基于物联网技术设计了1套棉籽储存温度监测系统，系统由数据采集端、服务器端和应用端构成。数据采集端包括电阻温度传感器、基于CC2530开发板的采集终端模块和协调器。服务器端为本地部署的云服务器，建立有PostgreSQL数据库。应用端为基于ThingsBoard平台开发的交互软件。电阻温度传感器将采集到的信号发送至蜂舞协议（ZigBee）无线网络，协调器通过第4代移动通信技术信号将检测到的数据上传至本地云服务器，订阅用户可在应用终端查看温度变化情况。经过测试，该系统数据传输稳定，能够有效地实现棉籽储存温度的远程监测，可为棉籽储存温度监测提供重要的技术支持。

为掌握新疆阿克苏地区长绒棉纤维品质变化特征，依据公证检验的数据，分析了2021―2022年当地长绒棉纤维品级、上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值和长度整齐度指数5项指标。结果表明，2年平均白棉品级占比以2级最高（49.95%），3级其次（47.48%）；2022年白棉1级占比同比增加1.43百分点，2级占比减少18.93百分点，3级占比增加17.8百分点；2022年白棉平均品级为2.57，同比增0.16。长度级占比以37 mm级最高（33.37%），38 mm级其次（24.16%）；2022年37 mm级及以上占比同比减少8.2百分点，长度略低0.24 mm。2年平均断裂比强度以“中等”档（37～＜41 cN·tex^－1）占比最高（41.85%），“强”档（41～＜43 cN·tex^－1）占比其次（30.49%），“很强”档（≥43 cN·tex^－1）占比再次（24.45%）；2022年“中等”档占比同比增加8.94百分点，“很强”档占比同比减少8.1百分点；2年断裂比强度平均值均较高，但年际差异不大。2年平均马克隆值以B2级占比最高（78.84%），A级其次（18.945%）；2022年马克隆值A级同比减少3.17百分点，B2级增加6.10百分点，C2级减少2.91百分点，但2年间马克隆值平均值的差距很小。2年平均长度整齐度指数占比以“很高”级最高（79.56%），“高”级其次（20.0%）；2022年长度整齐度指数“很高”级同比增加6.49百分点，“高”级同比减少5.99百分点，但2年长度整齐度指数平均值变化不大。总体而言，阿克苏地区2021年、2022年长绒棉纤维品质差异不大。

棉花是新疆地区的主要经济作物。但新疆南部干燥的环境条件易导致棉花含水率过低，对棉花加工、运输和存储造成一定的影响。回潮率过低的棉花不仅存在安全风险，还影响棉花的经济效益。为此，对皮棉加湿工艺的研究现状和发展趋势进行综述。首先，介绍了皮棉加湿的基本原理和应用领域；然后，从加湿设备、控制系统、测量仪器等方面，对皮棉加湿工艺的研究现状进行了梳理和总结，分析了存在的问题和不足；最后，对皮棉加湿工艺的发展趋势进行了分析和展望，指出未来将向自动化、精细化、绿色化和工艺创新等方向发展，以期为皮棉加湿工艺的发展提供参考。

对2021年度（棉花年度，下同）的新疆阿克苏地区细绒棉仪器化公证检验数据进行统计，分析了细绒棉纤维颜色级、长度、马克隆值、断裂比强度、长度整齐度指数、轧工质量等主要指标，并比对了2019年度、2020年度、2021年度各指标变化趋势，以真实反映阿克苏地区细绒棉品质状况。总体来看，2021年度阿克苏地区细绒棉长度、马克隆值B级以上占比较前2年有较大提升，颜色级白棉3级及以上细绒棉占比较前2年有所降低，断裂比强度指标高于2019年度、低于2020年度，长度整齐度指数及轧工质量变化不大。

棉花的品质受产地环境条件影响较大，且不同产地棉花的进口关税存在差异，致使我国进口原棉产地欺诈现象屡见不鲜。为了维护国家及进出口企业利益，亟待寻找合适的方法对棉花产地进行鉴别。目前农产品的多种产地溯源技术较为成熟，然而在棉花原产地溯源中的实际应用还较少。对同位素质谱分析技术、近红外光谱分析技术、化学计量学分析等目前国内外产地溯源主流技术的原理、特点及其在棉花产地溯源中的应用进行了分析，以期为棉花产地鉴别技术的发展提供思路。

为科学有效评估国产棉纤维测试仪与进口仪器之间的检测水平差异，分析国产仪器取代进口仪器的可行性，使用1台国产仪器XJ128PRO与2台进口仪器HVI1000进行棉纤维数据测试，利用统计学中的单因素方差分析（Bonferroni法多重比较）和非参数检验对数据进行分析。结果表明在马克隆值、反射率和上半部平均长度检测方面，国产仪器具有较强可靠性；而在黄色深度、长度整齐度指数、断裂比强度检测上，国产仪器存在进一步优化空间。

棉纤维的马克隆值是棉纤维细度和成熟度的综合反映，不同马克隆值棉花的细度和成熟度有一定的差异。因此，利用2个马克隆值标准样品，通过分析其细度和成熟度分布，探讨马克隆值与成熟度、细度指标之间的关系。结果表明：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分布的离散程度均优于低马克隆值样品。 

Cottonscope是快速测试棉花细度和成熟度的设备。以112份取自新疆的皮棉样品为对象，对Cottonscope与高级纤维信息系统（advanced fiber information system, AFIS）单纤维测试仪测得的棉纤维细度及成熟度进行了相关分析。皮尔逊相关检验结果显示，细度和成熟度的相关系数分别是0.957和0.981，达到极显著水平；肯德尔一致性系数检验结果显示，细度和成熟度的相关系数分别是0.931和0.958，也达到极显著水平。这些结果说明2种设备的细度和成熟度指标有非常紧密的正相关关系，可为2种设备的合理使用、检测棉纤维细度或成熟度的结果比对分析等提供参考。

为研究我国新疆北疆机采细绒棉加工过程中在线皮棉回潮率与皮棉入库含杂率的相关性，通过对新疆生产建设兵团第七师2 条典型的机采细绒棉加工生产线2021 年度按批抽样公检数据中的在线皮棉回潮率和皮棉入库含杂率的统计，研究两者的关系，分析皮棉入库含杂率随在线皮棉回潮率的变化趋势，并拟合出相关数学模型。结果表明：在线皮棉回潮率对皮棉入库含杂率影响显著，并呈正相关关系；在线皮棉回潮率每增加0.5 百分点，皮棉入库含杂率增加约0.158 百分点。认为：针对目前我国新疆植棉区典型的棉花加工工艺，为控制成包皮棉的含杂率≤2.5%，应将在线皮棉回潮率控制在5.5%以下，对应的二道烘干后棉花回潮率在6.5%以下。

分别在2017年和2019年选取有工艺代表性的新疆机采棉加工生产线，在各加工环节前后分别取样，采用HVI大容量棉花纤维测试仪检测各棉样反射率（Rd）、黄色深度（＋b）和颜色级，分析新疆机采棉加工过程中颜色级及其相关指标的变化趋势，从而为优化棉花加工工艺和加工过程质量控制提供依据。结果显示，随着棉花加工过程的推进，Rd、＋b出现波动，总体呈上升趋势，棉花的加工有助于颜色级的提升。认为：籽棉清理有助于颜色级的提升，轧花会导致颜色级的降低，气流皮棉清理、一道锯齿皮棉清理对颜色级尤其是＋b有利，二道锯齿皮棉清理对颜色级有负面影响。

为提高优质新疆棉向下游生产制造企业和终端品牌传递的应用价值，对中棉-罗莱1号（中棉9001）纤维品质、纱线品质、布匹品质等进行分析，同时采用中棉-罗莱1号和美棉混纺进行成纱和布匹品质对比。结果显示：中棉-罗莱1号纤维上半部平均长度在32 mm以上，平均马克隆值4.11（A级），纤维品质关键指标表现优良；成纱品质以及布匹品质表现优良，其中纱线品质达到60支纱优等级别。这些结果可为该品种纤维合理利用以及提升罗莱家纺产品质量提供参考。

为了解棉花纤维品质对其絮用性能的影响，测试比较了18个棉花品系的棉纤维品质、吸水率及其絮片的保温性能、压缩性能。试验结果显示：纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的变异系数分别为4.89%、9.49%和14.04%；将所有参试材料分成吸水率差异显著的5个子集，子集内无显著差异；吸水率与马克隆值呈显著正相关，相关性系数为0.519，吸水率与纤维上半部平均长度和断裂比强度无显著相关关系；参试纤维的絮片保温率在83.76%～90.36%；压缩回弹性在25.86%～80.64%，数据变化区间较大；保温率与压缩回弹性均与纤维马克隆值、上半部平均长度和断裂比强度无显著相关关系。相关研究结果可为棉纤维的品质分型利用提供科学参考依据。

针对济南海关2020/2021年度进口储备棉花质量进行分析，加深对进口储备棉花质量的认识，助力海关提高对进口棉花的监管效力，保障进口储备棉花的质量安全。2020/2021年度济南海关检验的进口储备棉花主要来自美国，占比在90%以上；其余的主要来自巴西、印度、澳大利亚、贝宁。进口储备棉花品质与企业进口棉花相比，合同指标较低，其中美国棉花的等级、长度、马克隆值3项指标不符合率较高。建议在采购进口储备棉花时，以棉花产业链下游实际需求为导向，适当提高合同品质指标，分散选择进口棉花来源国，加强检验监督。

为了研究新疆机采棉加工工艺对棉花短纤维率的影响，围绕典型的新疆机采棉加工工艺，在昌吉回族自治州（昌吉）和巴音郭楞蒙古自治州（巴州）各选1条工艺相同的生产线，从籽棉垛（货场）、轧花前、皮棉清理前、打包前等环节取样测试，探讨新疆机采棉加工过程中棉花短纤维率的变化规律。结果：新疆机采棉加工工艺中的籽棉清理环节会降低棉花短纤维率（重量） a，对短纤维率（根数）没有影响；轧花环节会增加短纤维率（重量）、短纤维率（根数）；皮棉清理环节会产生新的短纤维，也会清理掉一部分短纤维，短纤维率（重量）降低，短纤维率（根数）在昌吉和巴州2条生产线的变化趋势相反。认为：以此定量分析结果为参考依据，在新疆机采棉加工中应重视轧花机、皮棉清理机的操作使用，做到因花配车，减少棉纤维长度损失，降低棉花短纤维率，提高新疆机采棉加工质量。

颜色是衡量天然彩色棉花质量的重要指标之一。对天然彩色棉花颜色快速、准确地进行测量和分级正成为天然彩色棉花科研、育种和生产中的难点问题。本研究通过选用不同颜色深度的55个棕色棉品种（系）天然彩色棉花样品，通过目视及选用X-Rite SP64积分球式分光光度计进行颜色测量和分级试验，定量划分为6个颜色等级。依据本研究成果制作色卡和天然彩色棉花纤维色卡，可用于天然彩色棉花颜色分级的实践操作。

为明确不同长绒棉纤维适纺性能及不同纺纱方式下的成纱质量，以新疆5个长绒棉品种（系）（新海35号、新海53号、新海57号、丰海8号、丰海7号）的纤维为原料，采用普通环锭纺和紧密纺2种纺纱方式，纺100S纯长绒棉纱，并对成纱性能进行测试。结果：与环锭纺相比，紧密纺大大提高了成纱的强伸性能，降低了3 mm毛羽指数，改善了条干不匀变异系数，其中最为明显的是对3 mm毛羽指数的改善，其次是对强伸性能的改善。可见，紧密纺可较环锭纺提高长绒棉成纱品质，较优的原棉品质对纺纱等后道工序具有很重要的意义。另外，品质指标较优的丰海7号纤维的成纱强伸性能、3 mm毛羽指数、条干不匀变异系数等指标表现较优异。

从2021年上半年济南海关辖区内进口棉花的品质检验情况来看，2021年进口棉花在品级、长度方面不符合率较2020年同期有所下降，马克隆值、断裂比强度不符合率则较2020年同期略提高。其中美国“绿卡棉”品质稍好，SM、M级棉花品质较差，美国、印度和巴西棉花断裂比强度不符合率均较2020年同期有所提高。同时分析了2021年上半年济南海关进口棉花检验量大幅增加的原因，给出了进口棉花检验监管和进口企业采购的建议。

为了研究新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时对棉花品质的影响，围绕典型的新疆机采棉加工工艺，从4道籽棉清理前后、轧花前后、3道皮棉清理前后等环节取样、测试，探讨棉花品质指标（含杂率、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度）在新疆机采棉加工过程中的变化规律，分析含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度之间变化的相关性。结果表明：新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时，降低了棉纤维的上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度，其中含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数相关极显著。认为：以此定量分析为参考依据，结合各地机采棉品质特征调整新疆机采棉加工工艺，增加籽棉清理道次，适当减少皮棉清理道次，可在保证杂质清理效果的同时，提高棉花品质。

为降低棉短绒中的杂质含量，提高棉短绒的质量及收率，对棉短绒清理回收的生产工艺进行了改进，创新连续化多级除杂装备和短绒精细化分离工艺。棉籽清理除杂工艺中，增加了圆筛、棒条机，并且调整了风力清籽机组配置；短绒分离工艺中，增加了五联筛和新型棒条机。改进后的工艺能够提升对毛棉籽的除杂效果，彻底清理剥绒得到的棉短绒中的碎棉仁、棉壳及棉秆等杂质。此外，该工艺还能回收棉短绒下脚料，满足大型生产线的生产要求。

为了解决棉花秸秆处理难度大、利用率低等问题，以可编程逻辑控制器应用为基础，设计一款功能完善、实用性强的棉花秸秆打包机控制系统。首先，针对系统工作原理，完成系统硬件设计；其次，从整体结构设计、喂料装置设计、压缩和传送装置设计、捆扎装置设计等方面入手，完成系统主要结构和功能设计；最后，对系统性能进行测试。测试结果表明：该棉花秸秆打包机控制系统运行可靠、稳定，各个模块功能能达到设计要求、满足实际应用需求，可为实现棉花秸秆的自动化打包提供重要的平台支持。

为掌握我国棉花品质变化特征，分析了新疆棉花品质和全国棉花品质各指标的关系。并对2018/2019－2020/2021年度（截至5月底）新疆棉花纤维品质6项指标进行分析，总结归纳新疆棉花品质的时间变化特征。结果表明：新疆棉花品质和全国棉花品质各指标之间有显著的正相关关系。2020/2021年度全国和新疆细绒棉综合品质均走低。3年中，新疆锯齿加工细绒棉加权平均长度持续降低；马克隆值A级＋B级占比呈逐年降低趋势，A级占比明显减小，C2档过成熟棉占比大幅增加；长度整齐度指数平均值变化不大，但高级及以上占比大幅降低；断裂比强度中级及以上占比平稳，但平均值持续降低；颜色级指标集中在白棉二级与白棉三级2档；轧工质量中档占比稳定增长。

针对进口棉花到货时间相对集中、检测工作量大、检验人员和仪器设备配置相对不足的现状，开发了进口棉花数字化样品标识系统。本文介绍了该系统的开发背景、硬件构成、系统架构和数据库管理设计，分析了其取代纸质抄录样品标识的优势，如通过实现样品标识信息传递自动化、检验数据传递及其处理的自动化提升工作效率。

测试分析了2019年度阿克苏地区抽检的130批次（机采棉57批次，手摘棉73批次）细绒棉的棉结和短纤维率，并将手摘棉和机采棉进行分类比较。手摘棉与机采棉平均每克纤维棉结数分别为194、240，平均每克籽屑棉结数分别为39、46，平均每克棉结数分别为234、286；12.7 mm短纤维率主要分布在8%～12%，手摘棉在该范围的占比为61%，机采棉仅为36.8%；16 mm短纤维率主要分布在12%～18%，手摘棉在该范围的占比为76.7%，机采棉仅为59.7%。可知，2019年度阿克苏地区手摘棉棉结数和短纤维率均优于机采棉。

为了探索国际棉花品级实物标准在恒温恒湿环境下的变化规律，持续多年对恒温恒湿环境下保存的国际棉花品级实物标准的黄色深度和反射率进行检测。将每一实物标准的系列检测数据进行数理分析，拟合得出了每一块实物标准的变化规律及计算公式，可供在棉花品质检测工作中参考。

分析棉纤维物理性能能力验证活动中的技术关键点，指明能力验证组织、样品准备、数据统计各阶段的应着重解决的问题，提出采用不同样品来源时，样品的均匀性试验和参加者数据统计应使用不同的方法进行计算。根据过去几年能力验证工作经验，认为：使用指定值和能力评定标准差与使用中位值和标准化四分位距计算得出的Z比分数变化趋势基本一致，四分位稳健统计法数据更加集中，波动性更小。建议能力验证组织者在条件允许情况下，采用稳健统计法作为棉纤维能力验证的结果统计方法。

AFIS（The advanced fiber information system）单纤维测试仪是目前在棉花纤维品质研究中重要的精细检测设备。该设备设计复杂，在使用过程中会出现一些故障，导致检测工作不能顺利进行。介绍了AFIS单纤维测试仪易发生的故障、产生的原因，并提供可行的解决方法，并对维护注意事项进行阐述,以便AFIS使用者更好使用、维护该设备。

通过比对AFIS单纤维测试仪和HVI大容量棉纤维测试仪测试指标，介绍不同仪器的测试原理及其优势，深入分析2类仪器的长度指标及其适用性，阐述了马克隆值与成熟度、细度的区别，以利于仪器的推广应用及棉花纤维品质研究。

针对采棉机籽棉采收或预处理过程中，机械力过大对棉花纤维拉伸导致单粒籽棉率较高的问题，利用万能试验机对籽棉拉伸特性进行试验研究及分析。试验表明：在拉伸过程中单粒籽棉上的纤维断裂出现情况较少，多为籽棉间相互缠绕的纤维随拉伸发生分离，且籽棉间纤维分离力小于籽棉纤维断裂力；拉伸曲线表明，随着棉纤维拉伸长度的增大，拉力先是快速增大，当拉力达到最大值附近时，表现为基本稳定状态，随后快速减少，直至拉力消失；籽棉间纤维平均分离力随加载速率的增加而线性增加（R²＝0.978 8）。研究结果可为棉花收获装备采收及预处理部件、工作参数优化和相关仿真分析提供参考。

本研究旨在明确2015―2019年进口美国棉花质量变化情况。根据青岛海关技术中心棉花检测实验室检测大数据，分析进口美国棉花（陆地棉、比马棉）品质指标的主体范围，总结不同主体指标各等级分布情况及变化规律；对美棉品级、长度、马克隆值合同品质符合率开展研究，发现不同品质指标不同时间段符合率的高点与低点；结合大数据中单个棉包实际检测数据分布情况，探讨进口美国棉花质量变化趋势。认为：5年中进口美国棉花品质一致性好，主体品质占比大，主体指标范围品质符合率高，受贸易形势影响进口美棉数据分布逐渐由高等级向低等级转变。

统收式采棉机作业质量受限于机采籽棉预处理装置清理效率。本研究着力开展对机采籽棉预处理清理作业单元的结构参数及运行参数组合优化。考察4个因子锯齿间距A、锯齿辊直径B、锯齿辊转速C、排杂棒间距D的影响，2个试验指标为损失率X、含杂率Y。采棉机作业时采用三级串联的清理单元，后一级都能够对前一级清理单元的籽棉损失再次回收。因此，以单独一级清理作业单元为研究对象时，以籽棉含杂率为主，籽棉的损失率为辅的目标参数，选择含杂率权重分配为70%，损失率权重分配为30%。试验设计为2、4混合水平正交重复试验。试验结果表明：最优组合为A＝38 mm，B＝340 mm，C＝280 r·min^－1，D＝20 mm，综合评分为96.5。

大容量棉花测试仪（HVI）是目前国际棉花贸易中应用最广的棉纤维检测设备，具有诸多优点，备受客户好评。该设备由于设计复杂、机械动作很多，在使用过程中会出现一些故障，导致检测工作不能顺利进行，延误检测流程和影响检测结果。在介绍各模块检测原理的基础上，对HVI设备的一些常见故障现象进行描述并提出可行的解决办法，并对维护注意事项进行阐述，以便HVI使用者更好使用维护该设备。

针对近几年进口棉花检测标准更新，比较分析了新旧标准内容。结合自身工作，对新标准的贯彻使用提出建议。

针对棉花育种试验中筛选出的单株及鉴定材料棉种量一般较少，浓硫酸脱绒人工操作程序繁琐，且具有一定危险性的问题，在MLT10-II型棉种硫酸脱绒设备的基础上，经不断研究和改进，研制出了一种适合单株和鉴定材料棉种脱绒的MLT500-2型小型棉花种子脱绒设备。它适用于棉种毛籽质量30～350 g，可以同时加工6个样品，上酸、加热自动完成，同时完成喷酸、炭化处理、清洗，全过程约需6 min。经过多次试验测试，性能稳定，光籽棉种出芽率≥85%，棉籽破损率≤2%，残绒率≤0.28%，残酸量＜0.15%，符合国家棉种脱绒加工规定及要求。本设备自动化程度高，有效解决了小材料人工脱绒的各种弊端。

为了更好地为纺纱厂产品生产、合理搭配原棉、稳定成纱质量提供依据，对阿克苏地区6个县（市）（沙雅县、新和县、温宿县、阿瓦提县、库车县、阿克苏市）共计304份棉花样品，利用HVI1000型大容量棉纤维测试仪、XJ129PRO棉结和短绒率测试仪测试纤维马克隆值、长度整齐度指数、断裂比强度、反射率、黄色深度、短纤维率等品质指标，并进行分析。结果表明，各县（市）棉纤维均表现良好，具有一定可纺性。总体来看，温宿县棉花品质指标具有一定优势，可纺性较优。

通过研究优化方法中荧光度仪的测试样品量、平衡时间和样品状态等测试参数，确定了合理的样品试验范围和条件；依据相关的国家和行业标准，采用实验室内验证和实验室间验证检验了测试方法的重复性和准确性，均取得满意的数理统计分析结果。因此，该方法能够满足实际的检测应用要求，可以广泛用于进出口棉花中荧光度的测定。

为了探索白棉类标准样品颜色特征的变化规律，科学使用标准样品进行检测，同时提升标准样品利用率，尽量减轻棉花实验室负担，使用HVI大容量棉纤维测试仪定期对选定棉花标准样品进行颜色级测试，重点分析黄度和反射率的变化情况。结果表明：在实验室常温环境下，白棉类国际标准棉样颜色级变异较为缓慢，其中棉花黄度变异较明显，反射率变异较小。棉花标准样品的反射率和黄度与存储时间均表现出显著的相关性，在合适的保存环境下样品有效期可以适当延长。

为建立1种快速检测棕色彩棉纤维色度值的方法，收集150份代表性样本，进行了光谱采集及相应化学色度值测定，采用二阶平滑导数及多元散射校正等方法对光谱预处理，采用偏最小二乘法对试验数据进行回归分析，建立棕色彩棉纤维的色度近红外反射光谱校正模型。结果表明：色度值近红外校正模型相关系数为0.984，校正标准误差0.638，交叉验证标准误差0.813，预测值标准误差为0.589。说明预测集样本达到较好的预测效果。表明应用该模型对棕色彩棉色度值具有很好的预测性，该应用模型可以快速检测棕色彩棉纤维色度。

为了探索快速、简便、无损、高效的棕色彩棉品质的检测方法，提出了采用近红外光谱技术结合偏最小二乘回归法（Partial least squares regression，PLS）快速无损检测棕色彩棉品质指标的方法。利用近红外光谱仪采集了651份新疆不同收获年份、不同品种的棕色彩棉样品的近红外光谱，选取1 300～1 670 nm和1 870～2 430 nm组合波段为建模波段，采用Savitzky-Golay平滑＋Savitzky-Golay一阶导数光谱预处理方法和PLS法分别建立棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的近红外光谱定量校正模型。结果表明，该定量校正模型的预测性能较好，能够应用于棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的无损快速预测。
关键词：天然棕色彩棉；近红外光谱；马克隆值；断裂伸长率；定量预测模型