棉花纤维检验知识

【检测技术】棉纤维成熟度测试棉纤维成熟度测试文/张晓超棉纤维成熟度即棉纤维在生长发育过程中，纤维素在次生脆壁中积累和加厚的程度。

它与棉纤维色泽、强力、细度、转曲、弹性、吸湿、染色等理化性能直接相关。

一般情况下，成熟度好的棉纤维色泽亮、强力高、吸湿小、转曲多、弹性大、染色好、保暖良、细度粗，否则相反。

因此，成熟度是反映棉纤维品级的综合指标，是决定棉纤维使用价值的重要依据，是检验棉纤维品级的根本条件[1]。

因此，成熟度检测在纤维检测中也显得尤为重要，目前，国内外都有人在研究测试纤维成熟度的方法，甚至研制成熟度测试软件[2]。

1 计算机图像处理技术所谓计算机图像处理，是指利用数字计算机及其他有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而将图像信号转换成数字格式的过程[3-4]。

测量棉纤维成熟度的理论基础是把棉纤维的截面周长作圆周画图，以此圆的直径作为纤维的理论直径来计算纤维的周长和面积，可用图像处理技术提取纤维截面的外周长度和面积。

应用计算机图像处理技术测试纤维成熟度的基本测量过程是:首先，用哈氏切片法制作棉纤维切片，再运用CCD摄像传感器，利用其内部的光敏单元的光电转换功能将投射到光敏单元上的纤维光学图像转换成电信号“图像”，计算机用MATLAB对纤维截面图像做处理，进行空间域操作，从而增强对比度并用图像分割技术去除噪声，然后进行二值转换后提取周长与面积等特征值，最后计算出成熟度比。

综合国内外研究应用的情况，图像处理技术在纺织测试领域的主要发展趋势为：（1）静态测试向动态测试发展；（2）二维检测向三维测试开拓；（3）采用图像图形结合的方法进行三维成像、三维造型将得到很大的发展；（4）单参数的检测向集散系统发展；（5）黑白图像分析向真彩色图像分析过渡；（6）在线质量检测在计算机集成制造中获得应用将引起广泛关注。

2 传感技术美国研制并投入使用了Peyer-McI15500棉纤维测试系统。

它由纤维长度仪、纤维细度及成熟度仪、纤维强度伸长度仪、纤维叶屑含量测试仪、纤维色特征测试仪、纤维含糖量测试仪以及条形码读取记录器等多台独立的仪器并联组台而成。

棉纤维检验的体会
我曾在一家纺织品公司工作，负责棉纤维的检验工作。

这项工作既考验了我的耐心和细心，也让我深刻地认识到了棉纤维的品质和特性。

在检验棉纤维时，首先需要进行外观检查。

这包括观察纤维的颜色、长度、直径、弯曲度以及表面是否有细小的断裂处等。

接着，我们需要进行手感检查，判断棉纤维的柔软度、弹性、粗细等。

最关键的是进行拉伸测试。

棉纤维的强度和断裂伸长率对于纺织品的质量有着重要的影响。

我们需要将一定长度的棉纤维夹在两个钩子之间，然后用力拉伸，记录下最大拉力和断裂伸长率。

通过这些数据，我们可以评估棉纤维的质量和适用范围。

在检验棉纤维的过程中，我也发现了许多有趣的现象。

比如，同一批棉纤维可能会有着不同的颜色和长度，这可能是由不同的生长环境和采摘时间等因素导致的。

此外，我还发现棉纤维的强度和断裂伸长率并不一定成正比例关系，有时候某些棉纤维的强度很高，但断裂伸长率很低，这会对纺织品的柔韧性产生影响。

总的来说，棉纤维检验是一项需要技术和经验的工作。

通过这项工作，我深刻认识到了棉纤维的品质和特性，也为以后从事纺织品生产和质量控制的工作打下了坚实的基础。

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棉纤维成熟度棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度，细胞壁愈厚，其成熟度愈高，纤维转曲多，强度高，弹性强，色泽好，相对的成纱质量也高；成熟度低的纤维，各项经济性状均差，但过熟纤维也不理想，纤维太粗，转曲也少，成纱强度反而不高。

棉纤维成熟度是指纤维胞壁的加厚程度。

棉纤维中纤维素越充满，胞壁越厚，成熟度越好。

棉纤维的成熟度与生长条件、棉花品种有关，特别受生长条件影响较大，正常吐絮后采摘的一批棉花中包含成熟的和不成熟的纤维，通常所指的棉纤维成熟度，是指一批棉花的平均成熟度。

指标描述棉纤维成熟度的指标很多，主要有正常纤维、死纤维、薄壁纤维、成熟纤维、不成熟纤维、成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等。

正常纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，中腔呈不连续或几乎没有任何中腔痕迹的棒状纤维，没有轮廓分明的转曲。

死纤维：从无转曲、很少转曲或几乎没有纤维胞壁的扁平带状到胞壁稍有发育、转曲较多等各种形态。

纤维胞壁的厚度等于或小于纤维最大宽度的1／5。

薄壁纤维：经18%氢氧化钠溶液膨胀后，不能划为正常纤维或死纤维的纤维。

成熟纤维：发育良好而胞壁厚的纤维。

经18%氢氧化钠溶液膨胀后，呈无转曲的棒状纤维。

不成熟纤维：发育不良而胞壁薄的纤维。

经18%氢氧化钠溶液膨胀后，呈螺旋状或扁平状态，纤维胞壁薄且呈透明的纤维。

纤维胞壁的厚度小于纤维最大宽度的1／4。

成熟系数：表示棉纤维成熟度的一种指标，根据棉纤维中腔宽度与胞壁厚度的比值订出的相应数值。

比值越小，成熟系数越大，表示越成熟。

成熟度比：纤维胞壁的增厚度与选定的O.577标准厚度之比。

成熟纤维百分率：在一样品中，成熟纤维占纤维总根数的平均百分率。

棉纤维成熟度的测试方法大致有：中腔胞壁对比法、偏光测定法、显微镜法（氢氧化钠处理法）、染色法、气流法等。

不同的测试原理和方法能得到不同的成熟度指标。

性能①纤维形态：棉纤维的次生胞壁淀积过程中呈螺旋结构，在棉铃吐絮、纤维干涸收缩时产生扭转，形成随机分布的左旋和右旋，称为天然转曲。

棉花纤维品质及异性纤维含量检验技术探究作者：赵李来源：《商品与质量·学术观察》2013年第07期摘要：棉花纤维结构特性由棉花纤维主要质量指标来具体体现的。

多年以来，研究者们对棉花质量指标开展了深入研究，对于棉花中的异性纤维有定量的评判标准是十分必要的，将为异性纤维含量引入棉花贸易合同提供了依据，便于以经济的手段解决我国目前普遍存在的棉花异性纤维含量偏高的问题。

关键词：棉花纤维品质异性纤维检验技术1、棉花纤维品质主要指标的研究1.1长度检验纤维长度的方法很多，大致可分为逐根测定法、分组测定法和不分组测定法三大类。

分组测定法能得到主体长度、品质长度、短纤维率、基数等。

不分组测定法是直接测量一束纤维的长度值，能得到手扯长度、光电长度、分梳长度、跨距长度和上半部平均长度等。

以上几项长度指标均系棉花纤维代表长度，除分梳长度仅在考种时应用外，其他几项都是常用指标。

1.2纤维长度整齐度棉花是由长短不同的单根纤维组成，长度整齐度就是表示纤维束长度分布情况的一个指标，通常是在测定纤维长度的同时得到的，长度整齐度有多项指标，常用的有以下几项：分梳长度整齐度、跨距长度整齐度。

由于校准方法的不同，跨距长度整齐度有整齐度百分比和整齐度指数两种。

整齐度百分比是指50%跨距长度与2.5%跨距长度的比值。

整齐度指数是指平均长度和上半部平均长度的比值。

1.3棉花纤维成熟度、细度及马克隆值棉花纤维成熟度是一项反映纤维胞壁加厚程度的重要指标。

在纤维胞壁直径相似（如同为陆地棉）的情况下，胞壁愈厚，成熟度愈高。

棉花纤维的细度、马克隆值、强力、强度及染色特征等都与成熟度有密切关系。

对于成熟系数，一般要求在 1.6～1.8；1.6 以下认为成熟不好，小于 1.0认为成熟很差，会影响纤维强度及染色均匀性等；成熟系数大于 2.0，则为过成熟纤维，其纤维捻曲少，不利于纤维间抱合，影响成纱强力。

1.4棉花纤维强度（力）和断裂伸长率棉花纤维强度（力）是衡量纤维拉伸特性的重要指标，对成纱品质有重要影响。

棉花异性纤维含量检验技术探索发布时间：2021-07-27T15:28:11.387Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：杨潺郝宁[导读] 摘言：目前全国的各个棉花主要产区基本上已经全部实现了检测仪器化,公检局的评估合格证书也已经得到了棉花市场的广泛认可以及广大棉花生产企业的热烈欢迎。

阿克苏地区纤维检验所新疆阿克苏 843000摘言：目前全国的各个棉花主要产区基本上已经全部实现了检测仪器化,公检局的评估合格证书也已经得到了棉花市场的广泛认可以及广大棉花生产企业的热烈欢迎。

但是因为多种环境因素,棉花中天然存在的纤维异性和纤维就已经带给了我国纺织业巨大的社会经济损失,因此如何采取有效的科学技术手段来准确检测各种棉花的纤维异性和纤维元素含量就变得具有了重大的技术意义。

关键词：棉花；异性纤维；检验引言：如果伴随着目前我国的生产棉花里面所夹带的各种异性素和纤维的含量显现逐渐严重,就不仅影响了目前我国棉花纺织辅料产品的市场销售和产品出口,并且还对我国纺织产品企业的整个社会经济信誉形象产生了不良影响,导致其企业蒙受比较大的社会经济损失,那么我国相关主管部门就必须一定要高度重视我国棉花的各种异性素和纤维含量问题,能够准确的及时检验和测出我国棉花中的异性素在纤维中的含量,控制我国棉花的生产质量。

一、棉花的异性纤维概述到目前为止,国际上关于棉花异性植物纤维的杂质定义并没有完全统一,世贸组织一号文件将用于棉花的各种异性植物纤维杂质列入归类到植物杂志的分类,因此由此也可以将其杂质称为异性纤维中的杂质。

异性毛发纤维的应用范围很广,,比如异性毛发、化学合成纤维、染色布等。

棉花生产中的这些异性植物纤维主要原料来源于三个主要方面:一个就是我国棉农在这些棉花的加工摘取使用过程当中,封装和扎口的棉花时候所使用的就是编织袋、化纤袋和塑料绳等一些不是棉异性纤维的材料混入了这些棉花当中。

二来就是很多乡村农民在农田地面上看着晒干的棉花,就容易看到掺杂一些天然杂质、动物的皮和毛发等非天然棉品。

棉纤维检测棉纤维性能检验方法（一）品级品级是原棉品质优劣的一个综合性指标，反映棉纤维的内在质量。

品是品质，级是级别。

品级划分依据成熟程度、色泽特征、轧工质量分级情况：细绒棉分七级，一级至七级（无级外棉）。

三级为标准级，一级至五级为纺用棉。

长绒棉分为一至五级，三级为品级标准级，五级以下为级外棉。

彩棉分为一至三级，二级为品级标准级，三级以下为级外棉。

品级标准分为文字标准和实物标准评级方法：在分级室内人工模拟昼光光线或北窗射入的正常光线下，手持棉样，在实物标准旁逐样对照，决定棉样品级。

（二）长度1、长度及不均一性细绒棉纤维长度一般为:23～33mm长绒棉纤维长度一般为:33～45mm长度-重量分布曲线图（右偏）自然长度排列曲线图图棉纤维长度分布曲线2、影响长度的因素（1）棉花的种类与品种（决定因素）（2）生长条件（3）初加工3、长度与成纱质量与纺纱工艺的关系（1）棉纤维长度与成纱强度（2）棉纤维长度与成纱细度（3）棉纤维长度与成纱条干均匀度（4）棉纤维长度与成纱毛羽（5）纤维长度与纺纱工艺的关系十分密切（棉纺设备的结构与尺寸、各道工序的工艺参数，因棉纤维的长短不同而不同）4、棉纤维长度的指标与检验（1）长度指标：★主体长度：棉纤维长度分布中占重量或根数最多的一组长度。

用于工商交易。

细绒棉25-31mm，长绒棉33mm以上。

★品质长度：主体长度以上各组纤维的重量加权平均长度。

确定棉纺织工艺参数用。

★短绒率：棉纤维中长度短于一定界限长度的纤维重量（或根数）占纤维总量（或根数）的百分率。

细绒棉界限：16mm；长绒棉界限20mm。

4、棉纤维长度的指标与检验（2）测试方法：①罗拉式分组测定法②手扯尺量法③梳片式分组测定法④纤维照影仪和HVI法①罗拉式分组测定法仪器：Y111型或Y111A型罗拉式长度分析仪测到的指标：主体长度、品质长度、短绒率、质量平均长度、长度标准差、长度变异系数、基数、均匀度。

（三）成熟度1、棉纤维成熟度的概念与影响因素①定义——纤维胞壁加厚的程度和纤维中纤维素充满的程度，胞壁越厚，纤维素淀积的越多，成熟度越好。

异性纤维检验操作规程
一、异性纤维含量分档及代号
成包皮棉异性纤维含量是指从样品中挑拣出的异性纤维重量与被挑拣样品重量之比，用克/吨表示。

我国现行细绒棉国家标准对异性纤维含量进行了分档
异性纤维含量分档及代号
二、异性纤维检验方法
异性纤维含量检验仅适用于成包皮棉，采用手工挑拣的方法。

1、取样
（1）棉花加工单位在加工过程中，对同一籽棉大垛、同一天、同一条生产线加工的棉包，从皮棉滑道上每10
包随机一次抽取约2kg样品，全部样品合并作为相应
棉包异性纤维含量的检验批样。

（2）棉花交易时，要求对批量交易成包皮棉异性纤维进行定量、定性检验的，可由交易有关方面协商确定具体
的抽样方法和抽样数量。

2、检验
异性纤维含量检验采用手工挑拣法。

棉花加工单位对从
皮棉道上抽取的异性纤维检验批样进行检验，其结果作
为该批棉样所对应棉包的异性纤维含量检验的结果。

检验结果保留两位小数。

实际检验时，首先对异性纤维样品进行称重，计为G。

（保留三位有效数字），然后人工挑拣有效纤维。

将挑
拣出的异性纤维进行称重，计为G（保留三位有效数
字）。

G/G。

即为异性纤维含量。

三、异性纤维是指混入棉花中的对棉花及其制品质量有严重影响的非棉纤维和非本色棉纤维，如化学纤维、毛发、丝、麻、塑料膜、塑料绳、染色线（绳、布块）等。

基于棉花纤维品质的检验分析摘要：棉花是纺织业非常重要的生产原料，棉花纤维品质会对棉花质量以及纺织品的生产质量产生决定性影响。

做好棉花纤维品质的检验工作，不断提升棉花纤维品质的检验检测能力，强化对棉花各类性能指标的检验检测水平，可以不断提高棉花质量，确保棉花纺织品的生产制造质量符合预期标准，推动我国棉花的优质生产与市场销售，从而拉动农业经济的持续、稳定增长。

本文对棉花纤维品质检验进行了简要分析，探究了几点棉花纤维品质检验设施优化以及棉花纤维品质检验的安全管理措施。

关键词：棉花质量；棉花纤维品质；检验检测引言：我国每年的棉花生产和消费总额稳居世界前列，受到人们生活质量水平不断提升以及纺织业全面发展带来的积极影响，我国人均棉花消耗量逐年增加。

虽然我国有比较完善的棉花纤维品质检验体系，但从整体上来看仍然与西方发达国家之间存在不小差距。

为了能够确保我国棉花顺利实现内销和出口，必须要做好棉花纤维品质的检验工作优化调整，深入探究如何通过做好这项工作提高棉花生产和加工质量。

一、棉花纤维品质检验概述棉花纤维品质的检验，由最初的触觉和视觉等简单判定办法，进化到现在以检测仪器为主，更为细化的棉花质量评价措施，棉花纤维品质的质量指标变得更加全面、细致。

目前针对棉花纤维品质的检验指标已经非常详尽，涉及到棉花的颜色级、长度、强度、纤维成熟度、马克隆值等多个检验指标，由此来判定棉花的质量是否符合生产与加工标准。

棉花纤维长度的检验，主要是对纤维的两端距离进行测量。

棉花纤维长度是否符合质量标准，会对纺织品的结构强度产生关键性影响，当棉花纤维长度值在检验指标范围内，纺纱后的棉纤维不会轻易出现滑脱现象，从而保证棉纺织品的正常使用。

目前棉花纤维长度检验方法主要集中在：逐根检测法、分组检测法、不分组检测法三种策略上，这三种检验方法可以比较准确的测定棉花纤维长度，但为了获得最准确的检验数据指标，需要考虑采用大容量棉纤维检测仪检验法进行检验检测。

棉纤维成熟度试验方法显微镜法1范围本标准规定了用显微镜测定经氢氧化钠溶液膨胀后棉纤维成熟度的试验方法。

本标准适用于原棉、棉卷、棉条以及未经化学处理的纱线中取出的棉纤维。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T6097棉纤维试验取样方法GB/T8170数值修约规则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1成熟度比mature ratio胞壁的增厚度对人为选定的0.577标准增厚度之比。

3.2死纤维dead fibre棉纤维按规定条件膨胀后，胞壁厚度等于或小于最大宽度的五分之一的纤维。

死纤维有各种形态,如：无转曲扁平带状或转曲较多的带状。

3.3正常纤维normal fibre棉纤维按规定条件膨胀后，呈现不连续中腔或几乎没有任何中腔痕迹、无明显转曲的棒状纤维。

3.4薄壁纤维thin-walled fibre棉纤维按规定条件膨胀后，不符合正常纤维或死纤维特征的纤维。

3.5胞壁增厚度degree of fibre wall thickening纤维胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比。

3.6成熟纤维百分率percent maturity棉花试样中成熟纤维根数占纤维总根数的平均百分率。

3.7未成熟纤维immature fibre棉纤维按规定条件膨胀后，呈螺旋或扁平带状、胞壁极薄几乎呈透明轮廓的纤维。

其胞壁厚度小于其最大宽度的四分之一。

3.8成熟纤维mature fibre棉纤维按规定条件膨胀后，无转曲且形状近似棒状，胞壁发育充分的纤维。

其胞壁厚度大于等其最大宽度的四分之一。

4原理棉纤维经18%氢氧化钠溶液处理膨胀后，用显微镜逐根观察棉纤维胞壁厚度与最大宽度的比值及纤维形态来测定棉纤维成熟度。

5仪器、工具和试剂5.1投影显微镜或数字化显微镜：放大倍数为500倍。