国产电子束纤维强力机在苎麻纤维质量检测中的应用与试验分析

2015-06-26蒋敏等

中国纤检 2015年11期

蒋敏等

摘要：

本文采用国产YM065SXW电子束纤维强力机（等速伸长型CRE）与国产Y162A束纤维强力机（等速牵引型CRT）进行苎麻精干麻束纤维断裂强度测试的对比试验，并对试验结果进行统计分析。分析结果表明，在标准大气试验环境条件下，YM065SXW电子束纤维强力机测试的平均强力值比Y162A束纤维强力机大0.23 cN/dtex，对比试验结果有显著性差异。

关键词：纤维强力机；苎麻精干麻；束纤维断裂强度；对比试验；显著性检验

1 引言

纤维的断裂强度是指纤维单位细度所承受的断裂强力，是表示纤维强力和细度的综合指标。苎麻纤维的束纤维断裂强度是指苎麻纤维抵抗拉伸破坏的强弱程度，是苎麻纤维重要品质指标之一，一般以厘牛/分特（cN/dtex）表示。苎麻原麻经生物或化学工艺脱胶后的麻纤维称为苎麻精干麻。GB/T 20793—2006《苎麻精干麻》国家标准中的技术指标包括束纤维断裂强度[1]、残胶率、含油率、白度、pH值和回潮率6项，其中束纤维断裂强度一级≥4.50cN/dtex，二级≥4.00cN/dtex，三级≥3.50cN/dtex，它与脱胶工艺中酸处理和氧化剂处理的工序、敲麻工序有着密切的关系，对纱布质量有着重大的影响。目前我国检测苎麻精干麻束纤维强度仍使用的是1986年制定的GB/T 5882—1982《苎麻束纤维断裂强度试验方法》国家标准[2]，此标准在我国苎麻纺织加工产业发展历史过程中发挥了重要的作用。

近些年来，束纤维断裂强力检测仪器在不断发展和进步[3]，检测原理由原等速牵引型CRT（constant rate of traverse）改进为等速伸长型CRE（constant rate of extension）。CRT强力仪由于其固有的拉伸非线性缺陷存在着不可克服的测量误差，同时限于机械惯性因素，拉伸速度不能快，否则会造成严重失准，如今已很少使用； CRE强力仪力值在检测过程中基本不产生位移，可以认为不存在机械性影响，并采用微机控制自动操作，自动数据采集、数据分析，人为产生误差较低，机械性能良好、精度高、量程范围大，是国际推荐的标准加载方式，已得到了广泛推广应用。本文针对我国现行国家标准GB/T 5882《苎麻束纤维断裂强度试验方法》中存在着检测效率低、准确度不太高等问题，通过采用国产YM065SXW电子束纤维强力机（等速伸长型CRE）与国产Y162A束纤维强力机（等速牵引型CRT）进行苎麻精干麻束纤维断裂强度检测的对比试验分析，以实现我国麻类纤维检验与国际接轨，为修订GB/T 5882《苎麻束纤维断裂强度试验方法》国家标准提供技术参考。

2 试验

2.1 原理

2.1.1 等速伸长型（CRE型）强力机

在一定的参数条件下，拉伸束纤维试验试样，直至断裂，通过电子装置指示出最大负荷值，换算成断裂强度[4]。国产YM065SXW-1000电子束纤维强力机是用于测试棉麻丝毛化纤等纤维试样的束纤维强力及伸长率，采用等速伸长（CRE）检测机理，多CPU控制，自动完成动作控制，同步完成数据处理，大屏幕液晶直接显示试验过程数据，打印输出，设置程序由界面指引，测试过程流畅。其强力测定范围0～1000N，试验速度1mm/min～1500 mm/min，上、下夹持器距离0～500mm气动夹持，适用于GB/T 12411《黄、红麻纤维试验方法》、GB/T 5882《苎麻束纤维断裂强度试验方法》和ISO3060《纺织品棉纤维平列纤维束断裂强度的测定》等标准。

2.1.2 等速牵引型（CRT型）强力

在一定的参数条件下，拉伸束纤维试验试样，直至断裂，由摆杆和扇形刻度尺偏转的角度指示其强力值，称重试样，根据单位重量的纤维根数和修正系数计算平均束纤维断裂强度[5]。国产Y162A束纤维强力机适用于测定棉、苎麻、化纤等纤维强力，采用等速牵引（CRT）检测机理，其强力测定范围0～3000cN，下夹持器下降动程0～50mm，下夹持器下降速度4 mm/s～25 mm/s，上下夹持器距离调节范围0～20mm。

2.2 环境条件

采用GB/T 6529—2008《纺织品调湿和试验用标准大气》[6]中的标准大气条件，温度为（20±2）℃，相对湿度（65±4）%。

2.3 仪器及参数

YM065SXW-1000电子束纤维强力机（绍兴元茂机电设备有限公司）； Y162A束纤维强力机（常州二纺机）；扭力天平，感量0.01 mg（上海第二天平仪器厂）；纤维切断器，40 mm（常州二纺机）。上下夹持器距离为10mm，下夹持器的空载下降速度为300 mm/min。

2.4 试样及制备

2.4.1 试样

从湖南省纤维检验局2013—2014年苎麻精干麻公证检验样品中抽取100个批次的试样，每个试样重约30g，编号为1#～100#。

2.4.2 制备

将1#～100#精干麻试样分别平铺于台面上，自精干麻基、梢对折处剪断，再向基部剪取10cm，混合均匀经梳理后，随机抽取其内的纤维，每个试样质量约4g，分成两份小样，每份约2g。

2.5 方法与过程及计算

方法与过程及计算按GB/T 5882《苎麻束纤维断裂强度试验方法》[2]标准执行。

3 结果与讨论

3.1 两种强力机检测苎麻精干麻束纤维断裂强度结果

将两份精干麻纤维小样，分别采用YM065SXW-1000电子束纤维强力机与国产Y162A束纤维强力机进行束纤维断裂强度测试，检测结果见表1。

由表1可看出，YM065SXW电子束纤维强力机检测的苎麻束纤维断裂强度平均值比Y162A束纤维强力机高0.23 cN/dtex，束纤维断裂强度变异系数CV值比Y162A束纤维强力机小2.77%，故其强度值离散程度较小[7] 。

3.2 统计检验结果

3.2.1 K-S检验结果

采用柯尔莫哥罗夫-斯米尔诺夫非参数检验（简称K-S检验）[8，9]，对数据进行正态性检验。其检验输出结果见表2。

3.2.2 分析与讨论

由表2可知，K-S检验中，样本数据呈近似正态分布，因此可进行独立样本t检验。

3.3 t检验结果

采用SPSS统计分析软件[9-10]对其进行独立样本t检验。在SPSS界面点击：分析—比较均值—独立样本t检验，得到组统计量和独立样本检验输出结果见表3和表4。

表3 组统计量

表4 独立样本t检验

从表3可以看出，YM065SXW电子束纤维强力机测试的均值为4.0049 cN/dtex，Y162A束纤维强力机测试均值为3.7767 cN/dtex，很明显，YM065SXW电子束纤维强力机测试的强力值比Y162A束纤维强力机测试大，标准差及标准误差YM065SXW电子束纤维强力机比Y162A束纤维强力机的都小，表明YM065SXW电子束纤维强力机测试的强力值数据越聚集且样本抽样误差越小，也表明所抽取的样本能够较好地代表总体。

从表4中的levene检验可以看出 sig=0.009<0.05，即方差相等的假设不成立；从表4中的均值方程的t检验可以看出，方差不相等的情况，sig =0.000<0.05，应该拒绝原假设，即两种强力机检测的平均束纤维断裂强度有显著性差异。

4 结论

（1）YM065SXW电子束纤维强力机测试的强力值比Y162A束纤维强力机测试的强力值大0.23 cN/dtex，标准差及标准误差YM065SXW电子束纤维强力机比Y162A束纤维强力机小。

（2）采用YM065SXW电子束纤维强力机和Y162A束纤维强力机进行苎麻精干麻束纤维断裂强度试验，其对比试验结果有显著性差异。

5 建议

等速伸长型强力机（CRE型）是国际推荐的标准加载方式，在我国毛纺、棉纺、化纤领域已得到了较为广泛的应用，建议尽快修订GB/T 58821—1986《苎麻束纤维断裂强度试验方法》国家标准，以确保麻类纤维公证检验结果的准确性和提高检验工作效率，使麻类纤维检验方法尽快与国际接轨。

参考文献：

[1] GB/T 20793—2006 苎麻精干麻 [S].

[2] GB/T 5882—1986 苎麻束纤维断裂强度试验方法[S].

[3] 余东蔚.浅析CRE型与CRT型强力机强度和伸长率测定结果差异[J].中国纤检，1995，（5）：15-16.

[4] GB/T 4710—1984 羊毛束纤维断裂强度试验方法[S].

[5] GB/T 6101—1985 棉纤维断裂强度试验方法-束纤维法[S].