有机棉的特性及应用

       有机棉是指在农业生产中不使用化学制品，以使用有机肥、生物防治病虫害、自然耕作管理为主进行生产，棉花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物（包括微生物、寄生虫卵等）等有毒有害物质含量控制在相关标准规定的限量范围内，并获得认证的商品棉花。在生产方面，有机棉不仅对光、 热、水、土等必要条件有较高的要求,还对耕地土壤环境、灌溉水质、空气环境等的洁净程度有特定的要求。
       有机棉由于其天然、绿色、环保、健康的特点，其产品愈来愈深受国内外消费者的青睐和喜爱, 有着广阔的发展前景。现在全世界有20多个国家种植有机棉，有机棉产量仅占全球棉花总产量的万分之三左右，其中土耳其、美国、印度、中国是有机棉的较大产量国。我国有机棉的主要产地是新疆,新疆土地资源丰富，待开垦后备土地资源充足,大气、水体、土壤环保条件较好，适宜于有机棉的栽培。美国的有机棉大多数产于加州和德州。有机棉由于虫情控制，采用如模拟雌棉铃虫来引诱雄棉铃虫的外激素等方法的费用太高，锄草和摘棉花需要农场工人，劳力费用很高，目前尚难广泛采用，对大规模改种有机棉是一种障碍。美国、澳大利亚和其他发达国家，劳力费用是限制扩大规模的重大因素。 在发展中国家，劳力费用比较便宜，种植有机棉可能比较现实。
      
      有机棉纤维的性能特点
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表1 AFIS检验结果

项目	有机棉1	有机棉2	新疆棉
马克隆值	4.7	4.9	4.2
成熟度指数	0.91	0.91	0.88
上半部指数/mm	29.1	28.3	29.6
均匀度指数%	84.8	83.5	84.1
12.7mm以下短纤维指数	6.8	7.1	6.1
强度/cN/tex	33.8	29.4	30.1
反射率/%	72.2	78.8	88.1
黄色深度+b	9.0	10.8	9.8

表2 HVI检验结果
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项目	有机棉1	有机棉2	新疆棉
棉结/粒/g	130	132	182
棉籽壳/粒/g	11	22	10
重量加权长度/mm	25.9	25.0	26.2
16mm以下重量加权短绒率%	11.4	13.7	9.9
根数加权5%长度/mm	35.1	34.4	35.4
线密度/mtex	164	169	160
未成熟纤维%	5.9	7.0	6.3
尘杂/粒/g	937	759	103

6 s9 O; ~, m. r: c. a   从以上数据可以看出,有机棉批与批间差异较大，与我们正常使用的新疆棉相比，有机棉的检测指标较新疆棉有一定差异。主要是长度偏短、马克隆值偏高、纤维色泽灰暗、微尘杂质总数高、手感目测叶屑籽屑较多、含杂偏高。同时，经过人工拆检发现里面还有少量的“三丝”与野杂。这说明从目前来看，有机棉的质量同新疆棉的质量相比还存在一定的差距，这将对有机棉的纺纱性能带来一定的影响，需要我们在纺纱过程中进行重点调整和配置。


       有机棉生产技术要点
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表3 AFIS半制品检测数据
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项目	棉结	棉籽壳	重量加权长度	16mm重量加权短绒率	重量加权上四分位长度	根数加权5%长度	线密度	未成熟纤维	成熟比	尘杂粒	尘埃粒	杂质粒	可见异物含量
有机棉棉卷	232	24	24.2	14.0	29.0	32.9	168	6.1	0.90	597	488	109	2.65
有机棉生条	45	13	21.3	12.6	28.8	32.5	176	5.1	0.91	26	23	3	0.05
有机棉小卷	30	8	26.5	10.0	31.2	35.7	190	4.6	0.96	48	41	7	0.08
有机棉精条	16	2	26.8	6.9	31.0	35.5	196	3.4	1.00	17	17	0	0.01
新疆棉棉卷	311	19	25.7	12.2	31.4	35.6	158	7.7	0.86	147	119	28	0.69
新疆棉生条	46	5	2.6	10.1	31.3	35.8	160	7.0	0.88	29	29	0	0.01
新疆棉小卷	28	1	27.6	7.1	32.8	37.6	175	4.6	0.95	2	2	0	0
新疆棉精条	10	0	28.4	5.1	33	38.3	178	4.6	0.96	2	2	0	0

表4 筒纱质量对比
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品种	条干CV	毛羽H	细节/个/km	粗节/个/km	棉结	强力	强力CV	10万米纱疵（A3+B3+C3+D2） 9 e  w& P6 Q! t) x	A2	B2	C2	黑板棉结	黑板杂质
CJ 14.6 有机棉	12.56	4.7	1.0	21	65	262	7.1	1.2	8	2.6	0	10	8
CJ 14.6 有机棉	11.85	4.6	2.5	15	44	269	7.0	0.8	6	2.0	0	5	8
CJ 14.6 有机棉	16.20	5.3	16.0	384	781	210	7.1	4.6	20	2.6	1.8	25	120
CJ 14.6 有机棉	16.00	5.2	18.0	260	442	230	7.1	0	14	1.7	0.8	20	60
CJ 14.6 有机棉	13.80	6.8	3.0	77	122	433	9.5	3.3	29	2.0	1.5	12	51
CJ 14.6 有机棉	13.10	6.6	1.0	75	166	472	8.3	1.0	21	1.8	0	11	44
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% F2 ^) k% t! G3 S5 ~5 w      采用有机棉和新疆棉分别生产了CJ 14.6tex 、C 14.6tex 和 C 29.2tex 品种，进行了同流程机台，同品种的对比试验。其中各道半制品的AFIS检测数据见表3。从表3的数据对比可以看出，由于有机棉纤维的棉籽壳、尘杂和可见异物含量较高，虽然进行了梳棉和精梳，但精梳条中的棉籽壳、尘杂和可见异物含量仍然较高，这就容易形成小纱疵。

       由于有机棉品种半制品的纤维长度较短、短绒率较高,因此对成纱条干也带来不利影响。有机棉精梳条中的棉结、杂质较高,对成纱棉结杂质有一定影响。相关品种的成纱数据对比见表4。从表4 可以看出，有机棉棉纱总体质量指标差于新疆棉。这是由于有机棉纤维的品质差于新疆棉，导致半制品的性能指标也差于新疆棉。在纺纱过程中,大量杂质附着在棉卷生条和管纱上，最终成纱质量较差,其中C 14.6tex品种较明显。 而C 29.2tex品种除棉结杂质稍差外，其他物理指标与新疆棉棉纱的差异较小，这说明用有机棉生产普梳粗号纱品种，质量差异相对较小。用有机棉生产中细号纱，采用常规工艺方法很难保证纱线的成纱质量，所以在工艺上必须作以下调整。
      
: q$ D$ V5 K# _' c       清梳采用“早落早排，多落多排”工艺
0 v/ i9 o- B) x: v, ]9 {# f      开清棉流程中一般配置有2台 A035型棉箱混开棉机，当生产含杂较少的棉花时，采用1台 A035型棉箱混开棉机。当生产含杂较高的棉花时,采用2台A035型棉箱混开棉机，以增加除杂点。因有机棉含杂高，工艺流程中采用2台 A035型棉箱混开棉机串联使用，能有效降低棉卷含杂。梳棉除按传统“轻定量、慢车速、紧隔距”工艺配置外，生产有机棉棉纱，梳棉合理落棉工艺是关键，使用短弦长小漏底，提高盖板速度。
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) D2 ]. O+ U! u* N8 t$ n) i2 I4 x       优化精梳和精梳准备工艺
       随纤维马克隆值的增大，精梳棉网重量、棉网截面纤维根数可偏大设置。立达公司推荐精梳棉网截面纤维根数值为400根～500根。因有机棉纤维马克隆值大，所以可适当加重喂入小卷定量、精梳可采用喂棉量较小的给棉工艺，后退给棉, 可多排除有机棉中的叶屑、 杂质、短绒，适当调整落棉刻度，加大精梳落棉。


       优化粗纱细纱胶辊
, t. j- }& F# m) d, z' d) F) w       粗纱、细纱可使用弹性软胶辊，并使用集棉器。

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6 E" {& L$ @8 B/ Z" `( f, B$ }1 w5 c       半精梳代替普梳
5 w0 ]4 p% B! b3 {, \' u$ |在坯布及面料质量要求较高的情况下，特别是细号纱线，在兼顾技术经济条件及市场与顾客认知情况下，以精梳条和普梳条按不同比例混和生产的半精梳产品代替普梳产品，以有效改善细号纱品质。
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       此外，还应注意有机棉生产过程的过程管理，在有机棉的生产过程中,其过程管理的要点为标识、清洁、隔离、记录。对有机棉原料、半制品的堆放区域、生产机台、容器、运输车辆等均要有清晰的标志,防止与非有机棉原料、产品混淆。在有机棉使用前，对有机棉原料或产品的存放区域、生产机台、使用容器、运输车辆进行清洁，防止有机棉及产品被污染。在有机棉的存储、生产、运输过程中要采取必要的措施，将有机棉与非有机棉分隔开，防止混淆和受到污染。有机棉的标识、清洁、交接等各个环节都必须作好相应的记录，以证明有机棉生产管理符合有机棉产品要求。