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棉花马克隆值检验与纺织品舒适性指标的关联分析

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-10-21 浏览次数:

一、课题背景与意义

棉花作为全球重要的纺织原料,其质量对纺织品的质量和使用寿命起着决定性作用。在棉花检验中,马克隆值是一项关键指标,它反映了棉纤维内生物组成成分单体葡萄糖苷的含量,与棉纤维及纺织品的品质和性能紧密相关。合适的马克隆值对于织物的手感、吸湿性、透气性以及印染过程中染料的吸附等舒适性指标有着重要影响。深入研究棉花马克隆值检验与纺织品舒适性指标的关联,有助于优化棉花检验标准,提高棉花和纺织品的质量,满足市场对高品质纺织品的需求,具有重要的理论和实践意义。

二、国内外研究现状

(一)国内研究现状

长期以来,我国对棉花检验标准进行了大量研究调查,致力于运用色质结合,辩证科学地制定切实有效的标准。在棉花品级检验方面,逐渐认识到马克隆值作为考核内在质量主要指标的重要性。《棉花 细绒棉》标准将马克隆值列为棉花考核指标,分为A、B、C三个级,A级为马克隆值标准级,分级范围3.7 - 4.2;B级为3.5 - 3.6和4.3 - 4.9;C级为3.4及以下和5.0及以上。这一标准的实施,更加注重棉纤维的内在质量指标和使用价值。

在实际棉检工作中,我国棉纤维的品级根据棉纤维的成熟程度、色泽特征、轧工质量三个条件评定。然而,在品级检验中常遇到一些问题,如在不正常或太弱光线下鉴定棉花品级会影响准确性;存在重外观、轻内质的现象,如单纯依据棉瓣大小区分优劣、片面认为经过皮棉清理机清理过的棉花就好、片面注重颜色而误将成熟程度不佳或生花验为优质棉等;通过手感感觉成熟度大小时,忽略棉样组织形态,也易产生误差。而马克隆值是棉纤维线密度和成熟度的综合指标,将其测试数据作为参考,可以减少品级检验中的误差,全面评定棉花综合性能。

(二)国外研究现状

在美国和英国等国家的原棉贸易中,每批原棉都附有每个棉包的马克隆值清单,买方可根据品级、长度及所需的马克隆值选购原棉,进厂后重新测定并分别存放,配棉时按成纱质量指标要求,选择合适的品级、长度、马克隆值。因为每批原棉马克隆值与纺织工艺设备的除杂效率、成纱棉结、断裂比强度存在密切关系。在纺织厂原棉检验中,其他条件相同情况下,棉纤维马克隆值适中的成纱强力高、棉结少、纺纱质量好、织布面外观较好、坚实耐穿。相反,纤维马克隆值差,单纤维强力较小,在生产过程中容易折断、扭结纤维,增加短纤维和棉结,造成棉纱条干不均匀、质量差、断头多、劳动强度增大、生产效率低。

三、课题研究内容

(一)棉花马克隆值的测试方法

1. 试样准备:从棉花样本整体上随机采样,用样品分析器抽取2g棉纤维,放入贮存试管中备用。试管中加入足量蒸馏水混合搅拌至均匀,取约定体积2mL的混合液转移到离心管中。

2. 试剂准备:将75%硫酸的50倍浓度加入清水中制备10倍稀释液,并混匀。

3. 测试过程:将制备好的稀释液从0.1mL开始,逐渐添加到混合液中,每次充分搅拌均匀。添加完最后一次稀释液后,再次搅拌均匀后在试管中加入30mL水。待试管中的混合物透明无色后,将其转移至5mL样品分析管中,加入色素显色剂控制试剂。混匀后,将样品分析管放在加上加热装置的中温水槽中加热,常温下搅拌约15 - 20分钟,过程中可时不时用手轻轻摇晃试管。加热完毕后,将样品分析管中的混合液温度冷却至25℃以下,再加入指示剂,常温下再次振荡混匀后,用稀盐酸(1:80)滴定,每次2滴,终点为混合液变成深粉色,记录用量并计算样品中马克隆值的含量。

(二)棉花纤维品质指标分析

1. 长度整齐度:体现棉花纤维长度的均匀度,影响纺纱过程与牵伸效果。低整齐度易导致纱线粗细不均,增加断头现象。采摘时期对整齐度有一定影响,需专业仪器检测,与纤维成熟度相关。高等级长度整齐度棉花价格更高。

2. 断裂比强度:表示棉花纤维抵抗外力的能力,影响纱线和织物的耐用性。与生长环境密切相关,特殊处理可提高强度。检测需标准条件,影响织物抗撕裂性能。

3. 马克隆值:反映棉花纤维粗细,对织物手感和吸湿性重要。测定需标准仪器和流程,样品准备关键。合适马克隆值利于透气性,病虫害和种植管理影响其值,合理施肥可调控。

(三)棉花马克隆值与纺织品舒适性指标的关联分析

1. 手感方面:合适的马克隆值能使织物手感柔软舒适。马克隆值过低,棉纤维可能过细,导致织物手感过于轻薄、缺乏质感;马克隆值过高,棉纤维过粗,织物手感会粗糙硬挺。

2. 吸湿性方面:马克隆值影响棉纤维的吸湿性能。马克隆值适中的棉纤维,其内部结构有利于吸收和储存水分,使织物具有良好的吸湿性,能保持人体皮肤的干爽舒适。若马克隆值异常,过高或过低都会影响棉纤维的吸湿能力,进而影响织物的吸湿性。

3. 透气性方面:马克隆值合适的织物透气性良好。棉纤维的粗细和排列紧密程度与马克隆值相关,合适的马克隆值使棉纤维排列合理,空气能够顺畅流通,保证织物的透气性。马克隆值不当会导致棉纤维排列过密或过疏,影响透气性。

4. 印染方面:马克隆值对印染过程中染料的吸附有影响。合适的马克隆值有助于染料均匀地吸附在棉纤维上,使织物色彩鲜艳、均匀。马克隆值异常可能导致染料吸附不均匀,影响织物的外观质量。

四、课题研究方法

(一)文献研究法

查阅国内外相关的棉花检验、纺织品舒适性指标等方面的文献资料,了解该领域的研究现状和发展趋势,为课题研究提供理论支持。

(二)实验研究法

1. 按照标准方法对不同品种、不同产地的棉花样本进行马克隆值测试,记录测试数据。

2. 对同一批棉花样本进行长度整齐度、断裂比强度等其他品质指标的检测,获取相关数据。

3. 将棉花加工成纺织品,对纺织品的舒适性指标如手感、吸湿性、透气性等进行测试和评价。

4. 分析马克隆值与其他品质指标以及纺织品舒适性指标之间的相关性,建立关联模型。

(三)案例分析法

收集实际生产中棉花检验和纺织品生产的案例,分析马克隆值在不同情况下对纺织品舒适性指标的影响,验证研究结果的实用性和可靠性。

五、课题研究计划

(一)第一阶段(第1 - 2个月)

1. 确定课题研究的具体方案和实验设计。

2. 收集相关的文献资料,进行文献综述。

3. 准备实验所需的棉花样本、试剂和仪器设备。

(二)第二阶段(第3 - 7个月)

1. 按照实验设计进行棉花马克隆值、长度整齐度、断裂比强度等品质指标的检测实验。

2. 将棉花加工成纺织品,进行舒适性指标的测试和评价。

3. 记录实验数据,进行初步的数据整理和分析。

(三)第三阶段(第8 - 11个月)

1. 深入分析马克隆值与纺织品舒适性指标的关联,建立关联模型。

2. 对实验结果进行验证和修正,确保研究结果的准确性和可靠性。

3. 撰写课题研究报告的初稿。

(四)第四阶段(第12 - 14个月)

1. 组织专家对课题研究报告进行评审,根据专家意见进行修改和完善。

2. 准备课题研究成果的展示和交流材料。

3. 完成课题研究的总结和结题工作。

六、预期成果

(一)理论成果

1. 深入揭示棉花马克隆值与纺织品舒适性指标之间的内在关联,丰富棉花检验和纺织品舒适性领域的理论知识。

2. 建立棉花马克隆值与纺织品舒适性指标的关联模型,为棉花检验和纺织品生产提供理论依据。

(二)实践成果

1. 提出基于纺织品舒适性指标的棉花检验标准和建议,优化棉花检验流程,提高棉花质量。

2. 为纺织品生产企业提供选择合适马克隆值棉花的依据,指导企业生产出舒适性更高的纺织品,提高产品的市场竞争力。

七、课题研究的创新点与难点

(一)创新点

1. 从纺织品舒适性指标的角度深入研究棉花马克隆值的影响,突破了传统棉花检验主要关注纤维内在质量的局限,拓展了棉花检验的研究视野。

2. 建立棉花马克隆值与纺织品舒适性指标的关联模型,为棉花检验和纺织品生产提供了新的理论和方法支持。

(二)难点

1. 纺织品舒适性指标的测试和评价受到多种因素的影响,如何准确控制和排除这些干扰因素,确保测试结果的准确性和可靠性是一大难点。

2. 建立马克隆值与纺织品舒适性指标的关联模型需要大量的实验数据支持,如何收集到具有代表性和广泛性的实验数据,以及如何对数据进行科学合理的分析和处理,是课题研究面临的挑战。

八、结论

经对棉花马克隆值检验及纺织品舒适性相关文献和实际生产情况的调研分析,得出以下结论:

棉花马克隆值是衡量其成熟度与细度的综合指标,对纺织品质量影响重大。当前,虽已知马克隆值与纺织品部分性能有关,但与舒适性指标的关联研究尚不深入。而纺织品舒适性直接影响消费者体验与市场认可度。

本研究聚焦二者关联分析,旨在揭示马克隆值对纺织品舒适性的影响规律。其符合纺织行业发展需求,具有重要理论与实践意义。研究方案科学合理、可行性强,能够为棉花选育、纺织生产提供指导,可按计划推进后续研究工作。