1.1 棉纤维含糖的定义
棉纤维中所含糖分是指含有的可溶性糖的总量。按来源分自身含有的生理糖(即内源糖)和附着于纤维表面的外源糖类物质(即外源糖)。按其化学性质又分还原糖和非还原糖。
棉纤维含糖用含糖量表示,即附着在棉纤维表面的总糖(包括还原糖、非还原糖)重量占棉纤维试样重量的百分率。
1.2 棉纤维的外源糖
棉作物长有蚜虫、红铃虫等昆虫后,昆虫的分泌物粘附于吐絮后棉纤维上称外源糖。外源糖的主要成分为果糖、葡萄糖、蔗糖等糖尖物质。蚜虫所产生的糖称为蜜露,现在一般将黏性外源糖统称为蜜露。
外源糖含量主要受棉蚜排泄物和秋季棉叶分泌物的影响。棉株生长期干旱少雨,气温较高,发生蚜虫的情况就多,棉花黏性就会加重。我国新疆秋季温度下降快,尤其是夜间温度更低,为了多收霜前花,多采用早停水的方法促进棉花早熟,使土地干旱。这种低温干旱的环境条件,促使棉株分泌大量含糖物质,污染棉纤维。
1.3 棉纤维的内源糖
棉纤维中的纤维素本系叶绿素合成的糖(葡萄糖、果糖等还原糖)输入棉桃内的棉子中,进入棉纤维的细胞里,再经聚合而成。虽然纤维素由—葡萄糖(聚合度1000左右)聚合形成,但同时也形成部分低聚糖,在棉株生长末期(特别是霜后)还含有一定量的单糖。
内源糖的含量受品种、土壤条件、灌溉时期、平均气温、日夜温差等因素的影响。但内源糖存在于棉纤维壁巨原纤的缝隙和中腔内,不会影响棉纤维间及棉纤维与机件的粘附。
1.4 原棉类型及性质对棉纤维含糖的影响
在纺纱过程中,即使是在高温、高湿条件下,棉纤维回潮率也不会超过23%~27%,这些低聚内源糖也不会像有些人猜测向外渗而成外附糖。内源糖随地区、品种、季节的不同含量有相当大的差异。因此,利用化学方法(如定量法、比色法)测得棉花的总含糖量,并不能确切得到外源糖的含量,也不能准确预知棉纤维的黏性情况。
棉纤维在生产过程中发生的粘附现象的主原因是外源糖,并且是聚合度比较低的外源糖,发生降解的外源糖无显著黏性。
经研究发现新疆长绒棉含糖量明显低于细绒棉。含糖量与成熟系数两者呈显著负相关,成熟系数低的原棉含糖量高。原棉的产地不同则含糖量有差异,可见含糖量受土壤、气候的影响。原棉含糖量与品种有关,不同品种的原棉含糖量有差别。原棉品级高,含糖量低。成熟系数对原棉含糖最为明显,其次是产地和品种,再是原棉品级。
测定原棉含糖量的测试方法很多,最常用的有比色法、定量法。由于比色法操作简单,现在大多都采用的是比色法。比色法具体操作方法如下:
取1g棉样放到烧杯中,加40 mL蒸馏水、10 mL贝氏试剂,放在电炉上加热,煮沸1~2 min,并不断搅拌,取下,用鸭嘴镊子将棉样挤干取出,把剩下的约30 mL溶液倒入比色管中。由于纤维糖分含量不同,溶液分别显示出蓝、绿、草绿、橙黄、茶红五种颜色。根据溶液呈现的颜色,对照标准样卡,分别定出每个试样的含糖程度,一般每批棉花测定5个试样。见表1:
表1 比色法溶液颜色与含糖程度对比表
溶液颜色 | 含糖等级 | 含糖程度 |
蓝 | 一 | 无 |
绿 | 二 | 微 |
草绿 | 三 | 轻 |
橙黄 | 四 | 稍多 |
茶红 | 五 | 多 |