李丹月，姜鳳琴

（大連工業(yè)大學 紡織輕工學院，遼寧 大連 116034）

0 引言

大麻是一種綠色的生態(tài)紡織原料，以大麻纖維為原料的紡織面料具有吸濕排汗、涼爽透氣、抗霉抑菌、隔熱絕緣、屏蔽紫外線、易洗耐磨、粗獷豪放、無刺癢感等獨特風格［1］。現在紡織所用的大麻纖維均采用“工藝纖維”即半脫膠纖維進行紡紗，工藝纖維是單纖維的集合體，依靠果膠、木質素等黏結在一起，具有一定的可紡性。全脫膠很不容易，并且脫膠后的單纖維無論是纖維的強力和長度都不具備可紡性，因此大麻纖維的脫膠采用與亞麻相近的半脫膠。大麻纖維的木質素、半纖維素、果膠含量較高，這是大麻纖維區(qū)別于其他麻纖維的主要特征［2］。脫膠條件和脫膠效果的好壞直接影響到纖維的分裂度和成紗質量。大麻纖維的分裂度決定了大麻可紡支數，分裂度的提高對改善成紗條干亦有好處，不同程度地提高了成紗檔次。本實驗采用不同的脫膠溫度和不同的堿用量對大麻纖維進行脫膠處理，處理后測試其纖維分裂度。利用正交回歸分析方法［3］，確定了各變量之間存在的關系，建立了變量間的數學表達式，即回歸方程，并且通過該方程可求得計算值與試驗值之間的平均誤差。

1 實 驗

1.1 材料與儀器

材料和試劑：大麻纖維，工業(yè)用堿，柔軟劑。

儀器：Y175型棉纖維氣流儀。

1.2 方案及步驟

實驗方案：影響大麻纖維分裂度的因素除了其品種外，還有實驗條件。本實驗采用不同的脫膠溫度（100、110、120℃）和不同堿用量（6、8、10g／L），脫膠時間均為120min，對大麻纖維進行脫膠實驗，其實驗計劃表見表1。

表1 大麻纖維脫膠實驗計劃表Tab.1 Hemp degum experiment planning chart

脫膠實驗步驟：浸濕大麻纖維→放入高溫高壓蒸煮鍋中脫膠（處理時間均為120min）→水洗→柔軟→烘干→梳理→測試纖維分裂度。

2 結果與分析

脫膠后的大麻纖維經過梳麻機梳理后，采用GB／T 18147.4—2000《大麻纖維試驗方法》中細度測試方法的氣流儀法進行測試。氣流儀通過測試其纖維的馬克隆值來表示其指標，實驗結果如表2所示。從表2可以看出，在大麻纖維的脫膠工藝中，堿的用量和脫膠溫度共同作用，影響纖維的分裂度。因此，利用多因子回歸多項式方法對數據進行分析處理，尋找相互的回歸關系。實驗中，溫度（X1）和堿用量（X2）都有3個等間隔值，可以查N=3的正交多項式表，二者的交互作用則可由X1×X2表示，所以回歸關系式為y=b0+b1X1（x1）+b2X2（x1）+b3X1（x2）+b4X2（x2）+b5X（x1x2），多項式的回歸問題可以轉換成多元線性回歸來計算，以便進一步對參數進行優(yōu)化［4-5］。正交多項式的統(tǒng)一計算式如表3所示。

表2 大麻纖維脫膠后的分裂度Tab.2 The test results of split degrees after degumming

表3 數據的正交多項式表Tab.3 Data table of orthogonal polynomials

根據表2的實驗測試結果通過表3對正交多項式回歸計算，得到數據分析表，如表4所示。

表4 多項式回歸數據分析表Tab.4 Table of polynomial regression data analysis

在擬合回歸方程之前，根據表4的數據先進行方差分析，以此決定各項次的取舍：

方差分析如表5所示。由方差分析表可以看出的影響特別顯著的影響較為顯著，其余各項均不顯著。因此，影響不顯著的X2的二次項和交互項在回歸方程中可直接略去，回歸方程僅需列出有顯著影響的項即可，其中：

表5 多項式回歸方差分析表Tab.5 Table of polynomial regression variance analytical

h為等間隔的差值。剩余標準差：

S′、f′為不顯著項的平方和及自由度。由此可得出y與X1、X2的回歸關系式：

整理后得回歸方程：

剩余標準差s=0.120 3。

大麻纖維分裂度的計算值Y與實驗結果y之差的平方和，即可求得回歸方程的誤差y′=（m為測試次數），誤差估計表如表6所示。

表6 回歸方程的誤差估計表Tab.6 Table of regression equation estimated residual

計算得∑（Y-y）2=1.654 371 76，由此可求得該計算值與實驗值的誤差為±0.49，由此可以估計回歸方程計算值的精度。

3 結論

大麻纖維脫膠后測試其分裂度，以得到的實驗數據為基礎，通過正交多項式回歸分析，獲得了脫膠溫度和堿用量與分裂度的回歸方程：

據此可以計算脫膠條件在一定范圍（反應時間為120min，反應溫度100～120℃，堿用量為6～10g／L）內的各種條件下大麻纖維的分裂度。運用此回歸方程計算時，其計算值與實驗值的誤差為±0.49。

利用正交多項式回歸分析方法對實驗數據進行優(yōu)化分析，建立了纖維分裂度與脫膠溫度和脫膠堿用量間的回歸方程，通過該方程可計算一定脫膠條件下大麻纖維的分裂度，用于大麻纖維脫膠工藝條件的篩選，對實際生產具有一定的指導性作用。