[发明专利]一种基于双须影像法的纤维短绒率测量计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维短绒率的快速低成本测量方法，适用于棉、木棉、化纤、羊绒、毛类纤维等短纤维的短绒率测试。

背景技术

短绒率是纺织纤维的一项重要品质指标，它直接影响纱线条干、强度、毛羽以及织物风格，也是选用纺纱设备、确定工艺、决定产品质量和纤维用途、价格的重要依据。能直接测得纤维短绒率指标的方法主要有纤维长度手排测试法(拜氏图法)、罗拉式纤维长度测试法、梳片式纤维长度测试法，电容式纤维长度测试法(Almeter法)和单纤维快速测试法(AFIS法)。

纤维长度手排测试法(拜氏图法)、罗拉式纤维长度测试法、梳片式纤维长度测试法都存在制样复杂、所需设备要求高和耗费时间长的缺点，在棉纺厂等生产一线应用不便。电容式纤维长度测试法(Almeter法)和单纤维快速测试法(AFIS法)虽然测试快速，但都存在仪器价格昂贵、要求很专业人员操作等缺陷，并且电容式纤维长度测试法(Almeter法)制样时会产生飞花流失等问题使短纤维丢失的概率远大于长纤维，单纤维快速测试法(AFIS法)在开松中会有纤维发生断裂，纤维伸直、短纤维分离和排列都是问题。

1992年，王宝才(专利申请号：92113920.9)提出一种用照影仪测定棉纤维短绒率的方法，包括以下步骤：1、用梳子制备样品：把样品全挂在梳子上，梳理样品到梳针根部，即照影仪测量纤维长度时的制样方法；2、在梳子上升过程中用照影仪测得梳针根部的读数Q₁(代表全部纤维根数)，接着在离梳针较远处用照影仪测得读数Q₂(代表长纤维根数)；3、由测得的读数并根据该专利的公式即可求出短绒率S_f，这种方法存在以下缺陷：(1)短绒率公式为仅仅使用棉纤维试验数据分析获得的经验公式，可能不适用于其他纤维，具有一定的局限性；(2)根据朗伯比尔定律(Lambert-Beer定律)和王府梅、吴红艳的实验研究结果，纤维材料厚度与透过的光强存在负指数关系，并非线性关系，Q₁和Q₂并不能代表王宝才定义的纤维量；(3)制样时梳针根部的纤维得不到充分梳理，可能会影响测得读数Q₁的稳定性；(4)步骤2中提到的“较远处”测得Q₂太模糊，没有明确给出一个定义；(5)受老照影仪窄缝透光的机加工难度和光电池精度限制，测试误差很大。所以，该方法的参考价值不大，20年来一直未被应用。

2012年，王府梅、吴红艳开发了一种纤维长度快速低成本测量方法(发明专利申请号分别为：201210328089.5和201210328101.2)，目前称作双须影像法，二专利重点公布了三方面技术：(1)取样制样方法：纤维条梳夹取样、梳理制取双端须丛；(2)采用透射式扫描仪获取双端须丛的透光信息，并输入计算机；(3)根据自己研发的算法，由透光信息计算双端须丛曲线，即须丛任一横截面上的相对纤维量与横截面位置的关系曲线F(L)；(4)由须丛曲线计算纤维的平均长度、主体长度、右半部平均长度，具体算法都建立在自己严密的理论推导基础上，实践证明精确度无可置疑。

但是，已有专利等研究成果从未报道过基于双须影像法的短绒率测量计算方法，使这一测量方法与著名的HVI系统存在同样缺陷——不能测短绒率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纤维短绒率的快速低成本测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于双须影像法的短绒率测量计算方法，步骤为：

第一步、基于双须影像测试法获取须丛曲线，其特征在于：

第二步、在须丛曲线上提取：0～12.7mm范围须从曲线的积分，记为S(12.7)；须丛曲线下的总积分，记为S_max；横坐标为12.7mm处须丛曲线的纵坐标，即该处的相对纤维量，记为F(12.7)；

第三步、采用多元统计回归方程SFC_W(16)＝a-bF(12.7)/S_max-cS(12.7)计算得到16mm以下纤维所占的重量百分率，即短绒率SFC_W(16)，其中，a、b、c为根据批量试验数据即经验确定的常数。

优选地，在所述第三步后，还包括：

第四步、采用多元统计回归方程SFC_W(12.7)＝a-bF(12.7)/S_max计算12.7mm以下纤维所占的重量百分率，即短绒率SFC_W(12.7)。