新疆机采棉花的梳理要求分析
梳理技术
本文发表在2017年出版的第32期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：shulijishu@geron-china.com
新疆机采棉花的梳理要求分析
熊伟
（新疆沃普农业发展有限公司）
周建平、黄春辉
［ 金轮针布（江苏）有限公司］
0 概述
不同的纺纱原料对清花、梳棉、精梳各工序的梳理提出不同的梳理控制要求，同一种原料由于生产模式和加工模式的不同也会对不同工序的梳理提出不同的控制要求，特别是自然纤维，由于本身的生产受环境、生产技术、生产管理的影响而存在明显的等级差异，对清梳联、梳棉、精梳的开松、除杂、除危害性纤维，都有严格的不同控制标准。棉花由于采摘模式的不同而导致皮棉质量的不同，从而造成清花、梳棉、精梳等工艺的明显差异。就机采棉花而言，由于美国、澳大利亚、巴西的气候环境与中国新疆的差异，导致了新疆机采棉花的种植条件与美国、澳大利亚、巴西有着明显的区别，从而产生了新疆机采棉花的质量与美国、澳大利亚、巴西存在很多质量控制指标上的明显不同。尽管机采棉花在世界上已有几十年的历史，而且纺纱厂对机采棉花的使用也总结出了一套完整的梳理控制工艺和控制标准，但是机采棉花在中国新疆的兴起和发展不过十年，而且在其发展过程中碰到的问题很多，需要解决的问题也很多。很多问题一直遗留下来，没有能在新疆机采棉花的种植、田间管理、收割、轧花中得到解决，而需要在后工序纺纱梳理过程中实施有效地控制，因而对纺纱工序梳理器材、梳理元件的质量，提出了更高的质量要求。尤其是新疆机采棉花中出现问题与过去手摘棉花、国外机采棉花有着明显的差异，这是摆在纺纱厂梳理工序的一道难题，如果不解决梳理元件、梳理器材的质量和改进梳理工序的流程、梳理工艺、梳理技术，新疆机采棉花现有的地膜性异性纤维、很高的短绒率、极高的含杂量都无法得到控制和有效清除，简单地依靠梳棉机本身的固有梳理效率和常规的梳理质量，很难使新疆机采棉花在纺纱过程中得到100%的合格棉层和棉条。针对新疆机采棉花含有细小的地膜异性纤维、很多危害性短绒率、各类粉碎性细小杂质的特点，需要针对性制定合理开松、除杂、除短绒及梳理方案，是降低新疆机采棉花危害性疵点的关键。地膜性异性纤维是新疆机采棉花独有的疵点，过去纺纱厂很少具有这方面的解决经验，消除或减少新疆机采棉花地膜性细小异性纤维是目前纺纱厂开松除杂梳理的重要课题之一。地膜性异性纤维在纺纱过程中的危害性与常规的其他异性纤维不同特点，就是很容易在纺纱的开松、梳理过程中被打击成为几倍到几百倍于原来数量的异性纤维。其与编织袋、尼龙丝、化纤丝、各种动物毛类异性纤维有着本质的区别，地膜性异性纤维薄而软、易碎，在纺纱过程中相对难以控制，因此采用撕裂、落物、高温熔化、纤维化的模式，在梳理过程中清除地膜性异性纤维不一定有效果。对于田间地头残留的地膜采用集中焚烧、田间喷焰化的方式清除或许会收到很好的效果，而残留于棉纤维中的地膜性异性纤维可能采用强梳理的撕裂，将地膜性异性纤维进行粉碎或梳理成纤维，对于一些特殊品种纺织品织物也许不会产生危害，也将不会影响绝大多数的漂白织物，将危害类地膜性异性纤维变为实用，是考验清花、梳棉、精梳合理开松、梳理及落物的重点。未来如何利用针布的密度、针齿锋利度、针齿角度等的变化改善地膜性异性纤维和减少高杂质含量新疆机采棉花的疵点数量，是纺纱梳理技术进步和发展的又一大突破。另外在清花、梳棉工序中不损伤地膜性异性纤维的情况下，进一步增加精梳机顶梳和整体锡林的齿密，也是排除地膜性异性纤维的有效措施之一。总之无论新疆机采棉花存在地膜性异性纤维、杂质高、短绒率高，在清花、梳棉、精梳工序实施开松、除杂、除短绒、梳理、落物种类改进，是可以更好的控制新疆机采棉花带来的各类危害性疵点对棉纱和纺织品面料的不良影响。
1 新疆机采棉花对清梳联工序除杂除危害性纤维的要求
众所周知，正常情况下，清梳联对国外进口机采棉花的主要功能是清除杂质，排除短绒。美国、巴西、澳大利亚的气候环境决定了其机采棉花中未成熟纤维的数量远远低于新疆机采棉花的数量，单一的从美国、巴西、澳大利亚机采棉花M级的成熟度百分比、马克隆值、短绒含量，与新疆机采棉花3级的测试指标比较分析，发现新疆机采棉花3级的未成熟纤维含量明显多。由于新疆机采棉花加工过程采用了多道打击，使本来不成熟的纤维、不孕籽、软籽表皮、僵斑等粉碎而形成数量众多的杂质类危害性疵点和危害性纤维，因此新疆机采棉花纤维易碎易断的性能决定了清梳联的打击必须是柔性打击和柔性开松。由于新疆机采棉花很多的危害性疵点小而碎，且附着于纤维层中，同时绝大部分疵点都带有危害性纤维，在清梳联工序的排除成了一个难题，即使采用排除更多的短绒和危害性纤维的工艺，一些真正具有危害性的疵点、危害性纤维也依然将残留于纤维中，如何有效地识别和清除新疆机采棉花中未成熟纤维、不孕籽、软籽表皮、僵斑形成的危害性疵点，是清梳联工序的一大难题，对未成熟纤维类短绒的清除也是清梳联工序需要解决的难题之一。在保证绝大部分未成熟纤维形成的疵点被清除的同时，减少有用纤维的排除，是清梳联工序必须考虑的又一个重点难题。所以新疆机采棉花不被纺纱工序接受的关键就是地膜性异性纤维和未成熟性纤维形成的短绒率、杂质。今后提高新疆机采棉花的成熟度，降低新疆机采棉花危害性杂质、危害性短绒，也是减轻清梳联排除杂质、短绒的关键。
表1 新疆机采棉花在清梳联工序落物率与棉絮质量的比较
数据表明：随着清梳联落物率的增加，棉絮中的各类危害性疵点、危害性纤维都进一步的减少；新疆机采棉花中的地膜性异性纤维也在随着总的异性纤维数量降低而降低；但是在保证质量提高的情况下，在清花工序已经成倍的增加纺纱的生产成本，而且其地膜性异性纤维在棉絮中的存在数量是否对棉纱质量、织物组织结构构成危害，仍然不得而知。
2 新疆机采棉花对清梳联工序除异性纤维的统计分析
清梳联工序增加异性纤维清除器，目的就是减少纤维层中具有一定大小和面积的异性纤维，对于一些较为细小而且没有一定面积的异性纤维几乎没有清除的可能性，而新疆机采棉花地膜性异性纤维的特点是经过轧花厂的重打击后，都形成了细小的不具备一定面积大小的、颜色较浅的异性纤维。识别这类颜色较浅、数量较多的地膜性异性纤维，95%以上都会随着纤维层和纤维束转移到下道工序。清梳联工序对地膜性异性纤维的清除，采用除杂除短绒的工艺效果相对比异性纤维清除器会更好，该现象告诉纺纱生产厂家需要注意的就是未来清梳联工序异性纤维清除器的功能，不仅需要对深颜色和具有一定面积大小的异性纤维清除具有识别能力，同时还需要像自动络筒机的电子清纱器一样对化学纤维也有识别功能，否则异性纤维清除器将不会对地膜性异性纤维的清除具有一定的效果。由于地膜性异性纤维很难与纤维相结合，多数呈现出细小状态，但是都游离于纤维层中。目前在清梳联清除地膜性异性纤维的另一个有效方式就是增加清梳联的送回风，使得更多的地膜性异性纤维跟随微尘、灰尘被吸附到清梳联的除尘室中去，这种清除清梳联异性纤维的模式不能够从根本上消除地膜性异性纤维在纤维层中的大量存在，未来在清梳联工序探寻更好的地膜性异性纤维的清除方法势在必行。
统计表明：随着新疆机采棉花质量等级的降低，新疆机采棉花中地膜性异性纤维本身的含量增加，异性纤维清除器、开棉机落物率、清棉机落物率、除尘室落物率急剧增加，排除的各种异物数量增加，其中含有的地膜性异性纤维数量也增加，而且清棉机落物率对新疆机采棉花地膜性异性纤维清除的效果最好。
3 新疆机采棉花对梳棉工序和精梳工序的梳理要求
无论哪个国家的机采棉花，其内在质量都比手摘棉花的质量差，即使美国的SJV、澳大利亚的OBLE等机采棉花的疵点数量、杂质、短绒相对于手摘棉花都高，因为机采棉花没有对籽棉执行严格的分等分级，存在有低等级棉花和未成熟性棉花混入其中，更何况新疆机采棉花生长的气候环境比美国、澳大利亚机采棉花的气候环境更为恶劣，所以新疆机采棉花的杂质、危害性疵点、短绒、未成熟性纤维比新疆手摘棉花要高很多倍，而且也无法与美国机采棉花、澳大利亚机采棉花的同等级棉花的质量进行比较。鉴于新疆机采棉花杂质种类多、数量多和短绒率高、危害性不成熟纤维多的特点，在梳棉工序、精梳工序的梳理中，需要针对不同等级不同质量的新疆机采棉花采取不同的梳理器材、梳理工艺、梳理速度，进一步减少新疆机采棉花本身具有的高杂质、高疵点、高短绒率、高未成熟纤维等疵点，来保证梳棉条、精梳条的质量处于一个可以完全控制的状态之中，否则利用新疆机采棉花生产的棉纱就会出现棉纱质量无法满足织物组织结构的需要；另外由于新疆机采棉花还含有大量的地膜性异性纤维，梳棉工序和精梳工序的梳理还需要具有清除一定数量地膜性异性纤维的功能，也就给梳棉、精梳的梳理提出了更高的除杂、除短绒、除地膜性异性纤维的更高要求。改进梳理器材本身的密度、锋利度、齿形、齿角和增加更多的辅助梳理元件、除杂除短绒装置，是保证新疆机采棉花在关键性梳理工序稳定棉条质量的关键，特别是改进小漏底的预分梳、除杂、除危害性纤维和增加精梳机的顶梳针齿密度、整体锡林针齿密度，是减少新疆机采棉花中地膜性异性纤维的重要途径之一。进一步将梳棉机的盖板与锡林之间的隔距缩小，通过盖板排除杂质、短绒，减少新疆机采棉花中的危害性疵点和地膜性异性纤维。在目前还没有找到更好地解决新疆机采棉花高杂质、高短绒率、高未成熟纤维、高地膜性异性纤维的情况下，利用梳棉、精梳的梳理元件和梳理工艺的变更，一定程度上对新疆机采棉花中的这些危害性纤维和危害性疵点的排除有一定帮助作用，因此搞好梳棉工艺和合理选配梳理器材，是保证生条、精梳条质量稳定的重要途径。
表3说明：新疆机采棉花生产的生条，通过梳棉机工艺改进后都有一定程度降低各类危害性疵点、危害性地膜异性纤维含量；强化盖板锡林间隔距，梳理效果改善最为显著。无论是危害性疵点、危害性纤维，及地膜性的异性纤维都有显著的下降。因此多渠道的对梳棉机梳理进行加强，可以大大减少新疆机采棉花的危害性疵点、危害性纤维，达到生条质量控制指标，也是降低地膜性异性纤维的有效方法之一。
表4说明：改变精梳工序工艺，降低危害性疵点和危害性纤维的效果远远不如改变精梳机梳理元件的密度效果显著，其中增加精梳机顶梳的齿密效果最好。其次是增加精梳机锡林的密度，不仅危害性疵点、危害性纤维大大降低，而且异性纤维数量也大大降低。异性纤维数量的降低，说明增加精梳机顶梳密度和锡林密度可以有效地清除地膜性异性纤维。
4 结论
新疆机采棉花虽然含有纺纱厂头痛的危害性杂质疵点、短绒率和地膜性异性纤维，但合理采用清花、梳棉、精梳工序的工艺，合理选配梳理元件，即可以降低新疆机采棉花的危害性疵点、危害性纤维、地膜性异性纤维，也可以通过梳棉机的梳理工艺改进和精梳机梳理元件的改进减少生条、精梳条中的危害性疵点、危害性纤维，及地膜性危害异性纤维。强化梳棉、精梳工序梳理元件，改进梳理工艺，是保证新疆机采棉花在纺纱过程中梳棉条质量、精梳条质量，减少疵点、减少危害性纤维、地模性异性纤维减少的关键。