纺织材料学附录附录一：美国棉花分级标准介绍

附录一：美国棉花分级标准介绍

I. 引言

1907 年国际棉花业的一群代表在佐治亚州的亚特兰大市开会，讨论在棉花销售过程中出现的一些严重问题。大会通过一项议案，议制定一个统一的棉花标准，以“消除市场间的价格差别，为解决争端提供方法，使棉农更好地认识其产品的价值，因而使其处于更有利的协商地位，并为棉花交易带来很大的益处”。为对此及随后几年的相似呼吁作出响应，国会通过法律授权美国农业部 (简称 USDA) 制订棉花等级标准并提供棉花分级服务。这样便开始了工业界与政府部门间的合作，该合作一直很强并延续到今天。这种长期的伙伴关系展示了政府与工业界如何相互配合，彼此尊重对方所起的作用，从而为国家和国外客户带来持续的利益。

II. 概述

棉花特征

从植物学角度讲，主要有三类棉花具有重要的商业意义。第一类 (Gossypium hirsutum) 源于墨西哥和中美洲地区，已在美国得到开发并广泛使用，在美国棉花产量中占百分之九十五以上。此类棉花在美国称为美洲陆地棉，其长度在大约 7/8 至 l 5/16 英寸(2.22 - 2.38cm)范围之间。第二类 (G. barbadense) 约占美国棉花产量的百分之五，源于南美洲地区。它在美国称为美洲长绒棉，但通常也称为特长纤维 (简称 ELS) 棉花，其长度在 1 1/4 至 1 9/16 英寸(3.18 - 3.97cm)范围之间。第三类 (G. herbaceum和 G. arboreum) 为短纤维 (1/2 至 1 英寸)(1.27 - 2.54cm) 棉花，它们源于印度和东亚，美国不生长此类棉花。

在一磅棉花中可能有一亿根或更多纤维，每根纤维是单个细胞在棉籽表层生长出来的。在生长早期纤维以薄壁管的形式达到其最大长度。当成熟时，纤维素沉积在管内壁上从而使纤维壁增厚，而中心是空的。当生长结束以及有机质死亡时，纤维收缩并围绕其自身的轴扭曲。

USDA 有 13 个棉花分级设施，分布在棉花产地。这些设施专门设

计以便使用大容量仪器 (HVI)检测法进行分级。在这些设施中温

度和湿度得到严格控制以保证精确地测量所有的样品。

分级

本文中“棉花分级”一词是指应用 USDA 制订的标准过程来测定原棉的那些会影响制成品质量和/或生产效率的物理性质。目前 USDA 分级包括测定纤维长度、长度均匀度、强度、细度、色泽、叶屑和外来物。研究和开发快速测定其它重要纤维特征 (例如成熟度、粘度和短纤维含量) 的技术还在继续进行。

授权

USDA 棉花分级服务由美国棉花统计和估计法案、美国棉花标准法案和美国棉花未来法案授权。所有用户都需交纳一定的分级费用。

范围

事实上 USDA 应棉农的要求对所有美国生产的棉花进行分级。尽管分级不是明文规定的，但棉农发现它对推销其棉花及参加 USDA 价格支持项目至关重要。USDA 也对纽约棉花交易所根据合同所订购的棉花在交运之前进行分级，并为工业界提供仲裁性分级。分级服务也面向买者、制造商、育种者、研究人员和其他要求这一服务的人员。

设施

USDA 有 13 个棉花分级设施，分布在棉花产地。这些设施专为棉花分级而设计，工作人员全部是 USDA 人员。

在轧棉机中，棉花纤维与种子分开，植物残留和其它杂质得到去除，

然后棉花纤维被压成包。一位有执照的取样人员从该包棉花的每边各

取 115 克的样品，此样品被送往 USDA 进行正式的分级测定。

取样

在轧棉机中，棉花纤维与种子分开，植物残留和其它杂质得到去除，然后棉花纤维被压成包。一位有执照的取样人员从该包棉花的每边各取 4 盎司 (115 克) 的样品，共 8 盎司 (230 克) 的样品由代理人或指定的货运商送到该地区的 USDA 分级设施。轧棉机和仓库的管理人员为有执照的取样人员，他们在 USDA 监督之下执行这一工作。

样品处理

样品被送到 USDA 分级设施处后，即进行调湿以在分级过程开始之前使其水分含量到达指定的范围内。样品由传送带送到分类站。纤维测定结果经电子通讯线路传送到分级设施的计算机数据库中并可立即与客户见面。分级过程与轧棉同期进行，以在棉花出售时为棉农和购买者提供重要的质量信息。在生产旺季，USDA 在全国范围内每周进行分级及提供数据的棉包多达两百万个。剩余的样品由 USDA 出售，其收入用于补偿分级所耗。

分级方法

USDA 的分级技术保持不断更新，采纳最新的方法和设备，从而为棉花业销售和加工棉花提供尽可能好的质量信息。此系统正在从依靠人的感觉迅速转移到采用大容量、高精度仪器，使得测定在几秒钟内完成。一旦技术的开发成功且仪器足够精确，USDA 将立即转换到全仪器分级。

数据发送

棉花分级数据通过计算机间的远程通信、磁盘、磁带、打孔卡和计算机打印报告提供给生产者或其代理人。最常用的方法是采用远程通信，因为客户可在分级完成后立即获得数据。棉花用户主要是贸易商和加工商可通过计算机中央数据库获得分级数据。该数据库可通过远

程通信访问，它包含了当年和上一年棉花的分类数据。只有棉花的当前拥有者才可查看到分级数据。

样品通常是每日从取样点收集，然后送到当地 USDA 分级设施。

III. 陆地棉分级

A. 仪器定级

以下质量因素由大容量、高精度仪器测定，通常称为“HVI”分级。

纤维长度

纤维长度是较长一半纤维的平均长度 (上半部平均长度)，以 1/100 和 1/32 英寸来表示 (请参阅以下转换表)。测定时将一束平行的纤维通过一个检测点，该束纤维的形成是通过用钳子从棉花样品中抓取一些纤维，然后将其梳理并刷直。

陆地棉纤维长度转换表

英寸 1/32 英寸英寸 1/32 英寸

0.79 和更短 24 1.11 - 1.1336

.80 - .85 26 1.14 -1.1737

.86 - .89 28 1.18 -1.2038

.90 - .92 29 1.21 -1.2339

.93 - .95 30 1.24 -1.2640

.96 - .98 31 1.27 - 1.2941

.99 - 1.01 32 1.30 - 1.3242

1.02 - 1.04 33 1.33 - 1.3543

1.05 - 1.07 34 1.36 和更长44 和更长

1.08 - 1.10 35

纤维长度主要由品种决定，但如果棉花植株生长在极端温度和水分条件下或营养缺乏，则纤维会变短。轧棉机中过分清理和/或干燥也会造成纤维变短。

纤维长度影响纱线强度和均匀度以及纺纱效率。棉纱的细度也受纤维长度的影响。

长度均匀度

长度均匀度是纤维平均长度与较长一半纤维平均长度的比值，以百分数表示。如果一包棉花中的所有纤维都一样长，则均匀度指数为 100。但棉花纤维在长度上存在天然的差异，因此长度均匀度总是低于 100。下表可用来作为解释长度均匀度测量的指南。