不同品質類型海島棉紡細號紗研究

白玉林 李少敏 王承強 杜斌 劉露 左常樂 劉霞

摘要 為明確自育2份材料的可紡性及開發前景，與車間大貨同步開展紡4.2～9.8 tex紡紗試驗，并測試各環節質量指標。元龍39號纖維斷裂比強度和馬克隆值較高，更適合生產9.8 tex的紗；而元龍34號因纖維細度、纖維斷裂比強度的優勢，更適合生產4.2 tex的紗。對育種者而言，應根據紡紗需求制訂選育目標，當選育開發低號、超低號紗的品種時，應重點篩選纖維細度、纖維斷裂比強度，以此提升紗線強力及質量。

關鍵詞 海島棉；纖維品質；纖維斷裂比強度；細號紗；紗線強力

中圖分類號 TS 114? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）12-0164-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.037

Study on Spinning Fine-count Yarn of the Different Quality Sea-island Cotton

BAI Yu-lin1，2，LI Shao-min1，2，WANG Cheng-qiang1，2 et al

（1.Changji Esquel Textile Co.，Ltd.，Changji，Xinjiang 831100;2.Xinjiang Cotton Spinning Engineering Technology Research Center，Urumqi，Xinjiang 830054）

Abstract In order to clarify the spinnability and development prospect of the 2 self-bred materials，the spinning test of 4.2-9.8 tex was carried out simultaneously with the bulk production in the workshop and tested each link quality index. Yuanlong 39 is more suitable for producing 9.8 tex yarn because of its higher strength and Micronaire; Yuanlong 34 is more suitable for producing 4.2 tex yarn because of its advantages in fiber fineness and strength. For breeders，breeding objectives should be based on the requirements of spinning，when the varieties are selected for the production of fine-count yarn，the fiber fineness and strength，so as to improve strength and quality of yarn.

Key words Sea-island cotton;Fiber quality;Strength;Fine count yarn;Yarn strength

基金項目 新疆昌吉州科學技術局庭州青年計劃項目（2021QN16）。

作者簡介 白玉林（1980—），男，青海民和人，高級農藝師，碩士，從事海島棉育種研究。*通信作者，副研究員，從事海島棉育種研究。

收稿日期 2022-11-18；修回日期 2023-01-28

新疆“十四五”規劃綱要中明確要促進當地傳統產業向高端化、智能化、綠色化發展，姚穆院士為新疆紡織服裝產業給出的建議是不僅要打通纖維原料、紡紗、智造、染色、整理、服裝和家用紡織的完成產業鏈，還要密切結合最終產品和最終市場，研發和生產“高”“新”“特”“精”“優”產品［1］。雖然新疆紡織服裝產業已初步形成“三城、七園、一中心”，但園區規劃發展雷同，企業結構單一，產品類型少，紗線品質不高，附加值低，棉紡織產業上下游產不對需，供需失衡是面臨的問題［2-5］，同時隨著國內紡織企業轉型升級，技術水平和設備不斷更新，尤其在高支紗上，向強力高、性價比高的方向發展，但國內能滿足需求的棉花數量很少［6］，為確保新疆棉紡產業健康可持續發展，使育成品種的品質能多一些“新”“優”，使紗線種類多一些“高”“特”“精”勢在必行。

原棉品質與成紗質量關系研究表明，紗線強力的提高不僅能提升產品質量及可塑性，同時能降低紗線斷頭率，提高生產效率，提升經濟效益［7-8］。而紗線強力的提高與纖維細度、纖維強力及纖維長度等指標密不可分，纖維細度與紗條截面中的平均纖維根數相關，纖維越細，纖維間的抱合力和摩擦力越高，滑脫纖維根數減少，成紗強度提高，同時成紗條干的不勻率就越好［7］；而當其他條件相同，比強度越高，成紗強力也大，紡紗的品質指標也就越高［9］；纖維長度短時，長度的增加對單紗強力的提高顯著，而當纖維足夠長時，長度的影響就不夠顯著［10-11］；適當的馬克隆可提高成紗強力，當海島棉馬克隆值在3.5～4.0時，其成紗條干均勻，纖維抱合良好，強力較高［9，12］。目前區內審定品種不論是陸地棉還是海島棉，品質性狀突破不大，同質化嚴重［13-15］，其中適合生產中低號紗、低附加值的原材料多，而用于生產高品質、多類型、高附加值的原材料很少，上、下游產業的資源錯配，對整個產業的發展十分不利。

得益于溢達集團自身產銷一體化的優勢，在已有細號紗新材料選育的基礎上［16］，以提高纖維強力、改善農藝性狀和提升產量為育種目標，以滿足高端產品對高強力紗線的需求。經過多年培育，筆者就育成的2份優質品系開展不同號數的試紡工作，明確其開發前景，不斷豐富紗線類型，提升產品附加值，同時使育種工作以緊貼后端產業需求和不斷豐富現有品質類型來開展新品種（系）的選育。

1 材料與方法

1.1 試紡材料 自育低馬值超細材料元龍34號（YL34#），以低馬值超細為選育目標，不同世代以篩選馬克隆值和纖維細度為重點，2014—2018年開展株系、品種比較試驗及訂單種植，年度間纖維細度、強力等品質指標穩定，鈴重2.8～3.0 g，產量中等，衣分稍低29%～30%，生產開發超低號紗有明顯優勢；自育高強材料元龍39號（YL39#），以高強為選育目標，不同世代重點篩選纖維比強度， 2017—2019年開展株系、品種比較試驗及擴繁種植，年度間纖維比強度高且一致，農藝性狀優良，生長勢強，具有大鈴絮暢采拾性好的特點，鈴重 3.2～3.4 g，衣分在32%～33%，產量理想，具有良好的開發前景。

1.2 配棉 為考察和比較2份試紡材料在生產相同號數紗線時強力的表現差異，均以單一原料為配棉，分別采用100%元龍34號和100%元龍39號進行紡紗工作，紡紗號數為4.2～9.8 tex，大貨生產以企業標準對GradeA1級紗線的要求進行配棉，紡紗號數9.8 tex為大貨A，紡紗號數為4.2 tex為大貨B。

1.3 精梳紡紗流程 紡4.2～9.8 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棉，對其進行HVI檢測，確定是否達到紡4.2～9.8 tex紗所需的原棉品質指標。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和雜質，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，使纖維間平行排列，以便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。通過并條設備使纖維平行伸直度更好，具有自調勻整功能，使棉條定量穩定。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。

1.4 測試方法 原棉測試采用USTER HVI 1 000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梳棉、精梳棉條細度，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+200%和毛羽。

2 結果與分析

2.1 原棉品質

根據生產紗線質量要求選擇合適的原棉進行品質測試工作，其中車間大貨以梭織紗質量企業標準中GradeA1紗要求進行配棉，而元龍34號和元龍39號不進行配棉，以100%該品種原棉進行測試。其中，元龍34號各品質指標優良，屬于低馬值超長高強力材料，馬克隆值較車間大貨低0.5～0.7；纖維上半部平均長度較大貨A長2.5 mm，與大貨B長度相當；斷裂比強度較大貨A、大貨B分別高出5.9～7.6 cN/tex，整齊度最優，紡紗一致性指數高達262。元龍39號屬于高強力材料，其馬克隆值、纖維上半部平均長度、整齊度與大貨A指標相當，但斷裂比強度較大貨A、大貨B高7.1～8.8 cN/tex，纖維上半部平均長度較大貨B短2.6 mm（表1）。試驗所選原棉質量均能滿足生產所需。

2.2 梳棉質量

采用緊密紡生產細號紗時一般要經過一次梳棉后再經一次精梳，以確保纖維排列有序順滑，使棉結和疵點降至最低。經過梳棉后，棉結（Nep）中元龍34號最高，是元龍39號的1.89倍，2份大貨相當；纖維長度中元龍34號較元龍39號和大貨A分別長1.3和1.7 mm，較大貨B低0.3 mm；短絨率以元龍34號最高，元龍39號和大貨A相當，而大貨B最低；上四分位長度（UQL（w））中元龍34號最長，較元龍39號、大貨A和B分別長1.1、2.1和0.3 mm；5%根數計算的長度以也是元龍34號最長，較元龍39號、大貨A和B分別長2.6、3.3和0.4 mm；纖維細度以元龍34號最細，較元龍39號、大貨A和B分別低15、10和4 mtex。從梳棉階段看，元龍34號各項品質指標優良，唯一不足的是棉結稍高，這與其纖維過細有直接關系，其次為大貨B，元龍39號纖維稍粗，棉結明顯較低，纖維長度稍短。經過精梳后，所有參試材料的棉結明顯降低且相差不大，降幅在73.9%～82.3%；纖維長度都有所增長，但元龍34號和大貨A增長較多，分別長了0.9和1.2 mm；短絨率方面各參試材料幾乎相當，較梳棉階段有明顯降低，利于成紗質量的提升；上四分位長度中元龍34號、元龍39號和大貨B變化不大，而大貨A變長了1.2 mm；5%根數計算的長度中各參試材料均有提高，元龍34號仍為最長，較元龍39號、大貨A、大貨B分別長2.4、2.4、0.4 mm，與梳棉階段相比，元龍34號、元龍39號、大貨A及大貨B分別有0.8、1.0、1.7和0.8 mm的提高；纖維細度中以元龍34號最低，而元龍39號最高；從落棉率看，大貨A最高，比元龍34號、元龍39號和大貨B分別高出1.9百分點、1.6百分點和0.2百分點，這可能與其纖維長短不一致有關，表現在纖維長度、5%根數計算的長度增幅較大（表2）。

2.3 紗線質量

分析不同號數紗線質量，在紡9.8 tex×1紗線時，條干均勻性方面，元龍39號最好，元龍34號最差；紗線棉結+200%方面同樣是元龍34號最差，元龍39號最優；紗線強度方面，元龍34號和元龍39號相同，均較大貨A高25.7%；毛羽和伸長方面各參試材料基本相當；整體看，在生產9.8 tex×1紗線時，元龍39號各項指標更合理，成紗質量更優，是首選原材料。在紡4.2 tex×1紗線時，條干均勻性方面，元龍34號最優，充分體現了纖維細度的優勢；在紗線棉結+200%方面，元龍34號較優，明顯低于元龍39號和大貨B；紗線強度方面，也是元龍34號表現較好，較元龍39號和大貨B分別高出9.4%和19.7%；紗線的毛羽和伸長方面各材料間相當；盡管大貨B配棉后纖維長度、纖維細度優于元龍39號，但成紗質量比元龍39號差，反映出低號紗生產中原棉強力對成紗質量的重要性。從結果看，在生產4.2 tex×1紗線時，受益于元龍34號低馬值超細高強的優勢，其條干均勻性、棉結+200%、強度等指標惡化幅度相對小，優勢保持明顯，紗線質量最優，是適合用于生產高附加值的優勢品種（表3）。

3 討論與結論

紗線強力影響后序加工時的織造效率及質量，紗線強力的提高會進一步提升面料的斷裂強力和撕破強力。而纖維長度、纖維斷裂比強度、纖維細度、纖維成熟度指數、纖維整齊度指數與成紗強力的高低密不可分，雖然紡紗號數主要由纖維長度決定，但到一定號數時，纖維長度對紗線強力的提升作用不明顯［6-7，9-11，17］，這在該研究中得到了驗證，紡9.8 tex×1紗時，盡管元龍34號的纖維長度較元龍39號高1.5 mm，但兩者的纖維斷裂比強度相當，最終成紗強力相差無幾；紡4.2 tex×1紗時，盡管大貨B的纖維長度較元龍39號長，但其強力較低，成紗強力較元龍39號低2.2 cN/tex。而紡4.2 tex×1紗時，得益于元龍34號纖維細度、纖維強力、纖維長度的優勢，成紗條干的均勻性、棉結等指標更優，體現出纖維細度越細、長度越長，則成紗條干均勻性越好，更有利于提高紗線強力［7，18］，因此在生產超低號數紗線時，纖維細度和纖維斷裂比強度對成紗質量的影響更大。當前在目標托底價格下，棉花質量改善不大，為追求最大經濟效益，農戶更關心產量和衣分，從而舍棄質量要求，軋花廠則只關心速度和效率，對提高棉花質量積極性不高［19］，從而造成上游低質量棉花產能過剩，下游高質量棉花供給不足［20-21］；同時為適應種植市場需求，育成品種在產量、抗逆性方面有較大提升，而纖維品質的多樣性方面仍需加強［14-15］，如何同步提升產量、品質及品質多樣性、抗逆性仍是眾多育種家今后的研究目標。

以終端產品對原棉品質的需求為出發點，開展新品種（系）的培育，不僅使棉花育種目標明確，同時有利于棉紡下游環節進一步提升產業附加值，提高市場競爭力。該研究選育的2份新材料在織造不同號數紗線時，未出現纏繞羅拉、斷頭增加及織造效率降低的情況，而是大幅度提升了紗線強力，滿足后端產業生產所需，并使經濟效益最大化。因此，在新品種（系）培育中，選育適合生產中、低號紗線的品種時，應著重通過提高纖維斷裂比強度來提升紗線強力，以豐富產品類型；而選育適合生產超低號紗線品種時，應著重篩選纖維細度、纖維強力來提高強力，使纖維品質具有開發多樣產品的優勢。通過試紡來評價育成品種的可紡性，不僅掌握育成品種的優缺點，明確其可開發前景，使經濟效益最大化，同時豐富現有品質性狀的多樣性，將進一步提升原棉市場競爭力和知名度。

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