棉花貯存過程中回潮率對顏色級的影響

萬少安 夏 彬 禹建鷹 李 軻 郭會清

(1.中華全國供銷合作總社鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計研究所，河南鄭州，450004；2.鄭州海關(guān)，河南鄭州，450003)

棉花是關(guān)系我國國計民生的重要戰(zhàn)略物資，是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物[1]。2018年，我國的棉花種植面積為3.352 3×1010m2，總產(chǎn)量達到了6.096×106t，而國家儲備棉庫存最大年份達到上千萬噸。作為棉花品質(zhì)關(guān)鍵指標[2]，顏色級采用反射率與黃度進行確定，共分為4類13個等級，分別是白棉一級至五級，淡點污棉一級至三級，淡黃染棉一級至三級，黃染棉一級至二級[3]，而顏色級的高低直接影響著棉花的內(nèi)在品質(zhì)和銷售定價，其中，黃度是影響棉花內(nèi)在質(zhì)量變異乃至霉變的關(guān)鍵參數(shù)[4-8]。

本文根據(jù)不同品種、品級、回潮率棉包在儲備庫貯存過程中的狀態(tài)變化，研究其回潮率、棉花品級在多災(zāi)害孕育、發(fā)展狀況及品質(zhì)變異方面的規(guī)律，為儲備庫熱災(zāi)害致因因素定性及危險性分級定量[9-10]，提高棉麻儲備庫多災(zāi)害防治能力，制定科學合理的棉花輪庫、科學養(yǎng)護、防變異、防霉變等貯存規(guī)程提供理論依據(jù)。

1 試驗方法

1.1 棉樣品級選擇

任何試驗方法的結(jié)果可靠性主要取決于其試驗試樣是否能充分代表其試驗批樣，也就是說所要取的小樣數(shù)量將決定于批樣的大小。為了達到批樣的均勻性以及對結(jié)果所要求的精密度，首先必須從籽棉開始精選，并對試驗研究對象的各項性能進行全面測試，以掌握其分布規(guī)律。

為了使貯存棉樣既具有廣泛的代表性，又不致因樣品過多造成大量的重復(fù)性繁重勞動，充分考慮到品級高低等各種因素，并考慮到我國現(xiàn)有儲備棉低級棉很少的實際情況，選擇一級、二級、三級3個等級的棉花，分別作為高級、中級、低級3個檔次的棉樣。

1.2 棉樣采集

由于氣候及環(huán)境等因素的影響，試驗棉樣在采集時應(yīng)分別在南疆和北疆的主要產(chǎn)棉縣采集，在品種上選用種植面積較大的主導(dǎo)品種作為試驗對象，具體方法是選取“中棉”品種一級、二級、三級籽棉33包(每包約100 kg)。

1.3 棉樣制備

棉樣制備采用感觀檢驗和HVI 900系統(tǒng)測試分析相結(jié)合的方法，首先根據(jù)試驗批樣品質(zhì)及物理性能調(diào)查中得出的一級、二級、三級棉的均值作為依據(jù)選擇相同的幾個標樣，用這幾個標樣通過感觀檢驗采集質(zhì)量均勻的各級籽棉，并從中挑選出僵瓣棉、污染棉及特殊雜質(zhì)等進行充分混和，然后將采集的樣品進行隨機抽樣，每級抽樣不少于50個，經(jīng)過試軋后，在HVI 900系統(tǒng)上對其進行全面測試。通過統(tǒng)計計算，得出其均值及均方差。如其均值與總體相符且方差不超過HVI 900系統(tǒng)的方差，那么該批樣品符合要求，否則重新采集。采集好的籽棉要進行單獨加工，打成標準棉包，形成一級、二級、三級皮棉作為試驗樣品。

1.4 測試方法

我國大部分產(chǎn)棉省處于半濕潤半干旱地區(qū)，正常年降水量在600 mm左右。在棉花收獲加工季節(jié)，棉花的回潮率一般在5%～10%。水分過大，在貯存中容易引起棉花發(fā)熱，造成霉變。因此通過棉花調(diào)濕裝置將棉包內(nèi)棉花的回潮率平衡為低、中、高3個檔次，即回潮率在5%、8%、10%下進行試驗。為了減少因試驗測試環(huán)境變化引起的誤差，所有測試工作均采取固定測試環(huán)境的做法。采用HVI 900系統(tǒng)測試棉樣反射率和黃度值，測試方法按照GB/T 20392-2006《HVI棉纖維物理性能試驗方法》進行。同時，用溫濕度自動記錄儀記錄庫內(nèi)溫濕度的變化規(guī)律及其對棉花含水的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同回潮率對反射率的影響分析

不同貯存時間、不同回潮率原棉對反射率的影響見圖1。

(a)10%回潮率

(b)8%回潮率

(c)5%回潮率

圖1 不同回潮率對反射率的影響

由圖1可以看出，不同回潮率棉花的反射率在儲備過程中都是在一直變小的。棉花的貯存時間對反射率、黃度的影響較大。在一定的含水狀態(tài)和外界溫濕度條件下，棉花中的微生物得以生長，微生物本身和其分泌的各種霉素都會造成反射率、黃度的變化，特別是在貯存4個月左右的時間，反射率變化較大。

2.2 不同回潮率對黃度的影響分析

不同貯存時間、不同回潮率對黃度的影響見圖2。

從圖2中可以看出，黃度變化總趨勢是逐漸變大。特別是對于高回潮率的二級、三級棉花，其黃度在貯存4個月的時候發(fā)生的變異比較大，在儲備期內(nèi)黃度平均上升了2.5。

從以上分析得知，棉花的顏色特征在儲備期內(nèi)確實發(fā)生了變異，反射率變小了，平均下降了21%，高回潮率棉花的反射率下降明顯；黃度變大了，平均上升了2.5，回潮率低的棉花黃度變化不明顯。

(a)10%回潮率

(b)8%回潮率

(c)5%回潮率

3 結(jié)束語

本文主要研究了棉纖維在貯存期間的品質(zhì)變化，在棉纖維的生理活動快慢、旺盛或遲滯，與貯存環(huán)境等影響因素中，棉花回潮率最為重要。

(1)在貯存期間內(nèi)，棉花回潮率在小于5%時，棉花反射率、黃度變化?。幻藁ɑ爻甭试?%～10%范圍內(nèi)貯存時反射率、黃度變化略有增加；棉花回潮率在10%及以上時，反射率、黃度變化較大。

(2)回潮率在10%以上的棉花，在貯存期間其顏色級會降低1級～2級，但這種影響是通過水分對反射率、黃度的影響表現(xiàn)出來的。

(3)貯存棉品級的變化主要是反射率、黃度的變化引起棉花外觀的變化造成品級降級，而反射率、黃度的變化主要是由于不同水分和時間的條件下微生物作用的結(jié)果。不同回潮率的棉花，經(jīng)過一定時間的存放，都可達到平衡含水率。

(4)貯存棉花的回潮率隨貯存環(huán)境溫濕度的變化而變化，最佳貯存棉回潮率為9%以下。