CN104061869A - 一种羊绒直径快速高精度测试方法 - Google Patents

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刘澄
尹丽华
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Abstract

本发明涉及一种羊绒直径快速高精度测试方法，其特征在于：应用定值的羊绒纤维，按照特定的校准程序校准光学分析仪，获得羊绒测试参数，建立光学分析仪测试羊绒纤维直径的方法；试验步骤：选取三种不同细度规格的羊绒，采用显微投影法对羊绒条进行定值，应用特定开发的羊绒校准模板，按照特定的校准程序校准光学分析仪，获得光学分析仪测试羊绒直径相关参数，按照特定参数测试羊绒样品。采用本发明建立的一种羊绒直径快速高精度测试方法，可以快速准确的测试羊绒样品，测试数据客观准确，排除了人为测试影响。

Description

一种羊绒直径快速高精度测试方法
技术领域
本发明涉及一种羊绒直径快速高精度测试方法。
背景技术
山羊绒（简称羊绒）是指从绒山羊身上抓取或从绒山羊皮上褪下的绒毛，属特种动物纤维，系高档的纺织原料，具有纤细、柔滑、重量轻、导热性小等特点，保暖性是羊毛的1.5-2倍，价格昂贵，素有“软黄金”之称。
我国不仅是羊绒资源第一大国，而且也是生产加工第一大国，羊绒制品出口第一大国，在国际市场上处于绝对垄断地位。目前全球羊绒产量在2万吨左右，中国产量在1.8万吨，占全球总产量80%以上，年出口无毛绒3000多吨，约占全球羊绒贸易量的60%。我国山羊绒产量不仅占世界首位，而且质量也优于其他产绒国，世界上约50%以上的优质山羊绒产于中国内蒙古。
纤维直径是山羊绒质量评价的一项重要指标，目前主要采用光学显微投影法，存在工作效率不高，人员之间的测试差异不可控制等问题。光学分析仪法（OFDA）作为一种纤维直径快速测试方法，已经成功应用于羊毛纤维直径测试，由于测试精度和适用性的问题，并未有效拓展到羊绒纤维直径的测试。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种羊绒直径快速高精度测试方法。使得光学分析仪（OFDA）的应用领域拓展到羊绒纤维直径测试。
本发明的目的是这样实现的：
一种羊绒直径快速高精度测试方法，试验步骤：选取三种不同细度规格的羊绒，采用显微投影法对羊绒条进行定值，应用特定开发的羊绒校准模板，按照特定的校准程序校准光学分析仪（OFDA），获得光学分析仪（OFDA）测试羊绒直径相关参数，在特定参数条件下测试羊绒样品纤维直径。
具体方法包括如下步骤：
（1）.选取三种不同细度规格的羊绒（14μm、15μm、16μm）；
（2）.在标准大气条件下调湿24小时（20±2℃，65±4%）；
（3）.按照GB/T 10685-2007《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》测试三种羊绒样品纤维直径，作为羊绒样品标准直径Φi（i=1-3）；
（4）.按照下述羊绒校准程序，获得光学分析仪（OFDA）测试羊绒参数（斜率B和截距A）：
①对于选定的三种绒条，采用纤维切断器切取获得2mm长度的短纤维片段，并用分样器分散在载波片上，每个载样片上的纤维数量不少于2000根；
②考虑到测试精度，每个绒条的测试数量为6次，获得每个绒条纤维直径xi 和平均直径 ，见式（1）；
式中:
xi - 每个绒条单次纤维直径测试值,μm；
- 每个绒条纤维直径平均测试值,μm；
6 - 每个绒条纤维直径测试次数。
③从OFDA校准菜单中，读出现行的截距(offset)和斜率(slope)，对于第i个绒条，根据下式计算无量纲OFDA”Wi"值：
式中:
- 现行的截距(offset)；
- 现行的斜率(slope)；
Wi- 每个绒条OFDA无量纲值。
④将无量纲OFDA”Wi"值对应绒条已知的平均纤维直径Φi，通过线性回归计算截距A和斜率B，计算公式如下所示：
式中：
Wi- 由式（2）获得的每个绒条对应的OFDA无量纲纤维直径值；
Φi- 每个绒条对应的纤维直径（显微投影法），μm；
α - OFDA无量纲纤维直径值Wi 的平均值；
β - 每个绒条对应纤维直径Φi 的平均值，μm；
A - 线性回归方程截距；
B - 线性回归方程斜率；
3 - 选择3个绒条进行校准。
⑤得到光学分析仪OFDA测试羊绒的回归方程：
式中:
Φ - 绒条纤维直径标准值（显微投影法），μm；
OFDA"W" - 由OFDA获得的无量纲纤维直径；
A - 线性回归方程截距；
B - 线性回归方程斜率。
（5）.设定光学分析仪（OFDA）羊绒直径测试相关参数（斜率B和截距A），测试待测羊绒样品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明应用定值的羊绒纤维，按照特定的校准程序校准光学分析仪（OFDA），通过应用定值的羊绒纤维，按照特定的校准程序校准光学分析仪，获得羊绒测试参数，建立光学分析仪（OFDA）测试羊绒纤维直径的方法；试验步骤：选取三种不同细度规格的羊绒，采用显微投影法对羊绒条进行定值，应用特定开发的羊绒校准模板，按照特定的校准程序校准光学分析仪，获得光学分析仪测试羊绒直径相关参数，按照特定参数测试羊绒样品。采用本发明建立的一种羊绒直径快速高精度测试方法，可以快速准确的测试羊绒样品，与原有方法相比，测试时间从30分钟提高至3分钟，测试纤维数量从600根增大到2000根，同时羊绒纤维直径测试精度达到±0.3μm，测试数据客观准确，排除了人为测试影响。
综上，本发明通过研究光学分析仪法（OFDA）仪器校准方法，建立羊绒条校准光学分析仪法（OFDA）仪器的方法，使得光学分析仪（OFDA）的应用领域拓展到羊绒纤维直径测试，羊绒纤维直径测试精度达到±0.3μm。
具体实施方式
下面通过实施例将进一步描述本发明，但未限于所举的实施例：
三种羊绒定值样品，显微投影法测试数据分别为15.13μm、15.49μm、16.04μm，表1所示为本发明特定开发的羊绒校准模板。
表1 光学分析仪OFDA羊绒直径校准程序
由表1可知，三种羊绒样品分别测试六次，按照上述校准模板，光学分析仪（OFDA）原有用于羊毛测试的斜率5.3211，截距-2.9596，通过模板计算得到适用于羊绒测试的斜率7.1892，截距-8.8227。
实施例一：
样品：1#羊绒待测样品（显微镜法测试值 15.30μm）
应用新的校准参数，光学分析仪法（OFDA）测试数据15.15μm，与显微镜法测试数据差异0.15μm，测试时间3分钟，测试数量2000根。
实施例二：
样品：2#羊绒待测样品（显微镜法测试值 16.20μm）
应用新的校准参数，光学分析仪法（OFDA）测试数据16.10μm，与显微镜法测试数据差异0.10μm，测试时间3分钟，测试数量2000根。
由试验结果可以看出，采用本发明建立的一种羊绒直径快速高精度测试方法，可以快速准确的测试羊绒样品，与显微投影法相比，测试时间从30分钟提高至3分钟，测试纤维数量从600根增大到2000根，同时羊绒纤维直径测试精度达到±0.3μm，测试数据客观准确，排除了人为测试影响。

Claims (4)

1.一种羊绒直径快速高精度测试方法，其特征在于：应用定值的羊绒纤维，按照特定的校准程序校准光学分析仪OFDA，获得羊绒测试参数，建立光学分析仪OFDA测试羊绒纤维直径的方法。
2.根据权利要求1所述的羊绒直径快速高精度测试方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
（1）.选取三种不同细度规格的羊绒；
（2）.在标准大气条件下调湿24小时，温度20±2℃，湿度65±4%；
（3）.按照GB/T 10685-2007《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》测试三种羊绒样品纤维直径，作为羊绒样品标准直径Φi（i=1-3）；
（4）.按照下述羊绒校准程序，获得光学分析仪OFDA测试羊绒参数斜率B和截距A：
①对于选定的三种绒条，采用纤维切断器切取获得2mm长度的短纤维片段，并用分样器分散在载波片上，每个载样片上的纤维数量不少于2000根；
②考虑到测试精度，每个绒条的测试数量为6次，获得每个绒条纤维直径xi 和平均直径 ，见式（1）；
式中:
xi - 每个绒条单次纤维直径测试值,μm；
- 每个绒条纤维直径平均测试值,μm；
6 - 每个绒条纤维直径测试次数；
③从OFDA校准菜单中，读出现行的截距offset和斜率slope，对于第i个绒条，根据下式计算无量纲OFDA”Wi"值：
式中:- 现行的截距；
- 现行的斜率；
Wi- 每个绒条OFDA无量纲值；
④将无量纲OFDA”Wi"值对应绒条已知的平均纤维直径Φi，通过线性回归计算截距A和斜率B，计算公式如下所示：
式中：
Wi- 由式（2）获得的每个绒条对应的OFDA无量纲纤维直径值；
Φi- 每个绒条对应的显微投影法纤维直径，μm；
α - OFDA无量纲纤维直径值Wi 的平均值；
β - 每个绒条对应纤维直径Φi 的平均值，μm；
A - 线性回归方程截距；
B - 线性回归方程斜率；
3 - 选择3个绒条进行校准；
⑤得到光学分析仪OFDA测试羊绒的回归方程：
式中:
Φ -显微投影法绒条纤维直径标准值，μm；
OFDA"W" - 由OFDA获得的无量纲纤维直径；
（5）.设定光学分析仪羊绒直径测试相关参数斜率B和截距A，测试待测羊绒样品。
3.根据权利要求2所述的羊绒直径快速高精度测试方法，其特征在于：所述三种不同细度规格的羊绒分别为14μm、15μm、16μm。
4.根据权利要求1-3之一所述的羊绒直径快速高精度测试方法，其特征在于：所述方法开发校准模板如下：
表 1 光学分析仪OFDA羊绒直径校准模板
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