棉纖維的成熟度是指棉纖維細(xì)胞壁增厚的程度，即棉纖維生長成熟的程度，主要反映指標(biāo)有成熟系數(shù)和成熟纖維百分率。由于棉纖維的結(jié)構(gòu)在很大程度上會(huì)受到成熟度的制約，因而除長度外，棉纖維的各項(xiàng)性能幾乎都與成熟度有著密切的關(guān)系。如成熟好的棉纖維天然轉(zhuǎn)曲多，彈性好，色澤好，在紡紗過程中不宜形成棉結(jié)和索絲，成紗條干均勻，疵點(diǎn)少，其成紗強(qiáng)力也高。而纖維成熟度太差，纖維強(qiáng)力低，細(xì)度細(xì)，在紡紗過程中易形成扭結(jié)，使纖維外觀疵點(diǎn)增多。但過成熟的棉纖維偏粗，成紗截面內(nèi)的纖維根數(shù)相對(duì)減少，也影響成紗強(qiáng)力。因此，如何準(zhǔn)確測得棉纖維的成熟度對(duì)紡紗及后續(xù)的織造、染整等工藝有著重要的意義。筆者就現(xiàn)行兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)的成熟度的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并作了對(duì)比分析。

    1實(shí)驗(yàn)部分

    實(shí)驗(yàn)條件：對(duì)相同三個(gè)標(biāo)樣同等條件下分別采取三種方法測得棉纖維的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率，進(jìn)行比較分析。

    1.1方法A：棉纖維成熟系數(shù)試驗(yàn)方法—中腔胞壁對(duì)比法（GB/T6099—2008）

    （1）實(shí)驗(yàn)原理

    根據(jù)棉纖維中腔寬度與胞壁厚度的比值來測定棉纖維的成熟系數(shù)。

    （2）主要儀器和工具

    生物顯微鏡、鑷子、載玻片和蓋玻片等。

    （3）整理棉束

    用手扯法整理成一端整齊的小棉束約4-6mg，且梳去游離纖維和短纖維。

    （4）制片

    在載玻片邊緣粘上一些膠水，把整理整齊的棉束均勻排列在載玻片上，棉纖維根數(shù)不少于180根。

    （5）試驗(yàn)

    用400倍顯微鏡沿載玻片逐根觀察，根據(jù)中腔胞壁比值確定纖維成熟系數(shù)，結(jié)果見表1（表內(nèi)結(jié)果為平均值，下同）。

    （6）試驗(yàn)次數(shù)

    每根試驗(yàn)棉條測試兩個(gè)試驗(yàn)試樣，每個(gè)試驗(yàn)室樣觀測應(yīng)不低于180根纖維，兩個(gè)試樣試驗(yàn)結(jié)果的差值符合標(biāo)準(zhǔn)精密度要求。

    1.2方法B：棉纖維成熟系數(shù)試驗(yàn)方法—偏光儀法（GB/T6099—2008）

    （1）實(shí)驗(yàn)原理

    根據(jù)棉纖維的雙折射性能，應(yīng)用光電方法測量偏振光透過棉纖維和檢偏振片后的光強(qiáng)度，其光強(qiáng)度和棉纖維的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率均呈正相關(guān)，通過一定數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化求得棉纖維的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率。

    （2）主要儀器和工具

    Y147棉纖維偏光成熟度儀—電腦Ⅱ型、試樣校正片、燈泡校正片、校正偏振片、中心線校正片、載玻片、夾子等。

    （3）制片

    用直角拔平法整理成一端整齊的棉纖維，將整理好的纖維平直均勻的放在載玻片上，剪去露在載玻片兩側(cè)的纖維。

    （4）調(diào)試儀器

    調(diào)整儀器到正常狀態(tài)，包括滿度調(diào)整、檢查起偏振片正交后的透光度、校正片校正等，開始試驗(yàn)。

    （5）試驗(yàn)次數(shù)

    每份樣品制備三片試樣，每片試樣各測試一次取其平均值，測得試樣的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率等指標(biāo)，結(jié)果見表2。

    1.3方法C：棉纖維成熟度試驗(yàn)方法—顯微鏡法（GB/T13777—2006）

    （1）實(shí)驗(yàn)原理

    棉纖維經(jīng)18%氫氧化鈉溶液處理膨脹后，用顯微鏡逐根觀察棉纖維胞壁厚度與最大寬度的比值及纖維形態(tài)來測定棉纖維成熟度。

    （2）主要儀器和工具

    生物顯微鏡、氫氧化鈉溶液（18+0.2）%、載玻片、蓋玻片等。

    （3）樣品制備同方法A，且棉纖維根數(shù)不少于100根。

    （4）試驗(yàn)

    用400倍顯微鏡沿載玻片逐根觀察，對(duì)纖維逐根進(jìn)行觀察分類并分別記錄每個(gè)試樣的各類纖維根數(shù)，測得纖維的成熟纖維百分率，結(jié)果見表3。

    2結(jié)果分析

    通過對(duì)以上三種方法的結(jié)果進(jìn)行匯總，我們可以對(duì)棉纖維的平均成熟系數(shù)、成熟纖維百分率進(jìn)行不同試驗(yàn)方法的兩兩比較，結(jié)果如表4和表5

    通過比較此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，不管是平均成熟系數(shù)還是成熟纖維百分率，方法B的大部分實(shí)驗(yàn)樣品結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值偏離相對(duì)較大。根據(jù)這種情況我們對(duì)方法B實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行了分析，總結(jié)出我們?cè)诜椒˙實(shí)驗(yàn)過程中可能存在實(shí)驗(yàn)誤差的原因：

    （1）由于儀器的光電元件的規(guī)格和校正等要求較高，我們?cè)谛Ｕ�過程中務(wù)必嚴(yán)格按照儀器校正規(guī)范來校準(zhǔn)，直到校準(zhǔn)通過；

    （2）棉花品種外圓直徑差別較大可能會(huì)對(duì)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定影響，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)考慮該棉花品種及產(chǎn)地方面因素，制定不同的標(biāo)尺；

    （3）標(biāo)準(zhǔn)片使用時(shí)限長短會(huì)影響測試結(jié)果的偏移，定期更換標(biāo)準(zhǔn)片；

    （4）樣品制備嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，纖維量取得要適中。而在方法A和方法C中，只要實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試樣的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作等就可以避免其他因素的干擾，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。故筆者建議我們實(shí)驗(yàn)人員在做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了得到更準(zhǔn)確可靠的值，應(yīng)盡量采取方法A和方法C。

    3結(jié)論

    通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出三種測定方法的優(yōu)缺點(diǎn)：

    （1）中腔胞壁對(duì)比法測定棉纖維成熟系數(shù)是最基本的測試方法，他包括了氫氧化鈉處理和不經(jīng)過處理兩種形式，它的優(yōu)點(diǎn)是可以逐根觀察并計(jì)算成熟系數(shù)，直觀、可靠且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；但缺點(diǎn)在于逐根觀察，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，目光上需要統(tǒng)一，且工作效率不高。（2）主要儀器和工具

    Y147棉纖維偏光成熟度儀—電腦Ⅱ型、試樣校正片、燈泡校正片、校正偏振片、中心線校正片、載玻片、夾子等。

    （3）制片

    用直角拔平法整理成一端整齊的棉纖維，將整理好的纖維平直均勻的放在載玻片上，剪去露在載玻片兩側(cè)的纖維。

    （4）調(diào)試儀器

    調(diào)整儀器到正常狀態(tài)，包括滿度調(diào)整、檢查起偏振片正交后的透光度、校正片校正等，開始試驗(yàn)。

    （5）試驗(yàn)次數(shù)

    每份樣品制備三片試樣，每片試樣各測試一次取其平均值，測得試樣的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率等指標(biāo)，結(jié)果見表2。

    1.3方法C：棉纖維成熟度試驗(yàn)方法—顯微鏡法（GB/T13777—2006）

    （1）實(shí)驗(yàn)原理

    棉纖維經(jīng)18%氫氧化鈉溶液處理膨脹后，用顯微鏡逐根觀察棉纖維胞壁厚度與最大寬度的比值及纖維形態(tài)來測定棉纖維成熟度。

    （2）主要儀器和工具

    生物顯微鏡、氫氧化鈉溶液（18+0.2）%、載玻片、蓋玻片等。

    （3）樣品制備同方法A，且棉纖維根數(shù)不少于100根。

    （4）試驗(yàn)

    用400倍顯微鏡沿載玻片逐根觀察，對(duì)纖維逐根進(jìn)行觀察分類并分別記錄每個(gè)試樣的各類纖維根數(shù)，測得纖維的成熟纖維百分率，結(jié)果見表3。

    2結(jié)果分析

    通過對(duì)以上三種方法的結(jié)果進(jìn)行匯總，我們可以對(duì)棉纖維的平均成熟系數(shù)、成熟纖維百分率進(jìn)行不同試驗(yàn)方法的兩兩比較，結(jié)果如表4和表5

    通過比較此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，不管是平均成熟系數(shù)還是成熟纖維百分率，方法B的大部分實(shí)驗(yàn)樣品結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值偏離相對(duì)較大。根據(jù)這種情況我們對(duì)方法B實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行了分析，總結(jié)出我們?cè)诜椒˙實(shí)驗(yàn)過程中可能存在實(shí)驗(yàn)誤差的原因：

    （1）由于儀器的光電元件的規(guī)格和校正等要求較高，我們?cè)谛Ｕ�過程中務(wù)必嚴(yán)格按照儀器校正規(guī)范來校準(zhǔn)，直到校準(zhǔn)通過；

    （2）棉花品種外圓直徑差別較大可能會(huì)對(duì)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定影響，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)考慮該棉花品種及產(chǎn)地方面因素，制定不同的標(biāo)尺；

    （3）標(biāo)準(zhǔn)片使用時(shí)限長短會(huì)影響測試結(jié)果的偏移，定期更換標(biāo)準(zhǔn)片；

    （4）樣品制備嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，纖維量取得要適中。而在方法A和方法C中，只要實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試樣的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作等就可以避免其他因素的干擾，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。故筆者建議我們實(shí)驗(yàn)人員在做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了得到更準(zhǔn)確可靠的值，應(yīng)盡量采取方法A和方法C。

    3結(jié)論

    通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出三種測定方法的優(yōu)缺點(diǎn)：

    （1）中腔胞壁對(duì)比法測定棉纖維成熟系數(shù)是最基本的測試方法，他包括了氫氧化鈉處理和不經(jīng)過處理兩種形式，它的優(yōu)點(diǎn)是可以逐根觀察并計(jì)算成熟系數(shù)，直觀、可靠且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；但缺點(diǎn)在于逐根觀察，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，目光上需要統(tǒng)一，且工作效率不高。（2）主要儀器和工具

    Y147棉纖維偏光成熟度儀—電腦Ⅱ型、試樣校正片、燈泡校正片、校正偏振片、中心線校正片、載玻片、夾子等。

    （3）制片

    用直角拔平法整理成一端整齊的棉纖維，將整理好的纖維平直均勻的放在載玻片上，剪去露在載玻片兩側(cè)的纖維。

    （4）調(diào)試儀器

    調(diào)整儀器到正常狀態(tài)，包括滿度調(diào)整、檢查起偏振片正交后的透光度、校正片校正等，開始試驗(yàn)。

    （5）試驗(yàn)次數(shù)

    每份樣品制備三片試樣，每片試樣各測試一次取其平均值，測得試樣的成熟系數(shù)、成熟纖維百分率等指標(biāo)，結(jié)果見表2。

    1.3方法C：棉纖維成熟度試驗(yàn)方法—顯微鏡法（GB/T13777—2006）

    （1）實(shí)驗(yàn)原理

    棉纖維經(jīng)18%氫氧化鈉溶液處理膨脹后，用顯微鏡逐根觀察棉纖維胞壁厚度與最大寬度的比值及纖維形態(tài)來測定棉纖維成熟度。

    （2）主要儀器和工具

    生物顯微鏡、氫氧化鈉溶液（18+0.2）%、載玻片、蓋玻片等。

    （3）樣品制備同方法A，且棉纖維根數(shù)不少于100根。

    （4）試驗(yàn)

    用400倍顯微鏡沿載玻片逐根觀察，對(duì)纖維逐根進(jìn)行觀察分類并分別記錄每個(gè)試樣的各類纖維根數(shù)，測得纖維的成熟纖維百分率，結(jié)果見表3。

    2結(jié)果分析

    通過對(duì)以上三種方法的結(jié)果進(jìn)行匯總，我們可以對(duì)棉纖維的平均成熟系數(shù)、成熟纖維百分率進(jìn)行不同試驗(yàn)方法的兩兩比較，結(jié)果如表4和表5

    通過比較此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，不管是平均成熟系數(shù)還是成熟纖維百分率，方法B的大部分實(shí)驗(yàn)樣品結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值偏離相對(duì)較大。根據(jù)這種情況我們對(duì)方法B實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行了分析，總結(jié)出我們?cè)诜椒˙實(shí)驗(yàn)過程中可能存在實(shí)驗(yàn)誤差的原因：

    （1）由于儀器的光電元件的規(guī)格和校正等要求較高，我們?cè)谛Ｕ�過程中務(wù)必嚴(yán)格按照儀器校正規(guī)范來校準(zhǔn)，直到校準(zhǔn)通過；

    （2）棉花品種外圓直徑差別較大可能會(huì)對(duì)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定影響，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)考慮該棉花品種及產(chǎn)地方面因素，制定不同的標(biāo)尺；

    （3）標(biāo)準(zhǔn)片使用時(shí)限長短會(huì)影響測試結(jié)果的偏移，定期更換標(biāo)準(zhǔn)片；

    （4）樣品制備嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，纖維量取得要適中。而在方法A和方法C中，只要實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試樣的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作等就可以避免其他因素的干擾，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。故筆者建議我們實(shí)驗(yàn)人員在做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了得到更準(zhǔn)確可靠的值，應(yīng)盡量采取方法A和方法C。

    3結(jié)論

    通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出三種測定方法的優(yōu)缺點(diǎn)：

    （1）中腔胞壁對(duì)比法測定棉纖維成熟系數(shù)是最基本的測試方法，他包括了氫氧化鈉處理和不經(jīng)過處理兩種形式，它的優(yōu)點(diǎn)是可以逐根觀察并計(jì)算成熟系數(shù)，直觀、可靠且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；但缺點(diǎn)在于逐根觀察，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，目光上需要統(tǒng)一，且工作效率不高。

    （2）偏振光測定法中優(yōu)點(diǎn)是儀器結(jié)果簡單，速度快、效率高；缺點(diǎn)是儀器校正要求較高，前期實(shí)驗(yàn)制備過程復(fù)雜。

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