包装材料及存储环境对棉纤维质量的影响
2021-11-21
棉纤维产品在储存过程中,受光照条件、微生物等因素影响,会产生质量变化,而包装材料和储存环境的透光性和透气性,则直接关系到棉纤维产品是否能够与光照条件和微生物等产生氧化反应。另外,棉纤维中的氢键等结合力,在光照条件下会受到不同程度的破坏,所以在棉纤维储存过程中,需要尽可能避免光照。
现阶段,国内外实验室在棉纤维保存过程中使用的材料大多为塑料袋和牛皮纸[1]。众所周知,塑料袋品种多样,其中包括透明、半透明、不透明多种,实验室选择的塑料袋不尽相同。另外,棉纤维储存环境也存在差异,一些实验室直接将棉纤维放在向阳面,部分实验室甚至未安装遮光窗帘,导致棉纤维长时间受阳光直晒,使棉纤维在储存过程中发生质量问题,如此不仅会影响仲裁结果的可靠性,还会引发贸易纠纷问题。
因此,本文采用较为典型的几种包装材料(透明塑料袋、黑色塑料袋、牛皮纸),对6种棉纤进行包装,并将其放置在实验室向阳面和遮光面12个月,对其黄度、断裂比强度以及反射率变化情况进行分析,探索适合纤维棉的包装材料和储存环境,旨在为长时间维持纤维棉质量奠定基础。
试验材料及试验方法
本次试验共准备了6种棉纤维样品,包括美国、巴西、澳大利亚进口的3种锯齿棉纤维,以及埃及、美国PIMA棉、印度等3种皮辊棉。包装材料为牛皮纸、透明塑料袋和黑色塑料袋。将混合均匀的棉纤维,分别装入3种包装材料中各5份,并将包装好的棉纤维放置在实验室避光区域。同时,采用同样方法包装棉纤维,并将其放置在实验室向阳面,同时窗户要无任何遮挡。实验室温度在19℃~21℃,湿度在63%~67%,检测仪器选择HVI1000大容量棉纤维检测仪。为了保证检测数据准确,需要在设备使用前对设备HVI进行校准,以此来缩小检测误差,同时检测过程中所有样品都要由同一检测人员完成,避免检测过程存在人为误差,每个样品至少检测6次,降低随机误差产生率。
试验结果分析
(一)不同包装材料对棉纤维质量产生的影响。
对避光条件下,不同包装材料对棉纤维质量产生的影响进行分析,结果如下:第一,使用不同包装材料,并不会对棉纤维反射率产生影响。第二,使用牛皮纸包装材料的棉纤维样品黄度较为稳定,使用塑料袋的棉纤维样品黄度值稍微增加,并且透明塑料袋和黑色塑料袋黄度值变化情况一致[2]。第三,3种材料包装的棉纤维样品断裂比强度均相对稳定。
(二)不同储存环境对棉纤维质量产生的影响。
1.反射率变化情况。避光条件下埃及棉纤维样品反射率没有发生明显变化,非避光环境下使用透明塑料袋包装的棉纤维反射率变化较大,而使用黑色塑料袋和牛皮纸包装的棉纤维反射率没有明显变化。以同样方式对其他国家的棉纤维反射率进行测试,发现在避光条件下,棉产品反射率均无明显变化,而在非避光环境下,用透明塑料袋包装的美棉、印度棉、PIMA棉、巴西棉、澳大利亚棉反射率均在3~5个月之间发生不同程度变化。另外,用黑色塑料袋包装的棉纤维反射率在8~10个月之间发生了不同程度变化。
2.黄度变化情况。上文提到,棉纤维在光照、微生物和氧化作用下黄度会加深,结合试验结果来看,在避光条件下,用塑料袋包装的美棉在12个月左右时黄度发生了明显变化。在非避光条件下,用牛皮纸包装的美棉黄度没有明显变化,用黑色塑料袋包装的美棉,在7个月左右时黄度明显加深,用透明塑料袋包装的美棉4个月左右黄度开始加深。用同样方法对其他棉纤维黄度进行测试,发现避光条件下,除了用塑料袋包装的巴西棉和埃及棉在12个月左右增加黄度,其他样品均没有明显变化,而在非避光环境下,用黑色塑料袋包装的所有棉纤维样品均在6~8个月产生黄度变化,用透明塑料袋包装的所有棉纤维均在3~5个月产生黄度变化。而用牛皮纸包装的棉纤维样品,除了埃及棉在6个月左右时黄度略微发生变化,其他棉纤维样品的黄度均没有任何变化[3]。
3.断裂比强度变化情况。棉纤维的断裂比强度就是纤维中大分子之间的氢键等结合力,这些分子在光照条件下会产生质量问题。通过试验测试可以看出,在避光条件下,澳大利亚棉的断裂比强度没有发生明显变化。在非避光条件下,透明塑料袋包装的澳大利亚棉断裂比强度明显变弱。按照同样方法对其他棉纤维样品进行测试,发现避光环境下,所有棉纤维的断裂比强度都没有变化。未在非避光条件下,用透明塑料袋包装的棉纤维在3~4个月左右,其断裂比强度明显降低,用黑色塑料袋包装的棉纤维样品断裂比强度则变化较小。
试验结果表明:用透明塑料袋包装的棉纤维,黄度等级变化程度较大,断裂比强度也明显下降。用黑色塑料袋和牛皮纸包装的棉纤维样品,前者黄度、反射率和断裂比强度均稍有变化,后者则没有明显变化,主要原因在于牛皮纸遮光性和透气性较好,能够维持棉纤维质量稳定性。而黑色塑料袋虽然遮光性较好,但透气性较差,会导致棉纤维在储存过程中产生厌氧微生物,从而影响棉纤维质量[4]。与此同时,将相同包装的棉纤维样品置于避光环境下12个月,其质量稳定性相对较高,这也说明光照条件能够直接影响棉纤维质量。所以说,不同包装材料和不同储存环境,会在不同程度上影响棉纤维质量,在选择棉纤维包装时,需要尽可能选择透气性好、遮光性强的包装材料,并将其储存于遮光环境中,以此来减少微生物、光照和氧化作用对棉纤维质量带来的不利影响。