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1、快速棉纤维性能测试仪的应用,全国用户培训班 2010.10,纺纱生产过程质量控制技术,原料的充分了解和合理利用,在我国，对环锭纺而言，原料成本占整个纺纱生产成本的70%，对气流纺来说这一比例还要更高。纤维的性能对纺织过程及产品质量影响很大。越来越快的生产速度对棉纤维的物理特性要求越来越高。作为农产品，棉纤维品质本身就存在着自然差异。棉纺企业在纺纱前要对原料建立严格的、科学的管理程序，以作到对棉纤维的合理利用，而这一程序是建立在对原料性能充分掌握的基础上。,棉纤维各项性能对成纱强力影响的分布,棉纤维各项性能对纺纱过程及产品的影响,我国棉纤维性能检验的现状,在棉花收购与交易中，采用对棉花品质进行综
2、合评定，包括长度、品级、含水、含杂四项内容。在纺织企业，普遍使用手感目测、仪器检验和单唛试纺的检验方法。这些仪器和方法是非常费时、费事的，存在检验速度慢、取样量小、准确性差等缺点，无法适应公证检验和科学配棉的需要。国际上，棉花检验已趋于仪器化（HVI）公证检验，美国、巴西等国早已实现棉花包包检验。我国是产棉与纺织大国，必须进行棉花质量检验体制改革，发展棉花检验技术，实现仪器化公证检验。该项工作已全面展开，现已进入新体制运行阶段。,快速棉纤维性能测试仪器,XJ128快速棉纤维性能测试仪XJ129棉结和短绒测试仪FM10棉纤维细度成熟度测试仪 YG046原棉杂质分析仪,XJ128快速棉纤维性能测试
3、仪,XJ128测试仪主要组成,XJ128测试仪主要由两大部分组成，其中第一部分有长度测量单元、强伸度测量单元，第二部分有马克隆测量单元（含电子天平）、色泽测量单元、杂质测量单元。另外，还有主处理机、TFT显示器、打印机、键盘、鼠标、读码器等。,XJ128测试仪系统组成框图,XJ128测试仪功能和技术指标,长强度测量采用自动取样，各模块并行工作，测试效率高，900个样品/8小时具有联网功能，测试数据可以直接上传国家棉花数据信息中心测长范围：2245mm 误差：0.4mm比强度测量范围：1850gf/tex 误差：1.3gf/tex断裂伸长率测量误差：0.6%马克隆试样重量范围：10.0g1.5g
4、 测量范围：2.06.5Mic 误差0.1Mic 反光亮度测量范围：090 误差:1.0黄色深度测量范围：025 误差:0.5杂质颗粒数测量误差：6杂质面积百分率测量误差：0.1%,XJ128测试仪工作原理（一）,长度测量 采用光电照影法。平均长度Lm 纤维束的遮光量（光学质量）一定程度代表了纤维重量，这样从照影曲线可以给出平均长度。将距离梳夹根部3.81mm（0.15inch）处的纤维遮光量定为100%，在此点给照影曲线做切线，与横坐标的交点即为平均长度（与纵坐标的交点是将梳夹根部的纤维遮光量定为100%，由于非实测所得，故加括号）。上半部平均长度Luhm 在照影曲线上，如果将梳夹根部的纤维
5、遮光量定为100%，那么，从遮光量50%的点向照影曲线所做的切线与横坐标的交点即为上半部平均长度。整齐度指数Ui 平均长度和上半部平均长度之比。它是表示棉纤维长度整齐度的一项指标。短纤维指数SFI 是用上半部平均长度和整齐度指数通过一定的公式估算出来的结果。,几种纤维长度指标的意义及相互间的关系,手扯长度(Lh)采用手扯的方法使纤维平行伸直且一端整齐，然后测量出这束纤维中大部分纤维所具有的长度。手扯长度是原棉检验中用得最普遍的一种方法。商业上都以手扯长度作标准检验方法。在实际应用中，手扯长度与罗拉分析仪测量的主体长度接近。主体长度(Lm)是指一批棉样中含量最多的纤维的长度。按照测量方法的不同，
6、分根数主体长度和重量主体长度。在工商交接中，一般都用主体长度作为纤维的长度指标。品质长度(Lp)又称右半部平均长度，是指比主体长度长的那一部分纤维的重量加权平均长度。棉纺工艺上确定工艺参数时经常采用品质长度作为棉纤维长度指标，它较主体长度长2.53.5mm左右，随纤维的长度分布而异。,几种纤维长度指标的意义及相互间的关系,平均长度(/L)是指纤维长度的平均值。一般都用重量加权的平均长度。用HVI测得的平均长度与用罗拉分析仪和梳片式长度分析仪测定的平均长度不完全相同，但具有较强的相关性。上四分位长度(Luhm)是指重量占所测棉纤维一半的较长部分纤维的平均长度。用HVI测得的上半部平均长度与用罗拉
7、分析仪和梳片式长度分析仪测得的上四分位长度不完全相同，但具有较强的相关性。另外，上半部平均长度与品质长度是完全不同的两个表示棉纤维长度的指标，但都是棉纺工艺上确定工艺参数时经常采用的指标。在实际应用中，HVI上半部平均长度与手扯长度、主体长度比较接近，但其大小或接近程度随着棉样中纤维长度分布情况的变化而变化。短绒率（SFR）是指纤维长度短于某一长度界限的纤维重量占所测纤维总重量的百分比。短纤维的界限，中国标准为16mm，美国标准为1/2inch（12.7mm）。用HVI测得的短纤维指数与用罗拉分析仪测得的短绒率不完全相等，但具有较强的相关性。,几种纤维长度指标的意义及相互间的关系,XJ128测
8、试仪工作原理（二）,强伸度测量采用CRE拉伸方式，3.175mm（1/8inch）隔距束纤维拉伸方法。STR=e*(Fmax-F)/(a*Mop+b)*(c*Mic+d)+g式中：STR为样品的比强度；Fmax为样品的断裂负荷；F为力值偏差量；Mop为光学质量；Mic为样品的马克隆值；a,b,c,d,e,g系数通过实验得到相应数量的方程式然后解出。Elg(%)=(实际伸长量/实际间隔)100%=实际伸长量/(3.175+卷曲量)100%,XJ128测试仪工作原理（三）,马克隆测量 采用气流法一次压缩，根据气流通过样品的压差计算出棉纤维的马克隆值Mic，并根据质量的不同予以修正。Mic=k1+k
9、2*P 式中：Mic为样品的马克隆值Mic；P为气流通过样品的压差；k1、k2系数通过实验得到相应数量的方程式然后解出。,XJ128测试仪工作原理(四）,色泽测量 采用棉纤维的光谱特性和色度学原理。根据尼可松亨特公式把棉纤维的反射光分析成 CIE 标准色度观察者的光谱三刺激值X、Y和Z，再根据下列方程计算出棉纤维色泽的Rd和+b值：Rd=f(Y)+b=70f(Y)(Y-0.847Z)Y 其中:f(Y)=0.5121+20Y/1+20Y杂质测量 采用CCD相机对棉花表面进行摄像，利用图像处理技术分析计算出棉花表面杂质颗粒数TC、杂质面积百分率TA，再按照TC和TA得出杂质等级TG。TC=直径大于
10、0.25mm的杂质在被测区域的数目 TA=杂质所占阴影面积/被测量面积,测试结果的评价,整齐度指数大小的评价 短纤维指数大小的评价,测试结果的评价,比强度大小的评价 断裂伸长率大小的评价,测试结果的评价,马克隆值大小的评价 成熟度指数大小的评价,棉包管理系统,传统仓储方式,现代棉包管理,自动配棉系统,自动配棉,按批堆放,订单要求,棉批质量,配棉方案,按批取用,生 产,配棉人员的经验,按SCI堆放,订单要求,棉包质量,配棉方案,按SCI取用,生 产,电脑配棉系统,传统配棉,XJ128测试仪的特点,设计出高效、稳定的自动取样装置。两个取样筒、两把梳子无疑会存在由于取样不一致而带来的测量误差。在校正
11、时，我们采取对左、右两个取样筒和对应的梳子分别建立各自的校正系数，使得这一系统误差降至最低。废棉回收和负压系统更合理，不仅负压更稳定，而且降低了噪声。棉样梳理装置采用气动控制，运动平稳，可靠性高。另外，刷子与台面间通过气缸控制为恒压力，保证了梳理效果，易于消除机器间台差。具有数字式光学零点自动跟踪和补偿功能，开机预热时间短，稳定性好。摸索出科学、合理的数据处理模型和算法，使长度和强度的正确性和重复性指标更好。,XJ128与进口同类机器比较,应用情况,通过了中国纤维检验局组织的验证考核试验。通过了国家质检总局组织的科技成果鉴定。鉴定认为，XJ128测试结果与进口同类机器相符，可以等同使用。已投入
12、批量生产。批量生产的机器销售到常州新光纺织有限公司、福建金源纺织有限公司等企业。即将由中纤局采购安装到部分纤检机构。正在国内外大力推广。,XJ129棉结和短绒测试仪,XJ129的主要组成,棉结测试仪短绒率测试仪电子天平工业控制计算机、显示器、打印机及附件等。,XJ129的工作原理（一）,XJ129的工作原理（二）,XJ129的功能和特点,自动、快速、准确测量棉花的棉结和短绒率指标，并在给出短绒率的同时，给出跨距长度、有效长度等长度指标。棉结指标：纤维棉结Neps、籽屑棉结SC Neps以及棉结尺寸Size；短绒指标：跨距长度（3%、50%或其他任意）、有效长度Leff、短绒率SFC（重量、根数
13、、16mm、12.7mm或任意长度）棉结测试取样量大（5g或10g），测试结果更具代表性。短绒率测试自动整理为一端平齐试样，测量结果与传统方法一致性好。创新设计的纤维分梳机构，既能将纤维充分分离，又对纤维损伤较小。具有跨距长度和任意短绒标准选择功能。自带风机，压缩空气消耗量小。,XJ129的技术指标,棉结测试范围：503000um；测试误差：50um长度测试范围：2mm48mm；误差：0.4mm 短绒率误差：2%电源1 电压：单相220V10%，频率：50Hz5%功率：1KVA电源2电压：3相380V5%，频率：50Hz5%功率：3KVA气源要求 压力：0.5 MPa-0.8MPa 含水油：1
14、ppm耗用量：5m3/h,XJ129与国内外同类产品比较,XJ129应用情况,在山东大海集团东营鹏杰色织有限公司进行了用户考核试验。已通过科技成果鉴定。已投入批量生产。批量生产的机器销售到常州新光纺织有限公司、濉宁天虹纺织有限公司、江阴市纤维检验所等单位。,FM10棉纤维细度成熟度测试仪,FM10工作原理,称取一定量的棉花；将棉花撕成松散状塞入测量筒；先在一定的流量下将棉花压缩到一定的体积，测量出棉花两端的气压差 PL；再在同一流量下压缩到较小的体积，测量出棉花两端的气压差 PH；用一定的公式计算得到马克隆值、线密度、成熟度比、成熟纤维百分率。,FM10功能和特点,能快速给出棉纤维的马克隆值、
15、细度、成熟度指标，与传统方法测试结果相符性好。取样量大（10g0.5g），代表性强。测试无需专门开松试样。测试中零点自动补偿，增强了数据的稳定性。具有在线故障诊断和指示功能，便于维修。,FM10的技术指标,成熟度比M:范围：0.81.6；允差：0.15；成熟纤维百分率PM：范围：30%100%;允差：5.0%；线密度LD：范围：120300mtex；允差：15.8mtex；马克隆值Mic：范围：2.56.5mic；允差：0.1mic；测试质量：10g0.5g；测试效率：单次全指标用时约40s。,YG046原棉杂质分析仪,YG046的功能特点,提高了刺辊及罗拉转速,使棉花和杂质的分离更加快速、彻
16、底。罗拉和刺辊的转动单独控制,转速比调节方便，很容易变换不同种类棉样的测试。结构新颖小巧,并安装脚轮，移动方便。喂棉采用琴键式弹簧压块结构,压块形状为平面加圆弧相接合的型式,使握棉效果更好、更均匀。上盖采用带保护装置的翻开式结构,便于刺辊的安全清理；前后门采用自吸式结构，开闭方便。配备专用电子天平,能自动进行数据处理，结果可以显示和打印。,YG046的技术指标,适用范围：原棉天平称量范围：0200g 可读精度：0.01g 测试样品重量：50g或100g机幅：392mm给棉罗拉：直径 30mm 转数 3.6r/min刺辊：直径 238.76mm 转数 1920r/min供电电源:电压AC220V20 频率47Hz63Hz 功耗750VA环境条件：温度1040 湿度45R.H85R.H.外形尺寸：长宽高950mm550mm550mm,谢 谢！,
