棉花細度即線密度,是指棉花纖維單位長度所具有的質量;棉花成熟度是指纖維胞壁的加厚程度,胞壁愈厚,成熟度愈好。
棉纖維細度、成熟度是棉花的重要幾何特征,它影響著棉紗棉布質量和紡紗工藝,是棉紡配棉的主要依據。馬克隆值是細度成熟度的綜合指標,在國際棉花貿易中是計價指標之一。
細度和成熟度是表征棉花物理性能的重要指標,對紡紗過程和織物質量有著重要影響。棉纖維的細度對紗線條干、強力及捻度影響很大;纖維的成熟度越高,紗線和織物的色澤、吸色能力和染色均勻度越高,彈性也越好。傳統的方法如中段稱重法(GB/T 6100-2007)、排列法(GB/T 17686-1999)用于測量棉纖維細度,中腔胞壁對比法(GB/T 6099.1-1985)、顯微鏡法(GB/T 13777-2006)、偏光儀法(GB/T 6099.2-1992)用于測量棉纖維成熟度。這些方法有幾個共同點,一是測試指標單一,只能單獨測量成熟度或線密度一個指標,二是速度很慢,這在講究效率和人工成本日益提高的社會背景下顯得很不合時宜,限制了其實用性。三是重復性比較差,原因是這些方法幾乎都是人工、半人工測量,受人為因素影響較大。氣流法測試馬克隆效率和重復性都能保證,但測試出的馬克隆反映的是棉花成熟度和細度的綜合效果,無法測量紡織企業十分關心的成熟度和細度指標。基于上述背景,二次壓縮氣流法測試棉纖維成熟度細度就顯得十分必要,它克服了上述測試方法指標單一、速度慢和重復性差的缺陷,實現了快速、全面、準確的測量棉花馬克隆、細度、成熟度。
陜西長嶺紡織機電科技有限公司根據二次壓縮氣流法研制了FM10棉纖維細度成熟度測試儀(以下簡稱FM10測試儀),該儀器能測試棉花馬克隆值、細度、成熟纖維百分率和成熟度比指標,具有自動快速、效率高、重復性好等優點。
1 FM10測試儀的組成、性能和特點
1.1 儀器組成
FM10測試儀主要由主機、計算機、顯示器、打印機、電子秤等幾部分組成。主機是是實現測試功能的主體,包括控制單元、測試筒、壓縮機構、流量控制器、壓力計、真空泵等。
1.2 產品性能
1.2.1 測試試樣質量范圍:10.0g±0.5g
1.2.2 測試指標
a) 馬克隆值MIC 范圍:2.5~6.5 Mic;允差:±0.1 Mic
b) 成熟度比M 范圍:0.8~1.6;允差:±0.15
c) 成熟纖維百分率PM 范圍:30%~100%;允差:±5.0
d) 線密度LD 范圍:120~300mtex; 允差:±15.8mtex
1.3 主要特點
1.3.1 選擇性強,適應范圍廣,測試指標、輸出形式、測試質量均可選;
1.3.2 測試質量大(10.0g±0.5g),代表性強;
1.3.3 測量指標全面,同時測試4項指標,同種試樣多次測試提供統計數值;
1.3.4 自動測試,速度快,測試全指標不超過20s,8小時測試棉樣500個以上;
1.3.5 開機預熱時間短,通過定期零點校準,實現測試中零點自動補償,提高測試正確性和穩定性;
1.3.6 具有在線故障診斷和指示功能,同時系統采用模塊化設計,便于檢測和維修;
1.3.7 外觀結構和操作方式與大容量棉花測試儀相似,具有大容量棉花測試儀的電氣和軟件接口。既可單獨銷售,也可和大容量棉花測試儀配套使用;
1.3.8 溫濕度環境要求不高,適合在非標準條件,尤其是紡織廠單獨使用。
2 FM10測試儀與傳統方法測試數據對比
測試樣品選用國家校準棉7種(A、B、C、D、E、F、G)、國際標準棉2種(Au、Gu)和國家馬克隆值校準棉6種(MA,MB、MC、MD、ME、MF)。測試指標為馬克隆、細度、成熟纖維百分率。棉纖維細度成熟度測試儀采取每種樣品連續測試4次取平均值,與該測試儀對比的傳統測試方法采取中腔胞壁對比法(GB/T 6099.1-1985)測量成熟纖維百分率和中段稱重測定法(GB/T 6100-2007)測量細度,馬克隆測試采用一次壓縮氣流法。馬克隆、細度、成熟纖維百分率數據對比分別見見表1、表2、表3和圖1、圖2、圖3。
通過數據對比不難發現,二次壓縮氣流法測試棉纖維馬克隆、細度、成熟度與一次壓縮氣流法測試棉纖維馬克隆、中段稱重法測試棉纖維細度、中腔胞壁對比法測試棉纖維成熟度結果是相當的。
3 結束語
實驗結果表明,二次壓縮氣流法測試棉纖維細度、成熟度和馬克隆值與傳統測試方法結果相當。FM10測試儀與傳統測試方法相比具有測試指標全、適合紡織廠使用,測試速度快、適合棉花的大容量測試,測試質量大、代表性強等優點。
FM10測試儀的推廣和使用,將填補國內空白,彌補現在棉花檢驗體制改革過程中儀器化檢驗的不足,對紡織企業合理利用原棉、提高生產效率、增加經濟效益,以及棉花收購、檢驗、流通、育種乃至對整個紡織工業的發展都具有重要意義。