淺析棉纖維馬克隆值在紡紗工藝中的應用

■ 范鵬飛

〔博爾塔拉蒙古自治州纖維檢驗所，新疆博樂 833400〕

棉纖維是錦葵科（Malvaceae）棉屬（Gossypium）植物棉花的種子纖維，纖維色澤呈現(xiàn)為白色或白中帶黃，長約20 mm～40 mm，形態(tài)呈天然扭曲狀態(tài)，纖維素含量約為87%～90%、水含量約為5%～8%、其他物質(zhì)含量約為4%～6%，是世界上最主要和廣泛應用的天然纖維之一，因為其生產(chǎn)量大、生產(chǎn)成本低，使棉纖維制品性價比較高，所以被廣泛用于制作各類服裝、家具布和工業(yè)用布。馬克隆是英文Micronaire的音譯，馬克隆值是反映棉纖維細度與成熟度的綜合指標，是考量棉纖維重要內(nèi)在質(zhì)量的指標之一，與棉纖維的應用類別及使用價值關系密切，尤其是在紡紗工藝中屬于重要的技術指標。

從技術角度來說，棉纖維的內(nèi)在考量指標馬克隆值是一個纖維細度以及成熟度的綜合反映，是影響后續(xù)成紗質(zhì)量的重要參數(shù)指標，因為原棉的細度和成熟度與棉纖維的構造和形態(tài)有關，所以對成紗質(zhì)量有很大的影響。如果在紡紗工藝中能夠合理應用棉纖維馬克隆值控制紡紗參數(shù)，就能夠提高成紗的質(zhì)量，進而提高成紗的條干、強度、毛羽、結(jié)雜、染色等。由此可見，在今后的紡紗工作中，棉纖維馬克隆值必須作為一個重點因素進行研究。本文就棉纖維馬克隆值在紡紗工藝中的應用進行淺析，與同行專業(yè)人士進行討論。

一、棉纖維馬克隆值的測量和分級、分檔

在紡紗工藝環(huán)節(jié)所需棉纖維的內(nèi)在質(zhì)量指標為斷裂對比度、長度、馬克隆值、黃度、反射率等，但因斷裂對比度、黃度和反射率檢測指標會隨著時間變化較大，現(xiàn)行測量長度為上半部分平均長度，所以對于紡紗工藝中所需的短纖維含量指標，在取樣和測量上都存在短板。在以上檢測數(shù)據(jù)比對中，由于馬克隆數(shù)值相對來說是變化最小的指標，因此利用價值較高。

棉纖維馬克隆值的測量方法是采用一個氣流儀來測定恒定重量的棉花纖維在被壓成固定體積后的透氣性，并以該刻度數(shù)值表示，數(shù)值越大，表示棉纖維越粗，成熟度越高；反之，數(shù)值越小，表示棉纖維越細，成熟度越差，是一個無量數(shù)值?，F(xiàn)有HVI、MC、Y175等儀器對該項內(nèi)在質(zhì)量指標進行測定，在紡紗配棉工序中，需要以更加準確的纖維細度、成熟度作為參考因素，即馬克隆值指標。馬克隆值分為三級五檔，即為A、B、C三級和C1、B1、A、B2、C2五檔，C1取值范圍為3.4及以下、B1取值范圍為3.5～3.6、A取值范圍為3.7～4.2、B2取值范圍為4.3～4.9、C2取值范圍為5.0及以上，其中B級為標準級。在紡紗工藝應用中，A級品質(zhì)最好，C級品質(zhì)最差。

二、棉纖維馬克隆值對紡紗工藝的影響

馬克隆值是評價棉纖維內(nèi)在品質(zhì)的一個重要綜合性指標，會直接影響到棉纖維的色澤特征、細度、吸濕性、染色性能等一系列內(nèi)在指標。從目前紡織廠的工藝情況來看，應用棉纖維馬克隆值來合理配棉和檢驗成紗質(zhì)量是一種常見可行的措施，優(yōu)化選配決定紗線成本的同時，還決定了產(chǎn)品質(zhì)量。

（一）馬克隆值影響棉纖維的可紡性

在紗線的斷裂對比度指標中，馬克隆值對其影響率可達到15%，直接對紗線的細度、條干、毛羽等檢驗指標產(chǎn)生結(jié)果性影響，具體表現(xiàn)在馬克隆值對紡紗工藝的除雜效率、廢棉的產(chǎn)生以及紡紗的斷頭率、成紗的均勻度、斷裂比強度、伸長以及所生產(chǎn)紡織物的手感優(yōu)劣等有密切的關系。其中，馬克隆值好的棉纖維，成熟度好，抗機械打擊性能強，容易清除棉纖維中的雜質(zhì)，紗線外觀光潔，成紗利用率高。馬克隆值較高的棉纖維在經(jīng)受機械打擊時，自身產(chǎn)生的抗擊打能力較強，容易清除其中的雜質(zhì)，最終成紗條干均勻性好，外觀光潔度高，疵點較少，成品的制成率高；但是棉纖維的馬克隆值過高，纖維較粗，成紗截面內(nèi)的纖維根數(shù)就會減少，成紗質(zhì)量弱環(huán)節(jié)就會增加，同時棉纖維的天然轉(zhuǎn)曲率下降，會直接導致棉纖維間的抱合力下降，紡同樣紗號的紗線時，紗線單位截面棉纖維根數(shù)相對減少，勢必會直接影響到成紗的斷裂比強度，同時紗線的條干均勻度指標值下降。相反，如果棉纖維的馬克隆值過低，說明棉纖維的成熟度不足，纖維斷裂對比度過低，且棉纖維細度過細，纖維的彈性、韌性、斷裂對比度也都會降低，在紡紗過程中極易產(chǎn)生有害疵點，形成扭結(jié)或折斷，在清梳工藝流程中極易產(chǎn)生大量的短纖維和棉結(jié)，導致成紗水平下降。為此，棉纖維的馬克隆值是反映原棉紡織性的重要性質(zhì)指標，是原棉可紡性的關鍵質(zhì)量參數(shù)之一，與成紗質(zhì)量關系十分密切。

（二）棉纖維的馬克隆值會影響紗線的染色性能

因為棉纖維的成熟度決定了“中腔”中纖維素的含量，在染色后染料被纖維素包含，因未成熟纖維“中腔”沒有纖維素來承載染料，所以會在布面上產(chǎn)生橫檔疵點、白星等色差問題。馬克隆值過低的棉纖維因為其成熟度差、纖維細度過細，容易產(chǎn)生有害疵點，吸色性差，導致染色性能差。尤其是在染深色針織紗時，棉纖維的馬克隆值最好大于3.9，未成熟纖維的含量（IFC）要小于10%，同時未成熟纖維百分比含量的極差要小于5%，尤其是當棉纖維馬克隆值在小于3.5的情況下則不宜染深色紗。用于生產(chǎn)高品質(zhì)色紡紗的棉花，馬克隆值應控制在4.5～5.2，因為馬克隆值控制在該區(qū)間的棉纖維細度適中，纖維的成熟度較好，同時吸色性能就好，而且在紡紗的過程中棉纖維的抗打擊能力較強，紗線成品中不易出現(xiàn)束絲和棉結(jié)等疵點，容易清除棉纖維中的雜質(zhì)及疵點。

三、研究棉纖維馬克隆值，提高紗線品質(zhì)

近年來，我國的紡紗設備更新較快，紡紗的質(zhì)量水平也突飛猛進，一方面我國的棉花品質(zhì)大幅改良工作為紗線的質(zhì)量水平提升奠定了良好基礎條件，另一方面紡紗設備和紡織工藝技術水平的不斷提高也為紗線的質(zhì)量水平提升提供了堅實的技術保證?？傊?，棉花的品質(zhì)是決定性的因素，只有選取棉纖維馬克隆值指標適中的棉花，才能為品質(zhì)好、著色性好的紗線提供可紡性基礎，進而發(fā)揮自動化監(jiān)測設備功能的優(yōu)勢，把離線和在線監(jiān)測系統(tǒng)綜合運用到紡紗質(zhì)量管理體系中，實現(xiàn)實時監(jiān)控紡紗質(zhì)量的控制新方法，兼顧品質(zhì)與效益。

本文就棉纖維馬克隆值在紡紗工藝中的應用進行了分析。在紡紗工作中，對基礎影響指標“馬克隆值”進行系統(tǒng)性的研究，要以成紗標準的實際需求為基準，同時結(jié)合現(xiàn)代化、系統(tǒng)化、科學化的質(zhì)量監(jiān)測手段，根據(jù)企業(yè)的實際需要邊應用、邊探索、邊總結(jié)提高，這樣才能達到品質(zhì)和效益合一的效果。