国产棉和进口棉短纤维含量的比对及改进建议

1 引言

棉花短纤维是指纤维长度短于某一特定值的棉花纤维。对用于界定棉花短纤维的这一特定值，不同国家有不同的标准。我国对短纤维的界定标准为长度短于16mm（细绒棉）或20mm（长绒棉）的棉花纤维，而国外的界定标准普遍为长度短于12.7mm（1/2 in）的棉花纤维[1]。棉花短纤维含量（Short Fiber Content, SFC），是指棉花短纤维占棉花纤维总量的百分比[2]。

棉花短纤维含量作为棉花长度的重要项目，是衡量棉花质量的重要指标，其对后续纺织加工的影响主要体现在两个方面，一是影响用棉成本。短纤维含量与清梳落棉率成正比，短纤维含量越高，在进行清花、梳棉时落棉率越高，则纺织品的制成率越低，直接导致纺织企业的原料消耗，增加了企业的生产成本[1]。二是影响纺织品质量。在纺纱环节，彻底清除和控制棉花中的短纤维难度较大，经过清梳工序后，仍会有部分短纤维进入生条中。由于罗拉对短纤维的控制能力差，这些进入生条中的短纤维会成为浮游纤维，在棉条中形成粗、细节，使得纱线条干不匀，增加纱线断头，同时影响纱线强力和单纱伸长率，降低了成纱支数和纺纱效能[1]。据统计，短纤维含量每降低1%，可使高支纱和中支纱的品质指标分别提高1%和1.2%[3]。因此，对于棉花纤维含量的研究受到了国内外从棉花种植、原棉加工、棉花交易到纺织企业的高度重视。无论是我国正在开展的棉花短纤维率指标监测行动，还是美国国家棉花委员会通过的关于研究使短纤维率和美国原棉分级系统相结合的决议[4]，都体现出控制棉花短纤维含量在棉花以及棉纺织品的质量提升方面的重要性。

中国加入WTO后，关税壁垒、限制配额等措施的取消，对我国生产力仍相对落后的农业冲击较大，其中棉花作为我国的质量优势资源，尤其是新疆手摘棉的高质量在世界范围内都享有很高的美誉度，但限于生产成本较高，相对于国外棉花价格没有优势。面对外棉对国内棉花市场的冲击和国内纺织企业日益增长的出口量，我国需尽快完善行业标准，提高我国棉花质量，满足纺织企业的用棉需求。同时，应充分发挥优势质量指标的作用，设置必要的技术壁垒，才能有效保护用棉企业利益，保护我国棉花产业的技术和经济安全。

本文对山东岱银集团股份有限公司采购的国产棉花和进口棉花的短纤维含量进行了检测和比较，旨在通过比较国产棉花和进口棉花的短纤维含量，为棉花短纤维含量的研究以及对控制棉花短纤维含量的探索、提高我国棉花的质量和市场竞争力提供基础性的数据和思路。

2 材料与方法

2.1 试验材料

抽取山东岱银集团股份有限公司采购的棉花65批，其中，国产棉花16批、进口棉花49批。国产棉花中，新疆棉花5批、地产棉花11批。进口棉花中，印度进口棉花14批、贝宁进口棉花9批、莫桑比克进口棉花6批、布基纳法索进口棉花5批、巴西进口棉花5批、澳大利亚进口棉花4批、苏丹进口棉花4批、南非进口棉花2批。

2.2 仪器设备

陕西长岭纺织机电科技有限公司XJ129PRO棉结和短绒测试仪。

2.3 试验方法

2.3.1 抽样方法

在山东岱银集团股份有限公司采购的国产棉、进口棉中，选取剩余棉包数在50%以上的批次，按照每批抽取原包数10%抽样。抽样时，将棉包表层棉花去掉，每包抽取完整成块样品30g～50g，混合均匀，形成批样。从批样中多点随机抽样形成不低于300g的实验室样品。

2.3.2 试验方法

参考标准：GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：锯齿加工细绒棉》[5]、GB 1103.2—2012《棉花 第2部分：皮辊加工细绒棉》[6]、GB/T 35931—2018《棉纤维棉结和短纤维率测试方法光电法》[7]。

本次试验严格遵照中国纤维质量监测中心《关于开展2019年度棉花短纤维率质量监测专项行动的通知》（2019〔18〕号）的要求，试验全程在温度为（20±2）℃、相对湿度为（65±3）%的恒温恒湿实验室中进行，实验室样品在进行试验前，先在实验室内平衡24小时以上。试验开始前，对试验所用仪器进行校准，并在试验过程中，确保每天试验开始前，先进行校准检查。

试验时从每批棉花的实验室样品中制备4份样品，每份样品重量为（6.5±0.1）g，对4份测试样品分别进行检验，取其平均值作为该批棉花的短纤维率。

本次试验中，仪器校准、校准检查、样品检测中的制条及短纤率检测均由固定的检测人员操作。

3 结果与分析

3.1 16mm短纤维含量比较

根据我国对棉花短纤维的定义，比较国产棉和进口棉中长度短于16mm的棉纤维在棉花纤维总量中的占比，结果如表1和表2所示。

表1 国产棉和进口棉16mm短纤维含量比较 %

表2 新疆棉和地产棉16mm短纤维含量比较 %

从表1可以看出，国产棉16mm短纤维含量的平均值为18.18%，低于进口棉4.98个百分点。国产棉16mm短纤维含量的最大值为22.51%，低于进口棉11.23个百分点；最小值为14.71%，低于进口棉1.70个百分点。

从表2可知，在国产棉花中，新疆棉花的短纤维含量明显低于内地棉花。平均值低2.7个百分点，最大值和最小值分别低3.65和3.17个百分点。

3.2 12.7mm短纤维含量比较

根据国际上对棉花短纤维的定义，比较国产棉和进口棉中长度短于12.7mm的棉纤维在棉花纤维总量中的占比。试验结果见表3和表4。

表3 国产棉和进口棉12.7mm短纤维含量比较 %

表4 新疆棉和地产棉12.7mm短纤维含量比较 %

从表3可以看出，国产棉12.7mm短纤维含量的平均值为13.51%，低于进口棉3.29个百分点。国产棉12.7mm短纤维含量的最大值为17.35%，低于进口棉7.46个百分点；最小值为10.74%，低于进口棉1.03个百分点。从表4可知，在国产棉花中，新疆棉花的短纤维含量明显低于内地棉花。平均值低2.37个百分点，最大值和最小值分别低3.77和2.30个百分点。

4 结论

从上述分析可知，国产棉花16mm的短纤维和12.7mm的短纤维含量均低于进口棉花，16mm短纤维含量平均值为18.18%，此次试验中测试的国产棉花16mm的短纤维含量多在15%～22%之间。12.7mm短纤维含量平均值为13.51%，此次试验中测试的国产棉花12.7mm的短纤维含量多在11%～17%之间。其中新疆棉花的短纤维含量远低于地产棉花。而进口棉花16mm短纤维含量的平均值为23.16%，此次试验中测试的进口棉16mm短纤维含量多在16%～33%之间，12.7mm短纤维含量的平均值为16.80%，此次试验中测试的进口棉花12.7mm短纤维含量多在12%～24%之间。

结果显示，此次测试的棉花中我国棉花16mm和12.7mm的短纤维含量均比进口棉花低。但有数据显示，20世纪80年代，我国棉花的短纤维含量多为9%～11%，90年代时增长到10%～12%[8]。虽然由于此数据统计的时间较早，无法确定当时所统计的数据是以16mm为标准还是以12.7mm为标准，但现有数据显示，目前，我国棉花无论是16mm短纤维含量还是12.7mm短纤维含量均高于10%～12%的区间。因此，我国也应尽快采取相应的措施，减少棉花短纤维含量，充分发挥我国棉花的优势质量指标，进一步提高我国棉花的市场竞争力，缓解外棉对我国棉花市场的冲击。

5 措施和建议

目前的研究表明，影响棉花短纤维含量的因素主要有以下几个方面：

一是棉花品种。在经济利益的驱动下，棉农大多选用高衣分的种子，而研究表明，衣分过高会导致短纤维含量的增加[9]。同时，有些棉农只看重单产，采取自留棉种的方式，三四年不换新棉种，虽然单产没有降低，但棉花品质已经退化。

二是采摘方式。棉花的采摘方式分为人工采摘和机器采摘两种，有研究数据显示，人工采摘的棉花短纤维含量低于机器采摘[10]。但随着棉花生产成本逐年增加，大多数棉农选择采用机器采摘的方式进行棉花采摘。而目前我国既没有通过国家标准审核的适合机采的棉花品种，也没有适合机采的从育种到采摘的专业体系。因此，机采棉普遍存在含杂率高、长度短、短纤维含量高、可纺性差的缺点。

三是加工工艺。为了提高轧花机的台时产量，轧花机的片数不断增加，从80片到96片再到100片以上，转速也不断加快，在提升了棉花加工效率的同时，也牺牲了棉花的品质，增加了棉花的短纤维含量。而后出现的皮清机，以损伤棉花纤维为代价，更增加了棉花的短纤维含量。

笔者认为，可以从以上所提到的棉花短纤维含量的三个因素着手，控制并降低我国棉花的短纤维含量，发挥我国棉花的优势质量指标，满足纺织企业的需求，降低纺织企业的用棉成本，提高纺织品成品质量，提高我国棉花及纺织品的市场竞争力。具体建议有以下几个方面：

一是尽快研发适合机采的棉花品种和棉花种植体系。目前，考虑到棉花生产成本，机器采摘正逐步取代人工采摘成为国内棉农的首选，因此，应尽快研发适合机采的棉花品种，严格管理种子市场，积极指导棉农选种。同时，要进一步规范棉花从种植到采摘的整个体系，并针对机器采摘的特点进行科学合理的优化。

二是从棉花加工环节着手，减少棉花短纤维含量。为防止棉花加工企业以损伤棉纤维为代价，换取棉花加工效率的提高，应从棉花加工环节入手，有效减少加工环节中不必要的短纤维含量增加。具体来说，首先要改进棉花加工工艺。在棉花加工过程中，要摒弃“大清大排”的工艺，避免不必要的纤维损伤。在进行籽棉清理时可选用“先清僵后清杂”或“不清僵只清杂”的方式，在进行皮棉清理时可利用气流环节对纤维的冲击，有效减少短纤维的产生[3]。其次要做好加工设备的保养维护。注重锯片滚筒、阻壳肋排及压花肋条排等轧花机易损件的定期检查和维修更换，保证加工工艺达标，减少对棉纤维的损伤，从而减少短纤维的产生。同时要合理控制设备运转速度。合理把握运动部件的运转速度，轧花机运转速度，清花刺钉滚筒的表面线速度要控制在7m/s～10m/s之间，锯片滚筒转速要控制在650r/min～850r/min之间[11]。最后要合理轧花，保护棉花品质。在进行籽棉加工时，要将不同品种、不同等级、不同长度的籽棉分别进行加工，回潮率高的籽棉要进行必要的预处理，对成熟度、马克隆值不同的籽棉要分别选择合适的方式进行加工，尽量减少对棉纤维的损伤，控制短纤维含量。

三是要尽快制定政策，引领行业进步。要尽快制定棉花短纤维含量的相关标准，用政策引导市场导向，倒逼行业的进步和发展。针对棉花短纤维含量的问题，我们可以借鉴棉花纤维强度提高的经验。20世纪80年代中期，棉花的平均纤维强力为24g/tex～26g/tex，而现在强力为27g/tex～28g/tex的棉花已经非常常见，这就是政策引导市场、市场倒逼行业进步的结果[12]。过去，棉花品种多且杂乱，品质参差不齐，短纤维含量差异大；棉花加工企业质量意识不强，棉花加工设备配置不完善，加工工艺不合理，甚至在利益的驱动下存在部分掺杂使假的情况；加之缺少短纤维含量的检测仪器，短纤维含量检测以人工检测为主，受手法和经验的影响较大，准确率低，这些都制约了棉花短纤维含量相关标准和政策的制定。随着我国棉花行业的日益规范，我国棉花品种数量减少，品质相对稳定，棉花加工设备配置日趋完善，棉花加工工艺不断进步，棉花加工过程中的掺杂使假情况基本杜绝，XJ129PRO棉结和短绒测试仪、XJ129L快速短纤维率测试仪、KX111-I短纤维型测试仪等短纤维含量检测仪器设备纷纷问世，并投入使用，大大减少了短纤维含量检测对人员手法和经验的依赖，提高了检测数据的准确率。这些条件的成熟为棉花短纤维含量纳入棉花质量考核及相关政策的制定提供了可能性。以相关政策的出台，引导市场导向，从而推动棉花种植、加工行业的技术革新，从而降低我国棉花的短纤维含量，从根本上提高我国棉花的市场竞争力。

综上所述，笔者希望此次对国产棉和进口棉的短纤维含量的比对及分析，能为我国棉花短纤维含量的控制以及切实提高我国棉花的质量、提升国际市场竞争力提供切实可行的建议。