李朋 ，牛增元 ，張建宏 ，史建峰 ，傅科杰 ，連素梅 *

（1.河北出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心/國(guó)家級(jí)棉花檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊050051；2.山東出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，山東青島266555；3.河北省農(nóng)林科學(xué)研究院棉花研究所，石家莊050051；4.寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，浙江寧波315012）

品級(jí)是棉花檢驗(yàn)中最重要的項(xiàng)目，是決定棉花紡用價(jià)值的重要指標(biāo)?？茖W(xué)準(zhǔn)確定級(jí)有利于棉花貿(mào)易的公平交易，有利于紡織企業(yè)合理配棉。目前，我國(guó)進(jìn)口棉花分級(jí)大都采用感官檢驗(yàn)方法，即依據(jù)國(guó)際通用實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)色特征對(duì)棉花進(jìn)行定級(jí)。因此，棉花品級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)色特征的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性是保證檢測(cè)結(jié)果的重要因素。由于棉纖維除去本身主要的纖維素成分之外，還含有少量多縮戊糖、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、水溶性物質(zhì)、灰分等伴生物，在保存及使用過(guò)程中，這些物質(zhì)容易受到環(huán)境溫度、濕度、光照度、氧化等因素作用而產(chǎn)生變化，從而影響棉花色特征[1]，故合適的保存環(huán)境是保證標(biāo)準(zhǔn)樣品狀態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。

根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部規(guī)定，美國(guó)陸地棉品級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)有效期為1年，即從當(dāng)年的7月1日至次年的6月30日。由于存在訂購(gòu)和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)樣品到達(dá)實(shí)驗(yàn)室時(shí)往往已過(guò)去幾個(gè)月，實(shí)驗(yàn)室實(shí)際能夠在有效期內(nèi)使用樣品的時(shí)間僅為8個(gè)月左右，并且每年都需要進(jìn)行購(gòu)置。據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)外棉花實(shí)驗(yàn)室大多將棉花品級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)樣品”）置于分級(jí)室中，而對(duì)這樣的環(huán)境中標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)變化情況并沒(méi)有進(jìn)行過(guò)科學(xué)研究。因此，河北出入境檢驗(yàn)檢疫局棉花實(shí)驗(yàn)室從2011年開(kāi)始著手并持續(xù)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，來(lái)研究美國(guó)陸地棉標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色特征的變異情況。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品

該研究選用2011年度美國(guó)陸地棉品級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)試，對(duì)每盒標(biāo)準(zhǔn)樣品中的6塊樣品均進(jìn)行編號(hào)測(cè)試，例如GM（Good Middling）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品編號(hào)為 11(1)、 11(2)、11(3)、11(4)、11(5)、11(6)，以此類推。

1.2 保存環(huán)境

測(cè)試樣品在河北出入境檢驗(yàn)檢疫局棉花分級(jí)實(shí)驗(yàn)室常態(tài)環(huán)境中保存。

1.3 試驗(yàn)方法

使用HVI大容量棉花測(cè)試儀對(duì)選用樣品進(jìn)行色特征測(cè)試，從2011年10月份開(kāi)始每2個(gè)月進(jìn)行1次測(cè)試，每次測(cè)試均在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室 （溫度（20±1）℃，相對(duì)濕度（65±2）%）內(nèi)進(jìn)行。每次測(cè)試前均用顏色校準(zhǔn)瓷板對(duì)HVI設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，以減小設(shè)備誤差；每次測(cè)試均由同一名測(cè)試人員來(lái)完成，以減小人員不同造成的誤差；每只樣品均測(cè)試6次，以減小隨機(jī)誤差。

1.4 數(shù)據(jù)選取與統(tǒng)計(jì)分析方法

本課題從開(kāi)始之日起到目前已經(jīng)積累了大量數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)量巨大，本文僅選取白棉類GM、M（Middling）、LM （Low Middling）、GO （Good Ordinary）標(biāo)準(zhǔn)樣品（分級(jí)色澤代碼分別為11，31，51，71）每半年的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

使用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行變化曲線的繪制，并建立線性回歸方程、計(jì)算相關(guān)系數(shù)r，查詢相關(guān)系數(shù)臨界值表，若|r|＞r0.01，則說(shuō)明樣品變化與時(shí)間極顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃度變異分析

白棉類GM、M、LM、GO標(biāo)準(zhǔn)樣品的黃色深度（黃度，＋b）測(cè)試數(shù)據(jù)變化曲線如圖1所示。

圖1 白棉類GM、M、LM、GO標(biāo)準(zhǔn)樣品黃度(+b)變化曲線

從圖1可以看出，棉花標(biāo)準(zhǔn)樣品黃度隨時(shí)間變化較為明顯，呈現(xiàn)出黃度越來(lái)越高的趨勢(shì)，這也與我們的經(jīng)驗(yàn)判斷相符，并且呈現(xiàn)出等級(jí)越高、成熟度越好的棉花黃度變化越明顯的現(xiàn)象。

為證明黃度變化與時(shí)間的相關(guān)性，對(duì)白棉類GM、M、LM、GO標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)應(yīng)的第 1塊樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)與其相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

上述樣品黃度回歸方程的r值均大于r0.01。因此，所有樣品黃度變化和存儲(chǔ)時(shí)間存在極顯著的正相關(guān)性。

2.2 反射率變化分析

根據(jù)白棉類GM、M、LM、GO標(biāo)準(zhǔn)樣品的反射率（Rd）測(cè)試數(shù)據(jù)繪制其變化曲線，如圖2所示。從圖2來(lái)看，棉花樣品反射率隨存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)而下降，但變化幅度很小。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品黃度回歸方程及r值

2.3 顏色級(jí)變化情況

棉花標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)是由反射率和黃度組成的二維坐標(biāo)等級(jí)，參照美國(guó)陸地棉顏色分級(jí)圖[2]，根據(jù)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品每次測(cè)得的反射率和黃度即可得到該樣品的相應(yīng)顏色級(jí)，HVI測(cè)試得到的顏色級(jí)就是依據(jù)該圖得出。本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)變化情況見(jiàn)表2。

圖2 白棉類GM、M、LM、GO標(biāo)準(zhǔn)樣品反射率（Rd）變化曲線

3 結(jié)論

在自然環(huán)境下經(jīng)過(guò)6年存放，白棉類國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)棉樣顏色級(jí)發(fā)生了變化，顏色級(jí)的變化呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：（1）等級(jí)高的標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)降級(jí)現(xiàn)象較為明顯。本試驗(yàn)中，顏色級(jí)最高的GM級(jí)中6塊樣品已全部變化為淡點(diǎn)污甚至點(diǎn)污類棉花，而顏色級(jí)最低的GO級(jí)中的6塊樣品基本保持該等級(jí)未發(fā)生變化。（2）白棉類國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)棉樣顏色級(jí)在實(shí)驗(yàn)室自然環(huán)境下變異較為緩慢，主要體現(xiàn)為棉花黃度的增加，部分標(biāo)準(zhǔn)樣品由白棉類降級(jí)為了淡點(diǎn)污棉甚至點(diǎn)污棉；標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)的穩(wěn)定保持期在2年左右。

因此，在該環(huán)境下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)樣品的有效期可以適當(dāng)延長(zhǎng)，以增加其利用率，同時(shí)也可以減輕棉花實(shí)驗(yàn)室負(fù)擔(dān)[4-5]。但在其他環(huán)境下，白棉類國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)棉樣顏色級(jí)的變化情況應(yīng)另做討論。

表2 標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色級(jí)變化情況