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竹节纱检测
 1 竹节纱简介

  竹节纱是花式纱的一种,在纺纱过程中通过改变瞬时牵伸倍数或增加附加纤维而使纱线在长度方向上出现粗节,因其粗节像竹节一样,故称为竹节纱。由于其独特的外观结构,竹节纱被广泛应用于服装、装饰用品、床上用品等领域。竹节纱产品风格挺括,立体感强,具有独特的花式效应和模拟自然不匀等特点,深受消费者喜爱[1]。竹节纱由竹节部分和基纱部分组成,沿纱线长度方向基纱部分与竹节部分交替出现。一般来说,纺制某一品种的竹节纱,需具备4个基本参数,即竹节长度、竹节间距、竹节倍率以及基纱细度 ( 特数)。竹节纱这4 个基本参数的改变对竹节纱的风格有着直接影响,它们不仅是进行竹节纱设计的重要内容,也是准确纺制竹节纱的前提和基础,其各种各样的组合决定它在布面上特殊的风格,以及成品是否满足客户的需求等方面。因此,对于竹节纱外观参数的检测也受到了越来越多的关注。本文将对现有的一些竹节纱检测方法进行分析介绍,并作简要对比。

2 传统检测方法

传统的竹节纱检测方法主要有人工检测法[2]和仪器检测法,其中以人工检测法居多。

人工检测法主要是通过目测,对布面较粗的竹节进行辨别,利用直尺工具对竹节长度与竹节间距测量计算,其关键在于竹节部分与基纱部分分界点的判断选择。通常来讲,基纱与竹节的分界点一般选在过渡部分的1/2处,分界点确定后,用直尺直接测量竹节长度与竹节间距。通过绕黑板法识别竹节纱的循环规律,一个周期内的竹节隔上固定的圈数会出现一次,那么黑板上竹节纱每隔一定的圈数就会出现相同的版面风格,即可判断出竹节纱的循环规律。对于其他的参数可以通过与标准样品对比或测量的方法测得。人工检测的方法比较直观,但是精确度不高,受人为主观影响比较大。该方法对于有规律的单一倍率的竹节纱检测来说,操作比较简单,但是对无规律的多倍率的竹节纱就会费时费力,显得比较繁琐。因此,该方法适合于对精确度要求不高的场合。

    仪器检测法主要是采用条干均匀度检测仪进行检测,根据纱的平均线密度和试样长度选择测试参数,通过检测后得到的波谱图和外观曲线图来对纱线的参数进行分析。利用电容式条干仪对竹节纱进行检测,主要是让纱线以一定的速度从平行板电容极板间通过,由于纱线线密度的变化而引起电容的介质变化,进而会引起电容量的变化,反映出纱线条干均匀度。电容式条干仪检测方法相对于人工检测更加快捷,通过条干仪可以把竹节快速而有效地反映在曲线上,便于对竹节做出科学的判断。但是,电容式条干仪检测竹节纱得到的是波谱图和外观曲线图,是对竹节纱的间接模拟结果,与人眼直接看到的竹节纱视觉效果存在很大的差异。同时,根据电容式条干仪的测量原理可知,该方法不适用于含有导电纤维的纱线。

3 竹节纱的自动检测方法

    近年来,随着科学技术的发展,作为传统企业的纺织企业也将先进的数据采集技术、信号处理技术、图像处理技术以及计算机技术与纺织领域的技术相结合,促进了本行业的不断创新与发展。纺织检测技术的提高有助于提高纺织品的质量,降低其生产成本,对增强我国纺织行业的竞争优势有重要意义。

目前,竹节纱的自动检测方法主要有两种,

其中一种是结合了传感器技术、数据采集技术、数字信号处理技术以及计算机软件的方法。利用电容式纱线检测头的传感器测得反映竹节纱粗细变化的数据,利用数据采集卡将采集到的数据进行模数转换,将转化的数字信号输入计算机,通过数字信号处理技术对所得的数据进一步处理,减少噪声的干扰,借助相关软件算法对竹节纱进行检测分析[3]。

该方法可以较好地解决人工检测准确度不高、效率低等问题,利用计算机计算竹节纱的外观参数,操作简单、快速准确、受人为因素影响小,可用于纺织企业的竹节纱检测,为企业节省人力,提高竞争力。但是这种检测方法也有一些难点需要解决,首先要准确地找出基纱与竹节的分界点,这是对竹节纱外观参数进行准确计算的前提,在这方面的算法设计还需要进行深入的研究;其次利用电容式检测头,对信号采集时会受到噪声干扰,应提高抗干扰能力,对采集的信号进行处理,以便准确地计算竹节纱的外观参数。

另一种竹节纱自动检测方法主要是应用图像处理技术和计算机技术利用扫描仪或者摄像机和图像采集卡组成的图像采集系统将图像模拟信号转换成数字格式,利用计算机进行处理,结合相关的算法设计对竹节纱的外观参数进行计算。该方法将数字图像处理技术以及模式识别技术应用到竹节纱检测,实现质量检测的自动化。利用计算机进行竹节纱的检测,不仅保证了准确性,也可以方便快捷地处理大长度的竹节纱,提高企业效益。该方法中对图像采集系统要求比较高,如果光源照明系统与摄像头系统调整很好,那么图像处理算法就相对简单。否则,即便是采用非常复杂的算法,也不一定采集的图像有好的效果,对下一阶段的算法处理带来较差的处理和识别效果。此外,计算机软件算法的设计也会影响到竹节纱检测的精度。  

 以上两种方法代表了竹节纱自动检测的两种趋势对企业来说,应用前景广阔,具有较高理论意义与实用价值,相关技术也有待进一步完善。

国外在竹节纱自动检测方面处于领先地位的是瑞士的乌斯特公司,其推出的USTERTESTER 5 新的测试工具,即花式纱工具,运用的主要技术类似于本文提到的第一种自动检测技术。该工具可以精确地获得竹节长度、竹节间距以及质量增加等信息,并通过散点图、柱状图、竹节序列图、柱形图、波谱图和三维显示评价纱线的指标。乌斯特公司的花式纱测试工具能够准确判定竹节纱的外观特征,但是系统成本高、造价昂贵,在我国纺织企业中很难推广。

 

4 结论

传统的竹节纱检测方法适合对精度要求不高的场合,准确度低,受主观影响大。随着国内外竹节纱市场的蓬勃发展,要求竹节纱的检测技术同步提高,竹节纱自动检测方法快速、准确,可以有效提高企业的生产效率,具有较高的经济效益。自动检测的相关技术有待完善,有必要进行更深入的研究。

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