内容提要：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、开、清、梳及精梳等工序的半制品成品的质量检测，通过检测，发现问题并提供有关数椐加以研究解决，达到把好半制品成品的质量关，提高棉纱质量的目的。本文主要讨论AFIS及HVI 棉维性能检测仪在把好原棉及半制品质量关，提高产品质量中的应用。说明高科技检测技术在纺纱生产中是不可缺少的重要生产环节。

关键词：纤维性能检测仪 棉结及短绒 棉纤维成熟度 逐包检验 精梳落棉

一、HVI与AFIS纤维性能检测仪的应用：
1、HVI是棉花在农工贸流通中的检测手段，HV1大容量原棉性质快速检测仪：
大容量原棉质量检测仪HVI始用于美国农业对棉花质量的检测，目前已作为国际棉花流通的检测手段HVI每小时可测试250个试样，提供准确的检测数据，目前HVI检测仪已有1200台遍布全球60多 个国家。1998年国际纺织生产联合会举办的棉花检验技术第10次会议正式向国际推荐使用HV1检测仪。HV1在棉花生产、贸易以及纺织业领域里得到广泛应用，它可对棉纤维的成熟度、细度、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大容量的检测，，应用HVI逐包检测原棉的有关性质，完成对原棉初加工、分级、仓贮、分配的任务，是搞好纺纱生产的重要检测手段；同时应用HVI逐包检测原棉的信息，进行全国联网，形成巨大的网络控制系统，对农工贸原棉交往，加快物流速度，稳定纺纱质量，起到精确可靠的作用:
1、1、首先对棉纤维成熟度、细度的检验已制订出HV1对棉纤维检验的基本方法及成熟度标准等。
1、2、对棉纤维粘附性的检验:应用HV1检测技术可控制造成棉花粘附性的虫害，快速检测与棉花含糖百分率相关的“蜜露”含量，对影响棉纺织的生产效率进行评估。
1、3、对原棉中棉结的检测:目前HV1已开始应用检测棉花中棉结的含量，HV1检测体系专门检测报告出灰尘杂质颗粒的大小分布及棉结、棉籽壳碎屑的分布，还可将棉结分成有害及无害两类，并可指导降低成纱棉结数。
1、4检验纤维长度，1992-1997年间都是用AFis-L对纤维长度，平均长度进行检测，但其检测结果的CV%值偏高。应用HV1测试可对纤维进行2.5%长度组矩，平均长度进行检测，检测结果更为精确，还可报告出右半部平均长度。
1、5应用HV1对原棉进行分级，根据色泽、结杂等级分类，分级十分准确，目前已形成应用HV1仪进行棉花分级的国际标准。
1、6 HV1是高科技的检测仪器。为了使试验准确可靠，HV1试验必须在恒温、恒湿的条件下进行。

2、AFis-N、l的主要作用：主要做为纺纱厂各工序半制品棉结、杂质、短绒率变化的快速检测仪器，依靠它做好纺纱生产的原棉及半制品质量的管理工作。
2、1 AFis-N棉结含量快速检测仪，能及时报告试样中的棉结总数，棉结直径及平均直径、标准差、变异系数等，并将棉结分为纤维棉结及籽壳棉结两类棉结报告。
2、2 AFis-N可及时对不同产地、批次、不同轧花方法的原棉进行逐包检验，向纺纱生产提供原棉中棉结含量信息，同时也作为指导轧花生产，提高轧花产品质量的重要依据。对进入车间的棉包进行逐包检验，可及时将棉结含量大的棉包剔出不用，以保证配用原棉中棉结含量的稳定。
2、3 AFis-N可迅速准确的检测出各工序半制品中棉结含量的变化情况，作为指导纺纱生产、改进产品质量的重要依据，检测表明，进入工厂的原棉在轧花生产中已造成一定数量的棉结，开清棉工序是增加棉结含量的重要工序，梳棉及精梳是降低棉结含量的主要工序，大部分籽壳棉结是在梳棉机上被去除的，大约可以去除500-2000微米籽壳棉结的70%。
2、4 AFis-N可及时检测出梳棉机生条棉结含量的波动情况，并及时进行检修，如及时调整盖板隔距和速度，磨砺盖板及夕林针布，调整生条定量等，达到排出籽壳棉结的目的，稳定产品质量。
2、5、 AFis-N对纺纱原棉及半制品中的籽壳棉结及纤维棉结含量进行不断的检测，可向各工序提供改进工艺配置的可靠数字依据，使产品质量稳定提高。
2、6 AFis-N及AFis-L、AFis-T等已列为鸟斯特公报中对原棉及纺纱、半制品质量的检测仪器，与乌斯特纱线条干仪测试的纱线棉结及纱疵情况相呼应，做为国际上纱线质量的重要考核手段。
2、7 一台AFis-N(L.T),每进行一 个试样试验只需要2-3分钟，即迅速又准确，可以完全取代传统的棉检室的工作。

二AFIS纤维性能检测仪对提高纺纱质量减少棉结及短绒的作用举例：

例1：在生产中控制原棉经过开清梳棉加工时棉结和短绒的控制与检测技术。
1、 1999年美国纺织科学研究院应用乌斯特Afis-N棉结检测仪及大容量棉花检验仪（HV1），分别对原棉、开清棉、梳棉、精梳等工序的半制品进行了大量而细致的测试，从原棉到粗纱各工序半制品中的棉结含量进行反复测试，得出棉结含量变化的分布情况如表1
原棉 棉卷（或喂入梳棉机前的棉 絮） 生条 半熟条 条卷 精梳条 熟条 粗纱
棉结含量(粒/克) 210 400 80 60 65 20 25 28
由表1中可看出：
1、1原棉初加工（轧花）及收割造成一定数量的棉结，一般为200粒/克，最低约100粒/克，最高400粒/克 ；
1、2在开清棉工序中棉结急剧增加，一般为400粒/克，最低200粒/克左右，最高700粒/克左右 ；
1、3梳棉机是减少棉结的重要工序，经过合理的梳棉机加工后，生条棉结含量大大减少，一般为80粒/克，高的有200粒/克，低的可达50粒/克 ，大约仅是开清棉工序加工后喂入到梳棉机的棉絮中棉结含量的20%；80%的棉结被梳棉机清除。
1、4精梳工序是降低棉结的主要工序，精梳条中棉结一般在18-20粒/克及以下 ；精梳机的落棉对于从条卷中排除短纤维棉结、带籽屑棉结、不成熟纤维、提高精条中好纤维占的比例，减少精梳条及精梳纱线中的短纤维及棉结，提高精梳纱质量等起重要的作用。
其它工序如并条、粗纱等棉结含量变化不大，但都稍有增加；
1、5乌斯特统计资料中也把从原棉初加工到进入棉纺厂开清棉、梳棉、精梳、并条到粗纱等各工序棉结的变化情况以曲线方式表达出5%、25%、50%、75%及95%的水平。图1所示为2007乌斯特统计资料中棉结的控制水平，技术人员可按照曲线寻找最合理的棉结的控制水平，生产出符合用户要求的纺织产品。达到最佳质量-费用比。
2、AFIS在纺纱生产中纺纱质量管理的主要作用：
2、1、原棉成熟度在纺纱过程中对棉结含量有影响，不成熟纤维多，产生棉结及短绒的概率也多，应用AFIS在抓包机上检测与控制不成熟纤维百分比含量，可稳定与减少棉结及短绒的产生；
2、2、轧花生产对棉结含量的影响：不同回潮及含杂的皮棉轧花工艺不当，会产生不同的棉结及短绒，经AFIS 可检测与控制轧花生产棉结及短绒的数量。美国等发达国家的轧花生产已实现了电子计算机控制的阶段，轧花生产的水平很高；
2、3、开清棉技术是增加棉结及短绒的主要工序，以AFIS对开清棉各机组输入输出棉延进行检验，可优化开清棉工艺（打手速度、隔距等），以减少棉结及短绒的产生；表2 是应用AFIS对开清棉各工序的输出棉延进行检验的棉结单机棉结增加情况，从表2中可看出多仑混棉机及精细开棉机的单机棉结增加率最高分别为22。88%、 21.52%，是新型开清棉工艺减少棉结及短绒的重点。
表2短流程的开清棉中各单机对棉结的影响
原棉 抓棉机 轴流开棉 多仑 精细开棉 清梳联喂棉机
棉结数个/克 221 241 271 333 418 441
单机棉结增加率% 9.95 11.52 22.88 21.52 5.50

2、4、梳棉机是减少棉结的主要工序，在AFIS对梳棉机对减少棉结含量的作用中；可对梳棉机的各项改进行离线对比试验，优化各部工艺及发现问题：①、采取新型针布对降低棉结的作用；②、固定盖板对减少棉结的作用；③、提高夕林速度对生条棉结含量的影响；④、盖板速度对改善梳理、降低棉结的作用；⑤、盖板隔距的自动调整及在线自动磨针对降低棉结的作用；⑥、梳棉机喂入部分对棉结含量的影响；⑦、梳棉机吸尘除尘系统的负压对生条棉结含量的影响；⑧、梳棉机必须做到四快一准才能够保证工艺上车，这是减少与控制棉结的基础条件，尤其梳棉机的针布状态及使用书寿命都会影响生条中棉结含量。对梳棉机棉结含量的检测与控制不仅有离线AFIS检测，还有在线自动监控系统，可自动控制梳棉机在线自动磨针、自动调隔距，控制减少棉结。
2、5增加棉结的环节也相应地增加了短绒，因此讲排除杂质净化棉网及半制品与减少棉结及短绒是一个相互依存而又矛盾的关系。要在开清棉、梳棉及精梳工序中应用AFIS检测仪对设备的各个环节研究棉结与短绒的增减问题进行检测，作为优化工艺及改进设备的依据。
。2、6、检测与控制精梳落棉量，提高精梳条及精梳纱质量。精梳机的落棉对于从条卷中排除短纤维棉结、带籽屑棉结、不成熟纤维、提高精梳条中好纤维占的比例，减少精梳条及纱线中的短纤维、棉结等起重要的作用。不同的精梳机落棉率，会使精梳条及纱线中短纤维、棉结含量不同，好纤维的比例亦不相同，对成纱质量有显著影响，短纤维含量的多少影响纱线的性质，如单纱强力、强力不匀率、断裂伸长、伸长不匀率及强力弱环等物理指示。纱线毛羽与精梳落棉量有关，落棉量加大会减少短纤维含量从而改善纱线的毛羽状况。

2、7、原棉质量的管理已步入逐包检验阶段，应用大容量棉花质量检验仪（HV1）。对于棉结含量因季节、成熟度、产地采摘及轧花方法不同而存在的差异，经过逐包检验摸清原棉质量情况包括棉结含量的差别，使整个国家或地区的原棉质量完全处于管理之中，确保纺纱及织布的产品质量。如一纺织厂对进厂的棉包进行逐包检验，发现包与包之间棉结含量存在显著差异，见表3
表3
编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
棉结含量粒/克 230 210 360 210 220 190 390 210 220 190 220 210
表3中第3及第7组棉结含量特别高，可剔除不用，使原棉棉结含量稳定在210水平上，保证了纺纱质量。纺