Cottonscope 與AFIS 檢測棉花細度和成熟度結(jié)果相關(guān)性初步分析

韋京艷，張璠，唐淑榮，孟俊婷，魏守軍，彭軍*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所/ 棉花生物學國家重點實驗室，河南 安陽 455000；2.東華大學，上海 201620）

棉纖維的細度和成熟度是棉花重要的品質(zhì)指標，直接影響紡紗工藝設(shè)計和最終紗線質(zhì)量[1-2]。對細度和成熟度的研究，有助于全面了解棉纖維品質(zhì)，為品種選育提供參考。

目前棉纖維成熟度的常用檢測方法包含中腔胞壁對比法、氫氧化鈉膨脹法、偏振光干涉色方法等，棉纖維細度的測試方法有纖維投影測量法、氣流儀法、振動法等[3]。但是，這些方法的檢測過程繁瑣，測試效率低，限制了其應(yīng)用。

Cottonscope 是用于快速測試棉纖維細度和成熟度的設(shè)備，結(jié)合了自動化偏振光顯微鏡標準測試（SiroMat）和光學纖維直徑分析（optical-based fibre diameter analyzer,OFDA）技術(shù)[4]。Cottonscope 的光學系統(tǒng)由1 對交叉的偏光片和一階濾光片組成，用紅色調(diào)照亮檢測的纖維內(nèi)細胞壁，通過檢測區(qū)域的成熟棉纖維成像為紅色，而未成熟的棉纖維成像為半透明，從而利用圖像處理技術(shù)對棉纖維的細度和成熟度進行測量。該設(shè)備目前在國內(nèi)的應(yīng)用較少。

由于不同設(shè)備之間的檢測原理和指標算法不盡相同，為深入了解不同設(shè)備之間相似指標測試結(jié)果的關(guān)系，對Cottonscope 和纖維檢測中常用的高級纖維信息系統(tǒng)（advanced fiber information system,AFIS）單纖維測試儀測得的細度和成熟度進行相關(guān)性分析。

1 材料與方法

1.1 材料來源

選用不同品種（系）的大田材料112 份，全部取自于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師7 團團廠種植基地。待棉鈴正常成熟，采收后送至軋花廠，統(tǒng)一加工軋花后按照GB 1103.1－2012《棉花 第1 部分：鋸齒加工細絨棉》[5]中“5.3.1.1 抽樣標準取樣”方法進行樣品抽取。

1.2 試驗方法

樣品送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心進行測試。在檢測前需要預(yù)調(diào)濕，按照GB/T 6529―2008《紡織品 調(diào)濕和試驗用標準大氣》[6]，將待檢測樣品在恒溫恒濕實驗室平衡24 h 以上，利用Cottonscope 的專用切刀將平衡后的棉纖維處理成7 mm 長的纖維段，制備成AFIS 單纖維測試儀檢測用的棉條，然后進行棉纖維細度和成熟度檢測，每份樣品重復3 次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

利用SPSS 軟件對2 臺設(shè)備檢測的細度、成熟度結(jié)果進行相關(guān)分析，采用皮爾遜相關(guān)法和肯德爾一致性系數(shù)法，均為雙側(cè)檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測結(jié)果

112 份樣品的細度和成熟度檢測結(jié)果見表1。

表1 Cottonscope 和AFIS 的細度和成熟度測試結(jié)果

表1 （續(xù)）

2.2 相關(guān)性分析

2.2.1細度。皮爾遜相關(guān)檢驗（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottonscope 細度和AFIS 細度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.957，達到極顯著水平?？系聽栆恢滦韵禂?shù)檢驗（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottonscope 細度和AFIS 細度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.931，達到極顯著水平，與皮爾遜相關(guān)檢驗結(jié)果一致。

2.2.2成熟度。皮爾遜相關(guān)檢驗（雙尾）結(jié)果顯示，Cottonscope 成熟度和AFIS 成熟度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.981，達到極顯著水平?？系聽栆恢滦韵禂?shù)檢驗（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottoncope 成熟度和AFIS 成熟度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.958，達到極顯著水平，也與皮爾遜相關(guān)檢驗結(jié)果一致。

3 結(jié)論

采用皮爾遜相關(guān)和肯德爾一致性系數(shù)檢驗方法的相關(guān)分析均顯示，Cottonscope 和AFIS 的細度、成熟度測試結(jié)果極顯著相關(guān)，結(jié)果具有一致性，說明在實際檢測中2 種設(shè)備的細度和成熟度檢測結(jié)果可相互參考，這有利于異常棉纖維樣品的篩查和檢驗機構(gòu)的儀器設(shè)備比對、驗證。本研究結(jié)果可為2 種設(shè)備在成熟度和細度指標檢測中的應(yīng)用提供依據(jù)。