一次HVI短纖維率異常案例分析

文/吳愷力 李丹

1 引言

棉纖維的短纖維率（short fiber content ,SFC）：又稱短絨率，是指棉纖維中短于一定長度界限的纖維質量（或根數）占纖維總質量（或根數）的百分率。短纖維率高的原棉，會增加常發性和偶發性紗疵、紗線毛羽，會降低成紗制成率及強力[1]。正因為短纖維率的重要性，2017棉花年度，原中國纖維檢驗局組織相關專家和各方開展了地產棉、新疆棉和進口棉12.7mm以及16mm短纖維率(質量)分布情況，得出了新疆棉短纖維率指標優于地產棉、新疆兵團棉短纖維率指標略優于新疆地方棉、新疆機采棉短纖維率指標略優于新疆手摘棉的結論[2-3]。長期以來，我國規定的短纖維，通常細絨棉以16mm為界，長絨棉以20mm為界；而美國、澳大利亞、巴西等國的短纖維以0.5英寸即12.7mm為界，這與我國GB 18383規定的生活用絮用纖維，如絮棉的短纖維13mm為界基本一致。盡管各測試方法中采用的長度標準有差異，但無論是GB/T 6098羅拉式分析儀法、GB 18383規定的手扯法或是GB/T 35931光電法，均可以測試得出短纖維率（質量）結果。

2 HVI測試原理

HVI所測試得出的短纖維指數（SFI）是指測試棉纖維上半部平均長度時，小于12.7mm(1/2英寸)或16.5mm纖維根數（或重量）占纖維總根數（或總重量）的百分率。其原理是用梳子隨機夾取一定數量的棉纖維，通過光線照射由光學系統測量出纖維長度與纖維量的分布，并經光電轉換后將纖維長度與纖維量的分布繪制出精確的照影曲線，這種分布與纖維排成一端平齊的長度分布之間有一定的數學關系。根據纖維長度照影儀的理論，可以圖解出平均長度、上半部平均長度和短纖維率指數。可知，HVI測試得出的是短纖維率（根數）結果。本文探討在棉花公證檢驗過程中出現的HVI短纖維率異常問題，故以16.5mm作為短纖維率的界限。

3 問題的發現

在實驗室機臺檢驗過程中，同批次的當地棉花的短纖維率一般不超過20%，但故障機臺檢測數據能達到30%甚至更高。通過故障排查后發現，取樣梳夾上的塑料隔片松動產生位移，以至于梳夾氣缸打開時，取樣梳夾無法完全打開，呈半閉合狀態（如圖1），被夾斷的部分棉纖維依然會卡在取樣梳夾的梳齒上，無法被取樣器針布清潔掉。從上文提到的HVI測試原理可知，即將得到的照影曲線實際上是錯誤的，這部分棉纖維再次被送往長強測量臺檢測即被識別為短纖維。

4 處理措施

將取樣梳夾卸下后發現塑料隔片一角已被擠壓變形，把塑料隔片左右位置互換，未變形一角貼近梳夾氣缸，故障排除。這起故障出現后，維保人員仔細排查了每臺HVI取樣梳夾的塑料隔片、梳齒、氣缸及螺絲固定等是否處于正常情況，并與實驗室信息化管理員溝通協調，一旦發現數據異常及時反饋。

在接下來的檢驗過程中，我們依然發現了個別機臺出現短纖維率偏高的情況。經過分析總結，發現當檢驗的棉樣軋工質量較差，特別是含較多不孕籽、僵片等時，一旦取樣梳夾的梳齒正好夾在上面，會使一小撮棉纖維卡在取樣梳夾而無法被刮棉片、針布清理，從而被測量臺反復當作短纖維來測量，造成短纖維率異常高、長度值偏短、整齊度偏低。針對這種情況，要求每臺HVI的操作人員在兩小時一次的清潔過程中，著重檢查取樣梳夾有無殘留的棉纖維，一旦發現一定要及時清理。同時維保人員在每次周保養過程中也要更加用心檢查取樣梳夾的梳齒有無彎曲變形、缺損少齒，刮棉片是否需要更換，針布有無異常，盡量做到防患于未然。

圖1 故障梳夾塑料隔片

圖2 正常梳夾塑料隔片

5 思考

此次故障出現初期，并沒有引起維保人員足夠的重視，采用短纖維校準棉樣為故障機臺做了短纖維和伸長校準。但相同故障一直反復出現，這才真正引起高度關注。究其原因，有以下幾點：

（1）在現行的國標中，與棉花長度、斷裂比強力、馬克隆值等關鍵指標不同，短纖維率并未作規定，所以盡管對紡織企業生產十分重要，但檢測人員對它的重視程度不夠高。

（2）不同的取樣方法HVI檢驗的長度值數據不同，短纖維率不同[4]。個別短纖維率高往往跟HVI操作員手法不規范有關，操作員撕開棉樣時未避開取樣刀口，檢驗出來的數據短纖維率也往往偏高。

（3）此故障在信息系統中并不報錯，也不妨礙操作員繼續檢驗棉樣，易被忽略。

（4）當故障出現的時候，維保人員往往憑經驗習慣去維修，可能并未仔細去觀察和分析原因[5-7]。

6 結語

舉一反三，HVI維保工作不僅僅是把HVI修“好”能夠用，而是要修“好”更好用。前面的“好”只是保證操作人員可以正常操作，能夠產生檢測數據；后面的“好”則是要求產生的檢驗數據科學可靠。往往一個不起眼的小隱患后面隱藏著大問題。作為維保人員，不能僅僅局限于簡單做好HVI程序化維保工作，還需要重視操作員對故障的描述以及測試指標對應的設備各流程查看，同時注重與其他各檢驗環節（信息化、操作管理員、平衡間管理員等）溝通交流和信息反饋，才能第一時間掌握機臺的故障成因，從而根本上解決類似問題，提高操作員有效檢驗量，穩步提升實驗室各項指標的相符率。