我國首臺棉結短絨測試儀是這樣“煉成”的

許歡

近日，GB 1103棉花國家標準修訂第一次預備會議在陜西召開。會上除了對標準修訂進行討論，陜西長嶺紡織機電科技有限公司研制的，國內首臺快速大容量棉結短絨測試儀XJ129，也納入議題討論。會后，《中國纖檢》記者采訪了陜西長嶺紡織機電科技有限公司副總工程師朱吉良，他詳細介紹了我國首臺棉結短絨測試儀XJ129從研發到推廣的歷程。

攻克難題，我國首臺棉結短絨測試儀誕生

記者在采訪中得知，朱吉良自打畢業起，便一直扎根在長嶺紡電，從事紡織電子產品開發工作。他大學學的是半導體物理專業，到長嶺紡電后，靠刻苦自學、在實踐中成長，先后參與主持了多項紡織電子儀器開發。國內首臺紗疵分級儀、國產大容量棉花測試儀、成熟度細度測試儀都由他主持開發。此次XJ129棉結短絨測試儀從調研、制定方案、研制樣機、改進完善到用戶考核，經過10多年時間，付出心血無數。

“有關XJ129測試儀任何問題，都可以問我?！睂τ赬J129棉結短絨測試儀的一切，朱吉良顯得成竹在胸，他告訴記者，早在2004，因為當時沒有大容量快速測量棉結和短纖維率的儀器，中國纖維檢驗局當時不得不取消了在棉花標準中增加棉結和短絨測試指標的打算。而加入世貿后，我國從國外進口了許多棉花，有的棉結和短絨比較差（如烏茲別克棉和印度棉），但沒有相應的快速檢測手段，給許多企業和個人造成了巨大的損失。所以，研制一種大容量測量棉花棉結和短絨含量的快速檢測儀器十分迫切和必要。

自2004年開始，朱吉良就帶領項目組開始了棉結短絨測試儀關鍵課題的研制，在關鍵課題取得突破后，于2006年開始了儀器的研制開發，直到2008年底才研制出樣機，2009年開始生產銷售。經過多年的改進完善，機器的可靠性穩定性大幅度提高，現在的XJ129棉結短絨測試儀可以和國外同類儀器媲美。

讓朱吉良記憶猶新的是，怎樣在減少棉花損傷情況下形成棉帶？這一課題讓他大傷腦筋，整整用了兩年時間，才把難題攻克。朱吉良說：“在解決棉花損傷問題之后，要解決的首要問題是短絨的模型算法。在非接觸光學照影測量情況下，針對如何根據光學量曲線計算出它的重量短絨這個問題，我們請教了許多專家，但都沒能找到可行的辦法。但我覺得既然國外能做我們肯定也能做。后來經過反復查閱資料和思考，終于自創了重量短絨算法，這是研發中最大的突破，也是非常關鍵的一步。”

儀器問世后，由于客戶不會使用，遭到了很多質疑，XJ129棉結短絨測試儀經歷了多次退貨，得不到市場承認和接受。朱吉良在與紡織廠多次溝通后，想了個辦法，制作了一本“國產HVI使用手冊”配套在儀器里，指導客戶使用，算是解決了這個問題。朱吉良覺得，因為是國內首臺棉檢儀，一定會有此類問題，大家剛開始不了解不會使用，這很正常。

瑞士生產的同類儀器烏斯特儀器設備，從上世紀90年代末便已問世，現在已經非常成熟。國際棉紡市場的檢測儀器，大多使用烏斯特的儀器設備，也是一臺得到公認的測試儀。但朱吉良告訴記者，XJ129棉結短絨測試儀在研發時并未參考烏斯特儀器的設計原理，而是與印度普瑞美公司生產的AQURA類似。

“國外主要有瑞士烏斯特和印度普瑞美兩家公司生產和銷售棉結短絨快速測試儀器，烏斯特儀器測試指標多，但取樣量少，對使用環境要求苛刻，而且測量時，需要手工把原棉制成棉條，還要把棉花分離成單根測量，對纖維損傷大。適合對企業的紡織工藝進行控制，測棉花則沒有太大優勢。而它目前只提供12.7mm或16.5mm短絨兩個選擇，提供不了16mm重量短絨，不太適合在棉花檢驗領域使用（我國短絨標準為16mm）。印度普瑞美棉結短絨測試儀雖然在取樣量和測試指標選擇上，比烏斯特有優勢，但它的測量結果和我國傳統測量方法仍有較大差別?！?/p>

朱吉良繼續補充道，烏斯特的儀器對使用環境要求也很苛刻，需要在標準環境下使用。另外，烏斯特標準是采用英制標準，而且固定不能更改，不能滿足我國需求。在這種情況下，XJ129棉結短絨測試儀在研制和推廣過程中，大量聽取了用戶的意見和建議并不斷改進，其特點和優勢是：一、用機器把試樣整理為一端平齊，實現了短絨率的真正測量，短絨測量結果和傳統手工測試結果基本一致，儀器符合中國國情；二、兩級分梳，對棉纖維損傷??；三、測試指標可以根據用戶需要任意設置；四、大取樣量，可以滿足快速大容量測試的要求。

機器代替手工，儀器進入標準需再完善

預備會議中，一項重要內容是將短絨率指標增加到GB 1103國家標準中。朱吉良表示，關于棉花的棉結和短絨驗收，目前還沒有國際標準，主要是不同國家對短絨標準判定有差異。由于烏斯特公報的權威性，在交易和驗收過程中，大家都以此為標準。雖然我國基于HVI的棉花檢驗驗收方法已和國際接軌，但由于HVI給出的是短絨指數指標，不能給出真實的短絨指標，所以HVI的短絨指標無法納入到國家標準中。

2003年棉花檢驗體制改革時，引進的是國外儀器，當時因為沒有國產儀器作為標準支撐，標準則無法推進。那時便提出，未來會是大容量儀器化測量的時代?，F在雖已過去10多年，但大容量儀器化測量的實現，才初見端倪。

采訪前，朱吉良剛從山東出差回來，在山東一家工廠里，朱吉良和廠家一起做了機器測量和手工測量對比試驗，從測試結果來看，機器測量結果和手工測量結果基本一致，廠家比較滿意。而且機器測量穩定性、一致性更好，不像手工測量結果那樣差別很大。

“每個人手法都不一樣，不同的人測量結果差異很大，當然也和人的疲勞程度及熟練程度有關。機器沒有人為因素影響，測試結果一致性穩定性更好。廠家明確表示，他們需要的就是機器替代人工，包括這次標準預備會上討論的議題，也是機器替代原來的手工操作，這是今后棉花測量技術發展的方向?！?/p>

中國最大的優勢是市場優勢，要利用好這個優勢，就必須在產品性能可靠性穩定性方面下功夫，長嶺紡電是亞洲最大的紡織儀器研發和生產基地，在纖維檢測儀器方面做了大量工作，國內首臺大容量棉花測試儀、首臺大容量羊毛羊絨測試儀，首臺棉纖維成熟度細度測試儀，都是我們近年來研發出來的纖維檢驗類產品?！敝旒颊f。

此外，預備會議還提出了目前XJ129棉結短絨測試儀的主要問題：一是測量過程中對棉花采取了機器分梳，分梳過程中不但增加了棉結，而且對棉花有損傷，破壞了棉花的固有特性。雖然后續測量短絨時采用了一端平齊的非接觸測量方法，但由于測量對象已經發生了變化，影響了測量結果的真實性，需要在減少損傷方面進行改進；二是標準棉和行業標準問題，主要是需要建立基于儀器測量的棉結和短絨儀器的測量標準和制作短絨校準標棉。

朱吉良表示，“針對這兩個問題，已經有了方案：一是行業標準獲得通過；二是中纖局正在組織相關單位制作短絨標準棉。目前這些工作正在按計劃進行。”

實用性強 紡織企業需求迫切

據悉，目前XJ129棉結短絨測試儀在紡織企業使用的比較多，需求也更加迫切。主要用在：原料采購和驗收、測試結果作為配棉依據、半成品質量控制、工藝優化、設備狀態監測等方面。

“紡織企業不會在意測試結果的準確與否，他們用儀器主要是檢測每道工序，比如從原棉到普梳、精梳的過程，短絨變化多少？棉結變化多少？如果機器突然發生變化或是短絨增加，就需要更換機器部件。另外，在長期測試棉花時，如果狀態不穩定，也需要檢查工藝是否合適。而XJ129棉結短絨測試儀的主要特點是實用，紡織企業會用得更多，纖檢機構和收購單位用得較少，其主要原因是，檢驗機構若要引進，要有國家標準支持，須得是國家標準化產品。但如果儀器正式列裝后，會產生更多需求，大多數地級以上的纖檢機構都會使用，現在只有少數檢驗機構購買作為研究使用?！敝旒颊f，

此外，XJ129棉結短絨測試儀在推廣上，還采用售前試用的辦法，讓客戶先進行了解，如果覺得確實有幫助再購買。他透露，一些大型紡織企業都建有多個實驗室，他們一般在中心實驗室使用整套烏斯特試驗設備，而且還要修建與之配套的實驗室，投入費用常常有幾百萬。而XJ129儀器對使用環境要求比較低，每臺費用比較低，紡織企業在每個車間都可使用XJ129儀器進行質量控制、工藝優化。從實用性和經濟上來看，XJ129儀器性價比更高。加上烏斯特實驗設備的維護成本較高， 而XJ129儀器在全國各地都有維修點，維護便利。具有很強的實用性。