纺织导报-新疆棉与进口美棉、印度棉的纺织性能比较.pdf

文徐红郭琳 文通过对美棉、印度棉与新疆南北疆机采棉、手摘棉的调研与性能测试，分析对比了新疆棉与 石t 卜美棉印度棉的性能差异。希望研究结果对涉棉企业及相关研究人员有一定的参考价值。 A i n n n l ：a Ip r ( ) l d l l l ￥、, O l l l CI - c l c F C l l C e , “Jc l t O l l I v l a t o IC I I I I L I P I J 、c 、a n di _ c 、C L t l c l l c l s t i i L “ p r u p c l t y o lL S C O t t O n ， I n d i a nc o t t o na n dX m i i a n , ：c u t t o n 、h i c hc ( m ! , i s t s ) i 、i l l a C h l l l e p i c k e de o l t o na n dh a n d p i c k e dc o t t o nu e r e s t u d i e da n dt c , , t c di nt h i sp a p e r a n dt h ed i f f e r e n c e , , b c t v , c c nt h et h r e e 、+ e r ea l , oa n a l ) z c d 近年来，印度棉和美棉在我国纺织用棉上占有举足轻 重的地位，与此同时，新疆作为我国优质棉生产基地发展迅 速。传统的新疆棉是采用手工采摘的方式进行采收，但伴随 着棉花种植面积的增加及人力资本的上升，新疆的机采棉 技术也在迅速普及。 本文对美国、印度原棉与新疆南北疆机采棉、手摘棉性 能进行了比较分析，分析依据G B I1 0 3 2 0 0 7 棉花细绒 棉标准( 以下简称国标) 与H V I 检验标准( 以下简称H V I 标准) 进行。 1 取样与测试 1 1 取样 作者简介：徐红，女，1 9 6 0 年生，教授，主要研究方向为纺织新 材料与新技术，鸟鲁木齐，8 3 0 0 4 6 。 作者单位：徐红，新疆大学；郭琳，新疆出入境检验检疫局。 基金项目：国家自然科学基金( 项目号：7 0 6 6 3 0 0 9 ) 。 印度在1 9 9 3 年淘汰了所有的印度棉品种，全面推广美国 的细绒棉新品种，至2 0 0 7 年，整个印度的棉花品种仅为3 4 种，棉花的一致性很好，因此本项目采用随机取样。此外， 印度棉全部为手采，轧花以皮辊加工为主。 美国是世界上第一个采用机器采棉的国家，其机采棉 技术世界领先，他们的棉花全部采用机器采摘。美国中南部 地区的棉花产量占全国总产量的3 2 左右，平均纤维长度 超过2 7 7 8m m ，本项目选用美国中南部地区的棉花，分别选 用G M ( 上级) 、S M ( 次上级) 与M i d ( 中级) 棉花，对应国 内的一至三级棉花。 新疆因地域、气候关系分南疆与北疆两大棉区，两大棉区的 棉花品种有较大的不同，从原棉性能匕来说，南疆棉相对短耜， 北疆稳较为细长，因此本文荏南北疆各选卟点进行取样。 1 2 测试数据( 表1 ) 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r ·2 0 0 9N o 6 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 表1H V I 测试结果 升耀仞埕于茸怀 G M 级S M 级M 级 压怖l 脱辊删上J 北疆棉南疆棉北l 棉南疆棉 上半部平均长度( m m ) 2 8 7 42 8 1 82 7 9 12 9 0 02 92 82 8 5 03 0 0 52 9 7 0 长度长度整齐度) 8 3 0 38 3 4 58 0 6 48 4 2 08 1 9 48 2 4 48 0 0 78 4 1 3 短纤维率( )l o 7 01 1 2 51 2 3 5 1 0 2 0 1 0 7 09 0 37 6 9 7 1 7 细度与马克隆值4 1 24 9 03 5 44 2 63 9 64 1 84 1 64 2 5 成熟度成熟度指数O 8 7 8O 9 3O 8 50 8 9O 8 6O 8 60 8 8O 8 7 强伸性 誓冀嚣翼萎：c N ，t e 引 3 1 2 73 0 9 02 5 8 53 1 8 02 9 1 02 7 3 73 2 3 72 9 0 9 7 5 07 4 08 9 76 3 07 0 36 ，4 06 1 36 1 3 反射率( ) 引9 38 1 0 58 1 0 97 7 9 07 9 7 47 7 9 08 0 7 08 3 8 1 色特征黄度 8 9 71 0 3 09 4 08 2 0 8 0 0 7 3 08 3 67 6 l 色特征级 2 I 0 01 1 0 0 2 1 0 0 3 1 0 0 3 I 0 03 1 0 0 2 1 0 0 2 1 0 0 杂质数( 粒) 1 1 0 0 8 5 01 2 2 01 6 0 01 9 0 03 4 0 07 0 04 0 0 杂质杂质面积【) O 1 lO 1 0O 1 9O 1 50 2 30 4 00 1 00 0 8 疵点异性纤维( 卧) O 1 50 5 1 0 O 3 9O 4 0 8 棉结( 粒g ) 2 9 9 0 02 2 4 0 03 1 1 0 01 5 I 0 02 9 5 0 03 1 6 0 01 4 7 0 01 2 3 0 0 可纺系数 1 4 3 1 71 3 5 5 0 1 2 6 舳 1 4 6 0 01 3 5 0 01 2 6 8 01 5 0 9 01 4 6 o o 注：I 新疆棉均为2 级，其中北疆棉数据来潺于石河子某团品种为7 0 4 南疆棉数据来源于阿克苏某团，a , e r 为中拂一3 5 ； 2 上述指标中棉结是在纺织厂用AF I s 测得的。异性纤维数据是调研得到的，其余均为纤检局用H V I 洲得。 2 单一指标的性能分析 依据国标，表l 中显示的所有纤维的成熟度指数均在 2 1 长度 成熟档，性能没有太大差异。 ( 1 ) 上半部平均长度( L e n ) 依据国标，新疆南疆手摘棉与北疆机采棉及印度棉为 2 9m m 级，美棉较低，G M 级为2 8m m ，M 级仅为2 7m m 级。 从表1 的数据可以看出，新疆机采棉均比同条件下的手摘 棉长度低一个档次。 ( 2 ) 长度整齐度( U n f ) 依据国标，结合表1 与表2 的分档标准来看，印度棉、 美棉G M 级与新疆南疆手摘棉的长度整齐度指数均处于高 档，其余均在中档，这与调研结果吻合。 表2 棉纤维部分物理指标的分档标准 长度整齐度短纤维指数断裂伸长率分档 s 7 7 0 s 6s5 0很低 7 7 o 7 9 96 95 0 5 8低 8 0 o 8 2 91 0 1 35 9 6 7 中等 8 3 8 5 91 4 1 76 8 7 6 高 乏8 6 01 87 7 很高 注：表中长度整齐度指数参照G B l l 0 3 2 0 0 7 标, , ，短纤维糟数与断裂仲长率 ；g H V I 检验评价标准。 ( 3 ) 短纤维指数 国标中没有短纤维指数这一指标，依据H V I 标准，结合 表1 的数据与表2 的评价标准，新疆手摘棉均为低档，其 余均在中档，其中新疆南疆机采棉偏低，美棉M 级偏高。 棉纤维长度长，长度整齐度高、短纤维率低，不仅成纱 强力高、条干均匀、纱疵少、可纺的纱支细，而且落棉损耗 小，生产率高。 2 2 细度与成熟度 ( 1 ) 成熟度 8 2 随着成熟度的变化，纤维的主要性质如断裂比强度 ( S t r ) 、细度、天然转曲、弹性、吸湿性、染色能力等都会发 生相应变化，如成熟度高的棉花虽然单纤维强力高，但天然 转曲少、纤维偏粗，纤维I 日J 抱合力小，成纱质量并不高；而成 熟度过低的棉花不光纤维强力低、天然转曲少、色光差，而 且染色性差，因此只有成熟度适中的棉纤维不仅成纱质量 高，织物牢固耐用，色泽也均匀。 ( 2 ) 马克隆值( M i c ) 依据国标，结合表l 的数据与国标的分档标准( 表3 ) 来看，印度棉、美棉M 级与新疆南疆手摘棉均为B 档，其余均 在A 档次。 表3国际棉纤维马克隆值分级分档表 马克隆值分级马克睦值 垒塑垒! ：! 二! ：! B l3 5 36 B 级 B 2 4 3 4 9 C l蔓3 4 c 绕 C 25 0 马克隆值是纤维细度与成熟度的综合指标，对于同一 原棉品种，当马克隆值适中时成纱质量高。需要说明的是， 有些企业用马克隆值代替成熟度指标进行生产控制，这在 棉花品种差异不大时是可以的，但如果棉花品种差异较大， 则有可能因成熟度相差太大而出现问题。 2 3 强伸性 ( 1 ) 断裂比强度 国标上对棉纤维的断裂比强度的要求为：一级棉苫3 0 c N t e x ，= 、三级棉之2 8c N t e x ，四、五级棉2 6c N t e x 。 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r ·2 0 0 9N o 6 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 表1 的数据显示，所有手摘棉均达到级棉标准，机采棉 只有美棉G M 级达到一级棉标准，北疆机采棉达二，三级棉标 准，南疆机采棉达四级棉标准，美棉M 级则在五级棉以下o ( 2 ) 断裂伸长率 依据国标，结合表1 与表2 中的断裂伸长率数据来 看，美棉均位于高档或很高档，新疆只有北疆机采棉位于高 档，其余都在一般档。另外，新疆机采棉的断裂伸长率较同 等条件下的手摘棉高，这对机采棉来说是个有利条件。 棉纤维的断裂比强度高、断裂伸长率大，成纱强度高、 弹性高，织成的布质量好，且牢固耐用。 2 4 杂质与疵点 依据国标，从表1 可以看出，机采棉的杂质数和杂质 面积均高于手摘棉，但异性纤维处于低档，其中美棉更低， 新疆机采棉由于使用了棉膜，残膜问题使异性纤维数据偏 高；手摘棉的杂质数和杂质面积较低，但异性纤维处于中高 档，其中新疆棉偏低，印度棉偏高。 调研结果显示：机采棉的疵点数一般比人工棉高5 倍以 上。在各种疵点中，棉结对纺织生产的危害最大。棉结不仅 影响纱线及坯布的外观质量，同时对染色效果也有影响。试 纺结果说明，机采棉的成纱粗节( + 5 0 ) 数量要比手摘棉高 2 5 6 0 ，棉结( + 2 0 0 ) 要比手摘棉高1 5 5 0 。 2 5 色特征 依据国标，从表1 可知：美棉与新疆手摘棉的反射率 较高，印度棉、新疆机采棉的反射率相对较低；黄度最重的 是美棉，其次是印度棉与新疆北疆棉，新疆南疆棉黄度值较 低；色特征中，印度棉和新疆机采棉为标准级( 3 1 级) ，美棉 与新疆手摘棉为2 l 级，高于标准级。 棉花色特征由反射率( R d ) 与黄色深度( + b ) 决定，按 色特征可分为白棉、淡黄染棉、黄染棉等3 种，共有1 3 个 色特征级，其中3 l 为色特征标准级。 反射率越高，表明棉花纤维的色泽与成熟越好，等级 高；黄度值越大，表明棉纤维色泽与成熟越差，等级也差。 3 综合指标可纺系数性能分析 可纺系数是H V I 提供的一个多重回归经验性公式，它能 反映纤维的可纺性和估算成纱强力，其计算公式如下： S C I = 一4 1 4 6 7 + 2 9XS t r 一9 3 2 XM i c + 4 9 1 7 XL e n + 4 7 4 ×U n f + 0 6 5 ×R d + 0 3 6 ×( + b ) 。 公式中涉及了测试项目的纤维断裂比强度、马克隆值、上 半部平均长度、长度整齐度、反射率、黄色深度等6 个参数， 前4 个为主要参数，影响较大。一般情况- F , S C I 值越大，成 纱强力和可纺性越好。从表1 来看，手摘棉的可纺系数整体 上高于机采棉，其中新疆北疆棉的可纺系数最高，机采棉中 美棉G M 级最高，美棉M 级与南疆机采棉相同，均较低。 4 结论 ( 1 ) 新疆北疆手摘棉与印度棉( 手采) 的平均指标基 本一致；新疆北疆机采棉的质量大体与美棉S M 级( 相当于 国内二级棉花) 一致，南疆机采棉的质量大体与美棉M 级 ( 相当于国内三级棉花) 一致，均比同条件下的手摘棉低一 个档次。 ( 2 ) 总体上来说，无论是以美国为代表的进口机采棉 还是新疆机采棉，上半部平均长度、长度整齐度、短纤维指 数、马克隆值与断裂比强度等主要指标均低于手摘棉，但品 种不同，具体情况也有变化。 ( 3 ) 机采棉与手摘棉相比，杂质数、杂质面积数均高 于手摘棉，但异性纤维含量低。在手摘棉中，印度棉由于是 皮辊轧花，含杂偏高；机采棉中，美棉基本不存在异性纤维 问题，新疆机采棉由于使用了棉膜，仍含一定的异性纤维。 ( 4 ) 手摘棉的可纺系数整体上高于机采棉，其中新疆 北疆棉的可纺系数最高；机采棉中，美棉G M 级的可纺系数 最高，M 级与南疆机采棉相同，相对较低。 由于棉花的品质具有多变性，上述研究仅供参考。阿 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark