新疆同期同地有機棉與常規棉物理性能比較分析

■周惠敏 張雪瑩 王立永

〔1新疆大學紡織與服裝學院，新疆 烏魯木齊 830046〕

〔2石河子纖維檢驗所，新疆 石河子 832000〕

有機棉是一種純天然無污染的棉花，在農業生產中，以有機肥、生物防治病蟲害，自然耕作管理為主，不允許使用化學制品，在生產紡制過程中也要求無污染；有機棉從種植到采摘全部以全天然無污染的生產方式為主，采用非轉基因種子、施用有機肥、用生物方法防治病蟲害、進行自然生態耕作管理，并且每一年度從種植環境到棉花加工等均要獲得權威的有機認證機構認證。

我國有機棉的主要產地在新疆。新疆棉區棉田的標準化程度、種植規范模式都遠遠高于黃河流域棉區和長江流域棉區，選擇新疆作為我國有機棉花發展的戰略目標，對未來我國新疆有機棉的發展和有機棉標準、有機紡織品標準的制定具有深遠的意義。對于新疆棉花，亦包括有機棉與常規棉的物理性能的研究，雖然有許多人做了大量工作，也已形成了許多數據資料，但是對于嚴格意義上同樣條件下出產的兩類棉纖維，就物理性能方面異同的研究報告卻鮮見報道。

本文分別實地選取南北疆地區同期同地域有機棉與常規棉進行測試，比較分析其在顏色級、長度、強伸性、馬克隆值及成熟系數等物理性能方面的差異。

1.驗部分

1.1 材料

表1.驗材料

1.2 方法標準

GB/T 20392-2006《HVI棉纖維物理性能試驗方法》

1.3 測試條件

1.3.1 測試儀器

HVI 1000大容量棉纖維快速測試儀。

1.3.2 測試環境

測試單位為石河子纖維檢驗所。溫度20℃±2℃，濕度65%±3%，達到GB/T 6529-2008《紡織品.濕和試驗用標準大氣》二級水平。樣品在恒溫恒濕條件下平衡24 h，回潮率達到6.5%～8.8%之間。

1.3.3 樣品處理

將采集的有代表性的樣品，按照GB/T 6097-2012《棉纖維試驗取樣方法》的要求混合均勻后，每種樣品抽取約200 g棉花樣品待檢。每只樣品做10次平行試驗，取其算數平均值。

1.4 測試項目

長度、長度整齊度、短纖維率、斷裂比強度、斷裂伸長率、馬克隆值、顏色級、反射率Rd、黃色深度+b（簡稱黃度）。

2.果與討論

2.1 顏色級

2.1.1 黃色深度對比分析

圖1.色深度比例圖

由圖1可看出，北疆地區有機棉纖維的黃度值高于常規棉纖維的黃度值，說明有機棉纖維的色調較深，呈黃色顯示，而常規棉纖維的色調較淺，呈白色顯示。

南疆地區有機棉纖維的黃度值低于常規棉纖維的黃度值，說明有機棉纖維色調較淺，呈白色，而常規棉纖維色調較深，呈黃色。

北疆地區棉纖維的黃色程度明顯低于南疆地區棉纖維的黃色程度，即北疆地區的棉纖維較白，而南疆地區的棉纖維相對較黃。

2.1.2 反射率對比分析

圖2.射率比例圖

由圖2可知，南疆地區和北疆地區的有機棉纖維的反射率均高于常規棉纖維的反射率，說明有機棉纖維比常規棉纖維明亮、有光澤。

北疆地區的棉纖維反射率均低于南疆地區棉纖維的反射率，說明北疆地區的棉纖維光澤不好，較陰暗，而南疆地區的棉纖維相對較明亮。

2.2 長度

2.2.1 纖維長度的對比分析

圖3.度比例圖

如圖3所示，北疆地區有機棉的纖維長度值明顯高于常規棉的纖維長度，南疆地區有機棉的纖維長度也略高于常規棉的纖維長度。故有機棉在纖維長度方面要好于常規棉。

2.2.2 纖維長度整齊度的對比分析

圖4.齊度比例圖

由圖4可知，北疆地區有機棉纖維的長度整齊度值為84.21%，高于常規棉纖維的長度整齊度3.06%；同樣南疆地區有機棉長度整齊度值為81.7%，超過同地域常規棉1.3%。由此可知，在長度整齊度方面有機棉也優于常規棉。

2.2.3 纖維短纖維率對比分析

圖5.纖維率比例圖

由圖5分析可知，北疆地區有機棉的短纖維指數為10.16%，比當地常規棉的短纖維指數低6.06%；南疆地區有機棉的短纖維指數為16.38%，比當地常規棉的短纖維指數低2.32%。而南北疆相比，南疆地區棉纖維的短纖維指數均高于北疆地區棉纖維的短纖維指數，這可能是棉花品種不同造成的。

2.3 強伸性

2.3.1 棉纖維斷裂比強度對比分析

圖6.裂比強度比例圖

由圖6所示，北疆地區有機棉纖維的斷裂比強度為31.15 cN/tex，相比常規棉斷裂比強度值高3.30 cN/tex；同樣南疆地區有機棉纖維的斷裂比強度為26.26 cN/tex，也比常規棉纖維高1.27 cN/tex。由南北疆來看，北疆地區棉纖維的斷裂比強度均高于南疆地區棉纖維的斷裂比強度。

2.3.2 棉纖維斷裂伸長率的對比分析

圖7.裂伸長率比例圖

由圖7數據分析可知，北疆地區有機棉纖維的斷裂伸長率略高于常規棉的斷裂伸長率；而南疆地區有機棉纖維的斷裂伸長率則要遠低于常規棉纖維的斷裂伸長率。

2.4 馬克隆值對比分析

馬克隆值是反映纖維細度與成熟程度的綜合性指標。

圖8.克隆值比例圖

由圖8可知，北疆有機棉纖維馬克隆值范圍在4.3～4.9之間，為B級B2檔；北疆常規棉纖維馬克隆值測試結果大部分處在B級B2檔4.3～4.9之間，只有一個落在A級3.7～4.2之間。

圖9.克隆值比例圖

由圖9所示，南疆有機棉纖維的馬克隆值測試結果基本處在B級B2檔4.3～4.9之間，也只有一個值落在A級3.7～4.2之間；南疆常規棉纖維的馬克隆值幾乎都在5.0以上，說明南疆常規棉纖維過于成熟了，纖維的天然卷曲現象較少。

南北疆相比，有機棉基本趨向一致，而常規棉差異較大，這可能主要是南疆常規棉采摘期滯后，使得棉纖維過成熟所致。

3.論

本文通過對比分析研究，得出南疆地區有機棉與常規棉之間的差異性和北疆地區有機棉與常規棉之間的差異性基本一致。在纖維長度、長度整齊度、短纖維指數、反射率、斷裂比強度、成熟程度等性能方面均優于常規棉，而在斷裂伸長率方面則略差于常規棉。

目前，雖然有機棉纖維還存在一定的不足之處，如產量低、斷裂伸長率差等缺點，但是隨著社會經濟的發展、人們生活水平的提高及日益增強的生態環保意識，生態紡織品的意識也必將深入人心，新疆生態棉花產業將迎來蓬勃發展的明天。