原棉短纖維率標樣驗證試驗分析研究報告
——第二部分：原棉短纖維率標樣的驗證試驗分析

為助力解決國產棉花中短纖維率質量水平與紡織行業需求不匹配的問題，促進國棉質量提升，以GB/T 35931—2018《棉纖維棉結和短纖維率測試方法 光電法》發布為契機，2018年中國纖維質量監測中心組織開展了第一輪棉花短纖維率風險監測專項行動。

為了進一步提升棉花短纖維率風險監測相關測試數據的可靠性，根據中國纖維質量監測中心的工作安排，河北省纖維檢驗局開發了10種原棉短纖標樣（羅拉法賦值），并邀請3家不同原棉短纖維率儀器生產企業，對原棉短纖標樣進行了驗證試驗，用于驗證不同原棉短纖維率測試儀器的測試精度，本文重點介紹原棉短纖維率標樣的驗證試驗情況。

本文短纖維率指標統稱為12mm 短纖維率（質量）、16mm 短纖維率（質量）。

1 基本情況

1.1 原棉短纖標樣研制

為了進一步增強原棉短纖維率風險監測數據的可靠性和準確度，應中國纖維質量監測中心要求，河北省纖維檢驗局組織開發了10種原棉短纖維標樣（羅拉法），見表1所示。

表1 原棉短纖維率標樣匯總（羅拉法）

1.2 檢測依據、檢測儀器及技術指標

1.2.1 產品標準

GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：鋸齒加工細絨棉》[1]。

1.2.2 方法標準

GB/T 6097—2012《棉纖維試驗取樣方法》[2]；

GB/T 6098—2018《棉纖維長度試驗方法 羅拉式分析儀法》[3]；

GB/T 35931—2018《棉纖維棉結和短纖維率測試方法光電法》[4]。

1.2.3 測試儀器

Y111 羅拉式纖維長度分析儀 ；

XJ129L棉結和短絨測試儀（陜西長嶺紡電） ；

aQqura 棉結和短絨測試儀（普瑞美） ；

KX111 纖維長度分析儀（上海康信）。

1.2.4 技術指標

測試指標包括：12mm 短纖維率（質量）、16mm 短纖維率（質量）。

2 原棉短纖標樣驗證數據分析

2.1 原棉短纖標樣驗證數據

表2所示為應用3種不同原棉短纖維率測試儀器測試10種原棉短纖標樣的數據匯總。

圖1所示為不同儀器測試原棉短纖標樣12mm短纖維率（質量）分布情況，圖2所示為不同儀器測試原棉短纖標樣16mm短纖維率（質量）分布情況。

圖1 不同儀器測試原棉短纖標樣12mm短纖維率（質量）分布情況

圖2 不同儀器測試原棉短纖標樣16mm短纖維率（質量）分布情況

2.2 16mm短纖維率（質量）指標分析

2.2.1 Y111羅拉法與光電法（XJ129L、KX111、aQura）相關性分析

2.2.1.1 Y111羅拉法與XJ129L

表3所示為Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分析匯總。從表3可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與XJ129L線性相關決定系數由0.896提高至0.953，回歸標準差由1.66降低至1.09；去除標樣E1后，Y111羅拉法與XJ129L線性相關決定系數由0.896提高至0.926，回歸標準差由1.66降低至1.10。

圖3 所示為Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分布情況

2.2.1.2 Y111羅拉法與aQura

表4所示為Y111羅拉法與aQura線性相關性分析匯總。從表4可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與aQura線性相關決定系數由0.766微調至0.762，回歸標準差由2.49微調至2.45，變化不大；去除標樣E1后，Y111羅拉法與aQura線性相關決定系數由0.766提高至0.813，回歸標準差由2.49降低至1.74。

表2 原棉短纖維率標樣測試數據匯總[短纖維率（質量）] %

表3 Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分析（16mm）

表4 Y111羅拉法與aQura線性相關性分析（16mm）

圖4所示為Y111羅拉法與aQura線性相關性分布情況，從中可知，10個標樣錯位現象比較嚴重，C1甚至偏離到（A1、A2、A3）與（B1、B2）之間。

2.2.1.3 Y111羅拉法與KX111

表5所示為Y111羅拉法與KX111線性相關性分析匯總。從表5可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與KX111線性相關決定系數由0.666提高至0.851，回歸標準差由2.97降低至1.94；去除標樣E1后，Y111羅拉法與KX111線性相關決定系數由0.666提高至0.788，回歸標準差由2.97降低至1.86。圖5為Y111羅拉法與KX111線性相關性分布情況。

表5 Y111羅拉法與KX111線性相關性分析（16mm）

圖4 Y111羅拉法與aQura線性相關性分布情況（16mm）

圖5 Y111羅拉法與KX111線性相關性分布情況

2.2.2 光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性分析

表6所示為光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性分析匯總。從表6可知，光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性決定系數均大于0.9，高于Y111羅拉法與光電法之間線性相關決定系數。圖6為光電法XJ129L、aQura、KX111之間16mm短纖維率（質量）相關性分布情況。

圖6 光電法XJ129L、aQura、KX111之間16mm短纖維率（質量）相關性分布情況

2.3 12mm短纖維率指標分析

2.3.1 Y111羅拉法與光電法（XJ129L、KX111、aQura）相關性分析

2.3.1.1 Y111l羅拉法與XJ129L

表7所示為Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分析匯總。從表7可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與XJ129L線性相關決定系數由0.875提高至0.959，回歸標準差由4.05降低至2.53；去除標樣E1后，Y111羅拉法與XJ129L線性相關決定系數由0.875降低至0.841，回歸標準差由4.05提高至5.31。

圖7所示為Y111羅拉法與XJ129L 12mm短纖維率（質量）指標線性相關性分布情況。

圖7 Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分布情況（12mm）

2.3.1.2 Y111羅拉法與aQura

表8所示為Y111與aQura線性相關性分析匯總。從表8可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與aQura線性相關決定系數由0.637提高至0.659，回歸標準差由4.42提高至6.83；去除標樣E1后，Y111羅拉法與aQura線性相關決定系數由0.637提高至0.669，回歸標準差由4.42提高至5.58。

表6 XJ129L、aQura 、KX111之間相關性分析（16mm）

表7 Y111羅拉法與XJ129L線性相關性分析（12mm）

表8 Y111羅拉法與aQura線性相關性分析（12mm）

圖8所示為Y111羅拉法與aQura 12mm短纖維率（質量）指標線性相關性分布情況，從圖中可知，10個標樣錯位現象比較嚴重，C1甚至偏離到（A1、A2、A3）與（B1、B2）之間。

圖8 Y111羅拉法與aQura線性相關性分布情況（12mm）

2.3.1.3 Y111羅拉法與KX111

表9所示為Y111羅拉法與KX111線性相關性分析匯總。從表9可知，去除標樣D1后，Y111羅拉法與KX111線性相關決定系數由0.554提高至0.839，回歸標準差由7.62降低至2.98；去除標樣E1后，Y111羅拉法與KX111線性相關決定系數由0.554提高至0.583，回歸標準差由7.62提高至8.41。

表9 Y111羅拉法與KX111線性相關性分析（12mm）

圖9所示為Y111羅拉法與KX111 12mm短纖維率（質量）指標線性相關性分布情況。

2.3.2 光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性分析（12mm）

表10所示為光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性分析匯總。從表10可知，光電法XJ129L、aQura、KX111之間12mm短纖維率（質量）相關性決定系數均大于0.8，高于Y111羅拉法與光電法之間12mm短纖維率（質量）線性相關決定系數。

圖9 Y111羅拉法與KX111線性相關性分布情況（12mm）

表10 XJ129L、aQura 、KX111之間相關性分析（12mm）

圖10所示為光電法XJ129L、aQura、KX111之間12mm短纖維率（質量）相關性分析。

圖10 光電法XJ129L、aQura、KX111之間相關性分布情況（12mm）

3 結論和建議

（1）基于一端平齊試樣，羅拉法（Y111）通過分組稱重的方式確定試樣短纖維率（質量），光電法（XJ29L、aQura、KX111）通過光電照影儀獲得試樣長度排列圖，從而得到試樣短纖維率，兩種方法從測試原理而言，存在顯著差異。

（2）光電法測試數據與羅拉法測試數據線性相關性不是非常理想，其中XJ29L與羅拉法的線性相關性高于其他兩種儀器（aQura、KX111）。

（3）3種光電法（XJ29L、aQura、KX111）測試數據之間的相關性高于與羅拉法測試數據之間的線性相關性。

（4）10種原棉短纖標樣（羅拉法賦值）中D1與E1樣品，在光電法測試儀器上均存在倒掛現象，即光電法16mm短纖維率（質量）D1測試數據大于E1，與羅拉法測試數據相反，C1樣品除了在XJ29L之外，在aQura、KX111也存在不同程度的倒掛現象。

（5）光電法（XJ29L、aQura、KX111），D1與E1樣品測試數據存在異常狀況，即偏離線性范圍程度較為嚴重；對于16mm短纖維率（質量），E1樣品在XJ29L、aQura偏離線性范圍較為嚴重，D1樣品在KX111偏離線性范圍較為嚴重；對于12mm短纖維率（質量），E1樣品在XJ29L、KX111偏離線性范圍較為嚴重，D1樣品在aQura偏離線性范圍較為嚴重。

（6）建議通過業務樣品（30～50批次），進一步研究羅拉法與光電法測試數據的相關性，從而確定光電法（XJ29L、aQura、KX111）最優校準模型，最大程度上解決羅拉法與光電法測試數據的一致性。