閆志峰

摘 ?要：本文首先闡述了大容量棉花測試儀測試原理和指標，分析了其特點與常規(guī)測試儀測試指標的相關性，并探討了大容量棉花檢測儀與紗線質(zhì)量相關指標。

關鍵詞：大容量;棉花檢測;測試原理;指標

棉花檢驗體制改革實施以來，大容量棉花纖維檢測儀器逐步在纖檢系統(tǒng)及紡織企業(yè)推廣。因此，了解檢測原理和指標，充分分析與紗線質(zhì)量有關的檢測指標，對大容量棉花檢測儀器在纖檢系統(tǒng)及紡織企業(yè)的推廣應用，以及促進棉花檢驗體制改革具有重要意義。

一、大容量棉花測試儀器測試原理和指標

1、長度測試模塊。采用光電照影法，從取樣器上隨機夾取一束棉花，儀器自動梳理后，將纖維拉直，并將浮游纖維梳理干凈，進入光電檢測區(qū)掃描后，感應出纖維束遮光量，以遮光量和纖維束長度為坐標繪制的曲線稱為照影曲線。依據(jù)照影曲線計算50%跨距長度SL1、2.5%跨距長度SL2、長度整齊度比UR、平均長度Lm、上半部平均長度Luhm、長度整齊度指數(shù)Ui。由于短纖維含量不能直接測出，因此短纖維指數(shù)是根據(jù)一定經(jīng)驗公式，由上半部平均長度及整齊度指數(shù)來計算。

2、強伸度測試模塊。采用CRE拉伸法和3.175mm（1/8inch）隔距束纖維拉伸法，依據(jù)最大載荷Fmax讀數(shù)、纖維斷裂點遮光量和馬克隆值等計算棉纖維的比強度STR，按拉伸曲線計算伸長率Elg。

3、馬克隆測試模塊。運用氣流法一次壓縮，依據(jù)氣壓差計算棉纖維的馬克隆值Mic，并根據(jù)不同質(zhì)量進行修正，按馬克隆值及比強度計算成熟度指數(shù)Mat。

4、色澤測試模塊。光線從棉樣表面法線45°方向入射到棉樣表面，在法線上測量棉樣表面漫反射光，分析其光譜組成及反射率，得到反映棉樣色征的反射率Rd及黃深+b，根據(jù)兩者測試結果輸出色澤等級CG。

5、雜質(zhì)測試模塊。利用CCD攝像機對棉花表面攝像，并通過圖像處理及軟件分析計算棉花表面葉屑顆粒數(shù)TC、葉屑面積TA、葉屑等級TG。

6、回潮率測試模塊。采用電阻法測量回潮率，根據(jù)8組電極在不同位置測得的回潮率數(shù)據(jù)計算平均值，給出最終結果，并根據(jù)結果對比強度試驗結果進行修正。

二、大容量棉花檢測儀器特點及與常規(guī)測試儀器測試指標相關性

1、大容量棉花檢測儀特點

1）大容量棉花檢測儀具有檢測速度快、檢測項目多、樣本容量大、數(shù)據(jù)代表性強、重復性好等優(yōu)點，在整個測試中很少受人為因素的影響，具有自動取樣、操作方便、結果準確可靠等優(yōu)點。同時，給出了反映棉花綜合可紡性的紡紗一致性指數(shù)SCI，為配棉及產(chǎn)品質(zhì)量預測提供了有價值的信息。

2）實現(xiàn)原棉的逐包檢驗和分類，使新配棉管理成為可能。我國傳統(tǒng)的原棉管理是以原棉的產(chǎn)地、等級、長度等指標為依據(jù)，進倉分嘜堆放，依據(jù)配棉成分，在清棉車間使用前逐包分級驗收后使用或待用。檢驗主要以手感目測為主，配棉成分主要根據(jù)品種要求進行控制，如等級、長度、細度、成熟度、色澤等指標，以達到穩(wěn)定的成紗質(zhì)量和合理的生產(chǎn)成本。但由于其檢測容量小，缺乏代表性，實際包裝質(zhì)量差異大，存在不合理的一面，而且管理繁瑣。

大容量棉花檢測儀可逐包檢驗原棉質(zhì)量，能快速、高效、準確地測量相關數(shù)據(jù)，計算出每批棉包的SCI作為主要控制指標，再結合原棉馬克隆值或產(chǎn)地分組進行儲存分類。配棉時，應根據(jù)紡紗品種質(zhì)量要求確定SCI指標及控制范圍，全面考慮馬克隆值，對色澤要求較高的特殊品種應控制色澤參數(shù)（Rd、+b）等。實踐表明，這種新的原棉管理法能使棉紗質(zhì)量穩(wěn)定，控制馬克隆值基本一致，能減少織物橫檔疵點，尤其是針織物的條影及色差。

2、大容量棉花測試儀與常規(guī)測試儀測試指標的相關性。由于大容量棉花測試儀的測試原理與傳統(tǒng)測試儀不同，測試結果有明顯差異，但主要指標具有良好的相關性。以某紡織企業(yè)為例，利用常規(guī)檢測儀及大容量棉花檢測儀對一些棉樣進行檢測，結果表明：常規(guī)儀器測試結果欄中的主體長度及短絨率為羅拉分析儀測得結果，成熟系數(shù)用氣流法，雜質(zhì)用分離稱重法，回潮率用烘箱法;XJl20快速棉纖維性能測試儀是一種大容量棉花檢測測試儀，因無恒溫恒濕條件，所以無比強度比較。經(jīng)分析，除含雜偏低外，成熟度、長度、短絨率、回潮率相關性均較好。但要想找出它們間的換算關系，很難通過大量實驗來證明，因它們間的關系會隨著被測棉纖維的品種和分布等而變化，無確定換算公式，因此，不能用試圖找出傳統(tǒng)測試指標與大容量棉花測試指標間的對應關系來配棉，而應根據(jù)大容量測試儀新的測試指標重新探索。

三、大容量棉花檢測儀與紗線質(zhì)量相關指標

大容量測試儀器的測試指標很多，一般給出15項指標，有的是實測指標，有的是分級指標或估算指標。應了解哪些指標對棉花使用者真正有用，哪些指標對紗線性能的影響及貢獻最大。為了分析大容量棉花測試儀的哪些測試指標與紗線性能有關，分別用大容量棉花測試儀與常規(guī)測試儀測試了50組棉花，并用這些棉花進行單嘜試紡，最后測量針織與機織紗線的相關性能，并用統(tǒng)計分析方法分析這些指標對紗線性能的貢獻率。分析中重點選取大容量棉花檢測儀的以下指標：上半部平均長度Luhm、馬克隆值Mic、比強度Str、伸長率Elg、反射率Rd、黃深+b、雜質(zhì)粒子數(shù)TC等;其它指標采用常規(guī)測試儀器或手感目測法進行分析，選取基數(shù)s、纖維中段公制支數(shù)Nm、短絨率 、成熟度系數(shù)K3、索絲數(shù)n6、棉結數(shù)N等指標。

為準確反映棉花包間不勻對紗線質(zhì)量的影響，在分析中增加了棉花包間長度不勻率及棉花包間短絨不勻率。結果表明，與紗線性能有關的傳統(tǒng)測試指標主要是Nm、N、M、N6;大容量測棉儀與紗線性能有關的主要測試指標為Luhm、Str、Mic、Rd、+b，同時考慮到棉包間的差異，在配棉中所涉及的指標也應有長度整齊度指數(shù)Ui。

四、結語

1、與傳統(tǒng)的測試方法相比，大容量棉花測試儀具有速度快、取樣量大、指標多、結果重復性好等特點，為配棉及后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量預測提供了有價值的信息，實現(xiàn)了原棉的逐包檢驗和分類，以及計算機配棉管理。

2、傳統(tǒng)的測試指標與大容量測棉儀的測試指標有很強的相關性，但由于測試原理的不同，無確切的換算關系，因此不適宜采用相互換算方法進行配棉。

3、在大容量棉花測試儀的測試指標中，與紗線性能關系最為密切的指標是上半部平均長度Luhm、比強度Str、馬克隆值Mic、反射率Rd、黃深+b、雜質(zhì)粒子數(shù)TC和長度整齊度指數(shù)Ui等。

4、為充分體現(xiàn)大容量試棉機的特點，提高紡織企業(yè)的生產(chǎn)效率，有必要開發(fā)一套基于大容量試棉機測試指標的計算機配棉系統(tǒng)。

參考文獻

[1] 錢云青.紡織實驗儀器學[M].北京：中國紡織出版社，2015.

[2] 朱吉良.大容量棉花檢測儀器測試原理及指標的分析[J].上海紡織科技，2015（11）.

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