纺织技术 | 纺纱纤维棉结、籽屑纤维棉结、棉球与布面“棉结”“白星”研究（上）|棉球|棉纤维|棉结|疵点|短纤维|纱线

1、棉结杂质尺寸定义

1.1 核心适用标准

（1）基础标准：GB/T 17759-2018《本色布》、GB 5705-1985《棉纤维杂质》、GB/T 9996.2-2008《纱线黑板检验》；

（2）破籽：面积≥2mm²的独立籽屑，面积达标即判定；

（3）带纤维籽屑：面积＜2mm²、附着纤维的细小籽屑，按形态统计；

（4）其他杂质（碎叶/尘砂等）：无固定尺寸，目测可辨，按实际附着/显现状态判定；

（5）棉结：无固定尺寸，目测可辨的纤维缠结团粒，按数量分级计数；

（6）杂质：无固定尺寸，目测可辨的籽屑/外来杂质，与棉结分开计数。

注：图2中，如果第一种棉结以1毫米作为参考长度，则它与第二种棉结是等价的；因此，当棉结灵敏度设定为+400％时，将同样对第一种棉结计数。

1.2 棉结杂质布面检验（摘自GB/T 17759-2018）

（1）这一指标的检验通常依据国家标准《本色布棉结杂质检验方法》（如现行的FZ/T 10006或即将实施的GB/T 46728）。

（2）检验工具：使用一块15cm×15cm的透明玻璃板，板上划分有225个1cm×1cm的方格。

（3）检验过程：将玻璃板罩在平放的布样上，检验统计含有一个或多个棉结的方格数量。

（4）计算方式：棉结疵点格率= (含有棉结的方格数/总方格数) ×100%。

（5）具体的质量要求示例

对棉结的具体要求会因织物的等级（如优等品、一等品）和种类而异。以棉本色帆布为例，其标准GB/T 2909对棉结杂质疵点格率有明确的上限规定：

优等品：棉结杂质疵点格率要求最严格，例如在特定织物紧度下，要求不超过12%。

一等品：要求相对宽松，例如在相同条件下，要求不超过27%。

棉结（单粒/局部）：无固定尺寸，按影响范围计，以布面显现的实际覆盖范围定长度。

杂质（单粒/局部）：无固定尺寸，按影响范围计，同棉结计分标准。

棉结杂质（密集型）：无固定尺寸，按累计影响范围计。多粒聚集折算为连续长度判定，按折算后长度对应计分。

2、单个棉结的平均纤维根数

2.1 行业常规基准值

普梳工艺（纺织厂常规检测）中，纤维棉结平均总纤维根数为150~180根。取中间值165根（兼顾测算精度和实用性），按16mm以下短纤典型占比换算，各长度档短纤根数（整数，贴合纺织计数习惯）如下表：

表1 各长度档短纤根数

2.2 测算依据及数据分析

（1）+200%棉结内短纤占比约49.1%，对应165根总纤中短纤数为80根；

（2）各档占比沿用棉纺实测典型比例，按80根总短纤数精准换算后取整，保证分档占比与行业实际一致；

（3）16mm以下短纤中，12~15mm中短纤占比最高（约62%），短纤易纠缠成结，是构成棉结的核心；7mm及以下超细短纤在牵伸区内易变速失控，且有集中聚集趋势；

（4）普梳纱的棉结中短纤根数远高于精梳棉（精梳棉单棉结16mm以下短纤多为40～60根），梳棉工序梳理工艺不佳时，会导致各档短纤根数翻倍；

（5）+200%棉结中短纤含量的比例超过纱线中的平均短纤率。

2.3 棉结控制

（1）小棉结大部分被捻入纱体，一定小尺寸棉结在布面的显现率低；大棉结半裸露或全裸露于纱体表面，达到一定尺寸的棉结显现在布面上，不可避免地被检验计数。

（2）重点关注并控制大棉结数量。

（3）普梳纱在梳棉后，棉结有增长的趋势，纺纱工艺应侧重缩减棉结尺寸，使大棉结变成小棉结、小棉结变成无害棉结。

3、棉籽成分构成

（1）棉籽壳非常坚硬，主要成分是纤维素和木质素；

（2）棉籽壳重量占比：25%～40%，具体比例受棉花品种、生长条件等因素影响；

（3）棉籽仁重量占比：60%～75%。

4、1mm²软籽表皮（带纤维籽屑）、碎籽壳的质量及纤维根数

（1）常规干棉籽多为卵形，长约5～8mm、宽约5～6mm，按椭球表面积公式估算，单粒棉籽的表面积在2.0～2.2 cm²，未成熟棉籽因果体偏小，表面积低至2cm²以下；

（2）单粒新疆棉籽棉长纤维总根数：一粒成熟的新疆棉籽棉，其表皮细胞会分化成约7000～20000根纤维（包括未来的长纤维和短纤维），轧花加工后，从单粒籽棉上剥离下来的长纤维大约5000～15000根，剩余附着在棉籽上的短纤维（棉短绒）大约有2000～5000根。棉籽重量大约0.1～0.13 g/粒（1000粒新疆棉棉籽重100～130g）。

4.1 参数波动说明

（1）若籽棉成熟度更高（短绒占比10%），纤维总根数约7000～20000根/粒；

（2）若籽棉成熟度一般（短绒占比15%），纤维总根数约7000～15000根/粒；

（3）理论上1mm² 软籽表皮纤维根数测算：

纤维根数/棉籽表面积=15000根/200mm²≈75根/mm²（取纤维总数15000根）。

1mm² 碎籽壳上纤维根数与1mm²软籽表皮的纤维根数基本相同。

4.2 1mm² 软籽表皮及破损棉籽壳的重量计算

（1）1mm² 软籽表皮的重量：

不含棉纤维的1平方毫米软籽表皮重量约为3.6μg；

计算依据：取单粒新疆光籽重0.12g（1000粒重量100～130g），表皮层重量占比2%～4%（取3%），表皮层面积取1 cm²=100mm²；

1mm² 软籽表皮重量=0.12g×3%×1000mg×1000μg/mg /100mm²=36μg/mm²；

（2）1mm² 籽屑（破碎的棉籽壳）重量：

取光籽重量0.12克/粒，光籽重量占整个棉籽重量的33%，光籽表面积2cm²；

1mm²籽屑重量=0.12g×33%×1000mg/g×1000μg/mg /200mm²=198μg/mm²；

（3）一根29mm、1.65 Tex的棉纤维重量=29mm×1.65 dtex /100=4.785μg。

4.3 带纤维籽屑（破碎的棉籽壳）的影响

体积质量较大的带纤维籽屑（破碎的棉籽壳）在梳棉工艺中大多被排除；较小体积质量未能清除的，主要影响条干仪细纱测试值的棉结数量指标。普梳纱Uster曲线图上常见的波峰达到、超过满格的窄尖峰，报告中出现+400%棉结（由籽壳或软籽表皮质量+纤维质量构成），基本是此类稍小体积质量带纤维籽壳和稍大体积质量的带纤维软籽表皮造成的；

残留在纱线中的带纤维破损籽壳，因体积小、携带纤维数量低，壳体经碱煮漂染后被化掉，留下的纤维棉结纤维根数有限，大多不会造成布面检验扣分。

4.4 2mm²软籽表皮（带纤维籽屑棉结）的影响

一个2mm²的软籽表皮（带纤维籽屑棉结），携带约150根纤维，其中约80%为未成熟短纤维；加上粗糙的软籽表皮端面在牵伸区会钩挂其它纤维，使此类棉结的纤维根数有增加趋势。碱煮漂染工艺会化掉软籽表皮，留下以未成熟纤维为主的短纤维棉结，若未成熟纤维根数足够多，构成的疵点体积足够大，就会产生“白星”“色粒”；其直径尺寸超过0.2mm后，足以达到布面检验扣分标准。

5、棉球

（1）产生环节：棉球主要产生在细纱钢丝圈处、自络及织造各工序；因自络以后的工序不再有清纱工艺，故棉球大多保留在纱体上；

（2）特性及影响：棉球的紧实度远低于纤维棉结，因松散导致体积显现率大，残留在布面上视觉效果明显；其是纱体上脱落的短纤维与纱体上的长纤维毛羽纠缠聚集体，以未成熟纤维为主体的短纤维构成的棉球，会浮于布面之上，是“白星”“色粒”的来源之一。

5.1 直径0.5mm松散棉球的危害

（1）一个直径0.5mm的松散棉球，最大截面处的棉纤维根数约440根左右，其中短纤维（<16mm）通常占比达60～80%，染色后极易呈现超大的“白星”“色粒”。

计算依据：直径0.5mm的面积=0.25mm×0.25mm×3.14=0.196mm²；

直径15μm棉纤维的面积=7.5μm×7.5μm×3.14/1000000=0.000177mm²；

直径0.5mm实体棉球截面纤维根数=0.196mm²/0.000177mm²≈1107根；

松散棉球内的长短纤维无序弯曲、缠结，按照棉球内纤维平均紧实度40%计算，截面纤维根数大约440根。

（2）织布检验中，直径大于0.2mm的“白星”“色粒”即予以计数，直径0.5mm棉球造成的“白星”“色粒”，其危害性更大。

（未完待续）

作者：傅辉（佳木斯天和纺织有限公司）