闫志峰

摘  要：本文首先阐述了大容量棉花测试仪测试原理和指标，分析了其特点与常规测试仪测试指标的相关性，并探讨了大容量棉花检测仪与纱线质量相关指标。

关键词：大容量;棉花检测;测试原理;指标

棉花检验体制改革实施以来，大容量棉花纤维检测仪器逐步在纤检系统及纺织企业推广。因此，了解检测原理和指标，充分分析与纱线质量有关的检测指标，对大容量棉花检测仪器在纤检系统及纺织企业的推广应用，以及促进棉花检验体制改革具有重要意义。

一、大容量棉花测试仪器测试原理和指标

1、长度测试模块。采用光电照影法，从取样器上随机夹取一束棉花，仪器自动梳理后，将纤维拉直，并将浮游纤维梳理干净，进入光电检测区扫描后，感应出纤维束遮光量，以遮光量和纤维束长度为坐标繪制的曲线称为照影曲线。依据照影曲线计算50%跨距长度SL1、2.5%跨距长度SL2、长度整齐度比UR、平均长度Lm、上半部平均长度Luhm、长度整齐度指数Ui。由于短纤维含量不能直接测出，因此短纤维指数是根据一定经验公式，由上半部平均长度及整齐度指数来计算。

2、强伸度测试模块。采用CRE拉伸法和3.175mm（1/8inch）隔距束纤维拉伸法，依据最大载荷Fmax读数、纤维断裂点遮光量和马克隆值等计算棉纤维的比强度STR，按拉伸曲线计算伸长率Elg。

3、马克隆测试模块。运用气流法一次压缩，依据气压差计算棉纤维的马克隆值Mic，并根据不同质量进行修正，按马克隆值及比强度计算成熟度指数Mat。

4、色泽测试模块。光线从棉样表面法线45°方向入射到棉样表面，在法线上测量棉样表面漫反射光，分析其光谱组成及反射率，得到反映棉样色征的反射率Rd及黄深+b，根据两者测试结果输出色泽等级CG。

5、杂质测试模块。利用CCD摄像机对棉花表面摄像，并通过图像处理及软件分析计算棉花表面叶屑颗粒数TC、叶屑面积TA、叶屑等级TG。

6、回潮率测试模块。采用电阻法测量回潮率，根据8组电极在不同位置测得的回潮率数据计算平均值，给出最终结果，并根据结果对比强度试验结果进行修正。

二、大容量棉花检测仪器特点及与常规测试仪器测试指标相关性

1、大容量棉花检测仪特点

1）大容量棉花检测仪具有检测速度快、检测项目多、样本容量大、数据代表性强、重复性好等优点，在整个测试中很少受人为因素的影响，具有自动取样、操作方便、结果准确可靠等优点。同时，给出了反映棉花综合可纺性的纺纱一致性指数SCI，为配棉及产品质量预测提供了有价值的信息。

2）实现原棉的逐包检验和分类，使新配棉管理成为可能。我国传统的原棉管理是以原棉的产地、等级、长度等指标为依据，进仓分唛堆放，依据配棉成分，在清棉车间使用前逐包分级验收后使用或待用。检验主要以手感目测为主，配棉成分主要根据品种要求进行控制，如等级、长度、细度、成熟度、色泽等指标，以达到稳定的成纱质量和合理的生产成本。但由于其检测容量小，缺乏代表性，实际包装质量差异大，存在不合理的一面，而且管理繁琐。

大容量棉花检测仪可逐包检验原棉质量，能快速、高效、准确地测量相关数据，计算出每批棉包的SCI作为主要控制指标，再结合原棉马克隆值或产地分组进行储存分类。配棉时，应根据纺纱品种质量要求确定SCI指标及控制范围，全面考虑马克隆值，对色泽要求较高的特殊品种应控制色泽参数（Rd、+b）等。实践表明，这种新的原棉管理法能使棉纱质量稳定，控制马克隆值基本一致，能减少织物横档疵点，尤其是针织物的条影及色差。

2、大容量棉花测试仪与常规测试仪测试指标的相关性。由于大容量棉花测试仪的测试原理与传统测试仪不同，测试结果有明显差异，但主要指标具有良好的相关性。以某纺织企业为例，利用常规检测仪及大容量棉花检测仪对一些棉样进行检测，结果表明：常规仪器测试结果栏中的主体长度及短绒率为罗拉分析仪测得结果，成熟系数用气流法，杂质用分离称重法，回潮率用烘箱法;XJl20快速棉纤维性能测试仪是一种大容量棉花检测测试仪，因无恒温恒湿条件，所以无比强度比较。经分析，除含杂偏低外，成熟度、长度、短绒率、回潮率相关性均较好。但要想找出它们间的换算关系，很难通过大量实验来证明，因它们间的关系会随着被测棉纤维的品种和分布等而变化，无确定换算公式，因此，不能用试图找出传统测试指标与大容量棉花测试指标间的对应关系来配棉，而应根据大容量测试仪新的测试指标重新探索。

三、大容量棉花检测仪与纱线质量相关指标

大容量测试仪器的测试指标很多，一般给出15项指标，有的是实测指标，有的是分级指标或估算指标。应了解哪些指标对棉花使用者真正有用，哪些指标对纱线性能的影响及贡献最大。为了分析大容量棉花测试仪的哪些测试指标与纱线性能有关，分别用大容量棉花测试仪与常规测试仪测试了50组棉花，并用这些棉花进行单唛试纺，最后测量针织与机织纱线的相关性能，并用统计分析方法分析这些指标对纱线性能的贡献率。分析中重点选取大容量棉花检测仪的以下指标：上半部平均长度Luhm、马克隆值Mic、比强度Str、伸长率Elg、反射率Rd、黄深+b、杂质粒子数TC等;其它指标采用常规测试仪器或手感目测法进行分析，选取基数s、纤维中段公制支数Nm、短绒率 、成熟度系数K3、索丝数n6、棉结数N等指标。

为准确反映棉花包间不匀对纱线质量的影响，在分析中增加了棉花包间长度不匀率及棉花包间短绒不匀率。结果表明，与纱线性能有关的传统测试指标主要是Nm、N、M、N6;大容量测棉仪与纱线性能有关的主要测试指标为Luhm、Str、Mic、Rd、+b，同时考虑到棉包间的差异，在配棉中所涉及的指标也应有长度整齐度指数Ui。

四、结语

1、与传统的测试方法相比，大容量棉花测试仪具有速度快、取样量大、指标多、结果重复性好等特点，为配棉及后续产品质量预测提供了有价值的信息，实现了原棉的逐包检验和分类，以及计算机配棉管理。

2、传统的测试指标与大容量测棉仪的测试指标有很强的相关性，但由于测试原理的不同，无确切的换算关系，因此不适宜采用相互换算方法进行配棉。

3、在大容量棉花测试仪的测试指标中，与纱线性能关系最为密切的指标是上半部平均长度Luhm、比强度Str、马克隆值Mic、反射率Rd、黄深+b、杂质粒子数TC和长度整齐度指数Ui等。

4、为充分体现大容量试棉机的特点，提高纺织企业的生产效率，有必要开发一套基于大容量试棉机测试指标的计算机配棉系统。

参考文献

[1] 钱云青.纺织实验仪器学[M].北京：中国纺织出版社，2015.

[2] 朱吉良.大容量棉花检测仪器测试原理及指标的分析[J].上海纺织科技，2015（11）.

1338501705239