进口棉花经杂质分析后关键指标变化趋势研究

李 朋 连素梅 林 闪 兰丽丽 王 铭

（1.石家庄海关技术中心，河北石家庄，050051；2.广州海关，广东广州，510623；3.青岛海关，山东青岛，266555）

受棉花加工工艺的影响，棉花从籽棉到成包皮棉的过程中，或多或少都会残留一定比例的杂质，不同的加工工艺造成的杂质种类和数量也不相同。为了了解原棉杂质含量以及棉纤维梳理形态对检测原棉各项性能指标造成的影响，在实验室进行品质检验的同时，选取不同国家不同批次的原棉样品进行杂质分析，对各样品杂质分析前后的各项关键性能指标进行系统测试对比，分析总结原棉除去杂质后各项性能指标的变化情况。

1 样品准备与测试

样品选取近年来河北省进口量较大的澳大利亚锯齿棉、南非锯齿棉以及印度皮辊棉样品各20个，这些样品国别以及类型具有很好的代表性，样品重量满足GB/T 20392—2006《HVI 棉纤维物理性能试验方法》以及GB/T 6499—2012《原棉含杂率实验方法》的要求。在杂质分析前后对每个样品均进行系统测试，测试之前均以松散状态单层放置于恒温恒湿［温度（20±2）℃，相对湿度（65±4）%］环境中进行样品平衡至少24 h。

样品温湿度平衡完成之后，采用HVI 1000 型大容量棉纤维测试仪进行系统测试。每个样品测试两次，以两次平均值作为最终测试结果。该研究的检测数据以设备实际显示精度为准，不再进行数据修约。

2 测试结果与分析

2.1 马克隆值

棉花马克隆值的测试原理：将一定压力的气体气流通过一定体积和已知重量的棉样，通过测量气压的前后变化来测量马克隆值。简单而言就是测量样品的透气性，透气性好说明棉花较粗，马克隆值较大。棉花中的杂质，尤其是较大粒杂质以及棉花的轧工（梳理）形态对其透气性有一定影响。进口棉杂质分析前后马克隆值测试结果平均值对比见图1。

图1 棉花经杂质分析前后马克隆值对比

澳大利亚棉和南非棉均为锯齿加工方式，棉花中所含杂质主要是细碎叶屑和部分索丝，其平均含杂率为1.8%。可以看出，澳大利亚棉和南非棉除杂后的马克隆值较除杂前没有显著变化，对棉花马克隆值等级影响不大，而且基本不存在系统性偏差。

印度棉为皮辊加工，样品中存在明显的大颗粒杂质，如棉籽、棉壳等，其平均含杂率为2.6%，明显高于锯齿棉。可以看出，印度皮辊棉经杂质分析后，马克隆值有较为明显的变化。皮辊棉中粗大杂质较多，且棉纤维有较好的条理性，蓬松度较差造成间隙较大，马克隆值测试会偏高，而经分析机除杂后对马克隆值影响较大的棉籽、籽棉及其他粗大杂质已经去除，棉纤维变得较为蓬松且分布均匀，测试时表面积增大，通透性减小，测得马克隆值变小［1-2］。

在实验室检测印度等国家皮辊棉的马克隆值时，应注意先将样品处理呈蓬松状态，手动扯松样品时，先将棉籽及其他粗大杂质和非纤维大杂拣出，使棉样更接近标准棉样的蓬松状态后再进行测试，以使测试结果更加准确可靠；棉花加工企业尤其是使用皮辊方式加工的企业，要注意调整设备状态，尽量降低棉花中杂质尤其是粗大杂质含量。

2.2 断裂比强度

棉花断裂比强度是表征棉纤维强度的重要指标，其对纱线的断裂强力以及织物的撕破强力具有较大影响。棉花经杂质分析前后断裂比强度测试结果平均值对比见图2。

图2 棉花经杂质分析前后断裂比强度对比

由图2 可以看出，澳大利亚棉、南非棉以及印度棉样品在经过杂质分析之后，断裂比强度虽有所波动，但均属于测试设备的正常波动范围，测试数据基本保持原有数值，未发生显著变化。对比测试中，各国棉花样品断裂伸长率均略有增加，其中澳大利亚棉、南非棉和印度棉的断裂伸长率分别增加0.2%、0.3%和0.1%。

2.3 上半部平均长度

长度是代表棉花品质的重要指标，长度越长越能纺出细度更细的优质纱线。杂质分析前后棉花上半部平均长度测试结果平均值对比见图3。由图3 可以看出，棉花经杂质分析后，上半部平均长度明显短于杂质分析前，3 种棉花上半部平均长度平均减少2.8 mm～2.9 mm，且均超过误差范围（0.4 mm）。由于在棉花杂质分析过程中，棉纤维会受到分析机高速旋转的针布梳理，部分纤维会因此而被拉断，造成整体长度等级降低。棉花加工企业在除杂排杂过程中应注意防止纤维长度损伤，保护棉花的使用价值［3］。

图3 棉花经杂质分析前后上半部平均长度对比

2.4 反射率、黄度、颜色级

棉花颜色的好坏可以表征其成熟度的优劣，其对于后续织物的色泽和染整质量有较大程度的影响。3 个国家棉花经杂质分析前后反射率、黄度测试结果平均值对比分别见图4 和图5。

图4 棉花经杂质分析前后反射率对比

图5 棉花经杂质分析前后黄度对比

从图4 和图5 可以看出，分析杂质后棉花的反射率和黄度均高于分析前，这是因为杂质分析前棉花样品表面不平滑，纤维有纠结、排列杂乱，棉花内较大杂质和叶屑含量较多，杂质占有面积较大，所测得反射率、黄度较低；除杂后棉纤维状态蓬松，纤维分布均匀有序、排列平行、表面平滑，所测得反射率、黄度较高。这种变化反映到样品颜色级上普遍表现为提升了半级或一级。

根据GB 1103.1—2012《棉花 第1 部分：锯齿加工细绒棉》和GB 1103.2—2012《棉花 第2 部分：皮辊加工细绒棉》国家标准，对于棉花而言，反射率越高，其亮度越高，表示棉花的品级越高。杂质分析后，改变了样品外观形态及非纤维物质含量，而样品外观形态及非纤维物质含量影响了棉纤维的反射率和黄度，不过只是改变了样品宏观的外观状态，并不是对纤维本身品质造成改变。这种差异会对贸易环节中双方对样品的品质判断造成影响，故建议企业采购原棉时要把加工方式造成的棉花品质变化考虑在内［4］。

3 结语

对于澳大利亚和南非等锯齿棉，棉花经杂质分析后，马克隆值、断裂比强度几乎没有变化，而上半部平均长度、反射率、黄度、颜色级变化相对显著；对于印度皮辊棉，除断裂比强度变化不大以外，马克隆值、上半部平均长度、反射率、黄度、颜色级均有一定变化。影响皮辊棉马克隆值的因素除了所含杂质之外，杂质分析对样品梳理状态的改变也有一定作用。

棉花实验室检测棉花样品时，应注意排除杂质对检测结果的影响，由于除杂对纤维多项指标有显著影响，故含杂率项目应单独取样，不能与其他测试项目共用同一样品；测试皮辊棉样品马克隆值时，可以人工预先挑拣出粗大杂质、扯松样品后再进行测试。

皮辊轧花对棉花长度损伤较小，但杂质较多较大；锯齿加工存在损伤棉纤维长度的情况。棉花加工企业应优化轧花工艺，在充分排除杂质的同时，尽量减少纤维长度损伤。纺织企业在采购棉花时也应注意加工方式对其检测品质的影响。