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[检测检验] 棉纤维成熟度的指标及检测标准、方法和操作步骤

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发表于 2014-9-19 20:24:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
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棉纤维成熟度的指标及检测标准、方法和操作步骤

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棉纤维的成熟度是指棉纤维细胞壁增厚的程度。成熟度是反映棉纤维品质的综合性指标,成熟度的高低与棉纤维的细度、强力、弹性、吸湿性、染色、转曲的形态及可纺性有密切关系。
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一、棉纤维成熟度的指标

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表征棉纤维成熟度的指标有成熟系数、成熟度比和成熟纤维百分率等。
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1.成熟系数(K)

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根据棉纤维腔宽与壁厚比值的大小(与纤维形态有关)所定出的相应数值,即将棉纤维成熟程度分为18组后所规定的18个数值,最不成熟的棉纤维成熟系数定为零,最成熟的棉纤维成熟系数定为5,用以表示棉纤维成熟度的高低。棉纤维成熟系数与腔宽壁厚比值间的对应关系见表。

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成熟系数与腔宽壁厚比值对照表

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成熟系数

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腔宽壁厚比值
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腔宽壁厚比值
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不可觉察
正常成熟的细绒棉的成熟系数一般在1.5~2.0,低级棉的成熟系数在1.4以下。从纺纱工艺与成品质量来考虑,成熟系数在1.7~1.8时,较为理想。长绒棉的成熟系数通常在2.0左右,比细绒棉高。
& W. B/ Z' ]$ x' z2 b) O2.成熟度比(M)$ D" z5 m: C" X- x6 S% i
成熟度比是指棉纤维细胞壁的实际增厚度(指棉纤维细胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比)与选定为0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大,说明纤维越成熟。成熟度比低于0.8的纤维未成熟。3 [( S2 t6 p6 y! I% J" D) y
3.成熟纤维百分率(PM)+ U. J7 v5 C& j
成熟纤维百分率是指在一个试验试样中,成熟纤维根数占纤维总根数的百分率。成熟纤维是指发育良好而胞壁厚的纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈无转曲状。不成熟纤维是指发育不良而胞壁薄的纤维,经氢氧化钠溶液膨胀后纤维呈螺旋状或扁平状,纤维胞壁薄且透明。7 q* H1 s9 @1 s7 H0 t

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 楼主| 发表于 2014-9-19 20:25:11 | 显示全部楼层

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二、棉纤维成熟度的检测方法
棉纤维成熟度的测定方法较多,常用的有腔壁对比法、偏光仪法及氢氧化钠膨胀法等。
1. 腔壁对比法
腔壁对比法是通过显微镜目测棉纤维的中腔宽度与胞壁厚度的比值,以平均成熟系数作指标来检测棉纤维成熟度的高低。其计算式如下:
K =Σ Kini/Σ ni
式中:K──平均成熟系数;
Ki──第i组纤维的成熟系数;
ni──第i组纤维的根数。
根据需要还可以计算成熟系数的标准差、变异系数和未成熟纤维百分数(成熟系数在0.75及以下的纤维根数占测定纤维总根数的百分数)等指标。
2.偏光仪法
采用棉纤维偏光成熟度仪,根据棉纤维的双折射性质,应用光电方法测量偏振光透过棉纤维和检偏片后的光强度。由于光强度与棉纤维的成熟度相关,成熟度高光强度强,成熟度低光强度弱,因而通过转化计算可求得棉纤维的成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等指标。
3.氢氧化钠膨胀法
将棉纤维浸入18%的氢氧化钠溶液中,由于钠离子包括被吸引的水分子和氢氧根离子,不仅能进入纤维的无定形区,而且会进入结晶区,从而引起纤维细胞壁的膨胀。根据膨胀后棉纤维的中腔宽度与胞壁厚度的比值及纤维形态,将棉纤维分类并计算其成熟比或成熟纤维百分率。
(1)成熟度比。
M=(N-D)/200+0.7
式中:M———成熟度比;
N———正常纤维的平均百分率;
D———死纤维的平均百分率。
(2)成熟纤维百分率。
PM=M′T×100%
式中:M′———成熟纤维根数;
T———纤维总根数。
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 楼主| 发表于 2014-9-19 20:25:52 | 显示全部楼层

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三、操作仪器和测试标准
1.操作仪器、用具及试样
显微镜或显微投影仪(放大倍数为200倍)、计数器、载玻片、盖玻片、限制器绒板、50mm小钢尺、镊子、稀疏、挑针、胶水、18%±0.2%氢氧化钠溶液等。
2.测试标准
GB/T13777—2006《棉纤维成熟度试验方法显微镜法》,GB/T 6099—2008《棉纤维成熟系数试验方法》,GB/T 6529—2008《纺织品调湿和试验用标准大气》。
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 楼主| 发表于 2014-9-19 20:27:16 | 显示全部楼层

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四、检测操作步骤
1.氢氧化钠膨胀法
(1)试样准备。
①从样品不同部位取32丛棉样,组成两份,每份约10mg的试验样品。
②将一份10mg的样品用手扯或用限制器绒板将一份试样纤维整理成平行且一端整齐平直、厚薄均匀、层次清晰的棉束,先用稀梳,后用密梳进行梳理,从棉纤维整齐一端梳去细绒棉16mm及以下的短纤维、梳去长绒棉20mm及以下的短纤维,然后从纵向劈开,分成大致相等的五份小棉束。
③用手指捏住试验样品整齐的一端,梳理另一端,舍弃棉束两旁的纤维,在载玻片边缘上粘一些水,左手握住纤维的一端。右手用夹子从棉束另一端夹取数根纤维,均匀地排在载玻片上,将100根或以上的纤维全部排列在载玻片上。
④用挑针拨动载玻片上的纤维,使之保持平行、伸直、分布均匀,排列宽度约为25mm,轻轻地盖上盖玻片,并在其一角滴入18%氢氧化钠溶液,轻压盖玻片,使氢氧化钠溶液浸润每根纤维,并防止产生气泡。
⑤其他四份小棉束,按上述步骤备样;另一份试样重复上述步骤准备。
(2)调节显微镜。照度适中、照明均匀的视场,使纤维胞壁和中腔间的反差增强。
(3)测定成熟度。将载玻片放在显微镜的载物台上,使纤维中部处于视场中心,对纤维逐根观察分类并记录试样的各类纤维根数,测试纤维的成熟度比或成熟纤维百分率。
①测成熟度比:将被测的所有纤维分为三类,即正常纤维、死纤维、薄壁纤维,分别记录其根数。
②测成熟纤维百分率:将被测纤维分成成熟纤维与不成熟纤维,分别记录其根数。
2.腔壁对比法
(1)从棉条中抽取棉样4~6mg,用手扯法整理,使之成为一端整齐的小棉束。用一号夹子、限制器绒板和金属梳子制作成一端平齐并除去短于16~20mm纤维的棉束。
(2)左手拿一号夹子夹住棉层整齐的一端;右手拿梳子,梳理另一端,舍去棉层两旁纤维,留下中间部分180~220根纤维。
(3)用干净软布将载玻片擦干净,放在黑绒板上。在载玻片边缘涂上些胶水,左手捏住棉束整齐一端,右手以夹子从棉束另一端夹取数根纤维均匀地排列载玻片上,连续排列直至排完为止。待胶水干后,用挑针把纤维整理平直,并用胶水粘牢纤维另一端,然后轻轻地在纤维上面放置盖玻片。
(4)将制得的片子放在低倍生物显微镜下依次逐根观察载玻片中部的纤维区段,根据腔壁比值决定其成熟系数,并加以记录。腔壁比值应在天然转曲中部纤维宽度的最宽处观察。若两壁厚薄不同,则可取其平均数,没有转曲的纤维也须在观察范围内最宽处测定。
(5)观察时,可在载玻片上纤维的中部划两条间隔线,间隔距离一般为2mm,沿间隔线范围内观察,一般观察一个视野来决定每根纤维的成熟系数。
(6)按下式计算结果,结果修约至小数点后第二位。
试样平均成熟系数=(Σ 各组根数×成熟系数)/测定的总根数
未成熟纤维百分率=成熟系数在0.75以下的纤维根数/测定的总根数×100%
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