gb110312012棉花标准中各质量指标在配棉中的应用

gb110312012棉花标准中各质量指标在配棉中的应用

1由量处理的指标主要影响棉棉纺棉的性能通过gb1103.1-2012年的细棉纺织机械，详细量化了棉的质量指标。新标准中规定的质量指标共有11项,其中从质处理的有9项,分别是颜色级、反射率、黄色深度、轧工质量、长度、长度整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、危害性杂物(异性纤维含量);从量处理的有2项,分别是回潮率、含杂率,主要用于棉花的公定重量折算。回潮率、含杂率虽然是从量处理的指标,但其对皮棉和纺纱质量都有显著影响。该棉花新标准不仅方便了贸易中合同条款对质量的约定、结算和争议的仲裁等,还有利于促进籽棉分类分级、体现优质优价、引导棉农种植优质棉花品种、提升棉花整体品质及在国内外市场上的竞争力,同时也方便了纺纱企业根据质量指标有针对性地选择性价比高的棉花进行配棉。纺纱生产和成纱质量与新标准中棉花质量指标都有密切的关系。2不同质量指数在实际生产中的应用2.1棉纺纱的性能轧工质量是反映皮棉加工质量好坏的一个综合指标,依据皮棉外观形态平滑程度、所含疵点杂质种类及数量来衡量。轧工质量好,皮棉外观形态表面平滑,棉层蓬松、均匀,纤维顺畅纠结少,带纤维籽屑、棉结、不孕籽、破籽、索丝、软籽表皮、僵片等疵点少。新标准对轧工质量划分、轧工质量分档条件、轧工质量参考指标和轧工质量实物标准都做了明确规定,既有文字说明,又附有实物样本,对好、中、差三个档次具体的疵点含量也做了数值规定。轧花生产工艺和籽棉质量决定皮棉轧工质量,新标准对引导轧花企业控制籽棉水分、改善轧花工艺、不断提高轧工质量有很大的促进作用。皮棉中所含的带纤维籽屑、不孕籽、破籽、软籽表皮、僵片等杂质和疵点在纺纱过程中都要被清除掉,轧工好的棉花所含破籽、不孕籽等杂质疵点少,纺纱过程中需要排除的杂物就少,纺纱损耗就低、制成率就高。残留在棉纱中的杂质、疵点还会增加纺纱生产中的纱线断头,降低生产效率,所以轧工质量好坏对纺纱生产效率和经济效益都有很大影响。皮棉中一些带有纤维的杂质、疵点,在纺纱过程中并不能完全排除掉,还有一部分会纺到纱体当中去,在纱体上形成疵点,主要表现为棉结、杂质和粗节,这些都是棉纱分等定级的主要考核指标,棉纱表面疵点的多少直接影响棉纱的品质和售价。棉结、杂质、粗节又会在布面上造成布面疵点,影响布面外观质量,严重时会造成棉布降等。细特纱由于截面中纤维根数相对少,对杂质、疵点的包覆性差,所以生产细特纱或成纱要求高的棉纱时,要选配加工质量好(P1)的棉花,生产中低档棉纱时,要综合考虑棉花的加工质量和价格,选择性价比高的棉花。配棉成分中不同批次棉花杂质疵点变化较大时,要调整生产工艺、加大对杂质疵点的排除力度,才能保证成纱质量稳定。棉花杂质含量在标准中是从量处理的一个指标,直接影响棉花的公定重量和纺纱的制成率,但它同时也是一个质量指标,对纺纱质量有着直接影响,杂质的主要构成是破籽、不孕籽、带纤维籽屑、软籽表皮、僵片、棉枝杆等成分,与加工质量里的杂质疵点大都重叠,其对质量的影响与前述相同。2.2新标准对棉、长绒棉的应用纤维的强力是指纤维断裂时所承受的拉力,为了有可比性,一般都折算成比强度。这一指标,以往并不为大家所重视,大家更多关注棉花的品级和马克隆值。试验发现,相同品级、相同马克隆值的棉花,由于品种、生长条件不同,强力差异很大。近年来,纤维断裂比强度这一指标已逐渐为大家所重视,并在配棉中得到应用。新标准将纤维强度分成了5档,分别表示为S1≥31.0cN/tex,S229.0cN/tex~30.9cN/tex,S326.0cN/tex~28.9cN/tex,S424.0cN/tex~25.9cN/tex,S5≤24.0cN/tex。纤维强力是成纱强力的基础,但成纱强力不完全决定于纤维的强力,它还与纤维长度、纤维细度有密切关系,所以在纤维长度和细度相同时,为了提高成纱强力,在配棉中要选用断裂比强度高的棉花。在常用的棉花中,断裂比强度差异很大,最好的是长绒棉,一般在35cN/tex~45cN/tex,其次是澳棉、SJV美棉和印度棉,一般在28cN/tex~34cN/tex,其他棉花一般在25cN/tex~32cN/tex,生产细特纱或强力要求高的棉纱时,一般配用部分长绒棉才能满足棉纱强力要求。粗特纱截面中纤维根数多,单纤维的强力利用率高,对纤维的强力不敏感。2.3纱线整理度对纱线质量的影响长度整齐度是反映一批棉花中纤维长度一致程度的一个指标。长度整齐度好,说明一批棉花中纤维长度一致性好,短纤维含量少。一般短纤维含量高的棉花整齐度也差。纤维长度和整齐度是决定牵伸罗拉隔距、加压、牵伸倍数、牵伸形式、捻度等纺纱工艺的主要依据,对成纱强力、条干、毛羽都有显著影响。所以长度整齐度是体现棉花使用价值的一个重要指标,新标准将其分成5档,分别表示为U1≥86.0%,U283.0%~85.9%,U380.0%~82.9%,U477.0%~79.9%,U5≤77.0%。整齐度对纺纱质量的影响主要表现为,纺纱过程中,牵伸隔距确定后,牵伸机构只能对牵伸区中相应长度的纤维进行有效控制,较短的纤维将失去控制,形成浮游纤维。浮游纤维越多,浮游时间越长,牵伸不匀就越严重。短纤维越多,同样重量的纱体中纤维总根数就越多,暴露在纱体表面的纤维头尾就越多,形成毛羽的几率就越大,纱条表面的毛羽就越多。以往我们在配棉中更多关注棉花的长度和短绒率,对整齐度重视不够。经过公检的每批棉花都有长度整齐度指标数据可供参考。在选择棉花和配棉时,不但要关注长度和短绒率指标,还要参考长度整齐度指标。不仅要关注单个唛头棉花的长度、整齐度,还要注意各个唛头间的长度和整齐度的差异。整齐度较好,但主体长度不同的棉花组成混和棉,会造成混和棉的整齐度下降。配棉中如遇唛头间长度、整齐度差异较大时一定要根据混和比例,对工艺参数进行相应调整。2.4纤维根数对纱线强力的影响马克隆值是反映棉纤维细度与成熟度的综合指标,与棉纤维的使用价值关系密切。马克隆值测试方便快速、重复性好,是纺织企业选购棉花和配棉的重要指标。新标准中马克隆值分5档,C25及以上,B24.3~4.9,A3.7~4.2,B13.5~3.6,C13.4及以下,A档为最佳档。马克隆值与成纱质量有密切关系。马克隆值高的棉纤维成熟好,刚性强,能经受较强的机械打击,纺纱过程中不易扭结成棉结,纤维与杂质的黏附性差,附着于纤维中的杂质易被清除,染色时吸色性好。但马克隆值过高,纤维过成熟,纤维粗,成纱单位面积中所含的纤维根数就少,成纱条干会恶化、强力下降;同时马克隆值过高、过成熟的纤维自然卷曲少、刚性强,在纱体中,纤维间的抱合力减少,纱承受拉力时,纤维间容易滑脱,从而降低成纱强力。马克隆值过低的棉纤维成熟度差、刚性也差,染色时吸色性能差。纺纱过程中容易产生棉结等有害疵点,棉结在染色时不易上色容易在布面上形成白星疵点。只有马克隆值适中的棉花才具有较好的纺纱性能。马克隆值与成纱质量的关系也不能一概而论,其与所纺纱的粗细、用途密切相关,粗特纱纱体中纤维根数的多少对纱强力的影响不明显,所以粗特纱对纤维马克隆值的要求相对较低。细特纱纱体中所含的纤维根数少,马克隆值对其条干和强力影响明显。由于马克隆值也会影响成品的染色性能,生产不同用途的纱,对马克隆值有不同的要求。一般色纺用棉要求较高,马克隆值最好在4.5以上,针织纱及后道染色要求高的棉纱配棉时也要求棉花的马克隆值较高,以3.7以上为宜且一致性要好,漂白或染浅色的纱选配棉花时马克隆值可稍低。马克隆值与纤维的单强为正相关关系,但不是完全的线性关系。2.5有异纤棉纱和异纤纱危害性杂物(异纤)是棉花中混入的纤维状的其他纤维和色纤维。近年来异性纤维对纺纱成品质量的危害日趋严重,纺织企业反响强烈。新标准对成包皮棉中异性纤维含量分档提出了更严格的要求,将异性纤维含量程度分成“无、低、中、高”4档,分别用相应英文单词的第一个字母“N、L、M、H”来表示,无档N0g/t,低档L<0.3g/t,中档M0.3g/t~0.7g/t,高档H>0.7g/t。新标准还规定,棉花加工单位在棉包刷唛时要标注异性纤维含量代号。异性纤维和色纤维具有纤维属性———细、长、轻,在纺纱加工过程中难以清除,还可能被拉断或分梳成更短、更细、更多的细小异纤疵点,并极易造成细纱断头,影响生产效率。混有异性纤维和色纤维的棉纱织成的坯布经染色或漂白后,布面会出现各种色点形成色疵,严重影响布面外观质量而造成棉布降等。市场上异纤含量不同的棉花,其价格也有很大差距,无异纤棉花要比有异纤棉花高出500元/~1000元/t,无异纤纱也比有异纤纱高出500元/t~1000元/t。在配棉时,一定要根据成纱异纤要求,合理选择原棉以保证成纱质量和控制成本。目前市场上美棉、澳棉、巴西棉由于全部采用机采,异纤控制得比较好,国内新疆兵团一师生产的棉花异纤控制得也较好,西非棉好于印度棉,新疆兵团棉花好于地方和内地棉花,印度棉虽然异纤含量高,但由于是皮辊棉,比其他锯齿棉皮棉中的异纤更容易清理一些。对于异纤要求较高的企业,可以选择相对稳定的供货渠道,利于控制、方便追溯。2.6棉、棉花的变色反射率(Rd)、黄色深度(+b)组合确定棉花的颜色级,反射率(Rd)反映的是纤维的光泽,黄色深度(+b)反映的是纤维的颜色,颜色级对纺纱企业选购和配棉有着重要的参考价值。棉纤维颜色级是棉花色和泽的量化反映,类型依据黄色深度(+b)确定,级别依据明暗程度反射率(Rd)确定。棉纤维的色泽优劣直接影响棉纤维颜色级的高低。棉花的色泽是指棉花的颜色和光泽,它与棉纤维的外观质量及内在质量密切相关。色泽是新标准中棉纤维颜色级评定的唯一条件。棉花的光泽是棉纤维光学性能的反映,棉纤维对光线反射的强弱决定着棉花光泽的强弱。棉花的光泽是棉花在自然生长中形成的,在储存过程中也会发生变异。它与棉花的品种、生长条件、雨水、日照和储存环境、储存时间等有着直接关系。棉纤维的光泽与纤维的内在质量存在一定的相关性。一般情况下,早中期的白棉成熟好、光泽也好;晚期棉花成熟差、光泽也差。天然转曲较多,纤维表面形成凸起的球面可以增强光线的反射能力,人眼感觉则较光亮。蜡质层薄而均匀的棉纤维光泽好。总之,反射率高的棉花其纤维的光泽好,光泽好的棉花反映的是棉花的成熟好、自然转曲多、蜡质层薄而均匀、强力好,所以在生产高档纱时,应选配高反射率(Rd)、颜色级好的棉花,其成纱强力高、光泽好,染色后颜色鲜艳,适合制作高档服装。配棉接批时,反射率(Rd)差异较大,产生的成纱色差人眼感观不易觉察,但经漂、染后可能会更明显,因此,对色差有严格要求的特殊用途纱线,要控制混和棉的反射率(Rd)及变异系数,成纱色差可在荧光灯源下进行检查,比较容易发现。棉花的颜色是棉样对不同波长光不同程度的吸收和反射的综合反映。棉花的颜色与品种、土壤、气候、生长和储存的环境有关。早期棉花由于生长在棉花的根部,日照少,湿度大,棉花颜色大都呈灰暗色;中期棉花,光照好、营养充分、气温高、成熟好,颜色呈洁白或乳白色;晚期棉花,生长吐絮期气温低、经霜冻、日照少、纤维成熟不充分,纤维呈阴红或阴黄色。棉纤维的颜色与棉壳和棉籽中所含单宁的多少也有关,棉壳及棉籽表皮所含单宁越多棉纤维的颜色越深,早中期棉壳、棉籽表皮中所含的单宁少,纤维白。棉花生长后期棉壳、棉籽表皮中所含的单宁多,所以后期花比早中期花颜色红而深。一般情况下,早中期的棉花成熟好,强力好,颜色白或灰,后期棉花成熟差,强力低,颜色红或黄,使用价值低。棉花经一定时间储存后,颜色会变黄或红。成熟差或回潮大的棉花经过一段时间的储存后,颜色更容易变黄,强力下降。所以通过测试棉花的黄色深度(+b),可以反映棉花的成熟程度、强力等使用价值。黄色深度值以数值直接表示,克服了过去人工感官评价的模糊性和再现性差的缺陷,在配棉计算时可以直接引用进行计算对比,方便准确。通过观测一批棉花中每包棉花的黄色深度(+b),可以了解一批棉花的包间颜色差异,决定是否对该批棉花采取剔拣措施。可以通过观测一批配棉成分中不同批次之间的黄色深度(+b),控制配棉成分内部的色差,决定纺纱采用何种混棉工艺。可以通过计算对比两种配棉方案的平均黄色深度(+b)和变异系数,来控制配棉接批的色差,防止配棉换批后棉纱产生色差。2.7棉块的开松除杂棉花的回潮率直接影响棉花的公定重量,同时它也是一个很重要的质量指标。在轧花厂加工过程中,回潮率是影响棉花加工质量的主要因素,回潮高,加工中易产生棉结、索丝。原棉回潮率高,纺纱前道生产中棉块不易开松、除杂;纤维与杂质黏附力强,梳棉机分梳除杂效率低,棉网易下垂、断裂,生条均匀度变差;后道牵伸中容易在胶辊、罗拉、胶圈等部位发生缠绕现象。回潮高的棉花在储存中容易发霉、变质。原棉回潮率太低,加工过程中纤维容易被打断