纤维整齐度、纤维强度、纤维细度、纤维成熟度等的测定方

1、实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法一、目的一、目的通过操作练习，初步掌握棉花纤维长度、纤通过操作练习，初步掌握棉花纤维长度、纤维整齐度、纤维强度、纤维细度、纤维成熟度维整齐度、纤维强度、纤维细度、纤维成熟度等的测定方法。等的测定方法。 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法二、内容说明二、内容说明 棉纤维是纺织工业的原料，其纤维品质的优棉纤维是纺织工业的原料，其纤维品质的优劣直接影响纺织品的质量和产量。因此，选育棉劣直接影响纺织品的质量和产量。因此，选育棉花新品种不仅要求产量高，而且要求品质好。棉花新品种不仅要求产量高，而且要求品质好。棉花纤维品质的分析项目包括

2、如下几方面：花纤维品质的分析项目包括如下几方面： 1、纤维长度、纤维长度 2、纤维整齐度、纤维整齐度 3、纤维强度、纤维强度 4、纤维细度、纤维细度 5、纤维成熟度、纤维成熟度 6、纤维捻曲度、纤维捻曲度 纤维捻曲度纤维捻曲度是因纤维细胞壁上是因纤维细胞壁上有螺旋形排列的孔纹，使纤维有螺旋形排列的孔纹，使纤维细胞的厚度不均一，干燥时会细胞的厚度不均一，干燥时会形成捻曲，故成熟纤维捻曲较形成捻曲，故成熟纤维捻曲较多。捻曲愈多，纺纱时相互抱多。捻曲愈多，纺纱时相互抱合力愈大，棉纱强度愈高。一合力愈大，棉纱强度愈高。一般陆地棉每英寸约般陆地棉每英寸约140-240个，个，海岛棉约海岛棉约250-36

3、0个，中棉约个，中棉约70-80个。个。 纤维长度纤维长度：纤维伸直后两端间的纤维伸直后两端间的长度，以毫米表示。一般海岛长度，以毫米表示。一般海岛棉纤维长度为棉纤维长度为33-45mm，陆地棉，陆地棉21-33mm，中棉，中棉15-25mm。纤维。纤维愈长，纺纱支数愈高，成纱强愈长，纺纱支数愈高，成纱强力愈高，条干愈均匀。纤维长力愈高，条干愈均匀。纤维长度在检验部门都采用仪器测定度在检验部门都采用仪器测定，如，如Y111型罗拉式纤维长度仪、型罗拉式纤维长度仪、Y146型电光长度仪等。但在育种型电光长度仪等。但在育种工作中，多采用籽棉左右分梳工作中，多采用籽棉左右分梳法，量其实际长度；在棉花收

4、法，量其实际长度；在棉花收购部门多采用手扯尺量法。这购部门多采用手扯尺量法。这些方法简便易行，但误差较大些方法简便易行，但误差较大。 纤维整齐度纤维整齐度：指以上纤维长度是指以上纤维长度是指一批棉样中各种长度纤维的指一批棉样中各种长度纤维的平均值，不同棉样纤维长度有平均值，不同棉样纤维长度有差异，这就涉及到纤维整齐度差异，这就涉及到纤维整齐度。一般纤维愈整齐，短纤维含。一般纤维愈整齐，短纤维含量愈低，则游动纤维少，纺织量愈低，则游动纤维少，纺织的质量愈高。通常以整齐度高的质量愈高。通常以整齐度高于于90%或长度变异系数低于或长度变异系数低于5%，表示纤维整齐；整齐度低于，表示纤维整齐；整齐度低

5、于80%或变异系数高于或变异系数高于7%，表示，表示纤维不整齐。纤维不整齐。 纤维强度纤维强度是指纤维拉断时所需的是指纤维拉断时所需的力（力（g），又称断裂强度。纤维），又称断裂强度。纤维强度高，则织成的布强度大，强度高，则织成的布强度大，结实耐穿。纤维强度一般用结实耐穿。纤维强度一般用Y162束纤维强度机测定，然后计算束纤维强度机测定，然后计算纤维强度和纤维断裂长度（千纤维强度和纤维断裂长度（千米）。成熟的单纤维强度一般米）。成熟的单纤维强度一般为为4-5g,断裂长度则按下式计算断裂长度则按下式计算：断裂长度（千米）断裂长度（千米）=细度细度强度强度0.001 纤维细度纤维细度是指纤维的宽度

6、，一般是指纤维的宽度，一般以微米（以微米（）表示，习惯上用公）表示，习惯上用公制支数（制支数（1g纤维的总长度，纤维的总长度，m/g）表示。纤维细度越高，成纱）表示。纤维细度越高，成纱支数也越高。一般陆地棉支数也越高。一般陆地棉4500-7000m/g，海岛棉，海岛棉6500-9000m/g。纤维细度测量方法主要有显。纤维细度测量方法主要有显微测量法、重量测量法和气流微测量法、重量测量法和气流测定法。中段称量法是重量测测定法。中段称量法是重量测定法的一种，方法简便，但数定法的一种，方法简便，但数值稍偏大。值稍偏大。 纤维成熟度纤维成熟度是指纤维细胞壁纤是指纤维细胞壁纤维素的沉积度，它与纤维强度

7、维素的沉积度，它与纤维强度、细度、捻曲度、弹性、吸湿、细度、捻曲度、弹性、吸湿性、染色能力等都有密切关系性、染色能力等都有密切关系。常用中腔壁对比法测定，用。常用中腔壁对比法测定，用成熟系数表示。成熟系数表示。 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（一）纤维长度的测定（一）纤维长度的测定 1、用品、用品 三、所需用品和操作方法三、所需用品和操作方法 不同棉花品种的籽棉，不同棉花品种的籽棉，小型轧花机，黑绒板，小型轧花机，黑绒板，钢尺，骨梳。钢尺，骨梳。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法2、操作方法、操作方法（1）分梳法）分梳法 取样取样：每品种取每瓢中部籽棉一

8、粒，共取每品种取每瓢中部籽棉一粒，共取10-20粒。粒。 分梳分梳：以种子的脊为中线，向左右分开棉纤维，然后梳成以种子的脊为中线，向左右分开棉纤维，然后梳成蝶形，先用梳子稀齿梳通后，再用密齿梳，尽量避免梳落纤蝶形，先用梳子稀齿梳通后，再用密齿梳，尽量避免梳落纤维。维。 贴板贴板：梳齐梳平后，用两手拇指与食指，轻轻拉住纤维两梳齐梳平后，用两手拇指与食指，轻轻拉住纤维两端，紧贴在黑绒板上（籽粒尖端向下）。端，紧贴在黑绒板上（籽粒尖端向下）。 测量测量：用钢尺在纤维两端多数纤维的终点向内移半个种用钢尺在纤维两端多数纤维的终点向内移半个种子宽度处刻划一印，并以此为界，量两边共有长度（子宽度处刻划一印，

9、并以此为界，量两边共有长度（mm），用，用2除之即得其长度。除之即得其长度。10-20粒一一量毕，便可求出该品种粒一一量毕，便可求出该品种纤维长度的平均值。纤维长度的平均值。 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（2）手扯尺量法）手扯尺量法 取样：取样：手扯：手扯：整理：整理：测量：测量： 表表12-1 12-1 不同棉花品种纤维长度不同棉花品种纤维长度(mm)(mm)品品 种种棉棉 样样分梳法长度分梳法长度手扯尺量法长度手扯尺量法长度实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法1、用品：计算器、用品：计算器（二）纤维整齐度的测定（二）纤维整齐度的测定实验实验12棉花纤

10、维品质分析方法棉花纤维品质分析方法2、操作方法：、操作方法： 根据表根据表12-1测定结果计算不同棉花品种的纤测定结果计算不同棉花品种的纤维整齐度维整齐度.（1）变异系数表示法变异系数表示法 5%以内为整齐以内为整齐 5-7%为一般为一般 超过超过7%为不整齐。为不整齐。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（2）纤维整齐度表示法纤维整齐度表示法 90%以上为整齐以上为整齐 80-90%为一般为一般 80%以下为不整齐。以下为不整齐。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法1、用品：、用品：Y162型束纤维强力机，扭力天平，限制器型束纤维强力机，扭力天平，限制器绒板，

11、绒板，1号夹子，压锤，镊子，梳片，黑绒板，号夹子，压锤，镊子，梳片，黑绒板，小钢尺，秒表等。小钢尺，秒表等。（三）纤维强度的测定（三）纤维强度的测定 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法2、方法、方法（1）观察）观察Y162型束纤维强力机的构造和了解其工作型束纤维强力机的构造和了解其工作原理。此仪器由传动部分、测力部分、掣动部分原理。此仪器由传动部分、测力部分、掣动部分组成。主要原理是根据力矩平衡原理，求得试样组成。主要原理是根据力矩平衡原理，求得试样上所受的拉力。上所受的拉力。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法(2) 仪器的校正仪器的校正 首先校正仪器水平和

12、指针零位，可调节扇形杆首先校正仪器水平和指针零位，可调节扇形杆上平衡锤的位置。再用隔距片校正，上下夹持器上平衡锤的位置。再用隔距片校正，上下夹持器之间的距离为之间的距离为3mm。然后调节下夹持器的下降速。然后调节下夹持器的下降速度为度为3005mm/分（一般下夹持器的下降动程约分（一般下夹持器的下降动程约50mm，在，在10秒钟内下降完毕）。最后检查其它秒钟内下降完毕）。最后检查其它零件是否灵活。零件是否灵活。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（3）试样准备）试样准备 从试验棉条中纵向取出适当数量的试样，数量随纤维从试验棉条中纵向取出适当数量的试样，数量随纤维长度而定，手扯长

13、度在长度而定，手扯长度在31mm及以下的取样及以下的取样30mg左右；左右；手扯长度在手扯长度在31mm以上的，取样以上的，取样40mg左右。用手扯法将左右。用手扯法将取得的试样反复扯理两次，叠成长纤维在下、短纤维在取得的试样反复扯理两次，叠成长纤维在下、短纤维在上的一端整齐的宽上的一端整齐的宽32mm的棉束。梳去游离纤维，使纤维的棉束。梳去游离纤维，使纤维平直，并将棉束移植另一夹子上，使整齐一端露出夹子平直，并将棉束移植另一夹子上，使整齐一端露出夹子外，从棉束整齐一端梳去露出部分的短纤维。梳理时应外，从棉束整齐一端梳去露出部分的短纤维。梳理时应先用稀梳，后用密梳，由外向内逐渐靠近夹子，徐徐梳

14、先用稀梳，后用密梳，由外向内逐渐靠近夹子，徐徐梳理，防止折断纤维。梳去短纤维长度的规定是，手扯长理，防止折断纤维。梳去短纤维长度的规定是，手扯长度度31mm以下的，梳去短纤维长度以下的，梳去短纤维长度161mm及其以下的纤维及其以下的纤维。手扯长度。手扯长度31mm以上的，梳去短纤维长度以上的，梳去短纤维长度20mm及其以及其以下的纤维。下的纤维。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（4）测定）测定 测试时用上夹持器夹住小棉束（重约测试时用上夹持器夹住小棉束（重约30.3mg）整齐一端，夹入长度为）整齐一端，夹入长度为8mm（手扯长度在（手扯长度在31mm以下的试样）或以下的试

15、样）或10mm（手扯长度在（手扯长度在31mm以上的试样）。旋紧螺丝后再梳理一下。挂上夹以上的试样）。旋紧螺丝后再梳理一下。挂上夹持器，将小棉束不整齐一端夹于下夹持器中，旋持器，将小棉束不整齐一端夹于下夹持器中，旋紧螺丝。扳动手柄，在加压重锤的重力作用下，紧螺丝。扳动手柄，在加压重锤的重力作用下，使下夹持器下降，待小棉束断裂后记录断裂强力使下夹持器下降，待小棉束断裂后记录断裂强力。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（5）计算平均单纤维强力）计算平均单纤维强力 F 式中为平均单纤维断裂强力（式中为平均单纤维断裂强力（gf，克力）；，克力）；F为全为全部小束的断裂强力之和（部小束

16、的断裂强力之和（gf）；）；G为断裂的全部小棉为断裂的全部小棉束的重量之和（束的重量之和（mg）；）；Ng为每为每mg纤维的根数（可在纤维的根数（可在中段称量法测定纤维细度中求得）；中段称量法测定纤维细度中求得）；0.675为束纤维为束纤维强力换算成单纤维断裂强力的常数，即强力换算成单纤维断裂强力的常数，即1000根纤维根纤维的束纤维断裂强力，仅相当于的束纤维断裂强力，仅相当于675根单纤维强力的总根单纤维强力的总和。和。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法1、用品：、用品：Y171型纤维切断器，型纤维切断器，Y145型动力气流式纤型动力气流式纤维细度仪，棉纤维。维细度仪，棉纤

17、维。(四四)纤维细度的测定纤维细度的测定 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法2、操作方法、操作方法（1）重量试测法）重量试测法 取取8-10mg，根数在，根数在1500-2000范围内的试样，应整理成范围内的试样，应整理成平行伸直，宽约平行伸直，宽约5-6mm的棉束，梳去游离纤维及短纤维的棉束，梳去游离纤维及短纤维。用纤维切断器切断后，置于温度。用纤维切断器切断后，置于温度203，相对湿度，相对湿度653%条件下条件下1h，分别称量中段和上下两端的重量，然，分别称量中段和上下两端的重量，然后将中段纤维置于显微镜下数其根数。根据下列各公式后将中段纤维置于显微镜下数其根数。根据下

18、列各公式计算各种参数。计算各种参数。 式中的式中的Nm为公制支数为公制支数(m/g)，Ng为每为每mg纤维根数，纤维根数，Gf为棉束中段为棉束中段纤维重量纤维重量(mg)，n为纤维根数，为纤维根数，Gc为棉束两端纤维重量之和为棉束两端纤维重量之和(mg)。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（2）气流测试法）气流测试法 观察观察Y145型动力型动力气流式纤维细度气流式纤维细度仪的结构，了解仪的结构，了解其工作原理。该其工作原理。该仪器主要由压力仪器主要由压力计、试样筒、转计、试样筒、转子流量计、气流子流量计、气流调节阀和抽气泵调节阀和抽气泵组成。组成。实验实验12棉花纤维品质分

19、析方法棉花纤维品质分析方法 测定方法测定方法 将棉样称取两份，每份将棉样称取两份，每份5g，放入试样筒内，放入试样筒内，将压样筒插入旋紧，卡在试样筒的颈圈上。将压样筒插入旋紧，卡在试样筒的颈圈上。 开启电动机，按逆时针方向旋转气流调节阀手开启电动机，按逆时针方向旋转气流调节阀手柄，使气流通过试样而被吸入，压力计内水柱慢柄，使气流通过试样而被吸入，压力计内水柱慢慢下降，转子上升。当压力计水柱面的新月形弧慢下降，转子上升。当压力计水柱面的新月形弧与下刻线相切时，关闭气流调节阀，从转子流量与下刻线相切时，关闭气流调节阀，从转子流量计内升起的转子顶部相齐处读出流量数。计内升起的转子顶部相齐处读出流量数

20、。 将流量读数换算成马克隆值。将流量读数换算成马克隆值。实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法1、用品：、用品：供试棉纤维，生物显微镜，挑针，镊子，小钢尺供试棉纤维，生物显微镜，挑针，镊子，小钢尺，梳子（稀梳为，梳子（稀梳为10针针/cm，密梳为，密梳为20针针/cm），黑绒板，），黑绒板，载玻片，盖玻片，玻璃皿，胶水，目镜测微尺，物镜测载玻片，盖玻片，玻璃皿，胶水，目镜测微尺，物镜测微尺，氢氧化钠，微尺，氢氧化钠，Y147型偏光成熟仪等。型偏光成熟仪等。 （五）纤维成熟度的测定（五）纤维成熟度的测定 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法2、操作方法、操作方法（1

21、）中腔胞壁对比法）中腔胞壁对比法显微镜直接观察法显微镜直接观察法 取棉样取棉样4-6mg，通过整理留下中间部分较长的纤，通过整理留下中间部分较长的纤维约为维约为180-200根，置于载玻片上，用根，置于载玻片上，用400倍显微镜倍显微镜观察纤维中段，对照纤维形态图，决定每根纤维平观察纤维中段，对照纤维形态图，决定每根纤维平均成熟系数。均成熟系数。 也可以根据中腔宽度（用也可以根据中腔宽度（用e表示）和胞壁厚度表示）和胞壁厚度（用（用s表示）比值（简称腔壁比表示）比值（简称腔壁比e/s），查表决定棉），查表决定棉纤维的成熟系数（见下图）。纤维的成熟系数（见下图）。实验实验12棉花纤维品质分析方法

22、棉花纤维品质分析方法各种成熟度的棉纤维各种成熟度的棉纤维显微镜下棉纤维中腔（显微镜下棉纤维中腔（e）与细胞壁厚度（）与细胞壁厚度（s）示意图）示意图实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法 氢氧化钠测定法氢氧化钠测定法 棉纤维在棉纤维在18%氢氧化钠溶液中形状发生变化。根氢氧化钠溶液中形状发生变化。根据胞壁厚度与纤维最大宽度的比及形状变化判断类据胞壁厚度与纤维最大宽度的比及形状变化判断类型。型。 三种类型：死纤维、正常纤维和薄壁纤维。三种类型：死纤维、正常纤维和薄壁纤维。 计算成熟度比（计算成熟度比（M）：）： 式中式中N为正常纤维的平均百分率（为正常纤维的平均百分率（%）；）；D

23、为死纤维的百分为死纤维的百分率（率（%）。成熟度比低于）。成熟度比低于0.8时，属于未成熟棉纤维。时，属于未成熟棉纤维。 实验实验12棉花纤维品质分析方法棉花纤维品质分析方法（2）Y147型偏光成熟仪测试法型偏光成熟仪测试法 仪器使用前预热仪器使用前预热20min后，将夹有两片空白载玻片的后，将夹有两片空白载玻片的夹子插入试样口中，夹子插入试样口中， 将拨杆前移（中性滤光镜推入光路将拨杆前移（中性滤光镜推入光路），转动电位器旋钮，使电流表指针位于），转动电位器旋钮，使电流表指针位于“100”上。拨上。拨出空白夹子，插入夹有纤维试样的夹子，此时电流表指出空白夹子，插入夹有纤维试样的夹子，此时电流表指针向左偏移，要求在针向左偏移，要求在“55-65”范围内，指示纤维数量读范围内，指示纤维数量读数。将拨杆后移，使起偏正片进入光路，此时试样在直数。将拨杆后移，使起偏正片进入光路，此时试样在直线偏振光照射下，透过偏振片的光强度读数。根据纤维线偏振光照射下，透过偏振片的光强度读数。根据纤维试样数量读数和透射光的光强度读数，计算出试样的成试样数量读数和透射光的光强度读数