棉纱异性纤维检测方法

GB1103—2012《棉花细绒棉》中异性纤维的定义为混入棉花中的非棉纤维和非本色棉纤维，如化学纤维、毛发、丝、麻、塑料膜、塑料绳、染色线(绳、布块)等[1]。虽然目前棉花异性纤维检测方法较多，各种异性纤维清除装置也得到广泛使用，但是都不能彻底地清除棉花中所含异性纤维，影响布面质量及后续产品的制成率。目前我国棉纱交易中未对棉纱中异性纤维含量进行约束。棉纱、棉布在交易时一般由双方协商决定，生产控制环节也没有统一的异性纤维检测方法和表征指标。近年来国内外因棉纱、棉纺织品异性纤维问题造成的索赔案件不胜枚举，对棉纱中异性纤维进行有效检测具有重要现实意义。
目前，电子清纱器已实现对异性纤维的检测，但是异性纤维的出现具有偶发性，十万米的异性纤维统计结果代表性有限，必须加大检测样品量以保证检测结果精确性，而以目前电子清纱器检测异性纤维的速度来说，纱线检测配台量过大，并不符合现实情况。在实际生产交易中，往往是将棉纱织成织物后，观察并计数异性纤维个数。这种织布法与电子清纱器法相比有很多优势。**，棉纱异性纤维含量是否符合产品质量要求，*终要通过其在布面上的显露情况来评定，织布法检测更贴近实际；其次，通过布面检测，纱线的异性纤维特征更加直观，有助于检测人员准确统计异性纤维数量，能有效避免清纱器由于清纱界限分辨不清造成的漏切情况，检测结果更准确。但是，在实际生产中，相同的纱线制成不同结构、不同参数的织物或不同漂白方式漂白的织物，其异性纤维的计数结果也不尽相同，不能够直接评定异性纤维含量的高低，如果能够将各种参数标准化，那么其测量结果才具有一定的可比性，有利于棉纱异性纤维含量评定。经过调查若干企业目前的做法及查阅相关文献[2-3]，对相关方法参数进行探讨。

织布法异性纤维检测技术参数优选
2.1 纱线织造方式
对于将纱线织造成织物，常用的有针织法和机织法。但是机织法织造工序长、原料消耗较大，检测样本的制备会造成较大的原料、设备、能源及人力消耗。相比较而言，采用针织机进行织布测试，实施起来比较容易，只需针织圆机即可，可利用针织厂数量较多的针织圆机对待测纱线进行织造，能在较短时间内织成几十公斤的针织物，织造效率较高，原料制成率高。
由于是制作检测样本，为了检测能够简单易行，针织的结构参数要尽量简单，以基础组织为佳，针织生产中*简单、常用的组织是纬平组织，可采用此组织进行织造，选择机号为26N的针织圆机。
2.2 试验样本的制备
由于异性纤维的偶发性，检验量太少不能反映出数据的真实水平，检验量太多不利于节约试验原料。为确定合适的棉纱异性纤维质量评价系统，通过调研全国范围内的近20家针织企业内部异性纤维含量指标规定得出，大部分针织企业在测量针织物异性纤维含量时，所取针织物检测量在15 kg～25 kg。以此作为参考依据，为了保证检验结果，制样时不少于20 kg。各企业异性纤维控制标准如下。商丘市七彩纺织有限公司：普通针织30个/25 kg；严格针织20个/25 kg。安徽阜阳华源纺织有限公司：针织坯10个/(18 kg～20 kg)。郑州奥特制衣有限公司：普梳40个/(18 kg～20 kg)。宜兴新乐祺纺织印染有限公司：漂白坯20个/100 m2；染色坯15个/100 m2。舞钢市东海纺织科技有限公司：10粒/卷。新野纺织有限公司：30处/25 kg。尉氏宏达纺织有限公司：不超过30处/卷。虞城辰龙纺织有限公司：精梳10个/卷；普梳30个/卷。郑州**纺织有限公司：针织漂白坯20个/25 kg；针织染色坯40个/25 kg。河南永安纺织有限公司：普梳30粒/卷；精梳10粒/卷。宁波百隆纺织有限公司：针织坯5个/25 kg ～6个/25 kg。新乡市互利纺织品有限公司：印花布40粒/卷；漂白坯10粒/卷。项城纺织有限公司：精梳纱20个/10 kg；普梳纱40个/10 kg。中山市利达针织制衣厂有限公司：20处/25 kg。驻马店南方中天纺织有限公司：针织布30处/卷。河南福甬集团：针织漂白坯8个/25 kg；针织染色坯20个/25 kg。此外，企业生产针织布每卷质量大概在15 kg～25 kg。
为了保证制样的随机性，从每批棉纱中选取3包，然后从每包均匀选取，总数不少于32个筒子纱，按照织造参数进行织造，制备试验样本。
2.3 坯布漂白工艺
由于坯布经漂白处理后其布面色泽会发生变化，部分异性纤维比如彩色缝纫线、棉色纱等在布面上也会发生改变，影响人眼对异性纤维的计数结果，所以在检测中要统一样本，可使用坯布或漂白布进行检验，由于漂白布对布面质量如布面异性纤维含量、布面色泽等方面要求更高，采用漂白布检测更能准确反映棉纱异性纤维含量情况，有利于全面评定棉纱质量。使用漂白布进行检验，不同的漂白工艺所对应的漂白效果也不尽相同，通过查阅相关文献[4-6]和调研目前针织厂通常使用的漂白工艺，确定棉针织物漂白工艺选用传统漂白工艺中应用较多的氧漂法，工艺参数如下：35% H2O2 4%(owf)，Na2SiO3 3.5%(owf)，Na2CO3 1%(owf)，NaOH 1%(owf)，时间1 h，温度90 ℃，浴比20∶1，pH值9.5～10.5。漂白后针织布去掉头尾端各1 m，用磅秤称重(精确到0.01 kg)，作为试验样本。
2.4 检验方法
根据目前大多数企业对于织物检验的做法，检验时将漂白布置于验布机上，打开上日光灯，使试样一端处于验布台上，两名检验人员对布面进行目光检验。验布机走布速度不高于5 m/min。对漂白布的一面进行目光检验，发现疵点停机，对疵点性质进行辨认，确定为异性纤维的发现一个计一处。至整匹漂白布检验完毕，统计整匹漂白布上异性纤维处数。针织漂白布的检测量为不少于20 kg，质量大于20 kg时折算成20 kg的异性纤维含量。

棉纱异性纤维样品检测及评定
3.1 棉纱制样及异性纤维含量检测
对同一批次棉纱采用上述抽样办法抽取纱样，按照上述针织工艺、漂白方法制作15个样本，使用上述异性纤维检测方法进行重复性检验。
3.2 棉纱异性纤维含量检测结果不确定度评定
3.2.1 A类不确定度
A类不确定度是由测试过程随机效应导致的不确定度，是在重复性条件或复现性条件下对观测结果进行统计计算所得出的，根据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与标示》，进行A类不确定度判定[7-8]。在重复性条件下得n个观测结果，当n≥6时用公式1计算试验标准偏差S，A类不确定度μA按照公式2计算，自由度v按照公式3计算。
式中：n为测量次数；Xi为每次测量值；为样本平均值。经计算，样本平均值9.38个/20 kg，试验标准偏差1.343 3，A类不确定度0.346 8，自由度14。
3.2.2 B类不确定度
B类不确定度是基于以前的观测数据、对测量仪器特性的了解和经验、校准证书、检定证书等提供的数据、准确度的等别或级别等信息来源，计算而得出的估计方差。其只涉及磅秤对质量测定的影响，其远小于A类不确定度的1/3，因此忽略不计，即μB≈0。
3.2.3 相对合成不确定度
对于棉纱针织坯布重复性异性纤维含量测定来说，合成不确定度
相对扩展不确定度U通过使用包含因子2计算得到。U=μ×2=0.346 8×2=0.693 6。
3.3 测量不确定度
测量平均数据为9.38个/20 kg，扩展不确定度为0.693 6，故棉纱异性纤维含量为(9.38±0.693 6)个/20 kg。

结语
目前棉纱中异性纤维检测存在检测不便、代表性不足的问题。通过企业调研分析提出了具有可行性的棉纱中异性纤维含量的检测方法。制样方法为每批棉纱中随机抽取3包，然后从每包中均匀选取筒子，筒子数不少于32个，使用26N针织圆机将纱线织造成纬平针织物，针织物数量不少于20 kg，对所织造针织物按照指定氧漂工艺进行漂白，得到漂白试样。检测方法为将漂白试样置于验布机上，由两名检验人员对漂白布的一面进行目光检验。验布机走布速度不高于5 m/min，统计整匹漂白布上异性纤维个数，并折合为20 kg重纱线的异性纤维个数。使用上述方法对一批棉纱进行重复性检测，共计检测15次，对检测结果进行不确定度评定，*终作为棉纱异性纤维含量指标。该法能更准确、全面、直观地反映出纱线异性纤维情况，更贴近实际，具有较好的使用价值。