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〔1阿克蘇地區(qū)纖維檢驗所,新疆阿克蘇843000〕
〔2國家棉紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(新疆),新疆阿克蘇843000〕
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)決定著價格、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,不同縣市土壤、氣候等因素有較大差別,給棉花品質(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,最終達到提高紡織企業(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.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,待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30 g~50 g,形成批樣。從批樣中多點隨機抽樣,形成實驗樣品,實驗樣品不低于300 g。
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24 h,使用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。
3.棉結(jié)和短絨測試。
XJ129PRO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)Neps、籽屑棉結(jié)SC Neps、總棉結(jié)及各類棉結(jié)的尺寸Size。短絨指標為:跨距長度(3%Leff,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12.7 mm重量短絨SFC(w)、16 mm重量短絨SFC(w)-16 mn、根數(shù)短絨率12.7 mm根數(shù)短絨SFC(m)、16 m根數(shù)短絨SFC(m)-16 mm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)境中平衡的棉樣4.95 g~5.05 g,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,信號由主控機處理形成纖維長度分布圖,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,數(shù)值越大,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27.34 cN/tex、27.48 cN/tex、26.88 cN/tex、28.21 cN/tex、27.06 cN/tex、26.31 cN/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29 mm,而其他縣市均為28 mm。沙雅縣棉纖維長度分布在26 mm~31 mm,其中26 mm長度級占0.01%,27 mm長度級占6.82%,28 mm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27 mm~31 mm之間,28 mm長度級占55.42%。阿克蘇市棉纖維長度分布在27 mm~31 mm之間,28 mm長度級占70.66%,溫宿縣棉纖維長度分布在27 mm~32 mm,28 mm長度級占24.29%,29 mm長度級占33.47%,30 mm長度級占36.18%,31 mm長度級占4.15%,32 mm長度級占0.05%。阿瓦提縣棉纖維長度分布在26 mm~30 mm之間,28 mm長度級占53.54%。新和縣棉纖維長度分布在26 mm~31 mm之間,28 mm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。(見表1)
表1 阿克蘇地區(qū)各縣市棉花長度分析
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)致不合格紗線和殘次品的產(chǎn)生,XJ129PRO棉結(jié)和短絨測試儀主要用來測試原棉、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。
圖3 阿克蘇地區(qū)各縣市棉花短絨率分析
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≥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%,其次是庫車縣為13.90%,然后為沙雅縣14.06%,溫宿縣14.16%,阿克蘇市14.65%.而新和縣棉纖維為17.18%。與其他縣市棉纖維相比,新和縣棉纖維適紡性稍差。
通過對阿克蘇地區(qū)6個縣市所產(chǎn)棉花纖維的檢測可以看出,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。總體來看,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。