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1、2006“中国纱线网”网上棉花研讨会 http:/1棉花综合性能与可纺性探讨陈新安（新疆溢达纺织有限公司）重点讲棉花综合性能与可纺性能的评测，如 HVI 指标如何指导配棉，如何利用 HVI指标指导配棉以达到质量要求，棉花性能与成纱品质的关联性体现在哪里？第一章 棉花物理性能简介1 细绒棉1.1 原棉质量指标1.1.1 棉纤维长度 棉纤维的长度在 23-33mm（细绒棉）和 33-45mm（长绒棉）范围内。它是决定纺纱特数和工艺参数的重要依据。纺细特纱时，应选用较长纤维，以增加纤维间的接触面积及其抱合力。当成纱特数一定时，纤维长则可提高成纱强度；当成纱特数和强度要求一定时，纤维长则可采用较小的捻
2、系数，这有利于提高细纱机的单产。原棉中纤维长度是不等的，当整齐度差或短绒率（指长度在 16mm 以下的纤维含量百分比，一般 12%左右）高时，对成纱强度及其条干均匀度都是有害的。在工艺上，梳棉机给棉板的工作面长度以及罗拉和胶辊的直径都应与纤维长度相适应。牵伸装置的罗拉中心距是由棉纤维的品质长度决定的。主体长度：在纤维长度分布频率图上频率最大处的纤维长度，分为重量主体长度和根数主体长度两种。一般所谓主体长度是指重量主体长度，以纤维长度分组称重来计算，主体长度位于重量最大的一组，规定用差数法作插值计算。品质长度：又称右半部平均长度或主上平均长度，指重量主体长度以上的纤维按重量加权的平均长度。中国在
3、设计或校准细纱机的罗拉隔距时，常以品质长度为主要参考指标。平均长度：有按重量加权平均和按根数加权平均两种。在长度检验中一般用按重量加权平均长度，但在计算成纱中拉伸纤维的滑脱率以推算棉纱强力时，则以使用按根数加权的平均长度为宜。长度长而整齐度较好，短纤维少，成纱后纤维间磨擦力大，滑脱困难，纱条光洁羽毛少，强力高。长度较长的纤维，纺细号纱时，对提高成纱强力的作用显著。平均长度较短时，长度稍有增加，成纱强力提高较为显著。锯齿棉短纤维少，轧工良好时成纱强力比皮辊棉高。1.1.2 短绒率又称短纤维率，是指短于规定长度的纤维重量对全部纤维重量的百分率。中国的棉花标准规定当主体长度不大于 30 毫米时以 1
4、6 毫米为短纤维的界限；当主体长度超过 30 毫米时，以 20 毫米作为短纤维的界限。基数和长度均匀度：在某些罗拉式长度分析仪上测试纤维长度时，用来计算长度均匀性质的指标。主体长度附近 5 毫米范围内纤维重量对总重量之比称为基数，基数与主体长度的乘积称为长度均匀度，基数大表示纤维整齐，但在长度相差很大的棉样互相比较时不2006“中国纱线网”网上棉花研讨会 http:/2宜引用基数，只有长度较短的棉纤维，基数随纤维长度整齐程度的增加而相应增大。1.1.3 棉纤维细度 棉纤维的细度在 1.54-2.00dtex（细绒棉 5000-6500 公支）和 1.25-1.54dtex（长绒棉6500-80
5、00 公支）范围内，它也是决定棉纱可纺特数的重要依据。纺细特纱时，应选用较细纤维，以保证成纱截面内的纤维根数。当成纱特数一定时，纤维细则能提高成纱强度和改善条干均匀度；当选用成熟度差的过细纤维时，在开松和梳理过程中容易产生棉结，反而会降低成纱强度及其条干均匀度。一般成熟棉纤维宽度随品种而异，长绒棉中段宽约15-16 微米，细绒棉约 18-20 微米，粗绒棉约 23-26 微米。中国习惯以单位重量的长度即公制支数表示棉纤维的细度。一般成熟的长绒棉纤维支数为 7000-9000 米/克；细绒棉为5000-6500 米/克；粗绒棉为 2900-3600 米/克。细度细而柔软的原棉，手感好，富有弹性，
6、色泽柔和，成纱后纤维间抱合良好，强力较高。细度虽细但缺乏弹性的原棉，成纱强力提高较少；纤维过细、成熟度差，成纱强力下降。纺粗号纱时，细度较细的原棉，成纱强力增加不显著。细度较粗，手感硬糙，色泽呆滞或灰暗的原棉，成纱强力偏低。1.1.4 棉纤维强度 棉纤维的强度在 2.84-5.11cN/dtex（2.5-4.5gf/旦） 。它是影响棉纱品质指标的重要指标。纤维强度大，成纱强度也大。当选用成熟度差，强度低的纤维时，在开松和梳理过程中易被拉断和产生棉结，对成纱质量是不利的。棉纤维拉伸强度常以拉断单根纤维的力表示，一般为 2-5 克力，简称棉纤维强力。由于棉纤维细度直接影响强力大小，纺织工业中以单位
7、强度的强力作为比较的基础。这项指标称比强度（克力/ 特） ，简称强度，其数值等于断裂长度（千米）值（见纱线强度） 。成熟长绒棉断裂长度较大，一般可达 33-40 千米；细绒棉次之，20-25 千米；粗绒棉较低， 15-22 千米。拉伸正常成熟棉纤维达到断裂时的伸长率为 611%，长绒棉较大，细绒棉和粗绒棉稍小。棉纤维在不同回潮率重要条件下，强度和断裂伸长率不同。一般情况下，回潮率较大时，强度较高，断裂伸长较大。此外，较成熟的棉纤维拉伸恢复弹性，压缩恢复弹性，耐疲劳性能等也较好。1.1.5 棉纤维成熟度 棉纤维的成熟度系数在 1.2-2.5 范围内。它是反映棉纤维强度，细度，天然转曲，含水以及光
8、泽和弹性的综合指标，对加工工艺和成纱质量的影响很大。当使用成熟度差（成熟度系数在 1.00 以下）的原棉时，纺纱过程中容易损伤纤维和形成棉结，成纱强度低，条干差，杂疵也难清除；当染深色织物时，布面会出现白星。但应指出，棉纤维成熟度与成纱强度的关系，并不是完全线性的，因为，成熟度好则纤维粗，故当选用过熟纤维时，反而降低成纱强度；如果成熟度一般（如 1.4-1.6） ，但纤维较细，则对提高细纱强度有利。棉纤维的许多性能都与结构有关，棉纤维的结构较大程度上受成熟度的制约，因而棉纤维成熟度对许多性能都有较明显的影响。一般条件下，纤维生长成熟，胞壁厚，截面大，纤维支数低，强度高，纤维素含量多，转曲多，前
9、面光泽亮，染色性能好，可纺性能也好。但过成熟棉纤维转曲少，抱合力差，成纱品质受到影响。因此，棉纤维的成熟度是原棉的重要性质，是评定原棉品级的依据之一。棉纤维成熟度一般根据纤维细胞壁与原纤维中腔直径的比例确定。纤维成熟，色泽形态饱满，手感好，成纱强力高。成熟系数过高，转曲少、抱合差时对成纱强力不利。成熟系数虽稍低，但色泽正常而细度增加显著时，对成纱强力2006“中国纱线网”网上棉花研讨会 http:/3有利。成熟系数差而单强下降显著时，对成纱强力不利.1.1.6 整齐度表示纤维长度的整齐程度的指标，其定义因试验方法不同而异。数字式照影机上所规定的整齐度称为整齐指数。美国规定整齐指数为（50%跨距
10、长度/2.5%跨距长度）100。1.1.7 棉纤维的含水或含杂原棉含水和含杂不仅影响纺纱工艺和成纱质量，还与用棉量和生产成本直接有关。原棉含水约 10%，含水过高，则在贮存过程中容易霉变，轧棉和清梳过程中易生棉束和棉结，除杂效率也低；含水过低，则在加工过程中飞花多，梳理和牵伸时容易产生静电现象而引起缠绕针布，罗拉和胶辊等部件。 原棉中含有的枝叶，铃壳，棉籽，不孕籽，籽棉以及泥砂等非纤维性物质称为杂质，含有的软籽皮，带纤维籽屑等纤维性物质称为疵点，后者在纺纱过程中不易除去，对成纱质量危害性大，称为有害疵点。皮辊棉的含杂约 3%，锯齿棉的含杂约 2.5%。含水含杂：含水适当或略低，对开松、分梳、除
11、杂有利，成纱棉结杂质少；含水过高，纤维间粘连力大、刚性低，容易扭结，杂质不易排除，成纱棉结杂质增多；含水过低，杂质容易碎裂，成纱杂质增多。原棉含水约 10%，含水过高，则在储存过程中容易霉变，轧棉和清梳过程中易生棉束和棉结，除杂效率也低；含水过低，则在加工过成中飞花多，梳理和牵伸时容易产生静电现象而缠绕针布、罗拉和胶辊等部件。1.2 原棉的检验1.2.1 原棉的品级检验常称棉花品级检验。世界各国棉花品级检验方法差异不大，美国以原棉颜色光泽为主，结合杂物，纤维细度，强度等评定原棉品级，苏联以棉纤维成熟度为主，结合色泽，含杂等评定原棉品级。中国现行标准规定以棉纤维成熟度，色泽特征和轧工质量三个条件
12、为原棉定级依据。由于棉纤维成熟度从内在品质方面基本上决定了原棉的主要物理化学性质，因此，棉纤维成熟度在原棉检验中极为重要。原棉的色泽特征一方面反映出棉纤维的成熟程度，另一方面也反映原棉在加工，运输，贮存等过程中受保护的程度和纤维变质的程度，并影响棉纺织品的外观色泽。原棉轧工质量反映籽棉加工中纤维受损伤和清除僵棉，排去杂质，减少短绒的程度，并反映原棉在纺织加工中的有效利用程度。原棉品级就是根据这三个条件并比照棉花品级实物标准样品综合评定的。中国标准规定细绒棉分 1-7 级，3 级为标准级，7 级以下为级外棉；纺纱用棉为 1-5 级。1.2.2 原棉长度检验新标准规定以手扯整理纤维伸直平行排齐的棉
13、束，按尺量定长度，以 1 毫米为分档单位。细绒棉分 25、26、27、28、29、30、31 毫米，28 毫米为标准长度。世界大部分国家都利用手扯方法评定原棉长度，有的国家已开始采用仪器自动测定长度。1.2.3 原棉水分检验新标准规定，回潮率标准为 8.5%，实际原棉回潮率不足或超过标准时，实行棉花重量的补扣。棉花含水率最高允许限度为 10.5%，超过最高限度应摊晒整理，以防霉变。1.2.4 原棉含杂检验原棉中含有非棉纤维物质（砂土，绳头，金属等） ，籽棉和带有棉纤维的棉籽，破籽，籽屑，不孕籽等。中国标准规定：含杂率，皮辊棉为 3.0%，锯齿棉（见轧棉）为 2.5%，2006“中国纱线网”网上
14、棉花研讨会 http:/4实际原棉含杂率不足或超过标准时，实行原棉重量的补扣。1.2.5 原棉马克隆检验新标准将马克隆作为棉花的考核指标列入标准中，将马克隆值分为 A、B、C 三级，A级范围为 3.74.2，品质最好；B 级范围为：3.53.6 和 4.34.9；将马克隆值在 3.4 及以下和5.0 及以上定为 C 级，品质最差。1.2.6 产地、品种棉花产地的生长环境：日照多、温度高、无霜期长、病虫害少等，对成纱强力有利。选种、育种、田间管理和“五分”工作好，品种纯、色泽匀一，成纱强力高。灰棉一般成纱强力偏低。淡霜黄棉适当搭用，对成纱强力有帮助1.2.7 轧工轧工好，棉层匀整清晰，成纱棉结杂
15、质少，轧工差，产生的索丝、棉结，特别是紧棉索、紧棉结，梳理排除困难，成纱棉结增多轧棉过程生产的短绒、黄根等疵点，对成纱棉结不利。2 长绒棉因纤维较长而得名。产于新疆吐鲁番盆地、塔里木盆地的阿克苏、巴音郭楞、喀什等地区。新疆为我国长绒棉唯一产区。主要品种有：军海 1 号，属早熟长绒棉花品种，纤维长度为 3839.7 毫米，细度 7510 米/克，强度 4.4 克，断裂长度 33.2 千米，衣分 32-33%，棉花铃重 3 克左右，主产于阿克苏、巴音郭楞等地农垦团场；新海棉，系从“5230 弗”品种的变异类型中定向选育而成，吐鲁番生育期 131 天，在南疆 146-171 天，纤维长度3437 毫米，细度 7080 米/克强度 4.8 克，断裂长度 34.27 千米，主产于吐鲁番盆地；混选2 号，系由数个品种杂交选育而成，生育期 150-155 天，纤维长度 38-39.7 毫米，细度 7510米/克，强度 4.4 克主产于喀什，新疆长绒棉品质优良，各项质量指标均超过国家规定标准。吐鲁番所产尤佳，其纤维柔长，洁白光泽，弹性良好，新海系棉花细度较一般长绒棉多1000 余米/克。可制成高级大 胎帘子布、防化与防原子辐射布、其他纺织品，及各类宝塔线、缝纫线、绣花线、针织线等。第二章 配棉的方
