新疆原棉适纺性能研究

李国锋 王 莉 王新厚

(1.阿克苏职业技术学院，新疆阿克苏,843000；2.东华大学，上海,201620)

2017年，新疆棉纺纱锭规模达到1 700多万锭。棉花的价格和品质直接影响纺纱成本控制，关系到产品的最终市场竞争力。新疆棉具有色泽白、纤维长、适纺细特纱的特点。然而新疆各地州棉花产区分布广泛，棉花差异较大，并呈现不同的特性。研究原棉的适纺性不仅是新疆也是全国纺织企业广泛关切的问题。迄今为止,有关原棉适纺性的研究甚少，尤其是新疆棉与适纺纱号数的定量研究更是少有。通过试纺和采集企业实际生产数据，探析纺织过程中实际用棉体验，进行分析总结，探讨新疆棉品质与纱线适纺性的关系，旨在发挥新疆棉的特性,提高新疆棉的市场竞争力。

1 原棉性能与适纺性的关系

USTER公报被公认为权威的纺纱质量评估标准。纺纱一致性系数(以下简称SCI)是HVI提供的一个多重回归经验性指标。SCI反映了纤维的可纺性。一般情况下，SCI越大，成纱可纺性越好[1]。纤维断裂比强度、马克隆值、上半部平均长度、长度整齐度、反射率、黄度是影响SCI的6个参数，其中前4个参数为主要影响参数[2]。

1.1 纤维性能与纺纱适纺号数的关系

收集到的有关原棉性能、集聚纺纺纱质量的数据见表1[3-6]。分析可看出三点。一是7.30 tex以下细度的纱线，SCI均在215以上，2.90 tex以下细度的纱，要求SCI更高；均使用长绒棉，长绒棉上半部平均长度均在36.4 mm以上，断裂比强度在43.4 cN/tex以上，马克隆值均在A级范围内，整齐度在88%以上，反射率在75%以上，黄度在7.4以下。二是9.72 tex以上细度的纱线，SCI在150以下，纺纱细度越粗，SCI越低,且使用细绒棉即可，上半部平均长度均在28.2 mm以上，断裂比强度在26 cN/tex以上，马克隆值均在B2级范围内，整齐度在82%以上，反射率在80%以上，黄度在9.3以下。三是以上配棉成纱质量均可达到USTER 2013公报25%水平。

表1 原棉性能与纺纱质量

1.2 不同纤维性能与纺纱适纺性能的关系

对同一集聚纺纺纱品种，不同纤维性能的纺纱质量对比见表2[7]。表2分析结果表明：相同细度的纱，高品质的纱只能用高品质的原料制成，成纱质量与SCI呈正比；配棉上半部平均长度均在33 mm以上，断裂强度在36.5 cN/tex以上，马克隆值在A级范围内，整齐度在85%以上，反射率在68.5%以上，黄度在11.2以下，且满足SCI在173以上，均可实现不同质量的细特纱生产；与细绒棉相比，长绒棉强力高、纤维细、长度长，适纺纱号数范围更大。在用户对质量有较高的要求时，也可以使用长绒棉生产9.72 tex以下的纱线。

表2 不同原棉性能与纺纱质量

1.3 不同纺纱方法与纺纱质量的关系

对不同纺纱方法的纺纱质量对比见表3。表3分析结果表明，一是SCI相等或差异不大的情况下，集聚纺精梳纱成纱质量要远远优于环锭纺精梳纱。二是相同纺纱号数情况下，SCI与成纱条干CV呈反比。

表3 不同纺纱方法与纺纱质量

2 新疆原棉性能与适纺性的关系

2.1 新疆长绒棉纺纱适纺性能

新疆优质长绒棉有利于生产特细号棉纱。新疆长绒棉纤维性能指标：马克隆值3.85～4.24，长度36.73 mm～37.52 mm，整齐度88.69%～88.90%，短绒率6.0%～6.7%，断裂比强度43.55 cN/tex～44.5 cN/tex，伸长率4.7%，含水率7.4%，反射率76.01%～80.30%，黄度7.30 ～8.69，SCI216.3～227.5，适纺特细号棉纱2.90 tex以上棉纱 ，纺纱质量能达到USTER 2013公报25%水平。

2.2 主要产棉区细绒棉的品质指标与适纺性能

分析纤维单一指标无法判断原棉的可纺性和适纺性。选取新疆阿克苏等12个主要棉花产地的棉花品质进行分析，检测指标均来自中国棉花公证检验新疆监管棉公证检验数据，通过各地区棉花品质指标中颜色级(白棉3级及以上占比)、长度(28 mm或29 mm以上占比)、马克隆值(B级及以上占比)、长度整齐度指数(中等U3及以上占比)、断裂比强度(中等档S2及以上占比)等指标，估算SCI，分析棉花的适纺性。

2.2.1 纤维长度、整齐度情况

昌吉地区长度29 mm以上占比83.9%，明显高于塔城、巴州、吐鲁番、博州、阿克苏、克州、喀什的25%～60%。石河子、昌吉、克拉玛依、奎屯地区28 mm占比在98%以上，显著高于吐鲁番、克州、阿克苏、喀什地区的86%～90%。长度整齐度指数除吐鲁番较低外，其他地区均在98%以上。

2.2.2 马克隆值、纤维强度情况

昌吉马克隆值B级以上占比99.54%，属于国际范围内正常的马克隆值棉花，而奎屯、吐鲁番、喀什和博州在43.8%～80.5%之间。说明新疆棉花马克隆值差异性较大。昌吉、克拉玛依、奎屯断裂比强度较高，26 cN/tex以上占比均在99.4%以上，而哈密、巴州、阿克苏、克州、喀什在77.4%～96.4%。根据新疆优质棉“双29”的要求，对断裂比强度29 cN/tex以上进行了统计分析，昌吉、克拉玛依、奎屯在59.8%以上，阿克苏、巴州、克州、喀什4.7%～11.3%。北疆棉花纤维断裂比强度优势明显优于南疆。

2.2.3 颜色级情况

黄度反应了原棉色泽的纯度，反射率则反应了原棉反射光线的强弱程度，反射率越高，原棉的色泽越明亮；黄度值越小，原棉的色泽越纯正，则颜色级越高[8]。克州、喀什、哈密、吐鲁番、阿克苏和巴州白棉3级以上占比最高，均在97%以上，即反射率基本上都在78%，黄度在9.1以下，高于奎屯、克拉玛依、博州、昌吉和塔城地区的67.5%～91.0%。显然南疆颜色级优于北疆。

2.3 新疆棉花的适纺性

北疆产区颜色级指标白棉3级及以上占比85.03%，南疆产区97.30%，南疆产区较北疆高出12.27%；北疆产区纤维长度指标28 mm及以上占比98.01 %，南疆产区89.82%，北疆产区较南疆高出8.2%；北疆产区马克隆值指标B级以上占比84.77%，南疆产区78.83%，北疆产区较南疆高出5.95%；北疆产区断裂比强度指标占比50.06%，南疆产区11.06%，北疆产区较南疆高出39.0%。北疆SCI值估算比南疆高10～15。

由以上可以看出，除颜色级指标外，纤维长度、马克隆值、断裂比强度等3项指标，北疆产区均高出南疆产区，其中尤以断裂比强度指标北疆产区的优势更加明显。北疆棉花整齐度好，平均长度一般高于28.5 mm，断裂比强度不低于30 cN/tex，长度整齐度在82%以上，可作为漂白纱配棉使用，也可生产高品质机织纱、针织纱，适纺纱号为9.72 tex～14.6 tex，开发米通精梳纱用于高档衬衣面料。

南疆棉花地区之间的整齐度差，原因在于原棉品种多，且纤维长度相对短、断裂比强度相对低，马克隆值(B级以上)占比相对低，因此适合加工14.6 tex以上的纱，可以满足不同纺纱要求。南疆棉花相对而言颜色级好，因此有利于消除配棉产生的色差。总之，北疆棉花可纺性和适纺性要优于南疆棉花。

3 结束语

SCI与纤维的适纺范围呈正比，SCI越大，成纱强力和可纺性越好，纤维的适纺范围越大。新疆各地方棉花性能指标差异大，仍需要进行细分处理。新疆优质长绒棉质量好，SCI高，适纺特细号棉纱2.90 tex以下棉纱，但纤维细会使成纱棉结不易控制，加工过程中要进行工艺优化。新疆长绒棉在一定程度上可以取代进口长绒棉。新疆各棉产区细绒棉中,北疆棉花品质最优,适纺9.72 tex～14.6 tex纱；南疆棉花颜色级较好,马克隆值适中，适合纺14.6 tex以上纱或搭配用于纺细号纱。纺织企业根据本厂生产工艺与产品质量,优选原棉，尤其新疆纺织企业，新疆棉数量大、品种多、特性各异，应精心选配使用，降低纺纱生产成本，改善可纺性和稳定性。