新疆机采棉及手采棉梳理效率和效果比较

熊　伟，唐晓丽，周衡书

(1.新疆沃普农业发展有限公司，乌鲁木齐　830011；2.湖南工程学院 纺织服装学院，湖南 湘潭　411104)

•应用研究

新疆机采棉及手采棉梳理效率和效果比较

熊伟1，唐晓丽2，周衡书2

(1.新疆沃普农业发展有限公司，乌鲁木齐830011；2.湖南工程学院 纺织服装学院，湖南 湘潭411104)

摘要：通过对清梳联、梳棉、精梳工序的开松、除杂、除短绒、预梳理进行分析，说明各工序梳理效率和梳理效果对原料质量的要求，采用数据统计比较了新疆机采棉和新疆手采棉在清梳联、梳棉、精梳工序不同梳理效率而产生的梳理效果差异。指出：新疆机采棉和新疆手采棉的质量在一定程度决定了其梳理效率和梳理效果；梳理工艺和梳理器材专件的发展，可控制新疆机采棉的高危害性纤维、危害性疵点含量；采用强分梳、高梳理效率能保证新疆机采棉棉层棉絮、棉条的梳理效果，但生产成本较高；必须从新疆机采棉本身的种植、采摘、加工方面进行控制及改进，尤其是减少危害性纤维、危害性疵点以及地膜性异性纤维。

关键词：新疆机采棉；新疆手采棉；梳理效率；梳理效果；危害性纤维；危害性疵点；地膜性异性纤维

0引言

棉花品质、采摘方式及加工方式等会影响清梳联、梳棉、精梳工序的梳理效果和梳理效率，不同产地、不同气候环境生产的细绒棉、长绒棉由于纤维性质差异，其梳理效率和梳理效果也明显不同[1-2]；但最终造成差异的关键还是危害性纤维和危害性疵点，这是因为清梳联、梳棉、精梳工序梳理效果和梳理效率是通过危害性疵点、危害性纤维的清除来评价的。一般而言，棉纤维中分散性较好的危害性疵点、危害性纤维在梳理工序容易被清除，棉层棉絮、棉条质量较好，梳理效果和梳理效率也好；反之，如果棉纤维出现大量纠缠或夹杂于纤维之中的危害性纤维、危害性疵点，则梳理效果下降。梳理效率高，并不代表梳理效果好，因为其与原料的危害性纤维和危害性疵点的数量、种类直接相关，多数情况下，手采棉比机采棉梳理效果好(因受棉花质量和梳理状态的影响，也有机采棉比手采棉梳理效果好的时候)。除棉花质量外，梳理设备、梳理器材专件及其维护与保养、梳理环境等，也对梳理效果和梳理效率有影响。

同年份、同产地、同等级的棉花梳理效果和梳理效率比较，也应该尽量细致划分。如新疆也应有南北疆之分，否则比较结果会出现较大的差异，这是因为南北疆气候条件差异导致棉花质量差异较大造成。常见的分析都是单一的对新疆手采棉而言，而且是比较不同等级、不同质量的手采棉在清梳联、梳棉、精梳工序存在的梳理效果和梳理效率差异[3-4]。新疆机采棉形成一定产量后，由于其与国外机采棉性能、新疆手采棉的质量性质差异明显，所以应加强对新疆机采棉与手采棉的梳理效果和梳理效率的比较分析，一方面可以找到二者梳理质量差异，另一方面可以对新疆机采棉的工艺设置、器材管理及器材维护维修等进行分析，以稳定梳理效果和棉层、棉条质量，促进新疆机采棉相关技术及标准的改进和提高，实现新疆机采棉从种子到轧花流程的标准化、规范化。

1清梳联工序

清梳联工序通过抓棉、开棉、混棉使棉花成纤维束或纤维团，将棉絮中的分散性杂质疵点、危害性短绒进行一定程度地清除，该工序的预梳理效率与开松打击、清棉打击、除杂、除短绒率密切相关。使用不同的打手形式，危害性疵点、危害性纤维的增加程度不同；尽可能在清棉工序抑制二者的增加，是减轻梳棉工序梳理负担的关键。随着棉花质量等级的降低，无论是手采棉还是机采棉，其预梳理效果、除杂和除短绒率都会变差。清梳联的预梳理效果和预梳理效率必须根据使用的棉花质量等级、最终梳棉条和精梳条质量要求及棉纱质量要求确定，并不是预梳理效率越高，预梳理效果就越好。通常情况下，相同等级的新疆机采棉要比新疆手采棉的预梳理效率高，但是预梳理效果却差。长期的生产实践证明，必须在充分分析新疆机采棉存在的危害性疵点、危害性纤维种类和数量后，才能够确定不同等级、不同质量的新疆机采棉清梳联工序的预梳理效率和预梳理效果。

采用相同的清梳联流程、工艺，分析比较新疆机采棉和新疆手采棉预梳理效果，可以进一步探讨新疆机采棉的最佳流程和最佳工艺，引导其未来发展方向，制定出不同质量等级的新疆机采棉预梳理效率和预梳理效果控制范围，缩小其危害性纤维、危害性疵点控制范围与新疆手采棉的差距，提高新疆机采棉梳棉条、精梳条和棉纱的质量。目前，难以控制的问题是新疆机采棉地膜性异性纤维问题，其颜色与棉花纤维接近、形状大小不一，在清梳联抓棉和开棉过程中易碎，会进一步形成更多的异性纤维，很难清除，影响清梳联的预梳理效果，给后工序的梳理带来麻烦。如果可以在清梳联清棉工序利用自动络筒电子清纱器对其进行绝对清除，或者采用微波原理或热效应原理将其迅速熔化并清除，将会是清梳联预梳理技术的重大突破。表1是清梳联工序新疆机采棉与手采棉预梳理效率和梳理效果统计对比。

表1清梳联工序新疆机采棉与手采棉预梳理效率和梳理效果对比

项目新疆机采棉新疆手采棉开棉清棉开棉清棉除杂率/%1.12.30.20.5除短绒率/%1.33.50.31.5棉结/(个·g-1)387411199221杂质/(个·g-1)2021774842带纤维籽屑/(个·g-1)2692873337短绒率/%15.9815.8710.1210.23未成熟纤维/%12.1110.896.516.02不孕籽/(个·g-1)5711软籽表皮/(个·g-1)91133索丝/(个·g-1)1200僵斑/(个·g-1)5611死棉/(个·g-1)4511白星/(个·g-1)3300异性纤维/(g·t-1)1.601.500.200.15

表1数据说明，从开棉到清棉，新疆机采棉和手采棉除杂率、除短绒率都在增加，前者比后者高4～5倍，这是因为新疆机采棉本身杂质、短绒率的含量比新疆手采棉高2～6倍；棉层棉絮危害性疵点、危害性纤维在开棉、清棉的测试统计，说明新疆机采棉含有的危害性纤维组成复杂，危害性疵点数量很大而细小，很难使其成倍减少。为防止新疆机采棉在轧花过程中粉碎性打击形成更多的危害性疵点、危害性纤维，需要轧花厂采用合理的抓取工艺，而其棉层棉絮更多的异性纤维则需要在收割、轧花时解决，减轻清梳联的预梳理负担。

2梳棉工序

梳棉工序常见的梳理效果和梳理效率控制主要是针对不同等级、不同质量的细绒棉或长绒棉。机采棉的梳理效果、梳理效率控制主要是针对澳大利亚棉、不同质量等级的美棉、少量的巴西棉，对新疆机采棉的梳理效果、梳理效率控制正在摸索之中——这是由于同等级新疆机采棉批间的物理质量指标存在明显差异，难以通过稳定的梳理效率来控制梳棉的梳理效果。因此，制定确实可行的新疆机采棉质量控制标准，既能稳定棉花质量又能根据其不同质量等级控制梳理效率和梳理效果。目前，新疆机采棉种植、管理、采摘、加工没有统一的标准，导致其主要物理指标杂乱，具有大量的危害性疵点、危害性纤维、危害性异性纤维，只有在梳棉工序大量进行单唛试纺、调整工艺数据，利用梳理器材专件与梳理工艺配合，并加强梳理器材的维护维修，来改进和提高梳棉的梳理效率和梳理效果，针对不同性状的新疆机采棉制定不同的梳理质量范围控制，是防止在实际生产过程中因梳理效率过高而造成有效纤维损伤的关键，也是防止生产成本过高的关键。如何利用梳棉工序梳理面积大、梳理点多的特点，克服清梳联工序难以清除新疆机采棉特有的异性纤维尤其是地膜性异性纤维的缺陷，是提高梳棉梳理效果、梳理效率的重要环节，也是未来技术变革的重点方向。表2是新疆机采棉与新疆手采棉梳棉工序不同梳理效率时的梳理效果对比。

表2数据说明，随着梳棉工序梳理效率的提高，新疆机采棉和手采棉的落物率增加，危害性纤维、危害性疵点、地膜性异性纤维降低，说明其梳理效果较强，同清棉工序棉层棉絮的质量相比，危害性疵点下降10%～100%，危害性纤维下降10%～50%。在新疆手采棉棉层棉絮梳理效率比新疆机采棉低的情况下，梳棉条的各项物理指标比新疆机采棉都好，说明新疆机采棉危害性疵点、危害性纤维影响很大，应根据其纤维性能，制定梳棉工序的梳理、除杂、除短绒工艺，通过高效分梳进一步加大梳理效率。

表2新疆机采棉与手采棉梳棉工序不同梳理效率时梳理效果对比

项目新疆机采棉新疆手采棉梳理效率/%808590707580小漏底落物率/%2.12.63.20.91.11.3盖板花率/%8.69.710.65.66.06.3棉结/(个·g-1)746556564841杂质/(个·g-1)463528231613带纤维籽屑/(个·g-1)635137312418短绒率/%15.614.714.110.29.89.4未成熟纤维/%8.97.87.16.15.95.5不孕籽/(个·g-1)421000软籽表皮/(个·g-1)642210索丝/(个·g-1)100000僵斑/(个·g-1)210000死棉/(个·g-1)32110.30白星/(个·g-1)32110.40异性纤维/(g·t-1)0.900.600.500.120.100.06

3精梳工序

精梳机锡林密度增加、角度增大，顶梳齿密增加，一方面在降低精梳落棉率的情况下保证梳理效果更佳，另一方面是在精梳梳理效率下降的情况下，精梳工序的梳理效果也不会受到损伤；将后退给棉形式改为现在的前进给棉形式，防止了顶梳与锡林之间对纤维搓揉产生的弯钩性棉结[5]。随着精梳机顶梳齿密不断增加、齿间缝隙不断变窄，部分地膜性异性纤维也会被排除到精梳落棉中去，达到进一步减少异纤含量的目的，改变了过去只能依靠加大精梳落棉率、降低喂给棉卷定量的单一措施，证明了顶梳齿密变化是引起精梳工序梳理效果变化的关键。

增加精梳机锡林的梳理角度，有利于梳理纤维的进一步伸直，防止了搓揉性棉结疵点的大量产生，为精梳工序保持质量稳定、减少精梳落棉率打下了坚实的基础。精梳机顶梳齿密的成倍增加，有效地将一定面积、一定体积的危害性疵点阻挡在被梳理的纤维之外，使精梳条棉结等危害性疵点大幅降低，在未改变精梳落棉率和提高精梳机梳理效率的情况下提高了精梳机的梳理效果，对于很难进行梳理控制的新疆机采棉精梳纱的梳理效果提供了保证。或许，精梳工序顶梳、锡林齿密和形状、角度的发展，弥补了新疆机采棉的质量缺陷，增加了其精梳棉纱的应用范围；如果梳棉机加装较大数量的高齿密盖板和锡林，也可以在降低盖板花的情况下保证梳棉条的梳理效果，防止因梳理效率过高造成梳理器材损伤、降低使用寿命，也可以减少新疆机采棉地膜性异性纤维。总而言之，精梳梳理器材的发展推动清梳联、梳棉梳理器材的发展，可以使不同等级、不同质量的棉花得到更为合理的梳理效果，防止因为精梳梳理效率过高带来梳理器材的损伤，为更多精梳棉纱实现零疵点打下了坚实的基础，也为敏感织物精梳棉纱危害性疵点和危害性纤维的进一步减少提供了指导方法[6]。表3是新疆机采棉与手采棉在精梳工序不同梳理效率时的梳理效果对比。

表3新疆机采棉与新疆手采棉精梳工序不同梳理效率时的梳理效果比较

项目新疆机采棉新疆手采棉梳理效率/%758085657075精梳落棉率/%192531121416棉结/(个·g-1)221917181613杂质/(个·g-1)100000带纤维籽屑/(个·g-1)100000短绒率/%7.67.36.96.46.15.7未成熟纤维/%3.83.22.42.21.81.5不孕籽/(个·g-1)000000软籽表皮/(个·g-1)000000索丝/(个·g-1)000000僵斑/(个·g-1)000000死棉/(个·g-1)0.50.30.2000白星/(个·g-1)0.300.200.100.050.030.01异性纤维/(g·t-1)0.300.300.200.020.020.01

表3数据说明，精梳机对梳棉条形成的棉层棉絮排短绒效果好，一方面阻止大量的较大疵点、浮游纤维进入精梳条中，另一方面将更多的危害性疵点、危害性纤维排向精梳落棉之中，特别是一些对于布面质量危害性大的疵点、纤维都变成了精梳落棉，但是，过高的精梳落棉率会使新疆机采棉生产成本增加很大，虽然地膜性异性纤维得到最大程度地降低，但是其在精梳条中的存量仍远高于新疆手采棉。此外，在高落棉率情况下，就精梳条质量而言，新疆机采棉与手采棉存在较大差距，精梳工序梳理效率也比新疆手采棉高出15%～20%，才能使二者精梳条的梳理效果比较接近。因此，为了防止精梳机的梳理效率过高损伤设备、梳理器材专件，必须尽可能降低新疆机采棉存在的危害性疵点和危害性纤维，否则不仅生产成本高，而且棉纱质量也很难控制，这是因为棉纱的污染性异性纤维虽有极大限度的减少，但很难真正在纺纱、织造过程中被清除。

4结论

4.1清梳联、梳棉、精梳工序的开松、除杂、除短绒、预梳理、梳理对棉花中的危害性疵点、危害性纤维的清除都具有一定的局限性，所以新疆机采棉、手采棉的质量在一定程度决定了清梳联、梳棉、精梳工序的梳理效率和梳理效果。

4.2梳理工艺和梳理器材专件的发展，在一定程度控制了新疆机采棉具有的高危害性纤维、危害性疵点，满足清梳联、梳棉、精梳工序的梳理效率与梳理效果要求，但是其生产成本较高，最终棉纱质量、面料质量也并不理想。

4.3新疆机采棉与手采棉在清梳联、梳棉、精梳工序梳理效率和梳理效果的比较分析，说明可以通过梳理控制提高新疆机采棉棉层棉絮、棉条的质量，但是机采棉要生产更高质量的梳棉条、精梳条，就必须从新疆机采棉本身的种植、采摘、加工方面控制改进，减少危害性纤维、危害性疵点和地膜性异性纤维是关键，这样才能生产出质量更好的新疆机采棉。

参考文献：

[1] 李成松，王丽红，坎杂，等.加快残膜回收提高机采棉质量[J].中国棉花加工，2005(6)：35-36.

[2] 熊伟，周献珠，张野.机采棉的特点及对成纱质量的影响[J].棉纺织技术，2005，31(7)：58-59.

[3] 熊伟，周献珠.有机长绒棉性能及纺纱效果[C]//“五爱·潜阳杯”2014’纺织器材制造、应用及新技术交流研讨会论文集.咸阳：全国纺织器材科技信息中心，2014.

[4] 裴伟娜.机采棉与手采棉的性能指标的分析比较[D].新疆大学，2007.

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[6] 薛建昌，高翼强.精梳锡林梳理度的研究与探讨[J].棉纺织技术，2009，37(8)：14-17.

ComparisonoftheMachine-pickedCottonandHand-pickedCottoninXinjianginCardingEfficiencyandEffect

XIONGWei1,TANGXiaoli2,ZHOUHengshu2

(1.XinjiangGoodHarvestAgricultureDevelopmentCo.,Ltd.,Urumchi830011,China;2.SchoolofTextileandClothingHunanInstituteofEngineering,Xiangtan411104,China)

Abstract:The analysis of the processes including clear carding combination,carding and combing shows that different materials have different requirement on carding effect and carding efficiency in the above-said processes.Digital comparison proves the difference of carding effect with different carding efficiency with clear carding combination,carding and combing.It is pointed out that the quality of the machine-picked cotton and the hand-picked cotton in Xinjiang will be the result of carding effect and carding efficiency to a certain extent.The development of the carding process and carding accessories and parts can control content of highly harmful fiber and defects of the machine-picked cotton in Xinjiang.Strong carding and high carding efficiency can ensure the carding effect of the machine-picked cotton in cotton wool and cotton sliver,yet with high cost.Something must be done with the machine-picked cotton in Xinjiang in planting,picking,processing especially in reducing harmful fiber and defects,and mulch film contaminated fiber.

Key Words:the machine-picked cotton in Xinjiang;the hand-picked cotton in Xinjiang;carding efficiency;carding effect;harmful fiber;harmful defects;mulch film contaminated fiber

收稿日期：2015-09-10

作者简介：熊伟(1967—)，男(白族)，湖南张家界人，高级工程师，主要从事纺纱与棉纤维研究。

中图分类号：TS111.9

文献标志码：B

文章编号：1001-9634(2016)03-0026-04