儀器儀表微觀察技術(shù)應(yīng)用在棉紡織業(yè)(二)
| ，如果這兩個(gè)試樣的馬克隆值差異超過(guò)±0.10，則從同一樣品中再試驗(yàn)一個(gè)新試樣，由三個(gè)試樣計(jì)算平均值。 結(jié)果的計(jì)算和表示： 對(duì)于刻度尺以馬克隆值分度的儀器、計(jì)算同一樣品試驗(yàn)的所有試樣的讀數(shù)的平均值，報(bào)告結(jié)果修約到0.1馬克隆值。 對(duì)于刻度尺不是以馬克隆值分度的儀器，把直接讀數(shù)由預(yù)先確定的換算曲線或統(tǒng)計(jì)關(guān)系換算成馬克隆值。 試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下述內(nèi)容： a 棉樣來(lái)源、品種； b 試驗(yàn)的試樣個(gè)數(shù)，每個(gè)試樣的讀數(shù)次數(shù)，所用的樣品份數(shù)； c 計(jì)算的平均值 d 儀器的型式和型號(hào) 馬克隆值的認(rèn)識(shí)： 馬克隆(Micronaire)氣流儀是一種用氣流方法測(cè)定棉纖維細(xì)度的儀器。而馬克隆纖維氣流儀的讀數(shù)值，稱為馬克隆值(Micronaire value)。此儀器是美國(guó)最早的氣流儀，專門測(cè)試機(jī)械軸或孔的直徑的儀器。 1947年,美國(guó)的W.S.Smith對(duì)氣流儀進(jìn)行了改裝，把機(jī)械測(cè)頭改為纖維試樣筒，專門測(cè)試棉纖維。 初期，利用美國(guó)陸地棉樣品,以空氣流量(稱重法)測(cè)定其細(xì)度( μg/in)或(微克/2.54厘米)，和氣流儀讀數(shù)，并以氣流儀轉(zhuǎn)子流量計(jì)的浮子高度為自變量，以稱重法細(xì)度為因變量，計(jì)算出線性回歸方程式，制定了線性刻度，就是Micronaire馬克隆。 50年代美國(guó)農(nóng)業(yè)部又采集了許多陸地棉和亞洲棉，通過(guò)試驗(yàn)，計(jì)算了浮子高度與稱重法細(xì)度的二次回歸方程式，制定了非線性刻度，該刻度一直沿用至今。 隨著對(duì)纖維氣流儀理論的深入研究，了解氣流儀讀數(shù)并不單純反映纖維細(xì)度，而是細(xì)度和成熟度的綜合反映，許多學(xué)者把氣流儀讀數(shù)稱為[細(xì)度 X 成熟度>，從物理學(xué)上，氣流儀讀數(shù)反映了纖維的透氣性，是纖維比表面積(纖維表面積/纖維體積)的函數(shù)，當(dāng)纖維的截面周長(zhǎng)不變時(shí)，可直接表示纖維細(xì)度，當(dāng)對(duì)周長(zhǎng)不同的棉花品種進(jìn)行測(cè)試時(shí)，馬克隆值反映纖維的細(xì)度與成熟度的綜合性能。馬克隆值現(xiàn)為無(wú)量綱值，是表示棉花的一項(xiàng)特性，為了回避氣流儀在定義上的分歧意見，美國(guó)以Micronaire這種儀器的商業(yè)名稱作為量的名稱和單位名稱，取代細(xì)度( μg/in)。同品種棉花的馬克隆值愈大，表示纖維愈粗，馬克隆值愈小，表示纖維愈細(xì)。 馬克隆值指標(biāo)在棉紡工業(yè)上十分廣泛應(yīng)用，因試驗(yàn)工序簡(jiǎn)單，快捷，世界各國(guó)均將其列入標(biāo)準(zhǔn)，例如：美國(guó)制定了ASTM D1448《棉纖維馬克隆值試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),2403-1972《棉纖維馬克隆值的測(cè)定》，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6498-1992《棉纖維“馬克隆值”試驗(yàn)方法》等等。 馬克隆值Micronair又可簡(jiǎn)稱為mike，國(guó)際市埸上將馬克隆值介于3.5~4.9之間的棉花,作為正常馬克隆值棉花.而馬克隆值在3.7~4.2范圍的棉花,需要加價(jià)1.1美分/磅，新標(biāo)準(zhǔn)中,將3.7~4.2馬克隆值的棉花定為A級(jí),而3.5-3.6及4.3-4.9定為B級(jí)，3.4以下和5.0以上的定為C級(jí)。2.5以下的，需扣15.6美分/磅。 馬克隆值指標(biāo)在很大程度上，是反映棉纖維的細(xì)度，故我簡(jiǎn)單制訂，馬克隆值與紗支之換算表，即簡(jiǎn)單列出各馬克隆值之棉纖維，其支數(shù)之棉紗含棉纖維的理論根數(shù)，以便日后對(duì)紗線之評(píng)估之用。 馬克隆值A(chǔ)級(jí)： 3.7=1.311(Denier)，8s/1=506.75(根/纖維)，10s/1=405.40(根/纖維)，16s/1=253.37(根/纖維)， 19s/1=213.37(根/纖維)，20s/1=202.70(根/纖維)，26s/1=155.92(根/纖維)， 30s/1=135.13(根/纖維)，32s/1=126.69(根/纖維)，40s/1=101.35(根/纖維)， 4.2=1.488(Denier)，8s/1=446.42(根/纖維)，10s/1=357.14(根/纖維)，16s/1=223.21(根/纖維)， 19s/1=187.97(根/纖維)，20s/1=178.57(根/纖維)，26s/1=137.36(根/纖維)， 30s/1=119.05(根/纖維)，32s/1=111.60(根/纖維)，40s/1=89.28(根/纖維)， 馬克隆值B級(jí)： 3.5=1.240(Denier)，8s/1=535.70(根/纖維)，10s/1=428.56(根/纖維)，16s/1=267.85(根/纖維)， 19s/1=225.56(根/纖維)，20s/1=214.28(根/纖維)，26s/1=164.83(根/纖維)， 30s/1=142.85(根/纖維)，32s/1=133.93(根/纖維)，40s/1=107.14(根/纖維)， 3.6=1.276(Denier)，8s/1=520.82(根/纖維)，10s/1=416.66(根/纖維)，16s/1=260.41(根/纖維)， 19s/1=219.29(根/纖維)，20s/1=208.33(根/纖維)，26s/1=160.25(根/纖維)， 30s/1=138.89(根/纖維)，32s/1=130.21(根/纖維)，40s/1=104.16(根/纖維)， 4.3=1.534(Denier)，8s/1=436.04(根/纖維)，10s/1=348.83(根/纖維)，16s/1=218.02(根/纖維)， 19s/1=183.59(根/纖維)，20s/1=174.42(根/纖維)，26s/1=134.17(根/纖維)， 30s/1=116.28(根/纖維)，32s/1=109.01(根/纖維)，40s/1=87.21(根/纖維)， 4.9=1.736(Denier)，8s/1=382.65(根/纖維)，10s/1=306.12(根/纖維)，16s/1=191.32(根/纖維)， 19s/1=161.11(根/纖維)，20s/1=153.06(根/纖維)，26s/1=117.74(根/纖維)， 30s/1=102.04(根/纖維)，32s/1=95.66(根/纖維)，40s/1=76.53(根/纖維)， 馬克隆值C級(jí)： 3.4=1.205(Denier)，8s/1=551.46(根/纖維)，10s/1=441.17(根/纖維)，16s/1=275.73(根/纖維)， 19s/1=232.19(根/纖維)，20s/1=220.58(根/纖維)，26s/1=169.68(根/纖維)， 30s/1=147.06(根/纖維)，32s/1=137.87(根/纖維)，40s/1=110.29(根/纖維)， 5.0=1.772(Denier)，8s/1=374.99(根/纖維)，10s/1=299.99(根/纖維)，16s/1=187.50(根/纖維)， 19s/1=157.89(根/纖維)，20s/1=150.00(根/纖維)，26s/1=115.38(根/纖維)， 30s/1=100.00(根/纖維)，32s/1=93.75(根/纖維)，40s/1=75.00(根/纖維)， 因?yàn)轳R克隆值近幾年廣被應(yīng)用，除反映棉花質(zhì)量，更涉及分級(jí)與價(jià)值上，為此我們有需要找更多相關(guān)數(shù)據(jù)，以便利用其原理及數(shù)值，作為對(duì)棉花之評(píng)估及在應(yīng)用上配合。 氣流儀讀數(shù)與細(xì)度,成熟度的理論關(guān)系： (1) 成熟度比與線密度： 中國(guó)目前用成熟度系數(shù)(K)表示棉花成熟度，國(guó)際上用成熟度比(M)和成熟纖維百分率(Pm)表示棉花成熟度。 國(guó)際上用成熟度比(M)：上文介紹定義為成熟度比(maturity ratio)：纖維胞壁的增厚度與選定的0.577標(biāo)準(zhǔn)增厚度之比。公式：M=λ/0.557，式中:M----成熟度比;λ---胞壁增厚度。標(biāo)準(zhǔn)胞壁增厚度計(jì)算： 棉纖維橫斷面呈不規(guī)則腰圓形,通常是以其周長(zhǎng)作理論計(jì)算測(cè)出其外徑,中腔直徑及壁厚度。 所謂胞壁增厚度是指胞壁面積填充程度,即λ=S1/S，S1=n/4(D2-d2，S=(n/4)D2于是,λ=1-(d/D)2，而d=D-2δ,所以(d/D)2=(1-2δ/D)2=(1-m)2 其中，m=2δ/D于是,λ=2m-m2式中:m稱為徑壁比.一般成熟的棉纖維,徑壁比m=0.35,代入式得λ=0.577 因此：標(biāo)準(zhǔn)增厚度選定為λ=0.577。 成熟度比,成熟纖維百分率： 棉花纖維量H(即纖維單位長(zhǎng)度的質(zhì)量)與棉纖維中正常纖維含量n1和死纖維含量n2之間，存在以下線性關(guān)系: H=0.9370(n1-n2)+135.2 并定義：具有標(biāo)準(zhǔn)纖維量HS的棉纖維,正常纖維含量n1=67%,死纖維含量n2=7%,即 HS=0.9370(67-7)+135.2. M=(n1-n2)/200+0.70 式中:M----成熟度比; n1---正常纖維含量,% n2---死纖維含量,% 全部為正常纖維時(shí)，n1=100,n2=0，此時(shí)M=1.2.全部為死纖維時(shí)，n1=0,n2=100，此時(shí)M=0.2。成熟纖維百分率由下式計(jì)算： Pm=n/NX100 Pm----成熟纖維百分率,% n---成熟纖維根數(shù): N---試樣纖維總根數(shù). 成熟度比與成熟纖維百分率有如下關(guān)系： Pm=(M-0.2)X(1.565-0.471M)X100 |
