國際棉花品級實物標準黃色深度和反射率變化規(guī)律探討

李朋，劉俊，傅科杰，鄭曄，阿不都熱西提·買買提，李海濤，連素梅*

（1. 石家莊海關，石家莊050051；2. 烏魯木齊海關，烏魯木齊830063；3. 寧波檢驗檢疫科學技術研究院，浙江 寧波315100；4. 上海海關，上海200135；5. 新疆維吾爾自治區(qū)纖維質量監(jiān)測中心，烏魯木齊830011；6. 天津市理化分析中心，天津300051）

在進口棉花檢驗中，大多采用感官分級，即參照國際棉花品級實物標準對進口棉花進行分級，因此棉花品級實物標準色特征的準確性、穩(wěn)定性是保證檢測結果的重要條件。 按照有關規(guī)定，國際棉花品級實物標準有效期為一年，即當年的7 月1 日至次年的6 月30 日，到期后全部更新。多數標準盒自購買到過期作廢從沒開啟使用過，但為了開展工作又不得不全部作廢更新，花費十幾萬重新購買一整套實物標準，造成嚴重浪費。 為了對國際棉花品級實物標準色特征級的變化規(guī)律進行探索研究，從而更好地指導進口棉花檢測，石家莊海關技術中心從2011 年開始著手并持續(xù)進行了一系列相關試驗，通過對試驗數據的分析發(fā)現，不同類型、級別的實物標準在相同的環(huán)境中保管， 其變化程度不同，有的品級實物標準的色特征短時間變化不大，仍然處于其原本的顏色等級內；有的在一段時間后變化較大，低于其原有等級，須及時更新[1]。在此基礎上，本研究進一步分析國際棉花品級實物標準在恒溫恒濕環(huán)境下的黃色深度（黃度，＋b）和反射率（Rd）變化規(guī)律，得出擬合方程，用于估算每種實物標準樣品的真實有效期，在節(jié)約成本的前提下，確保實物標準可靠有效。

1 材料與方法

1.1 標準樣品及存放環(huán)境

選取2011 年度國際棉花品級實物標準， 覆蓋全部主要的棉花品級實物標準類型。放置于恒溫恒濕室[溫度（20±1）℃，相對濕度65%±2%]。

對各等級 （由高至低依次為Good Middling、Strict Middling、Middling、Strict Low Middling、Low Middling、Strict Good Ordinary、Good Ordinary，依次縮寫為GM、SM、M、SLM、LM、SGO、GO）標準樣品中的6 塊樣品均進行單獨編號，即白棉11 級標樣編號為11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6，21 級標樣編號為21-1、21-2、21-3、21-4、21-5、21-6，以此類推。

1.2 試驗方法

從2011 年10 月份開始，每隔6 個月測試所有棉花樣品的反射率和黃度，測試依據SN/T 1512－2011《進出口棉花檢驗方法HVI 測試法》，測試儀器選用大容量棉花測試儀 （Uster HVI 1000M1000），每次測試每只樣品均測試6 次，以減小隨機誤差[2]。

1.3 統(tǒng)計分析

使用MS Excel 對測試數據進行統(tǒng)計并計算其平均值， 然后按照數理統(tǒng)計方法進行分析研究，找出其變化規(guī)律并擬合回歸方程。

2 結果與分析

2.1 白棉類實物標準測試結果及擬合結果

對白棉類7 盒標準樣品的黃度、反射率分別進行測試，結果見表1。

利用數據統(tǒng)計分析原理對上述測試數據進行分析，可以擬合得出品級實物標準中每一樣品的黃度、反射率與儲存年份之間的關系式[3]，參見表2。

2.2 其他類型實物標準的擬合方程

與白棉類實物標準研究方法同理，可以得出不同年份點污棉和淡黃染實物標準的黃度和反射率擬合方程，見表3 和表4。

2.3 計算公式使用方法

上述系列公式在應用時需要首先確定m 和n的取值，該兩項取值時應對新到棉花實物標準的黃度和反射率即刻進行測試，測試結果代入公式，x取值1 后計算得出m 或n。 例如2011 年剛購買的白棉GM 級11-1 黃度初值為9.12，x＝1，代入公式得m＝9.076 9，即白棉GM 級11-1 在儲存x年后黃度的計算公式為 y1＝0.0042x3－0.0056x2＋0.0445x＋9.0769（2≤x）。 同理，可依據相應棉樣的反射率公式計算未來年份的反射率值。 然后即可根據黃度和反射率數值在美國陸地棉棉花色征圖[4]中的相應坐標位置，判斷其是否已經變異為其他等級，從而判斷該標準樣品是否還能繼續(xù)使用。

表1 白棉實物標準黃度、反射率測試數據

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

表2 白棉實物標準黃度和反射率計算公式

表2 （續(xù)）

表3 點污棉實物標準黃度和反射率計算公式

表3 （續(xù)）

表4 淡黃染棉標準樣品黃度和反射率計算公式

如2011 年購買的白棉GM 級11-1 棉花實物標準由上述公式計算得到的2012―2016 年反射率和黃度分別為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，其在美國陸地棉棉花色征圖中的交叉點均位于White-GM 區(qū)域內，滿足繼續(xù)使用要求；由公式計算得到的2017 年反射率和黃度為80.44%和10.55，其在色特征圖中的交叉點則不再位于White-GM區(qū)域內， 不能滿足使用要求。 由此可以得出，2011年度購買的GM 級11-1 實物標準樣品實際有效期可長達5 年。其他等級實物標準也可依次方法得出其實際有效年限，應該注意的是為確保該研究的普遍適用性，系列計算公式是基于實物標準在恒溫恒濕環(huán)境下保存的測試數據得出，各實驗室在使用時也應注意實物標準的保存環(huán)境。

3 結論

國際棉花實物標準的色特征級的變化是一個緩慢的過程，而同一套實物標準中不同等級變化情況也不盡一致， 加之實物標準購買價格較為昂貴，對于棉花實驗室來說每年更新一套實物標準造成較大浪費。 對于儲存于恒溫恒濕環(huán)境中的實物標準， 各實驗室可依據本研究所得系列計算公式，對每次新購置的實物標準進行測試后計算得出各等級具體有效期限，從而充分地利用國際棉花實物標準。而在其他環(huán)境比如自然室內環(huán)境保存的實物標準不適用該系列公式。本研究是對國際棉花品級實物標準變化規(guī)律的探索性研究，結果僅可作為技術性參考，相關檢測機構應在相關法律法規(guī)的允許范圍內使用。