电子测量技术杂志棉花仪器化公检数据在纺织配棉中的应用

　　很多产品在上市之前都需要通过检验合格才可以，棉花也不例外，在纺织生产中都会用到棉花，那么棉花应该如何检测合格性呢？本文是一篇电子测量技术杂志投稿的论文范文，主要论述了棉花仪器化公检数据在纺织配棉中的应用。
　　摘要：正确使用棉花仪器化公检数据指标并直接用于纺织生产，对改进和完善棉纺织企业合理购棉、科学配棉、稳定生产、降低成本、提高产品质量有着重要的技术经济意义。

　　关键词：棉花仪器化公检数据,合理选择调配原棉,最佳牵伸隔距,分类排队

　　棉花仪器化公证检验包括品质检验和重量检验，品质检验是按照《HVI物理性能试验方法》用棉花大容量测试仪(以下简称测试仪)对棉花品质检验样品逐样进行测试(棉花大容量测试仪的各项测试指标示例如表1)。正确使用棉花大容量测试仪检验指标并直接用于纺织生产，对改进和完善棉纺织企业稳定生产、降低成本、提高产品质量有着重要的技术经济意义。

　　目前纺织业发展面临的困难比较多，外部需求和内部成本的压力，以及我们现在跟周边一些国家竞争的态势等原因造成了现在纺织行业的效益比较差，利润空间较小，价格上已经没有优势。如果质量上再无优势，那么企业的生存空间就将进一步缩小。

　　在纱线成本中原棉成本大约占70%，原棉的质量对成纱质量起决定性作用，因此如何正确应用棉花仪器化公证检验数据，合理选择调配原棉，根据纱线质量的需求有效地掌控原棉质量与纺纱利润最大化的最佳结合点，在提高成纱质量的同时，又能节约原料成本，从而以最经济的途径创造出最优的产品质量，就成为纺织行业生存和发展的重要因素。

　　棉花对纺织企业来说称之为原棉(原料)，表1中的各项指标从不同的角度反映了原棉的物理性能。

　　棉花仪器化公检数据中部分指标的含义及其对纱线质量产生的影响

　　1.上半部长度。测试仪长/强棉块通过光学系统对一束纤维进行测量，通过计算机得到照影曲线，从而得出平均长度、上半部平均长度、长度整齐度指数、短纤维指数等。长度是原棉最重要的内在质量指标之一。棉纤维长度长，纤维间接触机会多，纤维间抱合力增加，棉纤维长度越长与其他纤维的接触长度就越长，当纱线受外力作用而断裂时，不易滑脱，滑脱纤维少，因而纱线的断裂比强度就高，特别是在纺细特纱时，纤维长度对成纱的强力影响更显著。梳棉工序的给棉长度和落棉隔距的选择是依据原棉的上半部平均长度而定;粗纱、细纱、精梳等工序的纺纱隔距也是根据原棉的上半部平均长度结合棉条、粗纱定量的轻重而确定等，一般长度长，隔距大，半成品粗纱定量重，罗拉隔距略为放大些。罗拉隔距不能小于纤维长度，否则纤维在某一瞬间有可能被两对罗拉同时握住而拉断;如果大于纤维长度，在牵伸过程中，就难以控制纤维运动，浮游纤维多，影响条干均匀，所以隔距过大过小，对纱线质量均不利。根据上半部平均长度来设置最佳牵伸隔距，能够避免纤维损伤、改善纱线长片段不匀、避免成纱出现机械波。

　　2.整齐度指数。纤维长度整齐度指数是由照影曲线得出的平均长度和上半部平均长度的比值，它表示纤维长度分布均匀或整齐的程度，对纱线的条干有重要影响，同时对纱线的强度和原棉的制成率也有影响。

　　3.断裂比强度。棉花大容量测试仪测得断裂比强度值是束纤维断裂比强度，当棉纤维断裂比强度大时，必然是纤维密度小或强力高，对成纱强力有利，同时因纤维不易断裂，落棉少，制成率高，有利于降低用棉量。

　　4.马克隆值。马克隆值棉块属于定流量测压差式的气流仪。它测试的马克隆值是反映棉花纤维细度与成熟度的综合指标，指在特定条件下一团棉花的透气性的度量，对同一原棉品种，马克隆值过高时，纤维过成熟，纤维天然转曲较少，纺同样号纱时，纱线截面内纤维根数减少，纤维抱合力较差，成纱强力较低。马克隆值过低的棉纤维(如表1中第6组的马克隆值)容易产生有害疵点，染色性差，断头率高，成纱强力同样较低。

　　5.短纤指数。国际上采用的是长度短于12.7 mm的纤维重量占纤维总重量的百分率作为短纤维指数，我国一直采用的是16 mm作为棉短绒的长度界限;HVI系统给出的是12.7 mm或16.5mm两种可选棉短绒长度。短纤维对成纱的强力、均匀度、外观疵点的影响很大，短纤维指数高时可增加纤维间的滑脱机会，易造成纱线断头，增大落棉率，导致生产成本增大，劳动生产率降低。纺织企业一般根据HVI测试的短纤指数和原棉采购内控标准，短纤指数高的原棉将被拒绝采购。

　　6.颜色级。棉花标准GB 1103.1―2012中规定了棉花颜色的类型和级别，其中，类型依据黄度深度(+b)确定，级别依据明暗程度(Rd)确定，并按此规定给出颜色分级图。颜色级指标对指导配棉有着重要的意义，反射率、黄度差异大时易造成纱线出现色差、布面出现黄白档，浅色布对原棉的要求高，不能混用马克隆值低、黄度和反射率差异大的原棉。棉纺企业配棉需根据所纺纱品种的质量要求，将多种不同特性(含颜色)的原棉按一定比例组成混合棉使用，由于纱线品种和用途不同，对成纱本色色差的要求也不尽相同。但不能简单地依据混棉成分中各自的黄度和反射率的加权平均指标确定混棉成分最终的颜色级;以此方法求得混棉成分的颜色级不能有效防止成纱色差的产生。为防止因混棉成分组合不合理而产生的色差，需对混棉颜色级进行评价。棉花标准规定，确定每批棉花颜色级时必须有主体颜色级，即按批检验时，占有80%及以上的颜色级，其余颜色级仅与其相邻，且类型不超过2个、级别不超过3个。配棉属混批，涉及不同的颜色级，可能无主体颜色级，无主体颜色级的混棉并不一定会产生明显色差。

　　如何正确将棉花仪器化公检数据应用到配棉中

　　从理论上讲，棉花仪器化检验数据是纺织企业使用的重要依据，企业可以完全使用仪器化检验数据，但是考虑到仪器化检验样品、检验环境、设备以及人员操作等方面的影响，纺织企业采购原棉，对入厂的原料按10%进行验证性抽验，将所抽检样品的测试指标平均值作为该批原棉的平均指标，如果测试指标差异不大，相符率高，则按原仪器化公证检验数据配棉使用。对于包间指标差异大的批次，应剔除异常值，将异常结果的原棉单独归类使用。

　　正确使用HVI指标并直接用于纺织生产，改变相对落后的按感官检验结果配棉的方式。计算机配棉就是将仪器化公证检验数据(下载)输入计算机，然后由计算机把所有的库存棉花根据指标分成很多个马克隆值、黄度、整齐度和强度指标的平均值和CV值接近的组，在使用过程中用分类排队法按组使用，再由计算机自动给出配棉分类排队设计方案(一般给出两组或三组由配棉工程师选用)以及预测的混合棉试纺结果，既能保证合理使用原棉，又能使配棉成分中上一组和下一组的指标相对稳定，这样就很自然地做到了分类排队配棉成分的合理、稳定。将棉花仪器化公证检验数据指标应用于计算机配棉软件可有效地控制原棉质量，防止纱线质量的过大波动并能预测成纱质量。

　　无计算机配棉软件的纺织企业在使用原棉过程中首先依据主要指标(上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、颜色级)对原棉进行分类排队。根据仪器化公证检验数据和纱线的不同要求，把适合纺某品种纱的原棉划为一类。然后在同一类中再把产地、主要指标相接近的排在一队，以便接替使用。根据不同纱线品种，选择合适的几队原棉作为该配棉成分的主体成分，主体成分在配棉成分中应达到70%左右。为保证生产和纱线质量的稳定，配棉队数一般为5～10队，每队最大混用比例为25%左右;在原棉指标数据差异大时应该勤调，但过渡比例不要超过10%。最后根据原棉库存情况、所纺品种、配棉日程编制配棉成分分类排队表。

　　根据配棉成分分类排队表中的质量指标和所纺纱线的品种选择不同的纺纱工艺参数，充分发挥原棉品质的各自特性，以纺制出符合要求的各类纱线产品。根据所纺品种和客户的质量要求不同，将不同组别的原棉混合搭配使用，既可以防止过剩质量的浪费又可以防止有质量缺憾的产品出现。

　　在纺织配棉工作中使用仪器化公证检验数据时应注意的问题

　　1.在纺纱配棉工作中为避免成纱质量大幅波动，要求配棉成分表中，每包原棉的各项指标的离散性不能太大，指标异常棉包的使用比例不能太高。

　　2.当一批原棉的各项指标一致性都很好时，可将仪器化公证检验数据分别计算出各指标的重量加权平均值并将其作为该批原棉的检验结果。

　　3.当原棉的黄度和反射率差异大时，运用重量加权平均公式，计算混棉的重量加权平均黄度和反射率值，此方法求得混棉成分的颜色级不能有效防止成纱色差的产生。此时须计算混棉黄度和反射率变异系数。以混棉黄度变异系数为主，结合反射率变异系数，黄度和反射率变异系数是反映总体各单位标志值差异程度的指标，可作为判定混棉方案可信度的依据。生产实践证明，混棉颜色级的黄度变异系数超过12%时，色差将逐渐加重。

　　棉花仪器化公检数据指标在纺纱工艺中的作用和对纺织产品性能价值的影响很大，不仅能改变相对落后的按感官检验结果配棉的方式，而且还对改进和完善棉纺织企业合理购棉、科学配棉、稳定生产、降低成本，提高产品质量有着重要的技术经济意义。
　　相关期刊简介：《电子测量与仪器学报》是由中国电子学会和中国仪器仪表学会联合主办,中国科协主管,国内外公开发行的国家级学术刊物。自1985年创刊以来,《电子测量与仪器学报》以严谨的科学态度、严肃的办刊风格和严格的审核程序著称,在国内外赢得良好的信誉和较高的知名度,成功地开展了高层次的学术交流活动,在国内外同行科技人员之间沟通了信息,促进了电子测量仪器学科的发展和技术的进步。