仍需要進行細分處理。新疆優質長絨棉質量好，SCI高，適紡特細號棉紗2.90 tex以下棉紗，但纖維細會使成紗棉結不易控制，加工過程中要進行工藝優化。新疆長絨棉在一定程度上可以取代進口長絨棉。新疆各棉產區細絨棉中,北疆棉花品質最優,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號紗。紡織企業根據本廠生產工藝與產品質量,優選原棉，尤其新疆紡織企業，新疆棉數量大、品種多、特性各異，應精心選配使用，降低紡紗生產成本，改善可紡性和穩定性。