颜色级检验技术难点与应用探讨

时间:2022-04-02 03:25:04

颜色级检验技术难点与应用探讨

2013年9月,新的GB 1103.1―2012《棉花 第1部分:锯齿加工细绒棉》标准正式实施,传统的棉花品级检验终于被颜色级检验技术所取代。新标准的实施彻底改变了过去以品级感官检验为主、仪器检验为辅的棉花质量评价体系。目前,标准虽然实施已经有一年,但棉花颜色级分级体系对于纺织企业大部分棉花检验人员而言仍是新生事物,完全掌握该检验方法有待日积月累的工作实践。在实际工作中如何高效进行颜色级检验和提高检验准确性是所有检验员都将面对的问题。

品级指标的局限性

品级检验是我国针对本国国情制定,自1972年以来已沿用了数十年,在以往长期的应用过程中得到了普遍认可,但存在一些缺点,主要有以下几个方面:适用范围不同,品级检验体系中有多套不同省份实物标准,全国各地同一品级的棉花色泽特征并不完全相同,实际应用过程中需要准备多套标准,而颜色级检验体系只有一套统一的标准;国内外接轨方面,在棉花等级方面,发达国家经过长期研究形成了色特征级图,与国内检验指标有很大不同,在仪器化检验过程中也成功应用,代表了先进水平;检验指标不同,品级检验是成熟度、色泽特征和轧工质量三条件结合,而颜色级检验依据的是反射度和黄色深度两个指标,在实际操作过程中易于掌握;使用效果不同,颜色级指标反映的棉花特点对纺织用棉企业的指导意义比品级更具体,而品级的指标在实际应用过程中被其他指标渐渐替代;使用方法不同,颜色级仪器化检验的方法优于品级检验方法[1]。

棉花品级和颜色级在较多情况下存在很大分歧。如种子棉,一般成熟度好,颜色白中透灰,品级较高,三级较多,但颜色级指标却较低。软白棉,颜色级较好,多为白棉三级,而品级却较低,四级以下。导致这种问题的发生主要是对棉花质量的评价所依据的指标不同,总之,颜色级好的品级不一定好,品级好的颜色级也不一定好。正确把握颜色级的分级理念,与其他指标结合在一起对棉花的使用价值进行综合评价,是学习新棉花国家标准的关键[2]。

另外,颜色级检验与品级检验有基本概念上的区别。品级检验是人通过目光和触觉来评价棉花色泽、成熟度和轧工质量,最终得到一个综合的评判结果,品级就代表了棉花的综合品质;颜色级并不完全代表棉花品质,仅表示颜色状况,只有加上一系列的物理指标(如马克隆值、断裂比强度等),才能综合评价棉花的综合品质,这是颜色级与品级在评价棉花品质上的最大区别。但由于色泽在品级检验中占有很大比例,两者在概念上极易混淆,特别是对部分长期从事品级检验人员来说,理解颜色级必须时刻牢记它们概念上的区别。棉花品级不分类型,而颜色级将棉花分白棉、淡点污棉、淡黄染棉、黄染棉4个类型,因此棉花的品级与颜色级二者之间不可能一一对应,也无法进行转换,但大体上而言,颜色级高的棉花,品级通常没有太低的;颜色级低的棉花,品级也通常不会太好。

分析与讨论

1.颜色级感官检验技术难。棉花颜色的变化,在色度学上是三维渐变的,很难有真正意义上的空间的分割。只是人们为了区别颜色的需要,将其分类。棉花颜色类型的划分也是这样。试验研究人员在对我国几大棉区大量棉花实物样品的基础上,将棉花按颜色划分为白棉、淡点污棉、淡黄染棉、黄染棉4个类型。棉花颜色类型的划分,主要依赖于棉花样品中黄色程度而定。正常棉花的底色为白或乳白色,这样的棉花为白棉类型。在未成熟期就因霜或干旱、虫害而死的棉纤维呈现的是深黄色,因此棉花中含有的这种纤维越多,颜色就越黄越深。另一个造成棉花颜色发黄的原因是皮棉的存储。发黄纤维程度的多少取决于存储时的温度、湿度和存储时间的长短。

从基础理论上讲,颜色是光的辐射能刺激视网膜而引起观察者通过视觉而获得的景象,颜色既有物理特性又有心理特性。所以观察颜色,有三个属性,观察任何物体均是这三属性在人脑中综合反映,不能把其中任何一个属性单独提出。经过探索,棉花的颜色基本上由两方面色相(饱和程度和明暗程度)决定,为了对其测量,才有了黄度(反映饱和程度)和反射率(反映明暗程度),对于棉花而言是这两方面在人大脑的综合反映。而人对棉花颜色综合反映的好坏,是符合棉花颜色图划分的走势,这也是反射率与黄度划分不是水平线和垂直线而是斜线和曲线的原因。颜色级检验过程中需要检验人员在长期的工作实践中不断摸索规律和思考总结,这是所有检验人员都要注意的[3]。

2. 实物标准的正确使用。品级与颜色级实物标准在应用方法上有很大的差别,颜色级检验过程中有明确的步骤要求,即先分类再定级,分类是指先判断属于哪个颜色类型,定级是指评价该样品属于该类型中的哪个级别。品级一个级就一块样品,而颜色级一个级的每盒中有4块黄度和反射率不同的样品,如图1。如何比对和正确比对是使用好标准的关键,是检验准确的关键。首先,在颜色分类方面,对棉花样品进行初步判断,辨别该样品是白棉、淡点污棉、淡黄染棉和黄染棉四类中的哪一个。黄度接近或超过相邻类相邻级的第一块,就定为相邻类的级别。这里需要指出的是要同时考虑亮度是否超过相邻类相邻级的第一块,若超过了,还要比对本类的上一级实物标准;样品类别确定后,再判定级别,先看样品的黄度,因为现在的实物标准一个级有4块,虽然这4块整体在一个级别是合适的,但这4块的黄度与亮度是有一定差别的,在对比实物标准时就必须首先找准相应或接近黄度的块,然后再对比亮度。

图1 锯齿棉颜色级实物标准

所以必须正确使用实物标准比对才能提高检验的准确性。品级实物标准是一个级一块,实践中经常会遇到样品的状态在实物标准中无法找到的情况,这时就只能靠理解品级文字描述进行判断。而在颜色级检验过程中,不会出现这种情形,因为颜色级检验实际标准涵盖了所有棉花的特点,每一级的4块棉花明确了该级棉花的特征范围。这也是颜色级的方便之处,任何级均可看见实物比对。因此要正确使用比对颜色级实物标准,才能提高感官检验的准确性。

3. 颜色级分级类型图线理解难点。颜色级分级图上最明显的标志是有条自右向左倾斜的曲线,这是理解分级图的前提。反射率低的棉花,黄色深度小一些,才能和反射率高、黄色深度大一些的棉花视觉黄度相当,因此,类型线需要从右上向左下倾斜。需要注意的是,一般情况反射率高的棉花,籽棉吐絮好,成熟度高,黄色深度略大一些,但不影响对籽棉质量的判断,这是颜色级与品级之间非常大的不同。所以高级别棉,黄色深度略大一些,在色泽上呈现乳白,仍可判定为白棉。反射率低的棉花,如黄色深度稍大,籽棉表现为吐絮不好,成熟度低,籽棉质量差,所以反射率越低,对黄色深度要求越高。所以类型线从右上向左下倾斜符合籽棉自然生长特性,如图2。类型线应处在棉花由白变黄过程中,视觉感觉黄色深度变化较大的位置,处在籽棉性质发生较大变化的位置。

图2 棉花颜色分级图

依据黄色深度确定的同一类型的棉花,其反射率也各不相同,我国棉花的反射率一般在40%~85%。按反射率高低,可以将其划分为不同级别。如果对照实物标准确定棉花级别,这里所指的反射率,可以理解为受到光线照射的棉花,在人的视觉里的反射率。由视觉特性可知,相同反射率时越黄的棉花感觉越亮。等级线向右下倾斜,使同一等级棉花给人的综合感觉亮度相同。从棉花自然生长特性看,籽棉颜色存在地域差,相同程度的籽棉,不同地域呈现不同反射率,黄色深度低的,反射率相应高;黄色深度高的,反射率相应低。所以级别线从左上向右下倾斜,也符合籽棉的地域特性[4]。

按照新棉花颜色级标准的精神,推行棉花颜色级检验的目的是从感官检验过渡到仪器化检验,排除人为感官误差,从而实现科学性、普遍性、权威性的检验。尽管如此,在实践中目光检验在实践中仍然不可缺少。为此,棉花加工企业无论是从棉花品种的繁育、种植到籽棉的采摘、收购以及轧花等都应当以新的棉花标准作为基础。同时,正确使用颜色级检验是纤检机构工作中的重中之重,在今后的工作中,检验员必须不断地学习标准和宣贯教材,不断地利用实物标准校准目光,同时还需要和其他同事多交流工作经验,另外,还需要和纺织企业加强技术沟通,理解颜色级在各个环节使用中的现状,只有这样才能真正全面掌握颜色级检验技术。

参考文献:

[1] 张立颇.要掌握颜色级与品级的区别[J].中国纤检,2012 (11):55.

[2] 陈美华.感官检验棉花颜色级的体会[J].中国纤检,2013,(2):94-95.

[3] 徐水波.GB 1103.1―2012《棉花 第1部分:锯齿加工细绒棉》宣贯教材[M].北京:中国质检出版社,2012.

[4] 何丽燕,姜秀红.改革棉花品级指标推行棉花颜色级检验 [J]. 中国棉花加工,2012,(3):28-29.

(作者单位:福建省纤维检验局)

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