纺织工程技术可持续发展的技术控制研究
时间：2021-04-16 07:58:29 来源：达达文档网 本文已影响 人 
【摘 要】纺织工程工序众多，为了能够有效地保障纺织产品的自身质量，需要在各纺织环节中灵活运用张力控制技术。而随着眼下纺织工程事业的持续发展，纺织原材料种类也越发多样化，导致纺织过程中出现的形态也逐渐多样化，因而其对于张力控制技术的要求也随之有所提高。本文将通过对纺织工程中的张力控制技术现状及未来发展进行初步探究，希望能够为推动纺织工程实现可持续发展提供全新思路以及必要的参考帮助。
【关键词】纺织工程技术；张力控制；可持续发展
1 纺织工程中的张力控制概述
虽然眼下纺织工艺种类众多，但在各种纺织工艺路线中，工序与工序之间均需要完成物料形态的有效传递。而在此过程中，需要严格按照相关工艺标准要求，对传递的纱线、条带以及布匹等多种形态的物料进行张力控制，从而使得动态移动过程以及退绕、收卷过程得以顺利完成。通过结合实际纺织工艺流程情况可知，纱线在牵伸和卷绕状态下，如果出现张力过小的情况，将很难完成筒管成型，并出现捻度不均的情况。而如果出现张力过大的情况，则会直接影响纱线毛羽条的均匀性，严重时甚至有可能出现断纱的情况。同样，在织染柔幅布匹阶段中，同步进行收、放卷时，如果无法有效控制张力，则极有可能出现无法紧卷成形或是导致布匹质量稀松等情况。因此需要视情况在纺织工程中采取行之有效的张力控制技术，以有效保障纺织产品的整体质量。
2 纺织工程中张力控制技术发展现状分析
2.1 机械装置控制技术
当前在纺织工程中使用最为广泛的张力控制技术之一便是机械装置控制技术。在该技术当中，主要是通过利用各种各样的专业机械装置达到在纺织工艺流程中有效控制张力的目的。如通过直接利用静止的张力盘使其可以与纱线之间产生相应摩擦，利用这一摩擦达到增加张力的效果。此类纱线摩擦型装置结构类型多种多样，包括盘式、杆式等等，因其结构简易、操作简单且价格低廉，因此被广泛运用在纱线张力控制中。但由于张力盘同纱线的直接摩擦经常会导致纱线出现磨损，并且难以对摩擦系数进行精准控制，因此比较容易导致出现不规则纱、结等情况。后期人们通过对张力控制装置进行改进，设计出了包括锭盘张力装置等。此类装置主要是通过在旋转张力构件上牢固固定纱线，直接在该构件上施加牵拉力，在有效保持牵拉纱线速度恒定的情况下，实现对纱线张力的有效控制。目前，还出现了一种电磁永磁机械张力器，其通过将原有电磁张力器和磁粉张力器进行有机整合，从而使得张力控制灵敏度和控制范围均得到了极大提升。
2.2 信息处理控制技术
随着我国现代信息技术和计算机技术的不断发展，利用计算机控制张力的技术也应运而生。如利用变频器的 PID 功能，在此过程中，通过选择相应的变频器并为其配置相应电动机。利用电位器对从端子输入端输入的张力给定目标值进行控制。通过积极将传感技术引入其中，利用市面上现有的张力传感器对从另外一个端子处输入的实际张力反馈信号进行相应控制。根据实际情况对主控板上跳线选择进行相应调整，使得两个端子能够分别完成电压信号与电流信号的接收。在反馈逻辑当中，随着反馈信号的逐渐增大，变频器输出频率将会逐渐下降。通常情况下，在纺织工程张力控制中使用的张力传感器量程在 0到 500N 之间，其目标值设定在 60% 左右。如果出现被卷绕物断裂的情况，则可以通过直接按下紧急停机按钮便可以有效防止出现“飞车”的情况。
3 纺织工程中张力控制技术的发展展望
在当前我国现代化进程的不断加快下，纺织工程也正在稳步朝着现代化、信息化、智能化的方向发展。因此为了能够有效提高纺织张力控制的精确性和自动化水平，本文认为未来还将建立起一种自动化的纺织张力控制系统。其通过在非线性多因素耦合时变系统的基础上，引入自动化张力控制概念，依托现有且相对比较成熟的伺服驱动技术，通过在这一张力控制系统当中设置变频器驱动交流伺服电机等，并利用相应的网络接入技术将其与系统进行相互连接用于自动完成变频调速。此外，针对各材质纤维、物料形态对于张力控制要求不尽相同的特点，还需要专门建立起纺织 ERP 信息系统，并将其与张力控制系统进行有效连接。通过直接将布匹幅面长度、材料纤维等各项参数输入至信息系统当中，并依照具体工艺环境为其自动匹配张力控制要求，以此有效完成对纺织工程的自动化、精准化张力控制。
4.纺织工程工艺改革
4.1 相关生物制剂的研发
纺织行业作为一个密集度高的产业，一直以来以高能耗诟病，而且副产品多、污染性大，其中的主要原因是因为在纺织过程中，加入了大量的化学添加剂以及落后的技术加工手段，針对这样的落后性问题，在麻纺织工艺中，主要的工艺改革是在剑麻纤维脱胶时，生物降解酶的使用，生物酶脱胶技术是一种绿色无污染的环保新型技术，不仅可以减少污水的排放，同时可以缓解脱胶过程中的噪音污染，所以类似脱胶生物酶这类的生物制剂研发，对于我国的纺织产业朝着“绿色环保低能耗”的发展尤为重要。
4.2 优化纤维纺纱技术
在纺织工程中，最为重要的一个环节就是纺纱工序，纺纱技术水平的高低，决定了我国的纺织工程技术的优劣，在改进优化过程中，要朝着高效、低能、环保等方面发展。目前我国的麻纺织工业的表现以高耗电、高耗水为主，而且很多相关设备配套不连贯，很多加工步骤需要人工进行穿插，不仅提高了产品成本，同时产品质量无法得到保证，所以在纺纱工艺改革中特别应该注重高效性、环保性等特点，配合适应的设备，从而缩短剑麻纺织工艺的整体工艺流程，提高经济效益的同时，降低单位能耗。
4.3 优化设备技术
现如今，限制我国剑麻纺织行业发展的一个关键问题就是在相关的生产流程中，使用的主要设备都相对落后，如理麻机、并条机、纺纱机等都是曾经的老式机器，缺乏相应的技术突破及设备优化，已经无法胜任当今社会形势下的高效率生产模式，在技术改革中应该始终贯彻自动化生产理念，主要研发方向有：低投入、高回报、降低劳动力等方面，最终实现纤维纺织技术的全自动化，从根本上降低人力成本，在提高产量的同时提高经济效益。
结语
在当前纺织工程张力控制当中，已经出现了专门设置用于控制张力的机械装置或是利用变频器 PID 功能等技术手段，对精准控制纺织工程中的张力起到了一定的帮助作用。而随着纺织原材料种类的不断增加及其对张力控制需求的逐渐多样化，相信日后还将出现包括自动化张力控制智能控制系统等在内的众多先进张力控制技术手段，以有效推动我国纺织工程的可持续发展。
参考文献：
[1] 石钢，吕明.论纺织工程张力控制技术发展路线图 [J].纺织导报，2011（05）：105-108.
[2] 陈丽萍.典型纺织作业方式下张力控制的特点 [J].建设科技，2016（01）：257.
（作者单位：天津市市场监督管理委员会）
