浅析棉纤维马克隆值在纺纱工艺中的应用

■ 范鹏飞

〔博尔塔拉蒙古自治州纤维检验所，新疆博乐 833400〕

棉纤维是锦葵科（Malvaceae）棉属（Gossypium）植物棉花的种子纤维，纤维色泽呈现为白色或白中带黄，长约20 mm～40 mm，形态呈天然扭曲状态，纤维素含量约为87%～90%、水含量约为5%～8%、其他物质含量约为4%～6%，是世界上最主要和广泛应用的天然纤维之一，因为其生产量大、生产成本低，使棉纤维制品性价比较高，所以被广泛用于制作各类服装、家具布和工业用布。马克隆是英文Micronaire的音译，马克隆值是反映棉纤维细度与成熟度的综合指标，是考量棉纤维重要内在质量的指标之一，与棉纤维的应用类别及使用价值关系密切，尤其是在纺纱工艺中属于重要的技术指标。

从技术角度来说，棉纤维的内在考量指标马克隆值是一个纤维细度以及成熟度的综合反映，是影响后续成纱质量的重要参数指标，因为原棉的细度和成熟度与棉纤维的构造和形态有关，所以对成纱质量有很大的影响。如果在纺纱工艺中能够合理应用棉纤维马克隆值控制纺纱参数，就能够提高成纱的质量，进而提高成纱的条干、强度、毛羽、结杂、染色等。由此可见，在今后的纺纱工作中，棉纤维马克隆值必须作为一个重点因素进行研究。本文就棉纤维马克隆值在纺纱工艺中的应用进行浅析，与同行专业人士进行讨论。

一、棉纤维马克隆值的测量和分级、分档

在纺纱工艺环节所需棉纤维的内在质量指标为断裂对比度、长度、马克隆值、黄度、反射率等，但因断裂对比度、黄度和反射率检测指标会随着时间变化较大，现行测量长度为上半部分平均长度，所以对于纺纱工艺中所需的短纤维含量指标，在取样和测量上都存在短板。在以上检测数据比对中，由于马克隆数值相对来说是变化最小的指标，因此利用价值较高。

棉纤维马克隆值的测量方法是采用一个气流仪来测定恒定重量的棉花纤维在被压成固定体积后的透气性，并以该刻度数值表示，数值越大，表示棉纤维越粗，成熟度越高；反之，数值越小，表示棉纤维越细，成熟度越差，是一个无量数值。现有HVI、MC、Y175等仪器对该项内在质量指标进行测定，在纺纱配棉工序中，需要以更加准确的纤维细度、成熟度作为参考因素，即马克隆值指标。马克隆值分为三级五档，即为A、B、C三级和C1、B1、A、B2、C2五档，C1取值范围为3.4及以下、B1取值范围为3.5～3.6、A取值范围为3.7～4.2、B2取值范围为4.3～4.9、C2取值范围为5.0及以上，其中B级为标准级。在纺纱工艺应用中，A级品质最好，C级品质最差。

二、棉纤维马克隆值对纺纱工艺的影响

马克隆值是评价棉纤维内在品质的一个重要综合性指标，会直接影响到棉纤维的色泽特征、细度、吸湿性、染色性能等一系列内在指标。从目前纺织厂的工艺情况来看，应用棉纤维马克隆值来合理配棉和检验成纱质量是一种常见可行的措施，优化选配决定纱线成本的同时，还决定了产品质量。

（一）马克隆值影响棉纤维的可纺性

在纱线的断裂对比度指标中，马克隆值对其影响率可达到15%，直接对纱线的细度、条干、毛羽等检验指标产生结果性影响，具体表现在马克隆值对纺纱工艺的除杂效率、废棉的产生以及纺纱的断头率、成纱的均匀度、断裂比强度、伸长以及所生产纺织物的手感优劣等有密切的关系。其中，马克隆值好的棉纤维，成熟度好，抗机械打击性能强，容易清除棉纤维中的杂质，纱线外观光洁，成纱利用率高。马克隆值较高的棉纤维在经受机械打击时，自身产生的抗击打能力较强，容易清除其中的杂质，最终成纱条干均匀性好，外观光洁度高，疵点较少，成品的制成率高；但是棉纤维的马克隆值过高，纤维较粗，成纱截面内的纤维根数就会减少，成纱质量弱环节就会增加，同时棉纤维的天然转曲率下降，会直接导致棉纤维间的抱合力下降，纺同样纱号的纱线时，纱线单位截面棉纤维根数相对减少，势必会直接影响到成纱的断裂比强度，同时纱线的条干均匀度指标值下降。相反，如果棉纤维的马克隆值过低，说明棉纤维的成熟度不足，纤维断裂对比度过低，且棉纤维细度过细，纤维的弹性、韧性、断裂对比度也都会降低，在纺纱过程中极易产生有害疵点，形成扭结或折断，在清梳工艺流程中极易产生大量的短纤维和棉结，导致成纱水平下降。为此，棉纤维的马克隆值是反映原棉纺织性的重要性质指标，是原棉可纺性的关键质量参数之一，与成纱质量关系十分密切。

（二）棉纤维的马克隆值会影响纱线的染色性能

因为棉纤维的成熟度决定了“中腔”中纤维素的含量，在染色后染料被纤维素包含，因未成熟纤维“中腔”没有纤维素来承载染料，所以会在布面上产生横档疵点、白星等色差问题。马克隆值过低的棉纤维因为其成熟度差、纤维细度过细，容易产生有害疵点，吸色性差，导致染色性能差。尤其是在染深色针织纱时，棉纤维的马克隆值最好大于3.9，未成熟纤维的含量（IFC）要小于10%，同时未成熟纤维百分比含量的极差要小于5%，尤其是当棉纤维马克隆值在小于3.5的情况下则不宜染深色纱。用于生产高品质色纺纱的棉花，马克隆值应控制在4.5～5.2，因为马克隆值控制在该区间的棉纤维细度适中，纤维的成熟度较好，同时吸色性能就好，而且在纺纱的过程中棉纤维的抗打击能力较强，纱线成品中不易出现束丝和棉结等疵点，容易清除棉纤维中的杂质及疵点。

三、研究棉纤维马克隆值，提高纱线品质

近年来，我国的纺纱设备更新较快，纺纱的质量水平也突飞猛进，一方面我国的棉花品质大幅改良工作为纱线的质量水平提升奠定了良好基础条件，另一方面纺纱设备和纺织工艺技术水平的不断提高也为纱线的质量水平提升提供了坚实的技术保证。总之，棉花的品质是决定性的因素，只有选取棉纤维马克隆值指标适中的棉花，才能为品质好、着色性好的纱线提供可纺性基础，进而发挥自动化监测设备功能的优势，把离线和在线监测系统综合运用到纺纱质量管理体系中，实现实时监控纺纱质量的控制新方法，兼顾品质与效益。

本文就棉纤维马克隆值在纺纱工艺中的应用进行了分析。在纺纱工作中，对基础影响指标“马克隆值”进行系统性的研究，要以成纱标准的实际需求为基准，同时结合现代化、系统化、科学化的质量监测手段，根据企业的实际需要边应用、边探索、边总结提高，这样才能达到品质和效益合一的效果。