萬少安 夏 彬 禹建鷹 李 軻 郭會(huì)清

(1.中華全國(guó)供銷合作總社鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所，河南鄭州，450004；2.鄭州海關(guān)，河南鄭州，450003)

棉花是關(guān)系我國(guó)國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資，是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物[1]。2018年，我國(guó)的棉花種植面積為3.352 3×1010m2，總產(chǎn)量達(dá)到了6.096×106t，而國(guó)家儲(chǔ)備棉庫(kù)存最大年份達(dá)到上千萬噸。作為棉花品質(zhì)關(guān)鍵指標(biāo)[2]，顏色級(jí)采用反射率與黃度進(jìn)行確定，共分為4類13個(gè)等級(jí)，分別是白棉一級(jí)至五級(jí)，淡點(diǎn)污棉一級(jí)至三級(jí)，淡黃染棉一級(jí)至三級(jí)，黃染棉一級(jí)至二級(jí)[3]，而顏色級(jí)的高低直接影響著棉花的內(nèi)在品質(zhì)和銷售定價(jià)，其中，黃度是影響棉花內(nèi)在質(zhì)量變異乃至霉變的關(guān)鍵參數(shù)[4-8]。

本文根據(jù)不同品種、品級(jí)、回潮率棉包在儲(chǔ)備庫(kù)貯存過程中的狀態(tài)變化，研究其回潮率、棉花品級(jí)在多災(zāi)害孕育、發(fā)展?fàn)顩r及品質(zhì)變異方面的規(guī)律，為儲(chǔ)備庫(kù)熱災(zāi)害致因因素定性及危險(xiǎn)性分級(jí)定量[9-10]，提高棉麻儲(chǔ)備庫(kù)多災(zāi)害防治能力，制定科學(xué)合理的棉花輪庫(kù)、科學(xué)養(yǎng)護(hù)、防變異、防霉變等貯存規(guī)程提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

1.1 棉樣品級(jí)選擇

任何試驗(yàn)方法的結(jié)果可靠性主要取決于其試驗(yàn)試樣是否能充分代表其試驗(yàn)批樣，也就是說所要取的小樣數(shù)量將決定于批樣的大小。為了達(dá)到批樣的均勻性以及對(duì)結(jié)果所要求的精密度，首先必須從籽棉開始精選，并對(duì)試驗(yàn)研究對(duì)象的各項(xiàng)性能進(jìn)行全面測(cè)試，以掌握其分布規(guī)律。

為了使貯存棉樣既具有廣泛的代表性，又不致因樣品過多造成大量的重復(fù)性繁重勞動(dòng)，充分考慮到品級(jí)高低等各種因素，并考慮到我國(guó)現(xiàn)有儲(chǔ)備棉低級(jí)棉很少的實(shí)際情況，選擇一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)3個(gè)等級(jí)的棉花，分別作為高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)3個(gè)檔次的棉樣。

1.2 棉樣采集

由于氣候及環(huán)境等因素的影響，試驗(yàn)棉樣在采集時(shí)應(yīng)分別在南疆和北疆的主要產(chǎn)棉縣采集，在品種上選用種植面積較大的主導(dǎo)品種作為試驗(yàn)對(duì)象，具體方法是選取“中棉”品種一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)籽棉33包(每包約100 kg)。

1.3 棉樣制備

棉樣制備采用感觀檢驗(yàn)和HVI 900系統(tǒng)測(cè)試分析相結(jié)合的方法，首先根據(jù)試驗(yàn)批樣品質(zhì)及物理性能調(diào)查中得出的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)棉的均值作為依據(jù)選擇相同的幾個(gè)標(biāo)樣，用這幾個(gè)標(biāo)樣通過感觀檢驗(yàn)采集質(zhì)量均勻的各級(jí)籽棉，并從中挑選出僵瓣棉、污染棉及特殊雜質(zhì)等進(jìn)行充分混和，然后將采集的樣品進(jìn)行隨機(jī)抽樣，每級(jí)抽樣不少于50個(gè)，經(jīng)過試軋后，在HVI 900系統(tǒng)上對(duì)其進(jìn)行全面測(cè)試。通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出其均值及均方差。如其均值與總體相符且方差不超過HVI 900系統(tǒng)的方差，那么該批樣品符合要求，否則重新采集。采集好的籽棉要進(jìn)行單獨(dú)加工，打成標(biāo)準(zhǔn)棉包，形成一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)皮棉作為試驗(yàn)樣品。

1.4 測(cè)試方法

我國(guó)大部分產(chǎn)棉省處于半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)，正常年降水量在600 mm左右。在棉花收獲加工季節(jié)，棉花的回潮率一般在5%～10%。水分過大，在貯存中容易引起棉花發(fā)熱，造成霉變。因此通過棉花調(diào)濕裝置將棉包內(nèi)棉花的回潮率平衡為低、中、高3個(gè)檔次，即回潮率在5%、8%、10%下進(jìn)行試驗(yàn)。為了減少因試驗(yàn)測(cè)試環(huán)境變化引起的誤差，所有測(cè)試工作均采取固定測(cè)試環(huán)境的做法。采用HVI 900系統(tǒng)測(cè)試棉樣反射率和黃度值，測(cè)試方法按照GB/T 20392-2006《HVI棉纖維物理性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行。同時(shí)，用溫濕度自動(dòng)記錄儀記錄庫(kù)內(nèi)溫濕度的變化規(guī)律及其對(duì)棉花含水的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同回潮率對(duì)反射率的影響分析

不同貯存時(shí)間、不同回潮率原棉對(duì)反射率的影響見圖1。

(a)10%回潮率

(b)8%回潮率

(c)5%回潮率

圖1 不同回潮率對(duì)反射率的影響

由圖1可以看出，不同回潮率棉花的反射率在儲(chǔ)備過程中都是在一直變小的。棉花的貯存時(shí)間對(duì)反射率、黃度的影響較大。在一定的含水狀態(tài)和外界溫濕度條件下，棉花中的微生物得以生長(zhǎng)，微生物本身和其分泌的各種霉素都會(huì)造成反射率、黃度的變化，特別是在貯存4個(gè)月左右的時(shí)間，反射率變化較大。

2.2 不同回潮率對(duì)黃度的影響分析

不同貯存時(shí)間、不同回潮率對(duì)黃度的影響見圖2。

從圖2中可以看出，黃度變化總趨勢(shì)是逐漸變大。特別是對(duì)于高回潮率的二級(jí)、三級(jí)棉花，其黃度在貯存4個(gè)月的時(shí)候發(fā)生的變異比較大，在儲(chǔ)備期內(nèi)黃度平均上升了2.5。

從以上分析得知，棉花的顏色特征在儲(chǔ)備期內(nèi)確實(shí)發(fā)生了變異，反射率變小了，平均下降了21%，高回潮率棉花的反射率下降明顯；黃度變大了，平均上升了2.5，回潮率低的棉花黃度變化不明顯。

(a)10%回潮率

(b)8%回潮率

(c)5%回潮率

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要研究了棉纖維在貯存期間的品質(zhì)變化，在棉纖維的生理活動(dòng)快慢、旺盛或遲滯，與貯存環(huán)境等影響因素中，棉花回潮率最為重要。

(1)在貯存期間內(nèi)，棉花回潮率在小于5%時(shí)，棉花反射率、黃度變化小；棉花回潮率在6%～10%范圍內(nèi)貯存時(shí)反射率、黃度變化略有增加；棉花回潮率在10%及以上時(shí)，反射率、黃度變化較大。

(2)回潮率在10%以上的棉花，在貯存期間其顏色級(jí)會(huì)降低1級(jí)～2級(jí)，但這種影響是通過水分對(duì)反射率、黃度的影響表現(xiàn)出來的。

(3)貯存棉品級(jí)的變化主要是反射率、黃度的變化引起棉花外觀的變化造成品級(jí)降級(jí)，而反射率、黃度的變化主要是由于不同水分和時(shí)間的條件下微生物作用的結(jié)果。不同回潮率的棉花，經(jīng)過一定時(shí)間的存放，都可達(dá)到平衡含水率。

(4)貯存棉花的回潮率隨貯存環(huán)境溫濕度的變化而變化，最佳貯存棉回潮率為9%以下。