我國首臺棉結(jié)短絨測試儀是這樣“煉成”的

許歡

近日，GB 1103棉花國家標準修訂第一次預(yù)備會議在陜西召開。會上除了對標準修訂進行討論，陜西長嶺紡織機電科技有限公司研制的，國內(nèi)首臺快速大容量棉結(jié)短絨測試儀XJ129，也納入議題討論。會后，《中國纖檢》記者采訪了陜西長嶺紡織機電科技有限公司副總工程師朱吉良，他詳細介紹了我國首臺棉結(jié)短絨測試儀XJ129從研發(fā)到推廣的歷程。

攻克難題，我國首臺棉結(jié)短絨測試儀誕生

記者在采訪中得知，朱吉良自打畢業(yè)起，便一直扎根在長嶺紡電，從事紡織電子產(chǎn)品開發(fā)工作。他大學(xué)學(xué)的是半導(dǎo)體物理專業(yè)，到長嶺紡電后，靠刻苦自學(xué)、在實踐中成長，先后參與主持了多項紡織電子儀器開發(fā)。國內(nèi)首臺紗疵分級儀、國產(chǎn)大容量棉花測試儀、成熟度細度測試儀都由他主持開發(fā)。此次XJ129棉結(jié)短絨測試儀從調(diào)研、制定方案、研制樣機、改進完善到用戶考核，經(jīng)過10多年時間，付出心血無數(shù)。

“有關(guān)XJ129測試儀任何問題，都可以問我?！睂τ赬J129棉結(jié)短絨測試儀的一切，朱吉良顯得成竹在胸，他告訴記者，早在2004，因為當(dāng)時沒有大容量快速測量棉結(jié)和短纖維率的儀器，中國纖維檢驗局當(dāng)時不得不取消了在棉花標準中增加棉結(jié)和短絨測試指標的打算。而加入世貿(mào)后，我國從國外進口了許多棉花，有的棉結(jié)和短絨比較差（如烏茲別克棉和印度棉），但沒有相應(yīng)的快速檢測手段，給許多企業(yè)和個人造成了巨大的損失。所以，研制一種大容量測量棉花棉結(jié)和短絨含量的快速檢測儀器十分迫切和必要。

自2004年開始，朱吉良就帶領(lǐng)項目組開始了棉結(jié)短絨測試儀關(guān)鍵課題的研制，在關(guān)鍵課題取得突破后，于2006年開始了儀器的研制開發(fā)，直到2008年底才研制出樣機，2009年開始生產(chǎn)銷售。經(jīng)過多年的改進完善，機器的可靠性穩(wěn)定性大幅度提高，現(xiàn)在的XJ129棉結(jié)短絨測試儀可以和國外同類儀器媲美。

讓朱吉良記憶猶新的是，怎樣在減少棉花損傷情況下形成棉帶？這一課題讓他大傷腦筋，整整用了兩年時間，才把難題攻克。朱吉良說：“在解決棉花損傷問題之后，要解決的首要問題是短絨的模型算法。在非接觸光學(xué)照影測量情況下，針對如何根據(jù)光學(xué)量曲線計算出它的重量短絨這個問題，我們請教了許多專家，但都沒能找到可行的辦法。但我覺得既然國外能做我們肯定也能做。后來經(jīng)過反復(fù)查閱資料和思考，終于自創(chuàng)了重量短絨算法，這是研發(fā)中最大的突破，也是非常關(guān)鍵的一步。”

儀器問世后，由于客戶不會使用，遭到了很多質(zhì)疑，XJ129棉結(jié)短絨測試儀經(jīng)歷了多次退貨，得不到市場承認和接受。朱吉良在與紡織廠多次溝通后，想了個辦法，制作了一本“國產(chǎn)HVI使用手冊”配套在儀器里，指導(dǎo)客戶使用，算是解決了這個問題。朱吉良覺得，因為是國內(nèi)首臺棉檢儀，一定會有此類問題，大家剛開始不了解不會使用，這很正常。

瑞士生產(chǎn)的同類儀器烏斯特儀器設(shè)備，從上世紀90年代末便已問世，現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟。國際棉紡市場的檢測儀器，大多使用烏斯特的儀器設(shè)備，也是一臺得到公認的測試儀。但朱吉良告訴記者，XJ129棉結(jié)短絨測試儀在研發(fā)時并未參考烏斯特儀器的設(shè)計原理，而是與印度普瑞美公司生產(chǎn)的AQURA類似。

“國外主要有瑞士烏斯特和印度普瑞美兩家公司生產(chǎn)和銷售棉結(jié)短絨快速測試儀器，烏斯特儀器測試指標多，但取樣量少，對使用環(huán)境要求苛刻，而且測量時，需要手工把原棉制成棉條，還要把棉花分離成單根測量，對纖維損傷大。適合對企業(yè)的紡織工藝進行控制，測棉花則沒有太大優(yōu)勢。而它目前只提供12.7mm或16.5mm短絨兩個選擇，提供不了16mm重量短絨，不太適合在棉花檢驗領(lǐng)域使用（我國短絨標準為16mm）。印度普瑞美棉結(jié)短絨測試儀雖然在取樣量和測試指標選擇上，比烏斯特有優(yōu)勢，但它的測量結(jié)果和我國傳統(tǒng)測量方法仍有較大差別?！?/p>

朱吉良繼續(xù)補充道，烏斯特的儀器對使用環(huán)境要求也很苛刻，需要在標準環(huán)境下使用。另外，烏斯特標準是采用英制標準，而且固定不能更改，不能滿足我國需求。在這種情況下，XJ129棉結(jié)短絨測試儀在研制和推廣過程中，大量聽取了用戶的意見和建議并不斷改進，其特點和優(yōu)勢是：一、用機器把試樣整理為一端平齊，實現(xiàn)了短絨率的真正測量，短絨測量結(jié)果和傳統(tǒng)手工測試結(jié)果基本一致，儀器符合中國國情；二、兩級分梳，對棉纖維損傷??；三、測試指標可以根據(jù)用戶需要任意設(shè)置；四、大取樣量，可以滿足快速大容量測試的要求。

機器代替手工，儀器進入標準需再完善

預(yù)備會議中，一項重要內(nèi)容是將短絨率指標增加到GB 1103國家標準中。朱吉良表示，關(guān)于棉花的棉結(jié)和短絨驗收，目前還沒有國際標準，主要是不同國家對短絨標準判定有差異。由于烏斯特公報的權(quán)威性，在交易和驗收過程中，大家都以此為標準。雖然我國基于HVI的棉花檢驗驗收方法已和國際接軌，但由于HVI給出的是短絨指數(shù)指標，不能給出真實的短絨指標，所以HVI的短絨指標無法納入到國家標準中。

2003年棉花檢驗體制改革時，引進的是國外儀器，當(dāng)時因為沒有國產(chǎn)儀器作為標準支撐，標準則無法推進。那時便提出，未來會是大容量儀器化測量的時代?，F(xiàn)在雖已過去10多年，但大容量儀器化測量的實現(xiàn)，才初見端倪。

采訪前，朱吉良剛從山東出差回來，在山東一家工廠里，朱吉良和廠家一起做了機器測量和手工測量對比試驗，從測試結(jié)果來看，機器測量結(jié)果和手工測量結(jié)果基本一致，廠家比較滿意。而且機器測量穩(wěn)定性、一致性更好，不像手工測量結(jié)果那樣差別很大。

“每個人手法都不一樣，不同的人測量結(jié)果差異很大，當(dāng)然也和人的疲勞程度及熟練程度有關(guān)。機器沒有人為因素影響，測試結(jié)果一致性穩(wěn)定性更好。廠家明確表示，他們需要的就是機器替代人工，包括這次標準預(yù)備會上討論的議題，也是機器替代原來的手工操作，這是今后棉花測量技術(shù)發(fā)展的方向?！?/p>

中國最大的優(yōu)勢是市場優(yōu)勢，要利用好這個優(yōu)勢，就必須在產(chǎn)品性能可靠性穩(wěn)定性方面下功夫，長嶺紡電是亞洲最大的紡織儀器研發(fā)和生產(chǎn)基地，在纖維檢測儀器方面做了大量工作，國內(nèi)首臺大容量棉花測試儀、首臺大容量羊毛羊絨測試儀，首臺棉纖維成熟度細度測試儀，都是我們近年來研發(fā)出來的纖維檢驗類產(chǎn)品?！敝旒颊f。

此外，預(yù)備會議還提出了目前XJ129棉結(jié)短絨測試儀的主要問題：一是測量過程中對棉花采取了機器分梳，分梳過程中不但增加了棉結(jié)，而且對棉花有損傷，破壞了棉花的固有特性。雖然后續(xù)測量短絨時采用了一端平齊的非接觸測量方法，但由于測量對象已經(jīng)發(fā)生了變化，影響了測量結(jié)果的真實性，需要在減少損傷方面進行改進；二是標準棉和行業(yè)標準問題，主要是需要建立基于儀器測量的棉結(jié)和短絨儀器的測量標準和制作短絨校準標棉。

朱吉良表示，“針對這兩個問題，已經(jīng)有了方案：一是行業(yè)標準獲得通過；二是中纖局正在組織相關(guān)單位制作短絨標準棉。目前這些工作正在按計劃進行。”

實用性強 紡織企業(yè)需求迫切

據(jù)悉，目前XJ129棉結(jié)短絨測試儀在紡織企業(yè)使用的比較多，需求也更加迫切。主要用在：原料采購和驗收、測試結(jié)果作為配棉依據(jù)、半成品質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等方面。

“紡織企業(yè)不會在意測試結(jié)果的準確與否，他們用儀器主要是檢測每道工序，比如從原棉到普梳、精梳的過程，短絨變化多少？棉結(jié)變化多少？如果機器突然發(fā)生變化或是短絨增加，就需要更換機器部件。另外，在長期測試棉花時，如果狀態(tài)不穩(wěn)定，也需要檢查工藝是否合適。而XJ129棉結(jié)短絨測試儀的主要特點是實用，紡織企業(yè)會用得更多，纖檢機構(gòu)和收購單位用得較少，其主要原因是，檢驗機構(gòu)若要引進，要有國家標準支持，須得是國家標準化產(chǎn)品。但如果儀器正式列裝后，會產(chǎn)生更多需求，大多數(shù)地級以上的纖檢機構(gòu)都會使用，現(xiàn)在只有少數(shù)檢驗機構(gòu)購買作為研究使用?！敝旒颊f，

此外，XJ129棉結(jié)短絨測試儀在推廣上，還采用售前試用的辦法，讓客戶先進行了解，如果覺得確實有幫助再購買。他透露，一些大型紡織企業(yè)都建有多個實驗室，他們一般在中心實驗室使用整套烏斯特試驗設(shè)備，而且還要修建與之配套的實驗室，投入費用常常有幾百萬。而XJ129儀器對使用環(huán)境要求比較低，每臺費用比較低，紡織企業(yè)在每個車間都可使用XJ129儀器進行質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化。從實用性和經(jīng)濟上來看，XJ129儀器性價比更高。加上烏斯特實驗設(shè)備的維護成本較高， 而XJ129儀器在全國各地都有維修點，維護便利。具有很強的實用性。