基于棉花马克隆值标准样品的成熟度、细度指标关系探究

韦京艳，胡沙沙，孟俊婷，张璠，魏守军，唐淑荣

（中国农业科学院棉花研究所/ 棉花生物学国家重点实验室，河南安阳 455000）

棉纤维的马克隆值是棉花的重要品质指标，是反映棉花细度与成熟度的综合指标，在棉花的流通贸易以及棉纺工艺中具有重要的作用。该指标与棉花的品种、生长环境有十分密切的联系，对清花效率、纱线强力、条干均匀度和漂染工艺等都有很大影响[1-4]，特别是未成熟纤维，会造成染色过程中的“白星”等染色不匀性疵点。因此，拟通过对棉纤维马克隆值与成熟度、细度指标关系探究，以实例分析三者关系，对其在棉花育种和纺纱中的应用提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料来源

材料全部取自农业农村部棉花品质监督检验测试中心（河南省安阳市）的马克隆值标准棉样，选取的标准棉样的马克隆值标准值分别是2.56、5.52，下文分别称为低马克隆值样品、高马克隆值样品。

1.2 试验方法

棉纤维参照GB/T 6529－2008 《纺织品 调湿和试验用标准大气》[5]进行调湿，品质指标参照American Society of Testing Materials 标准D8394-21《Standard test method for automated measurement of maturity,fineness,ribbon width,and micronaire of cotton fibers》[6]，采用澳大利亚BSC 电子公司生产的Cottonscope 棉花细度成熟度设备检测。经该设备取样刀切取棉样称量后测试，每份标准样品重复取样检测40 次。

1.3 数据处理软件和方法

采用Microsoft Excel 2019 进行数据整理和图形绘制，对检测数据采用狄克松检验法进行异常值检验。

2 结果与分析

经狄克松检验，检测数据中无异常值。相关指标检测结果描述性统计见表1。

表1 样品检测结果统计性描述

通过表1 可以看出，相同马克隆值样品的成熟度和细度的统计结果存在一定的差异。其中：低马克隆值样品的细度变异系数比成熟度的略低，高马克隆值样品的细度变异系数比成熟度的略高，说明不同样品的成熟度和细度的分布和表现不同；低马克隆值样品在成熟度和细度方面的变异系数均高于高马克隆值样品，说明低马克隆值样品的成熟度和细度指标的离散程度更大。在细度指标方面，高马克隆值样品的细度最大值和最小值相差28 mtex 以上。

为了探讨马克隆值与细度、成熟度之间的关系，分别将高马克隆值和低马克隆值样品的细度和成熟度做成散点图，见图1、图2。

图1 低马克隆值标准棉样的细度和成熟度分布

图2 高马克隆值标准棉样的细度和成熟度分布

从图1 可以看出，低马克隆值样品的细度和成熟度呈分散分布，细度主要集中在135～152 mtex，成熟度分布在0.57～0.65。从图2 可以看出，高马克隆值样品的细度和成熟度与低马克隆值样品一样呈分散分布。

根据图1、图2 马克隆值标准棉样的细度和成熟度的分布趋势可以看出，低马克隆值和高马克隆值样品的成熟度和细度符合经典Lord 计算公式[7-8]。根据Lord 计算公式和马克隆值的测试原理，这种情况在棉花育种材料、区试材料等样品中普遍存在：即使检测样品的马克隆值相同，其细度和成熟度指标也可能差异很大[9]。因此，不能简单地以马克隆值认定棉纤维粗细或者成熟度好坏。

从图1 和图2 中可以看出，高马克隆值样品细度的分布范围大于低马克隆值标准样品，但是成熟度的分布范围略小于低马克隆值标准样品，说明不同样品的细度和成熟度分布情况不同，不能一概而论。

3 结论

马克隆值作为成熟度和细度的综合指标，即使是相同的马克隆值，其细度、成熟度分布可能有较大差异。低马克隆值样品表现为细度的变异系数低于成熟度，高马克隆值样品表现为成熟度的变异系数低于细度；高马克隆值样品成熟度和细度指标分布的离散程度均低于低马克隆值样品。所以，马克隆值指标应用在棉花育种以及棉纤维纺纱中时，要综合考量马克隆值、品种、细度和成熟度等信息，多角度对相关纤维品质指标进行研究。