红麻纤维线密度快速检测方法研究

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翻新时间：2015-09-09

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红麻纤维线密度快速检测方法研究

摘要：

关键词：红麻线密度;纤维直径;显微图像仪;回归模型;优化与验证

本研究采用传统中段称重法获得红麻纤维线密度，纤维直径分析仪测定纤维直径，SPSS 13.0统计软件计算分析，建立纤维线密度与直径之间相关性的回归模型，实现红麻纤维线密度的快速检测[3]。

1 中段法测定纤维线密度

1.1 材料

雨露脱胶完全的红麻样。除去杂质、整理，按中段称重法的要求梳理分散纤维，供试验用。

1.3 试验环境

标准大气环境，温度：（20±2）℃，湿度：（65±3）%。

1.4 测试过程

2 纤维直径分析仪测定纤维直径

2.1 制片纤维长度

2.2 制片纤维根数

2.3 测试过程

用国际羊毛标准校正纤维直径分析仪。为保证两种试验方法测定的是相同纤维样品，将上述“中段法”测过纤维线密度后的纤维样品制成样片，置于仪器的载物台上，用校正过的纤维直径分析仪扫描测定纤维直径。

3 模型拟合与验证

3.1 模型回归方程设计

为了便于分析纤维线密度与纤维直径的相关性，共设计了以纤维线密度（ρl/tex）为因变量，纤维直径d（mm）为自变量的6种常用函数，即倒数、对数、一次、幂、平方倒数和平方等函数。采用SPSS 13.0统计软件分别对红麻的100组试验数据（纤维线密度与直径）进行统计分析和模型拟合，得到红麻纤维线密度（ρl）与纤维直径（d）相关关系的各种模型参数、相关系数和回归方程。

3.2 方法验证[4]

3.2.1 显著性检验

另取20个红麻样品分别用中段法测定纤维线密度，同时用校正过的纤维直径分析仪扫描测定纤维直径，再通过回归模型换算为纤维线密度，进行显著性检验（F检验和t检验），检验中段法和仪器法两种测定方法是否有差异。

3.2.2 并行精度

由本检测室同一检测人员分别各取一个红麻样品，按本方法进行前处理获得试样后连续进行10次测定，分析方法的并行精度。

3.2.3 精密度

取红麻样品一个，采用本方法分别在4个实验室进行检测。采用Cochran法分析相同水平下的单元方差。采用Grubbs法分析单元平均值，以检验单元差异是否在允许范围内，据此评价判断该方法的重现性和再现性。

4 结果与分析

4.1 回归方程模型

表1 红麻纤维线密度与直径相关回归模型与相关系数

图1 红麻纤维线密度与直径相关性回归曲线和散点图

4.2 显著性检验所选的20个样品采用中段法与仪器法的测试结果见表2。

t检验：t红麻= =――――――=1.37 即在显著水平α=0.05情况下，t红麻=1.37

4.3 方法精密度

4.3.1 并行精度

检测室内部检测结果见表3，其变异系数为3.70%5%，在可接受的范围内。

4.3.2 再现性精密度

4.3.3 实验室间结果

表5 实验室间结果统计

5 结论

红麻为束纤维，纤维呈不规则圆形，现行的红麻纤维线密度检测方法存在一些弊端，并没有一个精准的测试方法。尽管本仪器法的相关性在整个直径区间没有达到极显著水平，但相对于传统手工法来说，时间快，劳动强度小，除了样品前处理外，测试过程完全自动化，具有精密度高、稳定性好、简单、快速实用等特点。本方法的检测限为0.01 mm，检测适用范围为10 mm～100 mm。是一种自动测定红麻纤维线密度的快速实用的新方法，可以在实验室范围内代替传统中段称重法测定红麻纤维线密度。

参考文献：

[3] 肖爱平.苎麻纤维支数与直径的相关性研究 [J].纺织学报，2002，23

（3）：9-10.