單纖維測試儀與前紡疵點控制標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

熊 偉，周獻(xiàn)珠

（1.新疆沃普農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，烏魯木齊 830011；2.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830021）

1 概述

傳統(tǒng)紡紗對前紡疵點都采用目測法控制，而對梳棉條、精梳條中的短絨采用羅拉排版法檢測控制，因試驗員目光不一致、手法不同而存在差異，所以，盡管紡紗廠配備了較多的試驗人員，控制效果仍然不佳。還由于一年中對前紡短纖維、結(jié)雜的測試次數(shù)有限，而混配棉的不斷變化要求前紡工序?qū)Τs效率、排短纖維率、疵點的清除進(jìn)行跟蹤測試分析［1－2］，作為傳統(tǒng)的試驗方法已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代紡紗快節(jié)奏的混配棉變化需要，不僅很難保證棉紗質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，而且試驗項目與次數(shù)都無法滿足半制品質(zhì)量的需要，經(jīng)常造成半制品或棉紗質(zhì)量波動。在混配棉變化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化時，雖然眾人參與，仍嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，導(dǎo)致用工成本上升，這些人工成本累積幾年，比一臺單纖維測試儀的價格還要昂貴，而且難以控制。

隨著紡紗試驗儀器的進(jìn)步，單纖維測試儀的應(yīng)用越來越廣，不僅可以代替目測手揀，對前紡的相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行指導(dǎo)，還可以測試棉花的質(zhì)量、性能。因此，真正了解單纖維測試儀性能之后，可以更好地將其應(yīng)用在紡紗廠，對紡紗疵點測試、短纖維試驗、工藝調(diào)整、設(shè)備維護(hù)維修、器材維護(hù)、保養(yǎng)、更換等都有很大的促進(jìn)作用［3］。

目前，很多紡紗廠不使用單纖維測試儀或使用頻率極低，關(guān)鍵是因為其技術(shù)人員未能充分理解單纖維測試儀質(zhì)量指標(biāo)的含義及其與傳統(tǒng)實驗數(shù)據(jù)的銜接和轉(zhuǎn)換，也有可能是不知道單纖維測試儀在哪里使用，這樣就導(dǎo)致偏見產(chǎn)生：一是認(rèn)為單纖維測試儀對質(zhì)量控制無幫助；二是認(rèn)為測試的數(shù)據(jù)無指導(dǎo)意義；三是人為目測與單纖維測試儀測試數(shù)據(jù)無法建立對應(yīng)關(guān)系。面對這種認(rèn)識誤區(qū)，必須采取措施加大對單纖維測試儀原理及應(yīng)用方面的培訓(xùn)，做到高效率、高速度、高控制地運用單纖維測試儀進(jìn)行檢測與控制，這將是未來紡紗廠質(zhì)量控制的最佳途徑。

2 單纖維測試儀試驗項目的含義

單纖維測試儀測試的項目有近20個，很多表述與傳統(tǒng)存在差異，理解起來困難且枯燥。其測試項目有：重量平均纖維長度，重量長度變異系數(shù)，重量短絨率，上四分之一分位長度，根數(shù)平均長度，根數(shù)長度變異系數(shù)，根數(shù)計短絨率，根數(shù)計5%纖維長度，根數(shù)計2.5纖維長度，纖維線密度，纖維成熟度百分比，未成熟纖維百分含量，纖維直徑，棉結(jié)，棉結(jié)面積大小，帶纖維籽屑，帶纖維籽屑面積大小，雜質(zhì)，雜質(zhì)面積大小，微塵，微塵面積大小，異物率。這些項目對疵點的表述為棉結(jié)、帶纖維籽屑、雜質(zhì)、微塵，與傳統(tǒng)表述的棉結(jié)、帶纖維籽屑、破籽、僵片、軟籽表皮、不孕籽、雜質(zhì)、含雜率、索絲在定義上存在明顯不同。單纖維測試儀測試的棉結(jié)、帶纖維籽屑、雜質(zhì)、微塵在清花工序即包含了棉結(jié)、帶纖維籽屑、雜質(zhì)、僵片、不孕籽、破籽、軟籽表皮、索絲，因為清花工序的開松、除雜已將破籽、軟籽表皮、僵片等疵點清除掉90%以上，而殘留于棉絮、棉層、棉網(wǎng)中需要參與梳理的疵點包含索絲在內(nèi)，都已經(jīng)變成了棉結(jié)、帶纖維籽屑、雜質(zhì)和微塵類疵點；因此，單纖維測試儀對梳棉條、精梳條中的疵點表述與傳統(tǒng)的疵點表述相同，只是單纖維測試儀將雜質(zhì)等級分得更細(xì)致，有了“雜質(zhì)”和“微塵”之分；而對纖維長度和短絨率的表述有了“重量計”和“根數(shù)計”之分，其中還含有重量計的“上四分之一分位長度”和根數(shù)計的“5%纖維長度”，與傳統(tǒng)的“纖維長度”的表述存在很大區(qū)別，而短絨率的表述有“小于12.7mm”、“小于16.0 mm”、“小于20.0mm”好幾個等級，還存在“根數(shù)計”和“重量計”之分，也未能分辨清楚二者關(guān)于纖維長度的作用在哪里，這也就成為很多紡紗廠技術(shù)人員難以理解和不愿意接受這些概念轉(zhuǎn)換的原因。

其實只要仔細(xì)分析一下就會明白，重量計纖維長度和短絨率的側(cè)重點主要是對于棉層、棉絮、棉網(wǎng)而言，都是針對梳棉以前的工序進(jìn)行有效分析；而采用根數(shù)計纖維長度和短絨率，主要是針對有牽伸系統(tǒng)出現(xiàn)的工序設(shè)置，根數(shù)計的短絨率和纖維長度更有利于牽伸元件對浮游纖維的控制和牽伸分配的設(shè)置、不同長度的短絨率設(shè)置，有利于不同號數(shù)、不同質(zhì)量、不同纖維長度的半制品質(zhì)量和棉紗質(zhì)量控制。單纖維測試儀測試指標(biāo)增加了纖維線密度、纖維直徑、成熟度百分比、未成熟纖維百分含量，這些指標(biāo)在半制品中的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)半制品測試本身存在的不足，既有利于半制品梳棉條、精梳條的短纖維和未成熟纖維質(zhì)量指標(biāo)的控制，也有利于后工序成紗和清紗、增大卷裝棉紗毛羽、毛刺、毛球、死棉的控制以及棉紗染色性能的控制。

很多擁有單纖維測試儀的紡紗廠家，目前只對梳棉條、精梳條控制的棉結(jié)和帶纖維籽屑比較關(guān)注，對其他指標(biāo)都不關(guān)心，其實這些指標(biāo)對棉紗質(zhì)量仍有特別關(guān)聯(lián)：棉結(jié)面積大小和帶纖維籽屑棉結(jié)大小，影響后工序棉紗短粗節(jié)、棉結(jié)數(shù)量的多少；短絨率、未成熟纖維百分比、微塵、異物率，對梳棉條、精梳條的質(zhì)量、后工序棉紗質(zhì)量都會因為棉紗品種不同而受到不同程度的影響。在實際生產(chǎn)過程中，單纖維測試儀還可以很好地測試棉絮、棉層、棉網(wǎng)、棉束等，不僅可以了解混配棉的疵點和危害性纖維，還可以了解開棉、清棉工序棉絮、棉層、棉網(wǎng)的疵點和危害性纖維情況，所以，建立單纖維測試儀測試指標(biāo)在混配棉、開棉、清棉、梳棉、精梳多工序的物理指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，是前紡工序有效工作的關(guān)鍵，充分發(fā)揮單纖維測試儀作用的企業(yè)可以根據(jù)最終棉紗質(zhì)量和面料質(zhì)量確定混配棉到精梳條的單纖維測試指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)紡紗過程控制標(biāo)準(zhǔn)化。由于對棉紗質(zhì)量和紡紗品種的要求不同，因此在前紡各工序的標(biāo)準(zhǔn)要求不同。細(xì)絨棉和長絨棉紡紗的標(biāo)準(zhǔn)對于單纖維測試儀指標(biāo)存在明顯差距，建立單纖維測試儀紡紗流程質(zhì)量指標(biāo)分類，是紡紗廠合理開松、除雜、除短絨和梳理、清除危害性纖維的合理選擇，也是控制相關(guān)工序棉絮、棉層、棉條質(zhì)量的關(guān)鍵，還是控制紡紗流程中不同工序梳理效率、梳理效果的主要因素［4－6］。

3 單纖維測試儀原料、混配棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

目前，紡紗廠對纖維的測試以大容量測試儀的項目指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，但是未對纖維中危害性纖維和疵點進(jìn)行合理分類檢測與分析，而單纖維測試儀對原料、混配棉危害性疵點、危害性纖維的分類測試，可以根據(jù)紡紗質(zhì)量控制需要對原料、混配棉危害性纖維和疵點劃分不同的等級。表1是單纖維測試儀劃分的原棉、混配棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級。

表1 原棉、混配棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級

4 單纖維測試儀清棉工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

清花工序的開松、除雜、除短絨采用重打擊，纖維易損傷，短纖維數(shù)量增加，形成大量彎鉤纖維，導(dǎo)致在清除大雜質(zhì)、開松纖維束、大量清除短絨和未成熟纖維的同時，造成小雜質(zhì)數(shù)量增加和有效纖維的損傷［7－8］，利用單纖維測試儀測試清花工序清棉質(zhì)量指標(biāo)，是防止危害性纖維和危害性疵點數(shù)量在清棉工序超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的有效手段，對清花工序根據(jù)原料、混配棉質(zhì)量選擇開松、除雜、混合、除短絨的工藝設(shè)置、紡紗器材的維護(hù)維修具有指導(dǎo)作用。單纖維測試儀劃分的清棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級見表2。

表2 清棉工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級

5 單纖維測試儀梳棉條、預(yù)并條、條并卷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

梳棉工序是所有紡紗工序清除危害性疵點和危害性纖維的關(guān)鍵，盡管已經(jīng)確定混配棉質(zhì)量經(jīng)過清花工序清除了部分疵點和危害性纖維，同時也制造和增加了危害性的疵點、纖維，其本質(zhì)差異只是大小不同、對后工序的危害程度不同。建立梳棉工序單纖維測試儀梳棉條質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既可以控制梳理效率與質(zhì)量，又可以為普梳棉紗疵點、危害性纖維控制起決定性作用，還可以為精梳的準(zhǔn)備工序提供幫助。單纖維測試儀劃分的梳棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級見表3。

表3 梳棉工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級

6 單纖維測試儀精梳條、并條、粗紗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

建立精梳條、并條、粗紗的單纖維測試儀測試質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是決定精梳棉紗質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵。精梳機(jī)梳理后的精梳條纖維伸直度好、分散狀態(tài)好，在并條、粗紗的并合、牽伸、加捻過程中容易造成少部分分散性纖維脫離纖維束主體運動變成浮游纖維，造成精梳條到并條再到粗紗的生產(chǎn)中，并條、粗紗的危害性疵點、危害性纖維增加，尤其是危害性疵點在這一過程中特別容易呈現(xiàn)增加趨勢。根據(jù)最終控制織物質(zhì)量、棉紗質(zhì)量疵點的需要，制定精梳機(jī)單纖維測試儀各項質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，見表4。

表4 精梳、并粗工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級

7 綜合分析

7.1 單纖維測試儀對原料、混配棉質(zhì)量指標(biāo)的制定，補(bǔ)充了纖維大容量測試儀測試?yán)w維指標(biāo)時存在的不足。

7.2 單纖維測試儀對纖維、棉絮、棉層、棉條疵點質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，可減少目測棉結(jié)存在人為因素的影響，使檢測更可靠。

7.3 單纖維測試儀對前紡工序質(zhì)量指標(biāo)等級的建立，充分顯示了其在半制品測試中的重要性，半制品的試驗頻率與工序增加，是更加有效控制半制品質(zhì)量和棉紗質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

7.4 單纖維測試儀建立的梳棉條、精梳條控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既可以防止前、后工序危害性疵點的增加，又可以為改進(jìn)前、后工序的器材管理與工藝控制提供數(shù)據(jù)參考和指導(dǎo)。

7.5 單纖維測試儀控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立，改變了以往測試儀測試時間長、測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的缺點，為短絨率、未成熟纖維在原料、混配棉、棉層、棉絮、棉條中的控制常態(tài)化建立了可行的基礎(chǔ)。

7.6 單纖維測試儀建立的原料、混配棉、棉層、棉絮、棉條標(biāo)準(zhǔn)，由于儀器本身測試樣本容量較少的局限，必須增加其試驗次數(shù)才能夠提高標(biāo)準(zhǔn)與試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7.7 單纖維測試儀原料、混配棉、棉層、棉絮、棉條質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的測試控制無法對棉結(jié)疵點、死棉白星、雜質(zhì)疵點、軟籽表皮和僵片的類型等進(jìn)行甄別。

7.8 單纖維測試儀測試原料和前紡半制品時會將彎鉤纖維識別為棉結(jié)疵點，引起棉結(jié)數(shù)量或纖維長度發(fā)生變化，給紡紗廠原料和半制品標(biāo)準(zhǔn)的制定帶來一定的不便。

7.9 單纖維測試儀存在的絕對誤差與不同的單纖維測試儀間的相對誤差，導(dǎo)致不同的單纖維測試儀測試數(shù)據(jù)相差較大，這是導(dǎo)致不同紡紗廠的單纖維測試儀控制標(biāo)準(zhǔn)差異明顯的主要原因。

7.10 不同的紡紗廠單纖維測試儀測試環(huán)境的不同，導(dǎo)致測試的很多質(zhì)量指標(biāo)存在較大差異，是造成半制品、棉紗質(zhì)量、織物質(zhì)量控制疵點和控制標(biāo)準(zhǔn)波動的主要因素之一。

［1］熊偉，譚紹海.棉纖維的回潮率與紡紗工藝的關(guān)系［J］.新疆紡織，2002（3）：36－38.

［2］熊偉，徐志武，周獻(xiàn)珠，等.紗疵與織物結(jié)構(gòu)關(guān)系分析探討［J］.新疆紡織，2004（4）：14－17.

［3］熊偉，孔慶平，寧新民，等.工藝元件與偶發(fā)性紗疵間的關(guān)系［J］.紡織器材，2006，33（2）：31－33.

［4］熊偉，李榮，張冶.原棉混配與織物外觀質(zhì)量的關(guān)系［J］.棉紡織技術(shù)，2001，29（8）：22－24.

［5］張冶，崔玉梅，穆征.棉纖維成熟度的測試與分析［J］.棉紡織技術(shù)，2000，28（10）：32－34.

［6］熊偉.E7／5與E7／6精梳機(jī)的紡紗相關(guān)工藝配置［J］.紡織學(xué)報，1999（2）：91－95.

［7］王學(xué)元.梳理度與梳理強(qiáng)度的探析［J］.紡織器材，2014，41（1）：55－59.

［8］王學(xué)元.道夫轉(zhuǎn)移率的簡易測定方法［J］.紡織器材，2013，40（3）：39－41.