摘要:將棉纖維試樣用包埋技術(shù)進(jìn)行介質(zhì)固定，然后進(jìn)行橫向連續(xù)10μm漸進(jìn)切割，每切割一次用CCD圖像采集系統(tǒng)攝取橫切面放大圖像，并輸入計算機(jī)。通過圖像軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實現(xiàn)單根棉纖維空間立體再造。然后依據(jù)空間立體圖像，通過計算而得到每根纖維的真實拉直長度。依據(jù)新的長度測量技術(shù)，可統(tǒng)計計算所有試樣中棉纖維的詳細(xì)長度分布，是纖維長度測量理論與測量技術(shù)的一次創(chuàng)新，基于此理論與技術(shù)開發(fā)的短纖維率測量儀將填補(bǔ)國內(nèi)空白，紡織應(yīng)用前景廣闊。
棉花流通體制改革以及檢驗體制改革實施以來，棉花生產(chǎn)、加工、檢驗、流通等環(huán)節(jié)存在的一個個技術(shù)難題相繼被攻克，紡織行業(yè)也得到了空前發(fā)展。在紡紗過程中，異纖和短絨含量是兩個重要的指標(biāo)，影響著紗線的質(zhì)量和制造成本，一直受到高度重視。那么，如何準(zhǔn)確掌握棉短絨的含量和分布狀況，并合理地控制，是當(dāng)前研究的重要課題。棉纖維長短一定程度上決定了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，長期以來，人們一直高度關(guān)注卻又缺乏理想的檢測手段，傳統(tǒng)的檢測方法中，存在著測試結(jié)果誤差大、不穩(wěn)定、檢測速度慢等缺點，已不能適應(yīng)現(xiàn)代精細(xì)化管理的要求。因此，探討創(chuàng)新性測量理論、開發(fā)創(chuàng)新性測量技術(shù)，攻克新的技術(shù)難題，很有必要也很重要。本文就從新的棉纖維長度測量理論與測量技術(shù)進(jìn)行探討。
1 國內(nèi)現(xiàn)有棉纖維長度測量方法及技術(shù)優(yōu)劣分析
1.1 棉纖維長度定義
由于棉纖維在自然狀態(tài)下具有彎曲或者卷曲的特性，因此棉纖維長度的定義有幾種，在自然狀態(tài)下，棉纖維的投影長度為自然長度。纖維在充分伸直狀態(tài)下的長度，成為伸直長度，也即一般所指的纖維長度。但由于每根纖維測量的難度，又引入纖維束的測量，并依據(jù)分布原理定義了纖維的主體長度代替整個纖維束的長度，類似的平均長度、上半部平均長度、長度整齊度等指標(biāo)就產(chǎn)生。本文研究的測量長度是指單根棉纖維伸直長度的測量。
1.2 長度指標(biāo)的重要性
長度是棉花纖維品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，是考核棉花品種優(yōu)劣的主要內(nèi)容，也是確定棉花價格的主要依據(jù)。在紡織工業(yè)中，影響成紗質(zhì)量的指標(biāo)主要有纖維長度、強(qiáng)度、細(xì)度等。纖維長度指標(biāo)在紡織工業(yè)中占有舉足輕重的位置，一般來講，長度越長、短纖維率越低、長度整齊度越好，棉花的可紡性就越高，落棉率就越低，也越有利于紡紗，長度一致性好的棉花的經(jīng)濟(jì)價值就越高。正是由于棉花長度指標(biāo)的重要性，一直以來人們就想探尋出棉花長度的真實值，從棉花交易有記錄開始，人們就一直將長度作為一個重要指標(biāo)來界定棉花的價值，在現(xiàn)行棉花標(biāo)準(zhǔn)中，長度依然是棉花重要的品質(zhì)指標(biāo)之一【1】。
1.3 長度指標(biāo)的檢測困境
檢驗棉纖維長度的方法逐根測試法、分組測試法和不分組測試法。按照檢測手段分為感官檢驗方法（手扯尺量法）和儀器檢驗法兩大類。逐根測量法是最基本也是最繁瑣的方法，一般依靠人工逐根測量，正是因為繁瑣，因此僅作為教學(xué)研究用。國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）把逐根測試法（樣本量500根）這一基礎(chǔ)方法作為參照方法，但測試為手工操作，繁瑣費時，且在纖維拉直時會帶來一些誤差。
把隨機(jī)取樣的一束棉纖維從長到短排列起來，可以得到長度分布“拜氏圖”，“拜氏圖”對于研究棉纖維長度具有很高的指導(dǎo)意義，但由于紡織用纖維很細(xì)，1g棉纖維約有22萬根，用常規(guī)的方法完成排列幾乎是不可能的，所以“拜氏圖”一般只作為理論分析用。
多年來，人們積極尋求探索測量棉纖維長度指標(biāo)的方法。但局限于技術(shù)的限制，棉纖維長度測試方法的研究多囿于“統(tǒng)計學(xué)”思路，現(xiàn)有的檢測方法與測量技術(shù)，只是局限于對一束棉纖維長度的測量，單根棉纖維的長度只是理論的實驗室數(shù)據(jù)，無法應(yīng)用到貿(mào)易與商業(yè)環(huán)節(jié)。
1.4 現(xiàn)有檢測儀器的發(fā)展及其局限性
機(jī)械式棉纖維長度檢驗儀器的典型代表，也是目前公認(rèn)的測量比較準(zhǔn)確的長度儀器，即Y111型羅拉長度分析儀法（GB/T 6098.1）和Y121梳片式長度儀法（GB/T 13779）。前者測量費工費時，而且測量出的長度數(shù)據(jù)是一組以2mm為級距分布的修正數(shù)據(jù)，最終計算得出的長度是主體長度，后者測量較快，但準(zhǔn)確度不高，易受操作人員手法、熟練程度的影響。
隨著光電技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了照影儀，代表儀器為上世紀(jì)70年代美國思彬萊公司生產(chǎn)的530照影儀，其原理是利用光電技術(shù)掃描纖維束獲得照影儀曲線，對曲線分析獲得長度數(shù)據(jù)。另外我國自主研制了Y146光電長度儀法（/T6089.2）。該測試方法優(yōu)點是操作簡便，儀器價格低廉，缺點是測試指標(biāo)少，重復(fù)性、再現(xiàn)性較差，測試得到的光電長度值再與Y111主體長度比較并力求靠近。由于近年來我國標(biāo)準(zhǔn)長度采用照影儀曲線的上半部平均長度，與Y111主體長度有差異，因此基本被淘汰。
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