储存时间对棉花主要品质指标的影响

顾雨熹 王锦 袁罡 郏俊伟 王薇 陈晋莹

Effect of storage time on cotton quality indexes

Gu Yuxi， Wang Jin， Yuan Gang， Jia Junwei， Wang Wei， Chen Jinying*

摘要：棉花在储存过程中其品质指标会发生变化。以2016―2021年轮出的589.0万t储备的新疆棉为样本，分析了储存时间分别为1.5年、3.0年、4.0年、5.0年、6.0年、7.0年的棉花入库和出库主要纤维品质指标数据。发现：棉花颜色级会随储存时间延长而下降，储存5.0年内的棉花主要是从白棉2级和白棉3级变为淡黄染棉1级和黄染棉1级，其中淡黄染棉1级增加最多，储存6.0～7.0年时转变为黄染棉1级的最多；而回潮率、马克隆值、上半部平均长度、长度整齐度指数和断裂比强度均未出现明显变化。

关键词：棉花；储存时间；纤维品质；品质指标；颜色级

棉花是关系到国计民生的重要战略物资，也是纺织工业的主要原料之一[1]。中国持续实施国家储备棉政策，该政策在保护棉农利益、稳定棉花市场、保障纺织原料和军事物资供应等方面发挥了重要作用[2]。近年来在国家的大力支持下，我国的棉花产业发展迅速，棉花的储存也成了重要的研究课题[3]。

由于自身特性、回潮率过高及仓储保管条件等多重因素的影响，棉花在存储的过程中会发生难以阻止的质量变异，且随着存储时间延长，棉花更易发生内在质量变化，形成板结、棉纤维泛黄等质量变异致其使用价值降低、产生经济损失[4-5]。中央储备棉存放在仓库中的保管时间至少为1年，大多数存放3～4年，还有的存放6～7年甚至更久才被轮出或投放。在库存放如此长的时间，大部分储备棉会出现贴水现象，因此关注棉花品质、探寻其变异规律，有助于更好地把握时机进行轮换，为今后科学储棉，减少经济损失，建立长效机制打下理论基础。

2003年国务院批复的《棉花质量检验体制改革方案》就已明确将棉花颜色分级作为棉花质检体制改革工作的一项重要内容。本研究主要选择2016―2021年轮出棉花的关键品质指标颜色级、回潮率、马克隆值、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度等[6]，分析入库和出库时棉花品质指标数据，将变化趋势可视化，分析储备棉颜色级等各项指标的变化情况，探究不同储备时间下棉花品质的变化规律。

1 材料与方法

1.1 研究对象

以2016―2021年轮出的589.0万t储备的新疆棉为样本，其中存放时间为1.5年（各包相差不超过10 d，下同）的有4.93万t，存放时间为3.0年的有56.8万t，存放时间为4.0年的有37.1万t，存放时间为5.0年的有222.1万t，存放时间为6.0年的有202.2万t，存放时间为7.0年的有65.9万t。

1.2 棉花品质指标检测数据来源与数据处理

数据来源于纤维检验机构仪器化公证检验，均为基于包包检验形成的批平均检验结果，包括入库/出库时整批棉花的品质指标，如颜色级、回潮率、马克隆值、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度。

统计各颜色级入库时占比（%）、出库时占比（%），通過出库时占比减去入库时占比得到各颜色级占比的变化（百分点），并将棉花储存1.5～7.0年各颜色级占比的变化情况制作成柱状图。其他指标的变异值为出库值和入库值的差值。

2 结果与分析

2.1 颜色级变化情况

颜色级占比分析结果（图1）显示，颜色级占比变化最为明显的是白棉2级、白棉3级、淡黄染棉1级、黄染棉1级，其次是白棉1级、淡黄染棉2级、黄染棉2级，其余的颜色级没有明显变化。储存时间为1.5～5.0年的棉花颜色级变化规律类似，主要是从白棉2级和白棉3级变化为淡黄染棉1级和黄染棉1级，以淡黄染棉1级的增加为主。储存6.0～7.0年时，黄染棉1级的棉花增加最多。

2.2 回潮率变化情况

储存1.5年、3.0年、4.0年、5.0年、6.0年的棉花出库时的平均回潮率比入库时上升0.65～1.25百分点，储存7.0年的棉花回潮率基本不变，仅下降0.03百分点（表1）。

2.3 马克隆值变化情况

棉花储存1.5年、3.0年、4.0年、5.0年、6.0年、7.0年后马克隆值的变化范围在-0.04～0.02，在允许误差范围±0.28之内（表1）。

2.4 上半部平均长度和长度整齐度指数变化情况

上半部平均长度和长度整齐度指数实质上是一类指标，都可以反映棉花纤维的长度特征[7]。上半部平均长度的变化范围在-0.16 mm～-0.02 mm，在允许误差±0.9 mm范围内。长度整齐度指数的变化范围在-0.21～0.01百分点，在允许误差±1.9百分点范围内（表2）。从结果来看，上半部平均长度和长度整齐度指数在储存期间没有明显变化。

2.5 断裂比强度变化情况

断裂比强度的变化范围在-0.53～0.33 cN·tex-1，在允许误差±1.9 cN·tex-1范围内（表3）。从结果来看，断裂比强度在储存期间没有明显变化。

3 讨论与结论

通过目前历史数据分析得知，棉花在库时随着存放时间增加，颜色级也出现明显变化，且以储存时间5.0年为分界线，储存时间为1.5～5.0年的棉花颜色级变化规律类似，超过5年后，颜色级的变化更为严重。颜色级变化是反映棉花质量变异乃至霉变的关键参数之一[8]，直接影响棉花的销售价格，因此应当在5年内轮出以免造成更大的经济损失。

棉花的公定回潮率是8.5%，最高限度为10.0%[9]。回潮率的高低会影响棉花重量、用棉量的计算，也会影响后续的纺纱工艺。回潮率过高会导致难以开松除杂等问题，回潮率太低则会产生静电等问题[10]。过去的研究认为，马克隆值和回潮率关系不大[11]。但现在也有研究表明，棉花马克隆值与回潮率有关，当回潮率在6.5%～8.5%时，棉花纤维处于吸湿和放湿的平衡中，马克隆值的变化在±0.1以内[12]。在本研究中，回潮率在6.32%～7.84%时，马克隆值的变化在±0.05以内，与后者[12]的研究结果类似。

棉花的上半部平均长度和长度整齐度指数主要受到棉种、生长环境和轧花工艺等因素的影响，在储存期间不存在可能导致这2个指标变异的因素[13]。本研究中上半部平均长度和长度整齐度指数的变异值均在允许误差范围内，因此推测差异的产生大多是来源于不可控因素，比如检验偏差等。

棉花的断裂比强度受品种、种植气候[14]、种植模式[15]、施肥方式[16]、采棉方式[17]等因素影响，尚未见棉花断裂比强度受储存时间或条件影响的报道。本研究中断裂比强度随着储存时间的延长变化并不明显，认为该指标没有受到储存时间的影响。

参考文献：

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（责任编辑：杨子山    责任校对：秦凡）

收稿日期：2022-10-12     *通信作者：chen2331738@yeah.net

基金项目：中国储备粮集团管理有限公司2021年科技项目“储备棉质量自然变异规律研究”（2021-11）