马克隆值的丈量

　　马克隆是英文Micronaire的音译，，，，，马克隆值是反映棉花纤维细度和成熟度的综合指标，，，，，是棉纤维主要的内在质量指标之一，，，，，和棉纤维的使用价值关系细密。。
。马克隆值分为A、B、C三级，，，，，B级为标准级。。
。A级取值规模为3.7—4.2，，，，，品质好；；；；B级取值规模为3.5—3.6与4.3－4.9；；；；C级取值规模为3.4及以下与5.0及以上，，，，，品质差。。
。详细丈量步伐是接纳一个气流仪来测定恒定分量的棉花纤维在被压成牢靠体积后的透湿性，，，，，并以该刻度数值体现，，，，，数值越大，，，，，体现棉纤维越粗，，，，，成熟度越高。。
。

　　马克隆值和成纱质量有细密的关系。。
。马克隆值高的棉纤维能经受机械攻击，，，，，易扫除杂质，，，，，成纱条干匀称，，，，，外旅行洁，，，，，疵点少，，，，，制品的制成率高。。
。但马克隆值过高，，，，，会影响成纱强力。。
。马克隆值过低的棉纤维往往成熟度差，，，，，简朴爆发有害疵点，，，，，上色性差。。
。以是惟独马克隆值适中的棉花，，，，，本领兼顾两方面，，，，，获得较全方位的经济效益。。
。
　　马克隆值和成纱质量的关系，，，，，不可一概而论，，，，，和成纱纱线支数的粗细细密相关低支纱高马克隆值纤维堆成纱质量好，，，，，细支纱特殊是特细支纱要求较量低得好，，，，，纱线支数粗单位截面纤维根数多，，，，，纤维的强力直接影响成纱强力，，，，，纱线支数细单位截面纤维根数少，，，，，纤维的根数直接影响成纱强力。。
。
　　马克隆值级是一个细度指标规模，，，，，原来的单位10-6克/英寸，，，，，由于测试的不稳固性，，，，，现在的马克隆值作为无量纲值处理。。
。
　　一、气流仪的希望历程及马克隆值的变迁
　　马克隆气流仪原来是一种用气流步伐测定机械轴或孔的直径的仪器。。
。1947年，，，，，美国的W.S.Smith对气流仪举行了改装，，，，，把机械测头改为纤维试样筒，，，，，研制了纤维气流仪。。
。他收罗了许多陆地棉样品，，，，，测定了称重法细度(μg/in)平和流仪读数，，，，，并以气流仪转子流量计的浮子高度为自变量，，，，，以称重法细度为因变量，，，，，盘算出线性归回方程式，，，，，制订了线性刻度，，，，，其单位为μg/in，，，，，这种仪器的商业名称就是Micronaire，，，，，中文译为马克隆。。
。
　　1950年美国农业部又收罗了许多陆地棉与亚洲棉，，，，，通过试验，，，，，盘算了浮子高度和称重法细度的二次归回方程式，，，，，制订了非线性刻度。。
。该刻度向来沿用至今。。
。它早先仅用于陆地棉与粗绒棉，，，，，长绒棉用差别的刻度。。
。
　　随着对纤维气流仪理论的深入研究，，，，，相识了气流仪读数并不但纯反映纤维细度，，，，，而是细度与成熟度的综合反映，，，，，许多学者把气流仪读数称为细度×成熟度。。
。从物理上讲，，，，，气流仪读数反映了纤维的透湿性，，，，，是纤维比外貌积(纤维外貌积/纤维体积)的函数。。
。为了归避气流仪在界说上的分歧意见，，，，，美国以Micronaire这种仪器的商业名称作为量的名称与单位名称，，，，，用他们取代细度(μg/in)。。
。
　　现在国际上无论陆地棉、亚洲棉(粗绒棉)、海岛棉(长绒棉)都接纳统一马克隆刻度。。
。严酷地说，，，，，各人也不再将马克隆值看成细度，，，，，但习惯上有的还将它称为细度。。
。
　　1961年，，，，，美国制订了ASTMD1448《棉纤维马克隆值试验步伐标准》。。
。由于马克隆值这一指标对棉花纺织工艺很有使用价值，，，，，试验速率快，，，，，仪器的稳固性很好，，，，，因此美国农业部在1966年把马克隆作为美国棉花的正式磨练项目。。
。在所有棉纤维物理性能试验仪器中，，，，，气流仪是种进入棉花分级室，，，，，并在营业磨练中获得现实应用的仪器。。
。
　　由于马克隆值磨练效果好，，，，，以后飞快扩大到各国，，，，，使得马克隆仪成为当今数目多的棉纤维性能磨练仪器。。
。1972年，，，，，马克隆值试验步伐已制订为国际标准，，，，，即ISO2403一1972《棉纤维马克隆值的测定》。。
。
　　现在美国习惯上将Micronaire简称为mike。。
。
　　二、气流仪读数和细度、成熟度的理论关系
　　(一)成熟度比和线密度
　　我国现在用成熟度系数(K)体现棉花成熟度。。
。国际上用成熟度比(M)与成熟纤维百分率(Pm)体现棉花成熟度。。
。
　　成熟度比的界说是：胞壁增厚度对选定即是0.577的标准增厚度之比，，，，，即：
　　M=λ/0.577………………(4.3.1)
　　式中：M----成熟度比；；；；
　　λ---胞壁增厚度。。
。
　　设H体现棉纤维单位长度的质量，，，，，即纤维量，，，，，也就是线密度；；；；标准增厚度情形下的纤维量H。。
。称为标准纤维量。。
。由于胞壁厚度乘以纤维长度和密度就是纤维量，，，，，因此式(4.3.1)也可以体现为：
　　M=H/Hs………………(4.3.2)
　　1、标准胞壁增厚度
　　棉纤维干枯后，，，，，横断面呈不规则腰圆形，，，，，很难直接测出其外径、中腔直径及壁厚等。。
。通常是以其周长回复成一个圆形，，，，，如图4.3.1举行理论盘算。。
。
　　所谓胞壁增厚度是指胞壁面积填充水平，，，，，即λ=S1/S…&hel

lip;…………(4.3.3)
　　得
　　S1=л/4(D2-d2)………………(4.3.4)
　　S=(л/4)D2………………(4.3.5)
　　于是，，，，，
　　λ=1-(d/D)2……………………(4.3.6)
　　而d=D-2δ,以是(d/D)2=(1-2δ/D)2=(1-m)2
　　其中，，，，，
　　m=2δ/D……………………(4.3.7)
　　于是，，，，，
　　λ=2m-m2……………………(4.3.8)
　　式中：m称为径壁比。。
。通俗成熟的棉纤维，，，，，径壁比m=0.35，，，，，代入式(4.3.8)得：
　　λ=0.577
　　这就是为什么标准增厚度选定为λ=0.577的缘故。。
。
　　2．成熟度比、成熟纤维百分率
　　英国的Peirce与Lord研究总结出：棉花纤维量H(即纤维单位长度的质量)和棉纤维中正常纤维含量n1与死纤维含量n2之间，，，，，保存以下线性关系：
　　H=0.9370(n1-n2)+135.2……………(4.3.9)
　　并界说：具有标准纤维量HS的棉纤维，，，，，正常纤维含量n1=67%，，，，，死纤维含量n2=7%，，，，，即HS=0.9370(67-7)+135.2。。
。将它与式(4.3.9)代入式(4.3.2.)，，，，，后整理后得：
　　M=(n1-n2)/200+0.70……………(4.3.10)
　　式中：M---成熟度比；；；；
　　n1---正常纤维含量，，，，，%；；；；
　　n2---死纤维含量，，，，，%。。
。
　　式(4.3.10)就是ISO4912<<棉纤维-----成熟度测定-----显微镜法>>与GB/T13777—1992<<棉纤维成熟度试验步伐显微镜法>>标准中盘算成熟度比的公式。。
。
　　从式(4.3.10)可以瞧出，，，，，所有为正常纤维或成熟纤维时，，，，，n1=100，，，，，n2=0，，，，，此时M=1.2。。
。所有为死纤维时，，，，，n1=0，，，，，n2=100，，，，，此时M=0.2。。
。通俗成熟的棉纤维，，，，，因λ=0.577，，，，，以是M=1。。
。当M<0.8时，，，，，则以为是未成熟的纤维。。
。
　　成熟纤维百分率由下式盘算：
　　Pm=n/N×100…………………………………(4.3.11)
　　式中：Pm----成熟纤维百分率，，，，，%；；；；
　　n----成熟纤维根数；；；；
　　N----试样纤维总根数。。
。
　　成熟度比和成熟纤维百分率有如下关系：
　　Pm=(M-0.2)×(1.565-0.471M)×100…………………………………(4.3.12)
　　或
　　M=1.762-？？？？？？
　　(二)气流仪测试马克隆值基来源理
　　用气流仪测试棉花的马克隆值时，，，，，由苛仁纳(Kozeny)公式得：
　　ΔP=KQS02…………………………………(4.3.14)
　　式中：K----比例系数；；；；
　　ΔΡ---气流仪中纤维塞两头气流压力差；；；；
　　Q-----流过纤维塞的气流流量；；；；
　　S0----样筒中纤维的比外貌积。。
。
　　从式(4.3.14)瞧出：
　　当流量Q牢靠时，，，，，压差：
　　ΔΡ=k

1S02…………………………………(4.3.15)
　　当压差ΔΡ牢靠时，，，，，流量：
　　Q=k2/S02…………………………………(4.3.16)
　　式中：k1、k2为比例系数。。
。
　　当试样体积肯定，，，，，试样质量肯定，，，，，试验时的温湿度条件肯定，，，，，并按划定的操作步伐操作时，，，，，k1、k2为常数。。
。从式(4.3.15)瞧，，，，，当取牢靠的流量Q时，，，，，通过压差ΔΡ的丈量可以测出纤维的比外貌积S0。。
。从式(4.3.16)瞧，，，，，当取牢靠的ΔΡ时，，，，，通过流量Q的丈量可以测出纤维的比外貌积S0。。
。
　　所谓纤维的比外貌积是指纤维的外貌积和其体积的比值。。
。设纤维的外貌积为SU,扣除中腔后的体积为V，，，，，则对单位长度的纤维，，，，，有：
　　S0=Su/V=лD/［(л/4)(D2-d2)］=4D/(D2-d2)
　　设纤维的密度为r，，，，，则单位长度的纤维量：
　　H=л(D2-d2)r/4
　　上两式相乘得：
　　SOH=лDr=aD
　　对标准增厚度的纤维，，，，，纤维量为HS，，，，，标准增厚度λ=0.577。。
。由式(4.3.6)得：
　　0.577=1-(d/D)2
　　以是，，，，，此时d=0.65D,于是：
　　HS=л(D2-d2)r/4=0.106лD2r=βD2
　　以是，，，，，
　　(SOH)2/HS=k3
　　即：
　　S02=(k3HS)/H2，，，，，由式(4.3.2)有H=MHS
　　故，，，，，
　　S02=(k3HS)/HMHS=k3/HM…………………………………(4.3.17)
　　式(4.3.17)批注，，，，，棉纤维的比外貌积的平方和其细度(H)与成熟度比(M)的乘积成反比。。
。因此，，，，，可以凭证式(4.3.15)或式(4.3.16)，，，，，使用气流仪测试棉纤维的比外貌积，，，，，再凭证式(4.3.17)，，，，，间接地测试棉纤维的马克隆值(棉纤维细度与成熟度的综合反映)。。
。
　　将式(4.3.17)代入式(4.3.16)得：
　　Q=k2/SO2=k2HM/k3=kHM,
　　即：
　　Q∝HM……………………………………………(4.3.18)
　　同样，，，，，
　　ΔΡ∝(1/HM)………………………………………(4.3.19)
　　式(4.3.18)批注，，，，，定压式气流仪，，，，，通过纤维塞的流量和HM成正比。。
。
　　式(4.3.19)批注，，，，，定流量式气流仪，，，，，纤维塞两头的压差和棉纤维的HM成反比。。
。
　　三、马克隆值和成纱质量与纺纱工艺的关系
　　要纺制肯定粗细的纺纱线，，，，，使纺纱线具有肯定的强力，，，，，以遭受工艺中的种种应力，，，，，给予纺织品须要的使用性能，，，，，纺纱线横截面内必需具有肯定的低根数的纤维。。
。以是，，，，，粗纤维纺粗纱，，，，，细纤维纺细纱。。
。在其他条件相同的情形下，，，，，纤维越细，，，，，成纱强力越高，，，，，条干匀称度越好。。
。可是，，，，，纤维越细，，，，，在加工历程中越简朴扭结与折断，，，，，简朴形成棉结。。
。
　　成熟度高的棉纤维强力好，，，，，能经受加工与清棉机械攻击，，，，，易扫除杂质，，，，，不易爆发棉结与索丝，，，，，制品制成率高。。
。成熟度差的棉纤维，，，，，则简朴形成较多的有害疵点，，，，，制品制成率也低。。
。成熟度高的棉纤维，，，，，成纱强力高，，，，，条干匀称度也较好。。
。但过成熟的棉纤维，，，，，抱协力差，，，，，成纱强力与条干匀称度反而欠好。。
。成熟度高的棉纤维，，，，，吸色性好、面料上色匀称。。
。
　　马克隆值是棉花细度与成熟度的综合反映。。
。因此，，，，，它和成纱质量与纺纱工艺都有细密的关系。。
。马克隆值高的棉纤维能经受机械攻击，，，，，易扫除杂质，，，，，成纱条干匀称，，，，，外旅行洁，，，，，疵点少，，，，，制品的制成率高。。
。但马克隆值过高，，，，，会影响成纱强力。。
。马克隆值过低的棉纤维，，，，，往往成熟度差

，，，，，简朴爆发有害疵点，，，，，上色性能差。。
。以是，，，，，惟独马克隆值适中的棉花，，，，，本领兼顾两个方面，，，，，获得较全方位的经济效果。。
。美国农业部的纺纱试验与中外纺织厂的使用履历均批注，，，，，马克隆值低，，，，，会爆发较多的清钢落棉，，，，，纺纱线外观恶化，，，，，但能提高纺纱线强力与可纺支数，，，，，反之，，，，，会引起棉花纱线抱协力的下降，，，，，增添棉花纱线断头,降低了细纱可纺支数，，，，，但能降降低棉量，，，，，改善纺纱线外观。。
。以是，，，，，国际上将马克隆值介于3.5~4.9之间的棉花，，，，，作为正常马克隆值棉花。。
。特殊是马克隆值在3.7~4.2规模内的棉花，，，，，从价钱上还要加价。。
。这也就是新标准中，，，，，将3.7~4.2马克隆值的棉花定为A级，，，，，而3.5以下与5.0以上的定为C级的缘故。。
。
　　四、外洋马克隆值指标的情形
　　马克隆值指标能较量全方位地说明棉花同纺纱工艺与产品质量的关系。。
。并且马克隆仪具有使用轻盈、简朴维修、破费低与效率高的优点，，，，，以是美国农业部已将马克隆值作为美国陆地棉的质量审核指标，，，，，成为和品级、长度并列的指标。。
。
　　在美国，，，，，马克隆值同棉花结价有联系。。
。棉农无论将棉花典质给联邦政府以取得贷款，，，，，照旧卖给棉商，，，，，均需思量马克隆值，，，，，并凭证马克隆值的巨细，，，，，在价钱上补扣。。
。马克隆值价差（Micronairedifference）见表4.3.1：
　　表4.3.1美国陆地棉马克隆价差表(1992~1993年度)
　　马克隆值马克隆价差，，，，，美分/1b
　　手扯长度32mm及以下手扯长度33mm及以上
　　5.3及以上5.0~5.23.7~4.23.5~4.93.3~3.43.0~3.22.7~2.92.5~2.62.5以下-3.90-2.50+1.100-1.35-3.30-7.15-10.50-15.15-3.10-1.95+1.100-2.35-4.80-8.6511.85-15.60
　　从表中可瞧出，，，，，马克隆值在3.5~4.9规模内为正常马克隆值，，，，，价钱不加不扣。。
。马克隆值在3.7~4.2规模，，，，，要从价钱上加价。。
。马克隆值在3.5~4.9以外的，，，，，从价钱上都要扣减。。
。并且，，，，，偏离正常马克隆值越多，，，，，扣减的幅度也越大。。
。
　　在国际商业中，，，，，也有接纳合约对马克隆值举行交接的。。
。如货批的马克隆值和条约不符，，，，，就按仲裁机构的仲裁效果，，，，，由卖偏向买方作经济赔偿。。
。
　　五、马克隆值的测定步伐
　　马克隆值的测定步伐按GB/T6498一1992《棉纤维“马克隆值”试验步伐》举行。。
。但就配合GB1103一1999标准使用，，，，，还需小心以下一些情形。。
。
　　1．马克隆值标样
　　马克隆值的测定是建站在一套马克隆值标准棉花标样的基础上的。。
。即要使用马克隆值标准棉花标样标定仪器，，，，，由仪器测定试样。。
。
　　马克隆值标样可接纳“国际校准棉花标准(ICC)”或国家标样。。
。国家标样有两种，，，，，疏散为：GSBW12002一1996《HVI校准棉花》与GSBW12003一1996《校准棉花》，，，，，这两种标样都可以用作马克隆值标准使用。。
。
　　2．取样步伐
　　GB1103一1999标准要求的取样步伐和GB/T6498一1992标准接纳的取样步伐是差别的，，，，，这一点要特殊小心。。
。GB/T6498一1992标准强调的是测试准确，，，，，而GB1103一1999不但强调测试准确，，，，，并且强调要给出整批棉花马克隆值的离散情形，，，，，因此接纳了差别的取样步伐。。
。
　　GB/T6498一1992划定，，，，，从批样爆发试验室样品。。
。试验室样品的份数由批量巨细确定：100包及以下取1份；；；；101包~300包，，，，，取2份；；；；301包~500包，，，，，取3份；；；；500包以上，，，，，取4份。。
。试验室样品经由充分混与后，，，，，随机抽取马克隆值试样。。
。每个试验室样品测试2个试验试样，，，，，每个试样测试1次。。
。当2个试样的测试效果的差值凌驾0.1马克隆值时，，，，，再增试第3个试样。。
。
　　GB1103一1999划定，，，，，从批样中随机抽取批样数目的30%，，，，，逐样测试马克隆值，，，，，即每个马克隆值样品都作为1个试验室样品。。
。然后按GB/T6498一1992标准要求举行测试。。
。这里的主要区别是抽取的30%样品不可合在一起混与。。
。
　　3．马克隆值的修正
　　举行马克隆值试验时，，，，，要用国际校准棉花标样或国家校准棉花标样，，，，，使测试效果校准到标准水平上。。
。在标准温湿度条件下试验，，，，，用校准棉样的测试效果和其马克隆值标准值的差别应在0.1以内，，，，，否则应检查缘故。。
。但在非标准温湿度条件下举行试验，，，，，试验效果和标准值的差别可能会凌驾0.1马克隆值。。
。特殊在收购现场用气流仪测试马克隆值时，，，，，因温湿度条件不知足要求，，，，，测试效果往往超差，，，，，因此要举行修正。。
。详细做法如下：
　　(1)将标准棉花标样放在和收购磨练棉样相同的情形条件下调湿平衡。。
。
　　(2)将马克隆仪及其他装备调解到正常的事情状态。。
。
　　(3)测试校准棉花标样的马克隆值M，，，，，标样的标准马克隆值为M0，，，，，则修正值Δ=M0一M……&hell

ip;…………………(4.3.20)
　　(4)在相同的条件下测试收购棉样的马克隆值m,则修正后的马克隆值为：
　　mo=m+Δ…………………………(4.3.21)
　　mo就作为现实磨练效果。。
。为容易起见，，，，，好用马克隆值标准值和收购棉花的马克隆值相靠近的校准棉花标样，，，，，即选用M0靠近于m0的标样。。
。否则，，，，，为求得修正值通俗上要用2个或3个差别标准值的校准棉样。。
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