基于棉花纖維品質的檢驗分析

紀曉杰

（青島市纖維紡織品監督檢驗研究院，山東 青島 266061）

對棉花質量的評判需要通過棉花纖維品質的檢驗，并對檢驗的結果進行分析，基于此確定棉花的顏色級。本研究旨在明確棉花檢驗指標，提出棉花顏色特征級指標的重要性，探討中國棉花纖維品質的評價，重點分析國外棉花纖維品質評價的研究進展和國內棉花纖維品質評價的研究進展，以中國棉花公證檢驗阿拉爾實驗室為例，介紹我國棉花檢驗實驗室新設備的應用對提高棉花品質的幫助。

1 棉花纖維品質的檢驗

1.1 棉花檢驗指標

關于棉花纖維質量的檢測指標，中國學者以及外國學者都對這方面的問題進行了研究。目前，主要的棉花質量檢測指標包括顏色級、長度、強力、整齊度、馬克隆值、反射率等。

測試棉花纖維長度時，有逐根法、分組法、不分組法、光電法等。中國目前采用的主要測量長度方法是手扯尺量法，分組劃分的一個重要標準是1 mm。采用這種方法測試對檢驗人員的手法要求高，但是操作起來簡便，不需使用復雜的儀器設備，而且具有代表性[1]。

均勻性主要是對纖束的長度分布情況進行了解，采用不同的測量方法。具體的指標是跨距均勻度和分梳均勻度。

成熟度指數是對纖維細胞壁的增厚程度予以反映的指標。細度指數所反映的是纖維的直徑，綜合指標即為棉花的馬克隆值，主要通過儀器檢驗纖維對氣流所產生的阻力大小獲得。

在棉花纖維的各項指標當中，顏色級需要高度重視，主要采用直觀判斷的方法?，F在，棉花的生產國和消費國在檢驗棉花的質量并進行評價時都使用這一指數。對棉花的色澤造成影響的指標主要包括棉花纖維的反射率以及棉花纖維的黃度。

棉花纖維的齊度，就是要對纖維束長度的分布情況進行了解。檢驗采用的方法不同，具體的指標包括整齊度和跨距整齊度。

1.2 棉花顏色級指標

在對棉花纖維的品質進行評價的過程中，一個重要的衡量指標是棉花的顏色級，根據比色法中的反射率和黃度指標定量分析棉花的顏色。

在棉花纖維檢測的過程中，應用先進的科學技術可以獲得良好的效果。使用大容量快速纖維測試儀時，可以對顏色特征級進行檢測和研究。國外對棉花顏色級特征的研究比較早，其中，美國是最早從事這項研究的國家。通過使用不同的測色儀，根據測量的結果可以明確。棉花的顏色不同，纖維的品質也存在差異，主要體現為亮度的不同和色調深度的不同[2]。

美國通過棉花的顏色特征進行劃分，主要包括3種類型，即白棉花、黃染棉花、點污棉花。中國對棉花顏色特征的研究雖然起步比較晚，但是已經形成了系統，主要包括4類，即白棉、淡點污棉、淡黃染棉和黃染棉。

2 中國棉花纖維品質的評價

棉花纖維質量評價需要嚴格按照程序進行，每個環節都不能忽視。評價的第一步是通過感官作出判斷，基于此，不斷細化棉花質量指標，然后設定量化指標，對棉花的纖維品進行質量分析，從而對棉花進行評價。從中國棉花纖維質量評價情況以及外國的棉花纖維質量評價情況來看，標準各有不同，每種棉花所設定的評價標準都不是固定不變的，而是不斷變化的，并且與國家的經濟、政治以及科學技術等元素存在關聯性[3]。從評價標準的變化情況來看，主要是從定性分析到定量分析，從感官層面分析到應用工具分析，起初的分析比較粗糙，逐漸精細化。隨著棉花纖維品質的評價不斷發展，棉花質量評價體系也在不斷完善。在檢測棉纖維質量以及評價的過程中，需要嚴格按照有關的標準執行。雖然中國對于這項研究的起步比較晚，但是已經獲得良好的研究成果。

2.1 國外棉花纖維品質評價的研究進展

進入18世紀的中后期階段，英國的棉花商人采用商業實踐的方式，按照棉花的顏色對棉花進行分類。19世紀，英國將棉花質量劃分為上等質量、中等質量、下等質量以及污染質量。采用這種方法評價棉花品質時，一個重要的特點就是簡單、容易操作，主要采用的是感官檢驗方法。但是，這種方法在具體的應用中存在局限性，而且具有模糊性特點[4]。由于所采用的方法缺乏科學性，評價的結果不夠準確，而且缺乏合理性，很有可能導致貿易糾紛，但是也存在優點，即對棉花質量評價的發展起到促進作用。因此，雖然這種檢驗方法存在不足，但也具有積極意義。

20世紀，為提高棉花品質評價工作的可操作性，美國農業部提出了棉花纖維質量評價標準，主要劃分為9個等級。但是，由于這個標準還沒有頒布實施，這項工作就決定于貿易雙方在實際應用中的情況。進入20世紀，國際上統一了棉花標準，明確了棉制品所具備的價值，使得棉制品有了更高的商業地位[5]。1923年，美國頒布并實施了《棉花標準法》，規定棉花質量檢驗工作需要與實物作比較，確保實物標準與貿易雙方的檢驗需要相符合。

1930年以后，棉花的國際貿易發展速度加快。一些經濟發達國家在檢驗棉花質量時使用檢測儀器，重點監測纖維的長度和纖維的強度，并制定了科學有效的儀器檢測方法，同時出臺了檢測標準。但是，從商業化情況來看，纖維質量的評價仍然以感官為主，主要是采用儀器檢測方法雖然有較高的準確度，但是速度比較慢，而且操作比較煩瑣，檢測的進度慢，不能滿足商業化發展需求。

進入20世紀中葉，美國研究并開發了一套棉花纖維檢測系統。通過從實際應用角度深入研究，建立了棉花品質快速檢測指標體系。棉花纖維檢測系統可以對棉花的物理特性進行檢測，這為儀器檢測奠定了良好的基礎。為了保證儀器檢測實施的合法化，美國在法律上和政策上給予了支持，基于此，定量分析纖維質量并作出評價[6]。

2.2 國內棉花纖維品質評價的研究進展

20世紀60年代，中國針對國外棉花檢測方法進行研究，并研究了先進的檢測技術用于檢測纖維品質，制定了符合中國棉花國情的標準。中國的棉花質量檢測實現了標準化并規范化實施，基于統一檢查的方式，對棉花貿易的發展起到了促進作用，推動了棉花產業的快速穩定發展。此后，我國頒布了棉花纖維檢驗標準，根據實際需要不斷修訂并予以完善，從原有的10種檢測方法增加到15種檢測方法。1999年，定量劃分為棉花第二年檢驗指標，如此對于棉花纖維質量的檢驗從感官檢驗轉向了儀器檢驗[7]。

進入21世紀，中國棉花質量檢測體系進一步深化改革，專業人員應用大容量快速棉花檢測儀對棉花纖維質量進行檢測。目前，國內外學者都開始研究棉花纖維質量的檢測與評價，取得了一定成果，對棉花品質的提高起到了促進作用。

3 中國棉花公證檢驗實驗室的發展

隨著中國科學科術發展速度的不斷加快，棉花檢驗標準也越來越完善。中國已經成立了多家棉花公證檢驗實驗室。以中國棉花公證檢驗阿拉爾實驗室舉例說明，該實檢室在2009年成立，針對當地的棉花質量進行檢驗，該實驗室平均每年需要對當地的30萬噸棉花纖維進行檢驗，任務非常繁重[8]。這項工作經過了10多年的探索，并在技術上不斷改進，已經獲得了明顯成效。在對棉花的檢驗中，主要采用了大容量棉花纖維測試儀（High Volume Instrument，HVI），該儀器技術先進，雖然檢測的過程比較煩瑣，但是檢測的結果準確，能夠檢測棉花的各項物理性能指標，為第一師阿拉爾市的棉花質量提升提供保障。

在軋工質量方面，阿拉爾實驗室的棉花質量檢驗人員按照檢驗標準通過感觀進行檢驗。按照軋工質量的定義，對籽棉進行加工處理之后，判斷皮棉外觀形態的粗糙程度，明確棉花纖維含有疵點的種類以及疵點量，根據國家棉花實物標準對棉花的纖維品質作出準確的判斷，設定3項指標，即優等、中等和差等[9]。

統計2018年度阿拉爾棉花加工企業公檢細絨棉軋工質量狀況發現，各個加工棉花的企業中，98.9%的企業軋工質量為P2檔；五團加工廠的軋工質量比較好，八團加工廠和塔河種業金銀川分公司的軋工質量也非常好。根據統計結果，11.3%的企業軋工質量為P1檔。關于HVI檢測儀檢驗指標，2018年，統計當地的棉花質量，區分棉花顏色級，主體為白棉3級，96.1%的白棉為3級以上；棉花的平均斷裂比強度為28.33 cN/tex，平均長度為29.19 mm，棉花的平均長度整齊度指數是82.5，93.9%的棉花馬克隆值為A級和B級。

4 結語

通過上述研究可以明確，農業優質品種的選育過程中，需要以樣品實驗作為依據，大量的棉花樣品實驗所產生的數據對棉花的選育都具有參考價值，有助于推進農業經濟更好更快地發展。通過深入研究棉花纖維質量檢驗評價理論，提高棉花質量、促進棉花檢驗隊伍專業化的同時，還需要提高檢驗水平、完善檢驗設備，創造更高的農業經濟利潤。