棉花储藏过程中主要品质指标动态变化研究
发表时间:2012-10-08    作者:杨伟华/唐淑荣/徐守东/熊宗伟  发表评论()

  摘要:从三大棉区四地采样,设五个储藏地点,对储藏过程中皮棉样品的8项主要品质指标及其动变化进行了检测和统计分析。经过1年半的储藏时间,纤维上半部平均长度、断裂比强度和反射率呈下降趋势,长度整齐度指数、马克隆值、断裂伸长率和黄度值呈增大趋势,纺纱均匀性指数的变化趋势尚难以确定。总的看来,随着储藏时间的延长,皮棉的品级或颜色级下降,品质变差。不同级别、不同产地和不同储藏地点对储藏期间棉花品质指标的变化趋势都有一定程度的影响。
  关键词:棉花;储藏;品质指标;动态变化
  近年来,我国每年用棉量均在1000万吨以上,其中大部分都要经过若干时间的储藏,有的甚至是在储备库存放多年的储备棉。在自然条件下,棉花在储藏过程中一般会出现色泽变差、品级降低、质量下降,使用价值受到影响等问题。在国家质检总局公益性行业科研专项的支持下,本课题组联合有关单位,开展了棉花储藏期间质量变化及控制技术研究。利用现代检测和分析技术,从棉花纤维的内因和外因两个方面,探讨引起棉花品级与质量下降的主要因素,并在大量试验与深入研究的基础上,采用物理和化学等技术手段,筛选出适合棉花储藏、经济、实用、安全的关键措施与方法。建立在储藏过程中监测棉花纤维伴生物和附着物、控制棉花品级与品质下降的技术方法与标准。本文重点介绍在一年半的储藏期间,棉花样品的主要物理性能指标的变化情况与分析结果。
  1、材料与方法
  分别从河北威县、湖北黄冈、新疆石河子和库尔勒购买当地生产的2~4级或3~5级皮棉。
  在安阳、威县、黄冈、石河子、库尔勒设5个储藏地点,室内自然存放,连续记录温、湿度。安阳、威县、黄冈3点储藏上述4个产地的棉花样品,级别与质量标签相同;石河子和库尔勒只储藏本地的棉花样品。
  从2010年12月1日起,每半个月取样1次(春节放假期间停取1次),5个储藏点每次共有42份样品(前3次有的储藏点样品不全),统一汇集到位于安阳的农业部棉花品质监督检验测试中心,以大容量纤维检测仪(HVI)检测样品的上半部平均长度(UHML)、长度整齐度(UI)、断裂比强度(STR)、马克隆值(MIC)、断裂伸长率(ELONG)、反射率(Rd)、黄度(+b)、纺纱均匀性指数(SCI)8项物理性能指标,同时测定糖、单宁、蜡质、果胶、色素等化学成分。
  用EXCEL和DPS(数据处理系统)进行数据处理和统计分析。
  2、结果与分析
  2.1 主要品质指标随储藏时间的变化
  从2010年12月1日至2012年6月1日,试验用棉花的储藏时间整整1年半,共取样36次。将每次取样的全部样品的8项物理性能指标的检测结果分别进行平均,以柱形图的形式反映8项棉纤维品质指标随储藏时间变化的情况,如图1—图8。
  从检测数据看,在1年半的储存过程中,上半部平均长度、长度整齐度指数、马克隆值和纺纱均匀性指数变化不大,断裂比强度和反射率呈下降趋势、断裂伸长率和黄度值呈增大趋势。后4项指标的变化趋势,反映出随着储藏时间的延长,皮棉的品级或颜色级下降,品质变差。
  2.2  储藏地点对棉花主要品质的影响
  安阳、黄冈和威县3个储藏点储藏的样品数量相同、来源相同、质量标签相同,因此取样检测的数据具有可比性。结果显示,储藏地点对品质变化的影响不大。
  2.3不同品级的棉花在储藏期间主要品质的变化情况
  以在安阳储藏的黄冈生产的3、4、5级棉花为材料,对不同级别的棉花在储藏过程中主要纤维品质指标的变化情况进行了分析比较。从目前的趋势来看,3、4级棉花的断裂比强度比5级棉花下降快,而黄度上升的趋势却是3、4级比5级上升快。这样的结果意味着较高品级的棉花其色泽和强力更容易变差。
  2.4  不同产地的棉花在储藏期间主要品质的变化情况
  用DPS软件对不同产地的棉花在储藏期间的主要品质指标变化情况进行了比较分析,其中断裂伸长率、断裂比强度、反射率和黄度变化的差异性分析结果如表1—表4。数据显示,库尔勒、石河子储藏棉花的断裂伸长率变化与威县达到了极显著差异,库尔勒储藏棉花的断裂比强度变化其他三地都达到了极显著差异,黄冈与威县、石河子也达到了极显著差异;黄冈的反射率变化与其库尔勒、石河子达到了极显著差异;四个地点的黄度变化没有显著性差异。
表1  不同产地的棉花储藏期间断裂伸长率变化的差异性
产地
库尔勒
石河子
黄冈
威县
5%显著水平
a
ab
bc
c
1%极显著水平
A
A
AB
B
 
表2  不同产地的棉花储藏期间断裂比强度变化的差异性
产地
库尔勒
黄冈
威县
石河子
5%显著水平
a
b
c
c
1%极显著水平
A
B
C
C
 
表3  不同产地的棉花储藏期间反射率变化的差异性
产地
库尔勒
石河子
威县
黄冈
5%显著水平
a
a
ab
b
1%极显著水平
A
A
AB
B
 
表4  不同产地的棉花储藏期间黄度变化的差异性
产地
威县
黄冈
库尔勒
石河子
5%显著水平
a
a
a
a
1%极显著水平
A
A
A
A
 
  注:表1—表4中产地间的小写字母相同表示差异没有达到显著水平,小写字母不同表示差异达到显著水平;产地间的大写字母相同表示差异没有达到极显著水平,大写字母不同表示差异达到极显著水平。
  3、讨论
  在8项主要纤维品质指标中,上半部平均长度、长度整齐度指数、马克隆值的变化确实不大,但从42包棉花在1年半储藏期间的取样检测情况来看,几乎全部呈现出长度变短、长度整齐度指数变大和马克隆值升高的趋势。如果储藏时间继续延长,是否还会延续这样的趋势?有待进一步对储藏样品进行检测与分析的验证。
  随着储藏时间的延长,断裂比强度减弱、反射率下降、黄度值升高比较容易理解,但断裂伸长率普遍增大是什么原因引起的,断裂比强度是否与断裂伸长率存在着必然的负相关?也是值得进一步探讨的问题。
  纺纱均匀性指数是一个反映纤维可纺性和估算成纱强力的综合指标,一般情况下,SCI值越大,成纱强力和可纺性越好。其经验公式为:SCI=-414.67+2.9×Str-9.32×Mic+ 49.17×Len(in)+4.74×UI+0.65×Rd+0.36×(+b)[1],其中Len(in)代表以英寸表示的长度。可见纺纱均匀性指数与纤维长度、长度整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、反射率和黄度均有关系。在42包棉花取样检测的数据中,纺纱均匀性指数升高和降低的比例相当。因此,现有试验数据还难以确定储藏时间对棉花可纺性影响的倾向性。
  在室内自然条件下,棉花储藏过程中各项品质指标的变化是缓慢的,1年半的储藏、取样、检测和分析仅仅是一个初步的研究,更完善的结果需要更加深入的研究来加以揭示。
  参考文献:
[1]于小新.《大容量快速测试仪HVI SPECTRUM应用手册》介绍[J].中国纤检,2003(6):32-34.

稿件来源:《中国纤检》杂志
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