XJ128快速棉纖維性能測試儀是根據(jù)中國棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革的儀器化要求，進(jìn)行研制的自動取樣、快速、大容量、多指標(biāo)的棉花纖維性能綜合測試儀器，使棉花質(zhì)量的檢測手段從人工的手感目測轉(zhuǎn)向科學(xué)的儀器分析。該儀器是集光、機(jī)、電、氣、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為一體的高難度產(chǎn)品，系統(tǒng)復(fù)雜、自動化程度高，能夠快速測試棉纖維的長度、強(qiáng)度、馬克隆值、色澤、雜質(zhì)等性能指標(biāo)；可以滿足我國棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革儀器化的需要，為棉花實(shí)行法定公證檢驗(yàn)提供保證，提高公證檢驗(yàn)的科學(xué)性和權(quán)威性。該儀器所測試的性能指標(biāo)對棉花檢驗(yàn)、棉花收購、棉花貿(mào)易和棉花育種等具有很高的價(jià)值，對紡織廠配棉也有極強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
1 XJ128快速棉纖維性能測試儀的主要功能
XJ128快速棉纖維性能測試儀能夠快速地檢測棉纖維的長度、強(qiáng)度、馬克隆值、色澤和雜質(zhì)性能，給出平均長度、上半部平均長度、整齊度指數(shù)、短纖維指數(shù)、比強(qiáng)度、伸長率、最大斷裂負(fù)荷、馬克隆值、成熟度指數(shù)、反射率、黃色深度、色澤等級、雜質(zhì)粒數(shù)、雜質(zhì)面積百分率、雜質(zhì)等級、紡紗均勻性指數(shù)等指標(biāo),具體測試項(xiàng)目見表1。
2 XJ128快速棉纖維性能測試儀的主要特點(diǎn)
XJ128快速棉纖維性能測試儀具有高效的自動取樣器、穩(wěn)定的負(fù)壓系統(tǒng)、并行測量系統(tǒng)、光學(xué)零點(diǎn)自動調(diào)節(jié)補(bǔ)償、可靠的運(yùn)動控制、在線故障診斷等特點(diǎn)，保證了機(jī)器能夠高效、可靠的運(yùn)行。
2.1 高效的自動取樣器
長度/強(qiáng)度測量采用自動取樣，雙梳夾測量長強(qiáng)度，可以測量試樣的兩個(gè)面，減少了測量偏差，數(shù)據(jù)一致性好。自動取樣器壓板形狀為四根手指形，模仿手動取樣的形式；壓板氣缸的氣流通過專門的減壓閥調(diào)整，保證了壓力的均勻、恒定，提高了取樣的成功率。
自動取樣時(shí)操作員只需要把適量的棉樣放入取樣筒，用手按壓啟動開關(guān)，自動取樣器會依照控制程序，依次進(jìn)行打開梳夾、清理梳夾、壓下壓板、旋轉(zhuǎn)取樣筒、梳針取樣、閉合梳夾、針布清理、丟棄棉樣（可選）等過程，完成自動取樣工作。
2.2 穩(wěn)定的負(fù)壓氣流系統(tǒng)
可調(diào)節(jié)的負(fù)壓系統(tǒng)，使回收的廢棉隨負(fù)壓氣流一起旋轉(zhuǎn)，保證了儀器工作時(shí)負(fù)壓氣流的穩(wěn)定性。
2.3 快速的并行測量系統(tǒng)
系統(tǒng)測量時(shí)，長度/強(qiáng)度模塊、馬克隆值模塊、色澤/雜質(zhì)模塊并行測量，提高了測試效率，快速輸出測試結(jié)果。
2.4 光學(xué)零點(diǎn)自動調(diào)節(jié)補(bǔ)償
光學(xué)零點(diǎn)自動調(diào)節(jié)和跟蹤補(bǔ)償，開機(jī)預(yù)熱時(shí)間短，穩(wěn)定性好。
2.5 可靠的機(jī)械運(yùn)動控制
氣動控制梳理裝置；自動取樣、梳夾傳輸、長度測量采用一體化的伺服電機(jī)，控制機(jī)械運(yùn)動；提高了機(jī)械運(yùn)動平穩(wěn)和可靠性。
2.6 在線故障診斷
具有系統(tǒng)診斷菜單，通過不同的按鈕可以對整機(jī)的各個(gè)分部動作進(jìn)行診斷、對傳感器信號和電源電壓進(jìn)行檢測；可以設(shè)置各個(gè)電機(jī)的控制位置；以及電子秤和讀碼器的測試等。在正常的測量過程中，實(shí)時(shí)地檢測各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動位置等，及時(shí)有效地報(bào)告錯(cuò)誤信息，便于進(jìn)行故障處理和維修機(jī)器。
3 XJ128快速棉纖維性能測試儀的應(yīng)用
基于XJ128快速棉纖維性能測試儀測試的棉花性能指標(biāo)，可以對棉花進(jìn)行分級、為紡紗工藝和質(zhì)量提供依據(jù)、實(shí)現(xiàn)原棉的逐包檢驗(yàn)和分類管理、實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的配棉和預(yù)測成紗質(zhì)量等。
3.1 對棉花進(jìn)行分級
3.1.1 評定美國棉花品級
美國陸地棉標(biāo)準(zhǔn)分為5大類型，即白棉、淡色棉、點(diǎn)污棉、淡黃色染棉和黃染棉。有25個(gè)正級和5個(gè)等外級，其中15個(gè)品級有實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)，其他為描述性標(biāo)準(zhǔn)。美國農(nóng)業(yè)部在各產(chǎn)棉區(qū)設(shè)有13個(gè)分級室，負(fù)責(zé)全國棉花產(chǎn)量98%的檢驗(yàn)。使用HVI測試儀測定棉纖維長度、整齊度、短纖維率、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、成熟系數(shù)、回潮率、色澤Rd和+b、雜質(zhì)等指標(biāo)；根據(jù)棉花色征、雜質(zhì)和軋工質(zhì)量三要素，對照測得數(shù)據(jù)或棉花實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)確定棉花的品級和長度。
3.1.2 對國產(chǎn)棉花進(jìn)行分級
我國是產(chǎn)棉和紡織大國，正在進(jìn)行棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革，實(shí)現(xiàn)儀器化公正化檢驗(yàn)。根據(jù)國家棉花（細(xì)絨棉）標(biāo)準(zhǔn)，我國的棉花根據(jù)XJ128的測試長度、整齊度、比強(qiáng)度、馬克隆值、反射率、黃度指標(biāo)。長度分為8級、整齊度分為5檔、比強(qiáng)度分為5檔、馬克隆值分為3級5檔、色特征根據(jù)反射率和黃度分為13個(gè)色特征級。
a) 棉花長度以1mm 為級距， 28 毫米為長度標(biāo)準(zhǔn)級；棉花手扯長度實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)棉花的上半部平均長度結(jié)果定值。
長度整齊度指數(shù)分檔見表2：
b) 馬克隆值分為A、B、C三個(gè)級， B 級分為B1、B2 兩檔，C 級分為C1、C2 兩檔；馬克隆值分級分檔范圍見表3。
c) 斷裂比強(qiáng)度為3.2mm隔距，HVICC校準(zhǔn)水平；斷裂比強(qiáng)度分檔見表4。
d) 色特征通過色特征級反映，表現(xiàn)為棉花在XJ128上測試的反射率和黃色深度，在棉花色特征圖上的位置所對應(yīng)的色特征級。棉花按色特征分為白棉、淡黃染棉、黃染棉3種類型，共13個(gè)色特征級。
3.2 XJ128的測試指標(biāo)為紡紗工藝和質(zhì)量提供依據(jù)
3.2.1 棉花性能對紡紗工藝的影響?yīng)?br>
在日常生產(chǎn)和科研中，可以使用XJ128快速棉纖維性能測試儀對原棉進(jìn)行測試，通過XJ128測試結(jié)果，來鑒別或優(yōu)選紡紗工藝，如清梳工藝和設(shè)備的優(yōu)劣、技術(shù)措施效果、新工藝和新技術(shù)好壞等。
XJ128測試的棉花性能指標(biāo),對紡紗工藝過程、成紗質(zhì)量和織物質(zhì)量等工序，都具有一定的影響，具體見表5所示。
3.2.2 XJ128的測試指標(biāo)為紡紗質(zhì)量提供依據(jù)
棉花收購部門、棉花商業(yè)部門、棉花檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，可以用XJ128快速棉纖維性能測試儀檢驗(yàn)、驗(yàn)收、鑒定原棉的質(zhì)量。
一般說來細(xì)度、長度、強(qiáng)力較好的原棉，能夠紡織出較細(xì)、強(qiáng)力和條干較好的紗，同時(shí)能夠減少斷頭，提高紡紗的效率。試驗(yàn)證明，在環(huán)錠紡中長度和長度整齊度對成紗強(qiáng)力的影響約占42％，斷裂比強(qiáng)度約占20％，馬克隆值約占15%。轉(zhuǎn)杯紡中長度和長度整齊度約占29％，斷裂比強(qiáng)度約占24%，馬克隆值約占14％。由此可見轉(zhuǎn)杯紡對長度方面的要求比環(huán)錠紡要低。原棉對環(huán)錠紡和轉(zhuǎn)杯紡的紡紗工藝的影響順序見表6。
3.3 實(shí)現(xiàn)原棉的逐包檢驗(yàn)和分類管理
我國傳統(tǒng)的原棉管理是按原棉的產(chǎn)地、品級、長度，進(jìn)倉分類堆放；根據(jù)配棉成份，在清棉車間使用前進(jìn)行逐包分級驗(yàn)收后使用或待用。逐包檢驗(yàn)常采用手感目測為主，配棉成份按品種要求重點(diǎn)控制等級、長度、細(xì)度、成熟度、色澤等指標(biāo)，力求成紗質(zhì)量、生產(chǎn)和成本的穩(wěn)定。但由于目前檢測方法不可靠，檢測容量小，代表性不足，包與包之間質(zhì)量差異很大，存在不科學(xué)的一面，且管理十分繁瑣。
使用XJ128快速棉纖維性能測試儀可以逐包檢驗(yàn)原棉質(zhì)量，快速、高效、正確測得有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算每批棉包紡紗一致性系數(shù)(SCI)，作為主要控制指標(biāo)，然后結(jié)合原棉馬克隆值或產(chǎn)地分組后，進(jìn)行倉儲分類(SCI的計(jì)算中如果沒有建立色澤模塊時(shí)可刪除Rd，+b的計(jì)算參數(shù))。配棉時(shí)同樣按紡紗品種的質(zhì)量要求制定SCI指標(biāo)和控制范圍為主要指標(biāo)，結(jié)合考慮馬克隆值為第二指標(biāo)，特殊品種如色澤要求較高的還需控制色澤參數(shù)(Rd、+b)等。待用原棉需達(dá)到SCI和馬克隆值在控制范圍內(nèi)。實(shí)踐表明這種新的原棉管理方法可以使棉紗質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)穩(wěn)定。控制馬克隆值基本一致可以減少織物橫檔疵點(diǎn)，特別是針織物的條影和色差。
3.4 實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的配棉，預(yù)測成紗質(zhì)量
基于XJ128測試的棉花性能指標(biāo)，可以預(yù)測成紗質(zhì)量。成紗質(zhì)量預(yù)測對生產(chǎn)、加強(qiáng)質(zhì)量管理有著現(xiàn)實(shí)意義。正確的預(yù)測可以避免不應(yīng)有的損失。當(dāng)然，預(yù)測轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，還須加強(qiáng)生產(chǎn)過程的全面管理，注重統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)效性。通過長嶺紡電公司的配棉軟件，可以在棉包采購、接收、測試、存儲、選配和成紗質(zhì)量綜合評價(jià)分析；全面提供庫存棉包信息，配棉歷史數(shù)據(jù)等；可提供棉包的科學(xué)管理，保持長期配棉一致性。
