评估纱质与织布的关系
前言
本文主要收集了一些表格，这些表格所包含的数据是：目前一些纺纱厂、针织厂、梭织厂每天都在使用的纱线质量的参考值。
1. 引言
我认为如果你能测量或用数字表达你所谈到的内容时，那么才算你对此事有所了解.如果你不能测量或用数字表达它时，那么你对它的认识是不足和难以令人满意的; 这也许才是你认识的开始，但是你的认识几乎还没有踏上科学的边缘，不论它是什么东西。摘自(lord kelvin，1883)
棉纱的质量特性通常是指一系列的数字以及这些数字所代表的单位的适宜参数.由于在近十到二十年棉纺工业发生了很大的变化，这些纱线质量特性值已经取得了国际的认可和接受。
在下面的表格中，是近十到二十年棉纺业中发生的一些变化：一些特性被挑选利用，评语也简化了许多。尤其是在纺纱厂的员工的工作，例如，现在已没有任何一所大学在其教学内容中要求分棉(分等级)的技术，或者生产前对混棉质量的主观评定.相反，纺纱厂的员工都能客观的测量棉纤的质量特性.评价其可纺性，或者纺纱过程中棉纱的反应，并且根据所得到的结果解释原因。
棉纺的今天和昨天
1.员工 很少员工具有经验，例如：混棉
2.设备 高产量的加工过程，纤维所受的张力很大。
3.加工过程 很少很短的并线并绦过程，纤维自由混合的能力有限。
4.棉 高含量的短纤和棉结，杂质和微尘在气流纺纱中引起更
多的问题。
5.竞争 利润很低，纱线价格中原材料占50%到70%。
6.质量 高质量的纱线的规范不考虑 “不良品”。
人们一直关注棉纤的发展，尽管现在的棉纤比以前干净了许多，但是它含有更多的短纤，棉结和小的杂质，但是它的价格却与纱线的价格不成正比。
不论是棉纤或者纱线的质量，其评估都和以前大不相同。现在，纺纱厂粗纱和梳并时都能在实验室检验纱线的特性.在生产线也能在纺纱的过程中监测纱线质量，主要是监测特殊情形和 “不良品”.
纱线的质量，可以用一定的质量特性来表示，这些质量特性可以用适合的仪器来测量.这些实验数据可以和统计的经验值相比较.这些质量特性值也可以用表格以 “规范”的形式列出，取得纱线生产(纺纱)和纱线加工(织布或针织)的共识.织布厂或针织厂将根据加工的能力和成品的外观来评价纱线的特征。因此，纺纱，织布，针织应该取得共识，建立一个可接受的纤维和纱线质量规范的程序。
本文将是棉纤和棉纱的质量特性，以及对后续加工有影响的质量特性的参考。
2. 棉纤质量规范
纤维的质量和纱线的质量之间有一定的直接关系.例如:强力较大的纱线一般是由强度较大的纤维加工而成.(假如所有其它的质量都一样时:例如，捻度相同)因此，描述纱线的质量前必须参考纤维的某些特性.
关于这点，例如 “美国白棉 ，1 3/32” 严格的中级棉，有最少的棉结含量，少量的不成熟纤维，却未提供纤维的细度，强力和伸长等等.对于纺纱者而言，如有此类数据，便可以根据已知的那些纤维特性来预计纱线的质量特性。
包含最基本的特性的纤维的 “规范”，可根据以下内容制定出：
棉品质规范
稳定长度(HVI):2.5%伸长，应该1.08”或者27.4mm。
纤维细度(HVI): 纤维细度(细度/成熟度)值最小应该是3.8，并且不大
于4.6，并且同一种材料时偏差不大于+1/-0.2。
颜色(HVI):反射值(Rd)不小于75，黄色值(+b)不大于10。
棉结(AFIS-N):每克的棉结数须小于300，尤其是用作细纱时棉结的
影向很大。
强力(HVI):强力必须大于20g/tex。
伸长率(HVI):伸长不能大于6%。
一些重要的质量特性值例如：伸长偏差，细度，成熟度，糖分，杂质，灰分等等，没有包括在此规范。这些特性可以测量，尽管实验室目前未广泛进行‧但是将来，这些质量特性值将是 “可纺性”数值的基础.。在这方面，下面的表格是傱一组循环试验所得的。它是1991年欧洲纤维测试实验室通过 Zellweger uster机测试的结果。
质量特性值 实验偏差
纤维细度(细度HVI) <2.5
纤维长度(50%HVI纺纱长度) <2.5
纤维长度(2.5%HVI纺纱长度) <1.2
整齐度比(HVI) <2.0
纤维强力(HVI) <2.0
纤维伸长(HVI) <9.5
原棉棉结(AFIS-N) <10.0
摘自：循环实验1991-1
对于某些特性，仅有有限的经验值可以利用，希望有更好的数字可以利用。在这些方面，测试前对仪器正确的较准是非常重要的。对于将来更重要的是，这些特性值能够得到标准的定义并且被国际上所接受。
3. 纱线的离线和在线经验值
对于Uster离线(实验室)统计值大家都已经很清楚，这里就不再详细叙述。下面的表格，是这些经验值的参考。
离线(环锭纺和气流纺) 经验值
实验室
棉，粗梳棉混合
支数偏差CV100m%(纱线) 乌斯特公报NO.36
绦干均匀度(CV0.01m)%(纱线，粗纱，粗绦) 乌斯特公报NO.36
筒管之间差异(CVB%)(纱线) 乌斯特公报NO.36
不均匀指数(纱线) 乌斯特公报NO.36
幼节(-50%)细纱 乌斯特公报NO.36
粗节(+50%)粗节 乌斯特公报NO.36
棉结(+200%~280%)气流纺纱 乌斯特公报NO.36
毛羽(H) 乌斯特公报NO.36
毛羽变异系数(SH)(纱线) 乌斯特公报NO.36
筒管之间差异(CVB%)(纱线) 乌斯特公报NO.36
断裂强度(CN/TEX) 乌斯特公报NO.36
断裂强力差异(CV%)(纱线) 乌斯特公报NO.36
断裂张力(CN.CM) 乌斯特公报NO.36
疵点数(纱线) 乌斯特公报NO.36
棉结含量(粒/G)(原棉,普梳棉的喂入物, 乌斯特公报NO.38
粗绦,细纱)
应该注意到上表中疵点值指未清除的环锭纺纱或气流纺纱而言，根据乌斯特环锭纺和气流纺测试机，生产在线的未经清除和经过电子清纱的纱线的疵点值都能得到，但是目前在乌斯特统计数据中还没有公布。
棉结的含量乌斯特目前暂时的统计数据，其实验是通过AFIS-N单纤棉结测试仪而得出的，此测试仪适用所有的棉纤，除纱线外。(纱线的测试在乌斯特实验3)
乌斯特提供了生产在线的质量特性值，但表格上基本上都是暂时的，下面的表提供了这些经验值：
(在线)生产线 经验值(乌斯特)
环锭纺(普梳和精梳棉)
实际效率%(手工和自动络筒) 乌斯特公报NO.32
每锭小时产量(9) 乌斯特公报NO.32
千锭时断头次数 乌斯特公报NO.32
由于断头的产量损失(G和%) 乌斯特公报NO.32
平均断头时间(分) 乌斯特公报NO.32
气流纺纱(精梳棉)
每头产量(G) 乌斯特公报NO.34
千锭时断头次数 乌斯特公报NO.34
平均断头时间(分) 乌斯特公报NO.34
疵点几率(S,L,T&MO)
络筒机(精梳和普梳棉)
电清纱接头频率 乌斯特公报NO.29
l 在环锭纺纱中，千小时断头次数直接和上表中提到的纱线质量特性有关，例如：纺纱时特别高的断头次数一般都会生产出低于平均水平的纱线。
l 在气流纺纱中，和环锭纺的结论基本相同。然而通过乌斯特测试可用四种渠道S,L,T和MO来表示疵点频率，对于这些质量特性值，有暂时的鸟斯特值可以利用。
l 在络筒中，质量特性值是指一个筒管到下一个筒之间接头的频率数的累加，是纱线断头的驳接次数和由于电清纱的而引起的断头次数。
为了对实验室的纱线质量特性进行评估，欧洲监测中心在测试中心、实验厂、研究院等等进行了一系列的实验，对这些实验结果总体差异的大小进行了分析。下表是对 42家实验室在1991年对100%精梳棉环锭纺纱56S(10.6TEX)捻度1051tpm纱线的测试结果的分析。
质量特性 实验室之间的差异(cvb)
支数(56s,10.6tex) 0.74
捻度(1051tpm) 2.03
绦干均匀度(cvm%)0.93(UT 1/2/3)
毛羽(h) 3.19(UT3)
毛羽差异(sh)2.71(UT3)
强力(Fmax./tex,Cn/tex) 3.35(5m/min,CRE)
伸长(E Fmax.,%) 7.34(5m/min,CRE)
幼节(-50%) 1到4
粗节(+50%) 9到19
棉结(+200%)24到44
摘自：TESTEX AG,Z ich
除了纱线的伸长值E Fmax(%)外，由42家实验室测定的纱线的其它质量特性都非常的符合。尽管强力测试仪的精确度为+/-1%，但是不论在每批纱之内或之外测得的 “伸长”值的差异都相当的大。
4.针织纱线的质量特性
下表的数据是通过实验而得的：用纱支Ne30(20tex)100%精梳棉织成单纱平纹布(145g/sq.m)，然后染色(海军蓝)制成T恤衫，然后由一些检查者单独进行检查，他们根据外观评定了5个最好的记为 “好”，5个最差的记为 “差”。
带有 “好”和 “差”的针织品在纱线测试中的最大差别：(Ne30(20tex)精梳棉纱线5个样品的平均值)
纱的质量特性值 “好” “差”
单纱平纹织物的外观 单纱平纹织物的外观
绦干(CV0.01m) 12.7% 13.5%
幼节(-50%)/1000m 1.4 3.5
粗节(+50%)/1000m 23.2 54.5
棉结(+200%)/1000m 42.8 82.3
纱支变异系数(CV100m) 1.9%* 1.4%*
疵点数
(每100000m纱线) 1.28 3.45
A3+B3+C2+D2
长粗(E) 0.60 1.30
长幼(H2+I2) 1.92** 0.75
*差异无统计的那样明显
**5个样品之一的长幼值
这个结果显示，除了 “纱支变异系数”和 “长粗”外，在任何情况下 “好”织物上的纱线都比 “差”的织物上的纱线的品质优秀。因此可以总结出，针织物(单纱平纹)的外观和其所用的纱线之间有直接的对应关系。
根据上述的结果，可以推出圆筒纬编织物的纱线质量要求。这点仅限于100%精梳棉环锭纺的类似情况以及四种最普通的纱支。
圆筒纬编织物对精梳棉环锭纺纱(100%棉)的质量要求
质量特性 纱支
Ne24 Ne30 Ne34 Ne40
(25tex) (20tex) (17.4tex) (15tex)
CVt(100m)% <2.0 <2.0 <2.0 <2.0
CVm(0.01m)% <11.0 <12.0 <13.0 <14.0
幼节(-50%)每1000m <3 <4 <7 <9
粗节(+50%)每1000m <20 <30 <60 <100
棉结(+200%) 每1000m<60 <70 <100 <120
Fmax/tex(cN) >10 >10 >10 >10
CVFmax(%) <6.0 <7.0 <7.5 <8.0
Efmax(%) >5.5 >5.3 >5.2 >5.0
毛羽变异系数(sh) <1.5 <1.4 <1.3 <1.2
疵点数
A3+B3+C2+D2/1 <30 <30 <30 <30
+E+G+F(粗节) 每100000m(未清除的纱)
H2+I2(幼节) <3 <3 <3 <3
每100000m(未清除的纱)
上述分布指出了 “最小值”，这些最小值的意思是，例如：纱线在最大强力下的伸长(EFmax)是指纱线为24支时Efmax应大于5.5%，30支时应大于5.3%等等。但在某种情况下，纱支变异系数、疵点和纱支实际上对结果无任何影响。
高的更进一步的质量特性参数如10M切断长度的变异系数Cvmass(10m)，对于评估针织用纱时尤其有用，其重要性可通过纱线的变异长度曲线来评估(乌斯特统计数据NO.36)，高的Cvmass(10m)值将会在针织布上引起有深色染斑的外观。
5.机织纱线的质量特性
我们考虑机织纱线质量的时候，必须考虑经纱和纬纱的区别，尤其是对于经纱，其必须经受纺纱和络筒之后各加工阶段所受的张力是非常重要的。因此纱线的质量特性是加工 “单位长度”经纱时经纱的断头次数或 “以一定速度”加工时的在单位时间中经纱的断头次数。5.1准备(整经)
当今整经的速度超过1000m/分，在棉织厂，整经是织造者首次评估一批纱在织造时的运行绦件的加工阶段，下列是每整经100万米100%精梳和普梳棉环纺纱的断头次数值：
标准值 整经100万米经纱断裂次数
粗梳棉 精梳棉
差 >1.5 >1.20
一般 1.25 1.00
好 0.9 0.6
很好 <0.8 <0.4
摘自:Sulzer AG，R I
这些经验值指，对于环锭纺的普梳棉纱(100%)，纱线 “差”是指整经100万米经纱断头次数大于1.5次； “很好”是指整经100万米经纱断头次数少于0.8次。
5.2织造
最近20年织造工业在生产速度上有了很大的提高，这不仅是投梭方法的改善，也是纱线质量提高的结果。
投梭速率不是织布厂提高产量的唯一标准，织布的效率取决于转轴时停工的长短、等待和修理的时间、接经的时间、由于经纱和纬纱断头造成短暂停机的时间等等。织布厂对纱线的要求不仅仅是纱线用于经纱或纬纱，还与织物的结构、重量和密度、织机的类型以及其操作速度有关，还有织造车间的生产绦件等。
下面的表格是当织造某种类型的棉布时片梭织机(330CM)、喷气织机(190CM)、剑杆织机(190CM)短暂停机的时间差别情况：
织物类型 片梭织机 喷气织机 剑杆织机
经纱 纬纱 经纱 纬纱 经纱 纬纱
斜 纹 1.50 0.35 1.60 1.30 1.20 0.70
粗斜棉布 1.00 0.45 0.80 1.10 0.70 0.75
平纹组织(平纹坯布) 1.10 0.45 1.40 1.10 0.70 0.75
府绸 1.80 0.40 2.50 1.10 1.40 0.75
摘自:SULZERAG，R I
上表显示：由于停机次数而造成织造体系差异的最主要结果就是使得在每分钟加工的纱线长度不同；下面的表格是不同停机次数时织造速度和提高产量的百分数之间的关系。
织造速度(纬纱根数/分) 纱线断裂的次数(每织100，000根纬纱)
0 4 8 12
400 105% 102% 100% 98%
500 130% 127% 123% 120%
600 160% 154% 147% 140%
700 180% 174% 167% 160%
摘自：Sulzer AG，R I
由于织造速度的提高而引起理论产量的提高会因为停机而降低，高的机器速度并不一定保证高的产量。织造的质量如外观、织造费用、停机的结果都是评价织造成功与否的标准。
因此，在织造过程中停机次数的参考数字是一项评价纱的 “可织性”以及适合织哪种织物，适合哪种织造过程的最重要的质量特性，下面是由于纬纱断头而造成的停机次数的参考值：
评价标准 每100，000m纱线的断裂次数(由于纬纱造成)
(精梳棉和普梳棉)
差 >2.2
一般 2.0
好 1.5
很差 <1.2
摘自：Sulzer AG ，R I
这些数值是指100%精梳棉和普梳棉纱的质量特性值，其意义如下:
例如：每织100，00米纬纱停机次数大于2.2被认为 “差”将意味织布的生产效率比较低；每织100，00米纬纱停机次数小于1.2被认为 “很好”意味织造的效率较高。
如针织用纱一样，根据经验值可以制定出机织用纱的一系列质量特性值，这些数值是纱线用于经纱或纬纱的判断标准。另外，这些数值是针对100%精梳棉、普梳棉环锭纺纱而言的。
100%棉纱的质量要求(经纱和纬纱)
对于机织而言
纱线品质 经纱 纬纱
特性值
CVt(100m)% < 2.0 < 2.0
CVm(0.01m)% < 50%-line of < 50%-line of
乌斯特统计值 乌斯特统计值
幼节(-50%) 同上 同上
粗节(+50%) 同上 同上
棉结(+200%/+280%)(每1000m) 同上 同上
强力(cN/tex)(CRE,5m/min) >11 >11
(每100000m1根强力弱的纱，例
如：低于平均断裂强力F max(cN) 30%.
Cvmax(%) <10 <10
伸长(%) >5 >5
交变载荷 >2000个循环 无断裂
毛羽(H) <25%-line of <25%-line of
乌斯特统计值 乌斯特统计值
毛羽偏差(%) <1.5 <1.5
疵点数(每100000M未清除的纱) <50%-line of <50%-line of
乌斯特统计值 乌斯特统计值
对于机织纱来说尤其重要的是 “低强力纱”的数量，例如:50cm长纱线的断裂强力值小于本批纱平均强力的30%时，不管纱用于作经纱或纬纱，它都很容易断头。
经纱上太多的毛羽将会导致邻近的纱缠绕在一起而阻止纬纱的通过，尤其是喷气织机。在剑杆织机中，有毛羽的纬纱会影响片梭的通过。
上表中所列纱线的质量特性值的重要程度可根据以下内容来考虑：
支数差异(CVt(100m)%的大小会影响织物的外观，因为当支数偏差到一定程度时，人眼便可以识别；机织物的绦花便是卷装的纬纱筒管与筒管之间支数差异的最佳证明。
纱线的条干Cvmass(0.01m)%、幼节、粗节、棉结和毛羽差异(sh)以及这些疵点的数目将会影响机织布的总的外观，也会影响其被接受的能力。
拉力、强度(cN/tex)、断裂强度系数(CVFmax%)和断裂伸长(%)都是决定纱线在织造或织造准备过程中适宜性的参数。毛羽尽管可能是成品布的外观和后整理时要求的特性值，但它可能因为织造的方式而损坏(剑杆或喷气织机)。纱线经染色后，毛羽程度可能会因为上色不同而增强，傱而导致深浅色。
经过电子清纱器清除后的纱在线仍残留的 “纱疵” 假如位于 “低强力”纱上时将会导致经纱和纬纱的断头，假如其阻止到无张力的纬纱的穿梭时，也会导致经纱和纬纱的断头。尤其是此纱疵位于经纱时，只能在无纱线断裂的纱在线采用交变载荷才可确保不会因为“疲劳”而导致大量的经纱断裂。
在纱线的质量评估时重要的一点是 “某些特性值可以用其它一些特性值来补偿”，例如：较低的平均断裂强力可用低的强力断裂变异系数或者较高的伸长来补偿；不均匀的绦干可用少棉结来补偿等等。
6.总述
纱线的质量标准就是它有效转化为机织布或针织布的能力，购纱者的接受标准也是根据纱织成布后的外观来确定的。
纺纱过程中的质量可通过实验室抽查或生产在线的检查来控制，不论采用哪种方法，都应该考虑其控制的目的和局限性。
有了 “纤维质量规范”，就等于给出了纱线加工的基本成份的质量规范，有了 “纱线品质规范”，就等于给出了机织或针织的基本成份的质量规范。在纱线的生产者和使用者之间的协约上的质量规范术语已经用 “尽必须的好”来代替 “尽可能的好”。但是不论在哪种情况下，都应该避免 “例外”和”不良品”，以保证达到机织厂或针织厂的每个筒装纱都符合规范要求。
有了本文中所述的纱线的各种质量特性经验值，就等于有了棉纱加工成机织布和针织布过程中的确保可接受的生产效率和质量状态的经验值。
