1.前言
生絲是天然纖維之一，屬綠色環(huán)?？稍偕w維，是生產(chǎn)真絲綢面料的主要原料，也是絲綢業(yè)中“承上啟下”重要的初級產(chǎn)品。長期以來，各國生絲檢測技術(shù)均采用傳統(tǒng)的黑板檢驗來評定等級，其檢驗結(jié)果受檢驗人員的目光、素質(zhì)、經(jīng)驗及情緒影響等問題，難以客觀獲得生絲條干、疵點等方面的質(zhì)量情況。為此，歐洲、日本、中國等絲綢界均進行了大量的生絲電子檢測技術(shù)研究，取得相應(yīng)的技術(shù)成果。歐洲等國早在上世紀八十、九十年代就曾嘗試采用USTERT-3條干均勻度儀進行生絲電子檢驗的研究，但因檢驗效率等問題在世界范圍內(nèi)無法得到推廣。日本致力于生絲電子檢測技術(shù)研究與開發(fā)也有20余年，如上世紀七十年代的光電式自動檢測系統(tǒng)，九十年代的CCD圖象傳感和半導(dǎo)體激光傳感相結(jié)合的自動檢測系統(tǒng)等。中國也于上世紀80年代中期就開始著手了生絲電子檢測技術(shù)的研究，先后對基于光電倍增管的勻度自動檢驗儀、基于CCD圖象傳感器技術(shù)的“生絲勻度清潔潔凈檢驗儀”等進行研究，并曾引進過Uster-1和3型條干均勻度儀開展了大量的生絲電子檢測可行性試驗與研究，但因檢驗效率或生絲特有疵點（如裂絲、節(jié)等）無法檢測而停止，在總結(jié)上述研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上又提出了“光電+電容”傳感及多錠檢測的技術(shù)路線，進行了大量的檢測試驗及數(shù)據(jù)比對，并于2007年、2009年召開的中國國際絲綢論壇上與各國專家進行技術(shù)交流和溝通。
經(jīng)過多年的技術(shù)研究與國際交流，“光電+電容”組合式生絲電子檢測技術(shù)路線為各國所熟悉，并開始逐漸接受。為加快推廣生絲電子檢測技術(shù)，順應(yīng)絲綢行業(yè)發(fā)展需求，中國于2009年提出了《生絲電子檢測試驗方法》國際標準新工作項目提案，得到了意大利、日本、瑞士、法國、印度等國支持并派專家參與項目研制。各國專家均提出了大量有益的意見或建議，如日本專家提出電子檢測過程中應(yīng)使生絲保持調(diào)濕狀態(tài)，意大利專家提出要進行國際生絲電子檢測比對試驗，瑞士專家提出要在標準中明確檢測設(shè)備的技術(shù)要求，法國、印度專家提出要采用包括中國以外的生絲進行傳統(tǒng)和黑板比對檢測試驗。標準起草小組根據(jù)各國專家的意見與建議，進行了大量的生絲電子檢測及與傳統(tǒng)檢測比對試驗，多次有針對性地對標準進行了的修改和完善，最終形成標準終稿。
2.研制過程
本標準歷經(jīng)ISO導(dǎo)則所規(guī)定的七個研制階段（見表1）,組織召開或參加五次ISO國際工作組會議,開展生絲電子檢測、傳統(tǒng)檢測等各類試驗比對和分析，發(fā)布了數(shù)篇研究論文及試驗報告(ISO官網(wǎng)),標準草案經(jīng)過多次修改和完善，并在ISO/TC38/SC23成員國五輪投票中均獲高比例贊成票通過。在各國專家共同努力下，歷經(jīng)四年的研制，ISO 15625：2014 《生絲 疵點、條干電子檢測試驗方法》國際標準正式被批準發(fā)布。
表1 ISO導(dǎo)則所規(guī)定的7個研制階段
3.標準適用范圍
本標準適用適用于所有浸泡或非浸泡的絞裝或筒裝生絲，其中纖度范圍為13.3dtex～76.7dtex（12D-69D）。
在非浸泡絲檢驗的基礎(chǔ)上，有關(guān)國家提出使用浸泡生絲更具有實際意義，本標準也進行了一些浸泡生絲的檢測試驗，將浸泡生絲納入檢測范圍，用戶可以根據(jù)自己的需要，采用浸泡或非浸泡生絲進行檢測。
4.術(shù)語與定義
由于生絲電子檢測方法是一個全新的檢測體系，標準對一些關(guān)鍵的術(shù)語進行了定義，確保使用本標準時在理解上的一致性。分別有電子檢測試驗方法、糙疵、粗節(jié)、細節(jié)、雪糙、條干變異系數(shù)CVeven%, CV5m% , CV50m%，CVbetween%等。
其中糙疵、粗節(jié)、細節(jié)、雪糙、條干變異系數(shù)是電子檢測試驗方法中對生絲品質(zhì)評價的主要檢測指標，與生絲黑板檢測方法中的清潔、潔凈、勻度及纖度偏差有異曲同工之處。
5.檢測儀器和原理
5.1 測試儀器
生絲電子檢測儀主要由光電、電容檢測裝置，信號處理單元，設(shè)備支撐體等三部分組成，可以采用電容傳感技術(shù)檢測生絲的質(zhì)量變化、以光電傳感技術(shù)檢測生絲的外觀形態(tài)變化，兩者檢測方法結(jié)果相互補充從而立體評判生絲的品質(zhì)。
5.2 檢測原理
電容檢測：當試樣通過兩個電容極板時，電容量的變化與試樣質(zhì)量的變化正相關(guān)，電子檢測儀計算出各類疵點大小、個數(shù)及條干變化。
光電檢測：光電傳感器采用雙或多光路交叉的檢測探頭，當試樣通過兩個光電極板時，對檢測樣本進行截面投影面積大小進行評判并與試樣平均截面投影面積進行比較，計算出各類疵點大小、個數(shù)。
6.試驗方法
6.1 儀器參數(shù)
檢測速度：儀器最高使用速度可達1200m/min，在高速狀態(tài)下，生絲的檢測張力穩(wěn)定性比較難控制，高速也更容易讓絲膠脫落，對檢測結(jié)果產(chǎn)生比較大的影響，根據(jù)實際使用情況，標準規(guī)定非浸泡生絲采用600m/min，浸泡生絲可采用1000m/min的速度會。
預(yù)加張力：預(yù)加張力的確定是根據(jù)生絲纖度的大小以及傳統(tǒng)絡(luò)絲時保證絲條穩(wěn)定一個經(jīng)驗值。一般為(0.20 ± 0.05) cN/dtex或g/den。
6.2 樣品制取
本標準延續(xù)傳統(tǒng)檢測按每批600kg組批抽取檢測樣本。為保證檢驗樣品的覆蓋面，絞裝絲：仍采用在批內(nèi)各隨機抽取24絞，每錠檢測兩絞樣絲。筒裝絲：在批內(nèi)隨機抽取12個筒子,每批檢測試樣長度不得少于150km。
6.3 檢驗程序
為保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定，開始檢測前儀器需要打開后進行預(yù)熱30min。檢測樣本可以進行接頭進行檢測，接頭不會包含在疵點范圍內(nèi)。
當發(fā)生以下情況時，樣絲被測長度不足所設(shè)定的測試長度、樣絲頻繁斷頭、樣絲卷取不正常導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)非正常等試驗情況時，終止試驗，重新制取試樣、設(shè)定參數(shù)并試驗。
7.檢測指標
7.1 糙疵
7.1.1 紗疵分級情況
當前紡織行業(yè)棉紗電子檢測等糙疵長度設(shè)置為0-1 cm、1-2 cm、2-4 cm、4-8 cm、8-16cm，而在對生絲進行試驗后發(fā)現(xiàn)，檢測到的糙疵比較集中在0-1 cm區(qū)域，無法對生絲的糙疵大小、類型等統(tǒng)計分析，不能有效對生絲品質(zhì)進行區(qū)分。
7.1.2 生絲糙疵特征
試驗過程中，通過對檢測到的生絲主要糙疵進行提取，發(fā)現(xiàn)其形態(tài)如下圖1-3所示。
圖1 生絲糙疵形態(tài)（一）
圖2 生絲糙疵形態(tài)（二）
圖3 生絲糙疵形態(tài)（三）
作為動物纖維的生絲糙疵特性與短纖紡的棉紗糙疵有非常大的不同，生絲表面光潔、沒有毛羽，糙疵根據(jù)其成因大小都集中在不同的區(qū)域，不能簡單使用棉紗糙疵分類進行區(qū)分。
7.1.3 生絲糙疵分類
傳統(tǒng)生絲檢測分大糙疵、小糙疵、螺旋、長結(jié)等，其疵點長度使用2mm、7mm、10mm、20mm進行區(qū)分，經(jīng)過試驗，決定仍采用傳統(tǒng)檢測生絲糙疵長度的劃分，即：1-2mm、2-7mm、7-10mm、10-20mm、20mm以上五個長度區(qū)間。
糙疵大小設(shè)置為+100%、+150%、+250%、+400%，由于生絲質(zhì)量要求比棉紗要高，而且生絲表面沒有毛羽，我們增加了+80%的糙疵區(qū)域，有效的提高生絲的質(zhì)量劃分。糙疵劃分如下圖4所示。
圖4 生絲糙疵分類圖
整個糙疵分為25小類（SA、SB、SC、SD、SE區(qū)），糙疵分大糙疵和小糙疵。大糙疵由SA4～SE4、SA3～SE3、SC2～SE2和SD1～SE1區(qū)組成，小糙疵由SA2～SB2、SA1～SC1和SA0～SE0區(qū)組成。大小糙疵的劃分主要考慮大糙疵可以進行清糙處理，而小糙疵清糙處理的成本比較高。當然大、小糙疵區(qū)域也可根據(jù)用戶要求進行調(diào)整。
7.2 粗節(jié)、細節(jié)
電容、光電粗、細節(jié)分類如圖5、圖6所示。粗節(jié)各分為10小類（SF、SG、SH、SI、SJ區(qū)）；細節(jié)各分10小類（SK、SL、SM、SN、SO區(qū)）。
圖5 粗、細節(jié)分類（電容法）
圖6 粗、細節(jié)分類（光電法）
電容與光電粗細節(jié)的長度設(shè)置一致，在（質(zhì)量和面積）大小設(shè)置上有較大區(qū)別。這是根據(jù)檢測原理的不同，對用同樣大小粗細節(jié)，評判上存在差異，這樣設(shè)置可以讓同一個粗細節(jié)，檢測時能夠落在同樣的區(qū)域。
7.3 雪糙SIE
生絲表面會有很多微小糙疵，雪糙SIE是描述生絲微小糙疵的情況。這里將長度≤1mm，質(zhì)量或截面面積大于樣絲質(zhì)量或截面積平均值的80%的微小疵點定義為雪糙SIE。
7.4 條干變異系數(shù)
在一定測試長度片段間，試樣質(zhì)量的變異系數(shù)，分別衡量試樣不同長度片段內(nèi)的條干變化。其中，CVeven%是1cm絲條長度間質(zhì)量變異系數(shù)，CV5m%是5米絲條長度間質(zhì)量變異系數(shù)，CV50m%是50米絲條間的質(zhì)量變異系數(shù)。
如果采用多錠的生絲電子檢測儀，還可以條干變異系數(shù)CVbetween%衡量一批受測生絲的各絞或各筒樣絲之間的條干變異系數(shù)值，即反映受測生絲的各絞或各筒樣絲間的質(zhì)量均勻程度。
8.檢測報告
生絲電子檢測報告應(yīng)給出但不僅限于大糙疵、小糙疵、粗節(jié)、細節(jié)、雪糙（電容法），大糙疵、小糙疵、粗節(jié)、細節(jié)、雪糙（光電法），以及CVeven%、CV50m%、CVbetween%的檢測結(jié)果。下圖7是一批生絲的電子檢測結(jié)果示例。
圖7 生絲電子檢測報告示例
9.后記
生絲電子檢測方法不是對黑板檢驗方法的取代，而是補充和發(fā)展，兩種方法均可以檢驗生絲品質(zhì)，但隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子化、智能化檢測是未來發(fā)展趨勢，且更適合高品質(zhì)生絲的檢驗應(yīng)用。我們希望各國絲綢檢測機構(gòu)、織造企業(yè)（用戶）積極應(yīng)用生絲電子檢測方法，為后續(xù)開展電子檢測方法分級奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
生絲電子檢測國際標準項目組周穎執(zhí)筆
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