作為棉紡領域的重要基礎研究，研究掌握棉纖維長度分布及其科學表征與在紗線不勻中的影響具有重要意義。河南工程學院紡織工程系進行的“棉纖維長度分布在紗線不勻中的影響理論和應用”項目就在此領域進行了頗有意義的探索。
　　
　　“如今的紡織界廣泛使用的Martindale不勻理論并沒有考慮纖維長度分布對紗條不勻的影響，公式是在等長纖維的假設下推出的。而實際上纖維長度不是等長的，是有一定分布的，這種分布對成紗不勻是有影響的。影響如何？怎樣影響？究竟紗線截面纖維根數(shù)是否為泊松分布？尚需研究�！焙幽瞎こ虒W院紡織工程系教授朱進忠表示，“棉纖維長度分布在紗線不勻中的影響理論和應用”項目就對這些問題一一進行了深入研究。
　　
　　建立模型完善理論基礎
　　
　　主持人：針對棉纖維長度分布在紗線細度不勻中產(chǎn)生的問題，您的團隊主要進行了哪些研究？
　　
　　朱進忠：這個項目的研發(fā)關鍵點在于：解析推演模型的理論推導，其理論的邏輯性、定量性、一般性突出、完整性好、應用性好。主要特點是在原有紡織理論研究基礎上經(jīng)過改進或推廣得到，改變我國缺乏纖維長度理論研究的現(xiàn)狀，整個研究具有較高的理論深度，不僅豐富完善了纖維長度及其影響理論，而且把相關的結論用于指導生產(chǎn)帶來了較好的效果，有些結論將改寫目前紡織研究多年使用的結果，創(chuàng)新性強。
　　
　　我們研究的主要內(nèi)容包括：研究給出棉纖維長度分布密度函數(shù)的一種參數(shù)表示，從而能夠模擬計算纖維長度的影響，并將結果用于紗線理論計算中。給出纖維長度分布對紗線不勻的影響分析，從而討論Martindale的極限不勻理論。
　　
　　給出普通羅拉牽伸的纖維頭端變速點方差的表示，分析纖維長度分布對牽伸區(qū)纖維頭端變速點的影響，等。
　　
　　得出有關理論結論之后，研究新的紗條不勻調控方法，就纖維長度、粗細、紗線線密度、紗條不勻等間的定量關系進行實驗驗證。
　　
　　主持人：團隊在“棉纖維長度分布在紗線不勻中的影響理論和應用”的研發(fā)過程中對哪些技術進行重點攻關？
　　
　　朱進忠：我們首先對棉纖維長度指標與長度分布密度函數(shù)進行了研究：選定在實際生產(chǎn)中具有代表性的12種棉條，檢測它們的長度分布指標，然后使用非參數(shù)核估計的方法生成了它們的密度函數(shù)。計算了由這些密度函數(shù)得到的均值和方差，使用逐步回歸方法計算了四種長度指標與均值、方差之間的統(tǒng)計關系，得到了具有強相關關系的回歸方程。
　　
　　其次我們對紗線截面上纖維根數(shù)的分布進行了研究：選取不同規(guī)格的6種純棉環(huán)錠細紗，采用USTERTESTER4型條干儀在400m/min條件下分別測試這些細紗的條干不勻率。在實驗基礎上，進一步討論紗線截面纖維根數(shù)分布不勻與紗線理論不勻、檢測不勻的關系。
　　
　　再次我們對紗線不勻計算及調控進行了實驗：提出一種紗線中的纖維排列模型，論證了這種模型與實際紗線較好的擬合性能。然后利用Martindale極限不勻公式的原理，給出了一個比較簡單的紗線不勻計算方法。對純棉紗實際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)計算以后，得到了一個經(jīng)驗的紗線不勻預測公式。
　　
　　最后我們進行了紡紗過程纖維運動機理研究：解決研究紡紗過程中的可算性問題，不論是對牽伸不勻的預測研究還是對生產(chǎn)工藝的優(yōu)化都有重要意義。這其中又包括紗條拉細曲線拉伸機模擬、基于纖維長度分布的浮游纖維變速計算機仿真、牽伸區(qū)浮游纖維變速點分布的理論研究、牽伸區(qū)浮游纖維動態(tài)行為的計算機隨機模擬、基于棉纖維長度根數(shù)分布的精梳機梳理效能分析。
　　
　　五項創(chuàng)新提升應用水平
　　
　　主持人：與國內(nèi)外同類技術比較，該項目有哪些技術創(chuàng)新點？
　　
　　朱進忠：我們主要在五方面進行了創(chuàng)新：通過實驗研究，我們發(fā)現(xiàn)紗線截面上纖維根數(shù)的分布近似呈正態(tài)分布，證明紗線截面纖維根數(shù)呈泊松分布與事實不符，突破了Martindale公式的理論基礎，同時進一步分析揭示了紗線截面纖維根數(shù)分布與紗線理論不勻率、實測不勻率的關系；提出紗條“纖維通道重排假構模型”，找到了精確的定量預測紗條不勻的方法，并揭示紗條不勻影響因素的作用規(guī)律；創(chuàng)建棉纖維長度研究的核估計方法，并用于紡紗牽伸區(qū)纖維運動研究、精梳機梳理效能分析；提出了具有可算性的基于纖維長度分布的紗線不勻因果倒推計算調控新方法，應用效果較好，達到國際先進水平；給出普通羅拉牽伸的纖維頭端變速點方差的表示，分析纖維長度分布對牽伸區(qū)纖維頭端變速點的影響，采用計算機、拉伸機模擬法得到牽伸區(qū)浮游纖維動態(tài)行為的規(guī)律。
　　
　　主持人：這項研究豐富和完善了纖維長度及其影響理論，那么，它的實際應用情況又是怎樣的？企業(yè)有哪些反饋意見？
　　
　　朱進忠：這項成果改變了目前國際上缺乏纖維長度分布理論研究的現(xiàn)狀，對于紗線不勻的分析、計算、預測、調控與質量水平的提高有較大作用，還可以優(yōu)化工藝條件，指導一系列新型牽伸部件的研究開發(fā)，具有促進行業(yè)信息化科技進步的作用。
　　
　　項目應用價值較高，目前已在許昌裕豐紡織公司、鄭州第一紡織公司、鄭州三棉公司、輝縣市太陽石紡織公司等企業(yè)應用，在連續(xù)三年的應用過程中，產(chǎn)品質量不斷提高，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　
　　其中，鄭州第一紡織有限公司在應用后表示，用新調控法指導生產(chǎn)，確定紡紗工藝參數(shù)，比用傳統(tǒng)法對成紗質量更有利，紗線條干CV值、紗線的強力、強力CV值得到明顯提高。該技術成果利用紡織企業(yè)現(xiàn)有的紡紗設備開展生產(chǎn)，充分挖掘棉纖維的使用價值，對正確指導紡織工業(yè)生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質量及其制品的市場競爭力具有十分重要的現(xiàn)實意義，對紡織企業(yè)具有廣泛的應用價值、較好的經(jīng)濟效益和社會效益�！�
　　
　　以2011年為例，這項技術為鄭州第一紡織有限公司新增利潤245.6萬元，節(jié)約23.2萬元，創(chuàng)收外匯3.7萬美元。
　　
　　應用企業(yè)普遍認為，纖維長度分布在紗線不勻中的影響理論和調控方法是棉紡企業(yè)非常熟悉、易于掌握和接受的，但又不同于傳統(tǒng)的方法，紡織企業(yè)利用現(xiàn)有的紡紗設備就可開展生產(chǎn)應用，這對紡織企業(yè)生產(chǎn)應用具有普遍性、實用性和推廣性。