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XJ129棉结和短绒测试仪创新探讨

发布时间: 2016-03-07 来源:长岭纺织电子研究所 作者:
    原棉或棉条的棉结和短绒含量,对产品质量和生产工艺有着重要影响,棉结数量过大,短绒率过高,会导致纺织企业的制成率降低、生产效率下降,同时也会导致不合格纱线和和织品的产生。近年来,纺织行业市场竞争加剧,对于纺织产品的质量要求越来越高。在传统纺织生产过程中,原棉的棉结和短绒指标,以及生产过程中的各个工序中,对于原棉、筵棉、生条、予并条、精梳条等各个工序的棉结和短绒指标缺乏用有效的仪器化指标进行监控。XJ129棉结和短绒测试仪的研制成功,成功地解决了这个问题。XJ129棉结和短绒测试仪对于原棉的采购、配棉和生产过程中的各个设备的监控及质量控制,起到了至关重要的作用,指导企业从源头控制原棉质量,合理配棉,严格把控设备状态和调整生产工艺,稳定和提高纱线质量,有效地降低企业成本。
    XJ129棉结和短绒测试仪主要用于测试原棉、棉条或棉絮的棉结、短绒含量,由于具有取样量大、重复性好、数据客观等特点,可以取代目前手工目测棉结测试法和罗拉分析短绒测试法,该仪器同样适用于棉花收购、加工、检验、贸易和育种等需要检测棉结和短绒指标的相关单位和部门。
1.XJ129组成
    XJ129整体组成如图1所示; 图2为核心技术。原棉或棉絮经过开松机构,测试完棉结后,制成棉带,棉带在取样机构取样,送入光电检测单元,就可以测试出短绒指标及有效长度指标;棉条可以直接进行棉结测试,测试完成后废棉直接进入废棉箱,同时,棉条可以直接在短绒测试单元进行短绒指标及有效长度指标测试。
2.各个分机组成及测试原理
2.1棉结测试仪
    主要包括负压发生机构、梳棉机构、制条单元、棉结传感器、棉结电控箱等。
    测试原理:在梳棉机构和负压的作用下,由喂棉口喂入的棉样被充分开松形成纤维流,含有棉结的纤维流通过棉结光电传感器,输出的信号经过高速采样和分析处理,得到各种棉结的数量和尺寸信息。
2.2短绒测试仪
    主要包括工业控制计算机系统、短绒检测控制单元、棉纤维取样装置、刷架单元、照影单元、校准单元、稳压电源等。
    测试原理:被测棉条或棉带放到针床上,经过取样器多次取样后,将得到的一端整齐的纤维放入光电照影传感器扫描,信号由主控机处理得到纤维长度分布图,据此得到短绒的所有指标。
2.3有效长度测量原理
    根据照应曲线,可以求出棉花的有效长度(几何方法)。
3数据对比
3.1 XJ129棉结数据与国内外同类产品测试结果对比
3.2 XJ129短绒数据与手工测试结果对比
3.3 XJ129有效长度与aQura有效长度对比
    由下图表可以看出,XJ129棉结测试数据与aQura、MN100(乌斯特)测试数据相当,与MN100(乌斯特)测试数据的相关性更好;XJ129短绒测试结果和手工测试结果基本一致;XJ129有效长度指标和aQura有效长度测试数据基本一致。
5  XJ129的应用
    在纺纱过程中,棉结和短绒的含量是两个重要的指标,它影响着纱线的质量及制造成本,一直以来得到高度重视。如何准确掌握棉结的产生和分布状况,并合理地减少和消除,是当代纺纱技术研究的重要课题,只有准确检测,才能有效控制。采用XJ129对原料及半成品的测试,使纺织厂的技术人员能够及时掌握原料及半成品的质量情况,为原料采购、配棉和产品质量控制起到了重要作用。
5.1原料采购
    在我国,对环锭纺而言,原料成本占整个纺纱生产成本的70%,对气流纺来说这一比例还要更高。纤维的性能对纺织过程及产品质量影响很大。越来越快的生产速度对棉纤维的物理特性要求越来越高。作为农产品,棉纤维品质本身就存在着自然差异。棉纺企业在纺纱前要对原料建立严格的、科学的管理程序,以作到对棉纤维的合理利用,而这一程序是建立在对原料性能充分掌握的基础上。
在原棉的各项指标中,棉结和短绒率虽不是决定价格的主要因素,但与纱线质量密切相关,而且是关键性的因素。纱线的质量取决于棉纤维的质量,纱线的变异通常发生在原棉的内部,因此,质量控制要从控制纤维做起,也就是控制原棉做起。原棉的棉结和短绒率直接影响到半成品、成品的质量,短绒率可以通过精梳控制,棉结则较难清除,一般地,梳棉可清除原料中60%~80%左右的棉结,到精梳可清除95%左右。总之,因原棉品种、产地、采摘及加工方式的不同,原棉的差异较大,棉纺厂必须慎重选择。棉纺厂一年的用棉量都比较大,使用XJ129后,对每批棉花的小样或大货都可及时作出检测指标,为棉花采购及后续的配棉提供重要的依据。
5.1.1 出于采购决定的棉结测试
    纺织厂所采购的原棉的棉结水平,对加工过程中的棉结水平和最终纱线的成纱棉结都有直接的影响。因此,棉结测试被越来越多的用于原棉购买和棉包处理。通常情况下,是测试一批有代表性的棉包(大约10%到20%)用棉结含量来表现棉包的特性。用棉结测试结果和其它性能一起来指导原棉采购。
5.1.2 批货和来源的对比评估
    对不同来源的棉花棉结的长期监测,能够提供棉结水平的趋势,加上其它的测试指标诸如主体长度、马克隆值等等的长期监控,能够使纺纱厂建立棉花档案,对来自不同地区、不同品种的棉花做出恰如其分的评判。这样,在纺织厂需要采购棉花时,就能很快根据棉花档案作出符合其纺纱要求的的采购决定。
5.2 配棉
    配棉工作是纺纱工艺的最前期工作,它是根据纺纱实际要求,合理选择多种原棉搭配使用,充分发挥不同原棉的特点,相互取长补短,满足不同品种,不同用途纱线的质量要求;另一方面结合成纱要求和原料性能对原棉实行分类排队,搭配使用原料,避免采用单唛原棉纺纱,从而避免因换批导致的生产和成纱质量的波动,保持生产过程和成纱质量的相对稳定。再一方面,质量好的原棉和质量差的原棉搭配使用,不仅成本降低,节约用棉,还可以使成纱质量提高,因为质量好的原棉并非所有指标和纺纱性能都好,反之,质量差的原棉也非所有指标都差。
5.2.1配棉依据
5.2.1.1棉纱的种类与要求
    棉纺厂是多品种生产,纱线品种不同时质量要求也不一样,在配棉时应全面给以考虑。
5.2.1.2成纱的质量指标
    国家标准规定,纱线以品质指标、重量不匀率两项内在质量指标为品等,以条干均匀度、棉结杂质粒数两项外观质量指标为品级。选用长度长、细度细、强度高的原棉,可提高纱线的品质指标。减少混合棉中原棉性质差异,可降低纱线的重量不匀率。特别是要控制好接批棉的性质差异,选用细度细、杂质棉结和短纤维含量少的原棉,可改善条干均匀度。选用成熟度正常,有疵点和短纤维含量少的原棉,则对减少成纱棉结有好处。同时还要调整好工艺参数,空调状态、机械状态,搞好操作管理。
5.2.1.3配棉方法
(一)分类
    分类就是根据原棉的性质和各种成纱的不同要求,把适纺某类纱的原棉划为一类,组成该种纱线的混合棉。原棉分类时,先安排特细和细特纱,后安排中、粗特纱;先安排重点产品,后安排一般或低档产品,同时应注意以下问题:
1)原棉资源
    分类时要考虑棉季变动和到棉趋势,并结合考虑各种原棉的库存量。要做到瞻前顾后,留有余地。
2)气候条件
    严冬干燥季节,为使挡车工操作方便,需适当提高成纱强力。梅雨季节,可在混棉中适当混用成熟度好,棉结、杂质较少的原棉。适当的调度便可稳定生产。
3)机械性能
    当使用的机器型号、性能不同,应针对开松、除杂、牵伸等效率的不同,合理选用原棉。
4)原棉性质差异 采取“短中加长” 、“粗中加细”的配棉方法,有利于改善成纱条干和成纱强力,接批棉间的性质差异越小越好。
(二)排队
    排队就是在分类的基础上将同一类原棉分成几个队,把地区、性质相近的原棉排在一个队内,当一批原棉用完时,将同一队内另一批原棉接替上去。排队时应注意以下问题:
1)主体成分
    配棉时选择若干队性质相近的原棉为主体成分,一般主体成分占70%。可以产地为主体,也可以长度、线密度为主体。
2)队数与混用百分率
    一般选用5-8队,队数多,生产管理麻烦,队数少,则混用百分率高,混合棉性质差异大。每队原棉最大混用百分