1  概述
    竹節(jié)紗自20世紀(jì)70年代問世以來得到了較大的發(fā)展，它作為花式紗的一種，已被廣泛應(yīng)用于服裝、裝飾等領(lǐng)域，而且以其結(jié)構(gòu)獨(dú)特、風(fēng)格鮮明、附加值高等因素在市場上占據(jù)了一定的份額。竹節(jié)紗實(shí)際上是一種變徑紗線，由于變徑過程是個漸進(jìn)過程，形成狀似竹子節(jié)狀的形態(tài)，故稱竹節(jié)紗。竹節(jié)紗的生產(chǎn)一般采用竹節(jié)紗控制裝置改變中后羅拉的速度進(jìn)而改變牽伸倍數(shù)形成竹節(jié)紗，竹節(jié)紗控制裝置安置在細(xì)紗機(jī)上，通過設(shè)定竹節(jié)紗參數(shù)就可以得到相應(yīng)的竹節(jié)紗。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)車間的溫濕度變化、羅拉牽伸不勻、生產(chǎn)設(shè)備可能的機(jī)械故障，使得生產(chǎn)出的竹節(jié)紗與實(shí)際設(shè)定竹節(jié)紗之間存在一定的差異，甚至?xí)霈F(xiàn)質(zhì)量問題，影響未來的織物效果，并可能造成大量浪費(fèi)，加強(qiáng)對竹節(jié)紗進(jìn)行質(zhì)量檢測、及時了解所生產(chǎn)的竹節(jié)紗的質(zhì)量狀況十分必要。
    對于普通紗線進(jìn)行質(zhì)量檢測，可以將紗樣直接在電容式條干儀上進(jìn)行測試，得到反映紗線質(zhì)量的CVm%值、細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)，觀察測試的這些指標(biāo)是否在該品種紗線可控的范圍內(nèi)。而竹節(jié)紗則不同，通常需要在紗線上添加一些突起，這些突起稱作竹節(jié)，通常在長度上大于2cm，在幅度上是原紗線的1.5倍以上。竹節(jié)紗的設(shè)計帶有很大的隨意性，沒有什么規(guī)律，常常根據(jù)客戶的要求而改變，這就給竹節(jié)紗的質(zhì)量控制帶來一定的難度。我們將竹節(jié)紗直接在電容式條干儀上進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)測試的CVm％值都很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了正常紗線的測試范圍，并且沒有太多的規(guī)律，在條干儀上，棉結(jié)的長度小于等于4mm，門限變化為+140～+400%，粗節(jié)的長度大于4mm，門限變化為+35%～+100%，而竹節(jié)紗的竹節(jié)長度一般大于2cm，門限一般大于+50%，所以有些用戶借助于條干儀的粗節(jié)簡單的分析竹節(jié)紗中的竹節(jié)數(shù)量，然而這一方法也存在不少缺陷，如無法區(qū)分竹節(jié)與正常的疵點(diǎn)，也無法區(qū)分不同長度的竹節(jié)。可以說，目前電容式條干儀上的所給出的技術(shù)指標(biāo)無法確切的測試竹節(jié)紗，很難對竹節(jié)紗進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量控制和評價，為此長嶺紡電公司專門針對竹節(jié)紗探討出一種新的質(zhì)量控制模型，設(shè)計出專用于竹節(jié)紗的測量分析軟件并已安裝在新出廠的長嶺條干儀中。

2  竹節(jié)紗質(zhì)量控制的模型研究
    在竹節(jié)紗的工藝參數(shù)中，最基本最重要的參數(shù)包括竹節(jié)間距、竹節(jié)長度、倍數(shù)，竹節(jié)間距指的是兩個竹節(jié)間的距離，竹節(jié)長度指的是竹節(jié)部分的長度，倍數(shù)指的是竹節(jié)部分的質(zhì)量與基紗部分的質(zhì)量之比。按照竹節(jié)紗的工藝參數(shù)設(shè)置情況，可以將竹節(jié)紗分為有規(guī)律竹節(jié)紗和無規(guī)律竹節(jié)紗。有規(guī)律的竹節(jié)紗指的是竹節(jié)紗的分布規(guī)律由用戶設(shè)定，一般將竹節(jié)長度設(shè)為一個固定的數(shù)，而將竹節(jié)間距設(shè)置為一組固定的數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)建立一個循環(huán)生產(chǎn)竹節(jié)紗，如可以將某有規(guī)律的竹節(jié)紗的工藝參數(shù)設(shè)置為竹節(jié)長度為5.5cm，竹節(jié)間距16、31、24、38、56cm。無規(guī)律竹節(jié)紗指的是用戶將竹節(jié)長度和竹節(jié)間距設(shè)置為一個范圍，由竹節(jié)紗裝置在該范圍內(nèi)隨機(jī)選擇竹節(jié)長度和竹節(jié)間距值并生成竹節(jié)紗，如可以將某個無規(guī)律的竹節(jié)紗的工藝參數(shù)設(shè)置為竹節(jié)長度4～8cm，竹節(jié)間距12～24cm。從概率的角度看，無規(guī)律竹節(jié)紗所產(chǎn)生的竹節(jié)長度和竹節(jié)間距值將在設(shè)定的范圍內(nèi)符合正態(tài)分布。
    竹節(jié)紗用于在織物中添加特殊的效果，這一效果的添加通常比較隨意，決定了竹節(jié)紗的多樣性和富于變化性，對竹節(jié)紗進(jìn)行質(zhì)量控制需要從比較隨意的設(shè)計中找到規(guī)律，對生產(chǎn)的竹節(jié)紗進(jìn)行質(zhì)量判定。竹節(jié)紗中竹節(jié)的長度和幅度是否在設(shè)定的范圍內(nèi)、竹節(jié)間距的分布是否符合要求、竹節(jié)紗中有無影響整個布面效果的因素都是竹節(jié)紗質(zhì)量控制的關(guān)鍵。將竹節(jié)紗在 條干儀上進(jìn)行測試，得到了竹節(jié)紗通過電容式檢測頭時所感應(yīng)出來的信號（圖1），可以看到，信號上存在很多突起，從整個紗線信號中檢出竹節(jié)部分，統(tǒng)計竹節(jié)和竹節(jié)間距，計算用于評價竹節(jié)紗質(zhì)量的各項性能指標(biāo)，判斷竹節(jié)紗是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，是建立竹節(jié)紗質(zhì)量控制模型的基本思路。
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3  竹節(jié)紗質(zhì)量控制的性能指標(biāo)
    由于電容式條干儀現(xiàn)有的測試指標(biāo)不能完全評價竹節(jié)紗質(zhì)量，必須針對竹節(jié)紗探討新的性能指標(biāo)，經(jīng)過認(rèn)真的研究，長嶺紡電公司在其條干儀系列產(chǎn)品（包括CT3000/CT2000/CT200/YG136條干儀）中增加了竹節(jié)紗測試指標(biāo)，這些指標(biāo)包括：
（1）竹節(jié)長度：指所測試樣中竹節(jié)部分的平均長度，單位為cm。
（2）竹節(jié)長度最大值：指所測試樣中竹節(jié)部分的最大長度，單位為cm。
（3）竹節(jié)長度最小值：指所測試樣中竹節(jié)部分的最小長度，單位為cm。
（4）竹節(jié)百分比：指被測試樣中竹節(jié)部分長度占總試樣長度的百分比。
（5）竹節(jié)間距：指被測試樣中竹節(jié)間距離的平均值，單位為cm。
（6）竹節(jié)間距最大值：指被測試樣中竹節(jié)間距離的最大值，單位為cm。
（7）竹節(jié)間距最小值：指被測試樣中竹節(jié)間距離的最小值，單位為cm。
（8）倍數(shù)：指被測試樣中竹節(jié)部分的平均重量和基紗部分的平均重量之比。
（9）倍數(shù)最大值：指被測試樣中竹節(jié)部分的重量和基紗部分平均重量之比的最大值。
（10）倍數(shù)最小值：指被測試樣中竹節(jié)部分的重量和基紗部分平均重量之比的最小值。
（11）竹節(jié)密度：指單位長度上的竹節(jié)個數(shù)，單位為個/m。
（12）左邊增量：指被測紗樣中由基紗部分到竹節(jié)部分變化時單位長度上線密度變化的平均值，其中單位長度以mm為單位。
（13）右邊增量：指被測紗樣中由竹節(jié)部分到基紗部分變化時單位長度上線密度變化的平均值，其中單位長度以mm為單位。
（14）基紗號數(shù)：指基紗部分的平均號數(shù)，單位為tex。
（15）竹節(jié)號數(shù)：指竹節(jié)部分的平均號數(shù)，單位為tex。
    以上測試指標(biāo)從平均值、最大值、最小值和增量變化等多個角度定量的評價了竹節(jié)紗的質(zhì)量，從這些技術(shù)指標(biāo)中，可以看出竹節(jié)紗竹節(jié)分布的中心位置和離散性，也可以看出竹節(jié)部分和基紗部分變化的線密度增量，然而這些技術(shù)指標(biāo)還不能描述每個竹節(jié)的具體狀況和竹節(jié)的分布范圍，為此，在竹節(jié)紗的技術(shù)指標(biāo)描述中，又特別添加了一些圖形，用以更加全面的分析、控制竹節(jié)紗的質(zhì)量水平。這些圖形包括：
（1）散點(diǎn)圖：以散點(diǎn)的方式表述竹節(jié)的分布范圍，X軸表示竹節(jié)的長度，Y軸表示竹節(jié)的倍數(shù)，當(dāng)某處出現(xiàn)一個竹節(jié)時，則在該處繪制一個散點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)較多竹節(jié)時，則以不同的顏色表示。從該圖中看以查看竹節(jié)的主要分布區(qū)域和竹節(jié)的離散性。
（2）竹節(jié)分布圖：以表格的方式統(tǒng)計各個區(qū)域內(nèi)的竹節(jié)數(shù)量和占總數(shù)的百分比。X軸表示竹節(jié)的長度，Y軸表示竹節(jié)的倍數(shù)，通過該圖可以定量的統(tǒng)計竹節(jié)和竹節(jié)分布的主要區(qū)域。     
（3）三維圖：以三維坐標(biāo)的方式統(tǒng)計竹節(jié)的區(qū)域及各個區(qū)域竹節(jié)出現(xiàn)的頻率。X軸表示竹節(jié)的長度，Y軸表示竹節(jié)的倍數(shù)，Z軸表示竹節(jié)出現(xiàn)的頻率。
（4）竹節(jié)長度柱狀圖：用于反映竹節(jié)長度的分布狀況，X軸表示竹節(jié)的長度，Y軸表示竹節(jié)長度出現(xiàn)的頻率。
（5）竹節(jié)間距柱狀圖：用于反映竹節(jié)間距離的分布狀況，X軸表示竹節(jié)間距離，Y軸表示竹節(jié)間距出現(xiàn)的頻率。
（6）竹節(jié)不勻曲線圖：由于竹節(jié)紗總是偏向正的方向，對于量程-100%～+100%來講，無法滿足竹節(jié)紗的正常測試，需要增加兩檔量程-100～+200%、-100～+400%。

4  測試數(shù)據(jù)分析
    通過上述各項性能指標(biāo)，可以方便的觀察被測試的竹節(jié)紗的質(zhì)量狀況，下面通過對兩種竹節(jié)紗的測試，說明這些指標(biāo)的實(shí)際應(yīng)用，由于竹節(jié)紗的測試指標(biāo)較多，所以在列舉圖形指標(biāo)時只列舉具有代表意義的散點(diǎn)圖和竹節(jié)間距柱狀圖。
4.1  有規(guī)律竹節(jié)紗的測試
    選擇一組有規(guī)律的竹節(jié)紗，該竹節(jié)紗的工藝參數(shù)為：基紗24.1tex，混合紗27.8tex，節(jié)長6cm，節(jié)距為16、31、24、38、56cm，倍數(shù)2.0。將該紗線在條干儀上以400/min的速度測試2.5min，主要測試指標(biāo)見表1，散點(diǎn)圖見圖2，竹節(jié)間距柱狀圖見圖3。
    將所測試的圖形和指標(biāo)與該竹節(jié)紗的工藝參數(shù)相比較，發(fā)現(xiàn)竹節(jié)長度、竹節(jié)間距、竹節(jié)密度、倍數(shù)、基紗號數(shù)、竹節(jié)號數(shù)等測試指標(biāo)與設(shè)定的工藝參數(shù)基本吻合，在散點(diǎn)圖上，絕大部分散點(diǎn)位于竹節(jié)長度6.3cm、倍數(shù)197%為中心的區(qū)域內(nèi)，只有極少數(shù)散點(diǎn)脫離了這一區(qū)域，在竹節(jié)間距柱狀圖上，16cm、24cm、31cm、38cm、56cm的附近區(qū)域上均有較大的柱狀圖形， 其他位置基本上沒有柱狀圖，說明所測試的竹節(jié)紗的質(zhì)量符合設(shè)計要求。
4.2  無規(guī)律竹節(jié)紗的測試
    選擇一組無規(guī)律的竹節(jié)紗，該竹節(jié)紗的工藝參數(shù)為：基紗16.2tex，混合紗20.9tex，節(jié)長46cm，節(jié)距為10～18cm，倍數(shù)2.1。將該紗線在條干儀上以400/min的速度測試2.5min，主要測試指標(biāo)見表2，散點(diǎn)圖見圖