董曉宇賈 冬阿依達娜·阿衣本汪 軍馬麗蕓
(1.新疆大學,新疆烏魯木齊,830046;2.新疆維吾爾自治區(qū)纖維質(zhì)量監(jiān)測中心,新疆烏魯木齊,830002;3.東華大學,上海,201620)
棉花是關系到國計民生的重要農(nóng)產(chǎn)品,也是紡織工業(yè)的主要原料。根據(jù)國家統(tǒng)計局最新數(shù)據(jù),2020 年全國棉花產(chǎn)量591 萬t,新疆棉花總產(chǎn)量516.1 萬t,占全國總產(chǎn)量的87.3%[1-2]。長絨棉是海島棉、陸海雜交棉和長絨陸地棉的統(tǒng)稱,一般纖維長度在33 mm 以上。長絨棉具有細絨棉所不具備的優(yōu)勢,如長度長、強力高、長度整齊度好等[3]。全球長絨棉的主要產(chǎn)區(qū)在中國、埃及、美國和蘇丹等。長絨棉的主要品種有美洲型海島棉、埃及型海島棉和中亞型海島棉。美洲型海島棉具有纖維細長柔軟的特點;埃及型海島棉具有抗逆性強、產(chǎn)量高的特點;中亞型海島棉具有早熟、棉鈴吐絮集中的特點。近幾年來,我國長絨棉的育種發(fā)生了改變,重點從海島棉轉變?yōu)殛懙孛?,由常?guī)長絨棉轉變?yōu)殡s交長絨棉,由中熟品種轉向中早熟品種,通過結合普通育種技術與生物育種技術,加大了對新品種選育的力度,新的長絨棉品種不斷涌現(xiàn),主栽品種從10 個發(fā)展到現(xiàn)在的74個[4-5]。經(jīng)過較長時間的發(fā)展和改進,新疆長絨棉的育種體系、采摘及加工方式等都在不斷完善。
新疆長絨棉的種植地區(qū)主要分布在日照時間長、溫度相對較高的南疆地區(qū),其中阿克蘇地區(qū)長絨棉產(chǎn)量在全國的占比很高[6]。2020 年,阿克蘇地區(qū)棉花種植面積775.36 萬畝,細絨棉種植面積698.05 萬畝,長絨棉種植面積77.31 萬畝。由于長絨棉的專業(yè)化種植育種、纖維的高品質(zhì)和內(nèi)在相同優(yōu)良性等因素使阿克蘇地區(qū)成為了長絨棉的重點種植地區(qū)。本研究通過跟蹤阿克蘇地區(qū)長絨棉的纖維質(zhì)量數(shù)據(jù),分析該地區(qū)的長絨棉品質(zhì)變化情況,總結近幾年新疆長絨棉的質(zhì)量變化。
我國現(xiàn)行長絨棉質(zhì)量標準為GB/T 19635—2005《棉花 長絨棉》。由于我國長絨棉產(chǎn)區(qū)分布在新疆維吾爾自治區(qū),為了適應長絨棉質(zhì)量檢測定量化和儀器化的發(fā)展趨勢要求,新疆維吾爾自治區(qū)市場監(jiān)督管理局2019 發(fā)布了地方標準DB65/T 2208—2019《長絨棉標準體系總則》。
在GB/T 19635—2005《棉花 長絨棉》標準中,棉纖維長度使用長度級指標,棉纖維長度以1 mm 為級距,36 mm 為長度標準級[7]。以長度級38 mm 為例,纖維長度包括38.0 mm~38.9 mm;長度在39 mm 及以上,長度級為39 mm;品級4 級棉花的長度長于34 mm,按34 mm;品級5 級棉花的長度均按33 mm。長絨棉的品級條件是根據(jù)籽棉的感官特征以及皮輥棉的成熟度、色澤特征以及軋工質(zhì)量進行分類;品級條件參考指標是根據(jù)纖維線密度、斷裂比強度、軋工質(zhì)量(黃根率、毛頭率);品級共分為5 個級,即1 級至5 級,3 級為品級標準級,5 級以下為級外棉。長絨棉馬克隆值被分 為5 級:3.4 及 以 下 為C1級,3.5~3.6 為B1級,3.7~4.2 為A 級,4.3~4.9 為B2級,5.0 及以上為C2級。在國際貿(mào)易中,馬克隆值在3.5~4.9 的棉纖維作為正常的棉花,馬克隆值在3.7~4.2 的棉花具有價格優(yōu)勢。
在GB/T 19635—2005《棉花 長絨棉》標準中,對長度整齊度及斷裂比強度指標并未給出明確標定,我們按照細絨棉現(xiàn)行國家標準分檔進行分級和分析,長度整齊度分“U1很高”、“U2高”、“U3中等”、“U4低”和“U5很低”5 個級別;斷裂比強度 分“S1很 強”、“S2強”、“S3中 等”、“S4差”、“S5很差”5 個級別。
新疆長絨棉主要分布在阿克蘇地區(qū),從新疆維吾爾自治區(qū)纖維質(zhì)量監(jiān)測中心近4 年(2017 年至2020 年)阿克蘇地區(qū)長絨棉數(shù)據(jù)取樣,其中2017 年取樣包數(shù)為97 361 包,2018 年取樣包數(shù)為101 427 包,2019 年 取 樣 包 數(shù) 為86 528 包,2020 年取樣包數(shù)為58 243 包。
基于GB/T 19635—2005《棉花 長絨棉》標準,采用USTER HVI1000 型大容量纖維測試儀,綜合選取表征長絨棉質(zhì)量的5 個指標:纖維品級、馬克隆值檔次、長度級、長度整齊度指數(shù)和斷裂比強度。
對長絨棉的5 個質(zhì)量指標使用Origin 軟件進行統(tǒng)計,對比2017 年至2020 年質(zhì)量變化。
長絨棉品級是長絨棉質(zhì)量優(yōu)劣的綜合性指標,長絨棉品級包括1 級至5 級,級數(shù)越大,代表長絨棉質(zhì)量越差。2017 年至2020 年阿克蘇地區(qū)長絨棉品級統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下。長絨棉品級1 級占比:2017 年 99.26%,2018 年 43.55%,2019 年19.15%,2020 年4.92%??梢钥闯? 級占比逐年降低。長絨棉品級2 級占比:2017 年0.74%,2018 年 56.40%,2019 年 80.56%,2020 年95.08%。可以看出,長絨棉品級2 級占比逐年增大。
馬克隆值是纖維細度和成熟度的綜合性指標,馬克隆值指標在棉花貿(mào)易、紡紗配棉、紡紗工藝參數(shù)設置以及成紗質(zhì)量中占有重要地位。2017 年至2020 年阿克蘇地區(qū)長絨棉馬克隆值統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下。馬克隆值A 級和B2級的長絨棉合計占比:2017 年99.56%,2018 年99.36%,2019年99.21%,2020 年98.94%;這4 年中長絨棉馬克隆值A 級和B2級的合計占比均在98%以上。而 就A 級 占 比 而 言,2017 年20.31%,2018 年25.24%,2019 年17.78%,2020 年46.73%;可見A 級占比在近4 年中有波動,2020 年長絨棉馬克隆值高級別棉花比例有所增長。
對于棉紡企業(yè)而言,首先關注的是長絨棉的纖維長度指標。2017 年至2020 年長絨棉纖維長度統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下。近4 年,長絨棉纖維長度級在35 mm 級以上的棉花均占95%。其中,2017 年、2018 年、2019 年及2020 年的長絨棉纖維長度級在36 mm 級及以上占比分別為82.48%、74.82%、88.19%和89.00%,2020 年39 mm 級棉花 占 比14.71%,比2017 年8.40%、2018 年3.60%和2019 年9.35%占比都高。由此得出,2020 年長絨棉纖維長度級比前3 年有所增長。
長絨棉長度整齊度對紡紗工藝參數(shù)設定、成紗質(zhì)量和制成率等具有一定的影響。2017 年至2020 年長絨棉長度整齊度統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下。近4 年中長絨棉纖維長度整齊度,以“U1很高”和“U2高”等級為主,分布在“U4低”和“U5很低”等級的長絨棉占比均在0.004%以下,“U3中等”等級占比中最高年度的占比也僅為0.24%。長度整齊度分布 在“U1很 高”等 級 的 長 絨 棉 占 比:2017 年82.32%,2018 年85.08%,2019 年89.05%,2020年85.94%。通過該數(shù)據(jù)可知,長絨棉的長度整齊度指標表現(xiàn)優(yōu)異。
長絨棉的斷裂比強度是纖維的抗拉強度指標,斷裂比強度高,在紡紗清梳工序中纖維不易損傷,有利于除雜,相應的成紗強力高。2017 年至2020 年長絨棉斷裂比強度統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:2017年、2018 年、2019 年長絨棉斷裂比強度100%都在“S1很強”等級;2020 年長絨棉斷裂比強度在“S1很強”占比為99.9%,在“S2強”占比為0.10%。由此可見,長絨棉斷裂比強度指標較為優(yōu)異。
通過對2017 年至2020 年新疆阿克蘇地區(qū)長絨棉質(zhì)量數(shù)據(jù)跟蹤分析發(fā)現(xiàn),長絨棉纖維長度2017 年至2020 年36 mm 標準級以上棉花占比在74.82%以上;長度整齊度及斷裂比強度性能優(yōu)異;馬克隆值A 級和B2級的長絨棉占比均在98%以上;長絨棉品級一般在1 級至2 級,2 級比例逐年增大,而1 級比例逐年減小。通過分析我們可以看出,近4 年新疆阿克蘇地區(qū)的長絨棉質(zhì)量總體較好,除長絨棉品級有所下降外,長絨棉的其他質(zhì)量指標均比較穩(wěn)定,能夠滿足生產(chǎn)高檔紡織品的質(zhì)量要求。
各年度長絨棉的質(zhì)量情況受種植氣候條件、種植環(huán)境條件、棉花品種、棉花種植技術、棉花采收及加工工藝等因素影響,需要從選育推廣長絨棉優(yōu)良品種、改善棉花種植氣候環(huán)境條件、加強長絨棉田間管理、改進長絨棉采收和加工設備工藝等多方面形成合力,通過全流程優(yōu)化提高長絨棉的品質(zhì)質(zhì)量。例如,可在不同區(qū)域及氣候條件逐年變化的情況下,因地制宜,不斷拓展新的長絨棉品種;在廣泛推廣棉花機械化采摘的前提下,探究適宜長絨棉機采的品種、機采種植模式、機械采摘的方式及方法和軋花工藝;結合織物風格及織物需求,探究長絨棉紡紗加工的最優(yōu)工藝;最終,在各方不斷努力下使我國長絨棉的品質(zhì)逐年提高,建立我國高質(zhì)量的長絨棉自主品牌。