纺织工程的现代技术与质量控制

焦馨宇

摘 要：随着现代高新技术大量用于纺织工程，我国纺织领域的发展速度不断提升，资金、技术密集型的发展趋势正逐渐改变纺织业劳动密集型特点，纺织领域各类新型成果的取得可证明这一认知。基于此，本文将简单分析纺织工程与现代技术的衔接，并深入探讨纺织工程的质量控制方法，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。

关键词：纺织工程;现代技术;质量控制;张力控制;纳米材料

中图分类号：TS101.9 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0229-02

0 引言

结合实际调研可以发现，各类新材料、新技术早已深入应用于纺织工程领域，纺织品的产品附加值和技术含量不断提高，纺织业的国际竞争力也随之不断提升。考虑到篇幅限制，本文仅围绕张力控制和纳米材料两个方面对纺织工程与现代技术的衔接进行研究，同时简单介绍纺织工程质量控制方法。

1 纺织工程与现代技术的衔接

1.1张力控制

张力控制属于贯穿于纺织工程各工序的关键核心技术，直接影响产品的生产效率和生产质量，纺织技术装备水平的提高也直接受到张力控制的影响。纺织工程中的纺织材料运动方式可细分为四类，包括柔幅布匹收卷、络筒整经卷绕、卧式平行牵伸卷绕、立式环锭加捻卷绕，四类纺织材料运动方式存在不同的张力要求。随着各类现代技术大量应用于纺织工程领域，纺织工程的张力控制水平不断提升，机械装置控制技术、伺服驱动控制技术、检测与传感技术闭环控制技术、计算机与信息处理控制技术均属于其中代表[1]。

机械装置控制技术属于较为基础的张力控制技术，如纺纱领域的气圈、钢丝圈，多用于纱线绳的重力张紧和弹握持簧片张力器、摩擦盘张力器，前者在张力大小调整方面存在一定不足，后者的结构较为简单且能够实现属定值调整。磁粉（液）张力器、电磁张力器、差动齿轮减速张力器、液（气）动张力器同样属于机械装置控制技术的代表，这类技术存在精度不高且功耗大的缺点，但同时存在张力可调优点。电磁永磁机械张力器属于近年来广受业界重视的机械装置控制技术，该技术具备高灵敏、大范围、群控、单纱线控制、定值的和变值的张力控制;伺服驱动控制技术也能够较好服务于张力控制，直流控制器驱动步进电机调速技术、变频器驱动交流伺服电机调速技术均属于其中代表，这类技术可实现高精度、高灵敏度、快速的张力控制;检测与传感技术主要以高敏感探测系统、应力片传感器、光电传感器、测速编码器、角位移传感器、电子卷取为载体，该技术能够在张力控制（半）闭环控系统中发挥关键性作用，传感器的选择需结合工艺要求和物料形态运动方式;计算机与信息处理控制技术需要以专用机、PC机、微型机、工控机、PLC、单板机为载体，需综合考虑响应速度、控制精度、控制系统容量、成本承受力、功能价格比选择相应载体，由此即可结合串联分频信号同步控制、模糊免疫神经反馈控制、人工智能、PID控制、多因素自适应控制等方式优化选择硬件，更好开展张力控制，这一过程还需要从网络化、模块化、系列化方面考虑。为满足纺织工程自动化水平、工艺技术水平、高速化水平不断提高现状，以及人为干预简化、用工省、操作简单的发展要求，基于张力控制的现代技术应用需关注智能化发展方向，技术应用与纺织企业ERP信息集成系统的结合也不容忽视，以此开发模块化、系列化系统，即可更好满足不同工艺环境下的不同粗细纱线、不同材质纤维、不同幅面长度布匹的张力控制要求[2]。

1.2纳米材料

纳米材料及纳米应用技术近年来广泛用于我国纺织工程领域，基于小尺寸效应、量子尺寸效应、表面及界面效应，纺织物的功能性可在纳米应用技术支持下实现长足提升。在纺织工程的纳米材料应用中，制备功能纤维、制备纳米纤维、制备纺织浆料均属于其中重点，这类现代技术在纺织工程领域的应用也需要得到重视。在基于纳米采用的功能纤维制备中，化纤纺织的资源浪费减少、生产质量提升可得到保障，对于拥有一定光吸附性质的纳米微粒来说，基于该特性开展的纤维合成在紫外线吸收方面的表现较为突出，制成的服装也具备优秀的防紫外线功能。在纺织工程中，纳米材料的应用还可实现抗菌纤维的制成，这类纤维的抗菌功能、抗洗刷能力均较为优秀;纳米纤维的制备同样属于纺织工程中纳米材料技术的应用典型，由于纳米纤维的直径较小、孔隙比較大、密度较小，纳米材料的制备需关注材料突变影响，基于纳米材料的多功能防护服制作可充分利用材料特性。对于含有大量微孔的纳米材料微细纤维来说，蒸汽的有效扩散、空气中微细粒子的有效过滤可较好实现。通过在纺织工程中应用纳米材料，纳米纤维质量的保证可较好服务于服装舒适度提升，而基于纳米材料较高的强度，通过结合化学纤维与纳米材料，化学纤维的韧性和强度可有效提升;纳米材料也可用于纺织浆料制备，对于表面活性很强的纳米材料来说，其也可以作为一种催化剂，较好服务于纺织产品质量保障。通过分割无机填充物至纳米尺寸，无机纳米复合浆料即可由此制成，浆料稳定性、耐磨性以及纺织的效率均可由此提升[3]。

2 纺织工程的质量控制方法

2.1络筒在线质量检测方法

纺织工程的质量控制向来受到重视，络筒在线质量检测方法便属于应用较为广泛的质量控制方法。在传统实践中，超限锭位可基于乌斯特条干仪排查，工序质量可由此大面积稳定提高，乌斯特条干仪排查属于准确有效的纺织工程质量控制方法。但值得注意的是，如存在测试仪器紧张情况，乌斯特条干仪排查效果很容易受到影响，受设备少且需要同时承担平车交车、品种翻改、试纺等检测任务影响，测试周期往往较长。如某企业存在280d的理论全部细纱锭检测周期，而在实际操作中，重复的平改车测试机台往往会导致检测周期超过280d，这将超过多数纺纱器材的经济寿命周期，并逼近维修周期，动态化的大量锭位产品质量控制无法实现，各工序质量隐患的追溯和纠正也会受到负面影响，并最终导致产品质量提高和全面稳定生产受限。一般来说，检测周期应控制为1个月，即两次扫车周期，同时需要结合企业纠正能力，保证相关问题能够全面、及时解决。在基于乌斯特条干仪的大面积检测实践中，企业需使用5台条干仪方可实现每月全部检测，这在人力、资金方面都显得不太现实，因此企业安装乌斯特Ⅱ型电子清纱器于萨维奥自动络筒机上，以此开展快速的管纱CVm定性检测。企业采用60锭的络筒机，自动检测可按照1000m/min速度开展，测试量相当于普通条干仪的150倍。在络筒在线质量检测方法的具体应用中，细纱锭子必须全部按规律编号，细纱试验管必须全部设置编号，并保证细纱机锭子与细纱管编号对应。基于乌斯特电子清纱系统，自动络筒机可通过Q数据设置棉结、细节、条干、粗节等质量指标，并同时进行全台和单锭限定，实现统一稳定的指标设定。在完成初步定性的大量细纱锭子筛选后，即可开展定量检测，依据波长图、波谱图，具体问题即可得以锁定并针对性纠正。

2.2测试数据分析图表的制作和运用

对于产品生产全过程，纺织企业需开展全面质量检测，这使得企业每天会获取庞大的测试数据，由此制作和运用测试数据分析图表，纺织工程的质量控制即可获得充足依据，系统直观的统计图表、工序能力评价图、乌斯特波谱图波长对照表均属于其中典型。所谓系统直观的统计图表，指的是基于Excel完成的产品质量统计图制作，断裂强度、强力、粗节、棉结、细节、CV、CVb等质量指标可基于图表的形式实现动态对比。以某企业的按照日统计数据折线图进行分析可以发现，数据点控制可基于3S控制原则进行，纵向对比某品种与历史数据的最差值、最好值、平均值，同时对比不同机型、相同品种的质量指标，横向对比不同品种的质量指标。基于图表，即可实现3～5年的重点品种质量数据统计，单项指标在一定时间段内的变化趋势也可直观显示，生产工艺、设备、原料的变化也能够通过部分指标的变化得到反映;工序能力评价图可实现对各工序加工能力的评价，通过CV不匀指数、附加不匀率，质量完成后的工序质量评价可推向工序内部过程中，工序质量的影响因素研究也可由此开展。所谓CV不匀指数，指的是实际完成CV值与理论极限值的比值，考虑到原料因素带来的影响，可由此开展长期统计分析对比。附加不匀率=（本工序产品的CV2-喂入半制品的CV2）1/2，喂入半制品的质量在其中得到了考虑，可实现相对客观的工序质量评价;乌斯特波谱图波长对照表可实现综合质量追踪，可制作分品种、单机台的乌斯特波谱图波长对照表，包括计算产生机械波部位、计算波长、计算公式、检测发现波长、机型、机号、品种等，历史经验资料需在这一过程中得到重点关注。在试验室计算机中乌斯特波谱图波长对照表以Excel数据库形式存储，机械波的出现频次、位置、强弱也可同时记录。如异常周期波通过乌斯特条干仪测试发现，且直接判断无法实现，即可利用Excel数据库的自动筛选功能，实现直接判斷或提供用于筛选的疑似故障点，配合单台重点处理、集中整治等灵活的预防方法，卷装容器、牵伸齿轮、胶辊、胶圈、罗拉等机件造成的故障即可实现直观快速查找和迅速整改，设备状态的及时调整也可获得支持[4]。

2.3针对性的工序质量控制方法

为更快开展纺织工程的质量控制，需结合具体的质量需求，针对性提出质量控制的目标任务，以此选择科学合理的质量工作方法。在具体实践中，可对用户质量信息进行捕捉，如客户要求供应用于深色染色的针织纱，必须做好原料的充分混合及配棉未成熟纤维控制。如用户需要生产质量较高的针织平纹汗布，且对纱线疵点的要求较高，工序控制指标需基于管纱和筒纱疵点控制数科学制定，并同时明确管纱生产的质量控制标杆，合理设定电清参数;基于供货质量档案，即可更好为重点用户提供服务，产品质量一致性也能够得到保障。如用户需要质量不存在显著性差异的一批订单纱线原料，纱线质量指标一致性必须得到控制。如客户要求补单，不仅需要关注常规质量指标一致性，毛羽周期变异、周期不匀的一致性控制也不容忽视;还应关注向下游延伸的纱线质量控制，具体的质量控制需关注与客户的沟通，明确潜在的质量需求，更好实现共赢。以合理配棉为例，需控制好特定偶发疵点，避免用户生产效率受到断头等因素影响。

3 结语

综上所述，纺织工程的现代技术应用与质量控制需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的张力控制、针对性的工序质量控制方法等内容，则直观展示了纺织工程的发展道路。为更好推进纺织工程领域发展，各类新技术、新设备的积极应用必须引起重视。

参考文献

[1] 陈新凯.纺织工程中工程技术的强化与趋势研究[J].山东纺织经济，2018（12）：49-50.

[2] 陈劲宇.纺织工程技术可持续发展的技术控制研究[J].科技经济导刊，2018（22）：63.

[3] 张颖阳.浅谈纺织工程工艺改革探析[J].山东工业技术，2018（1）：20.

[4] 李纳纳.浅析纳米材料及其在纺织工程中的应用[J].广东蚕业，2017（6）：88+90.