1 引言

棉花短纖維是指纖維長(zhǎng)度短于某一特定值的棉花纖維。對(duì)用于界定棉花短纖維的這一特定值，不同國(guó)家有不同的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)對(duì)短纖維的界定標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)度短于16mm（細(xì)絨棉）或20mm（長(zhǎng)絨棉）的棉花纖維，而國(guó)外的界定標(biāo)準(zhǔn)普遍為長(zhǎng)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(zhǎng)度的重要項(xiàng)目，是衡量棉花質(zhì)量的重要指標(biāo)，其對(duì)后續(xù)紡織加工的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)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(jìn)行清花、梳棉時(shí)落棉率越高，則紡織品的制成率越低，直接導(dǎo)致紡織企業(yè)的原料消耗，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本[1]。二是影響紡織品質(zhì)量。在紡紗環(huán)節(jié)，徹底清除和控制棉花中的短纖維難度較大，經(jīng)過(guò)清梳工序后，仍會(huì)有部分短纖維進(jìn)入生條中。由于羅拉對(duì)短纖維的控制能力差，這些進(jìn)入生條中的短纖維會(huì)成為浮游纖維，在棉條中形成粗、細(xì)節(jié)，使得紗線條干不勻，增加紗線斷頭，同時(shí)影響紗線強(qiáng)力和單紗伸長(zhǎng)率，降低了成紗支數(shù)和紡紗效能[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，短纖維含量每降低1%，可使高支紗和中支紗的品質(zhì)指標(biāo)分別提高1%和1.2%[3]。因此，對(duì)于棉花纖維含量的研究受到了國(guó)內(nèi)外從棉花種植、原棉加工、棉花交易到紡織企業(yè)的高度重視。無(wú)論是我國(guó)正在開展的棉花短纖維率指標(biāo)監(jiān)測(cè)行動(dòng)，還是美國(guó)國(guó)家棉花委員會(huì)通過(guò)的關(guān)于研究使短纖維率和美國(guó)原棉分級(jí)系統(tǒng)相結(jié)合的決議[4]，都體現(xiàn)出控制棉花短纖維含量在棉花以及棉紡織品的質(zhì)量提升方面的重要性。

中國(guó)加入WTO后，關(guān)稅壁壘、限制配額等措施的取消，對(duì)我國(guó)生產(chǎn)力仍相對(duì)落后的農(nóng)業(yè)沖擊較大，其中棉花作為我國(guó)的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)資源，尤其是新疆手摘棉的高質(zhì)量在世界范圍內(nèi)都享有很高的美譽(yù)度，但限于生產(chǎn)成本較高，相對(duì)于國(guó)外棉花價(jià)格沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。面對(duì)外棉對(duì)國(guó)內(nèi)棉花市場(chǎng)的沖擊和國(guó)內(nèi)紡織企業(yè)日益增長(zhǎng)的出口量，我國(guó)需盡快完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高我國(guó)棉花質(zhì)量，滿足紡織企業(yè)的用棉需求。同時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)質(zhì)量指標(biāo)的作用，設(shè)置必要的技術(shù)壁壘，才能有效保護(hù)用棉企業(yè)利益，保護(hù)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)安全。

本文對(duì)山東岱銀集團(tuán)股份有限公司采購(gòu)的國(guó)產(chǎn)棉花和進(jìn)口棉花的短纖維含量進(jìn)行了檢測(cè)和比較，旨在通過(guò)比較國(guó)產(chǎn)棉花和進(jìn)口棉花的短纖維含量，為棉花短纖維含量的研究以及對(duì)控制棉花短纖維含量的探索、提高我國(guó)棉花的質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)和思路。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

抽取山東岱銀集團(tuán)股份有限公司采購(gòu)的棉花65批，其中，國(guó)產(chǎn)棉花16批、進(jìn)口棉花49批。國(guó)產(chǎn)棉花中，新疆棉花5批、地產(chǎn)棉花11批。進(jìn)口棉花中，印度進(jìn)口棉花14批、貝寧進(jìn)口棉花9批、莫桑比克進(jìn)口棉花6批、布基納法索進(jìn)口棉花5批、巴西進(jìn)口棉花5批、澳大利亞進(jìn)口棉花4批、蘇丹進(jìn)口棉花4批、南非進(jìn)口棉花2批。

2.2 儀器設(shè)備

陜西長(zhǎng)嶺紡織機(jī)電科技有限公司XJ129PRO棉結(jié)和短絨測(cè)試儀。

2.3 試驗(yàn)方法

2.3.1 抽樣方法

在山東岱銀集團(tuán)股份有限公司采購(gòu)的國(guó)產(chǎn)棉、進(jìn)口棉中，選取剩余棉包數(shù)在50%以上的批次，按照每批抽取原包數(shù)10%抽樣。抽樣時(shí)，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(diǎn)隨機(jī)抽樣形成不低于300g的實(shí)驗(yàn)室樣品。

2.3.2 試驗(yàn)方法

參考標(biāo)準(zhǔn)：GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：鋸齒加工細(xì)絨棉》[5]、GB 1103.2—2012《棉花 第2部分：皮輥加工細(xì)絨棉》[6]、GB/T 35931—2018《棉纖維棉結(jié)和短纖維率測(cè)試方法光電法》[7]。

本次試驗(yàn)嚴(yán)格遵照中國(guó)纖維質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心《關(guān)于開展2019年度棉花短纖維率質(zhì)量監(jiān)測(cè)專項(xiàng)行動(dòng)的通知》（2019〔18〕號(hào)）的要求，試驗(yàn)全程在溫度為（20±2）℃、相對(duì)濕度為（65±3）%的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室樣品在進(jìn)行試驗(yàn)前，先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)平衡24小時(shí)以上。試驗(yàn)開始前，對(duì)試驗(yàn)所用儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，并在試驗(yàn)過(guò)程中，確保每天試驗(yàn)開始前，先進(jìn)行校準(zhǔn)檢查。

試驗(yàn)時(shí)從每批棉花的實(shí)驗(yàn)室樣品中制備4份樣品，每份樣品重量為（6.5±0.1）g，對(duì)4份測(cè)試樣品分別進(jìn)行檢驗(yàn)，取其平均值作為該批棉花的短纖維率。

本次試驗(yàn)中，儀器校準(zhǔn)、校準(zhǔn)檢查、樣品檢測(cè)中的制條及短纖率檢測(cè)均由固定的檢測(cè)人員操作。

3 結(jié)果與分析

3.1 16mm短纖維含量比較

根據(jù)我國(guó)對(duì)棉花短纖維的定義，比較國(guó)產(chǎn)棉和進(jìn)口棉中長(zhǎng)度短于16mm的棉纖維在棉花纖維總量中的占比，結(jié)果如表1和表2所示。

表1 國(guó)產(chǎn)棉和進(jìn)口棉16mm短纖維含量比較 %

表2 新疆棉和地產(chǎn)棉16mm短纖維含量比較 %

從表1可以看出，國(guó)產(chǎn)棉16mm短纖維含量的平均值為18.18%，低于進(jìn)口棉4.98個(gè)百分點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)棉16mm短纖維含量的最大值為22.51%，低于進(jìn)口棉11.23個(gè)百分點(diǎn)；最小值為14.71%，低于進(jìn)口棉1.70個(gè)百分點(diǎn)。

從表2可知，在國(guó)產(chǎn)棉花中，新疆棉花的短纖維含量明顯低于內(nèi)地棉花。平均值低2.7個(gè)百分點(diǎn)，最大值和最小值分別低3.65和3.17個(gè)百分點(diǎn)。

3.2 12.7mm短纖維含量比較

根據(jù)國(guó)際上對(duì)棉花短纖維的定義，比較國(guó)產(chǎn)棉和進(jìn)口棉中長(zhǎng)度短于12.7mm的棉纖維在棉花纖維總量中的占比。試驗(yàn)結(jié)果見表3和表4。

表3 國(guó)產(chǎn)棉和進(jìn)口棉12.7mm短纖維含量比較 %

表4 新疆棉和地產(chǎn)棉12.7mm短纖維含量比較 %

從表3可以看出，國(guó)產(chǎn)棉12.7mm短纖維含量的平均值為13.51%，低于進(jìn)口棉3.29個(gè)百分點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)棉12.7mm短纖維含量的最大值為17.35%，低于進(jìn)口棉7.46個(gè)百分點(diǎn)；最小值為10.74%，低于進(jìn)口棉1.03個(gè)百分點(diǎn)。從表4可知，在國(guó)產(chǎn)棉花中，新疆棉花的短纖維含量明顯低于內(nèi)地棉花。平均值低2.37個(gè)百分點(diǎn)，最大值和最小值分別低3.77和2.30個(gè)百分點(diǎn)。

4 結(jié)論

從上述分析可知，國(guó)產(chǎn)棉花16mm的短纖維和12.7mm的短纖維含量均低于進(jìn)口棉花，16mm短纖維含量平均值為18.18%，此次試驗(yàn)中測(cè)試的國(guó)產(chǎn)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(yàn)中測(cè)試的國(guó)產(chǎn)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(yuǎn)低于地產(chǎn)棉花。而進(jìn)口棉花16mm短纖維含量的平均值為23.16%，此次試驗(yàn)中測(cè)試的進(jìn)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(yàn)中測(cè)試的進(jìn)口棉花12.7mm短纖維含量多在12%～24%之間。

結(jié)果顯示，此次測(cè)試的棉花中我國(guó)棉花16mm和12.7mm的短纖維含量均比進(jìn)口棉花低。但有數(shù)據(jù)顯示，20世紀(jì)80年代，我國(guó)棉花的短纖維含量多為9%～11%，90年代時(shí)增長(zhǎng)到10%～12%[8]。雖然由于此數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的時(shí)間較早，無(wú)法確定當(dāng)時(shí)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)是以16mm為標(biāo)準(zhǔn)還是以12.7mm為標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)棉花無(wú)論是16mm短纖維含量還是12.7mm短纖維含量均高于10%～12%的區(qū)間。因此，我國(guó)也應(yīng)盡快采取相應(yīng)的措施，減少棉花短纖維含量，充分發(fā)揮我國(guó)棉花的優(yōu)勢(shì)質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)一步提高我國(guó)棉花的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，緩解外棉對(duì)我國(guó)棉花市場(chǎng)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(gè)方面：

一是棉花品種。在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，棉農(nóng)大多選用高衣分的種子，而研究表明，衣分過(guò)高會(huì)導(dǎo)致短纖維含量的增加[9]。同時(shí)，有些棉農(nóng)只看重單產(chǎn)，采取自留棉種的方式，三四年不換新棉種，雖然單產(chǎn)沒(méi)有降低，但棉花品質(zhì)已經(jīng)退化。

二是采摘方式。棉花的采摘方式分為人工采摘和機(jī)器采摘兩種，有研究數(shù)據(jù)顯示，人工采摘的棉花短纖維含量低于機(jī)器采摘[10]。但隨著棉花生產(chǎn)成本逐年增加，大多數(shù)棉農(nóng)選擇采用機(jī)器采摘的方式進(jìn)行棉花采摘。而目前我國(guó)既沒(méi)有通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審核的適合機(jī)采的棉花品種，也沒(méi)有適合機(jī)采的從育種到采摘的專業(yè)體系。因此，機(jī)采棉普遍存在含雜率高、長(zhǎng)度短、短纖維含量高、可紡性差的缺點(diǎn)。

三是加工工藝。為了提高軋花機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，軋花機(jī)的片數(shù)不斷增加，從80片到96片再到100片以上，轉(zhuǎn)速也不斷加快，在提升了棉花加工效率的同時(shí)，也犧牲了棉花的品質(zhì)，增加了棉花的短纖維含量。而后出現(xiàn)的皮清機(jī)，以損傷棉花纖維為代價(jià)，更增加了棉花的短纖維含量。

筆者認(rèn)為，可以從以上所提到的棉花短纖維含量的三個(gè)因素著手，控制并降低我國(guó)棉花的短纖維含量，發(fā)揮我國(guó)棉花的優(yōu)勢(shì)質(zhì)量指標(biāo)，滿足紡織企業(yè)的需求，降低紡織企業(yè)的用棉成本，提高紡織品成品質(zhì)量，提高我國(guó)棉花及紡織品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。具體建議有以下幾個(gè)方面：

一是盡快研發(fā)適合機(jī)采的棉花品種和棉花種植體系。目前，考慮到棉花生產(chǎn)成本，機(jī)器采摘正逐步取代人工采摘成為國(guó)內(nèi)棉農(nóng)的首選，因此，應(yīng)盡快研發(fā)適合機(jī)采的棉花品種，嚴(yán)格管理種子市場(chǎng)，積極指導(dǎo)棉農(nóng)選種。同時(shí)，要進(jìn)一步規(guī)范棉花從種植到采摘的整個(gè)體系，并針對(duì)機(jī)器采摘的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化。

二是從棉花加工環(huán)節(jié)著手，減少棉花短纖維含量。為防止棉花加工企業(yè)以損傷棉纖維為代價(jià)，換取棉花加工效率的提高，應(yīng)從棉花加工環(huán)節(jié)入手，有效減少加工環(huán)節(jié)中不必要的短纖維含量增加。具體來(lái)說(shuō)，首先要改進(jìn)棉花加工工藝。在棉花加工過(guò)程中，要摒棄“大清大排”的工藝，避免不必要的纖維損傷。在進(jìn)行籽棉清理時(shí)可選用“先清僵后清雜”或“不清僵只清雜”的方式，在進(jìn)行皮棉清理時(shí)可利用氣流環(huán)節(jié)對(duì)纖維的沖擊，有效減少短纖維的產(chǎn)生[3]。其次要做好加工設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)。注重鋸片滾筒、阻殼肋排及壓花肋條排等軋花機(jī)易損件的定期檢查和維修更換，保證加工工藝達(dá)標(biāo)，減少對(duì)棉纖維的損傷，從而減少短纖維的產(chǎn)生。同時(shí)要合理控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度。合理把握運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，軋花機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速要控制在650r/min～850r/min之間[11]。最后要合理軋花，保護(hù)棉花品質(zhì)。在進(jìn)行籽棉加工時(shí)，要將不同品種、不同等級(jí)、不同長(zhǎng)度的籽棉分別進(jìn)行加工，回潮率高的籽棉要進(jìn)行必要的預(yù)處理，對(duì)成熟度、馬克隆值不同的籽棉要分別選擇合適的方式進(jìn)行加工，盡量減少對(duì)棉纖維的損傷，控制短纖維含量。

三是要盡快制定政策，引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)步。要盡快制定棉花短纖維含量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，用政策引導(dǎo)市場(chǎng)導(dǎo)向，倒逼行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。針對(duì)棉花短纖維含量的問(wèn)題，我們可以借鑒棉花纖維強(qiáng)度提高的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)80年代中期，棉花的平均纖維強(qiáng)力為24g/tex～26g/tex，而現(xiàn)在強(qiáng)力為27g/tex～28g/tex的棉花已經(jīng)非常常見，這就是政策引導(dǎo)市場(chǎng)、市場(chǎng)倒逼行業(yè)進(jìn)步的結(jié)果[12]。過(guò)去，棉花品種多且雜亂，品質(zhì)參差不齊，短纖維含量差異大；棉花加工企業(yè)質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，棉花加工設(shè)備配置不完善，加工工藝不合理，甚至在利益的驅(qū)動(dòng)下存在部分摻雜使假的情況；加之缺少短纖維含量的檢測(cè)儀器，短纖維含量檢測(cè)以人工檢測(cè)為主，受手法和經(jīng)驗(yàn)的影響較大，準(zhǔn)確率低，這些都制約了棉花短纖維含量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策的制定。隨著我國(guó)棉花行業(yè)的日益規(guī)范，我國(guó)棉花品種數(shù)量減少，品質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，棉花加工設(shè)備配置日趨完善，棉花加工工藝不斷進(jìn)步，棉花加工過(guò)程中的摻雜使假情況基本杜絕，XJ129PRO棉結(jié)和短絨測(cè)試儀、XJ129L快速短纖維率測(cè)試儀、KX111-I短纖維型測(cè)試儀等短纖維含量檢測(cè)儀器設(shè)備紛紛問(wèn)世，并投入使用，大大減少了短纖維含量檢測(cè)對(duì)人員手法和經(jīng)驗(yàn)的依賴，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。這些條件的成熟為棉花短纖維含量納入棉花質(zhì)量考核及相關(guān)政策的制定提供了可能性。以相關(guān)政策的出臺(tái)，引導(dǎo)市場(chǎng)導(dǎo)向，從而推動(dòng)棉花種植、加工行業(yè)的技術(shù)革新，從而降低我國(guó)棉花的短纖維含量，從根本上提高我國(guó)棉花的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

綜上所述，筆者希望此次對(duì)國(guó)產(chǎn)棉和進(jìn)口棉的短纖維含量的比對(duì)及分析，能為我國(guó)棉花短纖維含量的控制以及切實(shí)提高我國(guó)棉花的質(zhì)量、提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供切實(shí)可行的建議。