1  概述
    竹节纱自20世纪70年代问世以来得到了较大的发展，它作为花式纱的一种，已被广泛应用于服装、装饰等领域，而且以其结构独特、风格鲜明、附加值高等因素在市场上占据了一定的份额。竹节纱实际上是一种变径纱线，由于变径过程是个渐进过程，形成状似竹子节状的形态，故称竹节纱。竹节纱的生产一般采用竹节纱控制装置改变中后罗拉的速度进而改变牵伸倍数形成竹节纱，竹节纱控制装置安置在细纱机上，通过设定竹节纱参数就可以得到相应的竹节纱。在实际生产中，由于生产车间的温湿度变化、罗拉牵伸不匀、生产设备可能的机械故障，使得生产出的竹节纱与实际设定竹节纱之间存在一定的差异，甚至会出现质量问题，影响未来的织物效果，并可能造成大量浪费，加强对竹节纱进行质量检测、及时了解所生产的竹节纱的质量状况十分必要。
    对于普通纱线进行质量检测，可以将纱样直接在电容式条干仪上进行测试，得到反映纱线质量的CVm%值、细节、粗节和棉结，观察测试的这些指标是否在该品种纱线可控的范围内。而竹节纱则不同，通常需要在纱线上添加一些突起，这些突起称作竹节，通常在长度上大于2cm，在幅度上是原纱线的1.5倍以上。竹节纱的设计带有很大的随意性，没有什么规律，常常根据客户的要求而改变，这就给竹节纱的质量控制带来一定的难度。我们将竹节纱直接在电容式条干仪上进行测试，发现测试的CVm％值都很大，远远超出了正常纱线的测试范围，并且没有太多的规律，在条干仪上，棉结的长度小于等于4mm，门限变化为+140～+400%，粗节的长度大于4mm，门限变化为+35%～+100%，而竹节纱的竹节长度一般大于2cm，门限一般大于+50%，所以有些用户借助于条干仪的粗节简单的分析竹节纱中的竹节数量，然而这一方法也存在不少缺陷，如无法区分竹节与正常的疵点，也无法区分不同长度的竹节。可以说，目前电容式条干仪上的所给出的技术指标无法确切的测试竹节纱，很难对竹节纱进行相应的质量控制和评价，为此长岭纺电公司专门针对竹节纱探讨出一种新的质量控制模型，设计出专用于竹节纱的测量分析软件并已安装在新出厂的长岭条干仪中。

2  竹节纱质量控制的模型研究
    在竹节纱的工艺参数中，最基本最重要的参数包括竹节间距、竹节长度、倍数，竹节间距指的是两个竹节间的距离，竹节长度指的是竹节部分的长度，倍数指的是竹节部分的质量与基纱部分的质量之比。按照竹节纱的工艺参数设置情况，可以将竹节纱分为有规律竹节纱和无规律竹节纱。有规律的竹节纱指的是竹节纱的分布规律由用户设定，一般将竹节长度设为一个固定的数，而将竹节间距设置为一组固定的数据，利用这些数据建立一个循环生产竹节纱，如可以将某有规律的竹节纱的工艺参数设置为竹节长度为5.5cm，竹节间距16、31、24、38、56cm。无规律竹节纱指的是用户将竹节长度和竹节间距设置为一个范围，由竹节纱装置在该范围内随机选择竹节长度和竹节间距值并生成竹节纱，如可以将某个无规律的竹节纱的工艺参数设置为竹节长度4～8cm，竹节间距12～24cm。从概率的角度看，无规律竹节纱所产生的竹节长度和竹节间距值将在设定的范围内符合正态分布。
    竹节纱用于在织物中添加特殊的效果，这一效果的添加通常比较随意，决定了竹节纱的多样性和富于变化性，对竹节纱进行质量控制需要从比较随意的设计中找到规律，对生产的竹节纱进行质量判定。竹节纱中竹节的长度和幅度是否在设定的范围内、竹节间距的分布是否符合要求、竹节纱中有无影响整个布面效果的因素都是竹节纱质量控制的关键。将竹节纱在 条干仪上进行测试，得到了竹节纱通过电容式检测头时所感应出来的信号（图1），可以看到，信号上存在很多突起，从整个纱线信号中检出竹节部分，统计竹节和竹节间距，计算用于评价竹节纱质量的各项性能指标，判断竹节纱是否在设定的范围内，是建立竹节纱质量控制模型的基本思路。
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3  竹节纱质量控制的性能指标
    由于电容式条干仪现有的测试指标不能完全评价竹节纱质量，必须针对竹节纱探讨新的性能指标，经过认真的研究，长岭纺电公司在其条干仪系列产品（包括CT3000/CT2000/CT200/YG136条干仪）中增加了竹节纱测试指标，这些指标包括：
（1）竹节长度：指所测试样中竹节部分的平均长度，单位为cm。
（2）竹节长度最大值：指所测试样中竹节部分的最大长度，单位为cm。
（3）竹节长度最小值：指所测试样中竹节部分的最小长度，单位为cm。
（4）竹节百分比：指被测试样中竹节部分长度占总试样长度的百分比。
（5）竹节间距：指被测试样中竹节间距离的平均值，单位为cm。
（6）竹节间距最大值：指被测试样中竹节间距离的最大值，单位为cm。
（7）竹节间距最小值：指被测试样中竹节间距离的最小值，单位为cm。
（8）倍数：指被测试样中竹节部分的平均重量和基纱部分的平均重量之比。
（9）倍数最大值：指被测试样中竹节部分的重量和基纱部分平均重量之比的最大值。
（10）倍数最小值：指被测试样中竹节部分的重量和基纱部分平均重量之比的最小值。
（11）竹节密度：指单位长度上的竹节个数，单位为个/m。
（12）左边增量：指被测纱样中由基纱部分到竹节部分变化时单位长度上线密度变化的平均值，其中单位长度以mm为单位。
（13）右边增量：指被测纱样中由竹节部分到基纱部分变化时单位长度上线密度变化的平均值，其中单位长度以mm为单位。
（14）基纱号数：指基纱部分的平均号数，单位为tex。
（15）竹节号数：指竹节部分的平均号数，单位为tex。
    以上测试指标从平均值、最大值、最小值和增量变化等多个角度定量的评价了竹节纱的质量，从这些技术指标中，可以看出竹节纱竹节分布的中心位置和离散性，也可以看出竹节部分和基纱部分变化的线密度增量，然而这些技术指标还不能描述每个竹节的具体状况和竹节的分布范围，为此，在竹节纱的技术指标描述中，又特别添加了一些图形，用以更加全面的分析、控制竹节纱的质量水平。这些图形包括：
（1）散点图：以散点的方式表述竹节的分布范围，X轴表示竹节的长度，Y轴表示竹节的倍数，当某处出现一个竹节时，则在该处绘制一个散点，当出现较多竹节时，则以不同的颜色表示。从该图中看以查看竹节的主要分布区域和竹节的离散性。
（2）竹节分布图：以表格的方式统计各个区域内的竹节数量和占总数的百分比。X轴表示竹节的长度，Y轴表示竹节的倍数，通过该图可以定量的统计竹节和竹节分布的主要区域。     
（3）三维图：以三维坐标的方式统计竹节的区域及各个区域竹节出现的频率。X轴表示竹节的长度，Y轴表示竹节的倍数，Z轴表示竹节出现的频率。
（4）竹节长度柱状图：用于反映竹节长度的分布状况，X轴表示竹节的长度，Y轴表示竹节长度出现的频率。
（5）竹节间距柱状图：用于反映竹节间距离的分布状况，X轴表示竹节间距离，Y轴表示竹节间距出现的频率。
（6）竹节不匀曲线图：由于竹节纱总是偏向正的方向，对于量程-100%～+100%来讲，无法满足竹节纱的正常测试，需要增加两档量程-100～+200%、-100～+400%。

4  测试数据分析
    通过上述各项性能指标，可以方便的观察被测试的竹节纱的质量状况，下面通过对两种竹节纱的测试，说明这些指标的实际应用，由于竹节纱的测试指标较多，所以在列举图形指标时只列举具有代表意义的散点图和竹节间距柱状图。
4.1  有规律竹节纱的测试
    选择一组有规律的竹节纱，该竹节纱的工艺参数为：基纱24.1tex，混合纱27.8tex，节长6cm，节距为16、31、24、38、56cm，倍数2.0。将该纱线在条干仪上以400/min的速度测试2.5min，主要测试指标见表1，散点图见图2，竹节间距柱状图见图3。
    将所测试的图形和指标与该竹节纱的工艺参数相比较，发现竹节长度、竹节间距、竹节密度、倍数、基纱号数、竹节号数等测试指标与设定的工艺参数基本吻合，在散点图上，绝大部分散点位于竹节长度6.3cm、倍数197%为中心的区域内，只有极少数散点脱离了这一区域，在竹节间距柱状图上，16cm、24cm、31cm、38cm、56cm的附近区域上均有较大的柱状图形， 其他位置基本上没有柱状图，说明所测试的竹节纱的质量符合设计要求。
4.2  无规律竹节纱的测试
    选择一组无规律的竹节纱，该竹节纱的工艺参数为：基纱16.2tex，混合纱20.9tex，节长46cm，节距为10～18cm，倍数2.1。将该纱线在条干仪上以400/min的速度测试2.5min，主要测试指标见表2，散点图见图