呂曉紅+馮滿榮+姚苗苗

摘要

本文采用GB 18267—2013《山羊絨》中傳統(tǒng)手排長(zhǎng)度方法與國(guó)外引進(jìn)的Almeter法，對(duì)分梳山羊絨樣品進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了差異顯著性計(jì)算及分析，闡述Almeter法不適用于測(cè)量分梳山羊絨纖維長(zhǎng)度。傳統(tǒng)手排長(zhǎng)度法存在主觀和人員間誤差，且工作效率低下的缺點(diǎn)，基于此，內(nèi)蒙古纖維檢驗(yàn)局通過(guò)對(duì)該儀器的30次重復(fù)性驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)及36個(gè)樣品的比對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)差異顯著性計(jì)算及分析，自主研發(fā)了山羊絨手排長(zhǎng)度測(cè)試儀。

關(guān)鍵詞：分梳山羊絨；手排長(zhǎng)度法；Almeter法；山羊絨手排長(zhǎng)度測(cè)試儀

1 引言

GB 18267—2013《山羊絨》明確指出：山羊原絨、洗凈山羊絨、分梳山羊絨統(tǒng)稱為山羊絨。分梳山羊絨是山羊原絨經(jīng)洗滌、工業(yè)分梳加工后的山羊絨。纖維長(zhǎng)度是分梳山羊絨的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，其長(zhǎng)短直接影響纖維的可紡性能及價(jià)格。紡紗工序是運(yùn)用若干道紡紗機(jī)械使散纖維平行順直地排列在一定粗細(xì)的紗線中，并加以適度捻度的過(guò)程。通常情況下，分梳山羊絨的直徑一般在13?m～19?m，纖維越細(xì)，纖維長(zhǎng)度越短，14?m以下的分梳山羊絨的平均長(zhǎng)度基本不超過(guò)30mm，纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)，纖維間接觸面積越大，摩擦力越大，受外力時(shí)紗線中的纖維不宜滑脫，紗線強(qiáng)力越高，紗線毛羽越少，紗線條干均勻度高，可紡支數(shù)高，織物不易起球。因此，分梳山羊絨的長(zhǎng)度是決定紡紗工藝參數(shù)的重要品質(zhì)指標(biāo)。

目前，國(guó)內(nèi)檢測(cè)分梳山羊絨平均長(zhǎng)度的方法絕大多數(shù)是采用手排長(zhǎng)度法，僅在分梳山羊絨的國(guó)際貿(mào)易中，應(yīng)有些客戶要求采用Almeter長(zhǎng)度儀測(cè)試平均長(zhǎng)度。

2 手排長(zhǎng)度法和Almeter法測(cè)試分梳山羊絨長(zhǎng)度

2.1 手排長(zhǎng)度法和Almeter法的差異對(duì)比

（1）手排長(zhǎng)度法： 手排長(zhǎng)度法的依據(jù)是國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 18267—2013，即人工將30mg～50mg的試樣在絨板上反復(fù)數(shù)遍（不多于5遍）、由長(zhǎng)至短、自左而右、自上而下、均勻地一端平齊地貼覆且逐次排列于絨板上，底邊長(zhǎng)度（250±10）mm、纖維縱向自然平順的長(zhǎng)度分布圖，用此分布圖計(jì)算出的平均長(zhǎng)度值（根數(shù)加權(quán)平均值）、有效長(zhǎng)度、中間長(zhǎng)度、短絨率、長(zhǎng)度變異系數(shù)。

（2）Almeter法：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21293—2007《纖維長(zhǎng)度及其分布參數(shù)的測(cè)定 阿爾米特法》，采用電容法檢測(cè)纖維橫截面，獲得截面加權(quán)平均長(zhǎng)度即豪特長(zhǎng)度H，通過(guò)計(jì)算獲得巴布長(zhǎng)度B，即B=H×（1+CVH2）。

2.2 手排長(zhǎng)度法和Almeter法比對(duì)試驗(yàn)

環(huán)境：溫度（20±2）℃，濕度（65±3）%。

儀器：手排法：絨板，鋼板尺；Almeter（阿爾米特儀）法：阿爾米特測(cè)試部分及排樣機(jī)。

樣品：81個(gè)分梳山羊絨散纖維。

2.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

同一樣品手排長(zhǎng)度值和Almeter值均是兩人兩個(gè)平行試驗(yàn)的平均值。手排長(zhǎng)度法的均值（x0）為34.19mm，Almeter法的Hauteur長(zhǎng)度均值（x1）為27.89mm，Barbe長(zhǎng)度均值（x2）為32.35mm。

2.2.2 手排法與Almeter法的差異顯著性分析

（1）手排長(zhǎng)度值與Hauteur值的差異顯著性計(jì)算

（2）手排長(zhǎng)度值與Barbe值的差異顯著性計(jì)算

（3）分析

自由度80，顯著水平為0.01時(shí)，查t值表得t值為t0.01=2.63，︱t︱>t0.01，由此得出，手排法平均長(zhǎng)度值與阿爾米特法的Hauteur值、Barbe值的差異非常顯著。

2.2.3 手排法與阿爾米特法的差異分析

對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算分析可知手排法與阿爾米特法檢測(cè)分梳山羊絨平均長(zhǎng)度值存在顯著差異，原因是：

（1）兩種測(cè)試方法原理不同，所獲得的平均長(zhǎng)度值含義也不相同。手排法平均長(zhǎng)度值x0是根數(shù)加權(quán)平均值，阿爾米特法的Hauteur值x1是纖維截面加權(quán)平均長(zhǎng)度值，Barbe值x2是纖維重量加權(quán)平均值。

（2）在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，同樣型號(hào)的不同Almeter儀對(duì)測(cè)試試樣的重量要求不同（有的需要130mg，有的180mg），而且同一樣品在不同儀器上測(cè)試的數(shù)據(jù)也不穩(wěn)定，因此，如果計(jì)算Almeter法與手排法的回歸方程式，必須要對(duì)所使用的相應(yīng)儀器進(jìn)行大量數(shù)據(jù)收集，計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的回歸方程，即不同的儀器會(huì)對(duì)應(yīng)不同的回歸方程。

（3）Almeter儀是英國(guó)針對(duì)測(cè)試綿羊毛毛條長(zhǎng)度研究發(fā)明的儀器，而山羊絨是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)稀缺資源，手排法是中國(guó)測(cè)試分梳山羊絨的傳統(tǒng)方法。山羊絨與綿羊毛平均長(zhǎng)度、平均直徑分布在不同的區(qū)間，通常情況下，山羊絨平均長(zhǎng)度在40mm以內(nèi)，平均直徑在17?m以內(nèi)，而綿羊毛平均長(zhǎng)度在45mm以上，平均直徑在17?m以外，兩者的平均長(zhǎng)度、平均直徑的品質(zhì)幾乎沒有交集部分。Almeter排樣機(jī)的針板間距是5mm，夾持器與夾持點(diǎn)之間間距1mm～2mm，使Almeter儀對(duì)6mm～7mm的短纖維無(wú)法有效控制，這些纖維在排樣機(jī)制得的試樣中隨機(jī)出現(xiàn)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。而手排法能有效控制這一長(zhǎng)度區(qū)間段的山羊絨短纖維，使手排長(zhǎng)度值較Almeter值更能客觀真實(shí)反映分梳山羊絨散纖維的平均長(zhǎng)度。

3 手排長(zhǎng)度測(cè)試儀的研究

用排樣機(jī)梳理的方法很難控制6mm～7mm的短纖維，目前只有手排法能夠解決，但缺點(diǎn)是存在主觀及人員間誤差、效率低下，而且對(duì)排圖人員的技術(shù)水平要求很高。一個(gè)熟練的檢驗(yàn)人員出具一個(gè)手排長(zhǎng)度平均值需要40min左右的時(shí)間。針對(duì)此缺點(diǎn)，內(nèi)蒙古自治區(qū)纖維檢驗(yàn)局主導(dǎo)研發(fā)了手排長(zhǎng)度測(cè)試儀，該儀器通過(guò)用攝像頭對(duì)手工排好的長(zhǎng)度分布圖拍照成圖像，由電腦對(duì)圖像進(jìn)行智能測(cè)量計(jì)算，替代人工進(jìn)行圖板的移圖、畫圖、計(jì)算的過(guò)程，避免了人員主觀誤差，整個(gè)過(guò)程由人工的40min左右縮短到20min左右，使手排法的工作效率提高近50%，在實(shí)現(xiàn)我國(guó)山羊絨儀器化檢驗(yàn)歷程上邁出了第一步。

3.1 手排長(zhǎng)度測(cè)試儀驗(yàn)證工作準(zhǔn)備

環(huán)境：溫度（20±2 ） ℃，濕度（65±3）%。

儀器：兩臺(tái)手排長(zhǎng)度測(cè)試儀、黑絨板、鋼板尺、坐標(biāo)紙。

3.2 重復(fù)性驗(yàn)證試驗(yàn)

測(cè)試同一批分梳山羊絨樣品30次；按GB 18267—2013《山羊絨》要求排出圖板；設(shè)置兩臺(tái)手排長(zhǎng)度測(cè)試儀相機(jī)設(shè)置參數(shù)及取樣參數(shù)。

排出一個(gè)圖板，手工移圖測(cè)量纖維平均長(zhǎng)度后，再將該圖板放置在兩臺(tái)儀器上，調(diào)整每臺(tái)儀器的取樣參數(shù)及相機(jī)參數(shù)，使儀器測(cè)得的數(shù)值與手工移圖測(cè)得的數(shù)值相等。

將30次排好的圖板按1#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀、2#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀、人工移圖計(jì)算的順序依次獲得平均長(zhǎng)度值。為消除人員之間的主觀誤差，人工移圖計(jì)算固定一名人員進(jìn)行。

30次重復(fù)性試驗(yàn)，手排長(zhǎng)度平均值（x3）為31.80 mm，1#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀長(zhǎng)度平均值（x4）為32.47mm，2#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀長(zhǎng)度平均值（x5）為32.45mm。

3.2.1 重復(fù)性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析

（1）手工移圖結(jié)果與1#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀結(jié)果差異顯著性計(jì)算

（2）手工移圖結(jié)果與2#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀結(jié)果差異顯著性計(jì)算

（4）分析

由df=n-1=29，自由度29，顯著水平為0.01時(shí)，查t值表得： t0.01（29）=2.756，而|t1|>t0.01（29）， |t2|>t0.01（29）， |t3|

3.2.2 手工移圖方法與手排長(zhǎng)度測(cè)試法比對(duì)數(shù)據(jù)收集與分析

（1）數(shù)據(jù)： 從30次的重復(fù)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，兩臺(tái)手排長(zhǎng)度測(cè)試儀的平均長(zhǎng)度、變異系數(shù)顯示儀器之間的測(cè)試非常穩(wěn)定。為消除手工移圖結(jié)果與手排長(zhǎng)度測(cè)試儀結(jié)果的顯著性差異，我們以這30次的均值為基礎(chǔ)值，將2#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀的相機(jī)設(shè)置參數(shù)調(diào)整為：增益67，曝光538，幀率延遲600， 其他相機(jī)參數(shù)及取樣設(shè)置參數(shù)不變，再次進(jìn)行比對(duì)數(shù)據(jù)收集。手排長(zhǎng)度平均值（x6）為33.75 mm，2#手排長(zhǎng)度測(cè)試儀長(zhǎng)度平均值（x7）為33.51mm。

（2）手工移圖方法與手排長(zhǎng)度測(cè)試儀法數(shù)據(jù)差異顯著性計(jì)算分析

手工移圖方法與手排長(zhǎng)度測(cè)試儀法對(duì)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的影響因素分析，見表1。

4 結(jié)語(yǔ)

分梳山羊絨散纖維沒有經(jīng)過(guò)機(jī)械梳理成絨條，纖維完全以自然卷曲狀態(tài)存在，與成條中的纖維較順直狀態(tài)不同。Almeter法的排樣機(jī)無(wú)法有效控制較短纖維的缺陷以及分梳山羊絨散纖維的自然卷曲狀態(tài)使得Almeter法不能客觀真實(shí)測(cè)量分梳山羊絨的平均長(zhǎng)度。

手工移圖方法與手排長(zhǎng)度測(cè)試儀法比對(duì)數(shù)據(jù)顯示兩種方法測(cè)得的平均值差0.24mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GB 18267—2013《山羊絨》規(guī)定的手排方法的平均長(zhǎng)度測(cè)試平行試驗(yàn)允差值2mm，說(shuō)明用手排長(zhǎng)度測(cè)試儀測(cè)試分梳山羊絨平均長(zhǎng)度完全可以滿足測(cè)試要求。

重復(fù)性試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，手工移圖值的變異系數(shù)4.21大于兩臺(tái)手排長(zhǎng)度測(cè)試儀值的變異系數(shù)3.47、3.25，顯示手排長(zhǎng)度測(cè)試儀避免了主觀和人員間誤差因素，兩臺(tái)手排長(zhǎng)度測(cè)試儀的平均長(zhǎng)度、變異系數(shù)數(shù)據(jù)顯示儀器之間的測(cè)試非常穩(wěn)定，儀器在試用收集數(shù)據(jù)中，體現(xiàn)出手排長(zhǎng)度測(cè)試儀方法的工作效率大幅提高。手排長(zhǎng)度測(cè)試儀的研究獲得成功。

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（作者單位：內(nèi)蒙古纖維檢驗(yàn)局 ）