提高棉纖維手扯長度準確性的注意事項和操作要領

連素梅 李朋 劉俊 傅科杰 王銘 牛增元

摘要：手扯長度是棉纖維檢驗中經常用到的一種簡單方法。作者通過長期的棉纖維檢驗實驗室實踐，剖析了影響棉纖維手扯長度準確性的一些因素，提出了取樣要分上、中、下三個層面多點隨機抽取并盡量避開刀口;經常開展技術人員手法比對或能力驗證活動;正確掌握“斷面、抽取、壓直、清理、疊合、量值”六大操作要領;對不同狀態的樣品應區分對待，熟悉各類棉花特點等提高手扯長度結果準確性的檢測方法。并提出了一些應該注意的問題，旨在提高棉纖維檢驗的手扯長度準確性。

關鍵詞：棉纖維;手扯長度;準確性;注意事項;操作要領

中圖分類號：S562.092 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2019）04-0024-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.04.005

Abstract： Hand pull length is a simple method often used in cotton fiber inspection. The author analyzes some factors affecting the accuracy of the hand pull length of cotton fiber by long-term cotton fiber inspection laboratory practice and several methods for improving the accuracy are proposed such as sampling should be randomly selected from the upper， middle and lower levels and avoid the cutting edge， regular technical comparison or proficiency testing， correctly master the six operational principles of “section， extraction， straightening， cleaning， stacking， and value”， different samples states should be treated differently， familiar with the characteristics of various types of cotton， etc. And put forward some matters needing attention， aiming to improve the accuracy of hand pull length of cotton fiber inspection.

Key words： Cotton fiber; Hand pull length; Matters of attention; Operational essentials

0 ?引言

在進口棉花貿易中，除少量合同約定大容量棉花測試儀器（簡稱HVI）長度指標外，絕大部分合同約定Staple length即手扯長度，我國棉紡企業也多采用手扯長度。采用手扯尺量法檢驗棉花長度具有快速、便捷、適用性廣等特點，不受環境和場地限制，但這種感官檢驗方法，很容易受到人為因素的影響，導致檢驗結果的差異較大[1]。在實際工作中，由同一檢驗人員在不同時間、不同環境下或不同檢驗人員在相同時間、相同環境條件下對同一批棉花進行手扯長度檢驗，其結果出現差異的情況時有發生，尤其是國家棉花標準GB1103規定棉花長度級距為1個毫米后，長度級結果的差異率會更高。雖然造成差異的因素是多方面的，但只要能及時找到原因并加以校正，就能盡量減少差異，提高手扯長度的準確性[2]。

1 ?取樣的代表性

取樣是手扯長度檢驗中的第一步，也是關鍵環節，取樣是否科學、合理、有代表性將直接影響手扯長度結果的準確性。由于同一棉包層與層之間以及同一層內不同部位的棉纖維特性大多是有差異的，層內與層間的變異系數值和這些變異系數之比值與棉花的類型、加工方式及特性密切相關[2]。因此，應嚴格按照《棉纖維試驗取樣方法》要求，取樣時從實驗室樣品的上、中、下三個層面多點取樣，確保手扯長度樣品的代表性和結果的準確性，而切忌隨意抓取一塊棉花或任意選取一塊棉層，甚至專挑棉樣中一些色澤好的棉塊作為長度試樣。這勢必造成手扯結果偏長或偏短。對于進口棉花，取樣時還應特別注意避開扦樣刀口，否則長度結果必然偏短。

2 ?手法的穩定性

2.1 ?制定校對計劃

根據CNAS-CL18《檢測和校準實驗室能力認可準則在紡織檢測領域的應用說明》規定，實驗室應制定目光校對和操作比對計劃，保證從事感官評價和手工操作的檢測人員每六個月至少進行一次校對感官評價和統一操作手法活動[3]。因此，棉花檢驗實驗室應規范管理，制定內部比對計劃，經常性地開展比對以校對手扯長度手法，確保手扯長度人員的手法穩定性。

2.2 ?選用校對方式

根據ISO/IEC 17025：2017《檢測和校準實驗室能力認可準則》要求，結合棉花檢測實際工作，為確保棉纖維手扯長度結果的準確性，應采取以下幾種辦法作為校對方式[4]。

2.2.1 ?與標準物質比對

將棉花手扯長度實物標準作為校準手扯尺量長度的依據，即檢測前需用手扯長度實物標準校對，要求與標準長度值允差在±1mm范圍以內，手法準確后方可開始檢測工作。

2.2.2 ?留樣再測

不定期對留存樣品進行再次檢測，以確保手扯長度數據穩定性。

2.2.3 ?使用不同方法進行重復檢測和校準

定期使用纖維快速測試儀和手扯法對同一樣品進行重復檢測，以校準手扯長度的準確性和穩定性。

2.2.4 ?實驗室內部比對

不定期進行實驗室內部人員手扯長度比對，以手扯長度實物標準作為參考值，超出允差范圍應加強正確手法練習達到允許誤差要求。

2.2.5 ?參加外部比對試驗或能力驗證

參加實驗室間比對，可為實驗室提供評價其出具數據可靠性和有效性的客觀證據，實驗室間比對是按照預先規定的條件，由兩個或多個實驗室對相同或類似的測試樣品進行檢測的組織、實施和評價，從而確認實驗室能力、識別實驗室存在的問題與實驗室間的差異，是判斷和監控實驗室能力的有效手段之一。

3 ?手扯尺量方法技術要領

采用手扯尺量法檢測棉纖維長度時，應正確把握好“斷面、抽取、壓直、清理、疊合、量值”六大操作要領，才能拔出漂亮規范的棉束，長度結果才會準確可靠[1]。

“斷面”是指按照《棉纖維試驗取樣方法》要求，分上、中、下三個層面多點抽取的代表性棉纖維試樣，稍加整理，以盡量使棉纖維長度順到同一方向，然后兩只手各抓住一半纖維后向兩邊拉伸至樣品斷開以產生具有突出纖維的斷面。

“抽取”即從樣品分出的斷面中抽取纖維的過程。操作時一只手（一般為左手，因人而異）握住纖維將斷面方向向內，另一只手的大拇指和食指從斷面中多次抽取適量纖維，抽取纖維時要變換不同點進行抽取，每個點三次左右。如果僅從表面抽取或者固定一處抽取，都會由于抽取纖維不具有代表性而造成結果偏長或偏短。抽取時要薄層抽取，用力適度且均勻，數量適當，取樣過多或過少都會給手扯結果造成偏差，通常當取樣多時，手扯結果易偏長;取樣少時，手扯結果易偏短。這一步還要求食指和大拇指所夾纖維一端盡量整齊。

“壓直”即對抽取的到的棉束進行捻壓使纖維平直，減小棉束體積。這一步關鍵是壓力要適當，壓力小不能達到使纖維卷曲平順的效果使結果偏短，壓力大容易人為將纖維拉長使結果偏長。抽拔一個棉束一般至少需要三次，前面的次數用力先重后輕，這既能使棉束伸直，又能達到清除棉束中游離纖維的目的。后面的次數用力則是先輕后重，這既能保證棉束的各組長度值的原有比例，又能達到纖維伸直到應有長度的目的。

“清理”，主要是指清除纖維中的索絲、棉結、白星、葉屑、游離纖維和其他雜物，以得到相對純凈的纖維棉束。

“疊合”，使抽取的纖維一端整齊疊合，否則會直接影響結果，首先手指夾口打開幅度要適當：幅度過大會造成棉束根部疊合不整齊，造成手扯長度偏長;幅度過小，棉束根部容易產生倒毛折疊，造成手扯長度偏短。一般大拇指與食指間的開口幅度控制在1 mm左右為宜，其次是夾持面平正且拇指和無名指最后一節要平行，棉束與手指呈垂直狀態，若手指不呈平行狀態，就會造成棉束端部的不整齊，并出現另一端的等量參差，使手扯長度偏長，棉束與手指不呈垂直狀態容易造成壓緊的過程中棉束各部位受力不均從而影響棉束形態。

“量值”就是用棉花長度專用鋼尺量取成束纖維的長度。對棉束進行尺量操作時，棉束厚度、寬度應一致，重量適當，并達到平、直、齊、凈、準的要求。根據標準要求及實際經驗，成束纖維一般以重50～60 mg、寬20 mm、厚3～4 mm時準確率相對較高。尺量棉束的方法又是保證手扯長度結果準確的關鍵。一是要注意切線的部位，關鍵是確定不整齊一端的部位（一頭齊法），以不見黑絨板為宜;二是切線要與棉束垂直，兩條切線平行，且切線要細而淺，不能粗而深;三是準確讀取纖維長度結果，即對于每個檢驗員每次讀數時線里線外要掌握一致，否則都會造成手扯長度結果的偏長或偏短。

4 ?特殊棉花的處理方法

實際工作中，經常會遇到一些不正常棉花的長度檢驗，對這些棉花則要根據其不同的品質特點“對癥下藥”，才能保證手扯長度結果的準確性。

4.1 ?成熟差的棉花

成熟差、強力弱的棉花主要有顏色白而無光、品質差的拔稈剝桃棉、笑口桃棉、后期低級棉等，這種棉纖維的自然卷曲少、成熟度差，且由于內部結構的原因易于吸潮，使纖維易于伸直且強力較低[5]。因此，手扯尺量時，要輕拉緩扯。這樣做不是防止將纖維拉斷，而是避免長度結果偏長。在紡織加工過程中，各道工序的機械作用會對棉纖維不斷施加外力，造成由于這類強力低的纖維斷裂成為短纖維，實際使用價值降低，所以對這類棉花長度檢測是應作降長度處理。

4.2 ?整齊度差的棉花

整齊度差的棉纖維，其最大的特點是長度不整齊，一束纖維長度分布范圍大，難以得出其主體長度，一批或一個棉樣纖維長度差異可達20 mm以上。一般長度整齊度達到82%以上較好，80%～82%為合格，80%以下質量差[6]。棉纖維整齊度可以用專用設備進行檢測，對于某些情況下無法使用設備檢測時需要人工感官經驗確定棉纖維整齊度。如目測成束纖維一端整齊另一端為犬齒狀或錐形則屬整齊度差，而一端整齊另一端依然較為整齊則屬整齊度好。對整齊度較差的棉花手扯檢測要增加棉束纖維量，以提高代表性。對于這類棉花，一般在手扯檢測結果上降低半個長度級處理。

4.3 ?不同加工方式的棉花

由籽棉加工成皮棉，主要有鋸齒加工和皮輥加工， 這兩種加工方式都會對棉花的長度造成不同程度的影響。籽棉經鋸齒機軋花后，其加工機械運動的熱量可使棉纖維水分減少2%左右（指未經烘干機烘烤的情況下），由此引起的纖維卷曲一般在1 mm以上，且不易伸直，同時部分纖維在軋花及皮棉清理過程中受外力作用易被拉斷[7]。實踐證明：同一籽棉經皮輥機軋出的皮棉一般比籽棉長度減短0.3 mm左右，而鋸齒機軋出的一般減短1 mm左右。故檢驗鋸齒棉長度時，應增加抽拔1～2次左右，并增加對棉束的捻壓，否則手扯長度將偏短。而籽棉經皮輥機軋花后，相對鋸齒軋花手扯長度略偏長，因此對于不同加工方式的棉花，檢驗時應區分對待，不同掌握。

4.4 ?回潮率不正常棉花

在實際工作中，通常將過干或過濕的棉花稱為回潮不正常棉花。回潮率的國家標準為7%～11%，在11%以上稱為較濕，低于7%稱為較干。棉花吸濕或放濕時，纖維長度會有一定的增加和縮減，一般回潮率變化超過2%以上時，會對手扯長度結果會產生1 mm的變化。對過干或過濕的棉花，應在檢驗室內攤放進行預處理，使其恢復正常后再檢驗。由于長度檢驗環境為常溫，而不同季節、不同氣候的溫濕度又不同，有時還相差很大，其中空氣的濕度對棉花長度影響較大。有條件的實驗室應對環境條件進行適當控制，最好控制溫度為20℃～30℃、相對濕度為30%～60%。對于無法控制環境條件的實驗室，應適當掌握手扯長度手法，即當空氣濕度較大時，手扯棉花要輕扯輕壓，當空氣濕度較小時，應增加抽拔次數和捻壓力度，盡量減少環境條件對長度檢測結果的影響。

5 ?結論

一是長度樣品應隨機多點抽取并盡量避開刀口，以提高樣品的代表性。二是經常開展技術人員手法比對或能力驗證活動，確保手扯長度人員的手法穩定性。三是正確掌握“斷面、抽取、壓直、清理、疊合、量值”六大操作要領是提高手扯長度的必要條件。四是對不同狀態的樣品應區分對待，熟悉各類棉花特點，以提高手扯長度結果的準確性。

參考文獻

[1] 張獻友. 手扯尺量棉花長度的體會[J]. 中國棉花加工，1999（4）：26-27.

[2] 姚海偉. 棉花檢驗中手扯長度檢驗的誤差分析[J]. 輕紡工業與技術，2015，44（01）：114-115.

[3] 中國合格評定國家認可委員會. CNAS-CL18《檢測和校準實驗室能力認可準則在紡織檢測領域的應用說明》[S].中國合格評定國家認可委員會，2006年06月01日發布，2007年04月30日實施.

[4] 中國合格評定國家認可委員會. ISO/IEC 17025：2017《檢測和校準實驗室能力認可準則》[S].中國合格評定國家認可委員會，2018年03月01日發布，2018年09月01日實施.

[5] 郝波，王立平. 手扯尺量法測量棉纖維長度準確性的探討[J]. 中國纖檢，2014（09）：80-81.

[6] 吳超杰，鐘偉. 棉花：手扯尺量法的基本方法及注意事項[J]. 中國纖檢，2012（01）：50-52.

[7] 陳海艷. 影響棉花手扯長度準確性因素[J]. 輕紡工業與技術，2013，42（04）：128-129.