原料品质与可纺性能.docx

第二章原料品质(quality)与可纺性能(spinnability, spinning property)原料品质指纤维本身的特性（包括纤维的长度、细度、卷曲、表面性质、含湿、含杂以 及疵点等）可纺性能（Spinnability）：纺织纤维有一些与纱线品质、纺纱难易有关的综合物理性能，称为可纺性能大百科全书156页）在正常生产条件下，纤维的可纺性能越好，成纱质量就越高，而且纺纱加工也越容易纺纱的手段不同，纺出纱线的品质和对纤维可纺性能的要求也不尽相同手工纺纱对纤 维性质的适应性强，而机械纺纱对纤维性能要求严格现代纺纱对纤维可纺性能是根据产品质量和技术经济指标两方面情况来评定的纤 维的各种单项物理性能对可纺性能都有影响除蚕丝外，天然纤维都是长度有限的短纤维，需经过纺纱加工制成细纱，然后才能制成 纱、线、绳、布匹和带子等但是纤维必须具有一定的长度才能纺制成连续的细纱纤维越细，纺成的细纱就越均匀，纺得的细纱也越细纤维的长度和细度是决定纺纱工艺和细纱品质的重要因素，也是评定纤维可纺性能的重 要指标一、长度 length 天然纤维长而且整齐度好时，纱的强度高、条干均匀、表面光洁、毛羽少 目前较常用的长度指标有以下几种：一般所说的棉纤维长度常指商业长度而言，通常是手扯长度。

在纺织工业中根据工艺上 的需要（如设计罗拉隔距、细纱捻度、控制落棉和质量管理等），常使用主体长度、品质长 度、短绒率等有关长度的指标1）手扯长度 是原棉收购检验中使用最普遍的长度指标，也称商业长度、唛号长度，即棉包上印刷的 品级代号中的长度手扯长度一般较接近于重量主体长度，当纤维长度不匀较大或整齐度差时，往往略大于 主体长度2）主体长度 是指一批棉样中含量最多的纤维的长度，长度分布中的多数在工商交接中，一般都用 主体长度作为纤维的长度指标3）品质长度 是指纺纱工艺上确定工艺参数时采用的棉纤维长度指标，又称右半部平均长度、主上平 均长度，即比主体长度长的那一部分纤维的质量加权平均长度品质长度通常较主体长度长2.5〜3.5m m中国在设计或校准细纱机的罗拉隔距时，常以品质长度为主要参考指标4） 平均长度 是指纤维长度的平均值，一般都用质量加权的平均长度5） 短绒率 又称短纤维率，是指纤维长度短于某一长度界限的纤维质量与纤维试样总质量的百分比，是表示棉纤维长度整齐度的一项指标中国的棉花标准规定当主体长度不大于30mm时以16mm为短纤维的界限；当主体长 度超过30mm时，以20mm作为短纤维的界限。

毛纤维以 30mm 为短纤维的界限此外还有：跨距长度、基数和长度均匀度、整齐度等毛纤维因有卷曲，所以长度分自然长度、伸直长度各种纤维的长度对纱线质量的影响程度依纤维的种类而异棉纤维较短，故长度是决定 可纺性能的重要因素1）其他条件相同时，纤维长而整齐时，纱的强度高 由于纱线被拉伸而断裂时并非全部纤维都发生断裂，只是一部分纤维被拉断，而另一部 分纤维彼此间相互滑脱当纤维较长时，纤维之间的接触长度增大，纤维之间抱合较好，不 易滑脱，有利于成纱强力的提高当纤维的长度较短时，长度对成纱强度影响较大如果纤维强度达到一定数值，则长度 对成纱强度影响较小棉纤维长度一般较短，因此长度对成纱强度的影响更为显著2）在保证成纱强度一定的前提下，棉纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细 表1 ：原棉长度与可纺支数（limit count）的关系原棉种类纤维长度（mm）细度（m/g）可纺支数（公支）长绒棉33-416500-8500100-200细绒棉25-315000-600033-90粗绒棉19-233000-400015-303）纤维越长，在纱中包含的纤维头端总数相对减少，因此成纱光洁、毛羽少、外观好4）羊毛的长度还是决定纺纱系统的重要依据。

毛纺的纺纱系统主要分精梳毛纺和粗梳毛纺两大系统，精梳毛纺系统按使用纤维长度的 不同，又有英式和法式之分确定采用何种纺纱系统，主要取决于羊毛的长度通常 120mm 以上用于英式精梳毛纺，120~55 mm用于法式精梳毛纺，55~33mm只能用于粗梳毛纺， 30 mm 下不能纺纱5） 纤维长度是决定纺纱工艺和设备的主要依据罗拉隔距、加压、牵伸倍数、捻度等纺纱工艺参数都对成纱条干有显著的影响纺纱过程中牵伸机构不能对不同长度的纤维进行有效控制，导致部分纤维的失控和浮游 现象，成纱条干不匀增加短纤维在牵伸过程中也不容易被控制，浮游时间长，是构成浮游 纤维的主要部分浮游纤维越多，牵伸形成的不匀就越严重造成纱线节粗节细、大肚纱等 纱疵为此在精梳毛条中对短纤维含量都有严格控制原棉的长度不同时，清棉机的打手形式、梳棉机的给棉板长度等都应改变棉纺机台中 的罗拉隔距都是可以调节的，纤维长度长时，罗拉隔距增大；纤维长度短时，罗拉隔距缩小细纱的捻系数也应随着纤维长度的变化而变化为了使细纱具有一定的强度，用短纤维 纺纱时，细纱捻系数选值较大；而长纤维纺纱时，捻系数选值较低捻系数低，可使细纱机 的产量提高6） 纤维长度整齐度越差，成纱断头越高，消耗越大。

就原棉中短绒率而言，它是造成细纱断头的主要原因，对加工效率和产品质量均不利 短纤维含量对细纱强度和条干均匀度的影响更大以前棉纺厂在纺普梳纱的高支纱时注意了短绒率问题，但对中支纱使用原棉中短绒率问 题注意不够（有的根本没注意）近年来已引起了棉纺业的高度重视棉纱中，16mm以下短绒率增加1%,棉纱强度下降1〜2%除了主体长度以外，棉纤维的长度与原棉价格有关，所以棉纤维越长纺纱成本越高山羊绒以长度论价， 2mm 一档化学切段纤维长度和整齐度均可控制，长度太大非但不会提高成纱品质，反而会造成加 工困难并增加纱线疵病二、细度 fineness纤维细，成纱条干均匀、强力高但纤维太细，加工中纤维易扭结形成棉结、毛粒等疵 点；纤维粗，织物硬挺、耐磨、弹性好表征细度的指标：（1）截面积大小（2） 线密度（特克斯、公制支数、旦）（3） 羊毛细度的表示方法主要有平均直径、品质支数等 由于细羊毛的径比约为 1:1〜1:2，断面接近圆形，因此利用直径来表示羊毛纤维的粗细，是比较简便的方法羊毛品质支数：原始意义是18 世纪某一种粗细的羊毛在当时的纺纱设备和纺纱技术水平下，实际可能纺得的最高英制精梳毛纱支数现在仅表示羊毛的直径范围。

4）马克隆值：马克隆是英文Micronaire的音译，马克隆值是反映棉花纤维细度与成熟 度的综合指标，数值愈大，表示棉纤维愈粗，成熟度愈高具体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制后的透气性，并以该刻度数值表示马克隆值 分三个级，即A、B、C， B级为马克隆值标准级细度与可纺性能的关系：（1） 纤维细度与成纱的强度密切相关，纺同样粗细的纱，用细度较细的成熟纤维时， 因纱内所含的纤维根数多，纱中纤维与纤维之间的总接触面积大，拉断纱线时滑脱纤维比例 小，纱的强度高，纤维的可纺性能也就越好但若用成熟差的薄壁纤维纺纱，则由于单纤维强度低，使成纱强度反而降低，因而这 样的细纤维无助于成纱强度的提高2） 纤维细度对成纱条干有显著影响C（%）「纤维细度x 100纤维越细，纱条越均匀3）细度与纺纱支数的关系 羊毛纤维根据直径确定其可纺支数式中： N ——毛纱公制支数mD 纤维直径（p m）N ——毛纱截面内纤维根数截面要有足够的纤维根数，才能将随机不匀（C = ）降低精毛纺，国际羊毛局推n荐 36~40 根左右，现工厂 37 根，纱支高，成本利润张家港用58支羊毛作凡立丁（48s/2〜60s/2）毛混纺纱线截面内的纤维总根数（羊毛和非羊毛纤维）＞45根，这一建议所依据的基本原 理是在混纺纱线中，使用比纯毛纱更粗的羊毛纤维的情况意味着，少一根羊毛纤维对纱线均 匀度的影响比全毛纱的情况大些。

采用截面内总纤维根数比全毛纱多些的混纺纱，可以抵消 这一影响毛混纺纱线中羊毛纤维根数＞15根，依据是当考虑羊毛纤维在纱线截面的理想化排列时， 至少需要12〜16根纤维才能排列成两层只要保证羊毛纤维根数达到这一水平，即使由于纤维根数分布的随机波动而使纱线横 截面内缺少个别羊毛纤维，毛混纺纱仍有较大机会保持羊毛的手感细度与可纺纱支：纱线支数选用原料支数纤维平均细度70~80s/274s〜80s14.1~18.0p m60~70s/270s18.1~20.5p m50〜60s/266s10.6〜21.5p m40〜50s/264s21.6〜23.0p m毛纤维品质支数x K-可纺支数纤维品质支数纤维细度K值纱线可纺支数90s16.5p m1.311780s17.5p m1.2510070s18.5p m1.17766~60s20.5p m1〜0.966~54对于毛、麻等较粗的天然纤维，细度是决定可纺性能的主要因素， 但细度也不是越细越好，太细的纤维，在加工过程中较易扭结或折断，也容易产生棉 结、毛粒（指纤维纠缠而成的球状小结）清棉、梳棉处理不当时容易产生大量短纤维，在并条高速牵伸时也易形成大量棉结。

这是细纤维在纺纱中带来的问题另外，当配棉成分改变时，使纤维平均细度变细时，由于细纤维的牵伸效率低，会使 成品定量偏高三、强度 tenacity强度指将规定粗细的纤维拉断需要的力它是纤维性能的重要指标之一反映强度的指标有强力（N）、强度（N/tex）、断裂长度（km）等纤维强度是决定纱线强度的最本质的因素在其他条件不变时，纤维强度越高，成纱强 度也越高纤维在纺纱过程中要不断受到外力的作用，所以纤维强度是成纱的必要条件之一单纱强力总是小于其截面内各根纤维断裂强力之和，两者的比值称为纱线 中纤维强度利用系数， 棉纱常为 0.40~0.50，毛纱常为 0.20~0.30初始模量表示纤维的抗张性能初始模量高的纤维较硬，可纺性能差，织物粗硬降低纤维的初始模量，提高其可纺性 能，可以通过以下的几种方法：1、 控制车间温湿度，保持纤维的回潮，有利于改善纤维的柔软性，降低初始模量，改 善其可纺性能2、 注意组织化学加工工艺过程，准确掌握与控制工艺参数例如，降低苎麻精干麻的 残胶率、减少木质素含量，提高洗净毛的质量等3、 可以通过化学改性的方法降低纤维的初始模量例如，麻纤维经改性处理后，可以 大大提高其可纺性能，增加花色品种。

四、杂质(foreign impurities, foreign matters, trash)和疵 点(defect, fault)原料中除纤维以外的一切物质统称杂质，如泥砂、枝叶、铃壳、不孕籽、棉籽及虫屎、 虫浆等引起纺纱困难或影响成纱质量的纤维团统称为疵点，如索丝、棉结、黄根、带纤维籽屑 等原棉中杂质和疵点的存在，（1）直接影响用棉量，（2）还给纺纱工艺增添麻烦，使生产 效率降低，纺纱成本提高有些细小疵点在纺纱工艺中很难除掉，它们将直接影响纱、布质 量按国家标准，锯齿棉允许含杂率为2.5%，皮辊棉允许含杂率为 3% 原料中杂质疵点含量越高，可纺性能越差五、纤维中的伴生物纤维中的伴生物对可纺性能有利也有弊棉纤维中含有棉蜡，在纤维表面起润滑作用，有利纺纱工艺但有些棉花中含有较多的 糖分，容易使纤维与纺纱机件。