从无到有不断突破,长岭纺织机电

来源:http://www.huahaolvye.com 作者:纺织皮革 人气:108 发布时间:2020-01-01
摘要:众所周知,我国是棉花生产大国,每年在收购棉花的时候,都需要对棉花进行检验,这是一项技术性较强的工作。不仅如此,为确保质量,在棉花的进出口加工、储备等环节也需要进行

众所周知,我国是棉花生产大国,每年在收购棉花的时候,都需要对棉花进行检验,这是一项技术性较强的工作。不仅如此,为确保质量,在棉花的进出口加工、储备等环节也需要进行检验工作,因此棉花检验工作在棉花的生产和贸易方面具有重要的意义,棉花检验技术的发展也关系着我国棉花标准制定的发展进程。

时下,有一句话广为流传:“鸡蛋从外打破,是食物;从内打破,是生命”。面对严峻的市场竞争和行业发展,企业先行一步的创新,必将使其“从内打破”,赋予企业新的血液和竞争力。随着国产XJ128快速棉纤维性能测试仪列入我国棉花体制改革公证检验仪器装备,陕西长岭纺织机电科技有限公司在赢得该领域市场通行证的同时也取得了产业发展的话语权,使得长岭纺电又一次成为行业自主创新的领军者。2013年这一创新成果获得“纺织之光”中国纺织工业联合会科技一等奖。

建国以来,我国棉花检验经历了怎样的发展历程?当前我国棉花仪器化检验发展水平如何?棉花标准的修订又将朝着怎样的方向前进?

十年坚守打破国外垄断

接轨国际实现棉花仪器化检验

研制装备国产大容量棉花测试仪是2003年国务院批复的棉花质量检验体制改革的主要任务之一。棉花质检体制改革需要大量的棉花检测仪,而进口仪器设备价格高、零备件价格高、零备件供应周期长、本地维修质量不能保障、维修费用高。在国家质检总局领导下,中国纤维检验局开始组织实施国产棉花综合性能测试仪研制、装备工作,并最终确定了陕西长岭纺织机电科技有限公司为样机研制单位。在中国工程院院士姚穆等专家的技术指导下,长岭纺电于2004年底完成国内首台XJ120快速棉纤维性能测试仪,第一代产品能够准确检测棉纤维长度、强度、伸长度、成熟度、色泽等性能指标,并带有专家分析系统,可以对棉花测量结果进行品质和可纺性分析,指导纺织企业纺纱工艺和预测成纱质量。产品在第十一届上海国际纺织工业展览会一经展出,就引发国内外参展企业和专家的关注。

我国棉花检验技术的发展并非一蹴而就。中国纤维检验局纤维质量监督处处长熊宗伟告诉记者,在我国棉花检验技术的发展历程中,早期是以感官目测为主,棉花纤维品质的评价都是靠眼观手摸的主观检测方法,后来采用一些简易的、单指标的、测试较为费时的仪器进行辅助。直到一种新仪器的出现大容量棉纤维性能综合测试仪器(简称HVI),我国棉花质量检验才真正进入仪器化检验时代。

从2006年开始,长岭公司开始了第二代国产自动型HVI样机的研发,以适应我国棉花质量检验体制改革公证检验仪器的要求。公司借鉴国内棉花单项指标测试仪器的研制经验,有效解决了颜色测试模块、大面积硅光电池、取样梳夹、指标算法和修正模型建立等关键技术,先后投入经费约2200万元,终于在2010年7月通过了科技成果鉴定。由梅自强院士、姚穆院士领衔的鉴定委员会认为,设备达到了国际先进水平,性价比高,可以替代进口。经过3年的产业化应用,开始在全国棉花纤检机构中使用。以后,中国纤维检验局和长岭公司积极在纤检系统推广应用,目前已在国家纤维质检中心、衡水市纤维检验所、周口市纤维检验所等12家公证检验实验室安装使用,并积极解决在前期推广中暴露出的一些问题。沧州纤检所安装使用了XJ128棉花综合性能测试仪,所长穆国庆告诉记者:“XJ128基本满足工作需求,效率高,挺好用。”

据了解,棉纤维性能综合测试仪器可以对棉纤维的主要性能进行快速、全面、准确的检测,它能在不到半分钟的时间内完成一个样品测试,检测出一个棉花样品的长度、短纤指数、断裂比强度、马克隆值、成熟系数、杂质面积等10项物理性能指标。由于它的取样量大,样品的代表性强,更能反映整个棉包的质量;由于它测量指标多,更能全面反映棉花的性能;由于它测量效率高,能实现包包检验,测量的覆盖面更广;由于它的自动化程度高,测量中人为因素影响少,所以公正性更强。熊宗伟表示,此种仪器的使用,使我国棉花质量检验真正进入了仪器化检验时代。棉花仪器化公证检验,不仅可以解决棉花交易中产生的诸多纠纷,避免在多个环节重复检验,提高棉花质量检验的效率,还可以为棉花育种、纺织企业配棉提供很多有价值的信息。

10年并不长,但对于企业而言,10年的科研攻关和摸爬滚打,则需要更多的坚守和信心。长岭纺电通过10多年的科研攻关,采取自主开发和技术协作的方式,解决多项技术难点,将国产棉花综合性能测试仪器研制成功,技术水平达到了进口同类产品先进水平。目前,XJ128产品拥有发明专利2项,实用新型专利4项,完全拥有自主知识产权。2014年,该产品开始大批量装备全国棉花仪器化公正检验实验室,结束了我国棉花仪器化检验工作长期依赖进口设备的局面,为今后我国棉花仪器化检验工作长期有效运作提供了重要技术保障。

瑞士USTER公司生产的HVI1000大容量测试仪和国内陕西长岭纺织机电科技有限公司(以下简称长岭纺电)生产的XJ128快速棉纤维性能测试仪均属于HVI仪器。然而,研发属于我国的先进棉花检验仪器XJ128快速棉纤维性能测试仪,并非一件易事。熊宗伟表示,由于HVI结构复杂,研制难度大,长期以来基本由USTER公司垄断生产。2001年开始,中国纤维检验局组织长岭纺电研制国产棉花综合性能测试仪,2005年完成了手动机型(XJ120快速棉纤维性能测试仪)的研制,2008年完成自动机型(XJ128快速棉纤维性能测试仪)的研制,之后进行了严格的测试验证,2010年7月,国产HVI顺利通过国家质检总局组织的鉴定验收。2013年国产HVI首次批量装备棉花仪器化公证检验实验室,当年累计检验量10万吨,各台仪器运行平稳,检验数据水平与进口HVI基本相当。

多方合作成就产学研典范

随着棉花公证检验实验室的建立,国内HVI使用数量迅速增加。截至目前,全国纤检系统建立棉花公证检验实验室近100家,拥有HVI设备500余台。可以说,国产HVI的配备使用迈出了棉花检验仪器国产化的重要一步。

一个企业自身科研能力终究有限,必须在借助外力、合作开发上做文章,才能实现双赢共谋发展。

修订标准仪器研发助推技术进步

长岭纺电在开发新产品时历来重视与国内知名高等院校和科研院所合作,充分调动各种力量,保证产品开发的技术水平、质量和进度。

使用HVI进行仪器化检验代替传统的人工检验,是我国棉花质量检验体制改革的一项内容,同时,先进棉花检验仪器的研发也助推我国棉花标准的进步。

在承担研制开发快速棉纤维性能测试仪的开发工作伊始,长岭纺电就得到了中国纤维检验局、国家纤维质量监督检测中心、国家纤维计量站的有关专家从产品型号的颁发、研制方案的确定、样机性能的验证考核、信息化的实施等方面给予的协助、指导,使得产品总体技术路线正确,功能、性能方面达到我国棉花质量检验体制改革的要求。产品技术方面,长岭纺电先后与西安工程大学、浙江大学、西安理工大学在测量结果的应用与自动配棉技术、光电系在色泽测量技术、杂质测量技术等方面进行合作;与农业部安阳棉花研究所、农业部棉花品质检测中心、全国供销合作总社郑州棉麻工程技术设计研究所在样机制作、取样器的设计与制造等方面展开合作。

近几年,我国棉花标准不断修订,不断完善,但在2007年之前,我国棉花标准GB1103-1999历经8年之久没有修订。究其原因,熊宗伟指出,是因为没有大面积推广快速的棉花质量指标检测仪器

在2008、2009、2010三个年度,中国纤维检验局组织四个地方纤检局对6台次国产棉花综合性能测试仪样机进行了三次验证测试,测试样品数量累计超过14万个,检验量10万吨,测试涵盖了基本功能、准确性、重复性、稳定性、耐用性、易用性、信息通信等方面,长岭纺电也在测试过程中不断地针对改进意见,修正数学模型,更改软件,确保了XJ128测试仪各台仪器运行平稳,检验数据水平与进口HVI基本一致,测试速度、零件使用寿命、信息系统数据通信、售后服务等满足国家及用户要求,目前测试速度与进口HVI相当,信息系统数据通信顺畅,国产化零件质量稳步提升,售后服务队伍人员数量和技术水平也在不断加强。加之国产棉花综测仪所具有的在销售价格、配件和售后服务成本方面的优势,为棉花仪器化检验工作的推广提供了有利条件。

熊宗伟告诉记者,随着国家棉花质量检验体制改革的全面推进,大容量的快速检测设备在我国普遍使用,推动着我国棉花标准进行重大修订。相比GB1103-1999标准,GB1103-2007标准共计修订了17项内容,其中最主要的是将HVI检验指标纳入标准体系,增加了适用于HVI检验的长度、长度整齐度、断裂比强度等指标,特别是将长度的手扯尺量检验统一到HVI检验的上半部平均长度水平。这也标志着中国棉花检验水平开始与国际接轨,走上了仪器化检验的新路。

持续专注立足长远发展

随着棉花仪器化公证检验技术的不断成熟,2012年我国棉花标准又进行了修订。GB1103-2012标准共计修订19项内容,涉及品级、长度、异性纤维含量要求、抽样规则、检验方法、检验顺序、组批规则、检验证书等。核心内容是对棉花品级指标进行改革,把表征棉花品级指标的色泽特征、成熟程度分别用HVI颜色级、马克隆值替代,轧工质量用感官检验。颜色级根据Rd和+b划分为白棉、淡点污棉、淡黄染棉、黄染棉四种类型13级;马克隆值沿用三级5档;轧工质量根据外观形态粗糙程度和疵点的多少分为好、中、差三档。

长岭纺电立足行纺织电气仪器和设备的研制生产已经有30多年,由最初的条干仪、电子清纱器到如今的八大门类40多个品种,靠的就是对纺织行业的信心和专注。而在国产大容量棉花纤维检测仪器的技术研究方面,长岭纺电更是立足长远投入大量心血的结果。

这一标准从2013年9月1日起实施至今,应该说这是基于全面应用棉花综合性能测试仪而产生的新标准,但因为HVI仪器取样方法、指标算法等原因使短纤维指数还不能成为新标准采用的方法,所以该标准中像短绒率、棉结等对纺织企业来说比较实用的指标还是使用老方法进行检测。

棉花流通体制改革14年来,中国的棉花公证检验制度已经建立,中国的棉花检验体制改革使我国的棉花检测技术达到了世界先进水平。这几年,长岭纺电在开发棉纤维检测仪器方面坚持不懈地努力,又陆续推出了XJ129棉结和短绒测试仪、FM10棉纤维细度成熟度测试仪、适合纺织企业使用的CF200棉纤维性能测试仪、CN200棉结测试仪,这些仪器技术先进、自动化程度高、测试结果准确,仪器分别适用于棉花的不同性能测试,能够用于棉花育种、棉花收购、棉花检验、纺织厂配棉等棉花流通和使用环节,对我国棉花检验体制改革和纺织工业的技术进步具有的很大的促进作用。与此同时,长岭纺电也开始研制用于羊毛纤维检测的WF1毛绒纤维大容量检测仪,积极参与棉结短绒测试的国家标准制定。长岭纺纺电公司率先在国内形成了测试方法科学、性能完善的棉纤维测试仪器系列产品,摆脱了国内纺织电子仪器行业产品同质化严重、竞争激烈的局面,打破了高端棉花检测仪器完全依靠进口的局面,顺利地实现了产品的结构性调整和升级。

据了解,近几年长岭纺电研发的XJ129棉结和短绒测试仪,就解决了上述问题。该测试仪采用光电检测技术、自动控制技术和计算机技术,实现了棉花的棉结数和短绒率自动测量。棉结测量是通过对棉花开松分离,受负压牵引形成接近单纤维的纤维流,从光电传感器面前飞过,传感器捕捉棉结信号并计数,同时,按照信号的形状和大小判断纤维棉结和籽屑棉结,在这一过程中对纤维流进行集束,形成棉条,为下一步测量短绒率做准备;短绒测量是对纤维束自动进行一端整齐,之后将一端平齐的束纤维进行光电照影,得出一次积分曲线,从曲线上获得有效长度、短绒率等指标。由于这些方法测量机理与传统方法相似,所以测量结果与传统方法相符性较好。

为了满足客户需求,长岭纺电还开发了产品的测试数据综合分析系统,用于指导实际生产,这个平台就是配棉专家系统。这种配棉专家系统软件包含数据处理软件和配棉技术管理决策系统两大部分,是目前国内外功能最全的配棉系统软件之一,软件同时具有棉包管理、纱线质量预测、配棉方案优化等功能,通过与棉纤维测试仪器一体化使用,纺织企业可以发挥快速棉纤维性能测试仪测试迅速、指标全面的特点,真正使国产大容量棉纤维测试仪器能在纺织企业的生产中发挥指导生产、节约原料、提高效率和提升产品品质的作用。

从去年年初以来,中国纤维检验局牵头,组织全国多家公检实验室,选取大量的棉样,对XJ129棉结和短绒测试仪进行了摸底测试,为棉花标准修订做前期准备工作。熊宗伟表示,从目前情况看,短绒率指标可以率先成为新标准修订的对象,棉结指标成为后续修订的目标。目前这些工作都在按计划有序推进,有望在明年将新修订的棉花标准予以发布,可以说,我国棉花标准将随着棉花性能综合测试仪器的开发而不断进步。

目前除纤检系统的计划采购外,国内已有40余家纺织企业和科研院所购买和使用了长岭纺电的XJ128快速棉纤维性能测试仪、XJ129棉结和短绒测试仪等棉纤维测试系列产品,在生产和科研中发挥了越来越重要的作用。伴随着长岭纺电一体化推广模式的深入和拓展,将会有越来越多的长岭纺电棉纤维测试仪器产品逐步进入纺织企业,在产业变革的过程中彰显国产高端棉纤维测试仪器的推动作用。

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