【文章內(nèi)容簡介】 初的 1/3， 為 25/√ 10= 試樣量平均值 對 降低 測試結(jié)果 的 CV%值 非常 重要。當(dāng)平均值低時(shí)，較高的 CV%本質(zhì)上 就 意 味著測試值 間的變異太大 ，甚至高達(dá)平均值的177。 200%。 圖 12 顯示了 試樣 量不足對變異 的實(shí)際影響。 圖 12 分布和變異 圖中所描繪的 A 分布顯示 了 普遍采取的 g試樣量 的 情況。如果我們假設(shè)棉結(jié)平均值為每克 10 個(gè)， 且 CV值為 25%（經(jīng)驗(yàn)得出的 g試樣的正常值），在所給出的一系列測試中 ， A1 和 A2 兩點(diǎn)的棉結(jié)值 為 g和 。如此高的不勻率，使得無法用測試結(jié)果來指導(dǎo)工藝控制 。 可見， 通過降低 CV%來減小 平均值的偏差變得非常重要。 B 分布呈現(xiàn)了 CV%為 8（ 10 g 試樣 ）的情形。在此分布 中，棉 結(jié)值分布在 到 這一狹小的范圍內(nèi)，見圖中 B1 和 B2 兩點(diǎn)。 用 大 試樣量 來降低不勻率 —— 驗(yàn)證 實(shí)際結(jié)果 為了驗(yàn)證 用大試樣量來改善 CV值的 統(tǒng)計(jì)學(xué)理論 ，在商用棉結(jié)測試儀 上進(jìn)行 了 基本測試。 選擇商用棉花和條子（顯示 棉結(jié)值的范圍）用于研究。表 4 給出了試樣的詳情。 表 4：試樣詳情 試樣序號 原料 原料類型 A 精梳條 長絨棉 B 普梳條 特長棉 C 普梳條 長絨 棉 D 原棉 第 19 頁 共 44 頁 在使用前，按照制造商所推薦的 操作 程序?qū)x器進(jìn)行校準(zhǔn)?？偣策M(jìn)行了 100 次測量， 每次測量 都 用 g 的試樣。 首先 ， 直接 從這 100 次測試中評估 不勻率 。因此， 對 覆蓋范圍 為 g到 10 g的幾種試樣量 進(jìn)行 重新計(jì)算。 這是通過逐漸 地 平均 g的 CV值 來確定不同試樣量 的 CV值 進(jìn)行的。例如， 2 g的 CV值是通過平均 4 個(gè) g試樣的 CV值來 獲得的。在此平均以后，將 10 g的試樣 平均成 4 個(gè) 2 g試樣 的 CV值 來計(jì)算 10 g試樣的 CV 值 。由于進(jìn)行了 100 次測量， 通過平均值的形式可獲得 10 個(gè) 可靠的CV值 。重復(fù)此過程，可得出 不同試樣量 的 CV值。 上面所計(jì)算的 CV值， 是用 普瑞美 aQura 直接測量試樣 量 如 1 g,2g,3g來驗(yàn)證。 圖 13 顯示了 g到 10 g不同試樣量 的 CV值的 分布圖。此分布圖是針對原棉和條子兩種試樣繪制的，是由點(diǎn)連接而成的 光滑曲線。 圖 13 試樣量 的影響 此圖清晰顯示了 g到 10 g的試樣 CV值的 下降趨勢， 這與理論 一致。 圖 14 和 15顯示了， 用普瑞 美 aQura 進(jìn)行的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 。圖 14 顯示了 不同 原棉 試樣量 的 測試結(jié)果 CV值 ， 圖 15 顯示了不同 條子試樣 量 的測試結(jié)果 CV值 。 第 20 頁 共 44 頁 圖 14 試樣量 的影響（原棉） 圖 15 試樣量 的影響 （條子） 預(yù)測 結(jié)果 與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符 ， 這有助于 紡紗技 術(shù)人員 進(jìn)行工藝設(shè)計(jì) 。 用于常規(guī)研究的試樣量 上節(jié) 給人印象深刻， 證明 了 5 g的原棉試樣和 10 g的條子試樣，是 測試的理想試樣量 ，也 是單獨(dú)測試時(shí)儀器所 能 接受的試樣量 。為了 達(dá)到 工藝控制 的 目的，推薦最少 進(jìn)行 4 次測試 ， 來達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求 。 棉結(jié)測量的描述 aQura 顯 示的棉結(jié)值 ，是通過圖像分析方 法得到的 。此過程中，首先通過手工 或第 21 頁 共 44 頁 成條裝置 準(zhǔn)備 條子 試樣，形成的條子接著被牽伸裝置牽伸并獲得相同厚度的棉網(wǎng)。之后，用 一臺高分辨率 的 相機(jī) 來 拍照 。利用復(fù)雜的圖像分析方法來探測 此圖像上的棉結(jié) ， 并且按照 尺寸和 類型對棉結(jié)進(jìn)行 分類 。 圖 16 給出了 典型 的 條子棉結(jié)的放大圖像。把棉結(jié) 放大幾倍（ 見 圖 17）并就其尺寸和類型進(jìn)行分類 。 這一精確、靈敏的 棉結(jié) 分析方法，用于 非常小的棉結(jié)尺寸（低 至 100 微米） 的 所有棉結(jié)的探測和計(jì)數(shù)。然而，只有尺寸相對較大的棉結(jié)才 與工藝控制息息相關(guān) 。 在普瑞美 下屬 工廠中， 有 用圖像分析方法 得出 棉結(jié)值的 標(biāo)準(zhǔn)棉花試樣。 aQura 報(bào)告對標(biāo)準(zhǔn)棉花試樣內(nèi)的 棉結(jié)值進(jìn)行了 詳細(xì)的描述 。 5 長度測量 各種長度參數(shù)簡介 主體 長度 在所有 纖維長度參數(shù) 中， 最流行的是纖維的主體長度，它起初被 定義為“纖維樣本中具有代 表性的一部分纖維的長度”。按照慣例， 甚至是今天 ，大多數(shù)對棉花進(jìn)行評定的場所 ，是通過一個(gè)富有經(jīng)驗(yàn)的被稱為分選棉花等級的工人，用手扯長度的形式來評定纖維的主體長度的。 隨后，開發(fā)了一些 纖維長度測試儀來對纖維的主體長度進(jìn)行客觀的評定 。 “ Baer Sorter”是 一種非常 流行的 纖維長度 分析 法 ，用它來獲取“纖維圖表” —— 纖維 從短到長的一端對齊的 排列。從纖維圖表 中可以得到 各種 纖維 長度參數(shù)。 測量的典型纖維長度參數(shù)如下： 上半部分平均長度 第 22 頁 共 44 頁 平均長度 有效長度 百分比長度 在 這些參數(shù) 中，有效長度與手扯 長度有很好的相關(guān)性，由此 提供了 纖維 主體長度的客觀測量 ，消除了手工測試的主觀性 。 纖維排列圖 纖維排列圖是對跨距長度（ 纖維從任意的 握持點(diǎn)跨過 的距離 ）而言的纖維從短到長 的排列。 纖維排列圖模擬了紗線加工過程中纖維排列 方式。 在纖維被加工成紗線的過程中， 我們 知道 被羅拉或鉗板握持住 的那些纖維， 在任何時(shí)候都遵循如下的纖維圖排列（圖 18）， 從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方 。 下圖 揭示了纖 維排列圖的實(shí)際性。 纖維從任意的握持點(diǎn)跨過的距離 ， 揭露了纖維須叢 將有不同的長度， 即使所有纖維具有完全相同的 長度。因此， 從纖維圖 中引出的 纖維長度和長度分布的表達(dá) ，在解釋紡紗過程中的纖維 運(yùn)動 是非常有用的。 圖 18 牽伸區(qū)中的纖維圖構(gòu)造 跨距長度 跨距長度定義為 ：在 某一 羅拉 隔距下 ，占全部纖維特定百分率 的 纖維被前后兩對羅拉同時(shí) 握持 住 時(shí)，兩對羅拉握持點(diǎn)之間的距離。 用被握持的纖維百分率表示。（圖 19）。 第 23 頁 共 44 頁 圖 19 跨距長度的概念 在美國農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的詳細(xì) 的研究顯示 %跨距長度 —— 也就是在纖維圖中 %的纖維跨過的距離 —— 與用手扯方法評定的纖維“主體長度” 能夠很好的匹配，且因此 %跨距長度被用作評估棉花 可紡性的通用標(biāo)準(zhǔn)。 在大容量測試儀中， 通過在纖維圖上畫切線 ，從跨距長度的分布可得出 全部的，一端對齊 的纖維長度分布的評估 。 跨距長度 圖 20 跨距長度向平均長度的轉(zhuǎn)化 例如， 從 Y 軸上的 50%水平向曲線畫切線 ，截取的 X 軸上的長度即為上半部分平均長度。相似的，在 Y 軸的 100%水平向曲線畫切線，截取的 X 軸上的長度即為平均長度 等等 。 第 24 頁 共 44 頁 短纖維及其影響 我們知道高短纖維含量的影響。高短纖維含量通常伴有 ： 降低紗線質(zhì)量和增加加工成本 ； 紗線不勻率的增大和落棉的增加。 影響紗線外觀的 棉結(jié) 數(shù)量和 所需 捻度 的增加。 在紡紗，機(jī)織和針織 操作 過程中飛花 的增多 和機(jī)器污染 的增加。 精梳和其它操作中 較高的 原料的消耗 。 當(dāng)已經(jīng) 成功地 確立了短纖維的有害影響 時(shí) ， 還有一個(gè)值得關(guān)注的關(guān)于短纖維組成的爭論。 用 aQura 進(jìn)行長度測量 基于經(jīng)典的 一端對齊的長度測量原理 ， aQura 帶有用于確定短纖維含量的整體模塊。 普瑞美 aQura 長度模塊，用 纖維 試樣一端整齊 排列 的測量方法 的 概念，對短纖維含量和其它長度參數(shù)進(jìn)行精確評估。 所要準(zhǔn)備的 尾端平齊排列的試樣 ， 是 以線狀形式排列的條子原料。 此條子是在 aQura 棉結(jié)模塊中，用一 個(gè)擁有專利權(quán)的條子成型裝置自動形成的，取消了人為的手工操作。 a) 無規(guī)則 排列的試樣 b) 一端整齊 排列的試樣 通過 夾住和移動凸出的纖維尾端的重復(fù)過程， 準(zhǔn)備一端整齊排列的試樣。準(zhǔn)備好一端整齊 排列的試樣后，用吸風(fēng)裝置把被夾住的纖維移走。當(dāng) 獲得了這種 一端整齊 排列的狀態(tài) 后 ，進(jìn)行試樣采集，然后 將其喂入到長度測量裝置。 aQura L 的測試過程是從一端整齊 排列的試樣兩端獲得穩(wěn)定的電壓開始。所獲得的電壓是與纖維部分的遮光量成一定比例的值。 根據(jù)電壓值，按照纖維數(shù)量繪 制纖維排列圖。 X 軸為 累積的 纖維 數(shù)量百分率， Y軸為纖維長度。從纖維排列圖，可以計(jì)算出各種長度參數(shù)。 用來進(jìn)行長度測量的 一束典型的 纖維須叢 中包含 3000 到 12020 根纖維。 第 25 頁 共 44 頁 長度測試結(jié)果的描述 長度測試報(bào)告 圖表 22 給出了 一個(gè) 從 aQura 上獲得的 典型 的長度測試報(bào)告。 圖表 22 長度測試報(bào)告 測試結(jié)果 下面給出了從 aQura NL測試儀的長度模塊（ L）得到的各種結(jié)果參數(shù)的描述。 測試結(jié)果 (像打印出來的一樣 ) 描述 %L1 用戶定義百分率用的百分比長度。 它所顯示的 是 某一百分率含量水平下纖維的長度值 %L2 用戶定義百分率用的百分比長度。它所顯示的是某一百分率含量水平下纖維的長度值（第二選擇） Eff. L. 用 拜氏圖分析法 計(jì)算出的 有效長度 SFC(w) 以 mm為參考長度 的重量短纖維含量 （ %） SFC(n) 以 mm為參考長度 的根數(shù)短纖維含量 （ %） SFC(w)… mm 用戶可自行設(shè)置長度標(biāo)準(zhǔn)的重量短纖維含量 （ %） SFC(n)… mm 用戶可自行設(shè)置長度標(biāo)準(zhǔn)的根數(shù)短纖維含量 （ %） 在下圖的幫助下能夠?qū)τ行чL度的評定進(jìn)行解釋。 圖 23 用 拜氏圖分析 法確定 有 效長度 注： 在上圖中， OQ = OA/2； OK = OP/4； KS = KK＇ /2； OL = OR/4； LL＇為有效長度 第 26 頁 共 44 頁 短纖維百分率（ SFC） 定義為纖維長度 小于 RR＇ (或 KK＇ /2)部分占全部纖維的百分率，或 等于 RB/OB*100%，其中 OB 為圖表總長。 SFCn = a/b * 100 SFCw =(x 區(qū)域的面積 /ABC 區(qū)域的面積 ) * 100 對其它長度來說，用相應(yīng)的長度和面積來得到根數(shù)和重量短纖維含量。 “用根數(shù)”和“用重量”計(jì)算 短纖維含量 可用下面的纖維排列圖來解釋。 在上圖中，我們假設(shè) SFC 短纖維含量 )的參考長度 = mm 短于 mm的纖維數(shù)量 = 5 試樣總重量 = 700 mg 短纖維重量 = 10, 12, 14, 16, 18 mg（總重 = 70 mg） 第 27 頁 共 44 頁 用數(shù)量分布顯示試樣中真實(shí)的長度分布。 認(rèn)為不同長度的纖維 用這種測量方法都是合適的。 從而在 上例中， SFCn（根數(shù) 短纖維含量） =（ 5/20） * 100% = 25% 重量短纖維含量（ SFCw）指的是短纖維的重量占纖維的總重量的百分率。 對一定的纖維 密度來說，較長的 纖維 較重 而 較短的纖維也就較輕。上面給出了一些示例值。對于上例而言 SFCw (重量短纖維含量 ) = （ 70/700） * 100% = 10% 這兩種形式的短纖維含量使得短纖維含量的值不同。重量短纖維含量趨向于用來測試較長的纖維，且通常要比根數(shù)短纖維含量低。 6 aQura 在長度測量中的應(yīng)用 試樣準(zhǔn)備和 喂給 程序 下面的建議提供了正確 地 準(zhǔn)備試樣 和喂入 aQura NL 測試儀的長度模塊（ L）的方 法 。 條子試樣 ① 置在梳針排上 的條子，相鄰的 每段 要 平行逆向排列。 ② 置在針 排 中的條子小段應(yīng)該數(shù)量一致。 ③ 如果剩余的是奇數(shù)的條子小段，就不得不將其沿縱向平分為二 并逆向 放置在針 排 上。 ④ 在條子覆蓋到針 排 上之前，要用手將其平鋪開以至于條子 段能夠均勻的薄薄 鋪在針 排 上。 ⑤ 用條子試樣覆蓋整個(gè)針 排 。 ⑥ 條子試樣放到針 排 上以后，應(yīng)該用壓力塊將其壓入針 排 。 ⑦ 保持壓力塊一直壓著， 手工 從針 排 兩邊 移走