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纤维长度是决定纺纱性能的重要因素,与纺纱工艺密切相关,直接影响纤维加工利用价值。木棉纤维由于其具有质轻(中空度高达90%以上)、长度偏短等特点,纺织应用很少,国内外尚未报道过木棉纤维长度和分布的详细基本信息,只限于一个相对范围。基于纺织应用和林业种植业发展两方面需求,本论文首先测试分析了不同品种木棉果实的内部结构以及纤维的长度分布。而后,本论文分担了团队关于木棉、棉等短纤维长度测试仪研究的部分工作。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)木棉纤维的长度分布分析采用一簇法和方端法取样,通过单根纤维长度测试方法测量木棉果实内纤维长度,发现海南岛和印尼产木棉果实内纤维都具有天然纤维长度离散性分布特征;海南木棉果内纤维长度集中在11.5～25.5mm,印尼木棉果内纤维长度主要分布在15.5～29.5mm;对于两种果实,同一果内从头到尾纤维长度分布的差异小,而果与果间的差异很大,果实越长其内的纤维越长;两品种纤维长度差异显著且接近1Omm;方端法与一簇法取样对测试结果无显著性差异,考虑到纺织行业应用难免要对纤维进行初加工,建议使用方端法取样;印尼木棉的纤维长度在16.5mm以上的重量百分比达到79～93%,而海南岛较短果不到40%,四川攀枝花木棉纤维的长度也不理想,重量平均长度为15.2mm,应选择纤维长度良好的吉贝木棉进行种植。(2)双须丛纤维长度测试方法的精度考查为快速准确地测试纤维长度,本课题组开发了双须法纤维长度测试系统,通过双须法测试系统测试五种不同产地、不同长度的棉花发现,测试的长度指标仅有较小波动,双须法测试系统稳定性好;为验证双须法测试系统正确度,将双须法与单根法测试结果进行比较,发现两种测试方法所测试的重量平均长度、主体长度、品质长度、变异系数非常吻合;确定双须法测试系统测试所需试验次数为5次;双须法与HVI、AFIS测试仪器测试五种棉纤维的长度指标重量平均长度显著相关,相关系数R2分别为0.9149、0.991,说明双须法系统的可行性;比较变异系数指标的相关性,发现双须法和AFIS测试的结果相关性低,因此必须加强双须法测试系统在变异系数指标上的校正工作。(3)基于双须法测试方法的纤维短绒率计算公式初探短绒率对产品质量和生产工艺有着重要影响。但目前行业内仪器还不能准确快速地测得短绒率,这与棉花贸易和现代化发展的纺织业需求很不适应。本论文通过双须法测试系统测试10种纤维试样,每一个试样测试3次,共得到30套物理信息,同时尽可能多地从图像上提取与短绒率相关的信息,共提取了 8个变量,但考虑到变量之间的相互作用,根据实际情况进行变量组合,共得到15个变量,用SPSS软件进行多元回归逐步分析,得到经验性短绒率公式:SFC=-55.162+6.291E-5×Im+5.527E-5×W须从+124.434×(S12.7/S总)+418.175×I16/(L*Im),考虑到实际操作,天平称量不方便,因此把包含有W须丛相关变量去除,再次线性回归计算得出:SFC=-49.469+95.033 ×(S16/S 总)+9.894E-5 × Im+5.566E-8 X(I16/Im)