棉纤维成熟度试验方法 显微镜法

ICSxx.xxx.xx

Wxx

中华人民共和国国家标准

GB/T13777-××××

棉纤维成熟度试验方法显微镜法

Testmethodformaturityofcottonfibres-Microscopicmethod

（征求意见稿）

20××-××-××发布20××-××-××实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

GB/T13777—××××

棉纤维成熟度试验方法显微镜法

1范围

本标准规定了用显微镜测定经氢氧化钠溶液膨胀后棉纤维成熟度的试验方法。

本标准适用于原棉、棉卷、棉条以及未经化学处理的纱线中取出的棉纤维。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB/T6097棉纤维试验取样方法

GB/T8170数值修约规则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

成熟度比matureratio

胞壁的增厚度对人为选定的0.577标准增厚度之比。

3.2

死纤维deadfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，胞壁厚度等于或小于最大宽度的五分之一的纤维。死纤维有各种形

态,如：无转曲扁平带状或转曲较多的带状。

3.3

正常纤维normalfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，呈现不连续中腔或几乎没有任何中腔痕迹、无明显转曲的棒状纤维。

3.4

薄壁纤维thin-walledfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，不符合正常纤维或死纤维特征的纤维。

3.5

胞壁增厚度degreeoffibrewallthickening

GB/T13777—××××

纤维胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比。

3.6

成熟纤维百分率percentmaturity

棉花试样中成熟纤维根数占纤维总根数的平均百分率。

3.7

未成熟纤维immaturefibre

棉纤维按规定条件膨胀后，呈螺旋或扁平带状、胞壁极薄几乎呈透明轮廓的纤维。其胞壁厚度

小于其最大宽度的四分之一。

3.8

成熟纤维maturefibre

棉纤维按规定条件膨胀后，无转曲且形状近似棒状，胞壁发育充分的纤维。其胞壁厚度大于等

其最大宽度的四分之一。

4原理

棉纤维经18%氢氧化钠溶液处理膨胀后，用显微镜逐根观察棉纤维胞壁厚度与最大宽度的比值

及纤维形态来测定棉纤维成熟度。

5仪器、工具和试剂

5.1投影显微镜或数字化显微镜：放大倍数为500倍。

5.2哈氏切片器、计数器。

5.3电子天平（精确度0.0001g）。

5.4氢氧化钠溶液：18%±0.2%。

5.5显微镜载玻片、盖玻片、限制器绒板、50mm小钢尺、镊子、稀梳、密梳、挑针、胶水等。

6试验用大气

无需调湿，试验可在任何大气环境中进行。为了使纤维能更容易被固定在载玻片上，宜在相对

湿度不小于40%且无剧烈气流的条件下进行。

7样品制备

7.1试验试样的制备——方法A：手扯排列法

7.1.1取样数量：从实验室样品的不同部位取出至少32丛纤维约10mg，组成一份试验样品，共抽取

两份：或按GB/T6097的规定抽取两份试验样品，每份约10mg。

GB/T13777—××××

7.1.2用手扯或用限制器绒板将一份试验样品整理成平行且一端整齐平直、厚薄均匀、层次清晰的棉

束。

7.1.3按照先稀梳、后密梳的顺序，从棉束整齐一端梳去细绒棉为16mm及以下、长绒棉为20mm及

以下的短纤维，纵向劈开，分成大致相等的五份小棉束。

7.1.4沿载玻片边缘涂抹少许胶水，一只手握住小棉束的一端，另一只手用镊子从小棉束整齐一端夹

取少量纤维均匀地排列在载玻片上。重复此过程，直到100根或以上的纤维排列在载玻片上。

7.1.5用挑针拨动载玻片上的纤维，使纤维间的排列平行、伸直、分布均匀，排列宽度约为25mm。

7.1.6轻轻地盖上盖玻片，滴人氢氧化钠溶液于盖玻片的一角，轻压盖玻片，使溶液渗人，浸润每一

根纤维并防止产生气泡。

7.1.7用纸巾沿盖玻片边缘吸取外溢的溶液，防止腐蚀显微镜镜头。

7.1.8其他四份小棉束，按7.1.4到7.1.7程序制作。

7.1.9另一份试验样品按以上程序制备试验试样。

7.2试验试样的制备——方法B：中部切断法

7.2.1取样数量：从实验室样品的不同部位取出至少32丛纤维至少0.3g，组成一份试验样品，共抽取

两份：或按GB/T6097的规定抽取两份试验样品，每份至少0.3g。

7.2.2用手扯或用限制器绒板将一份试验样品整理成平行且一端整齐平直、厚薄均匀、层次清晰的棉

束。

7.2.3按照先稀梳、后密梳的顺序，从棉束整齐一端梳去细绒棉16mm及以下，长绒棉20mm及以下

的短纤维。

7.3.4用哈氏切片器在纤维中部切取0.4mm~0.6mm左右长的纤维片段，分成大致相等的五份试验样

品。

7.3.5将至少100根纤维片段全部置于表面皿上，滴入适量氢氧化钠，用镊子搅拌，使之均匀分布在

介质内。然后取适量试样放在载玻片上，盖上盖玻片固定样品，注意不能让纤维流出盖玻片外面，

以免流失纤维，否则需重新制备载玻片。

7.3.6另一份试验样品按以上程序制备试验试样。

8试验步骤

8.1调整显微镜的聚光器，获得一照度适中、照明均匀的视场，使纤维胞壁和中腔之间的反差增强。

8.2将载玻片放在显微镜的载物台上，使纤维中部处于视场中心，对纤维逐根进行观察分类并分别

记录每个试样的各类纤维根数，测试纤维的成熟度比或成熟纤维百分率。

8.2.1成熟度比的测试，将各试样的所有纤维分为三类：

a）正常纤维；

b）死纤维；

c）薄壁纤维；

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8.2.2成熟纤维百分率的测试，将各试样的所有纤维分为两类：

a）成熟纤维；

b）未成熟维；

8.3由两名试验人员各测试五个试验试样的测试结果。

9计算结果

9.1正常纤维的平均百分率

按式(1)计算一个试验样品正常纤维的平均百分率。

5

'

Ni

i1

N5100%...........................................(1)

Ti

i5

式中：

N——正常纤维的平均百分率，%；

Ni——每个载玻片上正常纤维的根数；

Ti——每个载玻片测试根数。

9.2死纤维的平均百分率

按式(2)计算一个试验样品死纤维的平均百分率。

5

'

Di

i1

D5100%...........................................(2)

Ti

i5

式中：

D——死纤维的平均百分率，%；

'每个载玻片上死纤维的根数。

Di——

9.3成熟度比

按式(3)计算一个试验样品正常纤维的成熟度比。

ND

M0.7...........................................(3)

200

式中：

M——成熟度比。

计算两份试验样品的平均成熟度比。

9.4成熟纤维百分率

按式(4)计算一个试验样品成熟纤维的百分率。

M'

PM100%...........................................(4)

T

式中：

PM——死纤维的平均百分率，%；

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M，——每个载玻片上成熟纤维的根数；

T——每个载玻片上测试根数。

计算10个试样成熟纤维百分率的算术平均数。

9.5数值修约

按GB/T8170的规定，平均成熟度比修约至两位小数，平均成熟纤维百分率修约至一位小数。

10精密度

试验精密度要求在95%的概率水平下，允许误差率在5%以内，允许误差率Δ（%）按式（5）计

算：

1.96CV

100%...........................................(5)

n

式中：

n—测试试样数；

CV—测试变异系数。

如果试验结果的允许误差率小于5%，则测试的试样数便足够了。如果允许误差率大于或等于5%，

则应增加测试的试样数，直至允许误差率小于5%时，将各试样的测试结果的平均值作为试验结果。

若需得到更可信的测试结果，可根据附录C确定测试试样数。

11试验报告

试验报告包括成熟度比和成熟纤维百分率，并写明样品编号、试验日期、仪器型号或编号和检

验依据等。试验报告单见表1和表2。

表1成熟纤维百分率（显微镜法）原始记录单

样品编号仪器型号/编号

湿度条件%RH检测地点

检验依据

试样成熟纤维/根未成熟纤维/根测试根数/根成熟纤维平均成熟纤

百分率维百分率/(%)

/(%)

1

2

试验样品I3

4

5

1

2

试验样品II3

4

5

GB/T13777—××××

备注：

检测：复核：日期：

表2成熟度比（显微镜法）原始记录单

样品编号仪器型号/编号

湿度条件%RH检测地点

检验依据

试样正常纤维/根死纤维/根薄壁纤维/根测试根数/根成熟度比

1

2

3

试验I

4

5

合计

平均百分率/（%）——

1

2

3

试验II

4

5

合计

平均百分率/（%）——

平均成熟度比

备注：

检测：复核：日期：

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附录A

（资料性附录）

经18%氢氧化钠溶液膨胀后的棉纤维的典型图例

图A.1~图A.9列示了经18%氢氧化钠溶液膨胀后的典型纤维的图形，然而，它们不能表明人们可能

遇到的成熟度变化范围内的各种情况。

图A.1死纤维（呈现出较多的转曲和狭小的胞壁）

图A.2死纤维（转曲较少，胞壁厚度小于纤维最大宽度的1/5）

图A.3薄壁纤维（无转曲形状、胞壁厚度大于纤维最大宽度的1/5）

图A.4薄壁纤维（有转曲形状、胞壁厚度大于纤维最大宽度的1/5）

图A.5正常纤维（外观呈棒状能模糊地看到不连续的中腔）

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图A.6正常纤维（外观呈棒状，几乎没有任何中腔的痕迹）

图A.7成熟纤维

图A.8未正常纤维（A型）

图A.9未正常纤维（B型）

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附录B

（资料性附录）

成熟纤维百分率和成熟度比之间的换算

成熟度比M可以用表B.1换算得到成熟纤维百分率PM，反之亦然。

成熟纤维百分率和成熟度比之间的关系不是线性的，PM与M之间的关系与直线有一定的偏离，

但偏离不大。

PM和M的换算见式(B.1)、式(B.2)：

PM(M0.2)(1.56520.471M)...........................(B.1)

M1.762(2.4392.123PM)..........................(B.2)

按GB/T8170的规定，成熟度比修约至两位小数，成熟纤维百分率修约至一位小数。

PM和M的换算见表B.1。

表B.1

MPMMPMMPM

1.1194.90.9583.80.7970.4

1.1094.20.9483.10.7869.5

1.0993.60.9382.30.7768.5

1.0893.00.9281.50.7667.6

1.0792.30.9180.70.7566.7

1.0691.70.9079.90.7465.7

1.0591.00.8979.10.7364.7

1.0490.30.8878.20.7263.8

1.0389.60.8777.40.7162.8

1.0289.00.8676.60.7061.8

1.0188.20.8575.70.6960.8

1.0087.50.8474.90.6859.8

0.9986.80.8374.00.6758.7

0.9886.10.8273.10.6657.7

0.9785.30.8172.20.6556.7

0.9684.60.8071.30.6455.6

GB/T13777—××××

附录C

（资料性附录）

允许误差率和测试试样数的确定

一般一个试验样品中被测纤维比例很小，因此试验样品平均值有随机抽样误差，对于被测试样

品，在95%置信水平下的允许误差率及测试试样数按式（C.1）、(C.2)计算；

tCV

n()2........................................................(C.1)

CV

t...............................................................(C.2)

n

式中：

Δ——允许误差率，%；

t——置信水平为95%时，取值为1.96；

CV——变异系数，%；

n——测试试样数。

举例，当10次样品测试结果的变异系数为8.0%，在95%置信水平下的允许误差率及最少测试试

样数近似值见表C.1。

表C.1

允许误差率（置信水平95%）测试试样数

1%246

2%62

3%28

4%16

_________________________________

GB/T13777—××××

前  言

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本标准代替GB/T13777-2006《棉纤维成熟度试验方法显微镜法》。

本标准与GB/T13777-2006相比较主要变化如下：

a）修改了适用范围（见第1章，2006年版的第1章）；

b）增加了仪器及精度要求（见第5章，2006年版的第5章）；

c）增加了中部切断法的取样量及试样制备程序（见7.2）；

d）修改了原始记录单格式（见第11章）；

e）增加了允许误差率和测试试样数的确定（见附录C）。

本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录

本文件由全国纤维标准化技术委员会提出并归口。

本文件起草单位：上海市质量监督检验技术研究院。

本文件主要起草人：。

本标准代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T13777-1992、GB/T13777-2006

GB/T13777—××××

棉纤维成熟度试验方法显微镜法

1范围

本标准规定了用显微镜测定经氢氧化钠溶液膨胀后棉纤维成熟度的试验方法。

本标准适用于原棉、棉卷、棉条以及未经化学处理的纱线中取出的棉纤维。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB/T6097棉纤维试验取样方法

GB/T8170数值修约规则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

成熟度比matureratio

胞壁的增厚度对人为选定的0.577标准增厚度之比。

3.2

死纤维deadfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，胞壁厚度等于或小于最大宽度的五分之一的纤维。死纤维有各种形

态,如：无转曲扁平带状或转曲较多的带状。

3.3

正常纤维normalfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，呈现不连续中腔或几乎没有任何中腔痕迹、无明显转曲的棒状纤维。

3.4

薄壁纤维thin-walledfibre

棉纤维按规定条件膨胀后，不符合正常纤维或死纤维特征的纤维。

3.5

胞壁增厚度degreeoffibrewallthickening

GB/T13777—××××

纤维胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比。

3.6

成熟纤维百分率percentmaturity

棉花试样中成熟纤维根数占纤维总根数的平均百分率。

3.7

未成熟纤维immaturefibre

棉纤维按规定条件膨胀后，呈螺旋或扁平带状、胞壁极薄几乎呈透明轮廓的纤维。其胞壁厚度

小于其最大宽度的四分之一。

3.8

成熟纤维maturefibre

棉纤维按规定条件膨胀后，无转曲且形状近似棒状，胞壁发育充分的纤维。其胞壁厚度大于等

其最大宽度的四分之一。

4原理

棉纤维经18%氢氧化钠溶液处理膨胀后，用显微镜逐根观察棉纤维胞壁厚度与最大宽度的比值

及纤维形态来测定棉纤维成熟度。

5仪器、工具和试剂

5.1投影显微镜或数字化显微镜：放大倍数为500倍。

5.2哈氏切片器、计数器。

5.3电子天平（精确度0.0001g）。

5.4氢氧化钠溶液：18%±0.2%。

5.5显微镜载玻片、盖玻片、限制器绒板、50mm小钢尺、镊子、稀梳、密梳、挑针、胶水等。

6试验用大气

无需调湿，试验可在任何大气环境中进行。为了使纤维能更容易被固定在载玻片上，宜在相对

湿度不小于40%且无剧烈气流的条件下进行。

7样品制备

7.1试验试样的制备——方法A：手扯排列法

7.1.1取样数量：从实验室样品的不同部位取出至少32丛纤维约10mg，组成一份试验样品，共抽取

两份：或按GB/T6097的规定抽取两份试验样品，每份约10mg。

GB/T13777—××××

7.1.2用手扯或用限制器绒板将一份试验样品整理成平行且一端整齐平直、厚薄均匀、层次清晰的棉

束。

7.1.3按照先稀梳、后密梳的顺序，从棉束整齐一端梳去细绒棉为16mm及以下、长绒棉为20mm及

以下的短纤维，纵向劈开，分成大致相等的五份小棉束。

7.1.4沿载玻片边缘涂抹少许胶水，一只手握住小棉束的一端，另一只手用镊子从小棉束整齐一端夹

取少量纤维均匀地排列在载玻片上。重复此过程，直到100根或以上的纤维排列在载玻片上。

7.1.5用挑针拨动载玻片上的纤维，使纤维间的排列平行、伸直、分布均匀，排列宽度约为25mm。

7.1.6轻轻地盖上盖玻片，滴人氢氧化钠溶液于盖玻片的一角，轻压盖玻片，使溶液渗人，浸润每一

根纤维并防止产生气泡。

7.1.7用纸巾沿盖玻片边缘吸取外溢的溶液，防止腐蚀显微镜镜头。

7.1.8其他四份小棉束，按7.1.4到7.1.7程序制作。

7.1.9另一份试验样品按以上程序制备试验试样。

7.2试验试样的制备——方法B：中部切断法

7.2.1取样数量：从实验室样品的不同部位取出至少32丛纤维至少0.3g，组成一份试验样品，共抽取

两份：或按GB/T6097的规定抽取两份试验样品，每份至少0.3g。

7.2.2用手扯或用限制器绒板将一份试验样品整理成平行且一端整齐平直、厚薄均匀、层次清晰的棉

束。

7.2.3按照先稀梳、后密梳的顺序，从棉束整齐一端梳去细绒棉16mm及以下，长绒棉20mm及以下

的短纤维。

7.3.4用哈氏切片器在纤维中部切取0.4mm~0.6mm左右长的纤维片段，分成大致相等的五份试验样

品。

7.3.5将至少100根纤维片段全部置于表面皿上，滴入适量氢氧化钠，用镊子搅拌，使之均匀分布在

介质内。然后取适量试样放在载玻片上，盖上盖玻片固定样品，注意不能让纤维流出盖玻片外面，

以免流失纤维，否则需重新制备载玻片。

7.3.6另一份试验样品按以上程序制备试验试样。

8试验步骤

8.1调整显微镜的聚光器，获得一照度适中、照明均匀的视场，使纤维胞壁和中腔之间的反差增强。

8.2将载玻片放在显微镜的载物台上，使纤维中部处于视场中心，对纤维逐根进行观察分类并分别

记录每个试样的各类纤维根数，测试纤维的成熟度比或成熟纤维百分率。

8.2.1成熟度比的测试，将各试样的所有纤维分为三类：

a）正常纤维；

b）死纤维；

c）薄壁纤维；

GB/T13777—××××

8.2.2成熟纤维百分率的测试，将各试样的所有纤维分为两类：

a）成熟纤维；

b）未成熟维；

8.3由两名试验人员各测试五个试验试样的测试结果。

9计算结果

9.1正常纤维的平均百分率

按式(1)计算一个试验样品正常纤维的平均百分率。

5

'

Ni

i1

N5100%...........................................(1)

Ti

i5

式中：

N——正常纤维的平均百分率，%；

Ni——每个载玻片上正常纤维的根数；

Ti——每个载玻片测试根数。

9.2死纤维的平均百分率

按式(2)计算一个试验样品死纤维的平均百分率。

5

'

Di

i1

D5100%...........................................(2)

Ti

i5

式中：

D——死纤维的平均百分率，%；

'每个载玻片上死纤维的根数。

Di——

9.3成熟度比

按式(3)计算一个试验样品正常纤维的成熟度比。

ND