[发明专利]一种棉纤维多项细度指标测量方法

说明书

本发明公开一种棉纤维多项细度指标测量方法，包括以下步骤：按照GB/T6099‑2008的中腔胞壁对比法，取n根棉纤维制成试样，通过显微镜测量每根棉纤维的中腔宽度γ_i与壁厚δ_i；计算每根棉纤维的中腔胞壁比值，在GB/T6099‑2008的中查找相对应的成熟系数K_i；通过公式W_i＝γ_i+2δ_i计算棉纤维最大宽度W_i；根据回归模型y_i＝aK_i+b计算y_i；根据公式S_i＝y_i²W_i²计算每根棉纤维的胞壁面积S_i；根据公式φ_i＝(4S_i/π)^1/2计算每根棉纤维的有效直径φ_i；计算每根棉纤维的复原直径D_i；根据公式F_d＝C_fS计算得到棉纤维的线密度F_d；本发明通过对棉纤维截面图象的测量，得到相关参数，建立数学关系模型，再测量棉纤维成熟系数与棉纤维宽度，然后将它们代入数学模型中，求出纤维细度指标。

技术领域

本发明涉及一种棉纤维多项细度指标测量方法。

背景技术

棉纤维细度是指以纤维的直径或截面面积的大小来表达的纤维粗细程度。目前使用的棉纤维细度指标是线密度，即单位长度重量。由于棉纤维的形态不是固定的，依其成熟度的不同，主要表现为带有中心空腔的扁平形、腰圆形、近圆形三种形态，线密度是棉纤维细度直观、简便的表示方法。不过以几何尺度表达的细度同样重要，复圆直径、有效直径就是棉纤维细度的几何尺度。

就棉纤维的几何细度而言，其有效直径是重要的纺织参数，因为从纱线截面的电子显微图像可以看到，棉纤维的中腔几乎完全挤压掉了，也就是说，在纱线中，棉纤维的有效截面在起作用。然而目前情况是，没有实用、便捷、有效的棉纤维几何细度的测量方法。

棉纤维细度在纺纱工艺中是一个重要指标，它是配棉的依据之一，主要表现在对纱线强力、条干和捻度影响大。在皮棉流通环节，细度是棉花计价的一项重要指标。

目前棉纤维细度的测量可分为两类：直接测量和间接测量。直接测量方法有中段称重法(GB/T 6100—2007)和排列法(GB/T 17686—2008)；这两种直接测量方法对一定量的等长纤维称重，数出纤维的根数，然后计算线密度，得到细度值。直接测量法是完全人工进行，而人的手在接触、整理棉纤维的过程中，会改变试样的重量，因而对测量结果有显著影响。此外，试样的制作，需要较长的人工时间，同时还需要操作技术的熟练，才能保证试样偏差在允许范围内。

间接测量方法有气流仪法，其测量依据是泊肃叶方程和假定棉纤维截面为圆形。显然这个假定是有瑕疵的，因为首先棉纤维截面就不是圆形的，其次棉纤维截面在不同的气流压力下，会有不同的形态。因此，需要对相关流体力学的方程，改造成经验公式才可测量棉纤维细度，而经验公式往往极其受限，易受外部因素干扰。

公认的最准确的测量方法是显微镜法，即将棉纤维做成切片，放在显微镜下，由摄像头抓取纤维截面的显微图像，然后进行图像测量。但是，由于棉纤维切片的制作过于耗时、耗力，切片技术难以掌握。因此，这种方法还没有推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棉纤维多项细度指标测量方法，该方法能够测量棉纤维的多项细度指标，且测量结果准确，测量便捷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种棉纤维多项细度指标测量方法，包括以下步骤：