我国是纺织品生产与出口大国,改革开放以来,纺织行业经过一系列调整与改革,包括陈旧落后生产机械的淘汰和现代科学技术的广泛运用以及先进管理经验的引进,使得无论是纺织品的生产效率还是品质都有质的飞跃,从而一定程度上提高了中国纺织品的国际竞争力。
虽然中国的纺织品出口在国际市场上占据相当的比例,但是高档纺织品出口量与欧美相比还有不小的差距,归根结底是由于科技现状的限制。 要进一步提高我国纺织品的国际竞争力,首当其冲是如何提高纺织品的质量等级,而科学准确地控制纺织过程中的张力便是决定因素之一。
在纺织加工过程中,张力是一个十分重要的参数,张力检测与控制的应用范围非常广泛,包括大圆机、缝纫机、刺绣机、细纱机、花式捻线机、倍捻机、络筒机等等。笔者从多年的从业经验中,也在不断探索和发现着一些行之有效的解决方法。
一、施密特Z系列张力仪在针织圆机上的应用
在针织圆机上,送纱装置是至关重要的关键部件,特别对于无提花的平针组织来说尤为重要。即使机械的所有零部件全部精良,如果没有优良的送纱装置也无法编织出品质高的针织坯布的,这是因为:
a. 送纱装置保证了进纱量和张力的均匀,可使编织布的线圈在大小和形状上保持一致,从而得到平整美观的针织布。
b. 送纱装置可保持较低的纱线张力,从而使漏针减少,编疵降低。
c. 送纱装置能使机器在高速运转时仍保持均匀的送纱张力,使织疵和针耗降到最低,,从而提高了效率。
所以,对送纱装置张力的精确调整至关重要,因为纱线张力过大或者过小,直接影响织物密度是否均匀,进而决定成品或者半成品是否合格。

二、施密特张力仪在缝纫机中的应用
缝纫机专用张力仪能帮助操作人员科学的调节底线及面线的张力,有效的提高成品或半成品的质量及工人的生产效率。
车缝是纺织工艺中最重要的环节。车缝起皱的类型主要分三种:a.面料本身所引起的起皱 b.张力起皱 c.缝线收缩起皱。使用纺织专用张力仪在作业前对缝线张力科学调节,能很大程度的提高成品合格率。
图2是施密特DX系列张力仪在缝纫机作业中的应用案例

以往通常情况下,操作人员调节底线、面线的张力时,多数依靠工人经验,用手感来确定松紧度是否合适,这种方式是不科学的,图3是使用张力仪调整与否前后对比效果。


同时,施密特还能提供带有收紧轮的张力仪MKM(机械)和MST(电子)系列,如图4所示,导出面线或底线后,使其固定在收紧轮上,电动马达会匀速转动,检测并调节出作业时的最佳张力,从而大大提高了生产效率。
图4 MKM和MST系列张力仪

三、施密特张力传感器在刺绣机等设备中的在线应用

在刺绣生产过程中,张力是造成刺绣产品是否有瑕疵,以及生产效率高低的一个很关键的因素。因此绣线张力检测控制的得当与否直接影响着生产效率,刺绣产品的品质以及附加值。于是张力的在线监控便是提高刺绣产品质量的关键所在,而如何实时监测并即时准确的采集张力数据,进而对这些数据参数进行科学的处理和运用,从而为刺绣机张力的控制与设置提供准确的依据便是重中之重。
图5 施密特张力传感器在刺绣机上的应用

图6 TS1张力传感器

如图5所示:在精密刺绣机上安装在线张力传感器,对绣线张力进行在线实时监测与控制,便解决了这一技术难题。
四、张力仪在纺纱生产中的应用
图7 125.12型张力仪
在纺丝生产过程中,如包覆纱机、倒筒机、细纱机作业过程中,操作人员或者品控人员需要对作业中的纱线或者纤维的张力波动进行管控,特别是换料前后。由于这些介质线径小,速度高,测量空间有限,造成易断线,精确检测难度大,影响生产效率。通过多年实践,霍尼希曼研发出一款专用于纺丝生产的张力仪125.12,如图7所示,这款仪表有以下特点:
a. 测量角度15°C,这样能更大限度的适应现场工况空间狭小的情况。
b. 外形尺寸100 mm,直径25 mm,重量仅为0.1 kg,携带轻便,配合显示单元D485,数据读取直观方便。
c. 可移动导线装置,方便在走线过程中捕捉被测材料。
d. 陶瓷导向头的表面对测量材料的摩擦力和磨损都很小。即使在最大线速度下,仍能保持很低的摩擦和磨损。
与125.12非常类似的施密特ET系列,除具备以上特点外,型号ETPB和ETPX带有陶瓷导线柱最大线速度可达6000 m/min,同时,ETX和ETPX具有数据记忆功能,可以连接张力检测软件,对检测数据进行分析处理。
图9 ETPX型张力仪

图10 ETX和ETPX数据输出分析

现代自动络筒机械往往需要做张力闭环控制,霍尼希曼针对中国市场研发出一款品质优良,性价比高的张力传感器RFS150,安装方便,量程广,配合专用信号放大器使用,能突破很多传统机械的技术障碍,拓展纺织机械产品的创新空间。
图11 RFS150型张力传感器

五、施密特湿度计在纤维生产及服装行业的应用
随着植物纤维如大豆蛋白纤维,玉米纤维,竹纤维等在服装及家纺面料中的逐步运用,植物纤维相比普通纤维的优越性也逐步显现,同时,这种新型纤维及一些高档面料在运输及仓储过程中的温湿度管控也是十分严格的,因为温湿度会直接决定面料的利用效率。施密特湿度计TEM I能精确的检测纤维、植物、服装、细丝、羊毛、棉等介质的含水率,纺织品专用,多种可调换的电极应用广泛。配合纺织行业硬度测量仪及胶辊硬度计,帮助生产人员及技术人员更好的管控温湿度参数,保证原材料的合格率。
图12 TEM I湿度计

图13 HPSA-R硬度测量仪

纺织生产由传统技术向高效现代化技术发展已成为必然的趋势, 纺织行业应进一步加大研发力度, 提高技术工艺水平,同时,企业也应从自身实际出发,认清形势,优先采用高性能检测和生产设备,有选择地逐步采用在线监控及信息化管理系统,从而达到减少用工,提升质量,提高效益,改善劳动环境,节约能源的目的,促进纺织行业实现健康可持续发展。