院志霞

摘要

棉纖維馬克隆值是纖維細(xì)度和成熟度的綜合反映，成熟度不同，不僅會(huì)引起纖維性能的變化，而且對(duì)成紗工藝、質(zhì)量及織物質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。馬克隆值過高的棉纖維天然轉(zhuǎn)曲少、抱合力弱、單位線密度紗條的纖維根數(shù)少、成紗強(qiáng)力低；馬值過低的棉纖維，容易產(chǎn)生有害疵點(diǎn)和過高的斷頭率。通過對(duì)棉花生長環(huán)節(jié)的溫度、光照、水分、營養(yǎng)元素的控制，對(duì)棉花種植、采摘、收購、加工等環(huán)節(jié)的控制提升棉纖維馬克隆值等級(jí)，進(jìn)而提升棉纖維的使用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：棉纖維；馬克隆值；品質(zhì)控制

馬克隆值是指一定量棉纖維在規(guī)定條件下的透氣阻力的量度，是棉纖維線密度與成熟度比的乘積，以馬克隆刻度表示。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織1972年頒布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2403—1972《紡織品—棉纖維—馬克隆值的測定法》中，對(duì)馬克隆值作了確切的定義：“馬克隆值（Micron-aire），系在特定條件下一團(tuán)棉花的透氣性的量度，用一任意標(biāo)尺來表示。馬克隆標(biāo)尺是根據(jù)由國際協(xié)議確定的一系列的棉花的馬克隆值而標(biāo)定的?！边@里的馬克隆值沒有計(jì)量單位，以馬克隆刻度標(biāo)示。馬克隆值的定義表明，它是一定量棉纖維在規(guī)定條件下透氣性的量度。透氣性由棉纖維的比表面積確定，比表面積的大小與棉纖維的線密度和成熟度有關(guān)。因此，棉纖維的馬克隆值是棉纖維線密度和成熟度的綜合指標(biāo)，是棉纖維重要的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)之一。

現(xiàn)行細(xì)絨棉國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，馬克隆值分為A、B、C三個(gè)級(jí)，B級(jí)為馬克隆值標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。A級(jí)取值范圍為3.7～4.2，品質(zhì)最好；B級(jí)取值范圍為3.5～3.6和4.3～4.9，品質(zhì)一般；C級(jí)取值范圍為3.4及以下和5.0及以上，品質(zhì)最差。國際上將馬克隆值介于3.5～4.9之間的棉花，作為正常馬克隆值棉花。特別是馬克隆值在3.7～4.2范圍內(nèi)的棉花，從價(jià)格上還要加價(jià)。這也就是新標(biāo)準(zhǔn)中，將3.7～4.2馬克隆值的棉花定為A級(jí)，而3.5及以下和5.0及以上的棉花定為C級(jí)的原因。

1 影響棉纖維馬克隆值品質(zhì)的因素

1.1 生長環(huán)節(jié)對(duì)棉纖維馬克隆值品質(zhì)的影響

棉花的生長發(fā)育、產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣與環(huán)境有著密切的關(guān)系，其中溫度、光照、水分、營養(yǎng)元素是影響馬克隆值的關(guān)鍵因素。

（1）溫度的影響

棉花是喜溫作物，在整個(gè)生育期間需要較高的溫度，達(dá)到一定的積溫才能完成其生育周期。據(jù)研究，陸地棉品種整個(gè)生育期間所需≥15℃的活動(dòng)積溫約為3000℃～3600℃；長絨棉品種對(duì)溫度的要求更高，要求播種至初霜期≥15℃的活動(dòng)積溫在3600℃以上[1]。纖維素的沉積需要較高的溫度，在20℃～30℃的范圍內(nèi)，溫度越高，纖維的胞壁加厚越快。當(dāng)夜溫低于21℃時(shí)，則還原糖只能積累，不能轉(zhuǎn)化，纖維素的沉積就會(huì)受到影響，15℃以下纖維素的沉積就會(huì)停止[1]。這也是后期棉鈴的纖維之所以成熟度低、強(qiáng)度差、馬克隆值相對(duì)較低的主要因素，反之連續(xù)高溫也是纖維又短又粗的主要因素。

（2）光照的影響

棉花是典型的喜光作物。棉花通過它的葉片內(nèi)的葉綠素，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能。因此，光是棉花干物質(zhì)生產(chǎn)最重要的因素，充足的光能是棉花獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的必要條件。在棉花生產(chǎn)上，應(yīng)配置適宜的行株距，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)好棉花生育進(jìn)程，改善生育環(huán)境，以提高光利用率。需要保持一定的葉面積系數(shù)，葉片過少，浪費(fèi)光能，降低光合產(chǎn)物；葉片過多，使中、下層葉片的光照不足，也不利于增加光合產(chǎn)物。光照不足，光合作用減弱，會(huì)導(dǎo)致葡萄糖合成不足，影響纖維素的沉積，不利于纖維的發(fā)育。在開花期、盛花期和吐絮期遮陰能夠降低衣分、馬克隆值和纖維斷裂比強(qiáng)度。這也是為什么機(jī)采棉的馬克隆值相對(duì)手摘棉的馬克隆值要低的主要原因，因?yàn)闄C(jī)采棉株距小，葉片多，關(guān)照不足，采摘時(shí)一次性統(tǒng)一采摘。因此機(jī)采棉的馬克隆值一致性也較好。

（3）水分的影響

棉花根系發(fā)達(dá)，吸水力強(qiáng)，是比較耐旱的作物。但棉花生育期長，枝多葉大，蒸騰系數(shù)大，需水也較多。因此適宜的水分供應(yīng)是棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的必要條件。棉花生長后期，器官開始老化，水分消耗日益減少，如果水分過多，會(huì)引起棉花貪青晚熟，延遲吐絮。過多的水分雖然會(huì)形成較長的纖維，但也影響纖維素的沉積。水分不足，會(huì)限制纖維的伸長，即使水分虧缺不太嚴(yán)重，也會(huì)影響次生胞壁纖維素的沉積。因此水分過多或過少都會(huì)使纖維素沉積不足，成熟度低，一定程度影響馬克隆值的質(zhì)量。

（4）營養(yǎng)元素的影響

棉花在生長發(fā)育過程中需要氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、硼、錳、銅等各種營養(yǎng)元素。其中氮、磷、鉀的施用量與纖維發(fā)育密切相關(guān)。一項(xiàng)研究表明，在合理施用氮肥的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增施磷、鉀肥，能夠使纖維長度、整齊度、斷裂比強(qiáng)度、成熟度得到改善，而使短絨率下降。另有報(bào)道認(rèn)為，纖維品質(zhì)受氮磷鉀影響的順序?yàn)樯扉L率>馬克隆值>斷裂比強(qiáng)度>整齊度>長度。

1.2 人為因素對(duì)棉纖維馬克隆值的影響

（1）種植采摘環(huán)節(jié)的影響

近年，機(jī)采棉推廣迅速，為了達(dá)到采棉機(jī)采收要求，一些棉農(nóng)在棉纖維還沒有成熟時(shí)，過早地給棉花噴灑脫葉催熟劑，這樣雖然縮短了棉花的生長發(fā)育期，但違背了棉纖維的正常生長發(fā)育進(jìn)程，棉纖維發(fā)育條件不適宜，直接影響棉纖維馬克隆值品質(zhì)。另外，棉花種植者，尤其是小戶種植者剝青桃的習(xí)慣很嚴(yán)重。在棉桃剛剛開裂吐絮，還沒有完全達(dá)到自然開裂時(shí)就進(jìn)行棉花采摘，使棉纖維加厚與轉(zhuǎn)曲期不足，這樣的棉纖維自然成熟度不好，馬克隆值也就偏低。

（2）收購加工過程的影響

由于收購的棉花品種不同，生長條件不同，馬克隆值的一致性不好，部分收購單位管理不完善，沒有嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同級(jí)別的馬克隆值進(jìn)行分垛存放、加工，會(huì)造成成包皮棉馬克隆值的一致性差。籽棉在加工中如果對(duì)雜質(zhì)的清理和排放不好，導(dǎo)致皮棉雜質(zhì)含量大，在檢測時(shí)，會(huì)增大氣流通過棉纖維的阻力，進(jìn)而影響棉纖維的馬克隆值測試結(jié)果。

（3）檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的影響[2]

馬克隆值檢驗(yàn)需要配備儀器設(shè)備和恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，檢測設(shè)備的準(zhǔn)確性直接影響馬克隆值的檢測結(jié)果，恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的溫濕度起到調(diào)節(jié)待檢樣品回潮率的作用，棉纖維回潮率過高或過低都會(huì)影響馬克隆值的檢驗(yàn)。按照GB/T 6498標(biāo)準(zhǔn)的要求，測試馬克隆值的樣品要開松、去除較大雜質(zhì)、混合均勻后方進(jìn)行測試，所以檢測手法是否嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求也會(huì)對(duì)馬克隆值結(jié)果產(chǎn)生直接影響。

2 馬克隆值的控制

2.1 生長環(huán)節(jié)對(duì)棉纖維馬克隆值的控制

控制棉纖維在生長過程中的溫度，開花結(jié)鈴溫度控制在25℃～35℃，棉鈴成熟吐絮要求溫度在20℃以上，纖維素沉積溫度要控制在20℃～30℃。光照會(huì)影響葡萄糖合成、纖維素沉積和纖維的發(fā)育，從而影響棉纖維的馬克隆值，所以棉花應(yīng)該種植在全年的日照時(shí)數(shù)在2000小時(shí)以上的地方。棉花在種植中各時(shí)期需要水分不同，管理者要按照需求進(jìn)行灌溉，不能過多或過少澆水。棉花營養(yǎng)元素要均衡，施肥要科學(xué)，畝產(chǎn)100kg皮棉需要吸收氮10kg～15kg，五氧化二磷6kg～13.5kg，氧化鉀13kg～16.5kg[1]。

2.2 人為因素對(duì)棉纖維馬克隆值的控制

棉花一般在吐絮后6～8天鈴重大，纖維強(qiáng)力高、成熟度好。采摘過早纖維成熟差、細(xì)度偏小，采摘過晚纖維過于成熟，細(xì)度偏大[1]。所以在棉鈴開裂后7～10天期間采摘馬克隆值最好。機(jī)采棉采收，脫葉率達(dá)到90%以上，吐絮率達(dá)到95%以上，即可進(jìn)行機(jī)械采收。脫葉催熟劑應(yīng)該在采收前10～20天進(jìn)行，且氣溫一般穩(wěn)定在18～20℃期間的前期進(jìn)行較為適宜。

棉花加工企業(yè)在籽棉收購過程中要嚴(yán)格執(zhí)行 “四分”工作，將不同馬克隆值等級(jí)的棉花分開堆放，杜絕混等混級(jí)現(xiàn)象，可以使棉花在銷售時(shí)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。棉花加工時(shí)籽棉回潮率應(yīng)控制在6.5%～8.0%，這樣能夠避免籽棉太干燥雜質(zhì)被打碎不易排出，或籽棉太濕雜質(zhì)與棉纖維附著力增大不易排出?？梢杂行У販p少皮棉的含雜率，進(jìn)而提升棉纖維馬克隆值的檢測等級(jí)。

檢測過程前要對(duì)檢測設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)檢測設(shè)備的準(zhǔn)確穩(wěn)定。檢測環(huán)境溫度控制在（20±2）℃，濕度控制在（65±3）%，確保待測樣品在吸濕平衡狀態(tài)。檢測過程中檢驗(yàn)人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求去除較大雜質(zhì)、開松并且均勻放入測試儀器，確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確。

3 小結(jié)

馬克隆值是棉花細(xì)度和成熟度的綜合反映。馬克隆值高的棉纖維能經(jīng)受機(jī)械打擊，易清除雜質(zhì)，成紗條干均勻，外觀光潔，疵點(diǎn)少，成品的制成率高。但馬克隆值過高，會(huì)影響成紗強(qiáng)力。馬克隆值過低的棉纖維，往往成熟度差，容易產(chǎn)生有害疵點(diǎn)，染色性能差。所以，只有馬克隆值適中的棉花，才能兼顧兩個(gè)方面，獲得較全面的經(jīng)濟(jì)效果。

美國農(nóng)業(yè)部的紡紗試驗(yàn)和中外紡織廠的使用經(jīng)驗(yàn)均表明，馬克隆值低，會(huì)產(chǎn)生較多的清鋼落棉，紗線外觀惡化，但能提高紗線強(qiáng)力和可紡支數(shù)，反之，會(huì)引起棉紗抱合力的下降，增加棉紗斷頭，降低了細(xì)紗可紡支數(shù)，但能降低落棉量，改善紗線外觀[2]。

在現(xiàn)今的國際棉花貿(mào)易中，馬克隆值是不可缺少的指標(biāo)。以美國為代表的一些國家，馬克隆值被作為棉花結(jié)價(jià)的依據(jù)之一。棉纖維馬克隆值指標(biāo)不是一個(gè)環(huán)節(jié)就能控制好，是一個(gè)系統(tǒng)的工作，所有涉棉工作人員都應(yīng)重視該項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)而從各環(huán)節(jié)做好工作提升棉纖維馬克隆值等級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國纖維檢驗(yàn)局組編.棉花質(zhì)量檢驗(yàn)[M].第二版.北京：中國計(jì)量出版社，2008.

[2]甘志紅.棉花國家標(biāo)準(zhǔn)和馬克隆值[J].紡織學(xué)報(bào)，2000，21（1）：41.

（作者單位：阿拉爾纖維檢驗(yàn)所）