XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪的应用

邓 茜，金 波，刘军民

(咸阳纺织集团有限公司 一分厂，陕西 咸阳 713100)

1 XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪

1.1 组成

XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪由棉结测试仪和短绒率测试仪两部分组成[1]，见图1和图2。棉结测试仪主要包括负压发生机构、梳棉机构、制条单元、棉结传感器和棉结电控箱等；短绒率测试仪主要包括计算机系统、短绒检测控制单元、棉纤维取样装置、刷架单元、照影单元、校准单元和电源等。

1—风机(电机)；2—梳棉机构；3—棉样；4—制条机构；5—棉结光电传感器；6—负压箱。图1 棉结测试仪

1—取样器；2—针床；3—刷样器；4—照影传感器。图2 短绒率测试仪

1.2 工作原理

1.2.1棉结测试仪

在梳棉机构和负压的作用下，由喂棉口喂入的棉样被充分开松后形成纤维流，含有棉结的纤维流通过棉结光电传感器，输出的信号经过高速采样和分析处理，从而得到各种棉结的数量和尺寸信息。

1.2.2短绒率测试仪

将被测棉条或棉带放到针布上，经过取样器多次取样后，得到一端整齐的纤维，将其放入光电照影传感器扫描，信号经主控制机处理得到纤维长度分布图，据此得到所有的短绒指标。

1.3 主要性能

XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪主要用于测试原棉、棉条或棉絮的棉结和短绒含量。棉结指标有纤维棉结、籽屑棉结的数量及尺寸；长度指标有跨距长度、有效长度及短绒率。由于该机具有取样量大、测试快速、重复性好、数据客观等特点，因此，可取代手工目测棉结测试法和罗拉分析短绒测试法，对合理配棉、检测和调整生产工艺有指导作用。

2 XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪的应用

在生产过程中，原料的变化、设备状态的好坏及针布使用周期都会影响产品质量，使用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪检测、监控半成品质量，为稳定和提高产品质量发挥较大作用[2]。

2.1 按周期测试半成品棉结，掌握变化趋势

随着原料的不断变化，半成品质量和成纱质量产生波动，利用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪周期性检测生条和精梳条的质量，关注棉结和短绒变化趋势，及时采取措施保证质量稳定；根据测试数据，制定测试周期，每天测试梳棉所有品种的部分机台，当棉结明显呈上升趋势时，及时调整配棉或采取工艺措施，使质量处于稳定状态。

2018年3月份纺CJ 14.58 tex纱,生条棉结由90粒/g增加到102粒/g，升幅较为明显。及时分析配棉变化情况，发现该月的机采棉用量达到100%。由于机采棉含杂较多，短绒含量高，整齐度差，对质量不利，因此，调整配棉并将机采棉比例控制在约80%。跟踪4月份棉结情况，发现该品种生条棉结由102粒/g下降到88粒/g，处于正常水平，见图3。

2.2 对比机台间棉结差异，查找落后机台

将同一时期内，生产同品种的不同梳棉机生条棉结进行横向对比，以方便、准确地找出落后机台。如规定生产同品种的各机台棉结数超过平均值的10%，即认定为落后机台。2018年2月，10台生产同品种的梳棉机的生条棉结对比，见图4。

图4可看出，10台梳棉机生条棉结平均值为70粒/g，而7号梳棉机生条棉结为92粒/g，高出平均值31%，认定为落后机台。因此，针对7号机台，分别从机台清洁、工艺上车、针布状态和单台产量4个方面进行分析检查。检查结果：机台清洁干净；工艺上车正确；针布已使用36个月，锋利度稍差；单台总产量达700 t，比其它机台多60 t。采取措施：保全工对盖板针布和锡林金属针布进行磨针处理，提高针布的锋利度，增强对纤维的梳理能力。磨针后，7号梳棉机生条棉结由92粒/g下降为75粒/g。

2.3 为优化工艺和设计提供依据

利用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪可以快速检测出纤维的棉结粒数、长度和短绒含量，方便技术人员随时掌握质量情况，对工艺进行调整和优化。

2.3.1优化清梳工艺，降低棉结增长率

2.3.1.1掌握棉结增长趋势

我公司筵棉棉结一直偏高，为了掌握清花棉结增长情况，对清花流程中各机台进行取样测试，计算分析各部位棉结的增长率，见表1。

表1 清花流程中各机台棉结增长率测试结果

项目原棉抓棉机预开棉精开棉筵棉纤维棉结/(粒·g-1)208208283328411籽屑棉结/(粒·g-1)74699397121棉结总数/(粒·g-1)282277375425532增长率/%—-1.835.413.325.2

由表1试验数据可以看出，双轴流预开棉机CL-CP棉结增幅最大达35.4%，筵棉和精开棉间的除微尘风机多，增幅也高达25.2%，精开棉机CL-C1的棉结增长率为13.3%。

2.3.1.2精开棉机CL-C1工艺优化

根据测试结果，我们制订了加大排杂，减少棉结增长的工艺思路。具体为：对双轴流预开棉机CL-CP进行打手降速试验，除微尘机进行风机降速试验，精开棉机进行打手降速和加大导向翼角度等试验。其中，精开棉机CL-C1工艺调整前后测试的数据结果，见表2。

表2 精开棉机CL-C1工艺调整前后测试数据

项目打手速度/%导向翼角度/%纤维棉结/(粒·g-1)籽屑棉结/(粒·g-1)总棉结/(粒·g-1)5%跨距长度/mm16 mm以下短绒率(w)/%调整前精开棉筵棉70902574059311835052326.5626.6122.9723.53调整后精开棉筵棉50952843458910637245126.6726.5522.6323.10

从表2可以看出，精开棉到筵棉的总棉结数：工艺调整前由350粒/g增长到523粒/g，棉结增长率为49.4%；调整后由372粒/g增长到451粒/g，棉结增长率为21.2%；棉结增长率大幅降低，筵棉质量提升。

2.3.1.3除微尘机速度优化

精开棉后除微尘机风机速度降低，有利于降低筵棉棉结增长率。表3为降低速度前后，除微尘机入口到出口的棉结数据对比。

表3 除微尘机改变速度前后入口到出口的棉结数据对比

棉样风机速度/(kr·min-1)纤维棉结/(粒·g-1)籽屑棉结/(粒·g-1)总棉结/(粒·g-1)5%跨距长度/mm16 mm以下短绒率(w)/%入口出口/筵棉2.632139810611642751426.0725.1425.7828.62入口出口/筵棉1.837739411213648952925.9226.3525.0123.08

表3可看出，入口到出口总棉结数：当除微尘机速度为2.6 kr/min时，由427粒/g增长到514粒/g，增长率为20.4%；当速度为1.8 kr/min时，由489粒/g增长到529粒/g，增长率为8.2%。因此，降低除微尘机风机的速度可降低筵棉棉结增长率。

2.3.2为确定牵伸隔距提供依据

牵伸隔距的设置对半成品及成纱质量影响较大。隔距设置过大时，牵伸钳口对浮游纤维的控制不良，条干恶化、棉结增多；隔距设置过小时，牵伸过程中纤维有断裂的可能，同时也会出现因隔距过小，导致牵伸力与罗拉握持力不匹配，须条在牵伸钳口处打滑、牵伸不开，使粗细节增多、条干恶化[3]。通过XJ129PRO型测试仪测试半成品的5%跨距长度，初步设定牵伸隔距，进行纺纱试验后，根据试验结果进一步优选最合理的隔距，使纺纱质量更优。

2.3.3为合理控制落棉率，提供试验数据

梳棉和精梳的落棉率，对质量和成本影响很大。企业可以通过分析不同落棉率时的条子短绒含量和落棉短绒含量，选择最佳落棉率，以找到提高质量和降低成本的结合点。使用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪，测试落棉率调整前后精梳落棉短绒含量，结果见表4。

表4 落棉率调整前后精梳落棉短绒含量

项目落棉刻度精梳落棉率/%精梳条含短绒/%精梳落棉含短绒/%改前13.52112.075.52改后10.51712.679.24

由表4可以看出，原精梳落棉率太高，精梳落棉中长纤维较多；降低精梳落棉后，精梳条短绒含量稍有增加，精梳落棉中短绒量增加，降低了生产成本，且产品质量相对稳定。

2.4 为磨针和针布选型提供数据支撑

梳棉机用针布是减少半成品棉结的关键器材，需要定期磨砺，不能满足成纱需求时须及时更新，以保证针布的锋利度和良好的梳理效果[4]。采用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪测试针布磨针前后生条棉结的对比数据，见表5；梳棉机采用原机针布和更换不同厂家新针布后生条棉结测试对比结果，见表6。

表5 针布磨针前后生条棉结对比

项目梳棉机台35671231343536383940生条棉结/(粒·g-1)磨针前磨针后966186767265886777667871846077658075806260556956

表6原机针布和更换不同厂家新针布后的生条棉结对比

单位：粒/g

通过该测试仪进行棉结数据监控，可指导设备维护人员正确磨针、适时调整工艺，以保证梳理质量、延长针布使用寿命，也可为针布选型提供参考。

3 使用环境要求和不足之处

3.1 环境要求

在使用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪过程中发现，温湿度变化对测试数据有显著影响。因此，为了提高测试数据的置信度，应保证测试环境温湿度相对稳定，一般温度控制为20 ℃±2 ℃，相对湿度为(65±3)%；此外，外来测试样品需要在该环境中平衡12 h以上。

3.2 不足之处

3.2.1仪器测试精准度有待提高。该测试仪测试普梳熟条的16 mm质量短绒率偏小，精梳熟条的16 mm质量短绒率偏大。如：人工测C 14.5 tex品种的质量短绒率为16.5%，CJ 14.5 tex品种的质量短绒率为8.8%；用XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪测试C 14.5 tex品种的质量短绒率为14.0%，CJ 14.5 tex品种的质量短绒率为13.3%。

3.2.2仪器校准频繁且难度大。在日常使用中，每次测试都需要先校准仪器，而该仪器需使用标准棉样校准多次，才能正常使用。

4 结语

XJ129PRO型棉结和短绒率测试仪具有取样量大、测试快速、重复性好、数据客观等特点，可对生条质量控制提供可靠的测试数据，能保证半成品的质量稳定。使用该测试仪对棉结和短绒数据进行监控，可在选配原料、优化工艺、设备维护和保养等方面，为技术人员提供准确、详细的对比数据和解决思路，为企业稳定和提高产品质量，降低生产成本发挥重要作用。