淺析影響棉纖維馬克隆值的關鍵因素

院志霞

摘要

棉纖維馬克隆值是纖維細度和成熟度的綜合反映，成熟度不同，不僅會引起纖維性能的變化，而且對成紗工藝、質量及織物質量也會產生很大的影響。馬克隆值過高的棉纖維天然轉曲少、抱合力弱、單位線密度紗條的纖維根數少、成紗強力低；馬值過低的棉纖維，容易產生有害疵點和過高的斷頭率。通過對棉花生長環(huán)節(jié)的溫度、光照、水分、營養(yǎng)元素的控制，對棉花種植、采摘、收購、加工等環(huán)節(jié)的控制提升棉纖維馬克隆值等級，進而提升棉纖維的使用價值。

關鍵詞：棉纖維；馬克隆值；品質控制

馬克隆值是指一定量棉纖維在規(guī)定條件下的透氣阻力的量度，是棉纖維線密度與成熟度比的乘積，以馬克隆刻度表示。國際標準化組織1972年頒布的國際標準ISO 2403—1972《紡織品—棉纖維—馬克隆值的測定法》中，對馬克隆值作了確切的定義：“馬克隆值（Micron-aire），系在特定條件下一團棉花的透氣性的量度，用一任意標尺來表示。馬克隆標尺是根據由國際協議確定的一系列的棉花的馬克隆值而標定的。”這里的馬克隆值沒有計量單位，以馬克隆刻度標示。馬克隆值的定義表明，它是一定量棉纖維在規(guī)定條件下透氣性的量度。透氣性由棉纖維的比表面積確定，比表面積的大小與棉纖維的線密度和成熟度有關。因此，棉纖維的馬克隆值是棉纖維線密度和成熟度的綜合指標，是棉纖維重要的內在質量指標之一。

現行細絨棉國家標準規(guī)定，馬克隆值分為A、B、C三個級，B級為馬克隆值標準級。A級取值范圍為3.7～4.2，品質最好；B級取值范圍為3.5～3.6和4.3～4.9，品質一般；C級取值范圍為3.4及以下和5.0及以上，品質最差。國際上將馬克隆值介于3.5～4.9之間的棉花，作為正常馬克隆值棉花。特別是馬克隆值在3.7～4.2范圍內的棉花，從價格上還要加價。這也就是新標準中，將3.7～4.2馬克隆值的棉花定為A級，而3.5及以下和5.0及以上的棉花定為C級的原因。

1 影響棉纖維馬克隆值品質的因素

1.1 生長環(huán)節(jié)對棉纖維馬克隆值品質的影響

棉花的生長發(fā)育、產量的高低和品質的優(yōu)劣與環(huán)境有著密切的關系，其中溫度、光照、水分、營養(yǎng)元素是影響馬克隆值的關鍵因素。

（1）溫度的影響

棉花是喜溫作物，在整個生育期間需要較高的溫度，達到一定的積溫才能完成其生育周期。據研究，陸地棉品種整個生育期間所需≥15℃的活動積溫約為3000℃～3600℃；長絨棉品種對溫度的要求更高，要求播種至初霜期≥15℃的活動積溫在3600℃以上[1]。纖維素的沉積需要較高的溫度，在20℃～30℃的范圍內，溫度越高，纖維的胞壁加厚越快。當夜溫低于21℃時，則還原糖只能積累，不能轉化，纖維素的沉積就會受到影響，15℃以下纖維素的沉積就會停止[1]。這也是后期棉鈴的纖維之所以成熟度低、強度差、馬克隆值相對較低的主要因素，反之連續(xù)高溫也是纖維又短又粗的主要因素。

（2）光照的影響

棉花是典型的喜光作物。棉花通過它的葉片內的葉綠素，將太陽能轉化為生物能。因此，光是棉花干物質生產最重要的因素，充足的光能是棉花獲得高產優(yōu)質的必要條件。在棉花生產上，應配置適宜的行株距，建立合理的群體結構，調節(jié)好棉花生育進程，改善生育環(huán)境，以提高光利用率。需要保持一定的葉面積系數，葉片過少，浪費光能，降低光合產物；葉片過多，使中、下層葉片的光照不足，也不利于增加光合產物。光照不足，光合作用減弱，會導致葡萄糖合成不足，影響纖維素的沉積，不利于纖維的發(fā)育。在開花期、盛花期和吐絮期遮陰能夠降低衣分、馬克隆值和纖維斷裂比強度。這也是為什么機采棉的馬克隆值相對手摘棉的馬克隆值要低的主要原因，因為機采棉株距小，葉片多，關照不足，采摘時一次性統(tǒng)一采摘。因此機采棉的馬克隆值一致性也較好。

（3）水分的影響

棉花根系發(fā)達，吸水力強，是比較耐旱的作物。但棉花生育期長，枝多葉大，蒸騰系數大，需水也較多。因此適宜的水分供應是棉花高產優(yōu)質的必要條件。棉花生長后期，器官開始老化，水分消耗日益減少，如果水分過多，會引起棉花貪青晚熟，延遲吐絮。過多的水分雖然會形成較長的纖維，但也影響纖維素的沉積。水分不足，會限制纖維的伸長，即使水分虧缺不太嚴重，也會影響次生胞壁纖維素的沉積。因此水分過多或過少都會使纖維素沉積不足，成熟度低，一定程度影響馬克隆值的質量。

（4）營養(yǎng)元素的影響

棉花在生長發(fā)育過程中需要氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、硼、錳、銅等各種營養(yǎng)元素。其中氮、磷、鉀的施用量與纖維發(fā)育密切相關。一項研究表明，在合理施用氮肥的基礎上，適當增施磷、鉀肥，能夠使纖維長度、整齊度、斷裂比強度、成熟度得到改善，而使短絨率下降。另有報道認為，纖維品質受氮磷鉀影響的順序為伸長率>馬克隆值>斷裂比強度>整齊度>長度。

1.2 人為因素對棉纖維馬克隆值的影響

（1）種植采摘環(huán)節(jié)的影響

近年，機采棉推廣迅速，為了達到采棉機采收要求，一些棉農在棉纖維還沒有成熟時，過早地給棉花噴灑脫葉催熟劑，這樣雖然縮短了棉花的生長發(fā)育期，但違背了棉纖維的正常生長發(fā)育進程，棉纖維發(fā)育條件不適宜，直接影響棉纖維馬克隆值品質。另外，棉花種植者，尤其是小戶種植者剝青桃的習慣很嚴重。在棉桃剛剛開裂吐絮，還沒有完全達到自然開裂時就進行棉花采摘，使棉纖維加厚與轉曲期不足，這樣的棉纖維自然成熟度不好，馬克隆值也就偏低。

（2）收購加工過程的影響

由于收購的棉花品種不同，生長條件不同，馬克隆值的一致性不好，部分收購單位管理不完善，沒有嚴格按照國家標準對不同級別的馬克隆值進行分垛存放、加工，會造成成包皮棉馬克隆值的一致性差。籽棉在加工中如果對雜質的清理和排放不好，導致皮棉雜質含量大，在檢測時，會增大氣流通過棉纖維的阻力，進而影響棉纖維的馬克隆值測試結果。

（3）檢驗環(huán)節(jié)的影響[2]

馬克隆值檢驗需要配備儀器設備和恒溫恒濕實驗室，檢測設備的準確性直接影響馬克隆值的檢測結果，恒溫恒濕實驗室的溫濕度起到調節(jié)待檢樣品回潮率的作用，棉纖維回潮率過高或過低都會影響馬克隆值的檢驗。按照GB/T 6498標準的要求，測試馬克隆值的樣品要開松、去除較大雜質、混合均勻后方進行測試，所以檢測手法是否嚴格按照標準要求也會對馬克隆值結果產生直接影響。

2 馬克隆值的控制

2.1 生長環(huán)節(jié)對棉纖維馬克隆值的控制

控制棉纖維在生長過程中的溫度，開花結鈴溫度控制在25℃～35℃，棉鈴成熟吐絮要求溫度在20℃以上，纖維素沉積溫度要控制在20℃～30℃。光照會影響葡萄糖合成、纖維素沉積和纖維的發(fā)育，從而影響棉纖維的馬克隆值，所以棉花應該種植在全年的日照時數在2000小時以上的地方。棉花在種植中各時期需要水分不同，管理者要按照需求進行灌溉，不能過多或過少澆水。棉花營養(yǎng)元素要均衡，施肥要科學，畝產100kg皮棉需要吸收氮10kg～15kg，五氧化二磷6kg～13.5kg，氧化鉀13kg～16.5kg[1]。

2.2 人為因素對棉纖維馬克隆值的控制

棉花一般在吐絮后6～8天鈴重大，纖維強力高、成熟度好。采摘過早纖維成熟差、細度偏小，采摘過晚纖維過于成熟，細度偏大[1]。所以在棉鈴開裂后7～10天期間采摘馬克隆值最好。機采棉采收，脫葉率達到90%以上，吐絮率達到95%以上，即可進行機械采收。脫葉催熟劑應該在采收前10～20天進行，且氣溫一般穩(wěn)定在18～20℃期間的前期進行較為適宜。

棉花加工企業(yè)在籽棉收購過程中要嚴格執(zhí)行 “四分”工作，將不同馬克隆值等級的棉花分開堆放，杜絕混等混級現象，可以使棉花在銷售時優(yōu)質優(yōu)價。棉花加工時籽棉回潮率應控制在6.5%～8.0%，這樣能夠避免籽棉太干燥雜質被打碎不易排出，或籽棉太濕雜質與棉纖維附著力增大不易排出?？梢杂行У販p少皮棉的含雜率，進而提升棉纖維馬克隆值的檢測等級。

檢測過程前要對檢測設備用標準樣品進行校準，確認檢測設備的準確穩(wěn)定。檢測環(huán)境溫度控制在（20±2）℃，濕度控制在（65±3）%，確保待測樣品在吸濕平衡狀態(tài)。檢測過程中檢驗人員要嚴格按照標準要求去除較大雜質、開松并且均勻放入測試儀器，確保檢測結果準確。

3 小結

馬克隆值是棉花細度和成熟度的綜合反映。馬克隆值高的棉纖維能經受機械打擊，易清除雜質，成紗條干均勻，外觀光潔，疵點少，成品的制成率高。但馬克隆值過高，會影響成紗強力。馬克隆值過低的棉纖維，往往成熟度差，容易產生有害疵點，染色性能差。所以，只有馬克隆值適中的棉花，才能兼顧兩個方面，獲得較全面的經濟效果。

美國農業(yè)部的紡紗試驗和中外紡織廠的使用經驗均表明，馬克隆值低，會產生較多的清鋼落棉，紗線外觀惡化，但能提高紗線強力和可紡支數，反之，會引起棉紗抱合力的下降，增加棉紗斷頭，降低了細紗可紡支數，但能降低落棉量，改善紗線外觀[2]。

在現今的國際棉花貿易中，馬克隆值是不可缺少的指標。以美國為代表的一些國家，馬克隆值被作為棉花結價的依據之一。棉纖維馬克隆值指標不是一個環(huán)節(jié)就能控制好，是一個系統(tǒng)的工作，所有涉棉工作人員都應重視該項品質指標，進而從各環(huán)節(jié)做好工作提升棉纖維馬克隆值等級。

參考文獻：

[1]中國纖維檢驗局組編.棉花質量檢驗[M].第二版.北京：中國計量出版社，2008.

[2]甘志紅.棉花國家標準和馬克隆值[J].紡織學報，2000，21（1）：41.

（作者單位：阿拉爾纖維檢驗所）