包裝材料及存儲環境對棉纖維質量的影響

連素梅 李 朋 傅科杰 李 軻 郭會清

(1.河北出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，河北石家莊，050051；2.寧波出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，浙江寧波，315012；3.河南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，河南鄭州，450003)

由于棉纖維品質容易受到光照、氧化和微生物的影響，故棉花樣品存儲期間包裝材料的透光性和透氣性是選用的決定性條件[1]。另外，由于棉花纖維大分子之間的氫鍵等結合力容易受到光照影響而被破壞，所以光照條件對樣品保存至關重要[2]。目前，國內外實驗室棉花樣品包裝材料普遍使用牛皮紙或塑料袋，有的使用透明塑料袋，有的使用不透明塑料袋；棉花樣品存儲環境也不盡相同，有的樣品室設在陰面，有的設在陽面，有的安裝窗簾，有的未安裝窗簾，有的是普通窗簾，有的是遮光窗簾，有的雖安裝窗簾但窗簾形同虛設，導致陽光長時間直接照曬在樣品上，這些差異會引起棉花樣品在存儲期間的內在質量發生不同程度的變化，甚至影響仲裁結果的準確性,并引發貿易糾紛。

1 材料與方法

試驗樣品：試驗樣品主要包括進口澳大利亞(代碼為O)、美國(代碼為M)、巴西(代碼為B)等3類鋸齒棉花樣品以及印度(代碼為Y)、埃及(代碼為A)、美國PIMA棉(代碼為P)等3類皮輥棉花樣品，共6類樣品。

包裝材料：實驗室常用牛皮紙(代碼為N)、透明塑料袋(代碼為T)和黑色塑料袋(代碼為H)3種代表性包裝材料作為試驗用包裝材料。

存儲環境：從混和均勻的各類棉花樣品中分別使用牛皮紙、透明塑料袋和黑色塑料袋各包裝5份，并同時置于陰面干燥的同一樣品室中，即避光樣品。同樣方法所得樣品同時置于靠陽面窗戶且無窗簾遮擋的同一樣品室中，即非避光樣品。

試驗環境：每次測試前所有樣品均在溫度(20±1)℃、相對濕度(65±2)%下平衡處理24 h后進行檢測。

測試儀器：使用HVI 1000型大容量棉花測試儀對上述所有棉花樣品逐個進行測試。每次測試前使用標準物質對HVI進行校準，以保證設備的穩定性，減少設備誤差；所有樣品測試均由同一名測試人員來完成，以減少人員因素誤差；對每個樣品均測試6次，以減少隨機誤差。

試驗方法：依據GB/T 20392—2006《棉纖維物理性能試驗方法》，對試驗樣品的反射率、黃度、斷裂比強度3項指標進行測試分析[3]。每份樣品測試2次，所有樣品每間隔30天測試一次，整個項目測試周期為12個月。

2 結果與分析

2.1 包裝材料與測試結果的關聯性分析

排除光照條件的影響，各國棉花樣品使用不同包裝材料存儲，測試比較組樣品全部放置于陰干避光樣品室中。測試結果見圖1～圖3。

由圖1可以看出，在避光環境下，使用不同包裝材料不會影響棉花樣品的反射率測試結果。

由圖2可以看出，在避光環境下，使用牛皮紙包裝的樣品黃度保持穩定，使用塑料袋包裝的樣品黃度數值略有增加，且兩種塑料袋包裝樣品變化情況一致。

由圖3可以看出，在避光環境下，使用牛皮紙和塑料袋包裝的樣品在整個研究期間斷裂比強度表現都很穩定。

圖1 反射率測試數據折線圖(避光)

圖2 黃度測試數據折線圖(避光)

圖3 斷裂比強度測試數據折線圖(避光)

2.2 存儲環境與棉纖維質量的關聯性分析

2.2.1 不同環境下各國棉花樣品反射率變化情況

不同環境下的埃及棉樣品反射率的測試結果見表1。

表1不同環境下埃及棉反射率測試數據

存儲環境樣品編號反射率/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 A-HA-NA-TA-HA-NA-T75.575.475.675.575.475.575.575.475.675.575.475.575.575.475.575.675.475.575.575.475.575.575.475.575.575.475.575.575.575.575.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.6 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.575.475.475.575.475.575.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.575.475.475.575.475.5

由表1可以看出，避光環境下埃及棉各樣品反射率均未發生變化，而非避光環境下透明塑料袋包裝變化最大，牛皮紙和黑色塑料袋包裝未發生變化。

按照同樣方法分別對巴西、美國、澳大利亞、PIMA、印度等棉花樣品進行測試，發現在避光環境下各棉花樣品反射率均未發生變化；非避光環境下，巴西棉、澳大利亞棉、美棉、PIMA棉和印度棉透明塑料袋包裝的樣品反射率均在第3個月～第5個月發生了不同程度變化(呈降低趨勢)，巴西棉、澳大利亞棉、PIMA棉和印度棉黑色塑料袋包裝的樣品反射率均在第8個月～第10個月發生了不同程度變化，而牛皮紙包裝的各棉花樣品未發生變化。

2.2.2 不同環境下棉花樣品黃度變化情況

棉纖維容易受到光照紫外線、氧化作用和微生物影響而產生顏色變化，主要表現為黃度加深，不同包裝材料的不同遮光性和透氣性以及存儲環境、光照條件都會使上述影響因素產生變化，從而導致黃度變化不同。不同環境下不同包裝的美棉黃度變化情況見表2。

表2不同環境下美棉黃度測試數據

存儲環境樣品編號黃度1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 M-HM-NM-TM-HM-NM-T8.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.48.38.48.38.38.48.48.38.48.38.38.48.58.38.48.38.48.48.48.38.48.38.38.48.58.38.48.38.48.48.58.38.48.38.48.48.68.38.48.38.48.48.68.38.48.38.48.48.78.48.48.4

從表2看出，避光環境下美棉塑料袋包裝樣品黃度在第12個月發生了變化，而非避光環境下牛皮紙包裝樣品黃度未發生變化，黑色塑料袋包裝樣品在第7個月黃度就開始增大，透明塑料袋包裝樣品在第4個月黃度就開始增大，且黃度變化最大。

按照同樣方法分別對埃及、巴西、澳大利亞、PIMA、印度等棉花樣品進行測試。發現在避光環境下，除埃及棉和巴西棉在第12個月塑料袋包裝樣品的黃度略有上升外，其他樣品黃度均未發生變化；在非避光環境下，埃及棉、巴西棉、澳大利亞棉、PIMA棉和印度棉黑色塑料袋包裝樣品的黃度在第6個月～第8個月出現上升，透明塑料袋包裝樣品的黃度則在第3個月～第5個月出現上升且幅度相對較大；除埃及棉牛皮紙包裝樣品的黃度在第6個月略有上升外，其他牛皮紙包裝樣品黃度均未發生變化。

2.2.3 不同環境下棉花樣品斷裂比強度變化情況

棉纖維斷裂比強度主要為纖維大分子之間的氫鍵等結合力，而這些分子間力容易受到紫外線影響而變弱，本節討論不同光照條件下各種樣品斷裂比強度變化情況。不同環境下澳大利亞棉斷裂比強度測試結果見表3。

由表3可以看出，避光環境下澳大利亞棉斷裂比強度不會發生變化，而非避光條件下透明塑料袋中樣品變化最大，黑色塑料袋中樣品變化較小，牛皮紙中樣品未變化。

按照同樣方法分別對埃及、巴西、美國陸地棉、PIMA、印度等棉花樣品進行測試。發現在避光環境下，埃及棉、巴西棉、美棉、PIMA棉和印度棉斷裂比強度不會發生變化；而非避光條件下透明塑料袋中樣品變化最大，在第3個月～第4個月就出現下降趨勢，黑色塑料袋中樣品變化較小，在第5個月～第8個月才出現下降趨勢，牛皮紙中樣品未變化。

表3不同環境下澳大利亞棉斷裂比強度測試數據

存儲環境樣品編號斷裂比強度/cN·tex-11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 O-HO-NO-TO-HO-NO-T30.129.630.029.729.829.830.129.630.029.729.829.830.129.630.029.729.829.830.129.629.929.729.829.830.029.629.929.729.829.830.129.629.829.729.829.830.129.629.929.729.829.830.029.629.829.729.829.830.029.629.829.729.829.830.029.629.729.729.829.830.029.629.729.729.829.830.029.629.729.729.829.8

3 結論

(1)采用透明塑料袋包裝的棉樣，其顏色等級存在較大程度變化，其中又以黃度變化明顯，斷裂比強度有所下降。

(2)采用牛皮紙和黑色塑料袋包裝的棉樣，由于牛皮紙不透光和透氣的性質，樣品品質幾乎未發生變化，能夠最大程度保持樣品品質穩定，而黑色塑料袋包裝雖遮光性好但是其透氣性差導致棉花中厭氧微生物較多，從而使黃度和斷裂比強度也會發生變化。

(3)相同包裝材料樣品，處于避光的環境下存儲12個月期間，棉花樣品品質穩定性很好，可見光照條件是影響棉纖維品質的最重要因素。

(4)不同包裝材料和存儲環境對棉花樣品品質存在不同程度的影響，棉花樣品留存時應盡量采用避光和透氣的包裝材料，并置于干燥避光環境中。