新疆優(yōu)質(zhì)海島棉新品種(系)紡細號紗研究

白玉林，宋均燕，張 勝，王承強，杜 斌，李小童，劉紹歡，劉 霞

(新疆溢達紡織有限公司，新疆烏魯木齊 830054)

我國作為世界主產(chǎn)棉區(qū)和棉紡織品消費大國，年產(chǎn)皮棉約占世界總產(chǎn)的1/3，而新疆又是我國棉花核心產(chǎn)區(qū)，棉花產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)的2/3，可見棉花產(chǎn)業(yè)在整個新疆國民經(jīng)濟中具不可替代的作用[1]。作為“一帶一路”戰(zhàn)略核心區(qū)，新疆具有“天時、地利、人和”的優(yōu)勢，通過大力發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，可促進地區(qū)經(jīng)濟繁榮，提升就業(yè)率，增加人均收入，保證人民安居樂業(yè)。

近年隨著國內(nèi)紡織企業(yè)外遷、西移、轉(zhuǎn)型升級等，淘汰了市場競爭力較弱的部分粗號紗，轉(zhuǎn)而以生產(chǎn)中、細號紗線為主，促使整個棉紡產(chǎn)業(yè)鏈加大對優(yōu)質(zhì)原棉的需求量，目前國內(nèi)高品質(zhì)棉花的產(chǎn)量難以滿足日益升級的紡織消費需求，很多企業(yè)受原料限制難以擴大產(chǎn)能[2-3]；而依靠進口棉也非長久之計，曾被譽為“白金”的埃及棉，受政局動蕩影響，優(yōu)質(zhì)原棉出口由2010年的17.8萬t降至2016年的4.2萬t，供應(yīng)大幅縮減，對高端棉紡織品的制造影響深遠。目前我國棉花品種類型呈中檔棉比例大，高檔和低檔棉比例小的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)極不合理[4]。而海島棉作為新疆的特色棉產(chǎn)業(yè)，盡管選育品種較多，但品質(zhì)同質(zhì)化仍然嚴重[5]，因此非常有必要結(jié)合下游產(chǎn)業(yè)需求，選育適合高端紡織品生產(chǎn)所需的優(yōu)質(zhì)原棉。

溢達集團作為高端棉紡全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，能夠及時反饋終端市場的需求，因此育種團隊結(jié)合下游市場和消費者需求，有針對性的進行適合細號紗線開發(fā)生產(chǎn)的新品種(系)選育，在品種選育的過程中除注重常規(guī)纖維品質(zhì)、產(chǎn)量及抗病性外，更關(guān)注紡紗環(huán)節(jié)對原棉不同物理指標的要求，在品種選育的不同世代重點選擇纖維細度、成熟度、整齊度等指標。經(jīng)多年選育出的優(yōu)質(zhì)品系元龍33號，在不同年份間品質(zhì)性狀優(yōu)良且穩(wěn)定，產(chǎn)量和抗病性較好。因此對其進行細號紗線的開發(fā)研究，探討其適合生產(chǎn)紗線類型，以期通過后端產(chǎn)業(yè)的制造，發(fā)現(xiàn)選育品種的優(yōu)缺點，進一步為育種人員新品種(系)選育提供合理化建議。

1 材料與方法

1.1試紡材料新海25號(XH25)，于2005年通過新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會審定命名，該品種纖維細度較好，適合紡4.9 tex及以內(nèi)細號紗(數(shù)字越小，紗線越細，紗線支數(shù)越高)；自育優(yōu)質(zhì)品系元龍33號(YL33)，于2007年以低馬克隆值、超細材料為選育目標進行雜交組合，在不同世代檢測纖維各項物理指標，經(jīng)過3年的淘汰選擇，2010—2011年進行株系和品種比較試驗，各品質(zhì)指標表現(xiàn)穩(wěn)定且抗病性良好，2012—2014年進行不同生態(tài)區(qū)的種植考察，纖維品質(zhì)仍表現(xiàn)優(yōu)良穩(wěn)定，產(chǎn)量性狀和抗病性表現(xiàn)良好。

1.2配棉為考察和比較2個品種在紡制不同號數(shù)紗線時的表現(xiàn)差異，每個品種以單一原料為配棉，分別采用100%的新海25號和100%的元龍33號進行紡紗工作，紡紗的號數(shù)為4.9～4.2 tex。

1.3精梳紡紗流程紡4.9～4.2 tex紗采用以下工藝流程：①原棉。從原棉庫抽檢需要進行紡紗的原料，并對其進行HVI檢測，確定是否達到紡4.9～4.2 tex紗所需的原棉品質(zhì)指標；②開清棉。將打包的原棉進行抓棉開松，剔除異纖，確保原棉純度，降低后端制造瑕疵的產(chǎn)生；③梳棉。采用TC5-1梳棉機將開松后的棉束梳理為單根纖維并剔除棉結(jié)和雜質(zhì)，并使棉纖維集合為棉條；④精梳。采用E62精梳機再進行一次梳理，梳去短絨(長度小于12.7 mm)的同時進一步剔除棉結(jié)，并使纖維間平行排列使保留的纖維在細度、長度、整齊度等方面較為均勻一致；⑤并條。通過并條設(shè)備使纖維平行伸直度更好，具有自調(diào)勻整功能，使棉條定量穩(wěn)定；⑥粗紗。將棉條進行牽伸，使棉條變細變勻；⑦細紗。將粗紗進行牽伸、加捻，按要求紡成所需單紗；⑧股線。將2根單紗進行合并、加捻，使其成為強力更高、條干均勻度更好、手感光澤更好的股線。

1.4測試方法原棉測試采用USTER HVI1000大容量棉花纖維測試分析儀；梳棉纖維細度測試采用USTER AFIS PRO纖維測試分析儀，測定普梳、精梳棉條纖維細度，測試采用毫特； 紗線測試采用USTER TENSOJET 4型強力儀，測定紗線的斷裂強力、斷裂伸長率等指標，測試采用特克斯制；采用USTER TESTER 4條干儀，測定紗線的條干CV%、棉結(jié)+200%和毛羽。

2 結(jié)果與分析

2.1原棉品質(zhì)分析首先對試紡材料的纖維品質(zhì)進行測試，明確是否達到生產(chǎn)細號紗線所需纖維品質(zhì)指標。該公司對2個品種進行試紡前原棉纖維品質(zhì)指標測試，結(jié)果表明：元龍33號馬克隆值表現(xiàn)較好，明顯低于新海25號；斷裂比強度也高于新海25號；纖維上半部平均長度2個品種基本相當；紡紗一致性指數(shù)也是元龍33號高于新海25號；原棉綜合品質(zhì)指標元龍33號稍優(yōu)于新海25號(表1)。

表1 纖維品質(zhì)測試結(jié)果

2.2梳棉質(zhì)量分析該公司細號紗生產(chǎn)均采用緊密紡，生產(chǎn)7.4～4.2 tex紗時經(jīng)一次普梳后再經(jīng)一次精梳，而紡織更低號數(shù)時還需再經(jīng)一次精梳。表2表明，經(jīng)普梳和一道精梳后，新海25號和元龍33號棉結(jié)(Nep)降幅明顯，但普梳和一道精梳后元龍33號仍高于新海25號；2個品種纖維長度(L(w))均升高，新海25號升高幅度較大，達到3 mm，盡管元龍33號在普梳階段稍高于新海25號，但一道精梳后稍低于新海25號，說明新海25號的短纖維較多，精梳階段梳理剔除的原棉較多；2個品種短絨率(SFC(w))均降低，普梳后元龍33號稍低于新海25號，一道精梳后2個品種相當，說明新海25號的短絨含量相對較多；經(jīng)普梳和精梳后2個品種上四分位長度(UQL(w))均逐步升高，元龍33號普梳后稍高于新海25號，而一道精梳后稍低于新海25號，說明元龍33號的長度分布相對集中；5%(n)根數(shù)計算的長度，經(jīng)普梳和一道精梳后2個品種均升高，元龍33號普梳后稍高于新海25號，而一道精梳后稍低于新海25號，且新海25號升幅較大，進一步說明元龍33號的纖維長度較均勻；在纖維細度測試結(jié)果中，普梳和精梳后纖維細度均增加，元龍33號普梳后低于新海25號，而一道精梳后稍高于新海25號。

在精梳落棉率方面，2個品種經(jīng)普梳和一道精梳的落棉率在15%左右，但元龍33號較新海25號低0.2%，相對有利于成本節(jié)省，這也是經(jīng)過精梳后新海25號纖維長度增加明顯和短絨率下降明顯的原因；與常規(guī)品種比較，這2個品種優(yōu)質(zhì)棉落棉率較高的主要原因在2個方面，一是原棉本身的短絨率較高，其次是因為棉纖維細度低，軋花加工環(huán)節(jié)易產(chǎn)生索絲、棉結(jié)，在紡紗的開清棉過程中可能造成棉結(jié)進一步升高。

表2 不同品種梳棉質(zhì)量比較

注：w*按重量測試，0.5 g重量棉纖維；n*按根數(shù)計算，3 000根纖維；梳棉用TC5-1梳棉機，精梳用E62精梳機

Note：w*by weight,the fiber weight of 0.5 g;n*by number,the fiber amount of 3 000 number;TC5-1 carding machine for carding and E62 combing machine for combing

2.3股線質(zhì)量分析股線是由2根或2根以上的單紗捻合而成的線，其強力、耐磨性好于單紗。從2個品種股線的測試指標看，元龍33號在多個指標方面好于新海25號。股線條干均勻性方面，4.9 tex×2和4.2 tex×2時，元龍33號稍遜于新海25號；棉結(jié)(+200%)方面，元龍33號明顯好于新海25號，元龍33號2種號數(shù)股線的棉結(jié)較新海25號低40%～50%；不論是4.9 tex×2還是4.2 tex×2股線的毛羽，元龍33號均低于新海25號；強度測試方面，元龍33號在2種號數(shù)方面好于新海25號；在股線伸長率方面，4.9 tex×2時新海25號與元龍33號基本相當，在4.2 tex×2時新海25號稍高于元龍33號(表3)。

表3 不同品種股線對比

3 討論

纖維上半部平均長度、斷裂比強度、纖維細度及纖維成熟度指數(shù)不僅是原棉的主要品質(zhì)，同時也影響著紡紗制造的效率、質(zhì)量等。研究表明，纖維的長短影響精梳時的落棉率，同時也對成紗品質(zhì)有影響，當原棉其他品質(zhì)相當?shù)那闆r下，纖維越長，成紗強力越高，毛羽越少，更適宜細號紗的制造；當上半部平均長度和整齊度指數(shù)均較好時，成紗的條干也較好；斷裂比強度的高低直接影響成紗強力；若其他品質(zhì)相當，斷裂比強度越高成紗強力也越高，紡紗時斷頭率低、成紗條干好，紡紗效率高；馬克隆值作為纖維細度和成熟度的綜合指標，當馬克隆值過低時，纖維成熟度較差，纖維較細，成紗過程中短絨和棉結(jié)高，影響成紗質(zhì)量；而成熟度良好的棉纖維不僅容易清除棉雜，對纖維的損傷小，不易產(chǎn)生索斯和棉結(jié)，落棉率低、飛花少、斷頭率低、制造率高，成紗質(zhì)量好[6-10]。而在棉纖維發(fā)育過程中，各品質(zhì)間也相互影響，其中整齊度是制約上半部平均長度、馬克隆值、伸長率的主導(dǎo)因素[11]。目前新疆海島棉的單一品質(zhì)性狀較突出，但綜合品質(zhì)性狀仍需優(yōu)化[12]，因此對育種工作者而言，協(xié)調(diào)提升復(fù)合品質(zhì)性狀，使各性狀更協(xié)調(diào)，才能更大程度上體現(xiàn)原棉的制造價值。

該研究對2份優(yōu)質(zhì)原棉的試紡發(fā)現(xiàn)，自育優(yōu)質(zhì)品系元龍33號在馬克隆值、纖維上半部平均長度、纖維比強度及纖維整齊度指數(shù)方面相對較突出，在后道制造中表現(xiàn)出纖維長度分布相對集中，落棉率較低，短絨少的優(yōu)勢，可通過訂單種植為集團下游提供充足的優(yōu)質(zhì)貨源；但該品系成熟度相對較低、可能部分纖維發(fā)育不完全，手感綿軟，在紡紗過程中存在纏繞羅拉等現(xiàn)象，這還需在后續(xù)的品種優(yōu)化中不斷提升或改進。

4 結(jié)論

高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是育種者追求的育種目標，而棉花產(chǎn)量和棉纖維品質(zhì)間存在負相關(guān)也是不爭的事實[13]。作為紡細號紗的原棉，在確保產(chǎn)量穩(wěn)定、抗性良好的前提下，如何提升原棉內(nèi)在指標，對細號紗線的制造更為有用。從該公司織造細號紗的實踐看，新疆海島棉選育品種應(yīng)在纖維細度、纖維成熟度及纖維整齊度方面著手，注重纖維粗細均勻、整體成熟度良好、整齊度高的品種的選育，并保持現(xiàn)有選育品種的纖維上半部平均長度、斷裂比強度；同時針對優(yōu)質(zhì)棉纖維細度低的特點，應(yīng)配套適宜的軋花工藝，確保將棉結(jié)和索斯降到最低，逐步用優(yōu)質(zhì)海島棉取代埃及棉，擺脫我國受原料限制而不能擴大高端棉紡織品市場的困境。