我国首台棉结短绒测试仪是这样“炼成”的

许欢

近日，GB 1103棉花国家标准修订第一次预备会议在陕西召开。会上除了对标准修订进行讨论，陕西长岭纺织机电科技有限公司研制的，国内首台快速大容量棉结短绒测试仪XJ129，也纳入议题讨论。会后，《中国纤检》记者采访了陕西长岭纺织机电科技有限公司副总工程师朱吉良，他详细介绍了我国首台棉结短绒测试仪XJ129从研发到推广的历程。

攻克难题，我国首台棉结短绒测试仪诞生

记者在采访中得知，朱吉良自打毕业起，便一直扎根在长岭纺电，从事纺织电子产品开发工作。他大学学的是半导体物理专业，到长岭纺电后，靠刻苦自学、在实践中成长，先后参与主持了多项纺织电子仪器开发。国内首台纱疵分级仪、国产大容量棉花测试仪、成熟度细度测试仪都由他主持开发。此次XJ129棉结短绒测试仪从调研、制定方案、研制样机、改进完善到用户考核，经过10多年时间，付出心血无数。

“有关XJ129测试仪任何问题，都可以问我。”对于XJ129棉结短绒测试仪的一切，朱吉良显得成竹在胸，他告诉记者，早在2004，因为当时没有大容量快速测量棉结和短纤维率的仪器，中国纤维检验局当时不得不取消了在棉花标准中增加棉结和短绒测试指标的打算。而加入世贸后，我国从国外进口了许多棉花，有的棉结和短绒比较差（如乌兹别克棉和印度棉），但没有相应的快速检测手段，给许多企业和个人造成了巨大的损失。所以，研制一种大容量测量棉花棉结和短绒含量的快速检测仪器十分迫切和必要。

自2004年开始，朱吉良就带领项目组开始了棉结短绒测试仪关键课题的研制，在关键课题取得突破后，于2006年开始了仪器的研制开发，直到2008年底才研制出样机，2009年开始生产销售。经过多年的改进完善，机器的可靠性稳定性大幅度提高，现在的XJ129棉结短绒测试仪可以和国外同类仪器媲美。

让朱吉良记忆犹新的是，怎样在减少棉花损伤情况下形成棉带？这一课题让他大伤脑筋，整整用了两年时间，才把难题攻克。朱吉良说：“在解决棉花损伤问题之后，要解决的首要问题是短绒的模型算法。在非接触光学照影测量情况下，针对如何根据光学量曲线计算出它的重量短绒这个问题，我们请教了许多专家，但都没能找到可行的办法。但我觉得既然国外能做我们肯定也能做。后来经过反复查阅资料和思考，终于自创了重量短绒算法，这是研发中最大的突破，也是非常关键的一步。”

仪器问世后，由于客户不会使用，遭到了很多质疑，XJ129棉结短绒测试仪经历了多次退货，得不到市场承认和接受。朱吉良在与纺织厂多次沟通后，想了个办法，制作了一本“国产HVI使用手册”配套在仪器里，指导客户使用，算是解决了这个问题。朱吉良觉得，因为是国内首台棉检仪，一定会有此类问题，大家刚开始不了解不会使用，这很正常。

瑞士生产的同类仪器乌斯特仪器设备，从上世纪90年代末便已问世，现在已经非常成熟。国际棉纺市场的检测仪器，大多使用乌斯特的仪器设备，也是一台得到公认的测试仪。但朱吉良告诉记者，XJ129棉结短绒测试仪在研发时并未参考乌斯特仪器的设计原理，而是与印度普瑞美公司生产的AQURA类似。

“国外主要有瑞士乌斯特和印度普瑞美两家公司生产和销售棉结短绒快速测试仪器，乌斯特仪器测试指标多，但取样量少，对使用环境要求苛刻，而且测量时，需要手工把原棉制成棉条，还要把棉花分离成单根测量，对纤维损伤大。适合对企业的纺织工艺进行控制，测棉花则没有太大优势。而它目前只提供12.7mm或16.5mm短绒两个选择，提供不了16mm重量短绒，不太适合在棉花检验领域使用（我国短绒标准为16mm）。印度普瑞美棉结短绒测试仪虽然在取样量和测试指标选择上，比乌斯特有优势，但它的测量结果和我国传统测量方法仍有较大差别。”

朱吉良继续补充道，乌斯特的仪器对使用环境要求也很苛刻，需要在标准环境下使用。另外，乌斯特标准是采用英制标准，而且固定不能更改，不能满足我国需求。在这种情况下，XJ129棉结短绒测试仪在研制和推广过程中，大量听取了用户的意见和建议并不断改进，其特点和优势是：一、用机器把试样整理为一端平齐，实现了短绒率的真正测量，短绒测量结果和传统手工测试结果基本一致，仪器符合中国国情；二、两级分梳，对棉纤维损伤小；三、测试指标可以根据用户需要任意设置；四、大取样量，可以满足快速大容量测试的要求。

机器代替手工，仪器进入标准需再完善

预备会议中，一项重要内容是将短绒率指标增加到GB 1103国家标准中。朱吉良表示，关于棉花的棉结和短绒验收，目前还没有国际标准，主要是不同国家对短绒标准判定有差异。由于乌斯特公报的权威性，在交易和验收过程中，大家都以此为标准。虽然我国基于HVI的棉花检验验收方法已和国际接轨，但由于HVI给出的是短绒指数指标，不能给出真实的短绒指标，所以HVI的短绒指标无法纳入到国家标准中。

2003年棉花检验体制改革时，引进的是国外仪器，当时因为没有国产仪器作为标准支撑，标准则无法推进。那时便提出，未来会是大容量仪器化测量的时代。现在虽已过去10多年，但大容量仪器化测量的实现，才初见端倪。

采访前，朱吉良刚从山东出差回来，在山东一家工厂里，朱吉良和厂家一起做了机器测量和手工测量对比试验，从测试结果来看，机器测量结果和手工测量结果基本一致，厂家比较满意。而且机器测量稳定性、一致性更好，不像手工测量结果那样差别很大。

“每个人手法都不一样，不同的人测量结果差异很大，当然也和人的疲劳程度及熟练程度有关。机器没有人为因素影响，测试结果一致性稳定性更好。厂家明确表示，他们需要的就是机器替代人工，包括这次标准预备会上讨论的议题，也是机器替代原来的手工操作，这是今后棉花测量技术发展的方向。”

中国最大的优势是市场优势，要利用好这个优势，就必须在产品性能可靠性稳定性方面下功夫，长岭纺电是亚洲最大的纺织仪器研发和生产基地，在纤维检测仪器方面做了大量工作，国内首台大容量棉花测试仪、首台大容量羊毛羊绒测试仪，首台棉纤维成熟度细度测试仪，都是我们近年来研发出来的纤维检验类产品。”朱吉良说。

此外，预备会议还提出了目前XJ129棉结短绒测试仪的主要问题：一是测量过程中对棉花采取了机器分梳，分梳过程中不但增加了棉结，而且对棉花有损伤，破坏了棉花的固有特性。虽然后续测量短绒时采用了一端平齐的非接触测量方法，但由于测量对象已经发生了变化，影响了测量结果的真实性，需要在减少损伤方面进行改进；二是标准棉和行业标准问题，主要是需要建立基于仪器测量的棉结和短绒仪器的测量标准和制作短绒校准标棉。

朱吉良表示，“针对这两个问题，已经有了方案：一是行业标准获得通过；二是中纤局正在组织相关单位制作短绒标准棉。目前这些工作正在按计划进行。”

实用性强 纺织企业需求迫切

据悉，目前XJ129棉结短绒测试仪在纺织企业使用的比较多，需求也更加迫切。主要用在：原料采购和验收、测试结果作为配棉依据、半成品质量控制、工艺优化、设备状态监测等方面。

“纺织企业不会在意测试结果的准确与否，他们用仪器主要是检测每道工序，比如从原棉到普梳、精梳的过程，短绒变化多少？棉结变化多少？如果机器突然发生变化或是短绒增加，就需要更换机器部件。另外，在长期测试棉花时，如果状态不稳定，也需要检查工艺是否合适。而XJ129棉结短绒测试仪的主要特点是实用，纺织企业会用得更多，纤检机构和收购单位用得较少，其主要原因是，检验机构若要引进，要有国家标准支持，须得是国家标准化产品。但如果仪器正式列装后，会产生更多需求，大多数地级以上的纤检机构都会使用，现在只有少数检验机构购买作为研究使用。”朱吉良说，

此外，XJ129棉結短绒测试仪在推广上，还采用售前试用的办法，让客户先进行了解，如果觉得确实有帮助再购买。他透露，一些大型纺织企业都建有多个实验室，他们一般在中心实验室使用整套乌斯特试验设备，而且还要修建与之配套的实验室，投入费用常常有几百万。而XJ129仪器对使用环境要求比较低，每台费用比较低，纺织企业在每个车间都可使用XJ129仪器进行质量控制、工艺优化。从实用性和经济上来看，XJ129仪器性价比更高。加上乌斯特实验设备的维护成本较高， 而XJ129仪器在全国各地都有维修点，维护便利。具有很强的实用性。