棉纺企业对棉花质量的需求

叶戬春

一、转型升级后的棉纺行业

棉纺织行业作为传统的劳动密集型产业，近年来在国内外市场需求拉动下，技术装备水平大幅提升。主要表现在：设备向连续化、自动化、高速化、信息化方向发展，特别是加快了对自动络筒、紧密纺、细纱带集体落纱、细络联、喷气涡流纺、转杯纺等适用新技术的使用，适应了国内外市场的需求。同时棉纺企业工艺技术人员加快推进重定量、大牵伸工艺路线，实现了优质、高产、高效、节约综合资源，产品不断创新。

截至2016年，全国自动络筒覆盖率达74%，较2011年覆盖率提高10个百分点；以紧密纺、喷气涡流纺为代表的新型纺纱技术，其纱线产量总和约占总产量的18%，见表1。

当前，国内先进纺纱装备占有率已达85%。棉纺织自动化技术的不断突破给行业带来了革命式的变革，清梳联、粗细络联、筒纱自动包装仓储系统、无梭织机、全流程信息化等技术，大幅提高了纺纱的劳动生产率，减少了用工人数。国内环锭细纱的用工平均水平已从上世纪80年代的300人/万锭减少到2000年的200人/万锭，目前已经接近70人/万锭，整个行业技术进步十分明显。其中，一批优秀企业在全流程数字化、自动化、信息化、智能化生产线等方面进行了积极探索，特别是在夜间无人值守方面成绩明显，最先进的生产线万锭用工保持在15～25人之间，在用工成本上与其他企业相比，具有显著优势。

随着我国纺织企业的转型升级、技术水平和装备的不断更新，其纱线质量水平不断提高，尤其在高支纱上，正在向强力高、性价比高的方向发展。因此，中高档纺织企业对原棉质量的要求也越来越高，但国内能够满足需求的棉花数量越来越少，这需要引起整个产业链的重视。

二、棉花与成纱质量的关系

（一）纱线粗细概念与质量基本指标。

对棉花质量需求首先就要了解下游纱线质量要求（质量指标）和纱线粗细程度的表示。

代表纱线质量主要指标有：纱线条干均匀度（条干CV%）包括千米细节、粗节、棉结、单纱断裂强度、强力不匀（CV%）、毛羽等。

纱线粗细程度有两种表示：

一是定长制：在规定长度中，以纱线重量的大小作为这类纱线粗细程度的标志，称为定长制。棉纺企业一般用线密度表示：纱线的线密度是指公定回潮率时，以1000m纱线的重量克数，用Tt表示，其单位为特克斯（tex），简称“特”或“号数”。

二是定重制：在规定重量内，以纱线长度的多少作为这类纱线粗细程度的标志，称为定重制。棉纺企业习惯用英制支数表示：英制支数属于定重制，其定义为：在英制公定回潮率时，以一磅重量中840码的长度数来表示（即1磅中有几个840码，就是几支），称为英制支数。用Ne来表示。

号数与英制支数换算关系是：号数=590.5/英制支数。

（二）棉纤维的基本性能与成纱质量的关系（简要说明）。

1.棉纤维长度：棉纺企业纺纯棉纱线一般对棉纤维长度要求范围在25mm～32mm（特殊低支纱和超高支纱对纤维另有要求）。长度长、整齐度好、成纱强力高、毛羽少、纱条光洁，如果长度达不到合理工艺要求，对条干、强力、毛羽等质量指标都有影响。

2.纤维整齐度：纤维长度一定时，整齐度越高，纺纱强力和条干就越好。

3.断裂比强度：纤维断裂比强度越高，成纱的强力也越好，单纤维强度差时在纺纱过程中易断裂，增加短绒，影响条干，断头率增高，落棉增加，生产效率降低。

4.马克隆值：是棉花细度和成熟度的综合指标。

（1）成熟度与纱线质量关系。

A.成熟度高的棉纤维能经受打击，杂质易清除，不易产生棉结和索丝。

B.成熟度高的棉纤维吸色性好，织物染色均匀，耐磨性好。

C.成熟度中等的纤维，由于细度较细，成纱强力高；成熟度过低，成纱强力不高；成熟度过高纤维偏粗，做不了高支，成纱强力也低。

（2）细度与成纱质量关系。

A.在正常成熟情况下，纤维越细，成纱强力越大。因为在同样粗细的断面内纤维根数取决于纤维细度，纤维细，断面内根数多，纤维互相重叠的地区多，纤维不易滑脱。

B.纤维细，成纱条干均匀。这是由于较细的纤维柔软，如果成熟度好，易牵伸，捻度也均匀，光泽好。

C.纤维越细，刚性差，也容易扭结或折断。

5.短绒：国内将短于16mm以下纤维稱为短绒。国际上采用的12.7mm及以下。短绒率表示原棉中含有短纤维数量的程度，一般正常范围为10%～15%。短绒率高，成纱条干差，纺纱弱环多，强力低、毛羽多。

6.杂质和疵点：原棉中的杂质和疵点，既影响纺纱用棉量，也影响纺纱质量，特别是细小疵点对成纱质量影响更大。在清棉和梳棉工序中，粗大杂质由于重量比棉纤维大，容易与纤维分离而排除。细小杂质，特别是带有纤维的疵点，如软籽表皮、僵棉、带纤维籽屑、索丝、棉结、黄根等，很难在开清棉时清除，只有梳棉能够清除部分疵点，而残留的杂质和疵点包卷在纱条中或附着在纱条上，使条干恶化、断头增加、棉纱棉结等疵点增多，影响成纱质量。

7.三丝或异纤：其中的异性纤维和色纤维对纱布质量危害极大。异性纤维和色纤维混入棉花中，由于它们具有纤维属性——细、轻、长，不但在纺纱加工中难以清除，反而在清梳等除杂工序中被拉断，有的分梳成更短、更细的纤维，有的被打碎，成为无数的纤维状细小疵点。纺纱时，这些疵点形成纱疵并极易造成细纱断头，降低生产效率，并形成色疵纱，严重影响成纱外观质量。

8.颜色级与成纱质量的关系。不同棉种在不同地域种植和采取不同加工方式的皮棉，棉花颜色和内在物理指标不是相统一的，也就是颜色好的皮棉不一定每个内在物理指标都好。据棉纺企业普遍反映，与颜色级指标相比，棉花的马克隆值、强力、异纤等内在指标对可纺性而言更具有参考价值，也更值得关注。endprint

三、棉纺企业对国内外棉花质量的比较

根据对纺企以国内外不同棉花为主体进行配棉纺纱情况的了解，在工艺基本不变的情况下，国内机采棉为主的纱线质量指标较澳棉、美棉相比存在很大差距。首先，新疆棉成纱棉结（+200%）要比澳棉、美棉高10%～40%，这类棉结对后工序织造的影响，绝大多数都是以棉球的形式出现；其次，新疆机采棉成纱的毛羽比澳棉、美棉高10%～20%，特别是长毛羽更为明显，一般情况下这类毛羽对高质量的针织物危害较大，越高质量的针织物用纱越需要严格控制棉花棉结杂质和短绒数量。

（一）我国机采棉与美棉和澳棉差距。

我国目前使用棉花700万吨左右，棉纤维来源以国内为主。随着我国棉纺织产业结构的调整，产品质量提高，行业对高质量棉花的需求量日益增大。与此同时，我国的棉花产业人工采摘越来越少，特别是作为主要产棉区的新疆，正在逐步推广机采棉，机采棉的比例逐年增大，但是由于刚刚起步，部分技术还不成熟，质量和美国以及澳大利亚等机采棉国家的棉花质量还有一定差距。

美国产棉地区主要分布在4个区域：东南部、中南部、西南部和西部地区，涉及17个州、3万多个农场、800多个轧花厂和400多个仓库，各地区原棉品种和质量也存在较大差异。其最优质的棉花在西部地区的加利福尼亚州，因为该地区气候条件好，高等级棉花比例大，品质好。美国的棉花生产是大规模农场式管理、机械采摘，因此相对中国而言，其棉花质量的稳定性和一致性要比中国的机采棉好得多。

澳大利亚的棉花95%以上用于出口，是世界上仅次于美国、乌兹别克的第三大棉花出口国，澳棉纤维品质色泽洁白，强力高，品质一致性好，所产棉花是世界上仅次于美国加州和埃及的优质棉。

新疆机采棉兵团采用较多，兵团的农场化种植模式更有利于机采棉的推广，机械化作业减少用工也正是现代农业的发展方式，我国棉花的机采化程度将继续加强。

目前行业内企业应用机采棉纺纱的支数主要集中在20～40支，个别品种最多不超过60支。表2是由部分棉纺企业所提供的其购买的澳大利亚、美国及新疆机采棉的HVI检验结果和纺纱数据汇总表，表3是企业提供的应用新疆机采棉与澳棉、美棉 M级配棉纺纱的质量差异。

（二）棉纺企业反馈新疆棉有如下问题：

1.由于新疆机采棉采用将不同成熟度的棉花同時采收，棉花一致性差。

2.新疆棉与美棉、澳棉质量相比含杂率高，杂质粒数多，表1中的新疆机采棉的杂质面积是澳棉的156%，是美棉的145%。企业反映与美棉相比新疆机采棉的前纺落棉率远高于进口棉，个别企业达到了10%，而美棉在5%左右。

3.异纤较多，新疆机采棉异纤地膜碎片很多，棉纺企业难以去除，总体异纤含量远于美棉和澳棉。

4.新疆机采棉短绒率偏高，虽然表中的数据没有太大差异，但由于各企业HVI对短绒率的测试台间没有可比性，结合企业的普遍反映短绒率要远高于澳棉及美棉。

5.新疆机采棉比美棉、澳棉、乌兹别克棉、巴西棉等国机采棉长度较短，单纤维强力低，影响中高支纱质量，配棉成本高。

四、对新疆机采棉发展的建议

（一）优选品种。从棉种上优选，进一步提高棉纤维的长度、强度等品质，弥补因当前加工工艺不成熟而导致的与澳、美棉的质量指标差异。

（二）加强田间管理。建议采用更加耐用的地膜，加强对棉田地面的废旧地膜清理，并设法防止在采摘时吸入和带入籽棉。

（三）科学采收。在采收管理上如除叶剂喷洒、收摘机械工艺等方面研究改进，进一步降低棉杂含量。

（四）合理收购。在机采籽棉收购管理上，严格分清头道和二道籽棉，避免混加工，降低产品质量。

（五）改进轧花工艺。建议轧花厂改进轧花机工艺，向美、澳、巴西等成熟的机采棉加工企业学习经验，合理控制车速，切实提高棉花加工质量，减少对纤维的损伤，降低棉花中的短绒率和棉结，减少棉花中的杂质。鼓励机采棉加工企业加强地膜的挑拣，类似“三丝”管理分档分级。

五、扶持我国机采棉发展的政策建议

（一）应把机采棉发展提到中国棉花发展战略高度。

（二）建立提高机采棉质量创新发展联盟，从机采棉种子研发、培育、种植、采收、加工、检测到纺织使用建立创新发展产业链联盟，提升中国棉花质量和品牌。

（三）由中国棉纺织行业协会牵头，联合有关棉纺、棉纺设备、棉纺设备关键器材以及棉花加工、轧花设备制造等企业，深化机采棉使用研发创新联盟的作用。该联盟主要研发旨在对机采棉的纱线质量提升。

（四）组建有关棉业机械和皮棉加工企业机采棉使用研发创新联盟共同对加工机采棉皮棉设备、器材、工艺研发攻关。

通过机采棉生产、加工、使用的共同合作研发，争取国家政策给予项目的支持和资金上的补贴，以加大机采棉的使用，未来赶超美国、澳大利亚机采棉的目标一定能够实现。

六、纺织企业对棉花的质量要求

（一）不同企业对棉花质量要求。棉纤维的各项物理指标会对纺纱、织造、印染等产品质量造成影响，主要指标：纤维长度、马值、断裂比强度、长度整齐度、含杂率、短绒率、异纤含量等。

对于纱线供漂白面料品牌企业要求无三丝，一般企业要求异纤含量控制在≤0.1g/t～0.3g/t。手摘棉和机采棉与成纱质量的对比。从新疆棉花的使用情况看，等级及各指标基本相同的手摘棉和机采棉的成纱质量也存在一定差距。根据有关企业生产数据显示，在其他条件相同的情况下，以32支纯棉普梳纱为例，机采棉所纺纱线的强力低于手摘棉纺纱约2%，条干均匀度CV值高于手摘棉纺纱约3%，棉结（+200%）高于手摘棉纺纱约17%。

（二）不同性质纱线对棉花质量需求。由于棉纤维的各项物理指标会对纺纱、织造、印染等产品质量造成影响。因此，纺织企业根据所生产品种的不同，将选择不同质量的棉花进行配棉生产。endprint

根据中国棉纺织行业协会的调查显示，纺织企业对棉花质量的关注排序：首先是纖维长度（指HVI测试的上半部平均长度，下同）、马克隆值、断裂比强度、长度整齐度、异性纤维含量、短纤维含量、棉结等内在指标，其次才是颜色级和轧工质量指标。但不同类型的纺织企业，对棉花质量指标的要求有所不同。

1.漂白纱纺织企业对棉花质量的要求。

（1）对内在质量指标的要求。不同的棉纺织企业，对采购原棉有不同的标准。一般情况下，在生产超高支纱时需要采用新疆长绒棉、美国皮马棉或埃及长绒棉，生产中高支纱线主要采用21级或31级棉，生产中低支纱时主要采用4级棉，对纤维品质的具体要求如下（见表5）。

（2）对异性纤维的要求。做漂白纱的纺织企业，对原棉的异纤含量有特殊要求。有品牌的高档纺织企业，要求“无三丝”；一般的纺织企业，则要求异纤含量控制在≤（0.1～0.3）克 /吨。具体来讲，生产高档漂白纱时，要求异性纤维不能超过4根/包；加工一般漂白纱要求异性纤维不能超过8根/包；常规品种不能超过20根/包（指400型打包机加工的棉包）。

不同品种棉纱对异纤要求见表6、棉纺企业对异纤纱的内控要求见表7。

2.色纺纱纺织企业对棉花质量的要求。

（1）对内在质量指标的要求。马克隆值：选用（4.1～4.9）为宜；纤维长度：28mm以上，生产40英支以上色纺纱还需配（10～50）%长绒棉；断裂比强度：28.5cN/tex；纤维细度：（1.72～1.89） 分特克斯（dtex，指10000m长纱线在公定回潮率下重量的克数）；成熟度系数：在1.6～1.8之间；16mm以下短纤维率：控制在15%以下；棉结：控制20粒/g以下；带纤维籽皮杂质：控制在（50～70）粒/g。

（2）对异性纤维的要求。染深色棉时，要求无三丝；其他，则比漂白纱的要求低。

3.机织、针织纺织企业对棉花质量的要求。以40支纱为例，机织和针织纺织企业对棉花质量（HVI指标）的要求见表8。

（三）棉纺织企业对棉花质量的总体要求范围。皮棉的纤维长度在28mm及以上、马克隆值在3.5～5.0之间、断裂比强度在27.5cN/tex及以上、16mm的短纤维含量：纺漂白纱和色纺纱的，分别控制在11.5%和15%以下；对异性纤维的要求是：纺漂白纱的企业要求高，纺色纺纱的企业要求较低。endprint