Introducción a la medición de micronarios
El valor del micronario está estrechamente relacionado con la calidad del hilo. Las fibras de algodón con un micronaire demasiado bajo tienden a tener una madurez deficiente, son propensas a sufrir defectos dañinos y tienen una capacidad de teñido deficiente. Por tanto, sólo el algodón con un valor micronario moderado puede tener en cuenta ambos aspectos y obtener beneficios económicos más completos.
La relación entre el valor del micronario y la calidad del hilo no se puede generalizar. Está estrechamente relacionada con el espesor del título del hilo. Los hilos de baja densidad con pelos de fibras de alto nivel de micronario tienen buena calidad de hilo y los hilos de densidad fina. son especialmente extrafinos. Los requisitos de número de hilo son relativamente bajos. El número de hilo grueso tiene más fibras por unidad de sección transversal y la resistencia de las fibras afecta directamente la resistencia del hilo. -La sección y el número de fibras afectan directamente la resistencia del hilo.
El nivel de micronario es un rango de indicadores de finura. La unidad original es 10 gramos/pulgada. Debido a la inestabilidad de la prueba, el valor de micronario se trata como un valor adimensional.
1. El proceso de desarrollo del medidor de flujo de aire y los cambios en el valor del micronario.
El medidor de flujo de aire micronario fue originalmente un instrumento que utiliza el método del flujo de aire para medir el diámetro. de un eje o agujero mecánico. En 1947, W.S. Smith de Estados Unidos modificó el medidor de flujo de aire, cambió la sonda mecánica por un tubo de muestra de fibra y desarrolló un medidor de flujo de aire de fibra. Recogió muchas muestras de algodón americano (upland), midió la finura gravimétrica (μg/pulg.) y las lecturas del medidor de flujo de aire, y utilizó la altura de flotación del medidor de flujo del rotor del medidor de flujo de aire como variable independiente y la finura gravimétrica como variable dependiente para calcular el Se elaboró una ecuación de regresión lineal y se desarrolló una escala lineal, siendo la unidad μg/pulg. El nombre comercial de este instrumento es Micronaire, que se traduce como micronaire en chino.
En 1950, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos recolectó una gran cantidad de algodón americano (upland) y algodón asiático a través de experimentos, calculó la ecuación de regresión cuadrática entre la altura del flotador y la finura del método de pesaje, y desarrolló un método de pesaje. escala no lineal. Esta escala todavía se utiliza hoy en día. Originalmente se utilizaba sólo para el algodón americano (upland) y el algodón de fibra gruesa, con una escala diferente para el algodón de fibra larga.
Con una investigación en profundidad sobre la teoría del medidor de flujo de aire de fibra, se sabe que la lectura del medidor de flujo de aire no refleja simplemente la finura de la fibra, sino un reflejo integral de la finura y madurez que muchos estudiosos llaman. la lectura del medidor de flujo de aire Finura × madurez.
A nivel internacional, el algodón americano (upland), el algodón asiático (algodón de fibra gruesa) y el algodón isleño (algodón de fibra larga) utilizan la misma escala micronaria. Estrictamente hablando, ya no todo el mundo considera el valor del micronario como finura, pero algunas personas todavía lo llaman finura por costumbre.
La costumbre americana se refiere a Micronaire como mike.
2. Relación teórica entre las lecturas del medidor de flujo de aire, la finura y la madurez
(1) Relación de madurez y densidad lineal
China utiliza el coeficiente de madurez (K) indica madurez del algodón. A nivel internacional, la madurez del algodón se expresa mediante el índice de madurez (M) y el porcentaje de fibra madura (Pm).
La definición de índice de madurez es: la relación entre el espesor de la pared celular y el espesor estándar seleccionado es igual a 0,577, es decir:
M=λ/0,577………… ( 4.3.1)
En la fórmula: M----relación de madurez;
λ---espesor de la pared celular.
Supongamos que H representa la masa de fibra de algodón por unidad de longitud, es decir, la cantidad de fibra, que también es la densidad lineal bajo la condición de engrosamiento estándar; Llamada cantidad estándar de fibra. Debido a que el espesor de la pared celular multiplicado por la longitud y densidad de la fibra es la cantidad de fibra, la fórmula (4.3.1) también se puede expresar como:
M=H/Hs………………(4.3 .2)
⒈Espesor de pared celular estándar
Después de que la fibra de algodón se seca, la sección transversal adquiere una forma irregular en forma de cintura y es difícil medir directamente su diámetro exterior. diámetro de la cavidad media y espesor de la pared. Por lo general, se restablece a un círculo con su circunferencia, como se muestra en la Figura 4.3.1 para el cálculo teórico.
El llamado espesor de la pared celular se refiere al grado de relleno del área de la pared celular, es decir, λ=S1/S………………(4.3.3)
Obtener
S1=л/4(D2-d2) ………………(4.3.4)
S=(л/4)D2 ………… ……(4.3.5)
Entonces,
λ=1-(d/D)2……………………(4.3.6)
Y d=D- 2δ, entonces (d/D)2=(1-2δ/D)2=(1-m)2
Entre ellos,
m=2δ/D………… …………(4.3.7)
Entonces,
λ=2m-m2……………………(4.3. 8)
En la fórmula: m se llama relación diámetro-pared. Generalmente las fibras de algodón maduras tienen una relación diámetro-pared m=0,35. Sustituyendo en la ecuación (4.3.8), obtenemos:
λ=0,577
Por eso se utiliza el engrosamiento estándar. El espesor se selecciona como razón λ= 0,577.
⒉ Ratio de madurez, porcentaje de fibra madura
Peirce y Lord en el Reino Unido concluyeron que la cantidad de fibra de algodón H (es decir, la masa por unidad de longitud de la fibra) está relacionada con el contenido de fibra normal en la fibra de algodón existe la siguiente relación lineal entre n1 y el contenido de fibra muerta n2:
H=0.9370(n1-n2) 135.2…………(4.3.9)
Y defina: La fibra de algodón con contenido de fibra estándar HS tiene contenido de fibra normal n1=67 y contenido de fibra muerta n2=7, es decir HS=0.9370 (67-7) 135.2. Sustituyéndolo y la ecuación (4.3.9) en la ecuación (4.3.2.), obtenemos:
M=(n1-n2)/200 0.70…………(4.3.10)
En la fórmula: M---relación de madurez;
n1---contenido de fibra normal,;
n2---contenido de fibra muerta.
La fórmula (4.3.10) es ISO 4912 lt;; Fibra de algodón ----- Determinación de la madurez ----- Método de microscopía y GB/T 13777-1992 lt;; Método de prueba de madurez de la fibra de algodón método de microscopíagt;gt;;La fórmula para calcular el índice de madurez en el estándar.
Se puede ver en la fórmula (4.3.10) que cuando todas son fibras normales o fibras maduras, n1 = 100, n2 = 0 y M = 1,2 en este momento. Cuando todas son fibras muertas, n1 = 0, n2 = 100 y M = 0,2 en este momento. Para fibra de algodón madura en general, dado que λ=0,577, M=1. Cuando Mlt; 0,8, se considera fibra inmadura.
El porcentaje de fibra madura se calcula mediante la siguiente fórmula:
Pm =n/N×100………………………………(4.3.11)
En la fórmula: Pm----porcentaje de fibras maduras,;
n----número de fibras maduras;
N--- -fibra total de la muestra Número de raíces.
El ratio de madurez tiene la siguiente relación con el porcentaje de fibra madura:
Pm=(M-0.2)×(1.565-0.471M)×100………… ……… …(4.3.12)
o
M=1.762-?
(2) Principios básicos para medir el valor de micronario del algodón con un medidor de flujo de aire
Al probar el valor de micronario del algodón con un medidor de flujo de aire, se obtiene del Kozeny fórmula:
ΔP=KQS02…………………………（4.3.14）
En la fórmula: K----coeficiente proporcional;
ΔΡ ---La diferencia de presión del flujo de aire entre los dos extremos del tapón de fibra en el medidor de flujo de aire;
Q-----El caudal de aire que fluye a través del tapón de fibra;
S0----La fibra en el área de superficie específica del tubo de muestra.
Se puede ver en la ecuación (4.3.14):
Cuando el caudal Q es fijo, la diferencia de presión:
ΔΡ=k1S02…… ………… ………………(4.3.15)
Cuando la diferencia de presión ΔP es fija, el caudal:
Q=k2/S02………… …… ……(4.3.16)
En la fórmula: k1 y k2 son coeficientes proporcionales.
Cuando el volumen de la muestra es constante, la masa de la muestra es constante, las condiciones de temperatura y humedad durante la prueba son constantes y la operación se realiza de acuerdo con los métodos operativos prescritos, k1 y k2 son constantes. A partir de la ecuación (4.3.15), cuando el caudal Q es fijo, el área de superficie específica S0 de la fibra se puede medir midiendo la diferencia de presión ΔP. A partir de la ecuación (4.3.16), cuando ΔP es fijo, el área de superficie específica S0 de la fibra se puede medir midiendo el caudal Q.
La denominada superficie específica de la fibra se refiere a la relación entre la superficie de la fibra y su volumen. Supongamos que el área de superficie de la fibra es SU y el volumen después de deducir la cavidad intermedia es V, entonces para la fibra de longitud unitaria, existe:
S0=Su/V=лD/[（ ë/4）（D2-d2 )]=4D/(D2-d2)
Supongamos que la densidad de la fibra es r, entonces la cantidad de fibra por unidad de longitud:
H=л(D2-d2)r/4
Multiplique las dos fórmulas anteriores para obtener:
SOH=лDr=aD
Para fibra espesante estándar, la cantidad de fibra es HS y el espesamiento estándar λ=0,577. De la fórmula (4.3.6):
0.577=1-(d/D)2
Entonces, en este momento d=0.65D, entonces:
HS=л（D2-d2）r/4=0.106лD2r=βD2
Entonces,
(SOH)2/HS=k3
Eso es :
S02=(k3HS)/H2, de la fórmula (4.3.2), H=MHS
Por tanto,
S02=(k3HS)/HMHS = k3/HM…………………………………………(4.3.17)
La ecuación (4.3.17) muestra que el cuadrado del área de superficie específica de fibra de algodón y su finura (H) e Inversamente proporcional al producto del índice de madurez (M). Por lo tanto, el área de superficie específica de la fibra de algodón se puede probar usando un medidor de flujo de aire de acuerdo con la ecuación (4.3.15) o (4.3.16), y luego el valor de micronaire (finura de la fibra de algodón) de la fibra de algodón se puede medir indirectamente. probado según la ecuación (4.3.17). Reflejo integral del grado y madurez.
Sustituye la ecuación (4.3.17) en la ecuación (4.3.16) para obtener:
Q=k2/SO2=k2HM/k3=kHM,
Es decir:
Q∝HM ……………………………………………(4.3.18)
De manera similar,
ΔΡ ∝(1/HM)…………………………………………(4.3.19)
La ecuación (4.3.18) muestra que el medidor de flujo de aire a presión constante pasa a través del tapón de fibra. El caudal es proporcional a HM.
La ecuación (4.3.19) muestra que en un medidor de flujo de aire de flujo constante, la diferencia de presión en ambos extremos del tapón de fibra es inversamente proporcional al HM de la fibra de algodón.
3. La relación entre el valor del micronario, la calidad del hilo y el proceso de hilado.
Es necesario hilar hilo de un determinado espesor para que el hilo tenga cierta resistencia para soportar el proceso. Diversas tensiones confieren a los textiles el rendimiento necesario y la sección transversal del hilo debe tener un número mínimo de fibras. Por lo tanto, las fibras gruesas se hilaron para formar hilos gruesos y las fibras finas se hilaron para formar hilos finos. En las mismas condiciones, cuanto más fina sea la fibra, mayor será la resistencia del hilo y mejor será la uniformidad. Sin embargo, cuanto más fina es la fibra, más fácil es torcerse y romperse durante el procesamiento y formar neps.
La fibra de algodón con alta madurez tiene buena resistencia, puede soportar maquinaria de procesamiento y limpieza, es fácil de eliminar las impurezas, no es fácil producir neps e hilos y tiene un alto rendimiento de productos terminados. Las fibras de algodón con mala madurez son propensas a formar defectos más dañinos y el rendimiento del producto terminado también es bajo.
Las fibras de algodón con alta madurez tienen una alta resistencia del hilo y buena uniformidad. Sin embargo, las fibras de algodón demasiado maduras tienen poca cohesión, poca resistencia y uniformidad del hilo. La fibra de algodón altamente madura tiene buena absorción del color e incluso teñido de telas.
El valor micronario es un reflejo integral de la finura y madurez del algodón. Por tanto, está estrechamente relacionado con la calidad del hilo y la tecnología de hilado. La fibra de algodón con un alto valor de micronario puede soportar impactos mecánicos, es fácil de eliminar las impurezas, tiene un secado uniforme del hilo, una apariencia suave, pocos defectos y un alto rendimiento de productos terminados. Sin embargo, si el valor del micronaire es demasiado alto, afectará la resistencia del hilo. Las fibras de algodón con un micronaire demasiado bajo tienden a tener una madurez deficiente, son propensas a sufrir defectos dañinos y tienen un rendimiento de teñido deficiente. Por lo tanto, sólo el algodón con un valor micronario moderado puede tener en cuenta ambos aspectos y lograr un efecto económico más integral. La prueba de hilado del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y la experiencia de uso de fábricas textiles chinas y extranjeras han demostrado que un micronario bajo producirá más desechos de acero y deteriorará la apariencia del hilo, pero puede mejorar la resistencia del hilo y el número de hilado. y viceversa, provocará una disminución en la cohesión del hilo de algodón, aumentará la rotura del hilo de algodón y reducirá el número de hilos hilados, pero puede reducir la cantidad de desperdicio y mejorar la apariencia del hilo. Por lo tanto, a nivel internacional, el algodón con un valor de micronaire entre 3,5 y 4,9 se considera algodón de micronaire normal. Especialmente el algodón con un valor de micronario en el rango de 3,7 a 4,2 tendrá un precio más alto. Es por eso que en la nueva norma, el algodón con un valor de micronario de 3,7 a 4,2 se designa como grado A, mientras que el algodón con un valor de micronario inferior a 3,5 y superior a 5,0 se designa como grado C.
IV. La situación del índice de micronario extranjero
El índice de micronario puede explicar de manera integral la relación entre el algodón, la tecnología de hilado y la calidad del producto. Además, el instrumento micronario tiene las ventajas de fácil uso, fácil mantenimiento, bajo costo y alta eficiencia. Por lo tanto, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ha adoptado el valor micronario como indicador de evaluación de calidad para el algodón americano (upland), convirtiéndose en un indicador junto con el grado y. longitud.
En Estados Unidos, el micronario está relacionado con el precio del nudo del algodón. Ya sea que los productores de algodón hipotequen su algodón al gobierno federal para obtener un préstamo o lo vendan a comerciantes de algodón, deben considerar el valor micronario y hacer deducciones adicionales del precio basadas en el valor micronario. La diferencia de Micronaire (diferencia de Micronaire) se muestra en la Tabla 4.3.1:
Tabla 4.3.1 Tabla de diferencia de precios de Micronaire del algodón americano (upland) de EE. UU. (1992~1993)
Valor de Micronaire Diferencia de precio, centavos/1b
Longitud del tirador manual 32 mm y menos Longitud del tirador manual 33 mm y superior
⒌3 y superior 5,0~5,23,7~4,23,5~4,93,3~3,43 ,0~ 3.22.7~2.92.5~2.62.5 o menos -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
Como se puede ver en la tabla, el valor de micronario está dentro del rango de 3,5 a 4,9, que es el valor de micronario normal, y el precio no aumenta ni disminuye. El valor del micronario está en el rango de 3,7 a 4,2, por lo que es necesario aumentar el precio. Todo lo que tenga un valor de micronario distinto de 3,5~4,9 se deducirá del precio. Además, cuanto mayor sea la desviación del micronario normal, mayor será la deducción.
En el comercio internacional, los contratos también se utilizan para transferir el valor del micronario. Si el valor micronario del envío es incompatible con el contrato, el vendedor compensará financieramente al comprador basándose en los resultados del arbitraje de la institución de arbitraje.
5. Método de determinación del valor micronario
El método de determinación del valor micronario se lleva a cabo según GB/T 6498-1992 "Método de prueba del "valor micronario" de la fibra de algodón. ". Sin embargo, cuando lo utilice junto con el estándar GB 1103-1999, debe prestar atención a las siguientes situaciones.
⒈Muestra estándar de micronario
La determinación del valor de micronario se basa en un conjunto de estándares de micronario de algodón. Es decir, la muestra estándar de algodón estándar de micronario se utiliza para calibrar el instrumento y el instrumento mide la muestra.
La muestra estándar de micronario puede ser el “Estándar Internacional de Calibración de Algodón (ICC)” o la muestra estándar nacional.
Hay dos estándares nacionales, a saber: GSBW12002-1996 "Algodón de calibración HⅥ" y GSBW12003-1996 "Algodón de calibración". Ambos estándares se pueden utilizar como estándares de micronario.
⒉Método de muestreo
El método de muestreo requerido por el estándar GB1103-1999 es diferente del método de muestreo utilizado por el estándar GB/T 6498-1992. Se debe prestar especial atención a esto. punto. El estándar GB/T 6498-1992 enfatiza la precisión de las pruebas, mientras que el GB 1103-1999 no solo enfatiza la precisión de las pruebas, sino que también enfatiza la situación discreta del valor de micronario de todo el lote de algodón, por lo que se utilizan diferentes métodos de muestreo. son adoptados.
GB/T 6498-1992 estipula que las muestras de laboratorio deben generarse a partir de muestras por lotes. El número de muestras de laboratorio está determinado por el tamaño del lote: 1 porción por 100 paquetes o menos; 2 porciones por 101 a 300 paquetes; 3 porciones por 301 a 500 paquetes; Después de mezclar bien las muestras de laboratorio, se seleccionan aleatoriamente muestras de micronario. Pruebe 2 muestras de prueba para cada muestra de laboratorio y pruebe cada muestra una vez. Cuando la diferencia entre los resultados de las pruebas de las dos muestras excede 0,1 micronaire, se añade una tercera muestra.
GB1103-1999 estipula que se seleccionan aleatoriamente 30 muestras por lotes de las muestras por lotes y se analizan el valor de micronario una por una, es decir, cada muestra de valor de micronario se considera una muestra de laboratorio. Luego pruebe de acuerdo con los requisitos del estándar GB/T 6498-1992. La principal diferencia aquí es que las 30 muestras extraídas no se pueden mezclar entre sí.
⒊Corrección del valor de micronario
Al realizar la prueba del valor de micronario, se deben utilizar muestras de estándar de algodón de calibración internacional o muestras de estándar de algodón de calibración nacional para calibrar los resultados de la prueba al nivel estándar. Pruebe en condiciones estándar de temperatura y humedad. La diferencia entre los resultados de la prueba de la muestra de algodón de calibración y su valor estándar de micronario debe estar dentro de 0,1. De lo contrario, se debe verificar el motivo. Sin embargo, cuando las pruebas se realizan en condiciones de temperatura y humedad no estándar, la diferencia entre los resultados de la prueba y el valor estándar puede exceder 0,1 micronaire. Especialmente cuando se utiliza un medidor de flujo de aire para probar el valor del micronario en el sitio de adquisición, los resultados de la prueba a menudo exceden la tolerancia porque las condiciones de temperatura y humedad no cumplen con los requisitos, por lo que se requieren correcciones. Los métodos específicos son los siguientes:
⑴ Coloque la muestra estándar de algodón en las mismas condiciones ambientales que la muestra de algodón de inspección comprada para ajustar la humedad y el equilibrio.
⑵ Ajuste el micrómetro y otros equipos a las condiciones normales de trabajo.
⑶ Pruebe el valor de micronario M de la muestra estándar de algodón de calibración. El valor de micronario estándar de la muestra estándar es M0, luego el valor de corrección Δ=M0-M……………… (4.3.20). )
⑷ Pruebe el valor de micronario m de la muestra de algodón comprada en las mismas condiciones, luego el valor de micronario corregido es:
mo=m Δ………… ………… (4.3.21)
mo se utilizará como resultado de la inspección real. En aras de la simplicidad, es mejor utilizar una muestra estándar de algodón de calibración cuyo valor estándar de micronario esté cerca del valor de micronario del algodón comprado, es decir, utilizar una muestra estándar con M0 cercano a m0. De lo contrario, para obtener el valor de corrección, generalmente es necesario utilizar dos o tres muestras de algodón de calibración con diferentes valores estándar.