文/王娟潘江贵王晓辉刘萍何同庆王会平褚天飞
棉花是新疆最重要的经济作物之一,自20世纪90年代以来,新疆阿克苏地区植棉业有了飞跃发展,如今成为我国最大的商品棉生产基地[1]。棉花是纺织工业重要的生产原料,作为纺织厂最重要的生产原料,棉花品质决定价格、生产工艺和成本,决定着后续产品的质量,影响着纺织企业的竞争能力[2]。
新疆阿克苏地区地广人稀,各不同县市土壤、气候等因素有较大差别,对棉花品质带来直接的影响。了解阿克苏地区各县市棉花品质状况及适纺性能,能够更好地为纺纱厂产品生产,合理搭配原棉,稳定成纱质量,满足客户要求提供依据,做到物尽其用,节约成本,提高利润,最终提高纺织企业竞争力的目的[3]。
试验材料来自阿克苏地区6个县市(沙雅县、新和县、温宿县、阿瓦提县、库车县、阿克苏市),原棉样品总共304份,其中沙雅县89份,库车县58份,阿克苏市100份,温宿县22份,阿瓦提县9份,新和县26份(见图1)。
图1 304份棉样分布
HVI1000型大容量棉纤维测试仪、XJ129PRO棉结和短绒测试仪。
1.3.1 抽样方法
阿克苏市、温宿县、沙雅县、库车县、新和县、阿瓦提县等地棉花加工企业抽取304份待测样品。按每10包(不足10包按10包算)抽1包,从每个取样棉包压缩棉开包后,去掉棉包表层棉花,抽取完整成块样品30g ~50g,形成批样。从批样中多点随机抽样,形成试验样品,试验样品不低于300g。
1.3.2 棉花HVI测试
将原棉放置于标准恒温恒湿间[温度(20±2)℃,湿度(65±3)%]平衡24h,使用棉花纤维测定仪HVI1000型大容量棉纤维测试仪测定棉纤维品质,包括纤维长度、纤维整齐度、马克隆值、纤维强度、伸长率、反射率等品质性状。
1.3.3 棉结和短绒测试
XJ29PR0可以快速测量棉纤维(含原棉、棉条或棉絮)的各种棉结和短绒指标。棉结指标分别为:纤维棉结、籽屑棉结、总棉结及各类棉结的尺寸;短绒指标为:跨距长度(3%Lef f,50%eff或其他任意设定的跨距长度)、有效长度Leff、重量短绒率[12.7mm重量短绒SFC(w)、16mm重量短绒SFC(w)-16mn]、根数短绒率12.7mm根数短绒SFC(m)、16m根数短绒SFC(m)-16mm或其他任意长度的重量短绒率和根数短绒率等。
棉结测试:称取经标准环境中平衡棉样4.95g ~5.05g, 均匀铺在罗拉喂入口,在梳棉机构和负压的作用下,由喂棉口喂入的棉样被充分开松形成纤维流,含有棉结的纤维流通过棉结光电传感器,输出信号经过高速采样和分析处理,得到各种棉结的数量和尺寸信息。
短绒测试: 被测棉条或棉带放到针床上,经过取样器多次取样后,将得到的一端整齐的纤维放入光电照影传感器扫描,信号由主控机处理得到纤维长度分布图,据此得到短绒的所有指标。
由图2可知,6个县市棉纤维马克隆值、长度整齐度、断裂比强度、反射率及黄度变化不明显。马克隆值是表示棉纤维细度和成熟度的综合指标。马克隆值高,说明纤维成熟好,纤维细度粗;反之,纤维成熟差,纤维细度细[4]。6个县市棉纤维马克隆值均为B级(4.3~4.9),其中较高的是库车县,为4.67;较低的是阿克苏市,为4.34。
长度整齐度为棉纤维50%跨距长度与25%跨距长度的比值,结果越大,说明棉纤维长度整齐度具有较强的一致性,对成纱越有利,反之亦然。从图2中可以看出,6个县市棉纤维长度整齐度较高,均在82%左右,具有较强的可纺性。其中温宿县棉纤维长度整齐度最高,达到了82.91%,而阿瓦提县棉纤维长度整齐度仅为81.82%。
沙雅县、库车县、阿克苏市、温宿县、阿瓦提县及新和县棉纤维断裂比强度分别依次为27.34cN/tex、27.48cN/tex、26.88cN/tex、28.21cN/tex、27.06cN/tex、26.31cN/tex,可知温宿县棉纤维断裂比强度较高,阿克苏市和新和县棉纤维断裂比强度较低。
反射率越高,棉花越白。从图2中可以看出,6个县市棉纤维反射率均达到了80%以上。其中温宿县和库车县棉纤维反射率达到了82.69%,而后依次为新和县(82.18%)、沙雅县(81.83%)、阿克苏市(81.81%)、阿瓦提县(81.32%)。各县市黄度指标差别不大,其中库车县棉纤维黄度较高,达到了8.05,沙雅县7.90,阿克苏市7.95,温宿县7.82,阿瓦提县7.94,新和县7.92。
图2 阿克苏地区各县市棉纤维品质指标差异
从表1中可知,各县市棉纤维长度级均对成纱有利。其中温宿县棉纤维主体长度级高于其他县市,达到了29mm,而其他县市均为28mm。沙雅县棉纤维长度分布在26mm~31mm,其中26mm长度级占0.01%,27mm长度级占6.82%,28mm长度级占51.46%,29 mm长度级占37.94%,30 mm长度级占3.74%,31 mm长度级占0.02%。库车县棉纤维长度分布在27mm~31mm之间,28mm长度级占55.42%。阿克苏市棉纤维长度分布在27mm~31mm之间,28mm长度级占70.66%,温宿县棉纤维长度分布在27mm~32mm,28mm长度级占24.29%,29mm长度级占33.47%,30mm长度级占36.18%,31mm长度级占4.15%,32mm长度级占0.05%。阿瓦提县棉纤维长度分布在26mm~30mm之间,28mm长度级占53.54 %。新和县棉纤维长度分布在26mm~31mm之间,28mm长度级占40.05 %。综合来看,温宿县棉花纤维长度有一定优势,高于其他县市,比较利于原棉纺纱。
原棉的棉结和短绒含量,对产品质量和生产工艺有着重要影响,棉结数量过大,短绒率过高,会导致纺织企业的制成率降低、生产效率下降,同时也会导致不合格纱线和织品的产生。XJ129PRO棉结和短绒测试仪可以用来测试原棉、棉条或棉絮的棉结和短绒含量,由于具有取样量大、测试快速、重复性好、数据客观等特点,因此可以取代目前手工目测棉结测试法和罗拉分析短绒测试法,对纺织企业合理配棉、监测和调整生产工艺有重要的指导作用。
表1 阿克苏地区各县市棉花长度分析
在环锭纺普梳纱工艺流程中,经过清棉工序会使原棉短绒率增加0.9%,梳棉工序会使短绒率减少0.6%,而精梳工序使短绒率的下降幅度达到3.4%[5]。依据理论经验可知,棉纤维重量短绒≤16%时,原棉成纱质量较好。如果重量短绒大于等于16%,则对纱线条干均匀度、强力有一定负面影响。从图3可以看出,沙雅县、库车县、阿克苏市、温宿县、阿瓦提县棉花短绒率低于16%,其中短绒率较低的是阿瓦提县,为13.81%,其次为库车县为13.90%,然后为沙雅县14.06%,温宿县14.16%,阿克苏市14.65%,而新和县17.18%。与其他县市棉纤维相比,新和县棉纤维适纺性稍差。
图3 阿克苏地区各县市棉花短绒率分析
通过对阿克苏地区6个县市所产棉花纤维进行检测,可以看出,各县市棉纤维马克隆值、长度整齐度、断裂比强度、反射率、黄度均表现良好,短绒率基本上符合成纱要求。从纺纱配棉上来看,阿克苏地区各县市所产棉花具有一定可纺性。总体来看,温宿县棉花长度、长度整齐度、断裂比强度等指标表现出一定的优势,可纺性较强。