HVI在实际生产中的应用性能探讨

摘要：随着HVI在中国越来越广泛的使用，如何将HVI检测数据应用于实际生产也成了一项重要的研究课题。本文作者以实际经验为基础，通过细致的分析，为生产企业指明有效利用HVI的渠道。

关键词：HVI；应用性；纱线质量；贸易；横档疵点

HVI大容量纤维测试仪是一种综合测试棉花主要性能的大型仪器，它可以测量的棉纤维指标包括长度、强度、长度整齐度、伸长、马克隆值、颜色、杂质、水分、短纤维指数（SFI）、成熟度、纺织稳定参数（SCI）。此外，仪器可把NEP TESTER 720棉结测试仪和UV仪集成在一起，测算出棉纤维的棉结数和紫外线（UV值）。这些纤维特性，对于确保成纱质量，纤维研究，改进纤维混合开发和检测外购，都是非常重要的。HVI仪器可提供精确可靠、带有计算机控制校准和诊断功能的自动化测试系统。所有功能均由精密的微处理器控制，从而简化了操作并为测量参数提供了灵活性。

现阶段中国的HVI在检测行业中应用较为广泛，但在纺纱厂实际生产中的应用却不尽如人意。本文作者以实际经验为基础，通过探索，发现了从以下几方面有效利用HVI的渠道。

1利用HVI可以有效控制纱线的质量

众所周知，纤维性能和纱线性能之间的关系决定了最终产品的质量，形状细长、强度坚韧的纤维可纺成纱支更细、强度更高、均匀度更好的纱线。同时更细、更长、强度更好的原棉在纺纱过程中意味着低断头率、高效率（前提是纺机保养较好）。不同的纺纱系统对于纤维质量参数的要求是不同的，这由纺纱机理决定。拿目前使用最为广泛的两种纺纱系统环锭纺和转杯纺来说，对环锭纺影响较大的是棉纤维的长度和整齐度，而对转杯纺影响较大的则是纤维的强力和细度（马克隆值）。

美国棉花公司（Cotton Incorporated）进行了一项试验，试验利用HVI对原棉进行测试来评估纤维和纱线性能间的关系。他们在环锭纺纱机和转杯纺纱机上以同样的棉来纺制Nec26/23tex的纱线。图1、图2显示了HVI测试的每种纤维质量参数对纱线强度的影响。

对于环锭纺纱线的强度，纤维长度和整齐度的影响为43%，纤维强度的影响为20%，马克隆值的影响为15%。

对于转杯纺纱线的强度，纤维长度和整齐度的影响为29%，强度的影响为24%，马克隆值的影响为14%。这表明纤维长度、整齐度和马克隆值对转杯纺纱线强度的影响要略低一些。

转杯纺工艺要求每个纱线截面至少有100根纤维才能成纱。在转杯纺发展的初期，纱线截面内的最少纤维根数限制了转杯纺在细支纱方面的应用。如今细支的转杯纺纱可以用低马克隆值的棉纤维纺成。因此，对于转杯纺来说，马克隆值已经成为最为重要的指标。

利用HVI测得纤维的数据可以有效地为纺纱工艺服务，HVI可以一次性测试纤维多个指标，对材料的选择可以起到最佳的指导作用。

2HVI的检测数据在棉花贸易中的应用

国际上棉花的交易信息由利物浦棉花协会（Liverpool Cotton Association Circular）根据棉花的产地、等级和长度对外进行公布。这些HVI测试所得的数值，是大多数纺纱厂购买棉花的主要依据。将同一产地的棉花按长度进行分类，可以获得棉花的一些额外有价值的信息。现在国内贸易中也越来越倾向于使用这种数值作为交易依据。

为了在棉花销售和纺纱前对棉花进行更细致的评定，可以根据纤维长度、杂质等级等质量特征来分类棉包。将所有棉包按照HVI测试数值分成不同的批次，可以为棉花供应商增加棉批的价值，为纺纱厂提供长度变异更小的原棉。纺纱厂可以根据纤维长度将棉批分类进行验货。这种方法还可以使纺纱厂选择不同纤维长度的原棉，纺制不同纱支的纱线，满足不同的产品需求。

棉花供应商和纺纱厂都可以利用这些数据实现自身利益的最大化，以下分别举例说明。

2.1棉花贸易商

棉花供应商A在轧棉现场购买了一批棉花（50包），对此批棉花的一两包棉样进行了目测检验，确定为32mm的优等棉。之后对其进行了HVI检测并做出了纤维长度分布图，平均长度为33mm，有几个棉包纤维的长度超过该均值，为35mm和36mm，这些棉包可以以更高的价格售出。

通过利用HVI对棉包进行分组，棉花供应商能更精确地将棉花以不同的种类出售给那些需要特定纤维长度的纺纱厂。既然该批棉花中有几包能以更加优良的长度级别出售，那整批棉花的价值就提高了。这为棉花供应商增加了潜在的利益，为纺纱厂提供了整体变异更小的棉花批次。

2.2纺纱厂采购

纺纱厂B购买了一批手扯长度最小为32mm的优等棉。此后，纺纱厂对该批棉花进行了取样测试并画出了纤维长度分布图，发现平均长度为33mm。其中，有几个棉包纤维的长度超过该均值，为35mm和36mm，这些棉包可以挑选出来，用于纺制更细的纱支。这样就为纺纱厂节省了因为购买这些特长棉而需要支付的费用。

将棉包分成不同的组别或类别，纺纱厂更能准确地为生产不同支数的纱线选用合适的原棉。这使得配棉所需的各项质量参数的整体变异减小。反过来讲，就是提高了配棉的一致性，改善了纺纱的性能和最终产品――纱线的质量一致性。

3利用HVI数据减少织物的横档疵点

横档疵点是指织物表面因为织机性能不佳、杂质较多、操作不当等原因引起的纬纱排列不匀的疵点，横档疵点经常出现在针织物中，其中在单面针织物中出现最为频繁，原因是针织工艺是使用一根纱线来形成织物，而机织物则是由两根纱线交织而成。横档疵点在织物中的主要表现形式为色差。

导致成品织物产生横档疵点的因素有很多，其中最常出现的一种情况是纱线性质的变异引起的，如纱线毛羽、支数或纱线捻度。针织厂一般根据纱线到货的日期来选用纱线，也就说一般会将同时期制造的纱线一起使用，而不是将不同时期纺制的纱线混合使用。放置时间较长的纱线会发生整批变异，这种情况下制成的织物无疑容易产生横档疵点。

而纱线的性质取决于纤维的质量。与织物横档疵点有关的纤维质量参数包括马克隆值（Mic）、成熟度（Mat）和荧光值（UV）。

3.1马克隆值对织物横档疵点的影响

HVI测试的马克隆值（Mic）反映了同一种棉纤维的成熟度和细度。对于控制和消除织物疵点以及后整理的问题，马克隆值的控制是纺纱工艺中的关键。实际上，当遇到成品织物的横档疵点问题的时候，马克隆值是要控制的最重要的纤维质量参数指标。在纺织针织纱时，马克隆值是配棉时首个应预控制的纤维质量参数指标。

配棉时需控制多次配棉之间的平均马克隆值差异（天与天之间）以及一次配棉中马克隆值的变异（CV%）。

棉花马克隆值会随着时间而变化，对纺纱厂来说，重要的是控制这种变化，一些纺纱厂坚持先用完上一季的棉花，然后再使用本季棉花。这样会使得配棉时原棉库中可供选择的棉花很少，这会增大配棉的变异以及最终产品（纱线的质量变异），降低纺纱效率。只有不断地更新数据来科学配棉，才能减小这种变异发生的可能性。

要降低马克隆值的变异系数，可以通过增加棉包的方式来改变。一般来说，配棉时棉包的数量越多，混合得越均匀。建议不要将纤维质量参数相同的棉包作为一组来进行排列，例如：将一组马克隆值为3.8的棉包放置于马克隆值为4.0的一组棉包附近。最好在配棉时将棉包混放，即性质稍有不同的棉包相邻排列。

通过控制马克隆值来减少横档疵点的做法是：每次配棉间平均马克隆值变化不超过0.1，并且将一次配棉中棉包间的马克隆值变异系数控制到低于10%，这样将大大降低甚至消除针织物的横档疵点。一次配棉中所用的棉包数量越少，棉包间的变异就越大。