包裝材料及存儲(chǔ)環(huán)境對(duì)棉纖維質(zhì)量的影響

連素梅 李 朋 傅科杰 李 軻 郭會(huì)清

(1.河北出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，河北石家莊，050051；2.寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，浙江寧波，315012；3.河南出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，河南鄭州，450003)

由于棉纖維品質(zhì)容易受到光照、氧化和微生物的影響，故棉花樣品存儲(chǔ)期間包裝材料的透光性和透氣性是選用的決定性條件[1]。另外，由于棉花纖維大分子之間的氫鍵等結(jié)合力容易受到光照影響而被破壞，所以光照條件對(duì)樣品保存至關(guān)重要[2]。目前，國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室棉花樣品包裝材料普遍使用牛皮紙或塑料袋，有的使用透明塑料袋，有的使用不透明塑料袋；棉花樣品存儲(chǔ)環(huán)境也不盡相同，有的樣品室設(shè)在陰面，有的設(shè)在陽面，有的安裝窗簾，有的未安裝窗簾，有的是普通窗簾，有的是遮光窗簾，有的雖安裝窗簾但窗簾形同虛設(shè)，導(dǎo)致陽光長時(shí)間直接照曬在樣品上，這些差異會(huì)引起棉花樣品在存儲(chǔ)期間的內(nèi)在質(zhì)量發(fā)生不同程度的變化，甚至影響仲裁結(jié)果的準(zhǔn)確性,并引發(fā)貿(mào)易糾紛。

1 材料與方法

試驗(yàn)樣品：試驗(yàn)樣品主要包括進(jìn)口澳大利亞(代碼為O)、美國(代碼為M)、巴西(代碼為B)等3類鋸齒棉花樣品以及印度(代碼為Y)、埃及(代碼為A)、美國PIMA棉(代碼為P)等3類皮輥棉花樣品，共6類樣品。

包裝材料：實(shí)驗(yàn)室常用牛皮紙(代碼為N)、透明塑料袋(代碼為T)和黑色塑料袋(代碼為H)3種代表性包裝材料作為試驗(yàn)用包裝材料。

存儲(chǔ)環(huán)境：從混和均勻的各類棉花樣品中分別使用牛皮紙、透明塑料袋和黑色塑料袋各包裝5份，并同時(shí)置于陰面干燥的同一樣品室中，即避光樣品。同樣方法所得樣品同時(shí)置于靠陽面窗戶且無窗簾遮擋的同一樣品室中，即非避光樣品。

試驗(yàn)環(huán)境：每次測(cè)試前所有樣品均在溫度(20±1)℃、相對(duì)濕度(65±2)%下平衡處理24 h后進(jìn)行檢測(cè)。

測(cè)試儀器：使用HVI 1000型大容量棉花測(cè)試儀對(duì)上述所有棉花樣品逐個(gè)進(jìn)行測(cè)試。每次測(cè)試前使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)HVI進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證設(shè)備的穩(wěn)定性，減少設(shè)備誤差；所有樣品測(cè)試均由同一名測(cè)試人員來完成，以減少人員因素誤差；對(duì)每個(gè)樣品均測(cè)試6次，以減少隨機(jī)誤差。

試驗(yàn)方法：依據(jù)GB/T 20392—2006《棉纖維物理性能試驗(yàn)方法》，對(duì)試驗(yàn)樣品的反射率、黃度、斷裂比強(qiáng)度3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試分析[3]。每份樣品測(cè)試2次，所有樣品每間隔30天測(cè)試一次，整個(gè)項(xiàng)目測(cè)試周期為12個(gè)月。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝材料與測(cè)試結(jié)果的關(guān)聯(lián)性分析

排除光照條件的影響，各國棉花樣品使用不同包裝材料存儲(chǔ)，測(cè)試比較組樣品全部放置于陰干避光樣品室中。測(cè)試結(jié)果見圖1～圖3。

由圖1可以看出，在避光環(huán)境下，使用不同包裝材料不會(huì)影響棉花樣品的反射率測(cè)試結(jié)果。

由圖2可以看出，在避光環(huán)境下，使用牛皮紙包裝的樣品黃度保持穩(wěn)定，使用塑料袋包裝的樣品黃度數(shù)值略有增加，且兩種塑料袋包裝樣品變化情況一致。

由圖3可以看出，在避光環(huán)境下，使用牛皮紙和塑料袋包裝的樣品在整個(gè)研究期間斷裂比強(qiáng)度表現(xiàn)都很穩(wěn)定。

圖1 反射率測(cè)試數(shù)據(jù)折線圖(避光)

圖2 黃度測(cè)試數(shù)據(jù)折線圖(避光)

圖3 斷裂比強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)折線圖(避光)

2.2 存儲(chǔ)環(huán)境與棉纖維質(zhì)量的關(guān)聯(lián)性分析

2.2.1 不同環(huán)境下各國棉花樣品反射率變化情況

不同環(huán)境下的埃及棉樣品反射率的測(cè)試結(jié)果見表1。

表1不同環(huán)境下埃及棉反射率測(cè)試數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)環(huán)境樣品編號(hào)反射率/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 A-HA-NA-TA-HA-NA-T75.575.475.675.575.475.575.575.475.675.575.475.575.575.475.575.675.475.575.575.475.575.575.475.575.575.475.575.575.575.575.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.6 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.575.475.475.575.475.575.5 75.4 75.4 75.5 75.4 75.5 75.575.475.475.575.475.5

由表1可以看出，避光環(huán)境下埃及棉各樣品反射率均未發(fā)生變化，而非避光環(huán)境下透明塑料袋包裝變化最大，牛皮紙和黑色塑料袋包裝未發(fā)生變化。

按照同樣方法分別對(duì)巴西、美國、澳大利亞、PIMA、印度等棉花樣品進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在避光環(huán)境下各棉花樣品反射率均未發(fā)生變化；非避光環(huán)境下，巴西棉、澳大利亞棉、美棉、PIMA棉和印度棉透明塑料袋包裝的樣品反射率均在第3個(gè)月～第5個(gè)月發(fā)生了不同程度變化(呈降低趨勢(shì))，巴西棉、澳大利亞棉、PIMA棉和印度棉黑色塑料袋包裝的樣品反射率均在第8個(gè)月～第10個(gè)月發(fā)生了不同程度變化，而牛皮紙包裝的各棉花樣品未發(fā)生變化。

2.2.2 不同環(huán)境下棉花樣品黃度變化情況

棉纖維容易受到光照紫外線、氧化作用和微生物影響而產(chǎn)生顏色變化，主要表現(xiàn)為黃度加深，不同包裝材料的不同遮光性和透氣性以及存儲(chǔ)環(huán)境、光照條件都會(huì)使上述影響因素產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致黃度變化不同。不同環(huán)境下不同包裝的美棉黃度變化情況見表2。

表2不同環(huán)境下美棉黃度測(cè)試數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)環(huán)境樣品編號(hào)黃度1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 M-HM-NM-TM-HM-NM-T8.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.38.38.48.48.38.48.38.38.48.48.38.48.38.38.48.58.38.48.38.48.48.48.38.48.38.38.48.58.38.48.38.48.48.58.38.48.38.48.48.68.38.48.38.48.48.68.38.48.38.48.48.78.48.48.4

從表2看出，避光環(huán)境下美棉塑料袋包裝樣品黃度在第12個(gè)月發(fā)生了變化，而非避光環(huán)境下牛皮紙包裝樣品黃度未發(fā)生變化，黑色塑料袋包裝樣品在第7個(gè)月黃度就開始增大，透明塑料袋包裝樣品在第4個(gè)月黃度就開始增大，且黃度變化最大。

按照同樣方法分別對(duì)埃及、巴西、澳大利亞、PIMA、印度等棉花樣品進(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)在避光環(huán)境下，除埃及棉和巴西棉在第12個(gè)月塑料袋包裝樣品的黃度略有上升外，其他樣品黃度均未發(fā)生變化；在非避光環(huán)境下，埃及棉、巴西棉、澳大利亞棉、PIMA棉和印度棉黑色塑料袋包裝樣品的黃度在第6個(gè)月～第8個(gè)月出現(xiàn)上升，透明塑料袋包裝樣品的黃度則在第3個(gè)月～第5個(gè)月出現(xiàn)上升且幅度相對(duì)較大；除埃及棉牛皮紙包裝樣品的黃度在第6個(gè)月略有上升外，其他牛皮紙包裝樣品黃度均未發(fā)生變化。

2.2.3 不同環(huán)境下棉花樣品斷裂比強(qiáng)度變化情況

棉纖維斷裂比強(qiáng)度主要為纖維大分子之間的氫鍵等結(jié)合力，而這些分子間力容易受到紫外線影響而變?nèi)?，本?jié)討論不同光照條件下各種樣品斷裂比強(qiáng)度變化情況。不同環(huán)境下澳大利亞棉斷裂比強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表3。

由表3可以看出，避光環(huán)境下澳大利亞棉斷裂比強(qiáng)度不會(huì)發(fā)生變化，而非避光條件下透明塑料袋中樣品變化最大，黑色塑料袋中樣品變化較小，牛皮紙中樣品未變化。

按照同樣方法分別對(duì)埃及、巴西、美國陸地棉、PIMA、印度等棉花樣品進(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)在避光環(huán)境下，埃及棉、巴西棉、美棉、PIMA棉和印度棉斷裂比強(qiáng)度不會(huì)發(fā)生變化；而非避光條件下透明塑料袋中樣品變化最大，在第3個(gè)月～第4個(gè)月就出現(xiàn)下降趨勢(shì)，黑色塑料袋中樣品變化較小，在第5個(gè)月～第8個(gè)月才出現(xiàn)下降趨勢(shì)，牛皮紙中樣品未變化。

表3不同環(huán)境下澳大利亞棉斷裂比強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)環(huán)境樣品編號(hào)斷裂比強(qiáng)度/cN·tex-11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12非避光非避光非避光避光 避光 避光 O-HO-NO-TO-HO-NO-T30.129.630.029.729.829.830.129.630.029.729.829.830.129.630.029.729.829.830.129.629.929.729.829.830.029.629.929.729.829.830.129.629.829.729.829.830.129.629.929.729.829.830.029.629.829.729.829.830.029.629.829.729.829.830.029.629.729.729.829.830.029.629.729.729.829.830.029.629.729.729.829.8

3 結(jié)論

(1)采用透明塑料袋包裝的棉樣，其顏色等級(jí)存在較大程度變化，其中又以黃度變化明顯，斷裂比強(qiáng)度有所下降。

(2)采用牛皮紙和黑色塑料袋包裝的棉樣，由于牛皮紙不透光和透氣的性質(zhì)，樣品品質(zhì)幾乎未發(fā)生變化，能夠最大程度保持樣品品質(zhì)穩(wěn)定，而黑色塑料袋包裝雖遮光性好但是其透氣性差導(dǎo)致棉花中厭氧微生物較多，從而使黃度和斷裂比強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生變化。

(3)相同包裝材料樣品，處于避光的環(huán)境下存儲(chǔ)12個(gè)月期間，棉花樣品品質(zhì)穩(wěn)定性很好，可見光照條件是影響棉纖維品質(zhì)的最重要因素。

(4)不同包裝材料和存儲(chǔ)環(huán)境對(duì)棉花樣品品質(zhì)存在不同程度的影響，棉花樣品留存時(shí)應(yīng)盡量采用避光和透氣的包裝材料，并置于干燥避光環(huán)境中。