新疆棉與進口美棉、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，希望研究結果對涉棉企業(yè)及相關研究人員有一定的參考價值。

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，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，新疆的機采棉技術也在迅速普及。

本文對美國、印度原棉與新疆南北疆機采棉、手摘棉性能進行了比較分析，分析依據(jù)GB1103 — 2007《棉花 細絨棉》標準（以下簡稱國標）與HVI檢驗標準（以下簡稱HVI標準）進行。

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，全面推廣美國的細絨棉新品種，至2007年，整個印度的棉花品種僅為 3 ～ 4 種，棉花的一致性很好，因此本項目采用隨機取樣。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采用機器采棉的國家，其機采棉技術世界領先，他們的棉花全部采用機器采摘。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，本項目選用美國中南部地區(qū)的棉花，分別選用G.M（上級）、S.M（次上級）與Mid（中級）棉花，對應國內(nèi)的一至三級棉花。

新疆因地域、氣候關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，北疆棉較為細長，因此本文在南北疆各選一個點進行取樣。

1.2測試數(shù)據(jù)（表 1）

2單一指標的性能分析

2.1長度

（1）上半部平均長度（Len）

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

（2）長度整齊度（Unf）

依據(jù)國標，結合表 1 與表 2 的分檔標準來看，印度棉、美棉GM級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)研結果吻合。

（3）短纖維指數(shù)

國標中沒有短纖維指數(shù)這一指標，依據(jù)HVI標準，結合表 1 的數(shù)據(jù)與表 2 的評價標準，新疆手摘棉均為低檔，其余均在中檔，其中新疆南疆機采棉偏低，美棉M級偏高。

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

2.2細度與成熟度

（1）成熟度

依據(jù)國標，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)如斷裂比強度（Str）、細度、天然轉(zhuǎn)曲、彈性、吸濕性、染色能力等都會發(fā)生相應變化，如成熟度高的棉花雖然單纖維強力高，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，結合表 1 的數(shù)據(jù)與國標的分檔標準（表 3）來看，印度棉、美棉M級與新疆南疆手摘棉均為B檔，其余均在A檔次。

馬克隆值是纖維細度與成熟度的綜合指標，對于同一原棉品種，當馬克隆值適中時成紗質(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進行生產(chǎn)控制，這在棉花品種差異不大時是可以的，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強伸性

（1）斷裂比強度

國標上對棉纖維的斷裂比強度的要求為：一級棉 ≥ 30 cN/tex，二、三級棉 ≥ 28 cN/tex，四、五級棉 ≥ 26 cN/tex。

表 1 的數(shù)據(jù)顯示，所有手摘棉均達到一級棉標準，機采棉只有美棉GM級達到一級棉標準，北疆機采棉達二、三級棉標準，南疆機采棉達四級棉標準，美棉M級則在五級棉以下。

（2）斷裂伸長率

依據(jù)國標，結合表 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，新疆只有北疆機采棉位于高檔，其余都在一般檔。另外，新疆機采棉的斷裂伸長率較同等條件下的手摘棉高，這對機采棉來說是個有利條件。

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

2.4雜質(zhì)與疵點

依據(jù)國標，從表 1 可以看出，機采棉的雜質(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)研結果顯示：機采棉的疵點數(shù)一般比人工棉高 5 倍以上。在各種疵點中，棉結對紡織生產(chǎn)的危害最大。棉結不僅影響紗線及坯布的外觀質(zhì)量，同時對染色效果也有影響。試紡結果說明，機采棉的成紗粗節(jié)（＋ 50%）數(shù)量要比手摘棉高 25% ～ 60%，棉結（＋ 200%）要比手摘棉高 15% ～ 50%。

2.5色特征

依據(jù)國標，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，印度棉和新疆機采棉為標準級（31 級），美棉與新疆手摘棉為 21 級，高于標準級。

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 個色特征級，其中 31 為色特征標準級。

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

3綜合指標 — 可紡系數(shù)性能分析

可紡系數(shù)是HVI提供的一個多重回歸經(jīng)驗性公式，它能反映纖維的可紡性和估算成紗強力，其計算公式如下：

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目的纖維斷裂比強度、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 個參數(shù)，前 4 個為主要參數(shù)，影響較大。一般情況下，SCI值越大，成紗強力和可紡性越好。從表 1 來看，手摘棉的可紡系數(shù)整體上高于機采棉，其中新疆北疆棉的可紡系數(shù)最高，機采棉中美棉GM級最高，美棉M級與南疆機采棉相同，均較低。

4結論

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

（2）總體上來說，無論是以美國為代表的進口機采棉還是新疆機采棉，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度等主要指標均低于手摘棉，但品種不同，具體情況也有變化。

（3）機采棉與手摘棉相比，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；機采棉中，美棉基本不存在異性纖維問題，新疆機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)整體上高于機采棉，其中新疆北疆棉的可紡系數(shù)最高；機采棉中，美棉GM級的可紡系數(shù)最高，M級與南疆機采棉相同，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。