XJ129PRO型棉结短绒测试仪原理和应用

安少元

(陕西长岭纺织机电科技有限公司，陕西 宝鸡 721013)

0 引言

棉结和短绒是影响成纱质量的关键因素，长期以来各纺织厂均用人工测量棉结和短绒的含量，因人的感官限制，不同个体间或同一个体不同时间测试的棉结、短绒数据差异大，以至很难指导生产[1]。为此，陕西长岭纺织机电科技有限公司开发研制出了XJ129PRO型棉结短绒测试仪(以下简称“测试仪”)。该测试仪集光、电、气为一体，通过光电测量法测试原棉、棉条的棉结、有效长度及短绒率等，具有测试速度快、取样量大等优点，可更好地代替人工测量。为了探讨该测量仪性能及应用，笔者在纺织厂进行了大量试验。

1 测试仪组成及工作原理

1.1 组成

测试仪主要由棉结分机和短绒分机组成。棉结分机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；短绒分机主要包括工业控制计算机系统、短绒检测控制单元、棉纤维取样装置、刷架单元、照影单元和稳压电源等。

1.2 棉结分机工作原理

在梳棉机构和负压作用下，由喂棉口喂入的棉样经充分开松形成纤维流后，通过棉结光电传感器输出的信号经高速采样和软件分析处理，得到各种棉结的数量、尺寸信息。棉结分机工作原理示意见图1。

1—风机；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 棉结分机工作原理

1.3 短绒分机工作原理

将被测棉条或棉带放到针床上，经取样器多次取样得到一端整齐的纤维，将其放入光电照影传感器进行扫描，信号经主控机软件处理得到纤维长度分布图，据此得到短绒的所有指标，短绒分机结构示意见图2。

2 性能特点

XJ129PRO型棉结短绒测试仪可检测原棉、筵棉、普梳条、精梳条的棉结和短绒含量，它与传统人工测量相比，具有操作方便、测试样品取样量大(原棉为5 g，棉条为10 g)、代表性强及测试精度高等优点。该测试仪可检测纤维棉结、籽屑棉结、5%跨距长度、有效长度和短绒含量(不大于12.7 mm或不大于16.5 mm)，对原料质量考核及生产工序质量控制有重要意义。

1—取样器；2—针床；3—刷样器；4—照影传感器。图2 短绒分机结构

3 基本应用

3.1 控制梳棉工序棉结和短绒含量

梳棉工序是降低棉结和杂质含量、除短绒的关键工序。梳棉机是清梳联生产线的末端机台，是分梳、除杂最有效机台[2]；尤其是在开清棉工序成倍增加的棉结，在梳棉能清除约80%。应用该测试议可将所有梳棉机在同时段的棉结数量做成图表，分析对比台间差异、制定控制红线，建立一套梳棉质量管理体系、严格落实，在提高生产效率的同时提高梳棉质量。表1为3号～10号梳棉机在同时段内的棉结和短绒数量。图3为各梳棉机棉结数直方图，图4为各梳棉机短绒数直方图。

表1 各台梳棉机棉结、短绒试验数据

梳棉机台号345678910纤维长度/mm30.0429.9329.8629.9829.9929.6229.7529.50棉结/(个·g-1)5955596269555169短绒率(≤16 mm)/%12.7512.9112.9812.0212.5415.0912.5614.39

图3 各梳棉机棉结数直方图

图4 各梳棉机短绒率数直方图

对表1中数据进行分析，若将整体棉结红线确定为65个/g，则由图3可直观看出7号和10号梳棉机高过红线，须对这2台梳棉机停车并找出问题。

同理，对短绒含量也可指定红线，在除短绒和增效益之间达到平衡，若将短绒红线设置为13.00%，由图4可直观看出8号和10号梳棉机短绒含量高于红线，须停车分析原因。

在生产中，通过调整梳棉机工艺参数，问题机台的棉结、短绒值可下降，测试值可回落到红线之下。

3.2 控制精梳工序短绒的含量

精梳工序的主要作用是排除短绒，精梳条中的短绒越少，成纱的条干均匀度和光泽度越好。但是，就精梳短绒的控制而言，落棉率越大，落棉中含短绒越多，精梳条含短绒就越少，而两者并非绝对线性关系，精梳机排短绒的能力为40%～50%，精梳后短绒率(≤16 mm)应为7%～10%；所以控制短绒和降低落棉平衡点的确定是尤为重要的。

表2是1号～5号精梳机同一天的测试数据，以精梳短绒率(≤16 mm)大于10%为红线，可明显看出5号精梳机短绒含量高出红线，须停车找出原因，适时调整精梳机的工艺参数以降低短绒含量。由图5可直观看出5号精梳机短绒含量超出红线。

表2 各台精梳机棉结和短绒率试验数据

精梳机台号12345纤维长度/mm28.4328.3428.4128.5428.24棉结/ (个·g-1)1111897短绒率(≤16 mm)/%9.279.078.808.5210.98

4 依据测试数据有效控制棉结和短绒含量

4.1 原棉工序的控制

由于棉结、短绒含量受原棉影响很大，生产中只能依据现有设备对不同质量指标的原棉在工艺上做有限调整，不可能专物专用；因此在选配原料时应充分考虑本厂设备条件和品种要求，以便有效发挥原料的特性。

图5 各精梳机短绒率直方图

4.2 梳棉工序的控制

为了降低梳棉工序棉结、减少短绒，梳棉工序应注意以下问题：

a) 金属针布的合理配套，是减少棉结、短绒的条件；

b) 提高锡林—道夫的纤维转移率、减小锡林金属针布负荷，在提高梳理效率的同时，防止纤维被过分梳理而变成棉结、短绒。

4.3 精梳工序的控制

精梳条的棉结、杂质直接影响成纱质量，仅从精梳机功能考虑，应提高锡林、顶梳、毛刷的效能。锡林和顶梳的梳理点、梳理角与棉结密切相关；应及时清除锡林、顶梳嵌花，防止其落入棉网形成棉结；台面板毛刺、棉蜡等与精梳条大面积摩擦，也是形成棉结的因素。

精梳机梳理无法完全排除短绒，也无法避免长纤维流失，可通过工艺控制提高小卷纵向和横向均匀度，保证锡林和顶梳状态良好，选用与纤维长度相适应的梳理隔距等措施以有效降低短绒率。

5 结语

在纺纱生产过程中，要兼顾棉花品级、生产成本等因素。为得到较好的成纱质量，须保证前纺各工序状态的一致性。实践表明，XJ129PRO型棉结短绒测试仪对监控梳棉和精梳工序的棉结和短绒含量具有明显的指导意义，可帮助纺织技术人员监控生产过程中各机台的状态，有效提高生产效益。