苎麻精干麻纤维细度快速检测方法的研究

摘要：

通过使用国产全自动纤维细度仪对苎麻精干麻纤维直径进行测量，分析苎麻纤维直径与纤维细度（公制支数）之间的关系，提高苎麻纤维细度测量的仪器化水平。

关键词：苎麻精干麻；直径；细度；相关系数

纤维细度是苎麻精干麻品质的重要指标，纤维越细，等级越高[1]。在实际生产与加工环节中，由于受到不同因素的影响，苎麻纤维细度的不匀是相当高的，而且标准检验方法为传统手工开松整理、分束切断称重、计数根数，检测过程耗时耗力，且难以掌握检测手法。为了降低检验方法中产生的不匀，提高检测的自动化水平，我们使用国产全自动纤维细度仪对苎麻精干麻纤维的直径进行测量，并尝试找出其直径（μm）与公制支数（Nm）之间的对应关系。

1 切断称重法测试苎麻纤维细度（公制支数）

1.1 检验依据

GB/T 5884—1986《苎麻纤维支数试验方法》[2]。

1.2 试验环境

标准大气环境，(20±2)℃，(65±3)%。

1.3 试验设备：Y171型纤维长度切割器、精密扭力天平、镊子等。

1.4 试验步骤

（1）麻束整理：通过手工整理，整理出一端整齐的长纤维在下，短纤维在上，宽10mm～15mm的麻束。

（2）梳理、分束、切断、称重: 1.5mg/束，共10束，切断长度为40mm。

（3）计数纤维根数。

（4）计算公制支数。

2 显微投影法测试苎麻纤维直径

2.1 检验依据

目前没有专门测试苎麻纤维直径的方法标准，参考GB/T 10685—2007《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》[3]、FZ/T 30003—2009 《麻棉混纺产品定量分析方法显微投影法》[4]。

2.2 试验环境

标准大气环境，（20±2）℃，（65±3）%。

2.3 试验设备

YM-1X型全自动纤维细度仪(北京和众视野科技有限

公司生产)、Y171型纤维长度切断器、镊子等。

2.4 试验步骤

（1）将梳理好的纤维束进行切片，切断长度为

1mm。

（2）通过振荡器将麻纤维均匀分布在盖玻片上。

（3） 进行自动测量直径。

3 试验结果分析

3.1 研究试验初期结果分析

　　苎麻纤维横截面为近似椭圆，故假设纤维公制支数与直径的相关方程为：Y=A+B/X2。研究试验初期在湖南省纤检局的苎麻精干麻公证检验样品中留存试样，累积到一定批次样后进行测试，测试样品数为40批，测试数据见表1，细度与直径d-2关系见图1，为使数据大小适合观测、易于统计，故设x=106×d-2。

　　从图1可得R2=0.257，故相关系数R=0.507。根据α=0.05和自由度ν=n－2=38，查表得R0.05(38)=0.3044，因R=0.507>0.3044，故细度与直径的负二次方在α=0.05上是显著相关的，相关方程为y=1128.1+0.4335×106x-2。因为R越接近1，则相关性越好，而此次试验相关系数[5]为0.5，相关性不是很显著，为了进一步提高相关性，我们对研究初期的试验过程进行了研究分析。

3.2 研究分析初期试验过程及对后续试验的调整

样品的一致性：为保证纤维细度试验的样品与直径试验的样品为同一样品，将在进行苎麻精干麻公证检验纤维细度试验取样的同时，应对快速检测纤维直径样品进行取样。试验时间：为避免试验环境和人员等因素对试验结果的影响，应尽量在同一时间段进行试验。

样品准备：将样品通过撒播器振荡数秒后，将苎麻纤维散布在载玻片上，对重叠分布的纤维束用镊子夹出。

通过采用手动测量直径与自动测量直径的对比发现，苎麻纤维极少有在10μm以下和70μm以上，10μm以下和70μm以上的数据基本是由于测试系统的分辨程度和样品重叠在一起所致，应剔除。

根据相关方程建立的需要，应加强对边缘值（极大值和极小值）的测量。

3.3 调整试验过程后的结果分析

根据调整试验过程，对苎麻精干麻的纤维直径和纤维细度进行了重新测试，共测试了62组数据，结果汇总见表2，细度与直径负二次方关系见图2。从图2可得R2=0.7875，故相关系数R=0.8874。根据α=0.05和自由度ν=n－2=60，查表得R0.05(60)=0.2500，因R=0.8874>0.2500，故细度与直径的负二次方在α=0.05上是显著相关的，相关方程为y=504.76+0.893×106x-2。

4 结论

4.1 根据对苎麻精干麻采用传统的切断称重法测试纤维细度（公制支数）和采用显微投影仪法测试纤维直径的检测结果进行相关性分析，找出了纤维细度(公制支数) 与直径的相关方程，即y=504.76+0.893×106x-2。

4.2 采用全自动纤维细度仪法与传统的切断称重法相比较，仪器法具有操作简单、取样数

量大、自动化程度高等特点，可提高检验工作效率5～10倍，值得进一步研究和推广。

5 建议

在采用YM-1X全自动纤维细度仪法时，纤维的分散程度不是很均匀，建议设备生产厂家对分布器的进行改进。尽快研制出适用于苎麻精干麻开松的小型试验机，以摆脱长期以来采用手工开松苎麻纤维的繁琐复杂过程进一步提高检测效率，以实现苎麻纤维细度检测的仪器化水平。

参考文献:

[1] GB/T 20793—2006 苎麻精干麻 [S].

[2] GB/T 5884—1986 苎麻纤维支数试验方法[S].

[3] GB/T 10685—2007 羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法[S].

[4] FZ/T 30003—2009 麻棉混纺产品定量分析方法 显微投影法[S].

[5] 周富臣.常用数理统计方法及应用实例[M].北京：中国计量出版社，2006.

（作者单位：湖南省纤维检验局/国家苎麻产品质量监督检验中心）

(中国纤检杂志)