【技术】棉纤维成熟度对纱线质量和织物横档的影响（下）
四、棉纤维成熟度对织物外观的影响
纺织品的外观质量十分重要，织物中存在的各种外观疵点会直接影响纺织品的竞争力。实践表明，纱线上的一些疵点如毛羽、棉结、纱支及捻度不匀、支数偏差等因素仅占影响织物染色效果的10%，而70%影响织物染色效果的原因是原棉本身造成的，其中织物染色后出现的横档疵点更为突出，对此国外进行了许多研究，并取得了极大进展。
（1）原棉造成织物横档疵点的因素——不成熟纤维的含量（Immature fiber content）及其分布均匀与否，是造成织物横档疵点的主要因素。如：
因棉花产地不同，在色泽、品质上存在差异；混棉的棉花品种不同；棉花生长期季节、气候产生的影响；使用杀虫剂或真菌产生的影响；不成熟纤维在原棉中的分布不均匀等都会引起织物产生横档疵点。
国外对因不成熟纤维在原棉中分布不匀造成织物的横档问题进行了许多研究，尤其是在瑞士Zellweger Uster公司的AFIS多功能原棉性质检测仪投入使用后，对原棉中不成熟纤维的分布状况的研究取得许多成果。
应用普通的气流仪来检测棉纤维的成熟度及细度的平均值，不能完全表达其在原棉中的分布状况，因此也不能十分准确地用来指导混配棉工作。AFIS棉纤维测试仪，不仅可以一次性检测出棉纤维的长度、细度、成熟度、棉结等特性，还可准确地反映出不成熟纤维在原棉中的分布状况。AFIS多功能检测仪可测试出每根纤维的圆周及纤维横截面积。如果纤维圆周低于正常成熟纤维圆周的25%，则被视为不成熟纤维。不成熟纤维含量IFC值越低，棉纤维染色性能越好。一般以试样中不成熟纤维占有的百分比来表示不成熟纤维的含量。或以成熟纤维在试验中占比例来表示成熟纤维的含量。
（2）应用AFIS仪（或USTER AFIS PRO2仪）进行综合试验。
欧洲某棉纺织厂应用AFIS多功能棉纤维检测仪做了关于原棉及半制品（熟条）的不成熟纤维含量百分比及分布情况的综合试验，明确揭示了不成熟纤维含量及分布状况与棉织物染色横档间的相互关系。
试验方法取10个批次的棉包，分别排放在抓包机上，每个批次有21包棉花，分别加工成转杯纱，并在抓包机、清梳联喂棉箱出口处、梳棉生条及末道并条等4处取样，应用AFIS多功能试验仪检测，将试验数据如纤维长度、细度、成熟度、棉结杂质等这些与成纱品质相关的指标，对纤维中不成熟纤维含量及分布、成熟纤维的分布状况进行对比分析。
为了消除转杯纺纱机对试验的影响，10批纱样分别在固定的10个转杯纺纱头上纺纱取样，纺纱支数为20tex（30Ne），纺出的转杯纱用于针织，并将针织布锁边，精染成蓝色。
每一批中的21包棉花，分别来自5个不同的产地，所有10个试验批次中，配棉成分相同，全部棉包的平均马克隆细度值相同，但每包中不成熟纤维含量的偏差值大不相同。
经过试验得出如下结论：
在测试成熟度MR时可应用测成熟度的传感器，测得成熟度的单位是成熟度比率。棉纤维成熟度对棉纱质量影响很大。
不成熟纤维含量越多，纱的棉结增多，使纱线和织物的外观粗糙而不均匀，成纱强力因不成熟纤维的增多，及短绒增加而降低，织造效率降低。此外，不成熟纤维分布不均匀，造成织物的染色横档疵点，影响成品织物的外观。因此，棉纤维的成熟度应作为纺纱混配棉的重要控制指标。应用先进的检测仪器进行逐包检验，控制与掌握不成熟纤维含量及分布，稳定、提高产品质量。
成熟度好的纤维在纺纱加工中具有较高的强力及弹性，不成熟的纤维强力弱，在轧花及纺纱过程中容易断裂，从而使平均长度减少，增加短纤维含量。不成熟的纤维刚性亦差，在加工生产中容易形成棉结，使纱及织物外观粗糙而不均匀，在纺纱加工中断头高。不成熟纤维还会产生废纤，成纱强力低、纱疵增多。
根据试验条件及结果，可按以下棉包成分安排混棉，并进行逐包检验及配棉（配棉原则）：
①批与批棉包间不成熟纤维含量差别最大不超过0.5%。
②每批内包与包之间IFC偏差系数最大不超过2%。在此控制范围，由不成熟纤维含量百分比的分布造成的横档疵点会基本消除。纺纱也基本稳定。
根据从抓包机上取样的试验分析，10批次之间不成熟纤维含量的平均值偏差很小，仅为2%，但每批中21包之间的不成熟纤维含量的偏差比较明显，约为7%；成熟纤维分布的偏差在10个批次之间以及每一批内包与包之间的差异很小，尤其是平均值无明显偏差，所有的批次之间成熟度系数差值仅为0.1%。
在熟条中取样测试，由于在开清棉及梳棉工序中排除了一些不成熟纤维，因此熟条中不成熟纤维含量减少，而成熟纤维占的比例有所增加。但在熟条中不成熟纤维的分布偏差依然存在，主要表现在批与批之间的分布差异。
不成熟纤维含量分布的偏差情况并不影响纺纱过程中结杂及短绒纤维的变化，如原棉棉结含量接近乌斯特统计曲线值的25%，短纤维含量接近乌斯特曲线的25%，短纤维平均含量在22%，表明原料质量很好。
转杯纱上的纱疵、毛羽及单纱强力、断裂伸长率等纱的质量指标，均不因不成熟纤维的分布情况而受影响，从乌斯特统计值可看出，纺出的转杯纱条干、纱疵等质量指标均在Uster公报25%以内。
针织布染成蓝色后，由于原棉中不成熟纤维含量的分布有明显偏差，布面上出现明显的横档疵点，即便原料及熟条中不成熟纤维分布偏差不大，布面上仍有明显的横档疵点。这表明，针织布染色加工后明显存在的横档是原棉批次之间不成熟纤维含量的分布偏差造成的。每批内21包原棉由于生产中受到较充分混合，因此不成熟纤维含量在每批次内的21包之间的分布差异减少了。
五、传统原棉配棉法的缺陷及改进
传统的原棉配棉方法首先是根据进厂原棉各项品质测试结果，按照细度、长度、含杂、色泽、单强等指标进行混棉排队，以期稳定原棉的物理及外观质量，减少生产波动、成品外观质量波动及物理性质的波动。传统的原棉管理方式没有注意到纤维的成熟度及不成熟纤维的分布情况对纱线棉结及织物外观产生的影响。根据上述试验结论，在原棉性质检测中应对纤维成熟度及不成熟纤维含量的百分比进行常规逐包检验，并将其作为混配棉工作中不可缺少的重要指标，为此提出如下建议作为棉纺厂生产中混配棉工作的参考。
（1）对于新进厂的棉花要进行逐包检验，应用HVI或AFIS棉花性能综合检测仪，对棉花其他性质检验外，要重点突出棉花的不成熟纤维含量的检验，检测包与包、批与批之间不成熟纤维含量的差异。在条件许可的情况下，棉纺厂应增设HVI及AFIS快速检测仪，HVI检测仪1小时可检测250个试样，AFIS检测仪2分钟即可以试验一个试样，检测容量大、速度快、反映问题准确，一台AFIS检测仪、一个试验工可全部取代传统的棉检室工作，条件不允许的企业可向有试验仪的企业或者棉纤维检测中心挂靠，做到逐批逐包取样送检。
（2）建议批次之间不成熟纤维含量百分比的差异，最大不超过0.5%，每批包与包之间不成熟纤维含量百分比的差异最大不超过2%，超过的棉包应从中剔出，不参加混棉。只有这样才能严格控制织物染色后的色档，保证织物染色质量的提高。
（3）HVI及AFIS检测仪的检测结果，一般都是以马克隆值来表示纤维的成熟度，正常的纤维的成熟度的马克隆值在4~5，马克隆M越高，表示纤维越成熟，也表示纤维越粗。一般M值应控制在4.0左右，M值控制范围越小，纤维细度越接近，产品质量越稳定。
（4）传统检测纤维细度的马克隆值的气流仪，虽然检测速度比其他检测方法快，但只能测定马克隆的平均值，不能够反映不成熟纤维在生产中的分布情况，因此，要想准确的反映不成熟纤维在原棉及纺纱过程的分布，解决织物横档疵点问题，企业应配备AFIS检测仪。
六、结 语
纤维的成熟度不仅影响纱线的棉结,而且影响织物的外观，尤其不成熟纤维分布不均匀，会使织物产生横档疵点，严重影响织物的外观质量，不成熟纤维的含量在批次间及每批内包与包之间存在的差异，这是纺纱生产不稳定，产生棉结波动及织物横档疵点的根源。因此，在纺纱生产中必须重视原棉成熟度的问题，严格对不成熟纤维的含量进行逐批、逐包检验，并以此作为原棉性质的重要指标，指导混配棉排队。应用AFIS综合检测仪，可以对原棉性质进行综合检测，其中包括对不成熟纤维含量百分比及偏差情况的检测分析，其各项数据包括不成熟纤维含量在内，要作为纺纱生产中混配棉及指导生产工艺改进的依据，使纺织产品的质量进一步提高。
作者：秦贞俊