新疆同期同地有機(jī)棉與常規(guī)棉物理性能比較分析

■周惠敏 張雪瑩 王立永

〔1新疆大學(xué)紡織與服裝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046〕

〔2石河子纖維檢驗(yàn)所，新疆 石河子 832000〕

有機(jī)棉是一種純天然無(wú)污染的棉花，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以有機(jī)肥、生物防治病蟲(chóng)害，自然耕作管理為主，不允許使用化學(xué)制品，在生產(chǎn)紡制過(guò)程中也要求無(wú)污染；有機(jī)棉從種植到采摘全部以全天然無(wú)污染的生產(chǎn)方式為主，采用非轉(zhuǎn)基因種子、施用有機(jī)肥、用生物方法防治病蟲(chóng)害、進(jìn)行自然生態(tài)耕作管理，并且每一年度從種植環(huán)境到棉花加工等均要獲得權(quán)威的有機(jī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證。

我國(guó)有機(jī)棉的主要產(chǎn)地在新疆。新疆棉區(qū)棉田的標(biāo)準(zhǔn)化程度、種植規(guī)范模式都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黃河流域棉區(qū)和長(zhǎng)江流域棉區(qū)，選擇新疆作為我國(guó)有機(jī)棉花發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，對(duì)未來(lái)我國(guó)新疆有機(jī)棉的發(fā)展和有機(jī)棉標(biāo)準(zhǔn)、有機(jī)紡織品標(biāo)準(zhǔn)的制定具有深遠(yuǎn)的意義。對(duì)于新疆棉花，亦包括有機(jī)棉與常規(guī)棉的物理性能的研究，雖然有許多人做了大量工作，也已形成了許多數(shù)據(jù)資料，但是對(duì)于嚴(yán)格意義上同樣條件下出產(chǎn)的兩類(lèi)棉纖維，就物理性能方面異同的研究報(bào)告卻鮮見(jiàn)報(bào)道。

本文分別實(shí)地選取南北疆地區(qū)同期同地域有機(jī)棉與常規(guī)棉進(jìn)行測(cè)試，比較分析其在顏色級(jí)、長(zhǎng)度、強(qiáng)伸性、馬克隆值及成熟系數(shù)等物理性能方面的差異。

1.驗(yàn)部分

1.1 材料

表1.驗(yàn)材料

1.2 方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 20392-2006《HVI棉纖維物理性能試驗(yàn)方法》

1.3 測(cè)試條件

1.3.1 測(cè)試儀器

HVI 1000大容量棉纖維快速測(cè)試儀。

1.3.2 測(cè)試環(huán)境

測(cè)試單位為石河子纖維檢驗(yàn)所。溫度20℃±2℃，濕度65%±3%，達(dá)到GB/T 6529-2008《紡織品.濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》二級(jí)水平。樣品在恒溫恒濕條件下平衡24 h，回潮率達(dá)到6.5%～8.8%之間。

1.3.3 樣品處理

將采集的有代表性的樣品，按照GB/T 6097-2012《棉纖維試驗(yàn)取樣方法》的要求混合均勻后，每種樣品抽取約200 g棉花樣品待檢。每只樣品做10次平行試驗(yàn)，取其算數(shù)平均值。

1.4 測(cè)試項(xiàng)目

長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度、短纖維率、斷裂比強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、馬克隆值、顏色級(jí)、反射率Rd、黃色深度+b（簡(jiǎn)稱(chēng)黃度）。

2.果與討論

2.1 顏色級(jí)

2.1.1 黃色深度對(duì)比分析

圖1.色深度比例圖

由圖1可看出，北疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的黃度值高于常規(guī)棉纖維的黃度值，說(shuō)明有機(jī)棉纖維的色調(diào)較深，呈黃色顯示，而常規(guī)棉纖維的色調(diào)較淺，呈白色顯示。

南疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的黃度值低于常規(guī)棉纖維的黃度值，說(shuō)明有機(jī)棉纖維色調(diào)較淺，呈白色，而常規(guī)棉纖維色調(diào)較深，呈黃色。

北疆地區(qū)棉纖維的黃色程度明顯低于南疆地區(qū)棉纖維的黃色程度，即北疆地區(qū)的棉纖維較白，而南疆地區(qū)的棉纖維相對(duì)較黃。

2.1.2 反射率對(duì)比分析

圖2.射率比例圖

由圖2可知，南疆地區(qū)和北疆地區(qū)的有機(jī)棉纖維的反射率均高于常規(guī)棉纖維的反射率，說(shuō)明有機(jī)棉纖維比常規(guī)棉纖維明亮、有光澤。

北疆地區(qū)的棉纖維反射率均低于南疆地區(qū)棉纖維的反射率，說(shuō)明北疆地區(qū)的棉纖維光澤不好，較陰暗，而南疆地區(qū)的棉纖維相對(duì)較明亮。

2.2 長(zhǎng)度

2.2.1 纖維長(zhǎng)度的對(duì)比分析

圖3.度比例圖

如圖3所示，北疆地區(qū)有機(jī)棉的纖維長(zhǎng)度值明顯高于常規(guī)棉的纖維長(zhǎng)度，南疆地區(qū)有機(jī)棉的纖維長(zhǎng)度也略高于常規(guī)棉的纖維長(zhǎng)度。故有機(jī)棉在纖維長(zhǎng)度方面要好于常規(guī)棉。

2.2.2 纖維長(zhǎng)度整齊度的對(duì)比分析

圖4.齊度比例圖

由圖4可知，北疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的長(zhǎng)度整齊度值為84.21%，高于常規(guī)棉纖維的長(zhǎng)度整齊度3.06%；同樣南疆地區(qū)有機(jī)棉長(zhǎng)度整齊度值為81.7%，超過(guò)同地域常規(guī)棉1.3%。由此可知，在長(zhǎng)度整齊度方面有機(jī)棉也優(yōu)于常規(guī)棉。

2.2.3 纖維短纖維率對(duì)比分析

圖5.纖維率比例圖

由圖5分析可知，北疆地區(qū)有機(jī)棉的短纖維指數(shù)為10.16%，比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)棉的短纖維指數(shù)低6.06%；南疆地區(qū)有機(jī)棉的短纖維指數(shù)為16.38%，比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)棉的短纖維指數(shù)低2.32%。而南北疆相比，南疆地區(qū)棉纖維的短纖維指數(shù)均高于北疆地區(qū)棉纖維的短纖維指數(shù)，這可能是棉花品種不同造成的。

2.3 強(qiáng)伸性

2.3.1 棉纖維斷裂比強(qiáng)度對(duì)比分析

圖6.裂比強(qiáng)度比例圖

由圖6所示，北疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的斷裂比強(qiáng)度為31.15 cN/tex，相比常規(guī)棉斷裂比強(qiáng)度值高3.30 cN/tex；同樣南疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的斷裂比強(qiáng)度為26.26 cN/tex，也比常規(guī)棉纖維高1.27 cN/tex。由南北疆來(lái)看，北疆地區(qū)棉纖維的斷裂比強(qiáng)度均高于南疆地區(qū)棉纖維的斷裂比強(qiáng)度。

2.3.2 棉纖維斷裂伸長(zhǎng)率的對(duì)比分析

圖7.裂伸長(zhǎng)率比例圖

由圖7數(shù)據(jù)分析可知，北疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的斷裂伸長(zhǎng)率略高于常規(guī)棉的斷裂伸長(zhǎng)率；而南疆地區(qū)有機(jī)棉纖維的斷裂伸長(zhǎng)率則要遠(yuǎn)低于常規(guī)棉纖維的斷裂伸長(zhǎng)率。

2.4 馬克隆值對(duì)比分析

馬克隆值是反映纖維細(xì)度與成熟程度的綜合性指標(biāo)。

圖8.克隆值比例圖

由圖8可知，北疆有機(jī)棉纖維馬克隆值范圍在4.3～4.9之間，為B級(jí)B2檔；北疆常規(guī)棉纖維馬克隆值測(cè)試結(jié)果大部分處在B級(jí)B2檔4.3～4.9之間，只有一個(gè)落在A(yíng)級(jí)3.7～4.2之間。

圖9.克隆值比例圖

由圖9所示，南疆有機(jī)棉纖維的馬克隆值測(cè)試結(jié)果基本處在B級(jí)B2檔4.3～4.9之間，也只有一個(gè)值落在A(yíng)級(jí)3.7～4.2之間；南疆常規(guī)棉纖維的馬克隆值幾乎都在5.0以上，說(shuō)明南疆常規(guī)棉纖維過(guò)于成熟了，纖維的天然卷曲現(xiàn)象較少。

南北疆相比，有機(jī)棉基本趨向一致，而常規(guī)棉差異較大，這可能主要是南疆常規(guī)棉采摘期滯后，使得棉纖維過(guò)成熟所致。

3.論

本文通過(guò)對(duì)比分析研究，得出南疆地區(qū)有機(jī)棉與常規(guī)棉之間的差異性和北疆地區(qū)有機(jī)棉與常規(guī)棉之間的差異性基本一致。在纖維長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度、短纖維指數(shù)、反射率、斷裂比強(qiáng)度、成熟程度等性能方面均優(yōu)于常規(guī)棉，而在斷裂伸長(zhǎng)率方面則略差于常規(guī)棉。

目前，雖然有機(jī)棉纖維還存在一定的不足之處，如產(chǎn)量低、斷裂伸長(zhǎng)率差等缺點(diǎn)，但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高及日益增強(qiáng)的生態(tài)環(huán)保意識(shí)，生態(tài)紡織品的意識(shí)也必將深入人心，新疆生態(tài)棉花產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的明天。