不同品质类型海岛棉纺细号纱研究

白玉林 李少敏 王承强 杜斌 刘露 左常乐 刘霞

摘要 为明确自育2份材料的可纺性及开发前景，与车间大货同步开展纺4.2～9.8 tex纺纱试验，并测试各环节质量指标。元龙39号纤维断裂比强度和马克隆值较高，更适合生产9.8 tex的纱；而元龙34号因纤维细度、纤维断裂比强度的优势，更适合生产4.2 tex的纱。对育种者而言，应根据纺纱需求制订选育目标，当选育开发低号、超低号纱的品种时，应重点筛选纤维细度、纤维断裂比强度，以此提升纱线强力及质量。

关键词 海岛棉；纤维品质；纤维断裂比强度；細号纱；纱线强力

中图分类号 TS 114  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）12-0164-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.037

Study on Spinning Fine-count Yarn of the Different Quality Sea-island Cotton

BAI Yu-lin1，2，LI Shao-min1，2，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 In order to clarify the spinnability and development prospect of the 2 self-bred materials，the spinning test of 4.2-9.8 tex was carried out simultaneously with the bulk production in the workshop and tested each link quality index. Yuanlong 39 is more suitable for producing 9.8 tex yarn because of its higher strength and Micronaire; Yuanlong 34 is more suitable for producing 4.2 tex yarn because of its advantages in fiber fineness and strength. For breeders，breeding objectives should be based on the requirements of spinning，when the varieties are selected for the production of fine-count yarn，the fiber fineness and strength，so as to improve strength and quality of yarn.

Key words Sea-island cotton;Fiber quality;Strength;Fine count yarn;Yarn strength

基金项目 新疆昌吉州科学技术局庭州青年计划项目（2021QN16）。

作者简介 白玉林（1980—），男，青海民和人，高级农艺师，硕士，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 2022-11-18；修回日期 2023-01-28

新疆“十四五”规划纲要中明确要促进当地传统产业向高端化、智能化、绿色化发展，姚穆院士为新疆纺织服装产业给出的建议是不仅要打通纤维原料、纺纱、智造、染色、整理、服装和家用纺织的完成产业链，还要密切结合最终产品和最终市场，研发和生产“高”“新”“特”“精”“优”产品［1］。虽然新疆纺织服装产业已初步形成“三城、七园、一中心”，但园区规划发展雷同，企业结构单一，产品类型少，纱线品质不高，附加值低，棉纺织产业上下游产不对需，供需失衡是面临的问题［2-5］，同时随着国内纺织企业转型升级，技术水平和设备不断更新，尤其在高支纱上，向强力高、性价比高的方向发展，但国内能满足需求的棉花数量很少［6］，为确保新疆棉纺产业健康可持续发展，使育成品种的品质能多一些“新”“优”，使纱线种类多一些“高”“特”“精”势在必行。

原棉品质与成纱质量关系研究表明，纱线强力的提高不仅能提升产品质量及可塑性，同时能降低纱线断头率，提高生产效率，提升经济效益［7-8］。而纱线强力的提高与纤维细度、纤维强力及纤维长度等指标密不可分，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，滑脱纤维根数减少，成纱强度提高，同时成纱条干的不匀率就越好［7］；而当其他条件相同，比强度越高，成纱强力也大，纺纱的品质指标也就越高［9］；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［10-11］；适当的马克隆可提高成纱强力，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［9，12］。目前区内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［13-15］，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、高附加值的原材料很少，上、下游产业的资源错配，对整个产业的发展十分不利。

得益于溢达集团自身产销一体化的优势，在已有细号纱新材料选育的基础上［16］，以提高纤维强力、改善农艺性状和提升产量为育种目标，以满足高端产品对高强力纱线的需求。经过多年培育，笔者就育成的2份优质品系开展不同号数的试纺工作，明确其开发前景，不断丰富纱线类型，提升产品附加值，同时使育种工作以紧贴后端产业需求和不断丰富现有品质类型来开展新品种（系）的选育。

1 材料与方法

1.1 试纺材料 自育低马值超细材料元龙34号（YL34#），以低马值超细为选育目标，不同世代以筛选马克隆值和纤维细度为重点，2014—2018年开展株系、品种比较试验及订单种植，年度间纤维细度、强力等品质指标稳定，铃重2.8～3.0 g，产量中等，衣分稍低29%～30%，生产开发超低号纱有明显优势；自育高强材料元龙39号（YL39#），以高强为选育目标，不同世代重点筛选纤维比强度， 2017—2019年开展株系、品种比较试验及扩繁种植，年度间纤维比强度高且一致，农艺性状优良，生长势强，具有大铃絮畅采拾性好的特点，铃重 3.2～3.4 g，衣分在32%～33%，产量理想，具有良好的开发前景。

1.2 配棉 为考察和比较2份试纺材料在生产相同号数纱线时强力的表现差异，均以单一原料为配棉，分别采用100%元龙34号和100%元龙39号进行纺纱工作，纺纱号数为4.2～9.8 tex，大货生产以企业标准对GradeA1级纱线的要求进行配棉，纺纱号数9.8 tex为大货A，纺纱号数为4.2 tex为大货B。

1.3 精梳纺纱流程 纺4.2～9.8 tex纱采用以下工艺流程：①原棉。 从原棉库抽检需要进行纺纱的原棉，对其进行HVI检测，确定是否达到纺4.2～9.8 tex纱所需的原棉品质指标。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，并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，以便使保留的纤维在细度、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 HVI 1 000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、精梳棉条细度，测试采用毫特；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

根据生产纱线质量要求选择合适的原棉进行品质测试工作，其中车间大货以梭织纱质量企业标准中GradeA1纱要求进行配棉，而元龙34号和元龙39号不进行配棉，以100%该品种原棉进行测试。其中，元龙34号各品质指标优良，属于低马值超长高强力材料，马克隆值较车间大货低0.5～0.7；纤维上半部平均长度较大货A长2.5 mm，与大货B长度相当；断裂比强度较大货A、大货B分别高出5.9～7.6 cN/tex，整齐度最优，纺纱一致性指数高达262。元龙39号属于高强力材料，其马克隆值、纤维上半部平均长度、整齐度与大货A指标相当，但断裂比强度较大货A、大货B高7.1～8.8 cN/tex，纤维上半部平均长度较大货B短2.6 mm（表1）。试验所选原棉质量均能满足生产所需。

2.2 梳棉质量

采用紧密纺生产细号纱时一般要经过一次梳棉后再经一次精梳，以确保纤维排列有序顺滑，使棉结和疵点降至最低。经过梳棉后，棉结（Nep）中元龙34号最高，是元龙39号的1.89倍，2份大货相当；纤维长度中元龙34号较元龙39号和大货A分别长1.3和1.7 mm，较大货B低0.3 mm；短绒率以元龙34号最高，元龙39号和大货A相当，而大货B最低；上四分位长度（UQL（w））中元龙34号最长，较元龙39号、大货A和B分别长1.1、2.1和0.3 mm；5%根数计算的长度以也是元龙34号最长，较元龙39号、大货A和B分别长2.6、3.3和0.4 mm；纤维细度以元龙34号最细，较元龙39号、大货A和B分别低15、10和4 mtex。从梳棉阶段看，元龙34号各项品质指标优良，唯一不足的是棉结稍高，这与其纤维过细有直接关系，其次为大货B，元龙39号纤维稍粗，棉结明显较低，纤维长度稍短。经过精梳后，所有参试材料的棉结明显降低且相差不大，降幅在73.9%～82.3%；纤维长度都有所增长，但元龙34号和大货A增长较多，分别长了0.9和1.2 mm；短绒率方面各参试材料几乎相当，较梳棉阶段有明显降低，利于成纱质量的提升；上四分位长度中元龙34号、元龙39号和大货B变化不大，而大货A变长了1.2 mm；5%根数计算的长度中各参试材料均有提高，元龙34号仍为最长，较元龙39号、大货A、大货B分别长2.4、2.4、0.4 mm，与梳棉阶段相比，元龙34号、元龙39号、大货A及大货B分别有0.8、1.0、1.7和0.8 mm的提高；纤维细度中以元龙34号最低，而元龙39号最高；从落棉率看，大货A最高，比元龙34号、元龙39号和大货B分别高出1.9百分点、1.6百分点和0.2百分点，这可能与其纤维长短不一致有关，表现在纤维长度、5%根数计算的长度增幅较大（表2）。

2.3 纱线质量

分析不同号数纱线质量，在纺9.8 tex×1纱线时，条干均匀性方面，元龙39号最好，元龙34号最差；纱线棉结+200%方面同样是元龙34号最差，元龙39号最优；纱线强度方面，元龙34号和元龙39号相同，均较大货A高25.7%；毛羽和伸长方面各参试材料基本相当；整体看，在生产9.8 tex×1纱线时，元龙39号各项指标更合理，成纱质量更优，是首选原材料。在纺4.2 tex×1纱线时，条干均匀性方面，元龍34号最优，充分体现了纤维细度的优势；在纱线棉结+200%方面，元龙34号较优，明显低于元龙39号和大货B；纱线强度方面，也是元龙34号表现较好，较元龙39号和大货B分别高出9.4%和19.7%；纱线的毛羽和伸长方面各材料间相当；尽管大货B配棉后纤维长度、纤维细度优于元龙39号，但成纱质量比元龙39号差，反映出低号纱生产中原棉强力对成纱质量的重要性。从结果看，在生产4.2 tex×1纱线时，受益于元龙34号低马值超细高强的优势，其条干均匀性、棉结+200%、强度等指标恶化幅度相对小，优势保持明显，纱线质量最优，是适合用于生产高附加值的优势品种（表3）。

3 讨论与结论

纱线强力影响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。而纤维长度、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强力的高低密不可分，虽然纺纱号数主要由纤维长度决定，但到一定号数时，纤维长度对纱线强力的提升作用不明显［6-7，9-11，17］，这在该研究中得到了验证，纺9.8 tex×1纱时，尽管元龙34号的纤维长度较元龙39号高1.5 mm，但两者的纤维断裂比强度相当，最终成纱强力相差无几；纺4.2 tex×1纱时，尽管大货B的纤维长度较元龙39号长，但其强力较低，成纱强力较元龙39号低2.2 cN/tex。而纺4.2 tex×1纱时，得益于元龙34号纤维细度、纤维强力、纤维长度的优势，成纱条干的均匀性、棉结等指标更优，体现出纤维细度越细、长度越长，则成纱条干均匀性越好，更有利于提高纱线强力［7，18］，因此在生产超低号数纱线时，纤维细度和纤维断裂比强度对成纱质量的影响更大。当前在目标托底价格下，棉花质量改善不大，为追求最大经济效益，农户更关心产量和衣分，从而舍弃质量要求，轧花厂则只关心速度和效率，对提高棉花质量积极性不高［19］，从而造成上游低质量棉花产能过剩，下游高质量棉花供给不足［20-21］；同时为适应种植市场需求，育成品种在产量、抗逆性方面有较大提升，而纤维品质的多样性方面仍需加强［14-15］，如何同步提升产量、品质及品质多样性、抗逆性仍是众多育种家今后的研究目标。

以终端产品对原棉品质的需求为出发点，开展新品种（系）的培育，不仅使棉花育种目标明确，同时有利于棉纺下游环节进一步提升产业附加值，提高市场竞争力。该研究选育的2份新材料在织造不同号数纱线时，未出现缠绕罗拉、断头增加及织造效率降低的情况，而是大幅度提升了纱线强力，满足后端产业生产所需，并使经济效益最大化。因此，在新品种（系）培育中，选育适合生产中、低号纱线的品种时，应着重通过提高纤维断裂比强度来提升纱线强力，以丰富产品类型；而选育适合生产超低号纱线品种时，应着重筛选纤维细度、纤维强力来提高强力，使纤维品质具有开发多样产品的优势。通过试纺来评价育成品种的可纺性，不仅掌握育成品种的优缺点，明确其可开发前景，使经济效益最大化，同时丰富现有品质性状的多样性，将进一步提升原棉市场竞争力和知名度。

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