文/王娟潘江貴王曉輝劉萍何同慶王會平褚天飛
棉花是新疆最重要的經(jīng)濟作物之一,自20世紀90年代以來,新疆阿克蘇地區(qū)植棉業(yè)有了飛躍發(fā)展,如今成為我國最大的商品棉生產(chǎn)基地[1]。棉花是紡織工業(yè)重要的生產(chǎn)原料,作為紡織廠最重要的生產(chǎn)原料,棉花品質(zhì)決定價格、生產(chǎn)工藝和成本,決定著后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量,影響著紡織企業(yè)的競爭能力[2]。
新疆阿克蘇地區(qū)地廣人稀,各不同縣市土壤、氣候等因素有較大差別,對棉花品質(zhì)帶來直接的影響。了解阿克蘇地區(qū)各縣市棉花品質(zhì)狀況及適紡性能,能夠更好地為紡紗廠產(chǎn)品生產(chǎn),合理搭配原棉,穩(wěn)定成紗質(zhì)量,滿足客戶要求提供依據(jù),做到物盡其用,節(jié)約成本,提高利潤,最終提高紡織企業(yè)競爭力的目的[3]。
試驗材料來自阿克蘇地區(qū)6個縣市(沙雅縣、新和縣、溫宿縣、阿瓦提縣、庫車縣、阿克蘇市),原棉樣品總共304份,其中沙雅縣89份,庫車縣58份,阿克蘇市100份,溫宿縣22份,阿瓦提縣9份,新和縣26份(見圖1)。
圖1 304份棉樣分布
HVI1000型大容量棉纖維測試儀、XJ129PRO棉結(jié)和短絨測試儀。
1.3.1 抽樣方法
阿克蘇市、溫宿縣、沙雅縣、庫車縣、新和縣、阿瓦提縣等地棉花加工企業(yè)抽取304份待測樣品。按每10包(不足10包按10包算)抽1包,從每個取樣棉包壓縮棉開包后,去掉棉包表層棉花,抽取完整成塊樣品30g ~50g,形成批樣。從批樣中多點隨機抽樣,形成試驗樣品,試驗樣品不低于300g。
1.3.2 棉花HVI測試
將原棉放置于標準恒溫恒濕間[溫度(20±2)℃,濕度(65±3)%]平衡24h,使用棉花纖維測定儀HVI1000型大容量棉纖維測試儀測定棉纖維品質(zhì),包括纖維長度、纖維整齊度、馬克隆值、纖維強度、伸長率、反射率等品質(zhì)性狀。
1.3.3 棉結(jié)和短絨測試
XJ29PR0可以快速測量棉纖維(含原棉、棉條或棉絮)的各種棉結(jié)和短絨指標。棉結(jié)指標分別為:纖維棉結(jié)、籽屑棉結(jié)、總棉結(jié)及各類棉結(jié)的尺寸;短絨指標為:跨距長度(3%Lef f,50%eff或其他任意設(shè)定的跨距長度)、有效長度Leff、重量短絨率[12.7mm重量短絨SFC(w)、16mm重量短絨SFC(w)-16mn]、根數(shù)短絨率12.7mm根數(shù)短絨SFC(m)、16m根數(shù)短絨SFC(m)-16mm或其他任意長度的重量短絨率和根數(shù)短絨率等。
棉結(jié)測試:稱取經(jīng)標準環(huán)境中平衡棉樣4.95g ~5.05g, 均勻鋪在羅拉喂入口,在梳棉機構(gòu)和負壓的作用下,由喂棉口喂入的棉樣被充分開松形成纖維流,含有棉結(jié)的纖維流通過棉結(jié)光電傳感器,輸出信號經(jīng)過高速采樣和分析處理,得到各種棉結(jié)的數(shù)量和尺寸信息。
短絨測試: 被測棉條或棉帶放到針床上,經(jīng)過取樣器多次取樣后,將得到的一端整齊的纖維放入光電照影傳感器掃描,信號由主控機處理得到纖維長度分布圖,據(jù)此得到短絨的所有指標。
由圖2可知,6個縣市棉纖維馬克隆值、長度整齊度、斷裂比強度、反射率及黃度變化不明顯。馬克隆值是表示棉纖維細度和成熟度的綜合指標。馬克隆值高,說明纖維成熟好,纖維細度粗;反之,纖維成熟差,纖維細度細[4]。6個縣市棉纖維馬克隆值均為B級(4.3~4.9),其中較高的是庫車縣,為4.67;較低的是阿克蘇市,為4.34。
長度整齊度為棉纖維50%跨距長度與25%跨距長度的比值,結(jié)果越大,說明棉纖維長度整齊度具有較強的一致性,對成紗越有利,反之亦然。從圖2中可以看出,6個縣市棉纖維長度整齊度較高,均在82%左右,具有較強的可紡性。其中溫宿縣棉纖維長度整齊度最高,達到了82.91%,而阿瓦提縣棉纖維長度整齊度僅為81.82%。
沙雅縣、庫車縣、阿克蘇市、溫宿縣、阿瓦提縣及新和縣棉纖維斷裂比強度分別依次為27.34cN/tex、27.48cN/tex、26.88cN/tex、28.21cN/tex、27.06cN/tex、26.31cN/tex,可知溫宿縣棉纖維斷裂比強度較高,阿克蘇市和新和縣棉纖維斷裂比強度較低。
反射率越高,棉花越白。從圖2中可以看出,6個縣市棉纖維反射率均達到了80%以上。其中溫宿縣和庫車縣棉纖維反射率達到了82.69%,而后依次為新和縣(82.18%)、沙雅縣(81.83%)、阿克蘇市(81.81%)、阿瓦提縣(81.32%)。各縣市黃度指標差別不大,其中庫車縣棉纖維黃度較高,達到了8.05,沙雅縣7.90,阿克蘇市7.95,溫宿縣7.82,阿瓦提縣7.94,新和縣7.92。
圖2 阿克蘇地區(qū)各縣市棉纖維品質(zhì)指標差異
從表1中可知,各縣市棉纖維長度級均對成紗有利。其中溫宿縣棉纖維主體長度級高于其他縣市,達到了29mm,而其他縣市均為28mm。沙雅縣棉纖維長度分布在26mm~31mm,其中26mm長度級占0.01%,27mm長度級占6.82%,28mm長度級占51.46%,29 mm長度級占37.94%,30 mm長度級占3.74%,31 mm長度級占0.02%。庫車縣棉纖維長度分布在27mm~31mm之間,28mm長度級占55.42%。阿克蘇市棉纖維長度分布在27mm~31mm之間,28mm長度級占70.66%,溫宿縣棉纖維長度分布在27mm~32mm,28mm長度級占24.29%,29mm長度級占33.47%,30mm長度級占36.18%,31mm長度級占4.15%,32mm長度級占0.05%。阿瓦提縣棉纖維長度分布在26mm~30mm之間,28mm長度級占53.54 %。新和縣棉纖維長度分布在26mm~31mm之間,28mm長度級占40.05 %。綜合來看,溫宿縣棉花纖維長度有一定優(yōu)勢,高于其他縣市,比較利于原棉紡紗。
原棉的棉結(jié)和短絨含量,對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝有著重要影響,棉結(jié)數(shù)量過大,短絨率過高,會導(dǎo)致紡織企業(yè)的制成率降低、生產(chǎn)效率下降,同時也會導(dǎo)致不合格紗線和織品的產(chǎn)生。XJ129PRO棉結(jié)和短絨測試儀可以用來測試原棉、棉條或棉絮的棉結(jié)和短絨含量,由于具有取樣量大、測試快速、重復(fù)性好、數(shù)據(jù)客觀等特點,因此可以取代目前手工目測棉結(jié)測試法和羅拉分析短絨測試法,對紡織企業(yè)合理配棉、監(jiān)測和調(diào)整生產(chǎn)工藝有重要的指導(dǎo)作用。
表1 阿克蘇地區(qū)各縣市棉花長度分析
在環(huán)錠紡普梳紗工藝流程中,經(jīng)過清棉工序會使原棉短絨率增加0.9%,梳棉工序會使短絨率減少0.6%,而精梳工序使短絨率的下降幅度達到3.4%[5]。依據(jù)理論經(jīng)驗可知,棉纖維重量短絨≤16%時,原棉成紗質(zhì)量較好。如果重量短絨大于等于16%,則對紗線條干均勻度、強力有一定負面影響。從圖3可以看出,沙雅縣、庫車縣、阿克蘇市、溫宿縣、阿瓦提縣棉花短絨率低于16%,其中短絨率較低的是阿瓦提縣,為13.81%,其次為庫車縣為13.90%,然后為沙雅縣14.06%,溫宿縣14.16%,阿克蘇市14.65%,而新和縣17.18%。與其他縣市棉纖維相比,新和縣棉纖維適紡性稍差。
圖3 阿克蘇地區(qū)各縣市棉花短絨率分析
通過對阿克蘇地區(qū)6個縣市所產(chǎn)棉花纖維進行檢測,可以看出,各縣市棉纖維馬克隆值、長度整齊度、斷裂比強度、反射率、黃度均表現(xiàn)良好,短絨率基本上符合成紗要求。從紡紗配棉上來看,阿克蘇地區(qū)各縣市所產(chǎn)棉花具有一定可紡性??傮w來看,溫宿縣棉花長度、長度整齊度、斷裂比強度等指標表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢,可紡性較強。