新疆棉與進(jìn)口美棉、印度棉的紡織性能比較

徐　紅　郭　琳

本文通過對美棉、印度棉與新疆南北疆機(jī)采棉、手摘棉的調(diào)研與性能測試，分析對比了新疆棉與美棉、印度棉的性能差異，希望研究結(jié)果對涉棉企業(yè)及相關(guān)研究人員有一定的參考價(jià)值。

Aiming at providing some references to cotton-related enterprises and researchers, the property of U.S. cotton, Indian cotton and Xinjiang cotton which consists of machine-picked cotton and hand-picked cotton were studied and tested in this paper, and the differences between the three were also analyzed.

近年來，印度棉和美棉在我國紡織用棉上占有舉足輕重的地位，與此同時(shí)，新疆作為我國優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地發(fā)展迅速。傳統(tǒng)的新疆棉是采用手工采摘的方式進(jìn)行采收，但伴隨著棉花種植面積的增加及人力資本的上升，新疆的機(jī)采棉技術(shù)也在迅速普及。

本文對美國、印度原棉與新疆南北疆機(jī)采棉、手摘棉性能進(jìn)行了比較分析，分析依據(jù)GB1103 — 2007《棉花 細(xì)絨棉》標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱國標(biāo)）與HVI檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱HVI標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行。

1取樣與測試

1.1取樣

印度在1993年淘汰了所有的印度棉品種，全面推廣美國的細(xì)絨棉新品種，至2007年，整個(gè)印度的棉花品種僅為 3 ～ 4 種，棉花的一致性很好，因此本項(xiàng)目采用隨機(jī)取樣。此外，印度棉全部為手采，軋花以皮輥加工為主。

美國是世界上第一個(gè)采用機(jī)器采棉的國家，其機(jī)采棉技術(shù)世界領(lǐng)先，他們的棉花全部采用機(jī)器采摘。美國中南部地區(qū)的棉花產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的 32% 左右，平均纖維長度超過 27.78 mm，本項(xiàng)目選用美國中南部地區(qū)的棉花，分別選用G.M（上級(jí)）、S.M（次上級(jí)）與Mid（中級(jí)）棉花，對應(yīng)國內(nèi)的一至三級(jí)棉花。

新疆因地域、氣候關(guān)系分南疆與北疆兩大棉區(qū)，兩大棉區(qū)的棉花品種有較大的不同，從原棉性能上來說，南疆棉相對短粗，北疆棉較為細(xì)長，因此本文在南北疆各選一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行取樣。

1.2測試數(shù)據(jù)（表 1）

2單一指標(biāo)的性能分析

2.1長度

（1）上半部平均長度（Len）

依據(jù)國標(biāo)，新疆南疆手摘棉與北疆機(jī)采棉及印度棉為 29 mm級(jí)，美棉較低，GM級(jí)為 28 mm，M級(jí)僅為 27 mm級(jí)。從表 1 的數(shù)據(jù)可以看出，新疆機(jī)采棉均比同條件下的手摘棉長度低一個(gè)檔次。

（2）長度整齊度（Unf）

依據(jù)國標(biāo)，結(jié)合表 1 與表 2 的分檔標(biāo)準(zhǔn)來看，印度棉、美棉GM級(jí)與新疆南疆手摘棉的長度整齊度指數(shù)均處于高檔，其余均在中檔，這與調(diào)研結(jié)果吻合。

（3）短纖維指數(shù)

國標(biāo)中沒有短纖維指數(shù)這一指標(biāo)，依據(jù)HVI標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合表 1 的數(shù)據(jù)與表 2 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，新疆手摘棉均為低檔，其余均在中檔，其中新疆南疆機(jī)采棉偏低，美棉M級(jí)偏高。

棉纖維長度長、長度整齊度高、短纖維率低，不僅成紗強(qiáng)力高、條干均勻、紗疵少、可紡的紗支細(xì)，而且落棉損耗小，生產(chǎn)率高。

2.2細(xì)度與成熟度

（1）成熟度

依據(jù)國標(biāo)，表 1 中顯示的所有纖維的成熟度指數(shù)均在成熟檔，性能沒有太大差異。

隨著成熟度的變化，纖維的主要性質(zhì)如斷裂比強(qiáng)度（Str）、細(xì)度、天然轉(zhuǎn)曲、彈性、吸濕性、染色能力等都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，如成熟度高的棉花雖然單纖維強(qiáng)力高，但天然轉(zhuǎn)曲少、纖維偏粗，纖維間抱合力小，成紗質(zhì)量并不高；而成熟度過低的棉花不光纖維強(qiáng)力低、天然轉(zhuǎn)曲少、色光差，而且染色性差，因此只有成熟度適中的棉纖維不僅成紗質(zhì)量高，織物牢固耐用，色澤也均勻。

（2）馬克隆值（Mic）

依據(jù)國標(biāo)，結(jié)合表 1 的數(shù)據(jù)與國標(biāo)的分檔標(biāo)準(zhǔn)（表 3）來看，印度棉、美棉M級(jí)與新疆南疆手摘棉均為B檔，其余均在A檔次。

馬克隆值是纖維細(xì)度與成熟度的綜合指標(biāo)，對于同一原棉品種，當(dāng)馬克隆值適中時(shí)成紗質(zhì)量高。需要說明的是，有些企業(yè)用馬克隆值代替成熟度指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)控制，這在棉花品種差異不大時(shí)是可以的，但如果棉花品種差異較大，則有可能因成熟度相差太大而出現(xiàn)問題。

2.3強(qiáng)伸性

（1）斷裂比強(qiáng)度

國標(biāo)上對棉纖維的斷裂比強(qiáng)度的要求為：一級(jí)棉 ≥ 30 cN/tex，二、三級(jí)棉 ≥ 28 cN/tex，四、五級(jí)棉 ≥ 26 cN/tex。

表 1 的數(shù)據(jù)顯示，所有手摘棉均達(dá)到一級(jí)棉標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)采棉只有美棉GM級(jí)達(dá)到一級(jí)棉標(biāo)準(zhǔn)，北疆機(jī)采棉達(dá)二、三級(jí)棉標(biāo)準(zhǔn)，南疆機(jī)采棉達(dá)四級(jí)棉標(biāo)準(zhǔn)，美棉M級(jí)則在五級(jí)棉以下。

（2）斷裂伸長率

依據(jù)國標(biāo)，結(jié)合表 1 與表 2 中的斷裂伸長率數(shù)據(jù)來看，美棉均位于高檔或很高檔，新疆只有北疆機(jī)采棉位于高檔，其余都在一般檔。另外，新疆機(jī)采棉的斷裂伸長率較同等條件下的手摘棉高，這對機(jī)采棉來說是個(gè)有利條件。

棉纖維的斷裂比強(qiáng)度高、斷裂伸長率大，成紗強(qiáng)度高、彈性高，織成的布質(zhì)量好，且牢固耐用。

2.4雜質(zhì)與疵點(diǎn)

依據(jù)國標(biāo)，從表 1 可以看出，機(jī)采棉的雜質(zhì)數(shù)和雜質(zhì)面積均高于手摘棉，但異性纖維處于低檔，其中美棉更低，新疆機(jī)采棉由于使用了棉膜，殘膜問題使異性纖維數(shù)據(jù)偏高；手摘棉的雜質(zhì)數(shù)和雜質(zhì)面積較低，但異性纖維處于中高檔，其中新疆棉偏低，印度棉偏高。

調(diào)研結(jié)果顯示：機(jī)采棉的疵點(diǎn)數(shù)一般比人工棉高 5 倍以上。在各種疵點(diǎn)中，棉結(jié)對紡織生產(chǎn)的危害最大。棉結(jié)不僅影響紗線及坯布的外觀質(zhì)量，同時(shí)對染色效果也有影響。試紡結(jié)果說明，機(jī)采棉的成紗粗節(jié)（＋ 50%）數(shù)量要比手摘棉高 25% ～ 60%，棉結(jié)（＋ 200%）要比手摘棉高 15% ～ 50%。

2.5色特征

依據(jù)國標(biāo)，從表 1 可知：美棉與新疆手摘棉的反射率較高，印度棉、新疆機(jī)采棉的反射率相對較低；黃度最重的是美棉，其次是印度棉與新疆北疆棉，新疆南疆棉黃度值較低；色特征中，印度棉和新疆機(jī)采棉為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)（31 級(jí)），美棉與新疆手摘棉為 21 級(jí)，高于標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。

棉花色特征由反射率（Rd）與黃色深度（＋ b）決定，按色特征可分為白棉、淡黃染棉、黃染棉等 3 種，共有 13 個(gè)色特征級(jí)，其中 31 為色特征標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。

反射率越高，表明棉花纖維的色澤與成熟越好，等級(jí)高；黃度值越大，表明棉纖維色澤與成熟越差，等級(jí)也差。

3綜合指標(biāo) — 可紡系數(shù)性能分析

可紡系數(shù)是HVI提供的一個(gè)多重回歸經(jīng)驗(yàn)性公式，它能反映纖維的可紡性和估算成紗強(qiáng)力，其計(jì)算公式如下：

SCI ＝ － 414.67 ＋ 2.9 × Str － 9.32 × Mic ＋ 49.17 × Len ＋ 4.74 × Unf ＋ 0.65 × Rd ＋ 0.36 ×（＋ b）。

公式中涉及了測試項(xiàng)目的纖維斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、上半部平均長度、長度整齊度、反射率、黃色深度等 6 個(gè)參數(shù)，前 4 個(gè)為主要參數(shù)，影響較大。一般情況下，SCI值越大，成紗強(qiáng)力和可紡性越好。從表 1 來看，手摘棉的可紡系數(shù)整體上高于機(jī)采棉，其中新疆北疆棉的可紡系數(shù)最高，機(jī)采棉中美棉GM級(jí)最高，美棉M級(jí)與南疆機(jī)采棉相同，均較低。

4結(jié)論

（1）新疆北疆手摘棉與印度棉（手采）的平均指標(biāo)基本一致；新疆北疆機(jī)采棉的質(zhì)量大體與美棉SM級(jí)（相當(dāng)于國內(nèi)二級(jí)棉花）一致，南疆機(jī)采棉的質(zhì)量大體與美棉M級(jí)（相當(dāng)于國內(nèi)三級(jí)棉花）一致，均比同條件下的手摘棉低一個(gè)檔次。

（2）總體上來說，無論是以美國為代表的進(jìn)口機(jī)采棉還是新疆機(jī)采棉，上半部平均長度、長度整齊度、短纖維指數(shù)、馬克隆值與斷裂比強(qiáng)度等主要指標(biāo)均低于手摘棉，但品種不同，具體情況也有變化。

（3）機(jī)采棉與手摘棉相比，雜質(zhì)數(shù)、雜質(zhì)面積數(shù)均高于手摘棉，但異性纖維含量低。在手摘棉中，印度棉由于是皮輥軋花，含雜偏高；機(jī)采棉中，美棉基本不存在異性纖維問題，新疆機(jī)采棉由于使用了棉膜，仍含一定的異性纖維。

（4）手摘棉的可紡系數(shù)整體上高于機(jī)采棉，其中新疆北疆棉的可紡系數(shù)最高；機(jī)采棉中，美棉GM級(jí)的可紡系數(shù)最高，M級(jí)與南疆機(jī)采棉相同，相對較低。

由于棉花的品質(zhì)具有多變性，上述研究僅供參考。