提高棉纤维手扯长度准确性的注意事项和操作要领

连素梅 李朋 刘俊 傅科杰 王铭 牛增元

摘要：手扯长度是棉纤维检验中经常用到的一种简单方法。作者通过长期的棉纤维检验实验室实践，剖析了影响棉纤维手扯长度准确性的一些因素，提出了取样要分上、中、下三个层面多点随机抽取并尽量避开刀口;经常开展技术人员手法比对或能力验证活动;正确掌握“断面、抽取、压直、清理、叠合、量值”六大操作要领;对不同状态的样品应区分对待，熟悉各类棉花特点等提高手扯长度结果准确性的检测方法。并提出了一些应该注意的问题，旨在提高棉纤维检验的手扯长度准确性。

关键词：棉纤维;手扯长度;准确性;注意事项;操作要领

中图分类号：S562.092    文献标识码：A    文章编号：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

在进口棉花贸易中，除少量合同约定大容量棉花测试仪器（简称HVI）长度指标外，绝大部分合同约定Staple length即手扯长度，我国棉纺企业也多采用手扯长度。采用手扯尺量法检验棉花长度具有快速、便捷、适用性广等特点，不受环境和场地限制，但这种感官检验方法，很容易受到人为因素的影响，导致检验结果的差异较大[1]。在实际工作中，由同一检验人员在不同时间、不同环境下或不同检验人员在相同时间、相同环境条件下对同一批棉花进行手扯长度检验，其结果出现差异的情况时有发生，尤其是国家棉花标准GB1103规定棉花长度级距为1个毫米后，长度级结果的差异率会更高。虽然造成差异的因素是多方面的，但只要能及时找到原因并加以校正，就能尽量减少差异，提高手扯长度的准确性[2]。

1  取样的代表性

取样是手扯长度检验中的第一步，也是关键环节，取样是否科学、合理、有代表性将直接影响手扯长度结果的准确性。由于同一棉包层与层之间以及同一层内不同部位的棉纤维特性大多是有差异的，层内与层间的变异系数值和这些变异系数之比值与棉花的类型、加工方式及特性密切相关[2]。因此，应严格按照《棉纤维试验取样方法》要求，取样时从实验室样品的上、中、下三个层面多点取样，确保手扯长度样品的代表性和结果的准确性，而切忌随意抓取一块棉花或任意选取一块棉层，甚至专挑棉样中一些色泽好的棉块作为长度试样。这势必造成手扯结果偏长或偏短。对于进口棉花，取样时还应特别注意避开扦样刀口，否则长度结果必然偏短。

2  手法的稳定性

2.1  制定校对计划

根据CNAS-CL18《检测和校准实验室能力认可准则在纺织检测领域的应用说明》规定，实验室应制定目光校对和操作比对计划，保证从事感官评价和手工操作的检测人员每六个月至少进行一次校对感官评价和统一操作手法活动[3]。因此，棉花检验实验室应规范管理，制定内部比对计划，经常性地开展比对以校对手扯长度手法，确保手扯长度人员的手法稳定性。

2.2  选用校对方式

根据ISO/IEC 17025：2017《檢测和校准实验室能力认可准则》要求，结合棉花检测实际工作，为确保棉纤维手扯长度结果的准确性，应采取以下几种办法作为校对方式[4]。

2.2.1  与标准物质比对

将棉花手扯长度实物标准作为校准手扯尺量长度的依据，即检测前需用手扯长度实物标准校对，要求与标准长度值允差在±1mm范围以内，手法准确后方可开始检测工作。

2.2.2  留样再测

不定期对留存样品进行再次检测，以确保手扯长度数据稳定性。

2.2.3  使用不同方法进行重复检测和校准

定期使用纤维快速测试仪和手扯法对同一样品进行重复检测，以校准手扯长度的准确性和稳定性。

2.2.4  实验室内部比对

不定期进行实验室内部人员手扯长度比对，以手扯长度实物标准作为参考值，超出允差范围应加强正确手法练习达到允许误差要求。

2.2.5  参加外部比对试验或能力验证

参加实验室间比对，可为实验室提供评价其出具数据可靠性和有效性的客观证据，实验室间比对是按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相同或类似的测试样品进行检测的组织、实施和评价，从而确认实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异，是判断和监控实验室能力的有效手段之一。

3  手扯尺量方法技术要领

采用手扯尺量法检测棉纤维长度时，应正确把握好“断面、抽取、压直、清理、叠合、量值”六大操作要领，才能拔出漂亮规范的棉束，长度结果才会准确可靠[1]。

“断面”是指按照《棉纤维试验取样方法》要求，分上、中、下三个层面多点抽取的代表性棉纤维试样，稍加整理，以尽量使棉纤维长度顺到同一方向，然后两只手各抓住一半纤维后向两边拉伸至样品断开以产生具有突出纤维的断面。

“抽取”即从样品分出的断面中抽取纤维的过程。操作时一只手（一般为左手，因人而异）握住纤维将断面方向向内，另一只手的大拇指和食指从断面中多次抽取适量纤维，抽取纤维时要变换不同点进行抽取，每个点三次左右。如果仅从表面抽取或者固定一处抽取，都会由于抽取纤维不具有代表性而造成结果偏长或偏短。抽取时要薄层抽取，用力适度且均匀，数量适当，取样过多或过少都会给手扯结果造成偏差，通常当取样多时，手扯结果易偏长;取样少时，手扯结果易偏短。这一步还要求食指和大拇指所夹纤维一端尽量整齐。

“压直”即对抽取的到的棉束进行捻压使纤维平直，减小棉束体积。这一步关键是压力要适当，压力小不能达到使纤维卷曲平顺的效果使结果偏短，压力大容易人为将纤维拉长使结果偏长。抽拔一个棉束一般至少需要三次，前面的次数用力先重后轻，这既能使棉束伸直，又能达到清除棉束中游离纤维的目的。后面的次数用力则是先轻后重，这既能保证棉束的各组长度值的原有比例，又能达到纤维伸直到应有长度的目的。

“清理”，主要是指清除纤维中的索丝、棉结、白星、叶屑、游离纤维和其他杂物，以得到相对纯净的纤维棉束。

“叠合”，使抽取的纤维一端整齐叠合，否则会直接影响结果，首先手指夹口打开幅度要适当：幅度过大会造成棉束根部叠合不整齐，造成手扯长度偏长;幅度过小，棉束根部容易产生倒毛折叠，造成手扯长度偏短。一般大拇指与食指间的开口幅度控制在1 mm左右为宜，其次是夹持面平正且拇指和无名指最后一节要平行，棉束与手指呈垂直状态，若手指不呈平行状态，就会造成棉束端部的不整齐，并出现另一端的等量参差，使手扯长度偏长，棉束与手指不呈垂直状态容易造成压紧的过程中棉束各部位受力不均从而影响棉束形态。

“量值”就是用棉花长度专用钢尺量取成束纤维的长度。对棉束进行尺量操作时，棉束厚度、宽度应一致，重量适当，并达到平、直、齐、净、准的要求。根据标准要求及实际经验，成束纤维一般以重50～60 mg、宽20 mm、厚3～4 mm时准确率相对较高。尺量棉束的方法又是保证手扯长度结果准确的关键。一是要注意切线的部位，关键是确定不整齐一端的部位（一头齐法），以不见黑绒板为宜;二是切线要与棉束垂直，两条切线平行，且切线要细而浅，不能粗而深;三是准确读取纤维长度结果，即对于每个检验员每次读数时线里线外要掌握一致，否则都会造成手扯长度结果的偏长或偏短。

4  特殊棉花的处理方法

实际工作中，经常会遇到一些不正常棉花的长度检验，对这些棉花则要根据其不同的品质特点“对症下药”，才能保证手扯长度结果的准确性。

4.1  成熟差的棉花

成熟差、强力弱的棉花主要有颜色白而无光、品质差的拔秆剥桃棉、笑口桃棉、后期低级棉等，这种棉纤维的自然卷曲少、成熟度差，且由于内部结构的原因易于吸潮，使纤维易于伸直且强力较低[5]。因此，手扯尺量时，要轻拉缓扯。这样做不是防止将纤维拉断，而是避免长度结果偏长。在纺织加工过程中，各道工序的机械作用会对棉纤维不断施加外力，造成由于这类强力低的纤维斷裂成为短纤维，实际使用价值降低，所以对这类棉花长度检测是应作降长度处理。

4.2  整齐度差的棉花

整齐度差的棉纤维，其最大的特点是长度不整齐，一束纤维长度分布范围大，难以得出其主体长度，一批或一个棉样纤维长度差异可达20 mm以上。一般长度整齐度达到82%以上较好，80%～82%为合格，80%以下质量差[6]。棉纤维整齐度可以用专用设备进行检测，对于某些情况下无法使用设备检测时需要人工感官经验确定棉纤维整齐度。如目测成束纤维一端整齐另一端为犬齿状或锥形则属整齐度差，而一端整齐另一端依然较为整齐则属整齐度好。对整齐度较差的棉花手扯检测要增加棉束纤维量，以提高代表性。对于这类棉花，一般在手扯检测结果上降低半个长度级处理。

4.3  不同加工方式的棉花

由籽棉加工成皮棉，主要有锯齿加工和皮辊加工， 这两种加工方式都会对棉花的长度造成不同程度的影响。籽棉经锯齿机轧花后，其加工机械运动的热量可使棉纤维水分减少2%左右（指未经烘干机烘烤的情况下），由此引起的纤维卷曲一般在1 mm以上，且不易伸直，同时部分纤维在轧花及皮棉清理过程中受外力作用易被拉断[7]。实践证明：同一籽棉经皮辊机轧出的皮棉一般比籽棉长度减短0.3 mm左右，而锯齿机轧出的一般减短1 mm左右。故检验锯齿棉长度时，应增加抽拔1～2次左右，并增加对棉束的捻压，否则手扯长度将偏短。而籽棉经皮辊机轧花后，相对锯齿轧花手扯长度略偏长，因此对于不同加工方式的棉花，检验时应区分对待，不同掌握。

4.4  回潮率不正常棉花

在实际工作中，通常将过干或过湿的棉花称为回潮不正常棉花。回潮率的国家标准为7%～11%，在11%以上称为较湿，低于7%称为较干。棉花吸湿或放湿时，纤维长度會有一定的增加和缩减，一般回潮率变化超过2%以上时，会对手扯长度结果会产生1 mm的变化。对过干或过湿的棉花，应在检验室内摊放进行预处理，使其恢复正常后再检验。由于长度检验环境为常温，而不同季节、不同气候的温湿度又不同，有时还相差很大，其中空气的湿度对棉花长度影响较大。有条件的实验室应对环境条件进行适当控制，最好控制温度为20℃～30℃、相对湿度为30%～60%。对于无法控制环境条件的实验室，应适当掌握手扯长度手法，即当空气湿度较大时，手扯棉花要轻扯轻压，当空气湿度较小时，应增加抽拔次数和捻压力度，尽量减少环境条件对长度检测结果的影响。

5  结论

一是长度样品应随机多点抽取并尽量避开刀口，以提高样品的代表性。二是经常开展技术人员手法比对或能力验证活动，确保手扯长度人员的手法稳定性。三是正确掌握“断面、抽取、压直、清理、叠合、量值”六大操作要领是提高手扯长度的必要条件。四是对不同状态的样品应区分对待，熟悉各类棉花特点，以提高手扯长度结果的准确性。

参考文献

[1] 张献友. 手扯尺量棉花长度的体会[J]. 中国棉花加工，1999（4）：26-27.

[2] 姚海伟. 棉花检验中手扯长度检验的误差分析[J]. 轻纺工业与技术，2015，44（01）：114-115.

[3] 中国合格评定国家认可委员会. CNAS-CL18《检测和校准实验室能力认可准则在纺织检测领域的应用说明》[S].中国合格评定国家认可委员会，2006年06月01日发布，2007年04月30日实施.

[4] 中国合格评定国家认可委员会. ISO/IEC 17025：2017《检测和校准实验室能力认可准则》[S].中国合格评定国家认可委员会，2018年03月01日发布，2018年09月01日实施.

[5] 郝波，王立平. 手扯尺量法测量棉纤维长度准确性的探讨[J]. 中国纤检，2014（09）：80-81.

[6] 吴超杰，钟伟. 棉花：手扯尺量法的基本方法及注意事项[J]. 中国纤检，2012（01）：50-52.

[7] 陈海艳. 影响棉花手扯长度准确性因素[J]. 轻纺工业与技术，2013，42（04）：128-129.