■王跃春 聊城高级财经职业学校一校区
[摘 要]目前，棉短绒的某些检验项目时间较长，制约着棉花加工和流通，使流通时间长、交易成本高，制约着棉花产业健康、稳定、高效发展。灰分作为二、三类棉短绒的一个定级指标，高效化验、提高检验速度十分重要。
[关键词]高效 速度
棉短绒是棉花加工中的重要半生产品，如何对其进行科学高效的定级分类，将决定着其进入流通的效率。目前，棉短绒的某些检验项目时间较长，制约着棉花加工和流通，使流通的时间长、交易成本高，这已成为制约棉花产业健康、稳定、高效发展的技术瓶颈。灰分作为二、三类棉短绒的一个定级指标，如何高效化验、提高检验速度显得非常重要。
一、棉短绒灰分的概念
棉短绒试样经电炉灰化并高温灼烧后所剩矿物性残渣与试样的百分比，就是短绒灰分的含量。其来源有三个方面：一是棉纤维在生长发育过程中本身伴有的无机盐。二是棉短绒再剥绒和贮藏过程中混入的棉铃壳、棉叶屑、棉籽皮、泥灰、铁屑等杂质中所含的无机盐。三是由于棉纤维毛细管渗透的特性，使得棉花生长的土壤、气候和雨水中的无机盐渗透到其中腔内。
棉纤维的灰分随棉纤维的成熟度而变化。成熟度高灰分低，成熟度差灰分高。不同生长期的棉纤维灰分含量如表1。
灰分是棉短绒的一项重要品质指标。棉短绒的灰分含量一般在1%~1.5%之间，其灰分含量的高低，直接影响到以其为生产原料的使用单位的生产过程和产品质量。在军[来自www.lw5u.CoM]工生产中，灰分同硫酸不溶物一样，精制时很难排除，如用灰分高的短绒生产无烟火药，射击时枪膛容易被火药剩的残渣所污染，影响连续发射。同时，火药未然的一部分残渣，随火药气味跑出枪膛，在枪炮处形成一团黑烟，既易暴露自己的阵地目标，也会影响射击瞄准；在化纤生产中，灰分含量过大，会造成粘液不好过滤，喷丝困难，成品质量差；制成电影胶卷，则物像模糊。因此，在剥绒生产中，要注意抓好清籽清绒、车间除尘等工作，加强管理，努力提高产品质量，降低灰分含量。
二、灰分测定原理
棉短绒中灰分的组成有两种不同的资料介绍。如表2。
测定灰分的原理，就是将棉短绒的样品用低温灰化去掉挥发性物质，然后用高温灼烧使碳变成CO2逸出，余下的无机盐即为灰分。
纤维加热至100℃去掉吸附水，加热至300℃去掉化合水，加热至800℃碳化。其反应如下：
纤维是有机物，所含的灰分是无机物，通过加热随着温度的提高逐步灰化，最后被分解成碳，与氧化合成二氧化碳逸出到空气中，所剩下的无机盐，就是我们要测定的灰分。
三、灰分含量测定法
1.应用的仪器
1/10000分析天平；高温炉；电炉或煤气灯；50ml或100ml瓷坩埚；干燥器；坩埚钳。
2.测定方法和计算
（1）试样准备
从试验室样品中，按GB/T6097棉纤维试验取样方法，多点随机取5g试样（精确至0.01g）六份，其中两份作平行试验，两份作备样。另两份作校正回潮率用。校正回潮率按GB/T6102.1规定。
（2）试样灰化
从平均试样中多点仟取试样5g（精确至0.01g）两份，放入预先称重的干燥坩埚内，坩埚盖半开，在电炉上用低温灰化，待出烟完毕后，用坩埚钳将灰样松开，盖好坩埚盖。
（3）试样碳化
将坩埚置于高温炉中。用780±20℃的温度灼烧120min后出炉，这样比检验标准750℃升高30℃，烘炉的时间缩短30min。碳化过程中随时观察炉膛内的颜色。
（4）试样冷却
先放在空气中冷却5min[来自wWw.Lw5u.coM]，后移入干燥器内再冷却30～40min，至室温即可。
（5）试样称重
用分度值为0.0001g的电光天平称重，精确至0.0001g。
（6）灰分计算
棉短绒灰分含量百分率（F）按下式计算：
F——灰分百分比（%）
m——空坩埚烘干质量（g）
m1——灼烧后试样残渣和坩埚质量（g）
m2——试样质量（g）
R1——校正回潮率（%）
进行两次平行测定，两次结果的绝对值相差≤0.2%，计算其平均值，精确至以百分率计算的小数点后第一位。小数点后第二位数字，按修约规定修约。
注 ：如第一次超过允许误差，第二次在允许误差范围内，按第二次结果报出。如果第二次仍超出允许误差，按第一次、第二次测定的四个结果平均计算，取平均值。
四、注意事项
1.灼烧灰分的空坩埚，应现在780℃的高温炉内灼烧，并在干燥器内冷却称重，以使其同灼烧灰分时的条件一致。
2.试样应先灰化，然后再进炉灼烧。灰化应在电炉上进行，并将坩埚盖半开，注意不要着火，待不在冒烟后，再进高温炉。进炉时炉温不得高于400℃。
3.测定灰分时，为防止高温炉温度控制器失灵，应经常观察炉膛颜色是否与下表(表3)所示温度大体相符，以便及时发现问题，及时进行调整。升温后炉膛颜色与温度的估计情况如下表：
4.灼烧过程中，应严格控制炉温不超过810℃。一是防止灰分中碳酸盐的分解，（Na2CO3熔点851℃，K2CO3熔点891℃，熔化会侵蚀坩埚）；二是避免铁铬镍热电偶受热过高，会缩短使用寿命。
5.坩埚从炉膛中取出应放在一干燥洁净的石棉板上冷却5min，再移入干燥器中冷却30～40min，其前后两次冷却时间应一致。瓷坩埚放入干燥器时，因坩埚温度还很高，干燥器内应放一块耐火瓷板，将坩埚放在瓷板上，不能紧靠干燥器壁，以免发生炸裂，同时放入时，应将盖子轻开一次，以防盖子由于空气受热膨胀而跳动滑落。
6.高温炉升温前，应先将自动控制恒温指针调制至所需的温度后，再开启电源开关。工作完毕后，应先切断电源，待炉内温度降至室内温度后，再调回自动控制恒温指针。
综上所述，化验灰分，在电炉上灰化后，灰样松开，高温炉灼烧温度为780℃，提高了30℃，灼烧时间可缩短半小时。也可采用炉膛空间大、功率更大的高温炉，进一步缩短灼烧时间，高效化验灰分，提高检验速度，促进棉花加工生产。
参考文献：
[1]《棉花质量检验学》.中国纤维检验局组编
[2]《棉纤维检验学》.国家标准纤维检验局图书出版社
[3]《中国棉花加工》.主办：中华全国供销合作总社郑州棉麻工程技术设计研究所
[4]《中国棉花栽培学》.上海科学技术出版社
[5]《中国纤检》.主办：中国纤维检验局
[6]《棉短绒化验》.中国纤维检验局组编