新疆同期同地有机棉与常规棉物理性能比较分析

■周惠敏 张雪莹 王立永

〔1新疆大学纺织与服装学院，新疆 乌鲁木齐 830046〕

〔2石河子纤维检验所，新疆 石河子 832000〕

有机棉是一种纯天然无污染的棉花，在农业生产中，以有机肥、生物防治病虫害，自然耕作管理为主，不允许使用化学制品，在生产纺制过程中也要求无污染；有机棉从种植到采摘全部以全天然无污染的生产方式为主，采用非转基因种子、施用有机肥、用生物方法防治病虫害、进行自然生态耕作管理，并且每一年度从种植环境到棉花加工等均要获得权威的有机认证机构认证。

我国有机棉的主要产地在新疆。新疆棉区棉田的标准化程度、种植规范模式都远远高于黄河流域棉区和长江流域棉区，选择新疆作为我国有机棉花发展的战略目标，对未来我国新疆有机棉的发展和有机棉标准、有机纺织品标准的制定具有深远的意义。对于新疆棉花，亦包括有机棉与常规棉的物理性能的研究，虽然有许多人做了大量工作，也已形成了许多数据资料，但是对于严格意义上同样条件下出产的两类棉纤维，就物理性能方面异同的研究报告却鲜见报道。

本文分别实地选取南北疆地区同期同地域有机棉与常规棉进行测试，比较分析其在颜色级、长度、强伸性、马克隆值及成熟系数等物理性能方面的差异。

1.验部分

1.1 材料

表1.验材料

1.2 方法标准

GB/T 20392-2006《HVI棉纤维物理性能试验方法》

1.3 测试条件

1.3.1 测试仪器

HVI 1000大容量棉纤维快速测试仪。

1.3.2 测试环境

测试单位为石河子纤维检验所。温度20℃±2℃，湿度65%±3%，达到GB/T 6529-2008《纺织品.湿和试验用标准大气》二级水平。样品在恒温恒湿条件下平衡24 h，回潮率达到6.5%～8.8%之间。

1.3.3 样品处理

将采集的有代表性的样品，按照GB/T 6097-2012《棉纤维试验取样方法》的要求混合均匀后，每种样品抽取约200 g棉花样品待检。每只样品做10次平行试验，取其算数平均值。

1.4 测试项目

长度、长度整齐度、短纤维率、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值、颜色级、反射率Rd、黄色深度+b（简称黄度）。

2.果与讨论

2.1 颜色级

2.1.1 黄色深度对比分析

图1.色深度比例图

由图1可看出，北疆地区有机棉纤维的黄度值高于常规棉纤维的黄度值，说明有机棉纤维的色调较深，呈黄色显示，而常规棉纤维的色调较浅，呈白色显示。

南疆地区有机棉纤维的黄度值低于常规棉纤维的黄度值，说明有机棉纤维色调较浅，呈白色，而常规棉纤维色调较深，呈黄色。

北疆地区棉纤维的黄色程度明显低于南疆地区棉纤维的黄色程度，即北疆地区的棉纤维较白，而南疆地区的棉纤维相对较黄。

2.1.2 反射率对比分析

图2.射率比例图

由图2可知，南疆地区和北疆地区的有机棉纤维的反射率均高于常规棉纤维的反射率，说明有机棉纤维比常规棉纤维明亮、有光泽。

北疆地区的棉纤维反射率均低于南疆地区棉纤维的反射率，说明北疆地区的棉纤维光泽不好，较阴暗，而南疆地区的棉纤维相对较明亮。

2.2 长度

2.2.1 纤维长度的对比分析

图3.度比例图

如图3所示，北疆地区有机棉的纤维长度值明显高于常规棉的纤维长度，南疆地区有机棉的纤维长度也略高于常规棉的纤维长度。故有机棉在纤维长度方面要好于常规棉。

2.2.2 纤维长度整齐度的对比分析

图4.齐度比例图

由图4可知，北疆地区有机棉纤维的长度整齐度值为84.21%，高于常规棉纤维的长度整齐度3.06%；同样南疆地区有机棉长度整齐度值为81.7%，超过同地域常规棉1.3%。由此可知，在长度整齐度方面有机棉也优于常规棉。

2.2.3 纤维短纤维率对比分析

图5.纤维率比例图

由图5分析可知，北疆地区有机棉的短纤维指数为10.16%，比当地常规棉的短纤维指数低6.06%；南疆地区有机棉的短纤维指数为16.38%，比当地常规棉的短纤维指数低2.32%。而南北疆相比，南疆地区棉纤维的短纤维指数均高于北疆地区棉纤维的短纤维指数，这可能是棉花品种不同造成的。

2.3 强伸性

2.3.1 棉纤维断裂比强度对比分析

图6.裂比强度比例图

由图6所示，北疆地区有机棉纤维的断裂比强度为31.15 cN/tex，相比常规棉断裂比强度值高3.30 cN/tex；同样南疆地区有机棉纤维的断裂比强度为26.26 cN/tex，也比常规棉纤维高1.27 cN/tex。由南北疆来看，北疆地区棉纤维的断裂比强度均高于南疆地区棉纤维的断裂比强度。

2.3.2 棉纤维断裂伸长率的对比分析

图7.裂伸长率比例图

由图7数据分析可知，北疆地区有机棉纤维的断裂伸长率略高于常规棉的断裂伸长率；而南疆地区有机棉纤维的断裂伸长率则要远低于常规棉纤维的断裂伸长率。

2.4 马克隆值对比分析

马克隆值是反映纤维细度与成熟程度的综合性指标。

图8.克隆值比例图

由图8可知，北疆有机棉纤维马克隆值范围在4.3～4.9之间，为B级B2档；北疆常规棉纤维马克隆值测试结果大部分处在B级B2档4.3～4.9之间，只有一个落在A级3.7～4.2之间。

图9.克隆值比例图

由图9所示，南疆有机棉纤维的马克隆值测试结果基本处在B级B2档4.3～4.9之间，也只有一个值落在A级3.7～4.2之间；南疆常规棉纤维的马克隆值几乎都在5.0以上，说明南疆常规棉纤维过于成熟了，纤维的天然卷曲现象较少。

南北疆相比，有机棉基本趋向一致，而常规棉差异较大，这可能主要是南疆常规棉采摘期滞后，使得棉纤维过成熟所致。

3.论

本文通过对比分析研究，得出南疆地区有机棉与常规棉之间的差异性和北疆地区有机棉与常规棉之间的差异性基本一致。在纤维长度、长度整齐度、短纤维指数、反射率、断裂比强度、成熟程度等性能方面均优于常规棉，而在断裂伸长率方面则略差于常规棉。

目前，虽然有机棉纤维还存在一定的不足之处，如产量低、断裂伸长率差等缺点，但是随着社会经济的发展、人们生活水平的提高及日益增强的生态环保意识，生态纺织品的意识也必将深入人心，新疆生态棉花产业将迎来蓬勃发展的明天。