國產棉和進口棉短纖維含量的比對及改進建議

1 引言

棉花短纖維是指纖維長度短于某一特定值的棉花纖維。對用于界定棉花短纖維的這一特定值，不同國家有不同的標準。我國對短纖維的界定標準為長度短于16mm（細絨棉）或20mm（長絨棉）的棉花纖維，而國外的界定標準普遍為長度短于12.7mm（1/2 in）的棉花纖維[1]。棉花短纖維含量（Short Fiber Content, SFC），是指棉花短纖維占棉花纖維總量的百分比[2]。

棉花短纖維含量作為棉花長度的重要項目，是衡量棉花質量的重要指標，其對后續紡織加工的影響主要體現在兩個方面，一是影響用棉成本。短纖維含量與清梳落棉率成正比，短纖維含量越高，在進行清花、梳棉時落棉率越高，則紡織品的制成率越低，直接導致紡織企業的原料消耗，增加了企業的生產成本[1]。二是影響紡織品質量。在紡紗環節，徹底清除和控制棉花中的短纖維難度較大，經過清梳工序后，仍會有部分短纖維進入生條中。由于羅拉對短纖維的控制能力差，這些進入生條中的短纖維會成為浮游纖維，在棉條中形成粗、細節，使得紗線條干不勻，增加紗線斷頭，同時影響紗線強力和單紗伸長率，降低了成紗支數和紡紗效能[1]。據統計，短纖維含量每降低1%，可使高支紗和中支紗的品質指標分別提高1%和1.2%[3]。因此，對于棉花纖維含量的研究受到了國內外從棉花種植、原棉加工、棉花交易到紡織企業的高度重視。無論是我國正在開展的棉花短纖維率指標監測行動，還是美國國家棉花委員會通過的關于研究使短纖維率和美國原棉分級系統相結合的決議[4]，都體現出控制棉花短纖維含量在棉花以及棉紡織品的質量提升方面的重要性。

中國加入WTO后，關稅壁壘、限制配額等措施的取消，對我國生產力仍相對落后的農業沖擊較大，其中棉花作為我國的質量優勢資源，尤其是新疆手摘棉的高質量在世界范圍內都享有很高的美譽度，但限于生產成本較高，相對于國外棉花價格沒有優勢。面對外棉對國內棉花市場的沖擊和國內紡織企業日益增長的出口量，我國需盡快完善行業標準，提高我國棉花質量，滿足紡織企業的用棉需求。同時，應充分發揮優勢質量指標的作用，設置必要的技術壁壘，才能有效保護用棉企業利益，保護我國棉花產業的技術和經濟安全。

本文對山東岱銀集團股份有限公司采購的國產棉花和進口棉花的短纖維含量進行了檢測和比較，旨在通過比較國產棉花和進口棉花的短纖維含量，為棉花短纖維含量的研究以及對控制棉花短纖維含量的探索、提高我國棉花的質量和市場競爭力提供基礎性的數據和思路。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

抽取山東岱銀集團股份有限公司采購的棉花65批，其中，國產棉花16批、進口棉花49批。國產棉花中，新疆棉花5批、地產棉花11批。進口棉花中，印度進口棉花14批、貝寧進口棉花9批、莫桑比克進口棉花6批、布基納法索進口棉花5批、巴西進口棉花5批、澳大利亞進口棉花4批、蘇丹進口棉花4批、南非進口棉花2批。

2.2 儀器設備

陜西長嶺紡織機電科技有限公司XJ129PRO棉結和短絨測試儀。

2.3 試驗方法

2.3.1 抽樣方法

在山東岱銀集團股份有限公司采購的國產棉、進口棉中，選取剩余棉包數在50%以上的批次，按照每批抽取原包數10%抽樣。抽樣時，將棉包表層棉花去掉，每包抽取完整成塊樣品30g～50g，混合均勻，形成批樣。從批樣中多點隨機抽樣形成不低于300g的實驗室樣品。

2.3.2 試驗方法

參考標準：GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：鋸齒加工細絨棉》[5]、GB 1103.2—2012《棉花 第2部分：皮輥加工細絨棉》[6]、GB/T 35931—2018《棉纖維棉結和短纖維率測試方法光電法》[7]。

本次試驗嚴格遵照中國纖維質量監測中心《關于開展2019年度棉花短纖維率質量監測專項行動的通知》（2019〔18〕號）的要求，試驗全程在溫度為（20±2）℃、相對濕度為（65±3）%的恒溫恒濕實驗室中進行，實驗室樣品在進行試驗前，先在實驗室內平衡24小時以上。試驗開始前，對試驗所用儀器進行校準，并在試驗過程中，確保每天試驗開始前，先進行校準檢查。

試驗時從每批棉花的實驗室樣品中制備4份樣品，每份樣品重量為（6.5±0.1）g，對4份測試樣品分別進行檢驗，取其平均值作為該批棉花的短纖維率。

本次試驗中，儀器校準、校準檢查、樣品檢測中的制條及短纖率檢測均由固定的檢測人員操作。

3 結果與分析

3.1 16mm短纖維含量比較

根據我國對棉花短纖維的定義，比較國產棉和進口棉中長度短于16mm的棉纖維在棉花纖維總量中的占比，結果如表1和表2所示。

表1 國產棉和進口棉16mm短纖維含量比較 %

表2 新疆棉和地產棉16mm短纖維含量比較 %

從表1可以看出，國產棉16mm短纖維含量的平均值為18.18%，低于進口棉4.98個百分點。國產棉16mm短纖維含量的最大值為22.51%，低于進口棉11.23個百分點；最小值為14.71%，低于進口棉1.70個百分點。

從表2可知，在國產棉花中，新疆棉花的短纖維含量明顯低于內地棉花。平均值低2.7個百分點，最大值和最小值分別低3.65和3.17個百分點。

3.2 12.7mm短纖維含量比較

根據國際上對棉花短纖維的定義，比較國產棉和進口棉中長度短于12.7mm的棉纖維在棉花纖維總量中的占比。試驗結果見表3和表4。

表3 國產棉和進口棉12.7mm短纖維含量比較 %

表4 新疆棉和地產棉12.7mm短纖維含量比較 %

從表3可以看出，國產棉12.7mm短纖維含量的平均值為13.51%，低于進口棉3.29個百分點。國產棉12.7mm短纖維含量的最大值為17.35%，低于進口棉7.46個百分點；最小值為10.74%，低于進口棉1.03個百分點。從表4可知，在國產棉花中，新疆棉花的短纖維含量明顯低于內地棉花。平均值低2.37個百分點，最大值和最小值分別低3.77和2.30個百分點。

4 結論

從上述分析可知，國產棉花16mm的短纖維和12.7mm的短纖維含量均低于進口棉花，16mm短纖維含量平均值為18.18%，此次試驗中測試的國產棉花16mm的短纖維含量多在15%～22%之間。12.7mm短纖維含量平均值為13.51%，此次試驗中測試的國產棉花12.7mm的短纖維含量多在11%～17%之間。其中新疆棉花的短纖維含量遠低于地產棉花。而進口棉花16mm短纖維含量的平均值為23.16%，此次試驗中測試的進口棉16mm短纖維含量多在16%～33%之間，12.7mm短纖維含量的平均值為16.80%，此次試驗中測試的進口棉花12.7mm短纖維含量多在12%～24%之間。

結果顯示，此次測試的棉花中我國棉花16mm和12.7mm的短纖維含量均比進口棉花低。但有數據顯示，20世紀80年代，我國棉花的短纖維含量多為9%～11%，90年代時增長到10%～12%[8]。雖然由于此數據統計的時間較早，無法確定當時所統計的數據是以16mm為標準還是以12.7mm為標準，但現有數據顯示，目前，我國棉花無論是16mm短纖維含量還是12.7mm短纖維含量均高于10%～12%的區間。因此，我國也應盡快采取相應的措施，減少棉花短纖維含量，充分發揮我國棉花的優勢質量指標，進一步提高我國棉花的市場競爭力，緩解外棉對我國棉花市場的沖擊。

5 措施和建議

目前的研究表明，影響棉花短纖維含量的因素主要有以下幾個方面：

一是棉花品種。在經濟利益的驅動下，棉農大多選用高衣分的種子，而研究表明，衣分過高會導致短纖維含量的增加[9]。同時，有些棉農只看重單產，采取自留棉種的方式，三四年不換新棉種，雖然單產沒有降低，但棉花品質已經退化。

二是采摘方式。棉花的采摘方式分為人工采摘和機器采摘兩種，有研究數據顯示，人工采摘的棉花短纖維含量低于機器采摘[10]。但隨著棉花生產成本逐年增加，大多數棉農選擇采用機器采摘的方式進行棉花采摘。而目前我國既沒有通過國家標準審核的適合機采的棉花品種，也沒有適合機采的從育種到采摘的專業體系。因此，機采棉普遍存在含雜率高、長度短、短纖維含量高、可紡性差的缺點。

三是加工工藝。為了提高軋花機的臺時產量，軋花機的片數不斷增加，從80片到96片再到100片以上，轉速也不斷加快，在提升了棉花加工效率的同時，也犧牲了棉花的品質，增加了棉花的短纖維含量。而后出現的皮清機，以損傷棉花纖維為代價，更增加了棉花的短纖維含量。

筆者認為，可以從以上所提到的棉花短纖維含量的三個因素著手，控制并降低我國棉花的短纖維含量，發揮我國棉花的優勢質量指標，滿足紡織企業的需求，降低紡織企業的用棉成本，提高紡織品成品質量，提高我國棉花及紡織品的市場競爭力。具體建議有以下幾個方面：

一是盡快研發適合機采的棉花品種和棉花種植體系。目前，考慮到棉花生產成本，機器采摘正逐步取代人工采摘成為國內棉農的首選，因此，應盡快研發適合機采的棉花品種，嚴格管理種子市場，積極指導棉農選種。同時，要進一步規范棉花從種植到采摘的整個體系，并針對機器采摘的特點進行科學合理的優化。

二是從棉花加工環節著手，減少棉花短纖維含量。為防止棉花加工企業以損傷棉纖維為代價，換取棉花加工效率的提高，應從棉花加工環節入手，有效減少加工環節中不必要的短纖維含量增加。具體來說，首先要改進棉花加工工藝。在棉花加工過程中，要摒棄“大清大排”的工藝，避免不必要的纖維損傷。在進行籽棉清理時可選用“先清僵后清雜”或“不清僵只清雜”的方式，在進行皮棉清理時可利用氣流環節對纖維的沖擊，有效減少短纖維的產生[3]。其次要做好加工設備的保養維護。注重鋸片滾筒、阻殼肋排及壓花肋條排等軋花機易損件的定期檢查和維修更換，保證加工工藝達標，減少對棉纖維的損傷，從而減少短纖維的產生。同時要合理控制設備運轉速度。合理把握運動部件的運轉速度，軋花機運轉速度，清花刺釘滾筒的表面線速度要控制在7m/s～10m/s之間，鋸片滾筒轉速要控制在650r/min～850r/min之間[11]。最后要合理軋花，保護棉花品質。在進行籽棉加工時，要將不同品種、不同等級、不同長度的籽棉分別進行加工，回潮率高的籽棉要進行必要的預處理，對成熟度、馬克隆值不同的籽棉要分別選擇合適的方式進行加工，盡量減少對棉纖維的損傷，控制短纖維含量。

三是要盡快制定政策，引領行業進步。要盡快制定棉花短纖維含量的相關標準，用政策引導市場導向，倒逼行業的進步和發展。針對棉花短纖維含量的問題，我們可以借鑒棉花纖維強度提高的經驗。20世紀80年代中期，棉花的平均纖維強力為24g/tex～26g/tex，而現在強力為27g/tex～28g/tex的棉花已經非常常見，這就是政策引導市場、市場倒逼行業進步的結果[12]。過去，棉花品種多且雜亂，品質參差不齊，短纖維含量差異大；棉花加工企業質量意識不強，棉花加工設備配置不完善，加工工藝不合理，甚至在利益的驅動下存在部分摻雜使假的情況；加之缺少短纖維含量的檢測儀器，短纖維含量檢測以人工檢測為主，受手法和經驗的影響較大，準確率低，這些都制約了棉花短纖維含量相關標準和政策的制定。隨著我國棉花行業的日益規范，我國棉花品種數量減少，品質相對穩定，棉花加工設備配置日趨完善，棉花加工工藝不斷進步，棉花加工過程中的摻雜使假情況基本杜絕，XJ129PRO棉結和短絨測試儀、XJ129L快速短纖維率測試儀、KX111-I短纖維型測試儀等短纖維含量檢測儀器設備紛紛問世，并投入使用，大大減少了短纖維含量檢測對人員手法和經驗的依賴，提高了檢測數據的準確率。這些條件的成熟為棉花短纖維含量納入棉花質量考核及相關政策的制定提供了可能性。以相關政策的出臺，引導市場導向，從而推動棉花種植、加工行業的技術革新，從而降低我國棉花的短纖維含量，從根本上提高我國棉花的市場競爭力。

綜上所述，筆者希望此次對國產棉和進口棉的短纖維含量的比對及分析，能為我國棉花短纖維含量的控制以及切實提高我國棉花的質量、提升國際市場競爭力提供切實可行的建議。