不同品质类型海岛棉可纺性研究

摘要  采用常规棉纺精梳工艺，评价不同品质类型海岛棉的可纺性。结果表明：纺高号纱时马克龙值较高的品种能有效控制棉结，纺低号纱时纤维细度和断裂比强度更有利于纱线强力的提升，纤维长度长有利于棉结的控制，而较高断裂比强度有利于提升纱线强力。

关键词  海岛棉；可纺性；纤维品质；纤维细度；成纱质量

中图分类号  TS102  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）21-0159-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.033

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Spinnability of Island Cotton of Different Quality Types

BAI Yu-lin1，2， LIU Lu1，2， WANG Cheng-qiang1，2 et al

（1.Changji Esquel Textile Co.， Ltd.， Changji， Xinjiang 831100; 2.Xinjiang Cotton Spinning Engineering Technology Research Center， Urumqi， Xinjiang 830054）

Abstract  The spinnability of different quality types of Island cotton was evaluated by using conventional cotton spinning combing process. The results show： the higher Macron value can effectively control the neps when spinning high count yarn， the fiber fineness and fiber strength are more useful to the improvement of yarn strength when spinning low count yarn， the long fiber length is helpful to control of the neps， and the higher fiber strength is beneficial to the improvement of yarn strength.

Key words  Island cotton;Spinnability;Fiber quality;Fiber fineness;Yarn quality

基金项目  新疆维吾尔自治区科技厅“天山英才”基层科技骨干人才（2023TSYCJC0021）。

作者简介  白玉林（1980—），男，青海民和人，高级农艺师，从事海岛棉育种研究。*通信作者，副研究员，从事海岛棉育种研究。

收稿日期  2023-12-13

新疆作为我国唯一的海岛棉生产区，纤维具有色白柔长、整齐度及断裂比强度优良的特性［1］，是生产高端棉纺产品的优质原料。原棉品质的优劣决定着成纱质量的高低，尤其纱线强力的提高有利于提升产品质量及可塑性，降低纱线断头率，提高生产效率，从而提升经济效益［2-3］ ，纱线强力的提高与纤维细度、纤维强力及纤维长度等品质指标密不可分，纤维细度与纱条截面中的平均纤维根数相关，纤维越细，纤维间的抱合力和摩擦力越高，滑脱纤维根数就会减少，成纱强度就会提高，同时成纱条干的不匀率就越好［2，4］；当其他条件相同，比强度越高，成纱强力会越大，纺纱的品质指标也就越高［5］；纤维长度短时，长度的增加对单纱强力的提高显著，而当纤维足够长时，长度的影响就不够显著［6-7］；适当的马克隆值可提高成纱强力，当海岛棉马克隆值在3.5～4.0时，其成纱条干均匀，纤维抱合良好，强力较高［5，8］。目前新疆审定品种不论是陆地棉还是海岛棉，品质性状突破不大，同质化严重［9-11］，其中适合生产中低号纱、低附加值的原材料多，而用于生产高品质、多类型、高附加值的原材料少，上、下游产业的资源错位，不利于整个棉花-棉纺产业的有序、健康发展。

目前，针对育成品种（系）开展可纺性评价的研究鲜见报道［12-13］，笔者从上、下游产业需求出发，根据育成材料的特性开展试纺工作，评价不同材料的可纺性并明确其开发应用前景，一方面为海岛棉品质育种与高端棉纺产业紧密结合提供新的思路，另一方面为纯棉高档纱的生产提供技术支持，并为棉纺企业提供更多可选择的优质原棉，帮助企业着力打造优势产品，进一步提升新疆长绒棉的市场竞争力。

1  材料与方法

1.1  试纺材料  均为自主选育的新材料，具有不同品质特性，其中元龙28号（YL28#）为丰产型高衣分高马克隆值材料，元龙34号（YL34#）为超细超长高强力材料，元龙39号（YL39#）为丰产型高强力材料，元龙51号（YL51#）为丰产型超细高强力材料。

1.2  配棉  纺纱号数为 4.2～14.8 tex，采用单一原料为配棉，考察试纺材料纺不同号数纱线时的优缺点，最大程度发挥原棉品质，实现经济效益最大化。

1.3  纺纱流程  纺4.2～14.8 tex纱采用以下工艺流程：①原棉， 从原棉库抽取试纺材料原棉，并对其进行HVI检测；②开清棉，将打包的原棉进行抓棉开松，剔除异纤，确保原棉纯度，降低后端制造瑕疵的产生；③梳棉，采用TC5-1梳棉机将开松后的棉束梳理为单根纤维，并剔除棉结和杂质，使棉纤维集合为棉条；④精梳，采用E62精梳机再进行一次梳理，梳去短绒（长度小于12.7 mm）的同时进一步剔除棉结，使纤维间平行排列，以便让保留的纤维在细度、长度、整齐度等方面较为均匀一致；⑤并条，通过并条设备使纤维平行伸直度更好，具有自调匀整功能，使棉条定量稳定；⑥粗纱，将棉条进行牵伸，使棉条变细变匀；⑦细纱，将粗纱进行牵伸、加捻，按要求纺成所需单纱。

1.4  测试方法  原棉测试采用USTER HVI1000大容量棉花纤维测试分析仪；梳棉纤维细度测试采用USTER AFIS PRO纤维测试分析仪，测定梳棉条、精梳棉条细度，采用mtex；纱线测试采用USTER TENSOJET 4型强力仪，测定纱线的断裂强力、断裂伸长率等指标，测试采用特克斯制；采用USTER TESTER 4条干仪，测定纱线的条干CV%、棉结+200%和毛羽。

2  结果与分析

2.1  原棉品质

对试纺材料进行HVI测试（表1），其中主要纤维品质指标中马克隆值表现为YL28#>YL39#>YL34#>YL51#，上半部平均长度表现为YL34#>YL39#>YL51#>YL28#，断裂比强度表现为YL39#>YL51#>YL34#>YL28#，整齐度指数表现为YL34#>YL51#>YL39#>YL28#，成熟度表现为YL39#=YL28#>YL34#>YL51#。分析参试材料的品质结果，其中YL28#各项指标与Pima棉较接近，YL34#、YL51#的马克隆值、成熟度较吉扎87稍低，但断裂比强度较吉扎87高，YL39#的断裂比强度最高，其他品质居中。因此，可将YL28#归为高马克隆值、短纤维类型，将YL34#归为低马克隆值、高强力超长类型，将YL39#归为高马克隆值、高强力类型，将YL51#归为低马克隆值、高强力类型。

2.2  梳棉质量

分析试纺材料不同梳棉阶段测试结果（表2），随着纺纱流程的进行棉结逐渐降低，纤维细度逐步升高，各长度指标呈高—低—高的变化，短绒率则表现为低—高—低的变化。原棉中，棉结方面以YL28#最高，YL39#最低，且均在较低范围；纤维长度、上四分位长度（w）及5%长度均以YL34#最长，YL28#最短；短绒率方面，YL34#最高，YL28#和YL51#最低；纤维细度以YL51#最细，YL28#最粗。梳棉后，棉结有大幅降低，其中YL28#降幅最大，YL34#降幅最小，这与纤维的细度、长度及成熟度有关，YL34#棉花细且长，刚度低，在梳理过程中，纤维容易纠缠成结，再次形成棉结；所有材料的纤维长度、上四分位长度及5%长度均低于原棉，其中YL34#仍为最长，但短绒率小幅增加，原因可能与开清棉过程中机械作用造成的二次伤害有关；由于梳去部分棉结、不成熟纤维等，纤维细度逐渐变粗，其中YL39#增加的最多为9 mtex。精梳后，棉结再一次大幅降低，各材料间相差不大，基本将原棉中75%～90%的棉结剔除；纤维长度、上四分位长度及5%长度整体较原棉长，并且YL34#始终保持其长度优势，其中纤维长度在40～48 mm的占比最高（表3）；短绒率整体下降明显，较原棉下降约60%；随着大量短绒及棉结的剔除，纤维细度继续变粗，YL51#仍然最细，但比原棉增加了10 mtex，YL39#最粗，较原棉增加了16 mtex，YL34#纤维细度低于150 mtex的占比最高，为63.9%，YL28号最低，为49.7%（表4）；落棉率方面，YL34#最低，为13.9%，而YL51#最高，为15.1%（表2），从落棉率看，YL34#使用成本相对较经济。经过梳棉阶段，去除大量棉结和短绒，使棉纤维粗细、长短更加均匀整齐，为后端生产奠定良好的基础。

2.3  纱线质量

通过分析试纺材料纺不同号数纱的质量可知（表5），条干均匀性、棉结+200%、强度及伸长基本随试纺号数的降低而逐渐恶化，毛羽则逐渐优化。纺14.8 tex纱时，纤维细、强力高的材料（YL34#、YL51#）具有更好的条干均匀性及强度， YL28#在棉结+200%和伸长率方面表现更优。

纺11.8 tex纱时，纤维细、强力高的材料仍在条干均匀性、强度方面优势明显，强度也是最大的，而YL28#的棉结+200%增幅明显。纺5.9 tex纱时，条干均匀性、棉结+200%整体恶化幅度较大，以YL28#各项指标变差最严重，而强力较高的材料织成的纱仍有较高的强度。纺4.2 tex纱时，YL34#得益于优良的纤维细度、长度及强力，整体成纱指标较优，尤其是棉结+200%最低，而YL39#因纤维较粗，棉结+200%最多，成纱强度最低，由于YL51#纤维稍短，其棉结+200%较高，但其纤维更细，使其成纱强度最高。

3  讨论

纤维长度、纤维断裂比强度、纤维细度、纤维成熟度指数、纤维整齐度指数与成纱质量关系密切，其中纱线强力影响着后序加工时的织造效率及质量，纱线强力的提高会进一步提升面料的断裂强力和撕破强力。该试纺结果表明，不同品质类型海岛棉纺不同号数纱线时的主要指标远优于紧密纺精梳本色纱线FZ/T 12018—2019行业标准［14］优等品级的要求，纺高号数纱时（14.8～11.8 tex），为提升布面光洁和平整度可采用马克隆值较高的品种来降低纱线棉结，减少布面疵点及挑修成本［8］，提升生产效率。虽然纺纱号数主要由纤维长度决定，但在纺低号纱时，纤维细度和纤维断裂比强度对纱线强力的提升作用更加明显，而较长纤维更利于棉结+200%的控制。不论品种纤维粗细，纺5.9 tex以下的纱时，纤维断裂比强度高的品种能明显提高成纱强力，有利于提升后端生产制造，最终提升布面的断裂强力和撕破强力。

4  结论

（1）马克隆值高、成熟度好而长度稍短的原棉，适合生产11.8～14.4 tex纱，能有效降低棉结，提升布面的平整度。

（2）马克隆值高、成熟度好且断裂比强度高的原棉，适合生产11.8～5.9 tex纱，能明显提高纱线强力，实现经济效益最大化。

（3）马克隆值低、纤维细度细、整齐度高，断裂比强度高的原棉，适合生产4.2 tex纱及低于此号数的纱，不仅能保持较高的纱线强力，整体的纱线质量能确保后端生产需求，具备生产出高品质，高附加值产品，进一步提升产品市场竞争力。

参考文献

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