摘 要：本发明涉及苎麻纤维品质指标检测技术领域，具体公开了一种纤维断裂强力回归模型构建与应用，包括以下构建方法，S1：细度测定：用纤维切割刀将纤维长度切割成厚度相同的纤维碎末，获得纤维样品，利用纤维细度自动分析仪获得所有样品的纤维断裂强力与纤维细度的关系；S2：分析纤维细度与纤维断裂强力的相关性，进行函数模型拟合，得到纤维细度与纤维断裂强相关的相关系数R，取相关系数R最大的函数模型；S3：将S2获得的函数模型重新带入纤维样品进行验证；S4：获得纤维断裂强力回归模型，本方法解决了传统的苎麻单纤维的传统国标法计算模型不适应大批量样品纤维断裂强力的分析的问题。
权利要求书
1.一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于：包括以下构建方法：
S1：细度测定：用纤维切割刀将纤维长度切割成厚度相同的纤维碎末，获得纤维样品，利用纤维细度自动分析仪获得所有样品的纤维断裂强力与纤维细度的关系；
S2：分析纤维细度与纤维断裂强力的相关性，进行函数模型拟合，得到纤维细度与纤维断裂强相关的相关系数R，取相关系数R最大的函数模型；
S3：将S2获得的函数模型重新带入纤维样品进行验证；
S4：获得纤维断裂强力回归模型。
2.根据权利要求1所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，在步骤S1中，所述纤维碎末的细度为1mm 2mm。
3.根据权利要求1所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，在使用纤维细度自动分析仪之前，需要对纤维碎末进行预处理，预处理步骤如下：
A1：把纤维碎末放入布样器中，将洁净的合叶式方形玻片打开，并且置于布样器下方，通过布样器的筛网使纤维碎末均匀散布在方形玻片上，使得纤维碎末完全展开；
A2：在方形玻片上合上样片盖，样片盖的四角放置有压力块，然后将A1和A2步骤下组成的纤维样品放置于纤维细度自动分析仪的检测口。
4.根据权利要求3所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，所述方形玻片与样片盖之间的间隙小于2mm,压力块的承重压力为0～0.8kg。
5.根据权利要求1所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，纤维样品的样品数量大于200份。
6.根据权利要求1所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，在S2中的函数模型拟合包括以下函数：线性函数、二次多项式、对数函数和、三次多项式，上述函数模型经统计软件对S1中的纤维样品数据进行函数模型拟合。
7.根据权利要求6所述的一种纤维断裂强力回归模型构建方法，其特征在于，在确定的函数模型中进行求导分析，确定是否为最佳函数模型。
8.一种纤维断裂强力回归模型的应用，其特征在于，在于如权利要求1所述纤维断裂强力回归模型在纤维品质指标检测技术领域的应用。
9.根据权利要求8所述的一种纤维断裂强力回归模型的应用，其特征在于：苎麻纤维断裂强力回归模型在纤维品质指标检测技术领域的应用。
技术领域
本申请涉及苎麻纤维品质指标检测技术领域，具体公开了一种纤维断裂强力回归模型构建与应用。
背景技术
苎麻纤维强力是评价衡量苎麻纤维拉伸断裂性能最主要的品质指标，纤维强力越好，其韧性和可纺性能越好。目前测定苎麻单纤维强力主要依据国家标准《苎麻单纤维断裂强力试验方法GB5886—1986》，由于苎麻纤维本身的不均匀性，该法规定测定一个苎麻单纤维样品，需要通过人工在纤维强力仪上拉伸断裂测定500根以上纤维强力，计算500根以上纤维断裂强力的平均值，再通过测定的相应细度计算出其纤维强度。该法劳动强力大，耗时费力；
鉴于上述，通过苎麻纤维细度与其断裂强力相关性分析，构建一种基于苎麻单纤维强力快速计算回归模型，并通过纤维细度仪快速测定出苎麻纤维细度代入其回归模型，计算出苎麻单纤维断裂强力，以解决传统国标法(GB5886—1986)测量苎麻单纤维强力耗时长的问题，为苎麻单纤维强力测定提供一种快速回归模型计算法，特别适合大批量样品纤维断裂强力的分析
发明内容
本发明的目的在于解决了传统的苎麻单纤维的传统国标法计算模型不适应大批量样品纤维断裂强力的分析的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供
一种纤维断裂强力回归模型构建方法，包括以下构建方法：
S1：细度测定：用纤维切割刀将纤维长度切割成厚度相同的纤维碎末，获得纤维样品，利用纤维细度自动分析仪获得所有样品的纤维断裂强力与纤维细度的关系；
S2：分析纤维细度与纤维断裂强力的相关性，进行函数模型拟合，得到纤维细度与纤维断裂强相关的相关系数R，取相关系数R最大的函数模型；
S3：将S2获得的函数模型重新带入纤维样品进行验证；
S4：获得纤维断裂强力回归模型。
本基础方案的原理及效果在于：
1.与现有技术相比，本方法的有益效果在于：通过纤维细度与其断裂强力相关性分析，构建一种基于纤维强力快速计算回归模型，并通过纤维细度仪快速测定出苎麻纤维细度代入其回归模型，计算出纤维断裂强力，以解决传统国标法(GB5886—1986)测量纤维强力耗时长的问题，为苎麻单纤维强力测定提供一种快速回归模型计算法，特别适合大批量样品纤维断裂强力的分析。
2.与现有技术相比，本回归模型更加优秀，结合相关系数R和函数求导分析，并可以对照国际法对比分析，两者差异不大，本回归模型能够实现对国际法的替换。
进一步，在步骤S1中，所述纤维碎末的细度为1mm 2mm。
进一步，在使用纤维细度自动分析仪之前，需要对纤维碎末进行预处理，预处理步骤如下：
A1：把纤维碎末放入布样器中，将洁净的合叶式方形玻片打开，并且置于布样器下方，通过布样器的筛网使纤维碎末均匀散布在方形玻片上，使得纤维碎末完全展开；
A2：在方形玻片上合上样片盖，样片盖的四角放置有压力块，然后将A1和A2步骤下组成的纤维样品放置于纤维细度自动分析仪的检测口。
进一步，所述方形玻片与样片盖之间的间隙小于2mm,压力块的承重压力为0～0.8kg。
进一步，纤维样品的样品数量大于200份。
进一步，在S2中的函数模型拟合包括以下函数：线性函数、二次多项式、对数函数和、三次多项式，上述函数模型经统计软件对S1中的纤维样品数据进行函数模型拟合。
一种纤维断裂强力回归模型的应用，其特征在于，在于如权利要求1所述纤维断裂强力回归模型在纤维品质指标检测技术领域的应用。
进一步，苎麻纤维断裂强力回归模型在纤维品质指标检测技术领域的应用。附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中在纤维细度自动分析仪中纤维断裂强力(y,cN)与细度(x,m/g)的测定结果；
图2 示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中纤维断裂强力与细度的5种回归模型及相关系数；
图3 示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中纤维断裂强力与细度的5种回归模型的回归曲线示意图；
图 4示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中国标法与模型法两种方法断裂强力结果比较图；
图5 示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中维断裂强力(y,cN)与纤维细度(x,m/g)的三次多项式回归曲线图；
图6 示出了本申请实施例提出的一种纤维断裂强力回归模型构建方法中苎麻单纤维断裂强力(y,cN)与纤维细度(x,m/g)的二次多项式回归曲线图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示：
一种纤维断裂强力回归模型构建方法，包括以下构建方法：
S1：细度测定：用纤维切割刀将纤维长度切割成厚度相同的纤维碎末，获得纤维样品，利用纤维细度自动分析仪获得所有样品的纤维断裂强力与纤维细度的关系；
具体的:纤维碎末的细度为1mm 2mm，纤维切割刀需要进行热处理，纤维切割刀的表面温度在20℃ 30℃，确保纤维碎末的边缘不会卷边，为了确保数据的精准，在使用纤维细度自动分析仪之前，需要对纤维碎末进行预处理，预处理步骤如下：
A1：把纤维碎末放入布样器中，将洁净的合叶式方形玻片打开，并且置于布样器下方，通过布样器的筛网使纤维碎末均匀散布在方形玻片上，使得纤维碎末完全展开；
A2：在方形玻片上合上样片盖，样片盖的四角放置有压力块，然后将A1和A2步骤下组成的纤维样品放置于纤维细度自动分析仪的检测口，在上述步骤中，方形玻片与样片盖之间的间隙小于2mm,压力块的承重压力为0～0.8kg，当使用压力块后，纤维样品的边缘如果出现肉眼可见的卷边现象，回到上述步骤：调整纤维切割刀的表面温度，尽量确保所有的限位样品不出现卷边现象，为了数据的准确，纤维样品的样品数量大于200份，如说明书附图1：
附图1为在纤维细度自动分析仪工作，纤维断裂强力(y)与细度(x)的测定结果，分析如图1的264份数据，明显可以看出，图1检测结果表明，纤维断裂强力与其细度呈负相关。
依照纤维断裂强力与其细度呈负相关的事实，建立纤维断裂强力与其细度呈负相关的模型建立实验，进入步骤S2。
S2：分析纤维细度与纤维断裂强力的相关性，进行函数模型拟合，得到纤维细度与纤维断裂强相关的相关系数R，取相关系数R最大的函数模型；
具体的：我们采用最常见的五种函数模型，在S2中的函数模型拟合包括以下函数：线性函数、二次多项式、对数函数和三次多项式，上述函数模型经统计软件对S1中的纤维样品数据进行函数模型拟合，用SPSS16.0统计软件分别对苎麻单纤维的264组试验数据(纤维细度与断裂强力)进行函数模型拟合，得到纤维断裂强力(y)与纤维细度(x)的5种回归模型与对应相关系数，如说明书附图2，关于附图2需要结合附图3看，附图3为上述5种函数模型的曲线表达图，结合附图2和附图3，配合SPSS16.0统计软件，算出5种函数模型最佳的函数为三次多项式函数模型(相关系数R最高为0.993)，但是结合图2，明显得知二次多项式函数模型(相关系数R最高为0.988)，因此需要进行最佳模型分析：
在对最佳模型分析时：需要进行范围认定：在确定的函数模型中进行求导分析，确定是否为最佳函数模型。
需要结合图2、图5和图6，具体的：对三次多项式(Cubic)y＝52.84+0.031x 3.43×10 5x2+6.92×10 9x3一阶求导得：y'＝0.031 6.86×10 5x+20.76×10 9x2，令0.031 6.86×10 5x+20.76×10 9x2＝0，得驻点x1＝525、x2＝2779，可知单调递减区间x∈(525,2779)、单调递增区间x∈(0,525)与x∈(2779,+∞)。对二次多项式(Quadratic)y＝107.58 0.054x+8.55×10 6x2一阶求导得：y'＝ 0.054+17.1×10 6x，令 0.054+17.1×10 6x＝0，得驻点x＝3158，可知单调递减区间x∈(0,3158)、单调递增区间x∈(3158,+∞)。由于二次多项式与三次多项式的相关系数接近，并结合纤维细度值实际范围(1000m/g～3000m/g)，确定纤维断裂强力与纤维细度的最佳模型为二次多项式平方模型：y＝107.58 0.054x+8.55×10 6x2，定义域单调递减区间x∈(0,3158)涵盖了纤维细度值实际范围，即：该模型可用于相应纤维断裂强力的计算。
结合相关系数R和函数求导分析，确定纤维断裂强力与纤维细度的最佳模型为二次多项式平方模型。
S3：将S2获得的函数模型重新带入纤维样品进行验证；
具体的：从上文我们可以知道，二次多项式平方模型仅仅适用于S1中那264样品模型的构建，是否有作用，需要结合传统的国际检测法，进行对比分析：
具体的对比分析步骤如下：
另取若干个苎麻单纤维样分别用传统国标法(GB5886—1986)测定纤维断裂强力，同时用纤维细度仪测定相应纤维样品细度，将测定的细度代入回归模型计算出纤维断裂强力，并对国标法与回归模型法进行显著性检验(F检验和t检验)，检验是否有显著性差异；
F检验：
在选用显著水平α＝0.05情况下，F(1.01)<F0.05(19，19)(2.20)，两种方法精密度是一致的，即两种分析方法差异不显著；
t检验：
即在显著水平α＝0.05情况下，t(0.060)<t(0.05，38)(2.02)，两种测定方法的准确度无显著差异，即两种分析方法差异不显著；
那么得出结论，上文所构建的回归模型与传统的国际法标准模型相比，差异不大，本回归模型可替代传统的国际法标准模型。
具体的数据如图4所示，图4的中y1按国标法测定的结果，y2由本文构建的回归模型计算得到的结果，从具体的数据可知，两者差异不大，本回归模型能够实现替换。
S4：获得纤维断裂强力回归模型，纤维断裂强力回归模型：y＝107.58?0.054x+8.55×10?6x2
结合上文构建的纤维断裂强力回归模型，将该模型应用在纤维品质指标检测技术领域中，如苎麻纤维。
本方法的有益效果在于：
1.通过纤维细度与其断裂强力相关性分析，构建一种基于纤维强力快速计算回归模型，并通过纤维细度仪快速测定出苎麻纤维细度代入其回归模型，计算出纤维断裂强力，以解决传统国标法(GB5886—1986)测量纤维强力耗时长的问题，为苎麻单纤维强力测定提供一种快速回归模型计算法，特别适合大批量样品纤维断裂强力的分析。
2.与现有技术相比，本回归模型更加优秀，结合相关系数R和函数求导分析，并可以对照国际法对比分析，两者差异不大，本回归模型能够实现对国际法的替换。
本方法解决了传统的苎麻单纤维的传统国标法计算模型不适应大批量样品纤维断裂强力的分析的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
摘自国家专利，申请号：202210510446.3，发明人：冷鹃，肖爱平，段盛文，刘亮亮，廖丽萍，冯湘沅，成莉凤，杨琦，申请日：2022.05.11
