棉花品级研究

丁时永

品级是我国棉花（本文指细绒棉）极为重要的质量指标，其设定历史长、影响范围广，在棉花种植、收购、加工、销售乃至使用等环节都得到了普遍应用，长期以来，也是棉花价格的一个关键决定因素。随着我国棉花质量检验体制改革的不断深化，检验条件逐步改善，棉花品级指标存在的分级粗放、质量表示模糊等缺陷日益得到显现，已难以适应纺织生产的需要，因此，有必要加强对品级的研究，分析其内涵、实际应用中存在的问题以及产生的历史条件和存在的价值，以有利于完善我国棉花质量标准。

一、棉花品级的内涵分析

依据我国现行国家标准GB 1103—2007《棉花 细绒棉》（以下简称07标准），可以这样定义品级，即由成熟程度、色泽特征和轧工质量等确定棉花品质级别。

品级是棉纤维质量的重要指标之一，通常认为，不同品级的棉纤维，有不同的使用价值和经济价值。根据品级条件，棉花从优到劣，分为七个级，即一至七级。体现到价格上，可用一句形象的话概括，即优棉优价、劣棉低价。

自GB 1103—72《棉花 细绒棉》颁布实施以来，成熟程度、色泽特征和轧工质量一直被称为品级三条件。在棉花品级条件的具体规定中，多以定性描述来区分品级差异，如成熟程度指标中的成熟“好”、“正常”、“一般”，色泽特征指标中的“丝光好”、“有丝光”、“稍有丝光”，以及轧工质量指标中的杂质“很少”、“少”、“较少”等等，上述抽象、不具体的描述，不仅易引发争议，还不利于品级的准确确定，业界人士多有诟病，见仁见智，已经提出不少有益的建议和意见。对此，笔者不再赘言，但对其“递减式”的品级条件规定所确定的品级能否代表棉花品质由优及劣以及具有的可操作性却表示怀疑：

1.成熟程度

棉纤维的成熟度直接反映了纤维在生长发育过程中纤维素在次生胞壁上的加厚程度，纤维愈成熟，胞壁愈厚，反之，胞壁则愈薄。成熟度高低在很大程度上决定着纺纱工艺的设计与成品质量，通常认为，成熟度高的棉纤维清除杂质容易，产生的棉结和索丝等有害物质较少，成品制成率较高，纤维吸色性好，织物染色均匀。上述结论可能是引导人们将成熟度高作为品级高以至品质优的一个重要原因。然而，不可忽视的是成熟度同时也是一个“过犹不及”的指标，正常成熟的棉纤维，截面面积大、强度高、纤维纵向天然转曲较多，可以产生较大的抱合力，成纱强度高，但如果纤维成熟度过高，则意味着胞壁沉淀过厚，纤维转曲数下降，将会导致成纱强力反而不高。我国棉花标准对各级棉纤维所作的成熟度与品级级别同步提高的定性要求（表1），显然忽视了上述事实。

2.色泽特征

棉纤维的色泽特征习惯被分为颜色和光泽。棉纤维的颜色受诸多因素影响，如单宁、温度、水分、气候和储存时间等等；光泽则很大程度上决定于纤维横截面形态、表面状态以及蜡质层、脂肪含量等因素。

正常情况下，棉纤维成熟度愈好，胞壁愈厚，光泽愈明显，反之，成熟度愈差，胞壁愈薄，光泽则愈弱，所以，一般情况下，色泽特征往往被视为棉纤维成熟程度的外在反映。据此，不难认为，上文中所提出用成熟度高低来决定棉花品级高低的规定所具有的缺陷在色泽特征方面也同样存在。

此外，在过去很长一段时期里，人们一直将缺乏明亮感、颜色呆滞、发黄或变灰的棉花看做质量不好的棉花，美国最初据此建立了以色特征为基本品级因素之一的定级方法，我国也充分借鉴了美国的定级思路，将颜色特征作为棉花品级条件，一直沿用至今。然而，美国农业部通过连续多年的试验，发现用于表示棉花色泽的反射率（Rd）和黄度（+b）同纤维本身以及成纱的品质指标单相关却均不显著，相关系数都不足0.6，也就是说，色泽并非棉花内在质量的表征。方月琴1988年的实际应用结果也表明，棉花的色泽与内在质量是不一致的。

3.轧工质量

轧工质量是针对皮棉而言的一个品级条件，在品级的确定中具有和色泽特征、成熟程度同等的地位，但在实际操作中，多用来补正其他两条件所基本确定的品级级别。轧工质量并非棉花自身的一个质量属性，它取决于加工过程对其的作用，其好坏，毫无疑问会影响棉花的使用价值，轧工质量好，棉结、索丝、杂质含量相对少，纺织使用价值高，反之，纺织使用价值则低，所以，将轧工质量作为品级的一个条件本无可厚非，但棉花国家标准对其所作之具体规定，和对于成熟程度、色泽特征一样，明显缺乏可操作性，其依据一至七级将轧工质量之索丝、棉结、杂质规定为很少、少、较少、稍多、较多、多、很多等七个层次，其间差异的区分不仅挑战棉花检验人员分辨能力极限，而且显得过于教条，容易让人感到有为了分级而分级之嫌。

二、棉花品级实际运用问题分析

1.质量表达模糊

品级是一个所谓的综合指标，由三个条件共同确定，因此，其表示级别是三个条件的共同反映，这也造成了品级在反映三条件方面的不确定性。具体表现有：同样品级的棉花，相互之间却极有可能出现色泽差异很大、轧工质量好坏明显或成熟程度显著不同的情况；反之亦然，不同品级的棉花，也可能会出现色泽特征几近相同、轧工质量基本一致或成熟程度大致相当的情形。表2为中国纤维检验局于2004年所作验证试验数据，数据表现情况都不是个别的，可对上述的某些现象有所反映。

形成上述状况的根本原因在于对于不同的棉花样品，可能是不同的品级条件在起主要作用，比如，某三级棉花，既有可能是二级籽棉轧工低劣所致，也有可能是一级皮棉色泽变异而成，当然，多数可能是“正常”的三级。对于这样不同品级条件导致而成的三级棉花，棉花购买者单纯依靠品级级别，显然无法充分了解其中“综合”的过程，而同时，品级各条件对于棉花使用价值的影响又不尽相同，所以，品级难以向购买者提供清晰的质量信息，使用者也因此难以据其作出购买与否的准确判断。可用下面的例子来予以说明，2007年夏，国家有关部门将1996年入库储存的棉花出库销售，由于色泽变异，大量原验品级为一、二级的棉花经公证检验后被确定为四级或五级等，购买者通过网络竞价获得后，不少感到购买的棉花和印象中的“正常”四级或五级相去甚远：一是棉花成熟程度好得不可想象，二是棉花颜色黄得超乎预料。（有的企业可能因此无法使用）

2.分级效果不明显

断裂比强度是纺织企业极为关注棉纤维内在质量指标，限于条件，目前尚没有被纳入棉花国家标准中的考核指标范畴，而目前的三个考核指标中，长度和马克隆值均是棉纤维具体质量属性的反映，不具备反映断裂比强度的功能。因此，人们寄希望品级这一指标能够“综合”到断裂比强度的某些特征，此外，国家标准将断裂比强度作为品级条件参考指标的规定也加深了人们的这种期望，而与之相对应的却是，2004年我国仪器化公证检验数据显示，一至四级的断裂比强度平均数值相差无几，五级和六级也基本一致（表3）。类似的数据，在近几年的仪器化公证检验中，多次得到重复。上述数据可以说明，不同品级难以表达棉纤维断裂比强度的差别。

3.指导纺织生产作用不足

纺织生产对棉花质量指标的要求包括长度、长度整齐度、短纤维含量、细度和成熟度（马克隆值）、断裂比强度、杂质、疵点、色泽、异性纤维、色纤维以及蜜露等等，不同的纺织形式，棉纤维各指标重要程度有所区别。上述指标都是棉纤维某方面性能的直接反映，其对于纺织生产均会产生相对具体的影响，品级则不然，它是检验人员根据所谓的品级三条件综合平衡的结果，换言之，是人为附加于棉纤维的一个指标，只能通过棉纤维上述某些指标所表示的性能对纺织生产起作用。而上文已经证明，不少品级之间，理应和品级相关的诸多棉纤维质量指标并不存在显著差异，因此，有理由怀疑品级对于纺织生产的指导作用。

计划经济时期，许多纺织企业不愿意购买高品级棉花，造成高品级棉花调拨困难，固然很大一部分原因是纺织企业的实际生产需要，但究其根源，关键还在于高品级棉花不能产生对应的高价值的纺织产品，更为明确的说法是高品级棉花的价格超过了纺织企业使用时所能转换到产品中的价值，使纺织企业不能得到相应的回报。这一现象，也从侧面反映了品级对纺织生产有限的指导作用。

三、品级的价值分析

1.品级的历史

大约在1775年至1785年期间，英国棉花经纪人Joshua holt在长期的商务实践中，首先摸索出用棉花颜色方面的特征对棉花进行分级的技术，到1909年，美国农业部采用了当时由商界协商制定的五全级四半级计九个级的陆地棉品级标准，以棉花色特征为重要分级依据开始得到文件化。美国农业部棉花标准一直被称为公认标准。

1930年，我国引进美国棉花分级标准，订立了第一套国产棉花品级实物标准。1935年6月，我国公布棉花分级标准，将品级同样分为五全级四半级共九个级，即优级、次优级、上级、次上级、中级、次中级、下级、次下级和平级等。新中国成立后，1949年11月2日，原政务院财政委员会将细绒白棉品级依旧划分为九个级，品级三条件规定为色泽、夹杂物和轧工等，与美国棉花品级条件之规定（色泽、叶屑和轧工）基本一致。1955年夏秋，我国将品级的各级文字名称改为数字级称，将白棉次优级至平级改为2~9级，并把原来的白棉、黄棉、僵黄棉三套标准合并为一套，即为2~12级，其中白棉2~9级、黄棉6~12级、僵黄棉10~12级。1964年7月，纺织工业部《棉花检验技术规定》开始要求，“参考棉纤维的成熟程度，以定品级。”笔者认为，此规定应视为我国后来用成熟程度取代夹杂物作为品级条件之渊源。1972年，我国第一部棉花国家标准颁布实施，该标准采用了经过试点确定的品级七个级的方案，并将品级三条件修改为成熟程度、色泽特征和轧工质量等，新七级级距的确定以旧十二级级距为基础，具体方案为旧七级以上（新四级以上）的，旧级一级半相当于新标准一级，旧七级以下的，旧级两级相当于新级一级（表4）。

此后，我国棉花国家标准分别于1999年和2007年进行了两次修订，除07标准将级外棉合并于七级外，棉花品级规定一直没作其他变化。

2.对棉花品级指标的认识

从我国棉花品级的历史，不难看出我国棉花品级指标可以溯源到二十世纪初的美国农业部制定品级，尽管期间级别多次更迭、调整，但确定一直依赖于分级人员的感观判断，并且其设定思路沿袭了美国陆地棉标准设定之初的基本做法，对棉花不分类型，只对棉花综合品质定性，缺乏对棉花品级各条件的具体反映。而实际上，至少从1916年开始，美国标准就已经对以往的没有分类状况进行了改变，开始按照颜色状况对棉花进行分类，并在分类的基础上进行分级（表5）。

此后，美国棉花标准多次修订，棉花类型和级别的规定也随之多次进行修改，不断细分，美国还充分利用先进检测仪器和技术，使色特征的分级实现了定量化。目前美国棉花标准将陆地棉分为白棉（White）、淡点污棉（Light Spotted）、点污棉（Spotted）、淡黄染（Tinged）和黄染棉（Yellow Stained）五个类型，不同类型又分成若干个级，共有25个正式色泽等级，另加5种低级别颜色。

与美国相对应的却是，除了品级条件和级别有所调整外，自创设以来，我国棉花品级并无实质变化，原因有多方面，诸如长期以来检验技术和理论的落后、检验条件的限制，以及将棉花分级过多地作为平衡利益、确定价格的手段等等，这期间，我国棉花标准还缺乏对先进检测技术和成果的借鉴和利用，以至品级规定和检验方法，三十余年一以贯之，这也使之与以美国棉花标准为代表的世界先进棉花分级方法渐行渐远。我国棉花品级感观检验的分级方式，也导致了棉花品级规定“以貌取人”的理论趋向，而事实上，“纺织厂所要的是纤维性能，而不是棉花的外观，漂亮白皙的而且干净无杂的棉花，并不能保证得到良好的纺织效果”。上述事实可以用一个可能并不恰当的比方来描述，我国标准下的高品级棉花，类似于过去一段时期教育体制下的高分考生，高分可能低能，高品级同样未必优质。

虽然现在看来，我国现行棉花品级存在着一定的问题，但不可否认的是在其创设之初和此后相当长的一段时期内，品级指标的确立为发展我国棉花生产，落实国家棉花价格政策，维护和平衡涉棉各方利益，促进我国棉花及纺织产品质量提高依然发挥了积极的作用。毕竟，评价品级的价值，不宜脱离具体的环境条件。品级创设伊始，我国检测条件落后、检验设备匮乏，品级的感观检验方式具有的便捷、可操作性强、检验条件要求不高等特点使之较好地适应了当时的环境，加之品级分级结果迎合了人们对于棉花质量的直观判断，分级效果也可以基本满足当时相对较为粗放的工业需求，因此，品级在极大程度上得到了认可，并得以广泛应用。

四、棉花品级改革的方向

对于棉花品级的改革方向，无需多加预测，废弃品级、采用色特征级已被确定为我国棉花标准的发展方向。设计上述改革方案除了因为品级的感观检验方式已经不适合我国棉花质量检验体制改革的需要外，还基于以下事实：

1.品级指标的综合质量功能弱化

品级指标的综合质量功能最初弱化的标志是马克隆值的应用。1999年，马克隆值被引入我国当时新修订的棉花标准。作为棉花细度和成熟度的综合指标，马克隆值和品级在表现棉花质量方面有重复的地方，甚至有人将马克隆值作为判断品级级别的一个重要依据，姑且不论上述做法正确与否，可以肯定的是马克隆值对品级的内在质量功能确实起到了较好的补充替代作用。2007年，随着断裂比强度、断裂伸长率等更多内在质量指标被引入07标准，棉花品级的综合质量功能进一步受到了冲击。

2.棉花颜色指标对于纺织生产作用明显。

美国农业部试验发现，尽管棉花的Rd、+b同纤维本身以及成纱的品质指标的单相关均不显著，但同棉本色纱线的Rd、+b却显著相关，相关系数分别达到了+0.83～+0.93、+0.70～+0.91。美国农业部还认为，棉花颜色关系到加工效率和纤维吸收、保留染料以及后整理的能力。鉴于颜色的重要性，事实上，在已有马克隆值、断裂比强度等指标的情况下，纺织企业对于品级的使用更加自觉不自觉地转移到其色泽功能上，对接批原棉、混合棉品级差别的限制实质上更多是出于对原棉色泽差异的控制，而反映棉花色泽状况，品级显然不如色特征级表现得更为直接和精确。

3.色特征的测试条件已经基本具备

自2004年开始实施以来，我国棉花质量检验体制改革取得了很大进展，至今，全国专业纤检机构已建成85家仪器化棉花公证检验实验室，配备了213台HVI，HVI可快速检验棉纤维的长度、强度、颜色和马克隆值等多个指标，可多角度反映棉纤维的质量，我国HVI年检测能力已经达到426万吨，2009棉花年度结束后，将超过700万吨。我国HVI年检测能力的急剧上升，可从根本上改变长期以来我国对于棉花质量感官“自然”式的判断，为包括颜色特征在内的棉纤维质量仪器化“精确”测量提供了可能。

尽管用色特征级取代品级这一改革方向已经得到充分的认可，但不可否认的是其中仍然需要做大量的准备工作，如色特征图的进一步完善、色特征级的科学划分和实物标准的制作以及基于色特征级基础上的棉花质量体系的建立等等。

我国棉花品级溯源至美国棉花分级规定，历史上对于促进棉花生产、落实价格政策、平衡各方利益以及提高产品质量发挥了积极作用，但受条件限制和缺乏对先进检验技术和理论的吸收，多年来停滞不前，与国际先进棉花分级方法的差距也不断拉大。随着棉花质量检验指标的不断丰富和棉花质量检验体制改革的逐步深入，我国对棉花质量开展精细测量的条件日渐成熟，废弃品级、采用色特征级已经成为我国棉花标准的发展方向。

（作者单位：徐州市纤维检验所）