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 棉花的基本情况
    棉花是离瓣双子叶植物,属锦葵目锦葵科木槿亚科棉属。喜热、好光、耐旱、忌渍,适宜于在疏松深厚土壤中种植。
    棉花栽培历史悠久,约始于公元前800年。我国是世界上种植棉花较早的国家之一,公元前三世纪,即战国时代,《尚书》、《后汉书》中就有关于我国植棉和纺棉的记载。
    在我国的棉花栽培历史上,先后种植过四个栽培品种:海岛棉(长绒棉)、亚洲棉(粗绒棉)、陆地棉(细绒棉)和草棉(粗绒棉)。在不同历史时期,我国的主要栽培品种也不一样,亚洲棉引入历史最久,种植时间最长,同时栽培区域较广;陆地棉引入我国的历史较短,但发展很快,十九世纪五十年代即取代了亚洲棉。目前广大棉区所种植的棉花多为陆地棉种(细绒棉),新疆还种植有少量海岛棉(长绒棉)。
一、棉花品种特性
    棉花原产于热带、亚热带地区,是一种多年生、短日照作物。经长期人工选择和培育,逐渐北移到温带,演变为一年生作物。春季(或初夏)播种,当年现蕾、开花、结实,完成生育周期,到冬季严寒来临时,生命终止。在其生长发育过程中,只要有充足的温度、光照、水肥条件等,就像多年生植物一样,可不断地长枝、长叶、现蕾、开花、结铃,持续生长发育,具有无限生长性和较强的再生能力。在棉花的一生中,温度对它的生长发育、产量及产品质量的形成影响很大。除温度外,棉花对光照非常敏感,比较耐干旱,怕水涝。棉花生长历经春、夏、秋、冬四个季节,春分到立冬16个节气(从四月中下旬至十一月中旬左右),一生可以划分为播种期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期5个阶段。相对于其他农产品来讲,棉花生长期较长,受自然因素的影响较大。
二、棉纤维品质构成
    棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成的种子纤维,不同于一般的韧皮纤维。棉纤维以纤维素为主,占干重的93%-95%,其余为纤维的伴生物。由于棉纤维具有许多优良经济性状,使之成为最主要的纺织工业原料。
    1.长度。目前国内主要棉区生产的陆地棉及海岛棉品种的纤维长度,分别以25-31毫米及33-39毫米居多。棉纤维的长度是指纤维伸直后两端间的长度,一般以毫米表示。棉纤维的长度有很大差异,最长的纤维可达75毫米,最短的仅1毫米,一般细绒棉的纤维长度在25-33毫米,长绒棉多在33毫米以上。不同品种、不同棉株、不同棉铃上的棉纤维长度有很大差别,即使同一棉铃不同瓣位的棉籽间,甚至同一棉籽的不同籽位上,其纤维长度也有差异。一般来说,棉株下部棉铃的纤维较短,中部棉铃的纤维较长,上部棉铃的纤维长度介乎二者之间;同一棉铃中,以每瓣籽棉的中部棉籽上着生的纤维较长。棉纤维长度是纤维品质中最重要的指标之一,与纺纱质量关系十分密切,当其他品质相同时,纤维愈长,其纺纱支数愈高。支数的计算,是在公定回潮率条件下(8.5%),每一公斤棉纱的长度为若干米时,即为若干公支,纱越细,支数越高。纺纱支数愈高,可纺号数愈小,强度愈大。
    表一:原棉长度与可纺支数的关系
原棉种类 纤维长度(毫米) 细度(米/克) 可纺织数(公支)
长绒棉 33-41 6500-8500 100-200
细绒棉 25-31 5000-6000 33-90
粗绒棉 19-23 3000-4000 15-30
    资料来源:《棉花生育规律与优质高产高效栽培》,陈奇恩等主编,中国农业出版社1997年印刷,第184页。
    2.长度整齐度。纤维长度对成纱品质所起作用也受其整齐度的影响,一般纤维愈整齐,短纤维含量愈低,成纱表面越光洁,纱的强度提高。
    3.纤维细度。纤维细度与成纱的强度密切相关,纺同样粗细的纱,用细度较细的成熟纤维时,因纱内所含的纤维根数多,纤维间接触面较大,抱合较紧,其成纱强度较高。同时细纤维还适于纺较细的纱支。但细度也不是越细越好,太细的纤维,在加工过程中较易折断,也容易产生棉结。
    4.纤维强度。指拉伸一根或一束纤维在即将断裂时所能承受的最大负荷,一般以克或克/毫克或磅/毫克表示,单纤维强度因种或品种不同而异,一般细绒棉多在3.5-5.0克之间,长绒棉纤维结构致密,强度可达4.5-6.0克。
    5.纤维成熟度。棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度,细胞壁愈厚,其成熟度愈高,纤维转曲多,强度高,弹性强,色泽好,相对的成纱质量也高;成熟度低的纤维,各项经济性状均差,但过熟纤维也不理想,纤维太粗,转曲也少,成纱强度反而不高。
    表二:棉纤维的经济性状及可纺号数比较
棉纤维经济性状 长绒棉 细绒棉
色泽 乳白 洁白
长度(毫米) 35-45 21-33
细度(米/支) 6500-9000 4500-7000
直径(微米) 12-14.5 13.5-19
宽度(微米) 14-22 18-25
转曲(转/厘米) 100-120 50-80
强度(克) 4.5-6.0 3.5-5.0
裂长度(千米) 27-40 21-25
可纺号数(号) 特细号4-10 细号及中号11-30
    资料来源:《棉花生育规律与优质高产高效栽培》,陈奇恩等主编,中国农业出版社1997年印刷,第187页。
三、棉花的分类、加工与检验
    1.分类。根据棉花物理形态的不同,分为籽棉和皮棉。棉农从棉棵上摘下的棉花叫籽棉,籽棉经过去籽加工后的棉花叫皮棉,通常所说的棉花产量,一般指的是皮棉产量。
根据加工用机械的不同,棉花分为锯齿棉和皮辊棉。锯齿轧花机加工出来的皮棉叫锯齿棉;皮辊轧花机加工出来的皮棉叫皮辊棉。皮辊棉生产效率低,加工出的棉花杂质含量高,但对棉纤维无损伤,纤维相对较长;锯齿轧花机加工出来的皮棉杂质含量低,工作效率高,但对棉花纤维有一定的损伤。目前细绒棉基本上都是锯齿棉,长绒棉一般为皮辊棉。
    2.加工。一般用衣分来表示籽棉加工成皮棉的比例,正常年份,衣分为36-40,也就是100斤籽棉能够加工出36-40斤皮棉。皮棉不能散放,必须经打包机打成符合国家标准的棉包。我国标准皮棉包装有二种包型:85公斤/包(±5公斤)、200公斤/包(±10公斤),但以85公斤居多。
    3.检验。我国棉花的质量检验是按照细绒棉国家标准GB1103-1999进行的。标准规定,检验棉花分以下几个指标:
    品级:根据棉花的成熟程度、色泽特征、轧工质量这三个条件把棉花划分为1至7级及等外棉。
    长度:根据棉纤维的长度划分有长度级,以1毫米为级距,把棉花纤维分成25-31毫米七个长度级。
    马克隆值:马克隆是英文Micronaire的音译,马克隆值是反映棉花纤维细度与成熟度的综合指标,数值愈大,表示棉纤维愈粗,成熟度愈高。具体测量方法是采用一个气流仪来测定恒定重量的棉花纤维在被压成固定体制后的透气性,并以该刻度数值表示。马克隆值分三个级,即A、B、C,B级为马克隆值标准级。回潮率:棉花公定回潮率为8.5%,回潮率最高限度为10.5%。实际工作中一般用电测器法测定原棉回潮率。
    含杂率:皮辊棉标准含杂率为2.5%。实际工作中一般用原棉杂质分析机测定原棉回潮率。
    危害性杂物:棉花中严禁混入危害性杂物。
棉花检验分感官检验和仪器检验。由于目前我国的棉检仪器主要是测试棉花的一些物理指标,如棉纤维的强度、马克隆值等,还没有完全符合我国国情的棉花定级仪器,因此国标规定,棉花定级以感官检验为主、仪器检验为辅。在我国,承担棉花检验和仲裁机构是国家各级纤维检验局(所),棉花的进出口检验由各省(市)商品检验局负责。
    2003年12月17日,由国家发展改革委、国家质检总局、财政部、全国供销合作总社、中国农业发展银行联合下发《棉花质量检验体制改革方案》,该方案中明确提出棉花质检改革的目标是:力争用五年左右的时间,采用科学、统一、与国际接轨的棉花检验技术标准体系,在棉花加工环节实行、仪器化、普遍性的权威检验,建立起符合我国国情、与国际通行做法接轨、科学权威的棉花质量检验体制。
四、棉花的分级
    棉花分级是为了在棉花收购、加工、储存、销售环节中确定棉花质量,衡量棉花使用价值和市场价格必不可少的手段,能够充分合理利用资源,满足生产和消费的需要。
棉花等级由两部分组成:一是品级分级,二是长度分级。
    1.品级分级。一般来说,棉花品级分级是对照实物标准(标样)进行的,这是分级的基础,同时辅助于其他一些措施,如用手扯、手感来体验棉花的成熟度和强度,看色泽特征和轧工质量,依据上述各项指标的综合情况为棉花定级,国标规定,三级为品级标准级。
    2.长度分级。长度分级用手扯尺量法进行,手扯纤维得到棉花的主体长度(一束纤维中含量最多的一组纤维的长度),用专用标尺测量棉束,得出棉花纤维的长度。各长度值均为保证长度,也就是说,25毫米表示棉花纤维长度为25.0—25.9毫米,26毫米表示棉花纤维长度为26.0—26.9毫米,以此类推。同时国标还规定,28毫米为长度标准级;五级棉花长度大于27毫米,按27毫米计;六、七级棉花长度均按25毫米计。
品级分级与长度分级组合,可将棉花分为33个等级,构成棉花的等级序列。如国标规定的标准品是328,即表示品级为3级,长度为28.0—28.9毫米的棉花。
    表三:棉花等级分类表
    
    3.马克隆值分级。马克隆值分三个级,即A、B、C级,B级为马克隆值标准级(见下表)。 
    表四:马克隆值分级范围表
   
    GB1103-1999规定328B细绒白棉为标准等级,即表示品级三级,长度28毫米,马克隆值B级的细绒白棉。
五、棉花储存及保管
    棉花一般存放在专业的棉花储备库内,目前国内的棉花储备库房有砖混仓和钢板仓两种。储存库要求交通便利、防火、通风、防潮、防霉变等,特别是防火,棉花储备库都是特级防火单位。 
    一般来说,棉花应库内堆垛存放,库外存放要盖苫布。棉垛下要打好垫基(枕木或石块),堆垛时包应平放,上下层交叉压缝。垛与垛之间应留出必要的通道。棉花库区要设立气象观测百叶箱,每栋库房都要配备温湿度计。保管员应每天查库,测量温湿度,并做好记录。根据天气变化和库内外温湿度差异,应适时采取通风散湿或关闭仓库等措施。一般库内温度应保持在30℃以下,最高不得超过35℃,相对湿度不得超过70%,保管中的棉花含水率不得超过10%。
    棉花在正常的储存条件下,保质期较长,但由于棉花内含有一定的水份,在高温的情况下,尤其是温度超过35℃时,颜色可能会发生变化,出现自然变异,进而影响到棉花的品级。据有经验的棉花仓库保管员分析,棉花的自然变异呈“S”形,即开始变异较慢,中间一段时间变异较快,过了一定时间以后,其变异速度又变缓。一般来说,符合国标规定水份的(含潮率不超过10.5%)新棉花放置在正常保管的仓库内,夏热高温前一般不会发生自然变异,但夏天来临后,由于温度升高、湿度增大等原因,可能会引起棉花自然变异,使新棉花在一个棉花年度内平均下降一个等级,并且品级越高,越稳定,品级越低,质量越不稳定,越容易发生自然变异。
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