張秀芳

（山東省聊城市纖維檢驗所 山東聊城252000）

1 棉花纖維品質(zhì)的檢驗指標(biāo)

1.1 纖維長度

棉花纖維長度的測量方法有許多，主要有分組測定法、不分組測定法和逐根測定法3 種。 其中，分組測定法能夠測定棉花主體長度、品質(zhì)長度、基數(shù)、短纖維率等；不分組測定法能夠?qū)σ皇w維的長度進(jìn)行直接測量，并獲得手扯長度、分梳長度、光電長度、跨距長度等。

1.2 纖維長度整齊度

棉花是由許多長短不同的單根纖維共同組成的，長度整齊度是評價纖維束長度分布情況的一項指標(biāo)，一般能在測量纖維長度的同時獲得。纖維長度整齊度的指標(biāo)主要有分梳長度整齊度、 跨距長度整齊度。根據(jù)校準(zhǔn)方法的差異，跨距長度整齊度具有整齊度百分比和整齊度指數(shù)兩種表達(dá)形式。 50%跨距長度和2.5%跨距長度的比值為整齊度百分比，平均長度和上半部平均長度的比值則為整齊度指數(shù)。

1.3 棉花纖維的強度（力）及斷裂伸長率

棉花纖維的強度（力）能夠?qū)γ藁ɡw維的拉伸強度進(jìn)行評價，屬于棉花纖維拉伸特性的重要指標(biāo)，會影響成紗品質(zhì)。若棉花的其他物理性能基本相似，則具備越高的纖維強度，紡紗斷頭率越低，成紗強度越高，越能獲得更加堅固耐穿的布制品。

1.4 棉花纖維顏色

棉花質(zhì)量的判斷因素中， 棉花纖維的顏色幾乎是全部棉花生產(chǎn)國和消費國的公認(rèn)指標(biāo)。 通常情況下，棉花的顏色都會帶有一定黃色，黃色程度越高，則白度越低。

2 棉花異性纖維檢測存在的問題

2.1 棉花纖維顏色相似的異性纖維較難識別

根據(jù)相關(guān)研究表示，若棉花纖維的顏色和混入棉花中的異性纖維的顏色差異小于5%，人的肉眼將會難以有效分辨異性纖維，特別是顏色接近棉花纖維顏色的布絲及彩色丙綸絲等識別較為困難的異性纖維[1]。 另外，對于一些化學(xué)纖維及和棉花纖維顏色相近的毛發(fā)，也具有較高的識別難度。 因此，利用人體肉眼進(jìn)行棉花異性纖維的識別，具有較大的難度，且無法獲得良好的檢測效果。

2.2 人的肉眼分辨能力較低

通常來說，人的肉眼容易受到環(huán)境因素的影響，若環(huán)境具有較高的光照強度，將會導(dǎo)致人眼分辨率受限， 無法顯著辨別棉花異性纖維； 若背景亮度較高，人眼的分辨率也會顯著降低。 同時，與亮度細(xì)節(jié)相比，人眼在識別色彩細(xì)節(jié)方面的分辨率也很低。因此，若棉花中的異性纖維和棉花纖維本身色差較小，則人眼在分辨混入棉花的異性纖維的過程較為困難， 這也是造成當(dāng)前棉花異性纖維檢驗質(zhì)量和效率難以滿足實際需求的重要因素。

2.3 人工檢測容易受到其他因素影響

當(dāng)前，棉花異性纖維的檢測以人工檢測為主，通過手工挑揀、人工稱重的方式進(jìn)行檢測，并利用重量比指標(biāo)進(jìn)行計量，這種檢測方式存在一定的局限，主要是人工在檢測過程中，容易受到光線等環(huán)境和檢測人員的情緒因素等影響，不利于保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和效率性。另外，人眼在高強度檢測工作時容易產(chǎn)生視覺疲勞，使分辨率降低，容易產(chǎn)生檢測誤差，降低檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 異性纖維檢驗技術(shù)

3.1 手工挑揀法

當(dāng)前，檢驗棉花中異性纖維含量抽樣方式主要有兩種情況。 第一，在棉花加工過程中，需要在同一籽棉大垛、同一天生產(chǎn)、同一條生產(chǎn)線加工的棉包進(jìn)行抽取，隨機在每10 包抽取一次，每次抽取越3 kg的抽檢樣品，對其進(jìn)行檢驗；第二，在交易棉花過程中，成包皮棉異性纖維通常是批量進(jìn)行交易和檢驗的，在檢驗環(huán)節(jié)需要根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行定性檢驗或定量檢驗，在這一環(huán)節(jié)由交易雙方對抽樣方法和數(shù)量進(jìn)行有效協(xié)商。同時，由于在棉花流通過程中檢驗棉花的異性纖維含量會產(chǎn)生較高的成本， 檢驗效率較低，會對棉花的存儲、運輸及紡織使用產(chǎn)生不良影響，因此，在取樣時通常將每一個按層平均分成兩個切割的樣品和另一個切割成樣品中對應(yīng)棉包內(nèi)側(cè)的一半合并成樣品[2]。 另外，棉花檢驗樣品應(yīng)當(dāng)盡可能保持原有的形狀和尺寸，確保棉花樣品具備代表性，并且保持棉花樣品的原有形態(tài)， 這樣才有利于后續(xù)色特征級等指標(biāo)的檢驗。

3.2 我國棉花異性纖維含量檢測技術(shù)

我國異性纖維在線檢出裝置主要有兩種：（1）光學(xué)檢測技術(shù)。其通過彩色線陣CCD 數(shù)碼相機對棉花纖維進(jìn)行高速掃描， 能夠在發(fā)現(xiàn)異常時立即由計算機發(fā)出命令，并驅(qū)動相關(guān)機構(gòu)迅速響應(yīng)氣閥的動作來實現(xiàn)。 該技術(shù)具有較高的分辨率， 檢測效果較好[3]。（2）光電傳感器檢測技術(shù)。該技術(shù)主要應(yīng)用于棉條通道或紗線上，具有較多的局限性。我國籽棉扎前檢驗主要依靠手工檢驗方式，籽棉扎后檢驗主要在紡織行業(yè)開清棉工序上應(yīng)用。但由于異性纖維會在扎花、皮棉清理等過程中變得更短細(xì)，因此該技術(shù)應(yīng)不斷提升精度要求，才能保證異性纖維檢驗的準(zhǔn)確率和清除率[4]。

3.3 國外異性纖維檢驗技術(shù)

3.3.1 籽棉扎前檢驗技術(shù)

美國具有較高的農(nóng)業(yè)機械化水平， 因此在籽棉扎前很少混入異性纖維。但根據(jù)相關(guān)學(xué)者研究，異性纖維與棉花的光學(xué)和機械性能雖然較為相似， 但其化學(xué)成分存在明顯不同， 因此可以利用這一原理進(jìn)行檢測[5]。 美國采用機采棉加工工藝，需要對籽棉進(jìn)行加熱烘干，這個過程中異性纖維將會在50℃左右釋放化學(xué)氣體，可以使用色譜分析／質(zhì)譜儀對棉花異性纖維含量進(jìn)行檢測。但是，這種檢測技術(shù)具有較高的要求和成本，在棉花加工企業(yè)并不能有效推廣。

3.3.2 籽棉扎后檢驗技術(shù)

以瑞典為例，某公司通過將電容式、光電式、具有較高靈敏度的發(fā)光二極管傳感器等設(shè)備進(jìn)行有效組合，組建了智能型檢測頭，形成了型號為UQC 的清紗器，其在檢測成紗過程中的異性纖維含量具有較高的靈敏度，有效降低了生產(chǎn)過程中紗線的切除量，減少了捻接。 同時，該系統(tǒng)能夠?qū)Ξ愋岳w維進(jìn)行在線分級，并能夠利用計算機輔助清紗，能夠有效檢測細(xì)小的頭發(fā)絲和單根合成纖維，具有較高的檢測精度。

4 結(jié)語

綜上所述，棉花纖維品質(zhì)的主要指標(biāo)包括纖維長度、纖維長度整齊度、纖維顏色、纖維強度等，為了提高棉花的纖維質(zhì)量， 必須對棉花中異性纖維的含量進(jìn)行檢驗，并提升檢驗過程的科學(xué)性和規(guī)范性，提高檢驗的質(zhì)量和效果，保證棉花的品質(zhì)。