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棉纤维长度检测技术现状研究李彬【期刊名称】《中国棉花加工》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】2页(P22-23)【作者】李彬【作者单位】第八师133团加工二厂,新疆石河子832065【正文语种】中文根据国家统计局关于2016年棉花产量的公告，我国棉花总产量为534.3万t，其中新疆棉花产量为359.4万t。
棉花产业关系着棉农的经济收入，也关系着棉区的经济发展与社会稳定。
在棉花品质指标中，棉纤维长度是皮棉质量的重要评价指标，为此对棉纤维长度进行快速准确测量的重要性尤为突出。
在棉纺织行业，棉纤维长度是进行纺纱工艺参数设计的主要依据。
将棉花加工成成品衣服，需要60多道工序，其中至少14道工序需要了解棉纤维长度来确定工艺参数，可见棉纤维长度对棉纺织生产的重要性。
棉纤维平均长度越长，短纤维含量越少，所纺出的成纱断裂强度越高，断裂伸长率越大，纱线表面越光洁；当长度整齐度越高的时候，纱线质量越好；短纤维含量少，精梳落棉少，棉纤维利用率高。
棉纤维长度的准确测量有助于优化纺纱工艺、改善产品质量、提高生产效率。
一、棉纤维长度指标随着棉纤维长度检测技术的发展，棉纤维长度指标的数量也在增加。
不同的长度指标使用的场合不同。
下面就一些重要的长度指标含义和相互关系简要介绍如下：（一）手扯长度采用手扯的方式把纤维整理成一端平齐、伸直平行纤维束，然后测量出这束纤维中大部分纤维的长度。
手扯长度与罗拉分析仪测量的主体长度、HVI上半部平均长度较为接近。
（二）主体长度它是棉纤维长度分布中，占总质量或总根数最多的那部分纤维的长度。
在棉花贸易中，一般采用主体长度作为棉纤维长度评判指标。
（三）右半部平均长度是在棉纤维长度分布中，主体长度以上各组纤维的质量加权平均长度。
在实际应用中经常用作工艺参数设计的依据。
（四）平均长度是在棉纤维长度分布中，以各组纤维的质量（或根数）加权的平均长度。
（五）上半部平均长度是指重量占所测棉纤维一半的较长部分纤维的平均长度。
纺织纤维与制品检测技术作业指导书第1章纺织纤维的基本性质与检测 (3)1.1 纤维长度、细度与强度检测 (4)1.1.1 纤维长度检测 (4)1.1.2 纤维细度检测 (4)1.1.3 纤维强度检测 (4)1.2 纤维回潮率与含油率测定 (4)1.2.1 纤维回潮率测定 (4)1.2.2 纤维含油率测定 (4)1.3 纤维燃烧功能检测 (5)第2章纺织纤维的鉴别方法 (5)2.1 显微镜观察法 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 仪器设备 (5)2.1.3 实验步骤 (5)2.1.4 注意事项 (5)2.2 红外光谱分析法 (5)2.2.1 概述 (5)2.2.2 仪器设备 (6)2.2.3 实验步骤 (6)2.2.4 注意事项 (6)2.3 热分析技术 (6)2.3.1 概述 (6)2.3.2 仪器设备 (6)2.3.3 实验步骤 (6)2.3.4 注意事项 (6)第3章纺织品物理功能检测 (7)3.1 织物断裂强度与伸长率测试 (7)3.1.1 测试原理 (7)3.1.2 测试仪器与设备 (7)3.1.3 测试步骤 (7)3.2 织物撕裂强度测试 (7)3.2.1 测试原理 (7)3.2.2 测试仪器与设备 (7)3.2.3 测试步骤 (7)3.3 织物顶破强度与胀破强度测试 (8)3.3.1 测试原理 (8)3.3.2 测试仪器与设备 (8)3.3.3 测试步骤 (8)第4章纺织品色牢度检测 (8)4.1 耐摩擦色牢度测试 (8)4.1.1 测试原理 (8)4.1.3 操作步骤 (8)4.2 耐洗色牢度测试 (9)4.2.1 测试原理 (9)4.2.2 测试方法 (9)4.2.3 操作步骤 (9)4.3 耐光色牢度测试 (9)4.3.1 测试原理 (9)4.3.2 测试方法 (9)4.3.3 操作步骤 (9)第5章纺织品功能性检测 (10)5.1 防水、防油功能检测 (10)5.1.1 检测原理 (10)5.1.2 检测方法 (10)5.1.3 检测步骤 (10)5.2 阻燃功能检测 (10)5.2.1 检测原理 (10)5.2.2 检测方法 (10)5.2.3 检测步骤 (10)5.3 抗菌、防螨功能检测 (11)5.3.1 检测原理 (11)5.3.2 检测方法 (11)5.3.3 检测步骤 (11)第6章纺织品舒适功能检测 (11)6.1 透气性测试 (11)6.1.1 测试原理 (11)6.1.2 测试方法 (11)6.1.3 测试标准 (11)6.2 保暖性测试 (11)6.2.1 测试原理 (11)6.2.2 测试方法 (12)6.2.3 测试标准 (12)6.3 吸湿排汗功能测试 (12)6.3.1 测试原理 (12)6.3.2 测试方法 (12)6.3.3 测试标准 (12)第7章纺织品安全功能检测 (12)7.1 甲醛含量检测 (12)7.1.1 检测原理 (12)7.1.2 仪器与试剂 (12)7.1.3 检测步骤 (12)7.2 pH值测试 (13)7.2.1 检测原理 (13)7.2.2 仪器与试剂 (13)7.3 可分解致癌芳香胺染料检测 (13)7.3.1 检测原理 (13)7.3.2 仪器与试剂 (13)7.3.3 检测步骤 (13)第8章纺织品外观质量检测 (14)8.1 面料平整度检测 (14)8.1.1 检测目的 (14)8.1.2 检测方法 (14)8.1.3 判定标准 (14)8.2 色差、纬斜检测 (14)8.2.1 检测目的 (14)8.2.2 检测方法 (14)8.2.3 判定标准 (14)8.3 缝制质量检测 (14)8.3.1 检测目的 (14)8.3.2 检测方法 (14)8.3.3 判定标准 (15)第9章纺织品生态环保检测 (15)9.1 有害物质检测 (15)9.1.1 有害物质的种类及其来源 (15)9.1.2 检测方法 (15)9.2 生物降解功能检测 (15)9.2.1 生物降解功能评价方法 (15)9.2.2 检测步骤 (15)9.3 环保认证及标志 (15)9.3.1 国内外主要环保认证 (15)9.3.2 环保标志及其含义 (16)9.3.3 认证申请与标志使用 (16)第10章纺织品检测质量控制与数据处理 (16)10.1 检测实验室环境与设备要求 (16)10.1.1 实验室环境 (16)10.1.2 设备要求 (16)10.2 检测方法的选择与验证 (16)10.2.1 方法选择 (16)10.2.2 方法验证 (17)10.3 检测数据统计与分析 (17)10.3.1 数据统计 (17)10.3.2 数据分析 (17)第1章纺织纤维的基本性质与检测1.1 纤维长度、细度与强度检测1.1.1 纤维长度检测纤维长度是衡量纺织纤维质量的重要指标之一。
第二章纤维长度、卷曲和热收缩测试(fiber length、crimp and heat shrinkage) 摘要：1、纺织纤维长度的测试方法、各种方法的特点及其基本指标2、纤维长度测试的基本原理3、纤维卷曲的测量方法及其指标第一节纤维长度测量概述一、纤维长度指标(length target)：1.伸直长度(extended length)：纤维在充分伸直状态下的长度，称为伸直长度。
2.自然长度(natural length)：各种纤维在自然伸展状态都有不同程度的弯曲或卷缩，它的投影长度称为自然长度。
3.伸直度(straightness)：自然长度与伸直长度之比称为纤维的伸直度。
二、纤维长度与产品质量和纺纱工艺间的关系(relation between the quality and the spinning technology and the fiber length)1. 成纱强力(yarn strength):纤维长度与成纱强力关系密切，纤维长度长时，可提高成纱强力，当纤维长度达到一定值时，长度的增加对成纱强力影响渐趋减小。
棉纤维长度较短，长度对成纱强力影响显著；毛纤维长度较长，长度对毛纱质量的影响不及羊毛细度，但对成纱条干、毛粒、毛羽等有影响。
化学纤维在机台允许的条件下，长度可适当取长一些。
2. 纱线细度(yarn count)：在保证成纱具有一定强力的前提下，纤维长的可以纺制较细的纱线。
3. 纱线条干(yarn evenness)：纤维长度与纱线条干关系密切。
4. 如果所要求的成纱强力一定，用较长纤维纺纱时，细纱的捻系数可以取得低．使生产效率提高。
纱中纤维头尾露出少，成纱表面光洁。
三、纤维长度的检验方法（1）单根纤维的长度测量(single fiber length)。
（2）将纤维试样整理成一端平齐的纤维束，作纤维排列分布图和纤维长度根数分布或进行长度分组称重，求取各项长度指标。
（3）随机夹取纤维试样束，测量纤维量与伸出夹持线长度之间关系，得到照影机曲线(fibrogram)。
常用的有罗拉式长度分析仪测定棉纤维长度、中段称重法测定化学短纤维长度、梳片式长度分析仪测定棉纤维及羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度等、排图法测定棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、绢丝等的有效长度。
近代测试技术在长度测试中的应用很多，如数字式照影仪、电容式纤维长度仪等。
一、罗拉法测定棉纤维长度实验的目的要求使用罗拉式纤维长度分析仪将一端排列整齐的棉纤维束，按一定组距分组称重后，求出纤维长度的各种指标。
通过实验，熟悉仪器的结构和实验方法，掌握棉纤维长度各指标的计算方法。
并对棉纤维的长度值具有一定的概念。
二、试验仪器和试样试验仪器为Y111型罗拉式纤维长度分析仪和两台扭力天平，其中一台称量为100mg，感量为0.2mg，感量为0.05mg。
试样为棉纤维一种。
并需准备稀梳、密梳、镊子及小钢尺等用具。
三、基本知识1、棉纤维的长度和长度分布棉纤维的长度是在纤维发育过程中的前期延伸期形成的，而棉纤维包壁厚度则在纤维发育过程中的后期即延伸期形成的。
因此，棉纤维的长度不因纤维成熟的好坏而有差异。
棉纤维由自然生长而成，长度很不均匀，一般为27mm、29mm、31MM等。
如果将一束棉纤维试样从长到短逐根排列，使各根纤维的一端位于一根直线上，就可得到棉纤维的自然长度排列，亦称拜氏图，其图形如图5-1所示。
如将不同长度的纤维按纤维长度范围进行分组，并称出每组的重量，可得到棉纤维长度—重量分布图，亦称韦氏图，如图5-2所示。
此分布图一般都是不对称的，而且是右偏的。
2、决定棉纤维长度的主要因素棉纤维长度很不均匀，在同一批棉样内，用数量最多的一部分纤维的长度来代表这一批棉纤维的长度。
决定棉纤维长度的因素主要有以下几个方面：（1）原棉品种：从大品种分，有海盗棉和陆地棉。
一般海岛棉（即长绒棉）长度较长，在33mm以上；陆地棉（即细绒棉）长度较短，在25-31mm之间。
陆地棉长度也有差异，早熟品种（东北棉）较短，中熟品种较长。
（2）气候条件：棉花生长过程中，特别是在延伸期，天气干旱时纤维偏短，而水分充分时，纤维长度会偏长。
HVI型大容量棉花纤维测试仪操作规程第一HVI1000型大容量棉花纤维测试仪操作规程2012年第一版本操作规程适用于使用乌斯特大容量棉花纤维测试仪（HVI1000）进行棉花分级。
1．分级准备1.1环境条件分级试验室及样品平衡室应保持如下温湿度条件：温度：20±2℃、相对湿度：65±3%使用阿斯曼温湿度仪及毛发温湿度计对试验室温、湿度进行连续监视、记录。
如果温湿度超过允差范围，分级必须停止。
设备维修人员需调试或检修空调系统直至环境重新满足条件要求。
这种情况发生时，测试恢复前样品必须达到平衡回潮率。
中纤局使用数字式温湿度探头监测各承检机构分级实验室及样品平衡室温湿度环境，其通过串口或网络与信息系统服务器连接，信息系统根据中纤局下发的温湿度采集和衡量标准方案①实时自动采集温湿度数据，判断恒温恒湿环境是否满足要求，不符合要求时间段内检测的数据将不予采集，并通过HVI“主机STX网络信息”窗口实时给与提示。
1.2样品每个棉花样品由两部分组成，每部分约260mm长、124mm或105mm宽，总重量不少于125g，两部分中间应卷入标有样品编号的一维条形码标签。
湿度采集和衡量标准方案中国纤维检验局将另行通知。
1.3样品平衡棉花样品在测试前必须采用吸湿平衡方式达到标准温湿度条件下的平衡回潮率。
如样品回潮率超过6.5%，应对样品进行预烘处理，随后进行吸湿平衡。
棉样调湿时，应单层放置在底部穿孔的样品盒内，以便空气流动。
样品应在标准大气条件下平衡24小时，平衡后的样品回潮率应在6.5%到8.8%之间。
若回潮率没有达到要求的区间，应检查实验室大气是否符合1.1所述环境条件要求，在确认环境条件符合要求的情况下，再将样品平衡24小时，即可进行测试。
使用棉花水分测定仪或快速棉花水分测定仪对棉样进行测试。
1.4压缩空气开启空气压缩机及冷干机电源，气压稳定后压力应为0.7-1.0MPa。
气路进入HVI入口处的气压为100T10psi。
大容量棉花纤维测试仪校准规范（型版）范围本规范适用于乌斯特大容量棉花纤维测试仪型进行校准及校准检查（以下简称仪）。
引用文献纺织纺织材料性能和试验方法第部分:纤维和纱线棉纤维“马克隆值”试验方法棉纤维长度（跨距长度）和长度整齐度的测定棉纤维断裂比强度的测定平束法棉花颜色试验方法棉纤维物理性能试验方法使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
术语和定义3.1上半部平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.2 平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.3 长度整齐度指数：测试棉纤维长度时，平均长度占上半部平均长度的百分率。
3.4 短纤维指数：长度在16.5mm及以下棉纤维重量与全部棉纤维重量之比，以百分率表示。
3.5 断裂比强度：纤维束拉伸至断裂负荷时所对应的强度，以未受应变试样每单位线密度所受的力来表示。
单位为。
注：本技术规范采用夹头隔距为英寸即3.2mm，水平。
3.6 断裂伸长率：纤维束断裂负荷最大时的相应伸长与英寸即3.2mm隔距长度之比，以百分率表示。
3.7 马克隆值：一定量棉纤维在规定条件下的透气阻力的量度，它是棉纤维线密度与成熟度比的乘积，以马克隆刻度表示。
马克隆刻度由国际协议确定具有成套马克隆值的“国际校准棉样”进行传递。
3.8 反射率（）和黄色深度（）：表示棉花样品反射光的明暗程度；表示棉花黄色色调的深浅程度。
3.9 杂质粒数：使用杂质仪测试棉花时，测试面积内样品表面杂质颗粒总数。
3.10杂质面积：测试面积内样品表面杂质颗粒覆盖面积占测试总面积的百分率。
概述仪器通过专用计算机和程序集成了棉花测色仪、杂质仪、气流仪和纤维照影仪强力仪，可以测定棉纤维的色特征、杂质含量、马克隆值、长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、短纤维指数、成熟度九个物理指标。
纤维照影仪强力仪利用光电转换原理测定特制梳夹随机抓取纤维须丛的上半部平均长度，然后测量台退到按一定算法确定的位置上，由隔距为英寸即 3.2mm 的前后夹持器夹紧纤维须丛，测力传感器测得束纤维断裂强力，该强力经光学量、马克隆值修正得出断裂比强度。
棉花怎么检验？棉花检验⽅法与标准详解棉花是世界上最主要的农作物之⼀，产量⼤、⽣产成本低，使棉制品价格⽐较低廉。
棉纤维能制成多种规格的织物，从轻盈透明的巴⾥纱到厚实的帆布和厚平绒，适于制作各类⾐服、家具布和⼯业⽤布。
棉花产量最⾼的国家是中国、美国、印度、巴西、墨西哥、埃及、巴基斯坦、⼟⽿其、阿根廷和苏丹。
棉花的质量是通过检验来决定的，那么棉花怎么检验呢？本⽂将为⼤家详细介绍⼀下棉花检验⽅法与标准，希望⼤家学有所成。
⼀、棉花的基础知识棉花类别：（⼀）按长度、细度分：1、细绒棉（⼜称陆地棉）：我国种植的⼤多属于此类。
2、长绒棉（⼜称海岛棉）：新疆是我国长绒棉⽣产的主要基地3、粗绒棉：我国已不再种植。
（⼆）按纤维⾊泽分1、⽩棉：正常成熟的棉纤维，呈洁⽩、乳⽩或淡黄⾊。
2、黄棉：指棉铃⽣长期间受霜冻或其他原因，铃壳上的⾊素染到纤维上，使纤维⼤部分呈黄⾊，⼀般属低等级。
3、灰棉：指棉铃⽣长或吐絮期间，受⾬淋、⽇照少、霉变等影响，纤维⾊泽灰暗的原棉。
（三）其它棉1、不孕籽回收棉：从锯齿轧花机排出的不孕籽中回收的较长纤维。
2、霉烂棉：棉花被⽔浸泡以后，纤维表⾯的腊质被破坏，纤维呈黄褐⾊，此时棉纤维的湿度及⽔分较⾼，时间过久则发⽣霉变，便形成霉烂棉。
3、拔杆剥桃棉：棉花及棉铃停⽌发育后，晒⼲剥开的棉花。
4、霜黄棉：棉铃在霜期或低于正常温度下吐絮，此种棉花即为程度不同的霜黄棉。
5、灰染棉：由于棉花吐絮时连续降⾬，纤维经受⾬淋，颜⾊变灰⽩，⽆光泽的棉花。
6、⽕烧棉7、油污棉8、地脚棉9、⽔渍棉10、雹灾棉11、⾬锈棉棉纤维主要组成物质：是纤维素。
纤维素是天然⾼分⼦化合物，化学结构式为（C6H10O5）n，正常成熟的棉纤维纤维素含量约94%，此外含有少量多缩戊糖、蜡质、蛋⽩质、脂肪、⽔溶性物质、灰分等伴⽣物。
棉花⼆、棉花检验技术术语（⼀）棉花产品标准中的技术术语1、长绒棉：长度在33-45毫⽶，细度在9000-8500公⽀，单强3.9-4.9厘⽜,⽪辊轧花。
梳片式棉纤维长度试验
一、目的与要求
了解Y121型梳片式长度分析仪的结构原理,掌握测试棉纤维长度的方法及各种长度指标的计算。
二、实训仪器用具与试样材料
Y121型梳片式长度分析仪、扭力天平(称量为100mg和25mg各一台)、叉形板、纤维夹、钢丝压锤、针耙、压棉板、钢梳、挑针、镊子、50mm纤维尺、黑绒板、棉样若干。
三、仪器结构与工作原理
①实验仪器结构：Y121型梳片长度分析仪主要由撑杆、滑杆、梳片架、上梳片及下梳片、落梳键等组成。
梳片架上有梳片槽17个,装上、下梳片用，下梳片间距为3.75mm的各组纤维。
下梳片下端有滑架托住,扳动撑杆使滑架移动,托在其上的下梳片也随之逐片落下,用叉形板可将全部下梳片抬高,然后将滑架推到原来的工作位置,上梳片可插放在二片下梳片中间以此减少梳片间距,以更好握持短纤维。
两只分析器装在同一底板上，中间有间位螺钉，可以随意旋转。
②工作原理利用一组钢针梳片将试样整理成一端平齐棉束，而后自长到短地将棉束中的纤维按一定长度分若干组，分别称取各组重量，从而求得长度的各种指标。
四、实验方法、步骤
1、试样准备
①从实验室样品中抽取和制备试验试样：从实验室样品的正反两面均匀地抽取32丛,每丛约6mg,经撕松除去杂质混匀后,制成试验样品约200mg。
将试验样品整理平齐,然后纵向称取三份50mg试样,其中一份备用。
将每一份试样用手扯法使纤维成为比较平直而一端整齐的棉束，即为试验试样。
在整理过程中除紧棉索和紧棉结外，不得丢弃纤维。
②从实验棉条中取样并制备试验试样：从试验棉条中纵向分取三份50mg试样，其中一份备用，用手扯法将每份试样整理成比较平直而一端整齐的棉束，即为试验试样。
2、操作步骤
①将整理好的棉束放在左梳架下梳片的中央,使棉束整齐一端露出第一梳片约 1.5mm,用压锤将棉束压入梳片内,至少压到离针端4mm以下,但不低于梳针长度的二分之一处。
②拨动撑杆放下左梳架上的梳片,直到少量纤维露出靠近操作者的那一梳片为止。
③从水平方向用纤维夹分次取伸出梳片的最长纤维,不要一次把所有伸出纤维都拔完。
④将纤维夹上的纤维移向右梳架的下梳片中央,夹子钳口应与靠近操作者的那一梳片平
齐,松开夹子,用压锤将纤维压入梳片少许,重复操作,直至将该组伸出的纤维拔完。
伸出右梳片前的纤维不超过2mm 。
⑤再从左梳架落入下一片梳片,继续移置纤维, 直至把梳片上全部纤维移置到右梳架,放在右梳架的试样宽度不能大于所用夹子的宽度,在移置过程中把散乱纤维崐放在针耙上,不要丢弃纤维。
⑥用挑针轻轻地梳理开伸出右梳架的前梳片的纤维端部，用纤维夹把伸出长度超过2mm 的纤维夹出,连同针耙上的散乱纤维用手整理按第3步和第4步的方法移置。
⑦在移置的过程中,如果左边梳片上的纤维呈现零乱现象不便拔取移置时,可取下连同针耙上的纤维一并用手重新整理平直,再放在左边梳片上,以便继续移置。
⑧用叉形板将左梳架上的梳片全部抬高,然后将滑架推到原来的工作位置,将分析器回转180度,这时试样仍在左边梳架上。
重复1至7试验步骤,进行第二次移置。
⑨排列分组和测量,在靠近棉束整齐端放置二片或三片上梳片,降下左梳架的梳片,直到最长的纤维露出,用纤维夹拔出最长纤维,排列在黑绒板上,左手用压板轻轻地压住拔出的纤维,纤维夹缓缓向操作者方向拉动,使纤维平直地贴在绒板上,然后松开夹子,继续拔取和排列。
拔完一组纤维，落下一片梳片。
用纤维尺测量，将长度明显处于一个组距范围内的纤维归入一组。
如此继续进行，直至所有纤维分完。
长绒棉短纤维界限为20mm,测量19.01～22mm 组时,应分成两小束,一束为19.01～20.00mm,另一束为20.01～22.00mm,以便于计算短绒率。
⑩称重:从最短组开始,用25mg 扭力天平称量,并记录。
3、结果与计算
①上四分位长度（L 4），自最长纤维至试样总重量四分之一处的长度。
41()(0.5)A B W W d L L d W -=-+
式中: L 1 ──L 4 所在组的长度组中值（mm ）;
d ──相邻两组之间长度差值（3mm ）;
W A ──自最长纤维组至L 4所在组的各组重量之和（mg ）;
W B ──试样总重量的四分之一（mg ）;
W ── L 4所在组的重量（mg ）。
②平均长度(L )；
③长度标准差和变异系数；
④短绒率(R )。
