機采棉軋工質量檢驗的探討

李丹　吳愷力　許濤

摘要

機采棉是棉花產業的發展趨勢，新疆地區是機采棉的主戰場。從感官檢驗角度出發，在籽棉內在質量、性狀表征、加工設備及工藝、人為因素、評價體系等五個方面分析了影響國內機采棉軋工質量的因素和作用原理，探討了提高機采棉軋工質量的改進措施。

關鍵詞：機采棉；軋工質量；感官檢驗；影響因素；評價體系

1 引言

農業機械裝備正式納入中央部署實施的“中國制造2025”國家戰略十大領域，以采棉機等為代表的高端農業制造業面臨前所未有的發展機遇。伴隨國家棉花宏觀政策的調整以及重心的轉移、全球棉花供需關系的變化、國內紡織服裝產業的轉型、勞動力成本的上升等多重因素作用，以新疆地區為代表的機采棉發展潛力巨大。

2012版棉花國家新標準的實施，標志著國產細絨棉基本全面實現HVI儀器化檢驗，與此同時，軋工質量等個別品質指標仍然采取感官檢驗。作為一種質量評價方式，感官檢驗不僅與檢驗人員技能水平、心理狀態、訓練程度等主觀因素密切有關，更取決于皮棉所呈現的客觀狀態。國內機采棉正處于快速發展階段，由于受育種栽培、采摘方式以及加工工藝等方面綜合影響，皮棉的品質性能、外觀形態特別是軋工質量形成了鮮明特征，不僅有別于手摘棉，也有別于國外機采棉。因此，本文以感官檢驗的視角，探討影響機采棉軋工質量的因素和作用原理，以及相應的改進措施。

2 國內外機采棉的發展歷史

機采棉是指利用機械采棉設備采摘加工的棉花，相較于傳統的手摘棉，可以有效緩解勞動力不足、勞動力成本費用高、拾花周期長、種植效益低等問題，對棉花產業的規模經濟發展具有重要意義。早在1850年，美國就開始研究采棉機械，距今已有160多年發展歷史。目前，美國、澳大利亞、巴西、烏茲別克斯坦等棉花貿易國實現了機采棉的高比例，甚至是全比例。我國機采棉的歷史可以追溯到20世紀50年代，當時的農墾部為新疆生產建設兵團引進過37臺蘇聯CXM—48M型懸裝式單行和15臺XBC-1.2型雙行自走式垂直摘錠式采棉機，以及配套的數十臺XμO-4.3型剝鈴機和一臺YIIX-1.5型萬能凈棉剝鈴機[1]。其后，國內相繼開展了棉花機械化采收、國產采棉機試驗等研究。直至2001年，新疆生產建設兵團38個植棉團場正式拉開了機采棉大面積推廣的序幕。如今，新疆已成為全國最大的機采棉產區。

3 國內外機采棉軋工質量檢驗

軋工質量是指籽棉經過加工后，皮棉外觀形態粗糙程度及所含疵點種類的多少。在國內外機采棉的品質檢驗中，軋工質量作為重要指標關系到紡紗工藝和成紗質量。

3.1 美棉軋工質量檢驗[2-3]

美棉標準又稱“國際通用標準”，在國際棉花貿易中得到廣泛接受和認可。美國陸地棉全為機采棉。在美國棉花檢驗制度改革前，美國陸地棉品級的感官分級是由色澤、葉屑和軋工三個要素組成，影響程度依次遞減，即按照色澤、葉屑、軋工的順序分別定級后，以三個要素中最低要素進行品級定級。由于美國的機采棉體系完備，從棉種開始育種栽培集中程度高，以2014年為例，僅“Deltapine”、拜耳作物科學“FiberMax”、“Phytogen”、拜耳作物科學“Stoneville”、“Americot”5個棉種占了美棉總種植面積的92.6%；同時，種植密度、機器采摘水平科學合理，軋花廠基本裝有籽棉烘干機，因此，軋工質量水平普遍較高。自2011年7月1日美國棉花檢驗制度改革后，盡管取消了傳統的人工分級，采用HVI儀器化檢驗色澤等級、葉屑等級，但當出現軋工質量異常等特殊情況，仍需要采取人工分級。

3.2 進口棉軋工質量檢驗[4-5]

對于來自美國、澳大利亞、巴西等國的進口機采棉，盡管使用HVI檢驗顏色等級，中國出入境檢驗檢疫（CIQ）仍沿用美國棉花檢驗制度改革前的模式，采取人工對照通用等級實物標準，結合色澤、葉屑、軋工三要素逐只綜合評定棉花品級。

3.3 國產棉軋工質量檢驗

自GB 1103—1972標準實施后的40年里，軋工質量與色澤特征、成熟程度一起作為棉花品級分級的三個條件。GB 1103.1—2012[9]的實施，正式以顏色級檢驗取代品級檢驗，軋工質量作為重要的品質指標獨立出來，并建立軋工質量實物標準開展感官檢驗。

4 影響機采棉軋工質量的因素

機采棉的軋工質量主要取決于籽棉內在質量、性狀表征、加工設備及工藝、人為因素和評價體系[10]。

4.1 籽棉內在質量

機采棉的軋工質量與籽棉內在質量，尤其是成熟度密切相關。籽棉成熟度較差，單纖維強力較弱，在加工過程中易纏繞、扭曲形成棉結、索絲等纖維性疵點。國內機采籽棉受植棉品種、種植密度、地理環境、噴施時點及效果等因素系統性作用更為顯著，成熟度一致性通常較手摘籽棉差，也較國外機采籽棉差，因而在籽棉加工過程中更易產生棉結、索絲，影響皮棉軋工質量。

4.2 籽棉性狀表征

籽棉的回潮率、含雜率會影響機采棉軋工質量。機器采摘時間相對集中在當年的10月至11月份，因天氣、早中晚時點、機采設備及工藝的不同，機采籽棉回潮率一般在8%～12%，甚至更高；含雜率一般在6%～10%，甚至更高。當籽棉回潮率過高時，單纖維強力增加，可導致纖維的基部與棉籽的聯結力增大，同時棉籽表皮變軟，纖維與棉籽分離時容易產生帶纖維籽屑；籽棉回潮率過高，纖維間的摩擦阻力增加，可導致雜質與纖維的粘附性增大，雜質不易清除；籽棉回潮率過高，纖維的彈性和剛性降低，在加工過程中易受外力作用產生纏繞、扭曲，形成纖維性疵點。當籽棉含雜率過高，粗大的雜質在皮棉清理過程中受握持打擊的作用易被打碎，導致軟籽表皮、帶纖維籽屑等疵點的總粒數增加，籽棉清理的難度加大。

4.3 加工設備及工藝[6]

機采籽棉通常采用二道烘干、四道籽清、鋸齒軋花、三道皮清的加工工藝及相應設備。烘干機可以在軋花工序前將機采籽棉的回潮率降低至7%～9%，從而有利于清棉和鋸齒軋花，減少皮棉疵點，提升軋工質量。

機采籽棉清理機的清理部件主要有刺釘滾筒、齒條滾筒、鋸片滾動三種形式。無論是屬于六滾筒刺釘清理機的傾斜式籽棉清花機，還是帶有齒條滾筒構件的回收式籽棉清花機、提凈式籽棉清花機，或是屬于鋸片滾筒式的沖擊式籽棉清花機，相應構件的線速度、間距等工藝參數都能對皮棉軋工質量產生直接影響。

鋸齒軋花機的清花刺輥、鋸片滾筒、肋條、毛刷滾筒、棉卷箱等部件對皮棉軋工質量產生重要影響。同時，籽棉卷密度也對皮棉軋工質量產生影響，過大會增加游離纖維，易產生棉結、索絲等纖維性疵點。

此外，相較于氣流式皮棉清理機，鋸齒式皮棉清理機會擊碎粗大雜質，產生更多細小棉結、索絲，增加皮棉中疵點的總粒數。

4.4 人為因素

宏觀政策、市場供求產生的心理影響，軋花企業的質管水平、設備保養水平，操作人員的技能水平、工作態度等因素都與機采棉的軋工質量有關。

4.5 評價體系

產品質量是生產出來的，但也不能忽視評價體系的作用?，F行的軋工質量實物標準是由手摘棉制作，缺少對機采棉軋工特點的體現。因而在實際工作中，不同于內陸產區的顏色級檢驗，新疆產區感官檢驗環節的爭議和難點集中在軋工質量指標。

究其原因，現階段國內機采棉產業體系存在缺陷，不僅導致長度、短絨率等物理指標總體較國內手摘棉、國外機采棉偏差，而且皮棉形態上區分度明顯，葉屑等疵點往往較重，尤其以北疆機采棉最為典型，并且伴隨有手感上較為發澀、平順性稍弱的特征。此外，受南北疆自然環境、溫濕度、光照時間等差異影響，南北疆的機采棉之間也存在明顯差異，即南疆機采籽棉成熟度好、回潮率低，加工出的皮棉疵點較少、表面較平順、層次較分明，軋工質量普遍較好。

5 探討

（1）提升機采棉的軋工質量，首先在品種育種上需要在優異種質資源的引進、篩選、創新、分子遺傳育種研究、配套栽培技術的研究方面著力[7]；同時，規范執行帶狀種植模式、化學調控、水肥管理以及化學脫葉等栽培技術，嚴格按照NY/T 1133—2006《采棉機 作業質量》、《采棉機作業技術規程》開展機采作業。

（2）籽棉收購環節杜絕超水棉，規范做好上垛籽棉的分選，嚴防混等、混級，有效控制異性纖維的混入[8]。

（3）機采棉加工環節嚴格執行《機采棉軋花機械操作技術規程》，維護好設備狀態，依照籽棉狀況適時調整工藝。

（4）皮棉很凈、疵點少，但表面目測手感毛茸茸，短纖維較多，棉花清晰度差，無層次感，即通常所說的過度皮清的棉花，因其對后續紡紗質量影響大，視其程度，軋工質量最多是P2。

（5）機采棉存在籽棉回潮率、含雜率較高，軋花后皮棉細雜較多的特點。因此，綜合考慮疵點、皮棉外觀形態對成紗的影響程度，對于破籽、不孕籽、碎葉稍多而纖維性疵點較少的皮棉，或是疵點較少而活棉結、活索絲稍多的皮棉，軋工質量可定為P2；對于緊棉結、緊索絲較多的皮棉，或是軟籽表皮、帶纖維籽屑和僵片較多的皮棉，軋工質量定為P3。

（6）標準既是評判依據，更有引導功能?？梢栽诂F行的國家軋工質量實物標準中P1、P2檔各對應增加一塊機采棉軋工質量實物標準；同時，結合機采棉產業整體發展狀況，通過實物標準的修訂不斷引導機采棉軋工質量水平的提升。

（7）通過加強檢驗人員間的目光比對交流，達到機采棉產區與非機采棉產區感官檢驗人員目光統一的效果。

6 結論

提高國內機采棉的綜合品質是一個系統性工程。與美棉、澳大利亞棉等相比較，目前國內機采棉的質量指標還有較大差距，因此發展空間廣闊。這需要從機采棉產業鏈角度出發，無論是品種培育、種植方式、加工水平，還是鏈條協作、區域競爭力等方面下功夫。未來的新疆地區是棉花生產、加工、檢驗的主戰場，而機采棉的比重會逐漸上升。從政策、技術、產業發展等多維視角下審視機采棉質量，從推進軋工質量提高著手，推動機采棉的綜合品質不斷優化和市場競爭力提升。

參考文獻：

[1] 黃勇，付威，吳杰.國內外機采棉技術分析比較[J].新疆農機化，2005，（4）：18-19.

[2] 美國棉花公司.棉花分級[EB/OL].[2015-05-05].http：//cn.cottoninc.com/ClassificationOfCotton_zh/.

[3] 美國國際棉花協會，美國國家棉花總會. 2015美國原棉采購指南[EB/OL].[2015-05-05]. http：//www.cottonusa.org.cn/download/2015yuanmian.pdf.

[4] SN/T 2138.2—2010 進出口紡織原料檢驗規程 植物纖維 第2部分棉花[S].

[5] SN/T 1512—2011 進出口棉花檢測方法 HVI測量法[S].

[6] 徐紅.棉花檢驗與加工[M].北京：中國紡織出版社，2006：131-201.

[7] 王娟，董承光，孔憲輝，等.新疆生產建設兵團機采棉育種研究現狀及展望[J].中國棉花，2013，40（4）：8.

[8] 謝新平.研究分析影響棉花（機采棉）清理加工質量的因素[J].中國棉花加工，2013，（4）：13.

[9] GB 1103.1—2012 棉花 第1部分：鋸齒加工細絨棉[S].

[10] 徐水波.GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：鋸齒加工細絨棉》宣貫教材[M].北京：中國質檢出版社，中國標準出版社，2012.

（作者單位：四川省纖維檢驗局）