〔第八師133團(tuán)加工二廠，新疆石河子832065〕

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2016年棉花產(chǎn)量的公告，我國(guó)棉花總產(chǎn)量為534.3萬(wàn)t，其中新疆棉花產(chǎn)量為359.4萬(wàn)t。棉花產(chǎn)業(yè)關(guān)系著棉農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，也關(guān)系著棉區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定。在棉花品質(zhì)指標(biāo)中，棉纖維長(zhǎng)度是皮棉質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，為此對(duì)棉纖維長(zhǎng)度進(jìn)行快速準(zhǔn)確測(cè)量的重要性尤為突出。

在棉紡織行業(yè)，棉纖維長(zhǎng)度是進(jìn)行紡紗工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。將棉花加工成成品衣服，需要60多道工序，其中至少14道工序需要了解棉纖維長(zhǎng)度來(lái)確定工藝參數(shù)，可見(jiàn)棉纖維長(zhǎng)度對(duì)棉紡織生產(chǎn)的重要性。棉纖維平均長(zhǎng)度越長(zhǎng)，短纖維含量越少，所紡出的成紗斷裂強(qiáng)度越高，斷裂伸長(zhǎng)率越大，紗線表面越光潔；當(dāng)長(zhǎng)度整齊度越高的時(shí)候，紗線質(zhì)量越好；短纖維含量少，精梳落棉少，棉纖維利用率高。棉纖維長(zhǎng)度的準(zhǔn)確測(cè)量有助于優(yōu)化紡紗工藝、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。

一、棉纖維長(zhǎng)度指標(biāo)

隨著棉纖維長(zhǎng)度檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，棉纖維長(zhǎng)度指標(biāo)的數(shù)量也在增加。不同的長(zhǎng)度指標(biāo)使用的場(chǎng)合不同。下面就一些重要的長(zhǎng)度指標(biāo)含義和相互關(guān)系簡(jiǎn)要介紹如下：

（一）手扯長(zhǎng)度

采用手扯的方式把纖維整理成一端平齊、伸直平行纖維束，然后測(cè)量出這束纖維中大部分纖維的長(zhǎng)度。手扯長(zhǎng)度與羅拉分析儀測(cè)量的主體長(zhǎng)度、HVI上半部平均長(zhǎng)度較為接近。

（二）主體長(zhǎng)度

它是棉纖維長(zhǎng)度分布中，占總質(zhì)量或總根數(shù)最多的那部分纖維的長(zhǎng)度。在棉花貿(mào)易中，一般采用主體長(zhǎng)度作為棉纖維長(zhǎng)度評(píng)判指標(biāo)。

（三）右半部平均長(zhǎng)度

是在棉纖維長(zhǎng)度分布中，主體長(zhǎng)度以上各組纖維的質(zhì)量加權(quán)平均長(zhǎng)度。在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常用作工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

（四）平均長(zhǎng)度

是在棉纖維長(zhǎng)度分布中，以各組纖維的質(zhì)量（或根數(shù)）加權(quán)的平均長(zhǎng)度。

（五）上半部平均長(zhǎng)度

是指重量占所測(cè)棉纖維一半的較長(zhǎng)部分纖維的平均長(zhǎng)度。

（六）短纖維含量

是長(zhǎng)度在短纖維界限以下的纖維質(zhì)量（或根數(shù)）占總質(zhì)量（或根數(shù)）的百分比。

我國(guó)規(guī)定細(xì)絨短纖維棉界限為16 mm，長(zhǎng)絨棉短纖維界限為20 mm。國(guó)際上采用的短纖維界限為1/2 inch，大約為12.7 mm。

二、棉纖維長(zhǎng)度檢測(cè)方法

（一）傳統(tǒng)檢測(cè)方法

棉纖維長(zhǎng)度傳統(tǒng)測(cè)量方法有很多，從檢測(cè)原理、制樣方法到纖維檢測(cè)狀態(tài)各不相同。按照檢測(cè)原理不同大致可以分為4類(lèi)，如表1所示。

表1 傳統(tǒng)長(zhǎng)度檢測(cè)方法

（二）圖像檢測(cè)方法

圖像處理技術(shù)在20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始進(jìn)入棉紡織檢測(cè)領(lǐng)域，對(duì)于檢測(cè)的精度與速度都有顯著提高。所謂的數(shù)字圖像處理技術(shù)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)利用一定的算法對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行噪音去除、增強(qiáng)、目標(biāo)分割或特征提取等處理，從而獲得需要的圖像或信息的技術(shù)，為棉纖維品質(zhì)全自動(dòng)測(cè)量提供了一種新的方法。

三、棉纖維長(zhǎng)度檢測(cè)儀器

根據(jù)傳統(tǒng)的棉纖維長(zhǎng)度檢測(cè)方法，研制出一些相應(yīng)的檢測(cè)儀器。下面就幾種常見(jiàn)的檢測(cè)儀器進(jìn)行介紹和對(duì)比分析。

直接測(cè)量法有兩種方式，一是逐根對(duì)纖維進(jìn)行測(cè)量，此方法簡(jiǎn)單，雖然能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，但是耗時(shí)較長(zhǎng)，不適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要；二是將棉纖維用手整理成所需試樣后，用纖維專(zhuān)用尺子進(jìn)行測(cè)量，即手扯目測(cè)法，此方法速度快、方法簡(jiǎn)單，但檢測(cè)指標(biāo)少。

分組稱(chēng)重法常見(jiàn)的檢測(cè)儀器分別是Y111羅拉式纖維長(zhǎng)度分析儀和Y121梳片式纖維長(zhǎng)度檢測(cè)儀。該儀器測(cè)量原理是將伸直平行且一端整齊的纖維束，平齊一端在儀器前面，通過(guò)羅拉按纖維長(zhǎng)度進(jìn)行分組并稱(chēng)重，求得纖維長(zhǎng)度重量分布。

Y111可檢測(cè)指標(biāo)有主體長(zhǎng)度、品質(zhì)長(zhǎng)度、重量加權(quán)平均長(zhǎng)度、短纖維率、基數(shù)、均勻度、長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。Y111主要是手工操作、費(fèi)時(shí)，在整理試樣時(shí)，短纖維容易丟失，造成結(jié)果偏差，檢測(cè)結(jié)果因人而異。但是，Y111型的檢測(cè)原理是明確的，熟練的操作人員檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，可對(duì)其他檢測(cè)儀器結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)校準(zhǔn)。

Y121梳片式測(cè)量原理是采用鋼針和梳片將纖維整理成一端平齊纖維束，按照長(zhǎng)度進(jìn)行分組和稱(chēng)重，得到纖維長(zhǎng)度重量分布和長(zhǎng)度指標(biāo)。該儀器檢測(cè)指標(biāo)有上四分位長(zhǎng)度、重量平均長(zhǎng)度、長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)、短纖維率。該方法梳理棉樣時(shí)會(huì)對(duì)纖維有一定的損傷和丟失。該方法過(guò)程繁瑣復(fù)雜，費(fèi)時(shí)，不適宜大批量檢測(cè)棉纖維長(zhǎng)度。

采用光電式測(cè)量纖維長(zhǎng)度儀器有Uster公司推出的HVI系列的儀器、AFIS、和國(guó)產(chǎn)的Y146型棉纖維光電長(zhǎng)度儀、KX730光電式棉纖維長(zhǎng)度照影儀。HVI和KX730測(cè)量原理是取樣器直接從散纖維中隨機(jī)抓取試樣，將試樣整理成伸直平行的纖維束，測(cè)量取樣量與伸出夾持線長(zhǎng)度之間的關(guān)系得到照影儀曲線和長(zhǎng)度指標(biāo)。HVI系列的儀器具有檢測(cè)項(xiàng)目多、速度快、樣本容量大和數(shù)據(jù)正確性高、客觀性強(qiáng)等特點(diǎn)。AFIS是利用刺輥將纖維分離成單纖維狀，快速檢測(cè)單根纖維長(zhǎng)度，得到纖維長(zhǎng)度分布和長(zhǎng)度指標(biāo)。檢測(cè)指標(biāo)有平均長(zhǎng)度、平均長(zhǎng)度變異系數(shù)、短纖維率、上四分位長(zhǎng)度等。

電容式長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x有Almeter AL-101長(zhǎng)度分析儀和國(guó)產(chǎn)YG081型纖維長(zhǎng)度儀。Almeter AL-101長(zhǎng)度分析儀是先將纖維用自動(dòng)化取樣器制成一端平齊的纖維束試樣，然后夾入試樣架的塑料薄膜內(nèi)，送入電容傳感器，測(cè)出試樣的長(zhǎng)度與相對(duì)截面（根數(shù)）變化曲線，得到纖維長(zhǎng)度分布和長(zhǎng)度指標(biāo)。檢測(cè)指標(biāo)有根數(shù)（重量）平均長(zhǎng)度、根數(shù)（重量）長(zhǎng)度變異系數(shù)、跨距長(zhǎng)度等。

Almeter屬于全自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，檢測(cè)速度快。然而，為了防止產(chǎn)生靜電，樣品需進(jìn)行預(yù)處理，不能及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。Almeter在制樣時(shí)將棉花制成棉網(wǎng)或棉條，在此開(kāi)松梳理除雜時(shí)會(huì)損失短纖維，會(huì)影響短絨率檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性?！?/p>