棉花品质分析与适纺性研究开题报告Word文档格式.docx
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性别
年龄
入学时间
开题时间
男
32
2010.4
2012.10
课题来源
河北出入境检验检疫局技术中心棉花实验室
报告时间
2012.10.25
职称
开题报告
李瑞洲
教授
姚桂芬
评议组成员
贾立霞
秦志刚
评议组对课题及报告的评议：
评议组组长：
年月日
专业负责人意见：
专业负责人：
一、立论依据（所选课题的科学意义和应用前景，国内外研究现状分析，主要参考文献
目录）：
1.所选课题的科学意义和应用前景
我国是纺织品生产和消费大国，长期以来，纺织业在满足人们衣着消费、提供劳动力就业岗位、
增加出口创汇、积累建设资金和为相关产业配套等方面发挥了重要作用[1]。
近几年来，随着全球经济贸易的发展，我国的纺织企业在保持原来传统服装用纺织品生产加工优势的同时，家纺类纺织品和产业用纺织品也有了突飞猛进的发展，使得纺织这一传统的行业重新焕发出勃勃生机。
由于贸易环境的
改善，纺织企业订单增多，国家棉花进口配额增加，关税大幅度降低，国内棉花市场缺口增大等因素，
国外棉花大量进入我国。
2000年以来，我国棉花进口量持续攀升，每年的棉花进口量几乎都在百万
吨以上，2005年最高峰时甚至达到411万吨。
作为纺织大省，河北省今年的棉花进口量目前也已经
突破了20万吨的历史高位。
[2]
低成本，实现利润最大化是其最基本的原则。
这就决定了棉花价格成为企业安排经营行为的一大因素。
至于进口哪个国家或地区的棉花，
该地区的棉花有什么特点，其各项性能指标如何，一般纺织企业很
难有个全面而系统地了解。
研究证明，棉纤维品质直接关系纺织产品的质量，棉纤维长度、
长度整齐
度、短纤含量、回潮率、有害疵点、异性纤维、比强度及棉纤维细度等指标是决定棉纱质量好坏的最
重要的参数。
织物品质与构成织物的纱线品质密切相关，纱线品质又取决于原料性质
[3]，纱线种类和
用途不同，选用原料也有区别。
不同的原料又是选择纺纱工艺流程和工艺参数的主要依据
[4]。
如果对
进口的棉花的性能指标不了解，
或者一知半解，也不分析本企业的纺纱品种等具体情况，
盲目引进国
外棉花，不仅棉花无法发挥性能上的优势，还可能延误生产，影响后续生产，带来一系列连锁问题。
例如，澳大利亚棉花精白绒长，轧工好，杂质少，马克隆值适中，断裂比强度高，一般在
30GPT以上
[5]，一直以高品质著称，适合纺高支纱；
美国棉花种植、采摘和加工方式都很先进，棉花品质覆盖高中低等级[6]，既有加利福尼亚州圣加金河谷产的优质长绒棉比马棉，又有光泽较差、杂质较多、索丝
较多的低等级棉花；
墨西哥棉花颜色精白，品质上乘，但是长度略短，一般在13/32”左右，马克
隆值偏粗；
印度棉花多采用皮辊轧花，纤维损伤小，长度好，棉结少，受到用棉企业的普遍欢迎，但
是由于加工方式落后，回潮率普遍较高，板结甚至霉变的情况时有发生；
来自西非各国的棉花受品种
[7]
性地进口适合本企业使用的质优价廉的棉花。
2009年，石家庄某纺织企业进口一批喀麦隆棉花，品
级、棉纤维长度、马克隆值和断裂比强度等常规指标均优良，然而在使用过程中出现棉纤维缠绕皮辊
的现象，后经分析是纤维含糖量太高导致，需要反复地刷消糖剂才解决了这个问题，给企业带来很大
的麻烦。
鉴于以上原因，我们拟对进口原棉的现状及各国棉花的性能指标情况进行分析对比，为企业提供
决策依据。
分析研究的性能指标主要包括以下几个：
（1）原棉品级。
品级是我国棉花一项极为重要的质量指标，也是棉花价格长期以来的关键决定性因素之一[8]。
品级检验时分级员对棉花品质优劣进行鉴定。
品级越高表明棉花的质量越好，反之越
差。
在进口棉花检验中，棉花品级包含三个因素，即色泽或色征、杂质和轧工
[9]。
（2）棉纤维长度是原棉品质的一项主要物理指标，也是纺织使用价值高低的主要因素
[10]。
用较
长的棉花纺纱，纤维在棉纱中彼此相重叠的部分也较长，纺成的纱强力也就大，在其他条件相同时，
纤维越长，成纱强力也就越高，纺出的纱支就越细。
纤维长且整齐度好，成纱后纤维之间摩擦力大，
滑脱困难，成纱条干也好。
用强力高，长度较长的纤维纺细支纱时，对提高成纱强力有显著作用。
因
此，棉纤维长度与成纱强力有密切关系。
纺纱工艺中调整罗拉隔距、粗细纱的捻系数等工艺参数的确
定都与棉纤维长度有关。
由于纤维长度是决定纺纱工艺和设备的主要依据，
罗拉隔距、加压、牵伸倍
（3）回潮率是影响棉花加工质量的主要因素。
加工后的皮棉回潮率对纺织厂的纺纱也有很大的
影响。
原棉回潮率高，棉块不易开松，层层粘结，容易造成棉卷不均匀[11]。
梳棉机分梳除杂效率低，
棉网容易下垂，生条均匀度差，原棉回潮率太低，纤维在加工过程中容易被打断和损伤，使短纤维增
多，静电增高，在皮辊、罗拉、皮圈等部位产生"
干绕”现象。
因此，纺织用棉花回潮率一般控制在
7％～9％为宜。
（4）原棉含杂是影响成纱质量的主要因素之一。
原棉含杂分三类，第一类是容易清除的杂质，
例如叶片泥沙和棉籽等；
第二类是清杂中容易破碎、不易清除、对纱布影响较大的杂质，例如不孕籽、带纤维杆屑、破籽等；
第三类是不好清除，对纱布质量危害明显的有害疵点，例如软籽表皮，僵片、
黄根、异性纤维等。
轧工质量也是影响成纱质量的因素．轧工差的棉花，产生的索丝、棉结，特别是缠绕较紧的棉索和棉结，梳理排除困难，使成纱的棉结、杂质增多。
（5）异性纤维具有细、长、轻的特性，不但在纺纱加工过程中难以去除，而且在清、梳等除杂
工序中还会被拉断或分梳成更短更细的纤维，纺纱时易形成纱疵[12]。
在漂白和印染时易形成色疵，
严重影响棉纱和织品的质量，给纺织企业带来巨大的经济损失。
（6）棉纤维强力是纺纱中的一个重要指标，对提高纺织品的品质是至关重要的。
在其他条件相
同时，比强度越高，纺纱的品质指标也就越高[13]。
纤维强力对纺纱生产效率也有影响，纤维强力低时，纺纱过程中易折断，使断头率增高，影响成纱条干，而且还使用棉量增加，加大生产成本，降低
生产效率。
（7）棉纤维细度直接影响成纱质量。
纤维细度细，手感柔软而富有弹性．成纱后纤维抱和良好，
强力较高。
若纤维成熟不好，纤维虽细，则弹性较差，成纱过程中易形成短绒和棉结，影响成纱质量。
而过粗的棉纤维韧性较差，会增加棉纱的断头，降低棉纱强力。
纤维越细、越强，纺织价值越高。
（8）棉纤维成熟度可以作为评定棉纤维内在品质的一个综合指标，它直接影响棉纤维的色泽、强力、细度、天然转曲、弹性、吸湿、染色等性能，因此，可以根据棉纤维的成熟度来估计或衡量棉
纤维的其他各项物理性能指标。
成熟好的棉纤维天然转曲多，
弹性好，色泽好，在纺纱过程中不宜形
成棉结和索丝，纤维的抱和性和可纺性能好，成纱条干均匀，疵点少，其成纱强力也高。
而纤维成熟
度太差时，纤维强力低，细度细，弹性和韧性差，在纺纱过程中易形成扭结，使纤维外观疵点增多，
棉结杂质也增加。
但过成熟的棉花纤维粗，成纱截面积内的纤维根数相对减少，亦影响成纱强力。
通过对近几年来河北省所有进口棉花进行抽样，用国际上领先的
HVI大容量棉花测试仪进行检
测，根据棉花的品级、长度、马克隆值、断裂强度、短绒率、纺稳系数等各项指标的测试数据，对各
主要进口国的棉花品质特性进行综合分析研究，
总结世界各主要产棉国棉花品质变化规律，
该研究将
对地方政府的决策依据，为大中型纺织企业的棉花进口提供第一手数据，具有相当大的指导性意义。
2.国内外研究现状分析
据前期查阅的文献资料表明：
国内外尚无对世界各国棉花性能指标在纺织厂适纺性能方面的详细
的分析研究。
在《世界棉花产销与检验》一书中，对全世界各主要生产棉花的国家（包括中国）棉花
的产、销、及其进出口情况，从棉花的种植、品种、品质直至国内消费和进出口数量，进行了详细地
叙述和讲解，但是并没有从针对企业适纺性的角度来进行阐述和研究。
世界上约有60多个生产棉花
的国家，大都制定有本国的棉花分级标准和检验方法，但更多的国家确认美国的分级标准和检验方法。
《进出口棉花检验》中对世界各国的棉花的品质概况均有详细的描述，从种植品种、种植面积、棉花
特点、产量大小和进出口情况进行了全面的介绍，但仍然没有从棉花适纺性角度进行阐述。
《一起进
口棉花索赔纠纷引发的思考》一文中，再次强调了对进口棉花品质进行深入研究的必要性。
《棉检仪
器学》主要对国内棉花检验仪器种类、原理及使用方法进行了详细的介绍与讲解，
主要包括天平、光
学显微镜、水分测试仪、杂质测定仪、长度分析仪等。
我国的进口棉花涉足
40多个国家和地区，不
同国家的棉花又各具其特点，
了解和掌握这些产棉国棉花品质情况，
对纺织企业根据实际需求进口适
合本企业需要的棉花，顺利进行贸易工作，是非常重要而且必不可少的。
参考文献
[1]姚穆，周锦芳，黄淑珍，等.纺织材料学[M].中国纺织出版社,2000.2
[2]谭守常，杨堂军.棉花商品经营，中国商业出版社，1989.11
[3]穆舒畅，棉纤维品质及其检测，湖北科学技术出版社，1988.1
[4]丁静贞.棉检仪器学[M].中国商业出版社，1991.1
[5]李俊梅.一起进口棉花索赔纠纷引发的思考[J].中国纤检，2008.7
[6]邱玉.浅析棉花颜色级图数据库的构建[J].中国纤检，2011.10
[7]钱林森，汤魁中，王成礼.世界棉花产销与检验[M].山东科学技术出版社，1996
[8]王金凤.浅析光照度对棉花分级的影响[J].中国纤检，2012.4
[9]吴超杰，钟伟.棉花：
手扯尺量法的基本方法及注意事项[J].中国纤检，2012.1
[10]商检群.进出口棉花检验[M].中国财政经济出版社，1978.1
[11]钱鸿彬.棉纺织工厂设计[M].中国纺织出版社，2001.1
[12]缪云.HVI检测应注意的问题[J].中国纤检，2008.9
[13]杨斌，于建平.影响原棉回潮率检验的因素[J].，中国纤检，2008.7
二、研究内容，预期目标或成果（具体说明课题研究内容，要重点解决的关键问题和本
课题所要达到的目标或要取得的成果）:
1.主要研究内容
本课题研究的内容包括两个方面：
一是结合其几年来的进口原棉检验实际工作经验和所收集的几十个国家的进口原棉性能测试数
据，通过运用一些先进的数据分析方法，对历史数据以及现在的数据进行研究分析；
二是对河北省部分企业的引进原棉性能以及利用这些原料所纺纱线的性能测试数据进行收集，通过研究分析两者之间的关系，找出规律，为以后的原棉引进提供指导；
2.预期达到的目标
本课题通过对多年来的引进原棉性能测试数据的处理与分析，总结归纳出世界各主要产棉国棉花各项指标的变化规律，对引进原棉的纺纱性能给出综合评价结论；
根据石家庄市或周边地区的其他纺织企业的引进棉花使用情况，通过数据分析研究，找出进口棉
花的性能参数与纺纱支数之间的变化关系，并结合纱线的价格因素，确立最佳的使用比例；
将棉花商品检验与纺织企业的实际生产紧密结合起来。
最后将研究结果写成硕士毕业论文，并在相关的专业刊物上发表。
三、拟采用的研究方法、技术路线、试验方案、可行性分析及研究进度安排：
1.研究方法
首先通过查阅大量的研究文献以及其多年来工作中积累的相关资料，对世界各主要产棉国棉花品
质概况进行详细的综述性研究；
然后广泛采集各国棉花样品，在河北出入境检验检疫局技术中心棉花
实验室使用大容量棉花测试仪（HVI）对样品进行检测，获取实测数据，在此基础上，拟采用无干扰
研究方法（统计数据分析、历史/比较分析）获取评价数据并进行实证研究。
根据评价分析结果，归
纳出各国棉花的性能特征变化规律。
其次，与河北省周边企业相结合，通过收集企业的实际纺纱测试数据，来研究进口原棉性能指标与纱线品质指标之间的变化规律；
课题坚持理论与实际相结合，定量与定性分析相结合，保证最终研究成果的系统性、完整性、准确性、适应性和前瞻性，提出合理化建议，使研究成果具有可操作性和现实意义。
2.技术路线
为了保证研究课题的系统性、完整性，依据系统工程方法论拟定了一套技术路线：
查阅文献资料
试样采集
HVI性能测试
性能测试
数据分析
总结适纺性能
此技术方案分阶段执行，程序化管理等技术措施，以保证技术方案的贯彻执行。
3.可行性分析
（1）基础工作扎实。
在进行本课题之前查阅了大量的相关资料，通过对资料的消化吸收，全面掌握了该领域的研究现
状，为本课题的进一步研究打下了良好的基础。
（2）个人知识及经验储备充实。
本人在河北出入境检验检疫局技术中心棉花实验室工作多年，一直从事进口棉花品质检测工作，
做好了扎实的前期工作,数据资料齐全；
在单位主要负责河北省进口棉花品质检验工作，纤维样本齐
全，具备便利的实验条件；
（3）研究硬件条件完备
依托河北出入境检验检疫局技术中心棉花实验室提供的检测设备、实验环境，该实验室HVI-M1000型大容量棉花综合测试仪为目前国际上最先进的棉花综合测试仪，在世界各国广泛采用，
在国内纤检系统也在大面积使用，能够保证实验数据的互认；
河北省的纺织企业与河北出入境检验检
疫局之间又是上下游客户关系，联系紧密，对于了解纺织企业用棉情况条件便利。
总之，本课题具备了一切硬件条件，只要按照课题研究方法与技术路线实施，是完全可行的。
4.进度安排
4.1研究准备阶段（2012.10-2012.11）：
搜集文献资料，深入实际调研，提出课题研究方案；
4.2理论研究和实验阶段（2012.12-2013.3）：
对河北省进口的各主要产棉国的棉花进行采样、测试，
采集数据，研究分析；
4.3数据分析整理及对策研究阶段（2013.4-2013.5）：
对调查数据进行定量分析、整理，写出中期报
告；
4.4形成论文（2013.6-2013.9）：
结合定量分析结果，对如何根据生产需要选择合适的国别与等级的
棉花进行对策研究，整理论文，准备答辩。
四、研究生本人与课题有关的理论学习、资料查阅及工作基础：
本人在本科学习阶段修读纺织工程专业，对纺织专业知识及管理类知识有一定的储备；
从2004年河北科技大学纺织学院纺织工程系毕业至今，一直在河北出入境检验检疫局技术中心
棉花实验室从事进口棉花品质检验方面的研究，积累了大量的一手资料。
而且该棉花实验室是国家质
量监督检验检疫总局批准的具有进口棉花品质检验资质的直属局之一（全国仅有14家），是经中国国
家认证认可监督管理委员会认可的国家级进出口棉花检测重点实验室，自1987年成立以来一直致力
于进出口棉花检验工作，具备目前国际上最先进的HVI大容量棉花综合测试仪。
进行此课题研究的
优势明显。
在工程硕士前期的理论课学习期间，修读了概率论、纺织最优化设计、知识产权、纺织物理、纺
织材料学、matlab等课程，进一步深化了理论知识；
针对进口棉贸易中长期存在的以次充好、掺杂使假、重量短缺、包装破损、货物残损等现象，在
国家质量监督检验检疫总局牵头、河北出入境检验检疫局有关领导带领下，经过多方调查，通过大量
的数据分析、研究论证，参与完成了国家质量监督检验检疫总局的课题《进口棉花质量信用管理系统》
研究课题的研究工作，该研究项目经鉴定达到国内领先水平。
该系统对向中国输入棉花的境外供货企
业进行动态监督，如果境外供货企业发生以次充好、掺杂使假、重量短缺、包装破损、货物残损等一
系列不诚信行为，会自动调低其信用等级，直至打入黑名单，取消其向中国经营棉花的资格。
该系统
自推行以来，对打击进口棉花市场贸易欺诈行为、规范进口棉花贸易、维护国内用棉企业合法权益起
到了强有力的作用。
本人通过参与该项目的研究，也积累了丰富的科研经验，为独立研究解决一些实
际问题打下了坚实的基础。
在国外刊物发表文章1篇，并被EI收录，先后发表省级以上一般论文6篇，具有一定数据采集、
分析及论文整理的能力。
五、开题报告纪录：
李瑞洲老师建议：
1、鉴于其为在职人员，考虑到时间和精力的投入，以及研究的便利性，对课题的研究宜控制在纺纱环节，可以对进口棉花的使用进行跟踪调查，例如哪个国家的棉花，适宜纺多少支数的纱线，既能降低成本，又能发挥棉花的优势，能达到最优的使用效果。
2、要认真分析多年来的实验数据资料，总结世界各主要产棉国棉花品质变化规律，这对政府决策能够提供依据，具有指导性意义。
如果有条件，建议申报河北省科研项目软课题，获取经
费及政策支持，进行更深层次地研究。
记录人签字：
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