棉花含糖量的研究與紡紗生產(chǎn)控制實(shí)踐

奶茶色月季 2025-02-11 發(fā)布于江蘇

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文/周泉濤李世平（舞鋼銀龍紡織）

由于各個(gè)國(guó)家氣候環(huán)境，品種特性種植技術(shù)病蟲(chóng)害防治等管理水平的差異，各地區(qū)棉花含糖量有所差異，棉花含糖成分復(fù)雜，含量微小，單批次或者單包棉花含糖量大，對(duì)紡織生產(chǎn)過(guò)程影響巨大，特別是智能化紡織用工減少，對(duì)生產(chǎn)組織質(zhì)量管理是一個(gè)極大挑戰(zhàn)，一旦大批量使用高含糖的棉花甚至是災(zāi)難性的。因此建立系統(tǒng)的棉花含糖定性定量檢測(cè)方法和紡紗生產(chǎn)控制非常重要。

1 棉花含糖原理

棉纖維的主要成分是纖維素，還會(huì)有少量的棉糖、蛋白質(zhì)、脂肪、棉蠟、水溶性物質(zhì)和灰分等，棉糖是指棉花會(huì)有的可溶性糖分，其中包括棉纖維自身生長(zhǎng)產(chǎn)生的植物生理糖（內(nèi)糖）以及附著棉纖維的外源物質(zhì)糖類或者昆蟲(chóng)糖類（外糖），內(nèi)糖是棉花光合作用的初級(jí)產(chǎn)物，是合成棉花纖維素的前提，主要受控于環(huán)境因素和遺傳基因，而外糖主要是來(lái)源于棉花蚜蟲(chóng)或白粉虱等的排泄物污染和棉葉蜜腺分泌物。

2 棉花含糖控制方法

目前，國(guó)內(nèi)外測(cè)定棉纖維含糖的方法很多，這些方法各具特點(diǎn)和使用范圍，但在全面反映棉纖維中各組含糖的實(shí)際含糖方面存在一定的局限性，第一類是基于還原性糖的方法，以斐林試劑法，斐林-馬薩特法，貝內(nèi)迪克特試劑法，DNS法或鐵氰化鉀法為代表。第二類是基于糖醛衍生物的方法，第三類是基于生物分解酶的方法，以葡萄糖氧化酶和6-磷酸葡萄糖脫氫酶法為代表，第四類是基于儀器檢驗(yàn)的光譜方法，主要有旋光法，基于Perkins法的紅外光譜法等。

我們公司采用的是利用是內(nèi)迪克特試劑法的標(biāo)準(zhǔn)色卡（standard colour chart）的定性比色法，是斐林試劑的改良試劑，是由硫酸銅，檸檬酸鈉和無(wú)水碳酸鈉配制成的藍(lán)色溶液，可以分甲乙溶液存放備用，避免了斐林溶液必須現(xiàn)配現(xiàn)用的缺點(diǎn)。貝氏試劑可與醛或醛（酮）糖反應(yīng)生成Cu2O沉淀及相關(guān)絡(luò)合物，根據(jù)還原糖含量的不同，可顯現(xiàn)天藍(lán)色，綠色，草綠色，土黃色，橙紅色等顏色，即可通過(guò)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)色卡目視比色，確定含糖等級(jí)，但此方法不能反應(yīng)海藻糖，松三糖，蔗糖等非還原糖的含量。

3 我公司棉花含糖量的檢驗(yàn)方法及改進(jìn)

我公司按照GB/T13785-1992《棉纖維含糖程度實(shí)驗(yàn)方法比色法》的規(guī)定執(zhí)行取樣試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)很多不同區(qū)域產(chǎn)地的棉花含糖程度幾乎沒(méi)有區(qū)別，但在實(shí)際紡紗生產(chǎn)中卻纏繞非常嚴(yán)重。我們綜合分析，新疆很多年來(lái)對(duì)棉花種子基因的研究改良，大部分新疆棉內(nèi)糖的含量都差不多，造成紡紗纏繞嚴(yán)重的主要原因是棉花生產(chǎn)過(guò)程中受到了病蟲(chóng)害的影響，外糖含量高是主要原因之一。而病蟲(chóng)害造成的外糖主要附著于棉花的葉子和桿皮上，經(jīng)籽棉收摘加工后難以清除，形成了棉花的雜質(zhì)或者粘在棉花纖維上一部分（少量）。實(shí)踐證實(shí)在紡織加工過(guò)程中粘繞在羅拉皮輥上的主要是棉結(jié)和雜質(zhì)，所以我們?cè)谌訒r(shí)同時(shí)會(huì)把每批原批的雜質(zhì)在原棉雜質(zhì)分析機(jī)中提取1g進(jìn)行比色法試驗(yàn)，經(jīng)多次同時(shí)和棉纖維相比顏色差異大，更易精準(zhǔn)分級(jí)。

我們把顏色進(jìn)行定量如檢驗(yàn)報(bào)告中；無(wú)色（天藍(lán)色）1級(jí)；藍(lán)綠之間為1.5級(jí)；綠色（微）2級(jí)；草綠（輕）3級(jí)，草綠和土黃之間3.5級(jí)；土黃（輕多）4級(jí)，土黃與橙紅之間為4.5級(jí)，橙紅（多）5級(jí)。

表1 棉花含糖量測(cè)試（1）

圖1 棉花含糖測(cè)試顏色（1）

表2 棉花含糖量測(cè)試（2）

圖2 棉花含糖測(cè)試顏色（2）

表3 棉花含糖量測(cè)試（3）

圖3 棉花含糖測(cè)試顏色（3）

4 紡紗生產(chǎn)原棉配棉的控制

(1) 針對(duì)日常生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于不同產(chǎn)地棉花性能的了解進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，建立棉花含糖量的實(shí)驗(yàn)體系和嚴(yán)格的軋花廠黑名單制度。

①　南疆棉含糖量普遍高于北疆棉

②　新疆長(zhǎng)絨棉的含糖量大大低于細(xì)絨棉

③　美國(guó)皮馬棉個(gè)別批次的含糖量非常高

④　巴西棉的含糖量普遍比美棉，澳棉高

⑤　美棉個(gè)別批次的含糖量非常高

⑥　當(dāng)年度棉花比陳棉的含糖量較高

⑦　蘇丹棉含糖量極高

⑧　近年來(lái)新疆棉花體制改革，棉花種子種植規(guī)范較為渙散，給棉花含糖量差異帶來(lái)了較大的問(wèn)題

(2) 為了紡織廠能穩(wěn)定持續(xù)的生產(chǎn)，配棉是關(guān)鍵的控制環(huán)節(jié)，我們嚴(yán)格要求一個(gè)年度一個(gè)軋花廠的棉花定為一批，在配棉比例中不允許超過(guò)10%，避免該批次棉花比例過(guò)大對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。

(3) 嚴(yán)格控制配棉中的加權(quán)平均含糖量在高溫高濕季節(jié)不高于2.5級(jí)別，在其它時(shí)間不超過(guò)2.75級(jí)別，對(duì)于紡紗過(guò)程中反饋的粘繞羅拉、皮輥現(xiàn)象緊密關(guān)注，一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)吹草動(dòng)就對(duì)較高含糖的棉花3.0級(jí)別以上的進(jìn)一步減少使用比例，或棉包進(jìn)行刷消糖劑處理，溫濕度特別是相對(duì)濕度偏小進(jìn)行掌握，讓職工感覺(jué)到生活好做，杜絕粘繞現(xiàn)象。

(4) 加強(qiáng)設(shè)備基礎(chǔ)工作，建立紡紗廠從前到后全流程的快速反應(yīng)機(jī)制，揩車時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，羅拉，皮輥，皮圈上的棉蠟，棉結(jié) 雜質(zhì)必須徹底清理干凈，并進(jìn)一步查清為什么會(huì)粘上，羅拉揩皮作用是否良好并整修，及時(shí)反饋上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)引起高度關(guān)注。

如果生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)粘纏現(xiàn)象，立即采取應(yīng)急措施如下：

①　設(shè)備上梳棉每天刷道夫，圈條盤(pán)每周拉一次，精梳，頭并，末并每周拉一次圈條盤(pán)，周三周六精梳擦一邊皮輥和羅拉，減少粘雜。粗紗羅拉揩車擦干凈，確保前紡開(kāi)車正常，細(xì)紗控制好溫濕度，避免皮輥粘花。

②　前紡空調(diào)水泵關(guān)閉，相對(duì)濕度控制到50%以下。

③　細(xì)紗工段相對(duì)濕度依據(jù)開(kāi)車狀態(tài)，相對(duì)濕度也進(jìn)行控制在50%左右。

④　立即針對(duì)上盤(pán)棉花進(jìn)行逐包測(cè)試含糖量，發(fā)現(xiàn)單包含糖偏高，進(jìn)行調(diào)整，減少使用比例?；蛲ㄟ^(guò)刷消糖劑逐步消化使用掉。

⑤　制定長(zhǎng)期有效措施，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)建立黑名單原棉體系，針對(duì)每次更換配棉時(shí)單批原棉進(jìn)行單嘜試紡一下，在試紡過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋，避免因纏繞造成質(zhì)量波動(dòng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)秩序。

圖4 皮輥纏繞（一）

圖6 皮輥纏繞（二）

5 結(jié)論

高含糖棉花在紡紗生產(chǎn)過(guò)程中可紡性非常差，一旦出現(xiàn)粘卷并纏繞羅拉皮輥皮圈的三繞現(xiàn)象，成紗質(zhì)量條干惡化，紗疵斷頭增多非常嚴(yán)重，致使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，將嚴(yán)重影響成紗質(zhì)量，產(chǎn)量，效率，成本，特別是對(duì)萬(wàn)錠用工少的現(xiàn)代智能化紡織廠來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是一場(chǎng)災(zāi)難，必須高度重視。

在實(shí)踐生產(chǎn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)防為主，及時(shí)調(diào)整，也希望科研部門(mén)盡早研究出測(cè)試棉纖維含糖量的數(shù)字化全系統(tǒng)儀器和方法，方便紡織廠快捷的檢驗(yàn)和應(yīng)用，更希望廣大棉花種植者們也要慎重選取棉花種子，廣泛的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)一旦出現(xiàn)病蟲(chóng)害棉花及早控制管理，對(duì)有病蟲(chóng)害污染的棉田還是單獨(dú)加工銷售為最好。

編輯：紡織大學(xué)堂

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