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高新科技自动化技术改造纺织材料质量检测 (上)

   日期:2005-11-23     来源:中国测控网     作者:管理员    

在党的改革开放、建设有中国特色社会主义理论指导下,纺织工业经历了资产重组、优化组合,新工艺、新材料不断涌现,纺织材料质量检测、监督和保证工作也取得了积极的发展成果,近年来制、修订了一大批能适应国内外贸易需要、与国际水平接轨的纺织材料质量标准和检测方法标准,检测手段和技术水平也有了明显提高,这为进一步提高我国纺织材料质量、开拓和发展国内外市场创造了良好基础。
但同时必须注意到,国外高新科技在纺织业中的应用,纺织科技、纺织材料质量检测技术(以下简称纺织检测技术)正以日新月异的态势迅猛发展。因此,了解和分析国外先进纺织检测技术的水平和特征,找出我国的差距,在结合国情实际和需要,消化吸收他人之长的基础上,制订我国以高新科技提高纺织检测技术水平的路线和计划是十分重要的工作。
一 国外现代纺织检测技术发展概况
1.高速度、大容量、自动化测试的技术路线已成为发展方向的主流。这是由于纺织材料性能离散性大的特征,要求每项测试有相当大的样本容量才能获得代表总体性能的测试结果。例如单纤维或单纱强力必须有数百上千次测试等等。只有走自动、快速测试途径,才能与当今经济、高效、信息化要求相适应。当然,另一种是利用高新技术,改变检测机理,尽量在一次测试过程中扩大样本容量。例如采用电容、光电、气流等检测技术测量集束纤维的长度、强力、细度等。国外在这方面的发展成果是不胜枚举的。大容量棉花品质测试系统HVI900,HVI900A现已有1100多套在世界各地推广使用,可称是成功的典例(900A比900有更高的自动化程度);而Uster AFIS单纤维测试系统和激光式羊毛直径快速测试仪FDA都是采取快速单根测试技术。由于它们能快速提供更详尽的个体和分布数据,以弥补总量的不足,亦有相当实用意义。目前AFIS共有430套在世界43个国家和地区使用。其他还有赛洛蓝(SIROLAN)快速、大容量羊毛测试系统、CSIRO式毛丛长度、强度测试系统。而Uster Tensojet高速自动单纱强伸仪每小时可自动进行3万次拉伸测试,达到同类型前所未有的高速测试水平。
2.计算机应用不仅提高单机自动化水平,扩大了测试指标内容,而且通过多台仪器联机,对各项指标自动综合分析,从而全面判定试样性能并为工艺生产控制和产品质量预测提供有价值信息,这已成为纺织检测技术发展的潮流。例如Uster HVI900系统由于经联机数据处理,可预测棉样成纱后的品质指标或缕纱强力。又如Uster公司计算机智能软件开发已在原条干仪专家系统的基础上发展到实验室专家系统,棉条专家系统,环锭纺、转杯纺、络筒专家系统等,在预测产品质量、分析故障原因,提供产、质量数据方面有了长足进展。此外,纺织检测与计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)一体化工作亦已有初步取得满意应用成果的实例,有无限发展前景。再如,澳大利亚推出的FAST织物低应力条件下物理性测试系统,虽其结构并不复杂,但四台单机经与同一计算机相联,不仅最大限度简化了仪器结构(均由同一台计算机进行测试过程控制)、操作简便,而且测得结果综合于同一“标尺”汇总打印输出,直观性强,便于判定比较。英国詹姆斯-黑尔公司生产的MEGASOL500型氙气弧光灯日晒及气候色牢度仪采用先进的“视窗软件”,内设50种国家级和世界性测试参数标准供用户直接采用,摒弃了传统繁琐操作方法
3.高新检测科技应用有了新发展
高清晰CCD(电荷耦合器件)成象检测技术应用于纱线外观测试取得突破性进展。美国劳森汉姆费尔公司推出EIB电子测板系统,可在纱速100m/min条件下测试0.5mm纱段的直径,分辨率达到3.25μm,这样可模拟黑板条干分等分级,与人的视觉相通,综合条干、毛羽、粗细节等指标,预测织物表面效果,代表了今后纱线条干检测的新方向。
激光快速检测分析毛纤维直径(FDA)仪已在全自动喂送、测量、数据判定处理、统计分析显示等方面都有了重大突破性进展;而显微光学放大、投影、摄象、图象处理分析仪(OFDA)更是集各项先进检测分析技术于一体的全自动仪器。英国SDL公司的全自动快速粘性棉花热探测仪,采用近红外技术测试棉纤维成熟度和含糖量(HVE5500)仪、近红外光谱分析法鉴别纤维等都是高新科技成就的应用成果。
二 近年来我国纺织检测技术发展成就
1.标准化工作推动了纺织检测技术发展。
近年来我国纺织材料品质标准制修订发展速度之快达到前所未有的水平。据统计至1996年颁布的纤维国家标准就达133个,加上行业标准、地方标准等,仅纤维一项标准总数已近200个之多,数量上居世界各国之首。为适应国内外贸易和新型产品问世等需要,制修订了一大批纱线、织物产品标准和方法标准,使我国纺织品测试方法逐步和国际接轨。这就有力推动了我国纺织测试技术的提高。例如现有各类纺织材料拉伸性测试标准中都已明文规定采用先进的等速伸长(CRE)检测机理,从根本上推动了我国电子式强力仪的发展速度。又如耐洗色牢度仪、通风式快速烘箱的问世,都是在测试方法标准推动下或同步工作中发展起来的。
2.改革开放政策、市场经济的竞争机制是促进纺织检测仪器开发、提高质量水平的积极因素。经多年努力,我国不仅早就结束了常规测试仪器品种不齐,供应不足,必须依赖进口的落后局面,而且随着科技发展开发出一批高科技含量的测试仪器诸如:电容式条干仪、电容式纤维长度仪、全自动单纱强力仪、棉花测色仪、二次压差式纤维细度仪、化纤卷曲弹性仪;整套涂层织物、亚麻纤维测试系列、织物色牢度测试系列等等。功能或技术含量方面有的已接近国际先进水平。目前,我国纺织仪器生产单位已达四十多家,在市场经济推动下,纺织仪器生产供应已由过去买方市场转化为卖方市场,不少品种已出现供过于求的局面,为用户货比三家、择优选用提供了有利条件。近期逐步在推广招投标采购方式,在优胜劣汰过程中,必然极大程度推动我国纺织仪器向更高质量层次,更新科技水平发展,取得了在过去计划经济模式、定点生产供应状态下无法比拟的积极效果。
3.计算机、电测技术普及应用彻底改变纺织检测仪器落后面貌时代已经到来。
大量事实证明,采用计算机和电测技术改造传统落后的工作方式对简化仪器结构、提高检测精确度、工作稳定性和可靠性等有着明显优越性。因此老机改造工作正方兴未艾。现在,具有我国技术特色的微机控制的框架测长仪、纱线捻度仪、织物折皱弹性仪、八蓝烘箱、阻燃仪、氧指数测定仪、织物硬挺度仪等都相继问世。它们广泛采用微机控制、霍尔元件、固体继电器等无触点式开关,不仅明显简化结构、方便操作、提高了可靠性,而且扩大常规仪器的检测功能和数据处理分析能力。例如电子强力仪目前输出的测得指标可多达二十余个。
4.结合实际开发出一批具有一定技术特色又适合国情的纺织测试仪器。
在总结全自动式单纱强力仪开发历程经验的基础上,不失时机地提出了根据国情首先过渡性地重点抓半自动式电子单纱强力仪的技术路线,加速了我国电子强力仪的推广应用进度;借助军工单位力量开发研制具有我国技术特色的电容式条干仪和专家系统,及时结束了这一高科技仪器长期来依赖进口的局面;根据我国目前还大量采用机械式条粗条干仪(Y311)落后技术的现状,及时开发出结构简单而指标功能又可兼容的电容式条粗条干仪,有利于技术更新。以上这些适合国情需要的技术路线无疑是十分正确的。
其他如通风型烘箱、光电式黑板条干、带出汗功能的暖体铜人,棉纤维高容量测试的功能单元开发研制成果都体现了我国技术特色。
5.新检测技术应用研究达到实用性阶段。
图象处理技术已在织物悬垂性、羊毛横截面、化纤异形度、中空度测试方面达实用阶段;声脉冲用于快速测定化纤取向度装置已投入使用,并取得良好效果。

 
  
  
  
  
 
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