棉纖維物理指標變異性能研究

文/王星宇 蓋磊

近年來，我國每年用棉量均在1000萬噸以上，其中大部分都是國家儲備庫內存放若干時間的棉花，有的儲備棉甚至是在儲備庫存放多年。棉花經過長時間的存放，其物理指標會發生怎樣的變化，棉花品質是否下降？通過國家棉花公檢實驗室進行模擬測試，統計和分析棉纖維物理指標隨存放時間延長的具體變異情況。

試驗樣本和方法

試驗地點和樣本。新疆昌吉州呼圖壁儀器化公證檢驗實驗室作為試驗地點，從企業棉包抽取皮棉樣品24個（250克），作為此次試驗的樣本，編號為1～24號。

試驗技術方法：嚴格按照國家棉花儀器化公證檢驗規程進行試驗操作，每次試驗前按要求在溫度（20±2）℃、濕度（65±3）%條件下，平衡待測樣本棉樣24小時以上。

試驗人員和設備：安排兩名取得HVI檢測設備操作員證的檢驗人員為試驗人員，統一操作手法。使用美國進口大容量纖維檢測儀HVI1000C編號為080317設備，每次試驗前對該設備進行校準和校準檢查。

在2014年3月、2014年9月、2015年6月和2016年12月，分4次對同一樣本棉樣進行測試，每個樣本棉樣測試5次，記錄檢測樣本的上半部平均長度、長度整齊度、斷裂比強度、馬克隆值、反射率、黃度值，并計算5次測試的平均值，結果不確定度由HVI設備測試系統自動計算得出。用Excel軟件進行數據統計和分析，使用Word作圖。

檢測結果分析

1.上半部平均長度。如圖1和圖2，對4次檢測的24組樣本棉樣長度指標進行作圖分析，發現經過3年存放之久，棉纖維長度指標變化不大。

圖2 棉纖維長度變化情況

2.長度整齊度。如圖3和圖4，對24組樣本檢測結果分析，棉纖維長度整齊度指數在3年存放期變化不大。

圖3 棉纖維長度整齊度指數變化情況

圖4 棉纖維長度整齊度指數變化情況

3.斷裂比強度。如圖5和圖6，對24組樣本檢測結果分析，棉纖維斷裂比強度曲線在3年存放期整體略微下降，纖維強度略微減弱。

圖5 棉纖維斷裂比強度變化情況

圖6 棉纖維斷裂比強度變化情況

4.馬克隆值。如圖7和圖8，對24組樣本檢測結果分析，棉纖維馬克隆值在3年存放期變化不大。

5.反射率。如圖9和圖10，對24組樣本檢測結果分析，棉纖維反射率在3年存放期變化非常大，顯示為棉纖維反射率降低，并且降低幅度較大。

圖7 棉纖維馬克隆值變化情況

圖8 棉纖維馬克隆值變化情況

圖9 棉纖維反射率變化情況

6.黃度。如圖11和圖12，對24組樣本檢測結果分析，棉纖維黃度在3年存放期變化也非常大，分析顯示為棉纖維黃度上升，且上升幅度較大。

結論

圖11 棉纖維黃度變化情況

圖12 棉纖維黃度變化情況

從本次試驗的棉花纖維主要物理指標來看，在3年內隨著存放時間越來越長，棉纖維的上半部平均長度、長度整齊度指數、馬克隆值的變化不大。如果存放時間繼續延長，以上指標是否會有較大變化，還有待于進一步對儲存棉花樣品進行檢測分析和驗證。

但是隨著存放時間延長，棉纖維的斷裂比強度值有下降的趨勢，棉纖維的強度在緩慢減弱。棉纖維的反射率下降非常明顯，而黃度上升幅度非常大。24組樣品棉樣在3年的測試結果中，明顯發現全部樣本的顏色級都下降了1～3個檔次不等，甚至部分顏色級白棉降為淡點污棉，淡點污棉降為淡黃染棉。

目前，相同等級相同產地的棉花，新棉花和存放時間超過3個月以上的棉花對紡紗過程、紡紗質量會產生明顯的不同。新棉花由于加工完后，僵片、不孕棉、軟籽表皮、帶纖維籽屑、棉籽殼等會在加工過程中破損，未受溫度和濕度的長時間影響，表現出較強的粘連性。另外，由于棉纖維表面的蚜蟲糞和含蠟、含糖分子處于活性，微生物活動能力強，在紡織廠溫濕度的影響下易粘纏。因此，新棉花在使用過程中表現為棉皮、死棉及短絨粘膠輥、膠圈明顯，而清梳聯對這些疵點的清除能力弱，原棉中的許多疵點易隨纖維轉移存在于紗線中，嚴重時纏膠輥羅拉，影響生產的順利進行，并使棉紗中的棉結、短粗節及常發性紗疵大面積增加。而存放超過3個月以上的棉花粘纏膠輥現象明顯下降，而且原棉中的僵片、不孕籽、軟籽表皮、帶纖維籽屑都因通風及溫度的影響而分散開來，便于清梳聯清除。存放時間較長或更長的棉花，雖然各項品質指標變化緩慢，但是顏色級下降明顯，棉花品質降低，對紡織生產還是具有一定影響。

棉花在正常的儲存條件下，保質期較長，但由于棉花內含有一定的水分，夏天來臨后，由于溫度升高、濕度增大等原因，尤其是溫度超過35℃時，對棉花的顏色影響較大，可能出現自然變異，進而影響到棉花的顏色級。因此棉花在長時間存放時，必須控制好存儲環境的溫度和濕度。目前國內的棉花儲備庫房有磚混倉和鋼板倉兩種。儲存庫要求交通便利、防火、通風、防潮、防霉變等。一般來說，棉花應庫內堆垛存放，庫外存放要蓋苫布，垛與垛之間應留出必要的通道。棉花保管員應每天查庫，測量溫濕度，并做好記錄。根據天氣變化和庫內外溫濕度差異，應適時采取通風散濕或關閉倉庫等措施。