棉结定义及纤维成熟度与马克隆值.docx

棉结

编辑本段|回到顶部棉结杂质概述
nep and trash 棉半制品和成品中的两种疵点。棉结是棉纤维纠缠 而成的球状小结。其中大多数是未成熟纤维，一般因轧 棉过程和纺纱时开清、梳理不当而产生。牵伸过程也可 能形成新的和紧的棉结。经过纺纱各工序后，最终棉结 分散在细纱内部和表面，其中一部分显露在织物表……

　　棉花中的棉结是由于棉纤维紧密地缠绕在一起的纤维结，大的称为“丝团”，小的称为“白星”。二者均是棉花加工中产生的有害疵点。纺纱前，活棉结能够经梳棉等工序梳理开；死棉结难以解团，纺成纱后严重影响成纱质量，织成布后，大的丝团使布面出现棉球等疵点，小的白星就是布面上的棉结。评定布面质量时，棉球按外观疵点评分，每个扣1分。白星产生的布面棉结，也是棉布定级的主要依据。我国现行棉布标准分等规定：“各项物理指标、棉结、杂质的品等不同时，按最低的一项品等作为该批棉布物理指标、棉结杂质的品等。”因此，“死棉结”应当列入棉花杂质的范畴
§ 棉结分类
o 棉结分为两种：纤维棉结和杂质棉结
o 使用光学光源检测
o 有助于原棉评定以及优化前纺工艺参数

棉结的定义与检验方法

    经大量的实验研究表明，棉结有60—70%是由原棉性能不良所造成的，但也有是因为纺纱工艺不良所造成的。根据GB／T398—93标准规定，棉结是由纤维、未成熟棉或僵棉，因轧工质量不良或纺纱过程中处理不善集结而成。其检验方法为：在不低于400lx的照度下，光线从左后侧射入，检验面的安装角度与水平面成45°±5°角，检验者的视线与纱条成垂直线，检验距离以检验人员的目力在辩认疵点时不费力为原则。

生条棉结杂质控制
棉结的形成和杂质的分类
一、棉结的认定：由单根或多根杂乱的纤维缠绕而成。
二、棉结的形成
1、原棉生长过程产生
2、轧花加工造成：锯齿棉棉结多，短绒少。皮辊棉短绒与细小杂质较多，棉结少。
3、纺纱过程产生：（1）开清棉抓、打、开、转移，混合翻滚；输送中纤维杂乱，短纤浮游，带纤籽屑及僵棉摩擦、搓扭形成。（2）梳棉针布选配及工艺。（3）精、并、粗、细工艺。
三、棉结的分类：松棉结和紧棉结。紧棉结大多带有杂质疵点，松棉结有被分梳开的可能。
四、棉纺各工序棉结的变化规律（图14）

五、杂质分类
1、体积大、重量较重，而且又易分离和易破碎的杂质疵点：如棉籽、籽棉、大破籽、尘沙、枝叶等。
2、体积小、重量轻的带纤维或粘附性较强的细小杂质疵点：带纤维破籽、带纤维籽屑、不孕籽、软籽表皮、棉结和短绒等。
生条结杂控制
一、合理除杂
1、开清棉工序排除：棉籽、大破籽、尘沙、枝叶等。
2、梳棉工序排除：
（1）刺辊部分：带纤维破籽、带纤维籽屑、僵瓣、不孕籽、带短纤维的细小杂质及短绒。
（2）盖板部分：软籽表皮，小籽壳及带有不同长度纤维的细小杂质、棉结、短绒。
二、增强分梳
（一）整顿机械状态，提高“五快一准”
1、加强基础性工作
（1）检修锡林、道夫轴：圆跳动≤0.01mm
（2）检修锡林、道夫铁胎：平直度、圆整度≤0.02mm
（3）校锡林动平衡：振幅≤0.05mm
（4）检修刺辊轴、铁胎：轴圆跳动≤0.02mm,铁胎直线度、圆整度≤0.03mm
（5）整修盖板铁骨：油漆大平面的平面度≤0.05mm,涂塑大平面的平面度≤0.03mm,踵趾面宽度3~3.2mm，四角着实，踵趾高低差异±0.02mm,根差≤0.075mm，扭曲≤0.02mm
（6）给棉罗拉、给棉板配套检修
2、提高“五快一准”水平：“五快”指锡林、道夫、盖板针布、刺辊和固定分梳件锯齿锋利、光洁不挂花。“一准”指隔距准确。
（二）采用高速度、紧隔距、强分梳工艺
1、提高锡林、刺辊速度
（1）提高刺辊速度：可明显增加刺辊分梳程度，但速度过高，易损伤纤维。刺辊梳理度C一般为0.6~1齿/1根纤维。
（2）提高锡林速度：能增加锡林与盖板间的分梳程度，对减少生条中的棉结杂质有利。但速度过高，也易损伤纤维。锡林梳理度C一般为3齿/1根纤维以上。
2、缩小隔距：缩小锡林与盖板隔距，纤维的作用齿数和分梳长度增加，分梳效果好。
缩小锡林与道夫隔距，可提高道夫对纤维的转移效能，并增强一定的分梳能力，使棉网质量得到改善。缩小锡林与刺辊隔距，可提高纤维顺利的向锡林转移的效能，减少刺辊返花所产生的棉结。
三、减少搓转
1、锡林与刺辊：刺辊向锡林转移纤维作用不良时，刺辊产生返花，使纤维带回给棉板的棉层处搓转而产生棉结。
2、锡林与盖板：隔距过大，针齿对纤维握持力差，有些纤维呈游离状态，受到两针齿面其它纤维的过分搓转而产生棉结。
3、锡林与道夫：同2。
四、合理配棉和温湿度管理：
1、合理配棉：同一配棉方案中，各唛头间原棉品级差异控制在1~2级，纤维支数差异控制在500~800公支，长度差异控制在1~2mm，含杂率差异控制在1%~2%。
2、温湿度：棉卷回潮率较大时，对分梳、除杂不利，尤其是粘附性较强的细小杂质，以及棉结、束丝均不易剔除。通常棉卷回潮率为8~8.5%，梳棉棉条回潮率6.5~7%。
春、秋、冬三季：温度18~22℃，相对湿度50~55%
夏季：温度31~33℃，相对湿度55~65%

棉纤维成熟度
百科名片
棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度，细胞壁愈厚，其成熟度愈高，纤维转曲多，强度高，弹性强，色泽好，相对的成纱质量也高；成熟度低的纤维，各项经济性状均差，但过熟纤维也不理想，纤维太粗，转曲也少，成纱强度反而不高。
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定义
指标
性能
检验方法
影响原因
与纺纱工艺、质量的关系

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定义
　　棉纤维成熟度是指纤维胞壁的加厚程度。棉纤维中纤维素越充满，胞壁越厚，成熟度越好。棉纤维的成熟度与生长条件、棉花品种有关，特别受生长条件影响较大，正常吐絮后采摘的一批棉花中包含成熟的和不成熟的纤维，通常所指的棉纤维成熟度，是指一批棉花的平均成熟度。
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指标
　　描述棉纤维成熟度的指标很多，主要有正常纤维、死纤维、薄壁纤维、成熟纤维、不成熟纤维、成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等。
　　正常纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，中腔呈不连续或几乎没有任何中腔痕迹的棒状纤维，没有轮廓分明的转曲。
　　死纤维：从无转曲、很少转曲或几乎没有纤维胞壁的扁平带状到胞壁稍有发育、转曲较多等各种形态。纤维胞壁的厚度等于或小于纤维最大宽度的1／5。
　　薄壁纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，不能划为正常纤维或死纤维的纤维。
　　成熟纤维：发育良好而胞壁厚的纤维。经18%氢氧化钠溶液膨胀后，呈无转曲的棒状纤维。
　　不成熟纤维：发育不良而胞壁薄的纤维。经18%氢氧化钠溶液膨胀后，呈螺旋状或扁平状态，纤维胞壁薄且呈透明的纤维。纤维胞壁的厚度小于纤维最大宽度的1／4。
　　成熟系数：表示棉纤维成熟度的一种指标，根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值订出的相应数值。比值越小，成熟系数越大，表示越成熟。
　　成熟度比：纤维胞壁的增厚度与选定的O.577标准厚度之比。
　　成熟纤维百分率：在一样品中，成熟纤维占纤维总根数的平均百分率。
　　棉纤维成熟度的测试方法大致有：中腔胞壁对比法、偏光测定法、显微镜法（氢氧化钠处理法）、染色法、气流法等。不同的测试原理和方法能得到不同的成熟度指标。
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性能
　　①纤维形态：棉纤维的次生胞壁淀积过程中呈螺旋结构，在棉铃吐絮、纤维干涸收缩时产生扭转，形成随机分布的左旋和右旋，称为天然转曲。随生长时的昼夜温度、光照不同，次生胞壁淀积速度也不同，形成疏密相间的同心层次，称为“日轮”。在显微镜下观察，成熟棉纤维有较多丰满的绳状转曲，胞壁较厚，中腔较小，截面呈腰圆形；未成熟棉纤维纵向转曲少，胞壁较薄，中腔明显，腔宽大于胞壁厚度；极不成熟棉纤维纵向呈扁平带状，无转曲或有极少折转，胞壁极薄，截面形态很不规则；过成熟棉纤维呈棒状，极少转曲，中腔不明显。
　　②纤维品质：同一品种棉纤维的外圆周长基本相同，因而纤维胞壁厚度可作为纤维成熟程度的量度。胞壁愈厚，成熟度愈好。成熟度高的纤维强度高、纤维粗、转曲多、颜色洁白、光泽明亮、富有弹性、染色性能好、纤维间抱合力大，成纱质量高；过成熟纤维胞壁过厚，纤维刚硬，成纱质量差；未成熟纤维较细，强度低，颜色滞白，光泽暗淡，缺乏弹性，吸湿快，回潮率高，常易粘附较多夹杂物，纺纱时易断裂，质量较差；极不成熟纤维胞壁很薄，染色性能很差。
　　③工艺性能：在纺纱过程中，成熟纤维中所附着的杂质容易清除，不易产生索丝和棉结，落棉少，制成率高，断头率低，产量高，织成的布面丰满匀净，染色均匀，富有光泽，坚牢耐用；过成熟纤维纺纱时加拈效率低，成纱强力略差，但织物耐磨好；未成熟纤维在加工时容易损伤和扭结，附着的杂质难以排除，飞花多，制成率低，布面灰暗粗糙，容易显现染疵和白星；极不成熟的纤维纺纱困难，成纱的外观和内在质量都很差。[1]
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检验方法
　　有胞壁中腔对比法、氢氧化钠膨胀法、偏振光检验法、气流仪压差法等。
　　①　胞壁中腔对比法：成熟程度不同，纤维中腔宽度与胞壁厚度比值即成熟系数也不同，把成熟系数不同的棉纤维制成相应的形态标样图。检验时把纤维置于显微镜下逐根观察，对照标样图确定成熟系数，并计算得出成熟系数的平均值。棉纤维的成熟度好，成熟系数就大。细绒棉的正常平均成熟系数在1.5～2.0。
　　②　氢氧化钠膨胀法：成熟度不同，纤维在碱液膨化作用下呈现的形态变化也不同。检验时把纤维置于显微镜下，滴入18％氢氧化钠溶液，逐根观察其形态，区分成熟和不成熟纤维，分别计算其百分率。成熟纤维经膨化后，呈棒状，没有卷曲，纤维壁总宽度等于或大于中腔宽度；不成熟纤维则具有几乎透明的扁平薄带状轮廓，或有较多折曲，纤维壁总宽度小于中腔宽度。
　　③　偏振光检验法：成熟度不同的纤维在偏振光显微镜中的光程差不同，白色光产生的干涉色彩也不相同，可以此区别成熟度。检验时将纤维置于偏振光显微镜中，根据所呈现的不同色彩，逐根观察区分成熟和不成熟纤维，分别计算其百分率。在一级红补偿器的慢光方向与纤维轴平行时，成熟纤维呈橙、黄、绿色；不成熟纤维呈透明紫、蓝色。
　　④　气流仪压差法：成熟度不同，在气流仪上的两种压缩度下气流通过棉样的压力损失之差也不同，气流仪压差法利用这一原理来检测成熟度。差值愈小成熟系数愈高。
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影响原因
　　棉纤维成熟度与棉花品种、生长条件等有关，特别受生长条件的影响较大。
　　１、品种。受品种遗传因素的影响，棉花品种的纤维对生态条件有严格的要求。例如同品种在不同生态棉区种植，纤维品质性状有明显不同，故而在推广新品种中要注意品种的适应性。
　　２、气候。棉花是多次现蕾开花作物，收获时间长，受水分、温度、日照、霜期等因素的影响大。若遇干旱缺水或阴雨低温，会因养分供应不足而停止纤维胞壁加厚和充实其纤维素，致使成熟度差。如伏桃和早秋桃生长时期，正是温度和光照最为充足的阶段，即温、光的“高能期”，有利于棉纤维的生长发育。加之伏桃和早秋桃位于棉株中上部，透光性好，养分充足，纤维发育完全。而伏前桃，处于气温逐步上升阶段，加之位于棉株下部，光照不足，纤维的成熟度就不够。晚秋桃则处于气温不断下降阶段，加之棉株制造的养分主要供给棉铃，养分供需矛盾突出，因而成熟较差。吐絮期遇阴雨，易产生烂桃和僵瓣棉。受霜害的棉花和拔杆后吐絮的棉花，因停止生长发育形成不成熟纤维或死纤维。
　　３、土质与施肥。同一品种会因土质、施肥、栽培技术和管理工作水平不同而影响棉纤维成熟度。缺磷、钾肥的纤维，成熟度差。若肥料过多会导致陡长，肥料不足会造成早衰，均影响纤维成熟度。
　　４、病虫害。病害有枯黄萎病、红叶茎枯病、炭疽病、红腐病、红粉病等，它使棉株枯萎衰竭，养分供应受阻或停止，棉铃干瘪，纤维僵枯。虫害有棉铃虫、红铃虫、金钢钻等，它蛀食棉铃后，形成烂铃或僵瓣。
　　５、采摘。棉铃开裂后，需要３～４天，纤维和种子才完全成熟，以裂铃第７天，纤维成熟度最佳，这时采摘最好。过早采摘，棉纤维欠成熟；过迟采摘，降低棉花色泽和纤维表面蜡质脂肪。
　　６、“五分”。在同一时期同一棉田甚至同一棉株上的棉花的成熟度都不一定相同，若好次不分，就会使整批棉花的成熟度降低。因此，从棉花采摘到出售，都需做好不同的棉花分摘、分晒、分存、分轧、分售，以提升整批棉花成熟度的一致性。[2]
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与纺纱工艺、质量的关系
　　棉纤维的成熟度是棉纤维内在质量的一项综合性指标。除长度外，棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有密切的关系。正常成熟的棉纤维精亮而有光泽，平均回潮率低，吸色性能和染色均匀度好，天然转曲多，弹性好，强力高。
　　棉纤维成熟度的高低与成品质量、纺织工艺的关系十分密切。成熟度好的棉纤维能经受机械打击，易清除杂质，不易产生棉结束丝，纤维间的抱合力大，成纱强力高。但过成熟的棉纤维天然转曲少，纤维间的抱合力小，纤维粗，单位线密度棉纱的纤维根数少，成纱强力反而低。成熟差的棉纤维天然转曲少，抱合力小，强力低，吸色性和染色性差，在纺纱工序中容易断裂成短纤维或纠缠成棉结，染色后的棉结会在织物表面上显现成淡色的或白色的斑点。因此，纺织厂需要选择满足纺纱质量要求的成熟纤维，尤其需要控制未成熟纤维的百分率以确保成续的质量。在棉花贸易中，成熟度指标也越来越被贸易双方重视。[1]

马克隆值
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马克隆值定义
马克隆值与棉花质量的关系

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马克隆值定义
　　马克隆气流仪(Micron-aire)本来是一种用气流方法测定机械轴或孔的直径的仪器。中文译为马克隆。 随着对纤维气流仪理论的深入研究,人们发现气流仪读数并不单纯反映纤维细度,而是细度的成熟度的综合反映,许多学者把气流仪读数称为细度×熟度。
　　从物理上讲,气流仪读数反映了纤维的透气性,是纤维比表面积(纤维表面积/纤维体积)的函数。为了回避气流仪在定义上的分歧意见,美国以Micron-aire这种仪器的商业名称作为量的名称和单位名称, 用它们取代细度(μg/in)。
　　1961年,美国制定了ASTM D1448《绵纤维马克隆值试验方法标准》。由于马克隆值这一指标对棉纺工艺很有使用价值,试验速度快,仪器的稳定性很好,因此美国农业部在1966年把马克隆作为美国棉花的正式检验项目。在所有绵纤维物理性能试验仪器中,气流仪是第一种进入棉花分级室,并在业务检验中得到实际应用的仪器。
　　由于马克隆值检验效果好,以后很快扩大到世界各国,使得马克隆仪成为当今数量最多的棉纤维性能检验仪器。1972年,马克隆值试验方法已制定为国际标准,即lS02403-1972《绵纤维马克隆值的测定》。
　　现在美国习惯上将Mi-cronaire简称为mike,并规定马克隆值在3.7~4. 2的棉花,每磅加1.1美分;马克隆值在2.5以下的,每磅扣15.6美分。
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马克隆值与棉花质量的关系
　　棉纤维的马克隆值是纤维细度和成熟度的综合反映，成熟度不同，不仅会引起纤维性能的变化，而且对成纱工艺、质量及织物质量也会产生很大的影响，棉纤维的马克隆值可作为评价棉纤维内在品质的一个综合指标，直接影响纤维的色泽、强力、细度、天然性、弹性、吸湿、染色等；生长期过长、过成熟的皮棉纤维较粗，不适合于纺制中高档棉纱，马克隆值在4.1~4.3范围的皮棉，生长期较短，欠成熟，相对衣分率较低，但纤维细度细，纤维单较高，成纱截面纤维根数多，强力高，可以纺制中高档棉纱。(张明)