從感官檢驗到儀器化檢驗

馬亮

很長一段時間，我國棉花檢驗都在使用品級制度，依賴人工檢驗。不但速度慢，而且對檢驗人員的經(jīng)驗要求高。如何實現(xiàn)儀器化檢驗成為檢驗人員面前的一個大問題。

中國纖維檢驗局等單位完成的《中國棉花色特征圖研究》榮獲2015年度質(zhì)檢總局“科技興檢獎”，這一研究填補(bǔ)了國內(nèi)空白，處于國際領(lǐng)先地位，對儀器化檢驗的實現(xiàn)做出突出貢獻(xiàn)。

目標(biāo)：全面儀器化

“在2004年，國務(wù)院批復(fù)了棉花質(zhì)量檢驗體制改革方案，通過改革，我國棉花質(zhì)量檢驗體制將逐步向國際通用的先進(jìn)做法學(xué)習(xí)并接軌，逐步建立適合我國國情的棉花質(zhì)量檢驗新體制。改革方案明確提出了建立中國棉花色特征圖和色特征分級體系。從那時起，中國纖維檢驗局就開始籌劃如何改革品級制度，建立我國的色特征分級體系了。2007年，經(jīng)國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)，《中國棉花色特征圖研究》納入了質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項項目，研究工作得以順利開展。”河北省纖維檢驗局王揚(yáng)告訴記者。

過去的棉花檢驗使用品級制度，通過成熟程度、色澤特征及軋工質(zhì)量綜合評定棉花品級，其中，棉纖維的色澤是評定棉花品質(zhì)的重要因素。而色澤需要人的主觀判斷，人為操作不可避免帶來了誤差。

對棉農(nóng)來說，品級制度在棉花由計劃經(jīng)濟(jì)向市場化過渡以來，尤其是棉花收購全面放開以后，并沒有形成優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的貿(mào)易結(jié)算體系，挫傷了棉農(nóng)傳統(tǒng)“四分”摘售棉花的積極性。不但如此，在品級制度實行時，全國各地都有最高品級的棉花，但由于光照、水土和氣候的原因，棉花質(zhì)量并不均衡，各省份高品級棉花價格并不統(tǒng)一，主要依靠市場進(jìn)行調(diào)節(jié)，這也給用棉企業(yè)采購棉花帶來不便，更容易造成貿(mào)易糾紛。

為了提高檢驗的準(zhǔn)確性，推動棉花質(zhì)量檢驗與國際接軌，保護(hù)棉農(nóng)的利益，中國纖維檢驗局早早開始了色特征圖研究的準(zhǔn)備。

要實現(xiàn)這一目標(biāo)，前面有大量的困難。

“色特征圖的研究和推廣，最主要有三個難點。”王揚(yáng)解釋說，“首先就是色特征圖研究是國內(nèi)首創(chuàng)，沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒，需要通過大量的試驗和探索依靠創(chuàng)新來實現(xiàn)；其次要實現(xiàn)品級改革過渡期平穩(wěn)過渡，在色特征級劃分的原則上，要兼顧各省份棉花質(zhì)量的合理分布，要保持現(xiàn)有主流棉花的比例大體相當(dāng)；最后就是整體涉棉企業(yè)和檢驗技術(shù)人員的接受度問題，要完成感官檢驗技術(shù)的一次變革。”

我國棉花的種植范圍廣，棉花品種多、雜，國家區(qū)域試驗的新品種達(dá)到近千種，其中推薦生產(chǎn)的也超過了三分之一，而這些品種根據(jù)其生育期可分為中熟棉、中早熟棉和早熟棉三種類型。根據(jù)育種方法又可分為轉(zhuǎn)基因棉品種、雜交棉品種及常規(guī)棉品種，而根據(jù)品種的抗逆性還可分為耐鹽、抗旱、抗蟲、抗病等。在這些大的品種當(dāng)中又分為了許多小的品種。品種太多、適應(yīng)環(huán)境及個性特點不同使得色特征圖庫在多樣性和采集樣本上存在一定難度。

除此之外，棉花種植分散、生產(chǎn)集約化程度不高。棉花收購流動性大也給色特征級的建立帶來很大困難。

為了解決這些難題，中纖局在研究過程中不斷試錯，調(diào)整研究方法。在2007年，課題組先根據(jù)檢驗數(shù)據(jù)分析和制圖原則，初步形成了色特征圖的基本原型，依據(jù)色特征圖研制實物標(biāo)準(zhǔn)加以驗證。后來發(fā)現(xiàn)，這一方法并不合適，便更改為先研制實物標(biāo)準(zhǔn)，在實物標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上完善色特征圖，但也存在一些問題。

“一直到2010年，在國家發(fā)改委的政策推動和經(jīng)費支持下，研究終于有了突破進(jìn)展，以實物標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，經(jīng)農(nóng)業(yè)、供銷、紡織和纖檢四個方面的檢驗代表同時確認(rèn)后，將實物標(biāo)準(zhǔn)發(fā)放到各個試點單位，經(jīng)過大量比對試驗后，通過檢驗數(shù)據(jù)調(diào)整色特征圖，再根據(jù)色特征圖相應(yīng)的微調(diào)實物標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到圖和標(biāo)準(zhǔn)的相對一致。”王揚(yáng)回憶道。

色特征圖的研究能夠成功，還與纖檢機(jī)構(gòu)公證檢驗數(shù)據(jù)積累息息相關(guān)。王揚(yáng)介紹，近年來隨著國家棉花臨時收儲政策的實施，棉花公檢數(shù)量基本實現(xiàn)了全面覆蓋，多的時候每年為課題組帶來了3000多萬條試驗數(shù)據(jù)，5年來積累了上億條檢驗數(shù)據(jù)，為研究打下了堅實的基礎(chǔ)。

未來：助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2013年，棉花顏色級標(biāo)準(zhǔn)得到了全面推廣。在推廣過程中，為了提高各方對標(biāo)準(zhǔn)的接受程度，中纖局在培訓(xùn)方面下了大力氣。那就是分層次、分需求、分時期進(jìn)行培訓(xùn)。按照企業(yè)不同層次的人員、培訓(xùn)人員對標(biāo)準(zhǔn)的接受程度以及培訓(xùn)人員對標(biāo)準(zhǔn)的需求進(jìn)行劃分，使標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)更加切合實際。

“除此之外，還要分時期培訓(xùn)。不是一期培訓(xùn)完就結(jié)束了，而是反復(fù)學(xué)習(xí)反復(fù)交流，不斷強(qiáng)化培訓(xùn)人員對新的顏色分級標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知和理解，從感官檢驗技術(shù)方面達(dá)到實際應(yīng)用的能力。”王揚(yáng)補(bǔ)充道。

據(jù)了解，2013年以來，中國纖維檢驗局加大了對全國涉棉企業(yè)的培訓(xùn)力度，開展了全國標(biāo)準(zhǔn)宣貫師資培訓(xùn)，黃河流域、長江流域、西北內(nèi)陸棉區(qū)標(biāo)準(zhǔn)宣貫動員，大型棉話流通企業(yè)專題培訓(xùn)等各類培訓(xùn)，全國各級專業(yè)纖檢機(jī)構(gòu)在各省（區(qū)）范圍內(nèi)會同棉花協(xié)會、棉紡協(xié)會共同舉辦“棉花新標(biāo)準(zhǔn)宣貫班暨棉花顏色級感官檢驗技術(shù)培訓(xùn)”，累計培訓(xùn)企業(yè)共3800余家，培訓(xùn)人數(shù)達(dá)到了5000余人，覆蓋面差不多可以達(dá)到100%。

一位多次參加培訓(xùn)的學(xué)員表示，培訓(xùn)加深了企業(yè)對新標(biāo)準(zhǔn)和棉花實物標(biāo)準(zhǔn)的理解，對當(dāng)年棉花加工企業(yè)的生產(chǎn)有很大幫助。

《中國棉花色特征圖研究》項目分析了我國棉花色特征分布規(guī)律，建立了棉花色特征圖和棉花色特征分類分級方程，并研制了棉花色特征實物標(biāo)準(zhǔn)，通過利用儀器測量棉花的色特征指標(biāo)，在色特征圖上直觀確定棉花的色特征級，進(jìn)而取代采用人工感官檢驗的品級。

這一研究的成功，對于提高棉花質(zhì)量檢驗速度，大幅度提高檢測結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性，減少貿(mào)易爭端，促進(jìn)紡織配棉的自動化和精細(xì)化，實現(xiàn)棉花資源的高效配置，具有重要的現(xiàn)實意義。以上科研成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白，處于國際領(lǐng)先地位，為提升我國天然纖維檢測能力做出了重要貢獻(xiàn)，故此，這一研究成果才能夠榮獲2015年度質(zhì)檢總局“科技興檢獎”。

據(jù)了解，色特征圖研究并沒有止步于此，課題組未來還將根據(jù)后期收集到的數(shù)據(jù)，不斷進(jìn)行微調(diào)，以更加適合我國棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀，推動棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展。