棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)在紡織配棉中的應(yīng)用

陳海民++++李福才++++閆承蘭

摘要：正確使用棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)指標(biāo)并直接用于紡織生產(chǎn)，對(duì)改進(jìn)和完善棉紡織企業(yè)合理購棉、科學(xué)配棉、穩(wěn)定生產(chǎn)、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

關(guān)鍵詞：棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)；合理選擇調(diào)配原棉；最佳牽伸隔距；分類排隊(duì)

棉花儀器化公證檢驗(yàn)包括品質(zhì)檢驗(yàn)和重量檢驗(yàn)，品質(zhì)檢驗(yàn)是按照《HVI物理性能試驗(yàn)方法》用棉花大容量測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱測(cè)試儀）對(duì)棉花品質(zhì)檢驗(yàn)樣品逐樣進(jìn)行測(cè)試（棉花大容量測(cè)試儀的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)示例如表1）。正確使用棉花大容量測(cè)試儀檢驗(yàn)指標(biāo)并直接用于紡織生產(chǎn)，對(duì)改進(jìn)和完善棉紡織企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

目前紡織業(yè)發(fā)展面臨的困難比較多，外部需求和內(nèi)部成本的壓力，以及我們現(xiàn)在跟周邊一些國家競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)等原因造成了現(xiàn)在紡織行業(yè)的效益比較差，利潤空間較小，價(jià)格上已經(jīng)沒有優(yōu)勢(shì)。如果質(zhì)量上再無優(yōu)勢(shì)，那么企業(yè)的生存空間就將進(jìn)一步縮小。

在紗線成本中原棉成本大約占70%，原棉的質(zhì)量對(duì)成紗質(zhì)量起決定性作用，因此如何正確應(yīng)用棉花儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，合理選擇調(diào)配原棉，根據(jù)紗線質(zhì)量的需求有效地掌控原棉質(zhì)量與紡紗利潤最大化的最佳結(jié)合點(diǎn)，在提高成紗質(zhì)量的同時(shí)，又能節(jié)約原料成本，從而以最經(jīng)濟(jì)的途徑創(chuàng)造出最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量，就成為紡織行業(yè)生存和發(fā)展的重要因素。

棉花對(duì)紡織企業(yè)來說稱之為原棉（原料），表1中的各項(xiàng)指標(biāo)從不同的角度反映了原棉的物理性能。

棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)中部分指標(biāo)的含義及其對(duì)紗線質(zhì)量產(chǎn)生的影響

1.上半部長(zhǎng)度。測(cè)試儀長(zhǎng)/強(qiáng)棉塊通過光學(xué)系統(tǒng)對(duì)一束纖維進(jìn)行測(cè)量，通過計(jì)算機(jī)得到照影曲線，從而得出平均長(zhǎng)度、上半部平均長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度指數(shù)、短纖維指數(shù)等。長(zhǎng)度是原棉最重要的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)之一。棉纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，纖維間接觸機(jī)會(huì)多，纖維間抱合力增加，棉纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)與其他纖維的接觸長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，當(dāng)紗線受外力作用而斷裂時(shí)，不易滑脫，滑脫纖維少，因而紗線的斷裂比強(qiáng)度就高，特別是在紡細(xì)特紗時(shí)，纖維長(zhǎng)度對(duì)成紗的強(qiáng)力影響更顯著。梳棉工序的給棉長(zhǎng)度和落棉隔距的選擇是依據(jù)原棉的上半部平均長(zhǎng)度而定；粗紗、細(xì)紗、精梳等工序的紡紗隔距也是根據(jù)原棉的上半部平均長(zhǎng)度結(jié)合棉條、粗紗定量的輕重而確定等，一般長(zhǎng)度長(zhǎng)，隔距大，半成品粗紗定量重，羅拉隔距略為放大些。羅拉隔距不能小于纖維長(zhǎng)度，否則纖維在某一瞬間有可能被兩對(duì)羅拉同時(shí)握住而拉斷；如果大于纖維長(zhǎng)度，在牽伸過程中，就難以控制纖維運(yùn)動(dòng)，浮游纖維多，影響條干均勻，所以隔距過大過小，對(duì)紗線質(zhì)量均不利。根據(jù)上半部平均長(zhǎng)度來設(shè)置最佳牽伸隔距，能夠避免纖維損傷、改善紗線長(zhǎng)片段不勻、避免成紗出現(xiàn)機(jī)械波。

2.整齊度指數(shù)。纖維長(zhǎng)度整齊度指數(shù)是由照影曲線得出的平均長(zhǎng)度和上半部平均長(zhǎng)度的比值，它表示纖維長(zhǎng)度分布均勻或整齊的程度，對(duì)紗線的條干有重要影響，同時(shí)對(duì)紗線的強(qiáng)度和原棉的制成率也有影響。

3.斷裂比強(qiáng)度。棉花大容量測(cè)試儀測(cè)得斷裂比強(qiáng)度值是束纖維斷裂比強(qiáng)度，當(dāng)棉纖維斷裂比強(qiáng)度大時(shí)，必然是纖維密度小或強(qiáng)力高，對(duì)成紗強(qiáng)力有利，同時(shí)因纖維不易斷裂，落棉少，制成率高，有利于降低用棉量。

4.馬克隆值。馬克隆值棉塊屬于定流量測(cè)壓差式的氣流儀。它測(cè)試的馬克隆值是反映棉花纖維細(xì)度與成熟度的綜合指標(biāo)，指在特定條件下一團(tuán)棉花的透氣性的度量，對(duì)同一原棉品種，馬克隆值過高時(shí)，纖維過成熟，纖維天然轉(zhuǎn)曲較少，紡?fù)瑯犹?hào)紗時(shí)，紗線截面內(nèi)纖維根數(shù)減少，纖維抱合力較差，成紗強(qiáng)力較低。馬克隆值過低的棉纖維（如表1中第6組的馬克隆值）容易產(chǎn)生有害疵點(diǎn)，染色性差，斷頭率高，成紗強(qiáng)力同樣較低。

5.短纖指數(shù)。國際上采用的是長(zhǎng)度短于12.7 mm的纖維重量占纖維總重量的百分率作為短纖維指數(shù)，我國一直采用的是16 mm作為棉短絨的長(zhǎng)度界限；HVI系統(tǒng)給出的是12.7 mm或16.5mm兩種可選棉短絨長(zhǎng)度。短纖維對(duì)成紗的強(qiáng)力、均勻度、外觀疵點(diǎn)的影響很大，短纖維指數(shù)高時(shí)可增加纖維間的滑脫機(jī)會(huì)，易造成紗線斷頭，增大落棉率，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增大，勞動(dòng)生產(chǎn)率降低。紡織企業(yè)一般根據(jù)HVI測(cè)試的短纖指數(shù)和原棉采購內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，短纖指數(shù)高的原棉將被拒絕采購。

6.顏色級(jí)。棉花標(biāo)準(zhǔn)GB 1103.1—2012中規(guī)定了棉花顏色的類型和級(jí)別，其中，類型依據(jù)黃度深度（+b）確定，級(jí)別依據(jù)明暗程度（Rd）確定，并按此規(guī)定給出顏色分級(jí)圖。顏色級(jí)指標(biāo)對(duì)指導(dǎo)配棉有著重要的意義，反射率、黃度差異大時(shí)易造成紗線出現(xiàn)色差、布面出現(xiàn)黃白檔，淺色布對(duì)原棉的要求高，不能混用馬克隆值低、黃度和反射率差異大的原棉。棉紡企業(yè)配棉需根據(jù)所紡紗品種的質(zhì)量要求，將多種不同特性（含顏色）的原棉按一定比例組成混合棉使用，由于紗線品種和用途不同，對(duì)成紗本色色差的要求也不盡相同。但不能簡(jiǎn)單地依據(jù)混棉成分中各自的黃度和反射率的加權(quán)平均指標(biāo)確定混棉成分最終的顏色級(jí)；以此方法求得混棉成分的顏色級(jí)不能有效防止成紗色差的產(chǎn)生。為防止因混棉成分組合不合理而產(chǎn)生的色差，需對(duì)混棉顏色級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。棉花標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確定每批棉花顏色級(jí)時(shí)必須有主體顏色級(jí)，即按批檢驗(yàn)時(shí)，占有80%及以上的顏色級(jí)，其余顏色級(jí)僅與其相鄰，且類型不超過2個(gè)、級(jí)別不超過3個(gè)。配棉屬混批，涉及不同的顏色級(jí)，可能無主體顏色級(jí)，無主體顏色級(jí)的混棉并不一定會(huì)產(chǎn)生明顯色差。

如何正確將棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)應(yīng)用到配棉中

從理論上講，棉花儀器化檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是紡織企業(yè)使用的重要依據(jù)，企業(yè)可以完全使用儀器化檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，但是考慮到儀器化檢驗(yàn)樣品、檢驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備以及人員操作等方面的影響，紡織企業(yè)采購原棉，對(duì)入廠的原料按10%進(jìn)行驗(yàn)證性抽驗(yàn)，將所抽檢樣品的測(cè)試指標(biāo)平均值作為該批原棉的平均指標(biāo)，如果測(cè)試指標(biāo)差異不大，相符率高，則按原儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)配棉使用。對(duì)于包間指標(biāo)差異大的批次，應(yīng)剔除異常值，將異常結(jié)果的原棉單獨(dú)歸類使用。

正確使用HVI指標(biāo)并直接用于紡織生產(chǎn)，改變相對(duì)落后的按感官檢驗(yàn)結(jié)果配棉的方式。計(jì)算機(jī)配棉就是將儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)（下載）輸入計(jì)算機(jī)，然后由計(jì)算機(jī)把所有的庫存棉花根據(jù)指標(biāo)分成很多個(gè)馬克隆值、黃度、整齊度和強(qiáng)度指標(biāo)的平均值和CV值接近的組，在使用過程中用分類排隊(duì)法按組使用，再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)給出配棉分類排隊(duì)設(shè)計(jì)方案（一般給出兩組或三組由配棉工程師選用）以及預(yù)測(cè)的混合棉試紡結(jié)果，既能保證合理使用原棉，又能使配棉成分中上一組和下一組的指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，這樣就很自然地做到了分類排隊(duì)配棉成分的合理、穩(wěn)定。將棉花儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)配棉軟件可有效地控制原棉質(zhì)量，防止紗線質(zhì)量的過大波動(dòng)并能預(yù)測(cè)成紗質(zhì)量。

無計(jì)算機(jī)配棉軟件的紡織企業(yè)在使用原棉過程中首先依據(jù)主要指標(biāo)（上半部平均長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、顏色級(jí)）對(duì)原棉進(jìn)行分類排隊(duì)。根據(jù)儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和紗線的不同要求，把適合紡某品種紗的原棉劃為一類。然后在同一類中再把產(chǎn)地、主要指標(biāo)相接近的排在一隊(duì)，以便接替使用。根據(jù)不同紗線品種，選擇合適的幾隊(duì)原棉作為該配棉成分的主體成分，主體成分在配棉成分中應(yīng)達(dá)到70%左右。為保證生產(chǎn)和紗線質(zhì)量的穩(wěn)定，配棉隊(duì)數(shù)一般為5～10隊(duì)，每隊(duì)最大混用比例為25%左右；在原棉指標(biāo)數(shù)據(jù)差異大時(shí)應(yīng)該勤調(diào)，但過渡比例不要超過10%。最后根據(jù)原棉庫存情況、所紡品種、配棉日程編制配棉成分分類排隊(duì)表。

根據(jù)配棉成分分類排隊(duì)表中的質(zhì)量指標(biāo)和所紡紗線的品種選擇不同的紡紗工藝參數(shù)，充分發(fā)揮原棉品質(zhì)的各自特性，以紡制出符合要求的各類紗線產(chǎn)品。根據(jù)所紡品種和客戶的質(zhì)量要求不同，將不同組別的原棉混合搭配使用，既可以防止過剩質(zhì)量的浪費(fèi)又可以防止有質(zhì)量缺憾的產(chǎn)品出現(xiàn)。

在紡織配棉工作中使用儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意的問題

1.在紡紗配棉工作中為避免成紗質(zhì)量大幅波動(dòng)，要求配棉成分表中，每包原棉的各項(xiàng)指標(biāo)的離散性不能太大，指標(biāo)異常棉包的使用比例不能太高。

2.當(dāng)一批原棉的各項(xiàng)指標(biāo)一致性都很好時(shí)，可將儀器化公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出各指標(biāo)的重量加權(quán)平均值并將其作為該批原棉的檢驗(yàn)結(jié)果。

3.當(dāng)原棉的黃度和反射率差異大時(shí)，運(yùn)用重量加權(quán)平均公式，計(jì)算混棉的重量加權(quán)平均黃度和反射率值，此方法求得混棉成分的顏色級(jí)不能有效防止成紗色差的產(chǎn)生。此時(shí)須計(jì)算混棉黃度和反射率變異系數(shù)。以混棉黃度變異系數(shù)為主，結(jié)合反射率變異系數(shù)，黃度和反射率變異系數(shù)是反映總體各單位標(biāo)志值差異程度的指標(biāo)，可作為判定混棉方案可信度的依據(jù)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，混棉顏色級(jí)的黃度變異系數(shù)超過12%時(shí)，色差將逐漸加重。

棉花儀器化公檢數(shù)據(jù)指標(biāo)在紡紗工藝中的作用和對(duì)紡織產(chǎn)品性能價(jià)值的影響很大，不僅能改變相對(duì)落后的按感官檢驗(yàn)結(jié)果配棉的方式，而且還對(duì)改進(jìn)和完善棉紡織企業(yè)合理購棉、科學(xué)配棉、穩(wěn)定生產(chǎn)、降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

（作者單位：東營市紡織纖維檢驗(yàn)所）