技术 | HVI、AFIS在前纺工序质量管理上的应用（上）|分梳|原棉|棉纤维|棉结|短纤维|速度

纺前准备工程的离线检测技术主要包括利用高科技的仪器对原棉、配棉、开清棉和梳棉等工序的半制品的质量检测。通过质量检测，及时发现生产过程中的质量波动，并提供有关数据，达到指导配棉，优化设备工艺的作用，优化过程控制提高产品质量的目的。

一、纤维测试仪

HVl大容量原棉性质检测仪在棉花生产、贸易以及纺织领域应用广泛。它可对棉纤维的成熟度、细密度、含糖率、棉结、杂质、单纤维强力及色泽含杂分级等项目进行快速的大容量检测，也可以对轧花加工后造成的棉结杂质进行细致的大容量检测，分析出有害、无害棉结，调整生产工艺，提高轧花质量。纺织厂依靠HVI把好原料进厂关，做好混棉排队工作。

AFIS纤维测试仪是瑞士乌斯特制造的纤维检测设备，它除了可以测试纤维中棉结和杂质外，还可以按记重法和记数法分别测出纤维的平均长度;纤维的长度CV%值；上四分位长度和短纤率。该仪器测得纤维长度的稳定性好，能客观反映纤维长度和短纤率的质量特征。主要应用于纺纱过程中，各工序半成品、成品的质量检测，指导各工序工艺调整。

二、HVI与AFIS在原棉加工

及棉纺配棉中的应用

皮棉是由轧花厂加工，经烘干，清棉后打包贮运，主要棉纺厂纺纱用。皮棉加工后，平均长度、短纤维含量、长度不匀率、纤维强力、含杂及棉结等性能变化很大，需要对其物理指标进行检测。

应用大容量纤维检测仪或Afis，对不同回潮，不同含杂的皮棉进行检测，发现不同回潮与含杂的皮棉轧花后差异较大。试验结果如下:

棉花回潮分别是4.5%、5.7%、8.7%，其含杂分别是3.1%、4.2%、7.9%进行加工工艺试验。

①平均长度，经过三道皮棉除杂机加工后皮棉纤维平均长度均为25毫米，而经过棒式轧花机处理后，纤维平均长度为26.4毫米;棉花回潮率从8.7%降到4.5%时，加工后纤维平均长度由26.3毫米减到25.2毫米。

②短纤维含量，纤维回潮率从8.7%降到4.5%时，短纤维含量从4.5%增加到8.3%。

③纤维强力，皮棉加工回潮率为4.5%、5.7%、8.7时纤维强度相应为2.81、2.88、2.93、克/tex

④棉结，在轧花生产过程中，皮棉经二道轧花后棉结78粒/克，而经过一道扎花机时棉结为34粒/克，说明棉结数量随轧花机道数有关;而两道轧花机加工皮棉时，回潮率由8.7%降至4.5%，棉结减少38%;应用Afis一N快速棉结测试仪检测出每克锯齿棉含200一250粒棉结，最高达45O粒/克;而皮辊棉只有150粒/克，表明加工方法不同影响加工后棉结的含量。

2.1 HVI在配棉上的应用

纺纱厂为了充分发挥和合理利用不同原棉特性，稳定生产、保证质量、控制成本，各纺纱厂一般不采用单唛头纺纱，而是把几种原棉搭配组成混和棉使用，这就是配棉。

配棉时要根据成纱质量要求，结合原棉特性制订出混和棉的成份与混用比例的可行性方案，并按产品分类编制配棉排队表。以往企业在制订配棉技术标准时，马克隆值为棉纤维品质为内在指标，对原棉的商业品级和色泽难以掌握、科学性差。现在检验棉花品质指标用HvI纤维检测仪，它代替了感官检验，配棉方式也由传统的定性为主转向定量为主。同时对色泽外观质量采用模糊数学法，提出了原棉技术品级的概念，因此它对制订配棉技术标准，规范纺纱工艺设计有着积极的作用。

利用HVI原棉性质测试仪测得原棉上半部平均长度、断裂强及、整齐度指数和马克隆值，根据测试综合评价指数进行技术分级，分5个等级。见表1。

2.2 Afis在纺前准备工序上的应用

(1)指导配棉上盘时快速检测，对不同国家、地区、不同批次的原棉品质提供准确数据，保证合理配棉，稳定质量，降低成本。

(2)能在抓包机上进行逐包检测，测得短绒、棉结、杂质含量，找出包与包之间的差异，剔出超标棉包，不参与混合，稳定配棉质量。

(3)对没有在线检测的清梳系统，离线检测技术更重要，它能及时检测清梳工序生产过程中的质量状况，提供准确数据，并跟踪追击，稳定成纱质量。

三、依靠AFIS纤维性能检测仪

优化清梳联工艺实践

现在清梳联设备是高科技、自动化、连续化、短流程的生产线，担负着对原棉的开松、除杂、均匀混和任务，具有较高的除杂效率，开松能力强的特点。同时也伴随着损伤纤维，产生短绒棉结的问题。给产品质量带来较大影响，对清梳各机台的工艺优化，最大限度的控制短绒和棉结的产生，就需要利用Afis纤维检测仪对生产过程进行检测，提供可靠准确的数据，对设备工艺进行修改，提高各机台工产品质量。

3.1 对抓棉机工艺的检测指导作用

AFIS试验数据对比见表2。JWF1009工艺条件:

工艺数据1：打手速度910转/分钟，打手伸出肋条一2mm，打手每次下降1.2mm，小车运行速度19米/分钟。

工艺条件2：打手速度1200/分钟，打手刀片伸出肋条一2mm，打手每次下降1.3mm，小车运行速度16米/分钟。

工艺条件3：打手速度1325转/分钟，打手伸出肋条一2mm，打手每次下降1.2mm，小车运行速度16米/分钟。

从试验数据可以看出，抓棉机在其它工艺基本不变的条件下，打手速度慢，棉结短绒增长率低。

3.2对JWF1107单轴流开棉机滚筒速度工艺优化

对JWF1107单轴流开棉机滚筒速度工艺优化，品种为JC60S，详见表3。

通过Afis实验数据看出，打手速度快，棉结短绒增加的趋势，除杂能力增强。

3.3 对JWF1029多仓混棉机的优化

主要控制给棉运转效率，运转效率高，原料混合好，开松好，供棉量稳定。通过AFIS试验数据对比，棉结增长率19%，短试也有所增加。

3.4. 对JWF1115精开棉机打手速度的优化

对JWF1115精开棉机打手速度的优化，品种JC60S

试验数据看出，打手速度低棉结、短绒增长率低。

3.5 对梳棉机工艺优化作用

从Afis检测仪对各工序的产品的检测结果，可以看出梳棉机在纺纱工艺流程中占有十分重要的地位，是减少棉结，提高纺纱质量的重要工序，优良梳棉工艺和梳理组件配置，可以减少喂入棉结含量的80%。

3.5.1 用AFIS检测锡林速度对棉结短绒的影响

锡林速度快，离心力高，排杂能力强。据测锡林速度由350转/分钟提升到630转/分钟，生条棉结可减少50%左右;可减少锡林上的分梳负荷，减少锡林表面的纤维密度，提高分梳质量;锡林速度提高后，梳理力并不成比例增大，所以对损伤纤维的副作用并不十分显暑，据测当锡林速度由300转/分钟提升到600转/分钟时梳理力只增加10-20%。

锡林速度对全机其他参数起着主导作用，随着速度增高，棉结有减少的趋势，但纤维受损大，短绒增加快，因此锡林速度根据成纱质量有所侧重，一般在360-460转/分钟之问。

3.5.2 用AFIS测试刺辊速度对棉结短绒的影响

由于清梳联喂入的筵棉此棉卷厚的多，所以刺辊速度过低时，纤维开松不充分、转移不畅，速度过高，纤维损伤大，极易产生棉结短绒。试验对比见表6。

从表6可以看出，随着刺辊速度的增加，梳棉机去除棉结的效率有所下降，棉结、短绒增加。

3.6 用AFIS检测刺辊与锡林的速比对棉结与短绒的影响见

从表7中试验数据中可看出，刺辊与锡林速比在1:2.5时棉结去除率为83%，短绒增长率为5.7%，效果较好。

3.7 清梳联梳棉机喂入部位工艺对棉结、短绒的影响

由于清梳联高产梳棉机上喂入的不是棉卷而是棉絮，因此要适当加大给棉板与刺辊分梳的隔距，一般大于0.6毫米，加长了刺辊与给棉板的打击点长度，减少纤维损伤及分梳能为过大产生棉结。

适当降低棘辊速度，使锡林加速，以减少刺辊的分梳打击使纤维损伤少，对减少棉结有力。

由表8可以看出刺辊速度低，单机除杂效率低，可是刺辊速度高，短绒增长率及生条棉结含量也增高。

3.8. 除尘系统负底对生产棉结及短绒含量的影响

现在梳棉机有不少负压吸点，如后车肚除尘系统，分梳板部分负压吸嘴，盖板棉网清洁系统负压吸嘴，以及各三角区的负压吸尘点等，尤其后车肚部分和盖板部分的负压清吸，排短绒、结杂的作用最明显。