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1、现代纺织工程技术前沿 现代纺织工程技术前沿 总结报告 班级：机自Z1101 姓名：侯仰强 学号：1110310717 一现代纺织技术概论 传统纺织技术主要是手工、半手工操作，自动化程度比较低，产品比较单一，应用面比较窄。随着人类社会的进步，科学技术的发展，现代纺织技术形成了以电子信息技术为主导，以新材料和高精度自动化机械加工技术为基础，运用光、机、电、气动、液压等传感技术和多电机传动、变频调速等技术开发研制了一代又一代现代化新设备，实现了纺织生产过程工艺参数的在线检测、显示、自动控制和自动调节，实现了设备运行的自动监测、显示、超限报警、自停、甚至故障自动排除。保证和提高了产品质量，提高了生产效
2、率，降低了产品成本，增强了产品竞争力。而且纺织产品纺织科也在开始向着高科技、高性能、多功能方面发展。 二纺织机械与现代科技 随着时代的发展，现代织造技术新设备不断的被开发出来，促进了现代纺织业的一次次跨越。下面简单介绍几种比较新型的纺织机械： 1. 高速、高效、高质、智能化的自动络筒机。 它采用电子防叠系统、张力控制系统，筒子成形质量大大提高。采用直流无刷电机和伺服电机驱动槽筒，使卷绕速度更高，启动平稳。采用毛羽减少装置，提高纱线质量。采用气圈控制器，降低了退绕张力，减少了毛羽和断头。采用电子逻辑加时序控制代替原有的机械时序控制，使效率大大提高，降低了功耗，减少了废丝和对纱线的损伤。广泛使用传
3、感器使动作智能化，在线检测使故障诊断率提高，张力传感器的使用，大大提高了卷装质量。自动络筒机目前已从机械为主，过度到以电气化、电脑化为主。如：电气件迅速增加而机械零件大大减少，防叠装置由机械改为电子，张力加压由气动改为电磁，有些机械传动改为电机传动如打结循环系统等。例如：德国赐来福公司生产的Autoconer 338型、日本村田公司生产的No.21 C型自动络筒机。 2. 无梭织机 无梭织机的引纬方式是多种多样的，有剑杆、喷射、片梭、多梭口和编织等方式。四类无梭织机共同的基本特点是将纬纱卷装从梭子中分离出来，或是仅携带少量的纬纱以小而轻的引纬器代替大而重的梭子，为高速引纬提供了有利的条件。在纬
4、纱的供给上，又直接采用筒子卷装，通过储纬装置进入引纬机构，使织机摆脱了频繁的补纬动作。因此，采用无梭织机对于增加织物品种、调整织物结构、减少织物疵点、提高织物质量、降低噪音、改善劳动条件具有重要意义。无梭织机车速高，通常比有梭织机效率高4-8倍，所以大面积的推广应用无梭织机，可以大幅度提高劳动生产率。由于无梭织机的结构日臻完善，选用材料范围广泛，加工精度越来越高，加上世界科技发展，电子技术、微电子控制技术逐步取代机械技术，无梭织机的制造是冶金、机械、电子、化工和流体动力等多学科相结合，集电子技术、计算机技术、精密机械技术和纺织技术于一体的高新技术产品。比较著名的有：意大利斯密特公司生产的FAS
5、T型剑杆织机，瑞士苏尔寿公司生产的P7300型片梭织机和G6300型剑杆织机，日本津田驹公司生产的ZAX系列型喷气织机和ZW系列喷水织机，日本丰田公司生产的JAT610型喷气织机，德国多尼尔公司生产的HTVS型剑杆织机和LWV型喷气织机。 三纺纱工程 随着21世纪的超常速发展，新型纺纱技术正逐渐形成高科技化和信息化。未来的纺纱工业将成为广泛应用电子、光子计算机，甚至量子计算机以及多种高新技术的工业，随着纺纱原料的不断开发、创新，其产品在组织、结构、性能等方面的优化、多维化，必将成为新型材料、高技术材料的重要组成部分。在传统环锭纺的纺纱基础上，发展了一些非常规的纺纱技术，主要有：涡流纺纱、管道纺
6、纱、无捻纺纱等。涡流纺纱是自由端纺纱方法之一，靠涡流作用使开松成单根状态的纤维凝聚和加拈成纱。由于用涡流代替机械的加拈和凝聚作用而不需要回转的机件，因而结构简单，纺纱速度较高，一般可比环锭纺纱高67倍。涡流纱中纤维的平行伸直度较差，成纱的结构与环锭纱不同,所以涡流纱的强力较环锭纱低,成纱的条干均匀度一般接近环锭纱的水平，但极短片段的粗细不匀较环锭纱显著。涡流纱的结构膨松，吸色性好。为了使纺成的纱具有一定的强力和条干水平，要求喂入的纤维具有较好的整齐度和适当的长度。因此，涡流纺纱比较适宜于化纤纯纺或混纺的粗中号纱,用作起绒纱,或用以纺包芯纱。涡流纺纱单产水平和制成率都比较高,由于在负压条件下纺纱
7、，车间飞花少，劳动条件好。产品可用作毛毯、围巾、服装和装饰用织物。无捻纺纱技术为无捻纱的生产提供了可能。众所周知，巾被、针织内衣等产品对“柔软”的追求永远是一大主题，为了实现“柔软”，对纱线要求之一就是采用尽量小的捻度，但是，普通纱线过小的捻度会造成纺纱的困难和织造的断头增多，因此，以往实现“柔软”只能平衡纺纱和织造两方面。对纱线捻度的要求选取折衷值。无捻纱的问世为巾被、针织等行业提供了实现“柔软”的另一种全新的解决方案，无捻纱其产品的突出特点就是超强的“柔软”和吸水性。 四现代纺织工程控制系统 纺织机械机电系统是纺织机械上的机电系统。涉及“开、清、梳、并、粗、细、络、整经、浆纱、织造、退浆、
8、煮练、漂白、丝光、预缩、染色、印花、拉幅定型以及特殊整理”等一系列机械和装备。纺织机械机电控制系统的关键技术主要包括：环节和系统的建模技术、 异性纤维检测和剔除技术、棉网厚薄均匀度检测和控制技术、棉条条干均匀度在线检测与控制技术、粗纱条干均匀度在线检测与控制技术、细纱条干均匀度在线检测与控制技术、纱线上浆率在线检测与控制技术、纱线张力在线非接触检测与控制技术、 织物张力在线非接触检测与控制技术、烘房内温度与湿度的解耦控制技术、 pH值在线检测与控制技术、色差在线检测与控制技术、多轴传动的协调控制技术、多点传动的协调控制技术、基于多源信息融合技术的纤维动态在线检测技术、特种纤维多层角联织造技术、
9、绿色印染技术开口运动 在喷气织机上，为了使经纱和纬纱按照织物组织的要求交织构成织物，首先要将构成整幅织物的经纱分成上下两层，形成梭口，以便喷气将纬纱引入并与经纱交织而形成织物。这种使经纱上下分开的运动称为开口运动。喷气织机采用电子式多臂开口机构，它主要由电子程控装置、电信号/机械量转换和提综机构组成。 引纬运动 喷气织机的重要特征是喷气引纬运动。引纬系统由筒子、导纱器、储纬器、主喷嘴、辅助喷嘴、纬纱制动器、异形筘、纬纱检测装置、纬纱剪刀和断纱自停装置等组成。压缩空气来自空压站。 打纬运动 纬纱引入梭口后，距梭口还有一段距离，为了将引入梭口的纬纱推向织口与经纱相互交织，需要专门的机构把纬纱推向织
10、口，这就是打纬运动。喷气织机通常采用四连杆打纬机构或六连杆打纬机构。 送经运动 送经运动的功能是根据织物的纬密数值，在织造过程中及时地送出定量的且具有一定张力的经纱，以保持织造的连续进行。喷气织机采用电子送经，所谓电子送经通常是送经交流伺服电动机通过减速器和一对蜗轮蜗杆传动织轴送出经纱，电子送经系统由张力闭环、送经量闭环和速度闭环组成。 卷取运动 卷取运动的功能是根据织物的纬密数值，在织造过程中及时地卷取定量的且具有一定张力的织物，以保持织造的连续进行。喷气织机采用电子卷取，所谓电子卷取通常是卷取交流伺服电动机通过减速器和一对蜗轮蜗杆传动卷取辊，电子卷取系统由张力闭环、卷取量闭环和速度闭环组成
11、。 五化纤技术 化纤领域的发展前沿技术主要有：1.新型纤维的研制包括异型截面纤维、复合纤维和天然卷曲纤维2.现有纤维的深加工：网络丝、交络丝、空气变形丝3.改性纤维的研制：高强、高模聚乙烯纤维研制4.无纺布的发展5.复合材料。 下面就无纺布的发展来简单介绍一下：无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。近年来，世界无纺布需求的增长率始终高于全球经济的增长。全球无纺布生产主要集中在美国，占世界总量的41%，西欧占30%，日本占8%，中国为3.5%，其他地区为17.5%。无纺布的终端应用中，
12、卫生吸收剂(特别是尿布)产品增长最快，医用纺织品、汽车用纺织品、鞋类和人造革市场等同样呈现快速发展的新气象。中国无纺布工业起步较晚，但发展十分迅速。在20世纪XX年代初期，产量还不到1万吨。20世纪XX年代中后期，中国掀起了发展无纺布产品高潮。除采用国产生产线外，广东、浙江、江西、湖南等省还分别从国外引进了生产线。中国无纺布产品的发展速度大大地超过纺织工业的平均发展速度，每年以8-10%高速增长，是纺织工业中发展最快的一个行业。因为中国的无纺布工业已走向高档化，不少企业和产品在国际上都具有较强的竞争力。而通过多年的摸索和发展，中国的无纺布企业已走出自己的特色之路。前瞻产业研究院无纺布行业研究员
13、高满指出，未来一段时期内，中国无纺布行业应该着力调整品种结构，提高档次，向多样化、系列化、专用化和高性能化转变。预计今后十年，各应用行业对无纺布的需求将不断提高，细分化、功能化、产业化将成为无纺布的技术研究和开发方向。 六非织造技术 非织造布是指直接由纤维材料，不经过纺纱、织造制成的布状材料，XX年美国首先开发出非织造布；发展迅速，XX年产量达100多万吨。西欧非织造布也很发达，XX年也达到100多万吨；日本起步较晚，但发展较快，XX年产连量达30多万吨 ；自上世纪XX年代以来，我国非织造行业呈现较快的发展态势，非织造产品的发展速度大大超过传统纺织品的发展速度，非织造行业是纺织工业中发展最快的
14、行业。XX年我国非织造行业市场规模达到579亿元，比XX年增长了2964；XX年我国非织造布产量达到2795万t，2007-XX年年均增长率达到16，行业呈现高速发展的态势。目前发达国家的产业用纺织品在其纤维加工总量中的比重一般占到40一50，而我国还不到20H1。“十二五”期间，我国经济的快速发展，特别是战略性新兴业的发展，以及环境改善和人民生活质量的提高，为非织造行业提供巨大的发展空间。与此同时，我国非织造行业也面临着严峻的挑战，与国际先进水平相比还比较落后，行业准入门槛低，大部分企业设备老化，高端产品严重依赖进口，产品水平和技术含量有待提高，人才严重不足，非织造布标准的制定与更新滞后于整
15、个行业的发展，还处于以规模和价格作为核心竞争力的状态。 七静电纺技术 通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近十几年来世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝并以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。静电纺丝技术已经制备了种类丰富的纳米纤维，包括有机、有机/无机复合和无机纳米纤维。然而，利用静电纺丝技术制备纳米纤维还面临一些需要解决的问题。首先，在制备有机纳米纤维方面，用于静电纺丝的天然高分子品种还十分有限，对所得产品结构和性能的研究不够完善，最终产品的应用大都只处于实验阶段，尤其是这些产品的产业化生产还存在较大
16、的问题。其次，静电纺有机/无机复合纳米纤维的性能不仅与纳米粒子的结构有关，还与纳米粒子的聚集方式和协同性能、聚合物基体的结构性能、粒子与基体的界面结构性能及加工复合工艺等有关。如何制备出适合需要的、高性能、多功能的复合纳米纤维是研究的关键。此外，静电纺无机纳米纤维的研究基本处于起始阶段，无机纳米纤维在高温过滤、高效催化、生物组织工程、光电器件、航天器材等多个领域具有潜在的用途，但是，静电纺无机纳米纤维较大的脆性限制了其应用性能和范围，因此，开发具有柔韧性、连续性的无机纤维是一个重要的课题。静电纺丝技术在构筑一维纳米结构材料领域已发挥了非常重要的作用，应用静电纺丝技术已经成功的制备出了结构多样的
17、纳米纤维材料。通过不同的制备方法，如改变喷头结构、控制实验条件等，可以获得实心、空心、核-壳结构的超细纤维或是蜘蛛网状结构的二维纤维膜；通过设计不同的收集装置，可以获得单根纤维、纤维束、高度取向纤维或无规取向纤维膜等。但是静电纺丝技术在纤维结构调控方面还面临一些挑战：首先，要想实现静电纺纤维的产业化应用，就必须获得类似于短纤或者连续的纳米纤维束，取向纤维的制备为解决该问题提供了一条有效的途径，但是距离目标还有不少差距，今后的工作就要设法通过改良喷头、接收装置以及添加辅助电极等使纤维尽可能伸直并取向排列，获得综合性能优异的取向纤维阵列。其次，作为静电纺纳米纤维全新的研究领域纳米蛛网的研究还在初期阶段，纳米蛛网的形成过程的理论分析和模型建立尚需深入研究。静电纺纤维还可用在增强复合材料、高分子模板、防护物、催化剂载体、纳米电子元件、电学和光学(女口：1专感器)、航天器材等多个领域。例如，Xianyan Wang等人用PAAPM的电纺纤维，经过热力学交联后，制成了荧光猝灭性光学传感器，可用于检测金属离子和DNT成分。美国国家航空航天局(NASA)Pawlowski K等，利用电致伸缩共聚物Trn(一种含三氟乙烯的共聚物)进行电纺丝，制作飞行器涂层，获得了初步成功。
