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XJ128快速棉纤维性能测试仪的应用探讨

发布时间: 2012-10-31 来源:长岭纺电纺研所 作者:
    XJ128快速棉纤维性能测试仪是根据中国棉花质量检验体制改革的仪器化要求,进行研制的自动取样、快速、大容量、多指标的棉花纤维性能综合测试仪器,使棉花质量的检测手段从人工的手感目测转向科学的仪器分析。该仪器是集光、机、电、气、计算机及网络技术等为一体的高难度产品,系统复杂、自动化程度高,能够快速测试棉纤维的长度、强度、马克隆值、色泽、杂质等性能指标;可以满足我国棉花质量检验体制改革仪器化的需要,为棉花实行法定公证检验提供保证,提高公证检验的科学性和权威性。该仪器所测试的性能指标对棉花检验、棉花收购、棉花贸易和棉花育种等具有很高的价值,对纺织厂配棉也有极强的指导意义。
1  XJ128快速棉纤维性能测试仪的主要功能
    XJ128快速棉纤维性能测试仪能够快速地检测棉纤维的长度、强度、马克隆值、色泽和杂质性能,给出平均长度、上半部平均长度、整齐度指数、短纤维指数、比强度、伸长率、最大断裂负荷、马克隆值、成熟度指数、反射率、黄色深度、色泽等级、杂质粒数、杂质面积百分率、杂质等级、纺纱均匀性指数等指标,具体测试项目见表1。
2  XJ128快速棉纤维性能测试仪的主要特点
    XJ128快速棉纤维性能测试仪具有高效的自动取样器、稳定的负压系统、并行测量系统、光学零点自动调节补偿、可靠的运动控制、在线故障诊断等特点,保证了机器能够高效、可靠的运行。
2.1 高效的自动取样器
    长度/强度测量采用自动取样,双梳夹测量长强度,可以测量试样的两个面,减少了测量偏差,数据一致性好。自动取样器压板形状为四根手指形,模仿手动取样的形式;压板气缸的气流通过专门的减压阀调整,保证了压力的均匀、恒定,提高了取样的成功率。
    自动取样时操作员只需要把适量的棉样放入取样筒,用手按压启动开关,自动取样器会依照控制程序,依次进行打开梳夹、清理梳夹、压下压板、旋转取样筒、梳针取样、闭合梳夹、针布清理、丢弃棉样(可选)等过程,完成自动取样工作。
2.2 稳定的负压气流系统
    可调节的负压系统,使回收的废棉随负压气流一起旋转,保证了仪器工作时负压气流的稳定性。
2.3 快速的并行测量系统
    系统测量时,长度/强度模块、马克隆值模块、色泽/杂质模块并行测量,提高了测试效率,快速输出测试结果。
2.4 光学零点自动调节补偿
    光学零点自动调节和跟踪补偿,开机预热时间短,稳定性好。
2.5 可靠的机械运动控制
    气动控制梳理装置;自动取样、梳夹传输、长度测量采用一体化的伺服电机,控制机械运动;提高了机械运动平稳和可靠性。
2.6 在线故障诊断
    具有系统诊断菜单,通过不同的按钮可以对整机的各个分部动作进行诊断、对传感器信号和电源电压进行检测;可以设置各个电机的控制位置;以及电子秤和读码器的测试等。在正常的测量过程中,实时地检测各个开关的状态、机构的运动位置等,及时有效地报告错误信息,便于进行故障处理和维修机器。
3  XJ128快速棉纤维性能测试仪的应用
    基于XJ128快速棉纤维性能测试仪测试的棉花性能指标,可以对棉花进行分级、为纺纱工艺和质量提供依据、实现原棉的逐包检验和分类管理、实现科学合理的配棉和预测成纱质量等。
3.1 对棉花进行分级
3.1.1  评定美国棉花品级
    美国陆地棉标准分为5大类型,即白棉、淡色棉、点污棉、淡黄色染棉和黄染棉。有25个正级和5个等外级,其中15个品级有实物标准,其他为描述性标准。美国农业部在各产棉区设有13个分级室,负责全国棉花产量98%的检验。使用HVI测试仪测定棉纤维长度、整齐度、短纤维率、断裂比强度、马克隆值、成熟系数、回潮率、色泽Rd和+b、杂质等指标;根据棉花色征、杂质和轧工质量三要素,对照测得数据或棉花实物标准确定棉花的品级和长度。
3.1.2  对国产棉花进行分级
    我国是产棉和纺织大国,正在进行棉花质量检验体制改革,实现仪器化公正化检验。根据国家棉花(细绒棉)标准,我国的棉花根据XJ128的测试长度、整齐度、比强度、马克隆值、反射率、黄度指标。长度分为8级、整齐度分为5档、比强度分为5档、马克隆值分为3级5档、色特征根据反射率和黄度分为13个色特征级。
    a) 棉花长度以1mm 为级距, 28 毫米为长度标准级;棉花手扯长度实物标准根据棉花的上半部平均长度结果定值。
    长度整齐度指数分档见表2:
    b) 马克隆值分为A、B、C三个级, B 级分为B1、B2 两档,C 级分为C1、C2 两档;马克隆值分级分档范围见表3。
    c) 断裂比强度为3.2mm隔距,HVICC校准水平;断裂比强度分档见表4。
    d) 色特征通过色特征级反映,表现为棉花在XJ128上测试的反射率和黄色深度,在棉花色特征图上的位置所对应的色特征级。棉花按色特征分为白棉、淡黄染棉、黄染棉3种类型,共13个色特征级。
3.2 XJ128的测试指标为纺纱工艺和质量提供依据
3.2.1 棉花性能对纺纱工艺的影响
    在日常生产和科研中,可以使用XJ128快速棉纤维性能测试仪对原棉进行测试,通过XJ128测试结果,来鉴别或优选纺纱工艺,如清梳工艺和设备的优劣、技术措施效果、新工艺和新技术好坏等。
    XJ128测试的棉花性能指标,对纺纱工艺过程、成纱质量和织物质量等工序,都具有一定的影响,具体见表5所示。
3.2.2 XJ128的测试指标为纺纱质量提供依据
    棉花收购部门、棉花商业部门、棉花检验机构,可以用XJ128快速棉纤维性能测试仪检验、验收、鉴定原棉的质量。
    一般说来细度、长度、强力较好的原棉,能够纺织出较细、强力和条干较好的纱,同时能够减少断头,提高纺纱的效率。试验证明,在环锭纺中长度和长度整齐度对成纱强力的影响约占42%,断裂比强度约占20%,马克隆值约占15%。转杯纺中长度和长度整齐度约占29%,断裂比强度约占24%,马克隆值约占14%。由此可见转杯纺对长度方面的要求比环锭纺要低。原棉对环锭纺和转杯纺的纺纱工艺的影响顺序见表6。
3.3 实现原棉的逐包检验和分类管理
    我国传统的原棉管理是按原棉的产地、品级、长度,进仓分类堆放;根据配棉成份,在清棉车间使用前进行逐包分级验收后使用或待用。逐包检验常采用手感目测为主,配棉成份按品种要求重点控制等级、长度、细度、成熟度、色泽等指标,力求成纱质量、生产和成本的稳定。但由于目前检测方法不可靠,检测容量小,代表性不足,包与包之间质量差异很大,存在不科学的一面,且管理十分繁琐。
    使用XJ128快速棉纤维性能测试仪可以逐包检验原棉质量,快速、高效、正确测得有关数据,计算每批棉包纺纱一致性系数(SCI),作为主要控制指标,然后结合原棉马克隆值或产地分组后,进行仓储分类(SCI的计算中如果没有建立色泽模块时可删除Rd,+b的计算参数)。配棉时同样按纺纱品种的质量要求制定SCI指标和控制范围为主要指标,结合考虑马克隆值为第二指标,特殊品种如色泽要求较高的还需控制色泽参数(Rd、+b)等。待用原棉需达到SCI和马克隆值在控制范围内。实践表明这种新的原棉管理方法可以使棉纱质量稳定,生产稳定。控制马克隆值基本一致可以减少织物横档疵点,特别是针织物的条影和色差。
3.4  实现科学合理的配棉,预测成纱质量
    基于XJ128测试的棉花性能指标,可以预测成纱质量。成纱质量预测对生产、加强质量管理有着现实意义。正确的预测可以避免不应有的损失。当然,预测转化为经济效益,还须加强生产过程的全面管理,注重统计数据的准确性和实效性。通过长岭纺电公司的配棉软件,可以在棉包采购、接收、测试、存储、选配和成纱质量综合评价分析;全面提供库存棉包信息,配棉历史数据等;可提供棉包的科学管理,保持长期配棉一致性。