国际棉花品级实物标准黄色深度和反射率变化规律探讨

李朋，刘俊，傅科杰，郑晔，阿不都热西提·买买提，李海涛，连素梅*

（1. 石家庄海关，石家庄050051；2. 乌鲁木齐海关，乌鲁木齐830063；3. 宁波检验检疫科学技术研究院，浙江 宁波315100；4. 上海海关，上海200135；5. 新疆维吾尔自治区纤维质量监测中心，乌鲁木齐830011；6. 天津市理化分析中心，天津300051）

在进口棉花检验中，大多采用感官分级，即参照国际棉花品级实物标准对进口棉花进行分级，因此棉花品级实物标准色特征的准确性、稳定性是保证检测结果的重要条件。 按照有关规定，国际棉花品级实物标准有效期为一年，即当年的7 月1 日至次年的6 月30 日，到期后全部更新。多数标准盒自购买到过期作废从没开启使用过，但为了开展工作又不得不全部作废更新，花费十几万重新购买一整套实物标准，造成严重浪费。 为了对国际棉花品级实物标准色特征级的变化规律进行探索研究，从而更好地指导进口棉花检测，石家庄海关技术中心从2011 年开始着手并持续进行了一系列相关试验，通过对试验数据的分析发现，不同类型、级别的实物标准在相同的环境中保管， 其变化程度不同，有的品级实物标准的色特征短时间变化不大，仍然处于其原本的颜色等级内；有的在一段时间后变化较大，低于其原有等级，须及时更新[1]。在此基础上，本研究进一步分析国际棉花品级实物标准在恒温恒湿环境下的黄色深度（黄度，＋b）和反射率（Rd）变化规律，得出拟合方程，用于估算每种实物标准样品的真实有效期，在节约成本的前提下，确保实物标准可靠有效。

1 材料与方法

1.1 标准样品及存放环境

选取2011 年度国际棉花品级实物标准， 覆盖全部主要的棉花品级实物标准类型。放置于恒温恒湿室[温度（20±1）℃，相对湿度65%±2%]。

对各等级 （由高至低依次为Good Middling、Strict Middling、Middling、Strict Low Middling、Low Middling、Strict Good Ordinary、Good Ordinary，依次缩写为GM、SM、M、SLM、LM、SGO、GO）标准样品中的6 块样品均进行单独编号，即白棉11 级标样编号为11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6，21 级标样编号为21-1、21-2、21-3、21-4、21-5、21-6，以此类推。

1.2 试验方法

从2011 年10 月份开始，每隔6 个月测试所有棉花样品的反射率和黄度，测试依据SN/T 1512－2011《进出口棉花检验方法HVI 测试法》，测试仪器选用大容量棉花测试仪 （Uster HVI 1000M1000），每次测试每只样品均测试6 次，以减小随机误差[2]。

1.3 统计分析

使用MS Excel 对测试数据进行统计并计算其平均值， 然后按照数理统计方法进行分析研究，找出其变化规律并拟合回归方程。

2 结果与分析

2.1 白棉类实物标准测试结果及拟合结果

对白棉类7 盒标准样品的黄度、反射率分别进行测试，结果见表1。

利用数据统计分析原理对上述测试数据进行分析，可以拟合得出品级实物标准中每一样品的黄度、反射率与储存年份之间的关系式[3]，参见表2。

2.2 其他类型实物标准的拟合方程

与白棉类实物标准研究方法同理，可以得出不同年份点污棉和淡黄染实物标准的黄度和反射率拟合方程，见表3 和表4。

2.3 计算公式使用方法

上述系列公式在应用时需要首先确定m 和n的取值，该两项取值时应对新到棉花实物标准的黄度和反射率即刻进行测试，测试结果代入公式，x取值1 后计算得出m 或n。 例如2011 年刚购买的白棉GM 级11-1 黄度初值为9.12，x＝1，代入公式得m＝9.076 9，即白棉GM 级11-1 在储存x年后黄度的计算公式为 y1＝0.0042x3－0.0056x2＋0.0445x＋9.0769（2≤x）。 同理，可依据相应棉样的反射率公式计算未来年份的反射率值。 然后即可根据黄度和反射率数值在美国陆地棉棉花色征图[4]中的相应坐标位置，判断其是否已经变异为其他等级，从而判断该标准样品是否还能继续使用。

表1 白棉实物标准黄度、反射率测试数据

表1 （续）

表1 （续）

表2 白棉实物标准黄度和反射率计算公式

表2 （续）

表3 点污棉实物标准黄度和反射率计算公式

表3 （续）

表4 淡黄染棉标准样品黄度和反射率计算公式

如2011 年购买的白棉GM 级11-1 棉花实物标准由上述公式计算得到的2012―2016 年反射率和黄度分别为81.69%和9.18、81.51%和9.27、81.30%和9.43、81.04%和9.68、80.75%和10.05，其在美国陆地棉棉花色征图中的交叉点均位于White-GM 区域内，满足继续使用要求；由公式计算得到的2017 年反射率和黄度为80.44%和10.55，其在色特征图中的交叉点则不再位于White-GM区域内， 不能满足使用要求。 由此可以得出，2011年度购买的GM 级11-1 实物标准样品实际有效期可长达5 年。其他等级实物标准也可依次方法得出其实际有效年限，应该注意的是为确保该研究的普遍适用性，系列计算公式是基于实物标准在恒温恒湿环境下保存的测试数据得出，各实验室在使用时也应注意实物标准的保存环境。

3 结论

国际棉花实物标准的色特征级的变化是一个缓慢的过程，而同一套实物标准中不同等级变化情况也不尽一致， 加之实物标准购买价格较为昂贵，对于棉花实验室来说每年更新一套实物标准造成较大浪费。 对于储存于恒温恒湿环境中的实物标准， 各实验室可依据本研究所得系列计算公式，对每次新购置的实物标准进行测试后计算得出各等级具体有效期限，从而充分地利用国际棉花实物标准。而在其他环境比如自然室内环境保存的实物标准不适用该系列公式。本研究是对国际棉花品级实物标准变化规律的探索性研究，结果仅可作为技术性参考，相关检测机构应在相关法律法规的允许范围内使用。