人工智能技术驱动的纺纱质量预测研究进展

本文探讨了人工智能技术在纺纱质量预测领域的应用、创新与不足，介绍了Hadoop技术为纺纱质量预测建模提供可靠高效的数据处理与运算平台，重点阐述了智能建模方法在纺纱质量预测领域的研究进展。通过分析得出基于数据与知识融合驱动的人工智能技术，构建出多工序关联的混合智能模型，用以准确描述纱线质量与纤维特性、工艺参数、环境参数等之间的非线性映射关系，可为试纺、过程参数设计、态势预测等环节提供指导，具有重要的理论研究意义。     

面向金属丝包芯纱的低落纤喷气涡流纺纱喷嘴设计及其纱线质量

为减少纺纱过程中纤维的损失，改善金属丝包芯纱质量，设计了一种设有负压抽吸锭子的新型低落纤喷气涡流纺纱喷嘴，对其各主要部件的制作工艺和降低落纤的原理进行了阐述。通过实验研究了抽吸孔轴向间距和抽吸孔周向列数对纤维损失和纱线断裂强度的影响。结果表明，在锭子内引纱通道壁面设置抽吸孔有利于减少纤维损失，提高纱线断裂强度。当轴向孔间距从2 mm减小到1 mm时，纤维损失和纱线强度均显著降低。当抽吸孔周向列数从2列增加为4列时，纤维损失和纱线断裂强度均显著降低，而当周向列数从3列增加至4列时，纱线断裂强度变化不明显。证实了在锭子内引纱通道壁面设置抽吸孔对实现低落纤喷气涡流纺纱和提高纱线质量的可行性，也为喷气涡流纺纱喷嘴装置的改进和发展提供一种新思路。     

相依竞争失效模型下细纱机性能退化对成纱质量的影响

针对细纱机性能退化对纺纱质量影响难以精确表征的问题,首先,利用棉纺生产数据分析了细纱机性能退化对成纱质量指标的影响,研究了质量指标之间的关系。然后,通过细纱机性能退化的参数筛选、指标建立以及突发失效过程预测,对细纱机性能退化过程进行了表征。其次,利用Wiener过程、Weibull分布对细纱机性能退化过程进行了模拟,构建了一种基于Copula函数的细纱机性能退化相依竞争失效模型,并对比分析了模型应用前后纺纱质量关键指标的变化。最后,依托海量棉纺生产数据,验证结果表明构建的相依竞争失效模型较好地解决了细纱机性能退化对纺纱质量影响的问题,而且经模型应用,使得纱线的粗节减少了10.09%,毛羽减少了23.5%,单纱断裂强度提升了4.26%。     

棉纱质量微观管理控制分析

为了提高纱线品质和布面质量,详细阐述原料微观管理与微疵点的关系、清梳联精梳工序微观管理与微纱疵和织物疵点的关系、微尘对棉纱微疵点的影响,以及往复式细纱风机清洁和风箱式清洁器对细纱微尘的控制;通过试验数据统计,分析纺纱过程中细小纱疵对棉纱疵点和布面疵点的影响,说明纺纱企业做好微观管理的重要性。指出：微观管理体现在细节管理方面,实施标准化管理、数据化管理,是原料、纺纱工艺、纺纱器材、棉纱以及织物质量控制的基石,也是纺纱厂降低生产成本、稳定棉纱质量的关键;纺纱企业要控制微疵点,须制定微观管理制度,建立多工序、多指标微观管理模式,完善微观管理控制标准。     

粘胶基珍珠纤维纱线的纺制及强伸性能探讨

为研究粘胶基珍珠纤维的纺纱工艺及强伸性能,在相同条件下纺制了线密度为20.8 tex×2的6种纱线,并测试其强伸性能。研究结果表明:针对珍珠纤维纺纱时易静电的特点,车间相对湿度控制在75%左右为宜;采用传统开松机配以新型光电式电子喂毛斗进行开松,梳棉工序可通过增加刺辊速度提高梳棉效率;并条工序至少采用三道并合牵伸,提高条干均匀度;在珍珠纤维与粘胶纤维的混纺纱中,当珍珠纤维含量为50%时,纱线具有较高的断裂强度和伸长率。     

牛角瓜纤维纯纺36.4tex纱的开发

为了开发牛角瓜纤维纯纺纱线,提高其成纱质量,介绍牛角瓜纤维的主要性能,从梳理、并条、粗纱和细纱等工序分析牛角瓜纤维纯纺环锭纱的生产工艺参数和原则,针对牛角瓜纤维纯纺纱断裂强度偏低、条干均匀度差、毛羽较多等问题,采用赛络纺、集聚纺和集聚赛络纺等纺纱方法对其纺纱工艺进行优化,对比分析3种方法所纺36.4tex纱性能。结果表明:采用转杯并合凝聚工艺,可改善牛角瓜纤维的可纺性;降低车速、调整车间温湿度,明显减少环锭纺并条工序绕胶辊和罗拉;赛络纺显著改善纱线条干,集聚纺有效减少纱线毛羽,集聚赛络纺对纱线毛羽和条干均有明显改善,且3种方法都可使纱线断裂强度略有提高;当细纱工序采用集聚赛络纺时,纱线性能可以满足织造要求。     

细纱工序质量控制要点

探讨细纱工序提高纺纱质量的技术措施。分析了影响细纱工序纺纱质量的主要因素,从细纱机的机械运行状态、牵伸专件器材的选用、上机工艺参数的优化、加捻卷绕器材的应用、运转操作管理及车间温湿度控制等方面提出了相应的解决方法。指出:在实际生产中要根据纺纱品种的具体情况和用户的标准找准思路和对策,以保证纱线条干、粗节、细节、棉结等指标的长期稳定。认为:细纱工序的精细化管理是成纱质量稳定的关键。     

马克隆尼值与成纱质量的相关性能

为探讨棉纤维的马克隆尼值与其成纱质量的关系,对不同马克隆尼值的原棉进行了单唛试纺,并对反映其成纱质量的各个指标进行测试和相关分析.试验结果表明:在其他条件不变的情况下,棉纤维马克隆尼值对成纱的断裂强度、2 mm的纱线毛羽指数、纺纱断头率的影响是非线性的;与成纱条干CV值显著正相关;与成纱棉结数量显著负相关.认为在纺纱过程中,必须根据成纱的用途,合理配置马克隆尼值,才能纺出符合产品质量标准的纱线.     

粗纱捻系数对赛络纺亚麻/涤纶混纺纱性能的影响

对亚麻/涤纶赛络纺纱试纺,研究粗纱捻系数对赛络纺纱线性能的影响。通过在23.6 tex亚麻/涤纶赛络纺纱的前纺工序中,采用不同的粗纱捻系数,可以得到不同的纱线质量,并对纱线的毛羽、强度、条干CV值等各项指标进行测试与分析。实验结果表明:随着粗纱捻系数的增加,亚麻/涤纶赛络纱的细节减少,粗节增加,但整体条干CV值趋于均匀,粗纱捻系数对其断裂强度的影响随着捻系数的增加而增大。     

100%国产莱赛尔纤维紧密纺9.7tex纺纱生产工艺与质量控制要点

探讨了100%国产莱赛尔纤维紧密纺9.7tex品种的纺纱工艺与质量控制要点。根据国产莱赛尔纤维的特点,优化各工序纺纱工艺,解决了纤维在加工过程中损伤大、棉结多、可纺性差等问题,最终成功纺制9.7tex 100%国产莱赛尔紧密纺纱线,成纱质量达到乌斯特2018公报5%水平。测试结果表明：选用合理的工艺配置对100%国产莱赛尔纤维进行纺制,纱线指标良好,可满足市场对国产莱赛尔纤维纱线的需求。     

凹槽形状对气流槽聚纺纱集聚区流场及成纱性能的影响

针对气流槽聚纺纱不同集聚凹槽形状对成纱性能的影响,建立集聚区域三维模型,利用Fluent软件模拟不同凹槽结构的气流槽聚装置集聚区域的流场分布,比较其气流流场的特点。模拟结果表明：在相同负压条件下,非对称凹槽气流槽聚装置的气流利用率高,负压气流方向和集聚方向的速度分别为48.3、24.5 m/s,可有效握持和集聚纤维束,使得输出的须条能够最大程度地集聚,纤维也尽可能多地集中成为主体纤维束,有利于减少毛羽。通过测试所纺27.78 tex苎麻纱的成纱性能,验证非对称凹槽的集聚性能以及集聚气流对成纱性的影响。实验结果表明：采用非对称凹槽集聚装置纺制的纱线毛羽比环锭纺减少了77.58%,成纱强力比环锭纺提高了14.32%,成纱性能显著提高。     

双通道环锭数码纺混色纱的结构及其性能

针对生产混色纱时纤维混合工序复杂,车间管理难度较大的现状,提出了双通道环锭数码纺的新方法,可实现纺纱和纤维混合的同步进行。研究了通过数字化牵伸调控纤维混纺比生产混色纱的成纱机制。设计了以10%为梯度的混色纺纱方案,制备了5 种纯色纱和90 种混色纱,运用 Photoshop 软件预先对混色纱的色彩效果进行了模拟仿真。对混色纱的结构、条干及拉伸力学性能进行测试分析。结果表明：利用双通道环锭数码细纱机通过调控色纤维混纺比可制备色彩变化的混色纱;由于牵伸、加捻方式的原因,2 种色纤维中随着其中任一种纤维所占比例的提高,混色纱的断裂强度呈现先增高后降低的趋势,2 种色纤维比例接近或相等时,混色纱的断裂强度高于纯色纱。     

环锭纺纱全流程机器人自动化生产关键技术

针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通技术为核心的信息集成管控策略,建立了工艺、生产计划、质量、设备及物流一体化智能管控系统,形成了环锭纺纱生产线全流程智能管理模式,实现了基于纱管的纺纱质量追溯。结果表明：所使用的任务调度方法有效提升了相关工序的生产效率,设计的纺纱工艺机器人打通了配棉排包等工艺流程断点,相关技术应用后企业综合生产效率提升22.65%,运营成本降低40%,形成纺纱行业智能化转型典型案例并已向行业推广。     

客观检验在国产细羊毛纺纱加工中的应用

通过对国产细羊毛毛条的客观测试和基本性能特征的分析，同时与澳毛毛条进行对比，探讨了国产细羊毛的纺纱性能，并在多年加工数据统计结果的基础上，建立了国毛纺纱性能和质量预测模型。实践和研究表明，国产纤维的纺纱性能总体上不如澳毛，毛条纤维特性与纺纱性能的关系与澳毛近似，对国毛纺纱性能的预测是可行的，并具有一定的精确性和可靠性。     

转轮集聚纺纱装置与工艺设计

针对目前负压式集聚纺能耗大的问题,设计了转轮集聚纺纱装置。选用粗纱定量为6.33 g/(10 m)的普梳棉粗纱为原料,采用转轮集聚纺纱装置与传统环锭纺,设计纺纱线密度分别为32.4、24.3、19.4 tex纺制纱线,并对其单纱线密度、断裂强度、毛羽、条干均匀度和捻度进行测试对比,客观评价该转轮集聚纺纱装置的应用效果。结果表明：与环锭纱相比,转轮集聚纱4 mm以上有害毛羽减少量达40%～80%,单纱断裂强度下降1%～3%,断裂强力不匀率下降25%～50%,24.3和19.4 tex的单纱条干均匀度有3%～6%的轻微恶化,捻度基本无影响,说明使用转轮集聚纺纱装置可显著减少纱线的有害毛羽;转轮集聚纺纱装置安装在前罗拉下方,可在环锭细纱机上快速安装与拆卸,实现传统环锭纺与集聚纺的便捷切换,同时该装置具有构造简单、能耗低等优点。     

基于棉纤维品质指标单纱强力模型的构建

采用逐步回归分析等方法对纺纱试验结果进行分析。结果表明,原棉的品质、纺纱工艺、纱线线密度均对纱线强力有影响,但原棉性质是决定纱线强力的主要因素;纤维长度、纤维强度、长度整齐度和马克隆尼值是表示棉花纤维综合品质的关键指标。基于上述研究结果,建立了普梳和精梳工艺下的单纱强力模型。模型为非线性模型,模型的机理性强,自变量少,形式简单直观,易于推广使用,具有较好的预测效果。     

Influence of condensed spinning method on yarn property北大核心CSCD

In order to explore the effect of condensed spinning method on the yarn properties, the pure cotton yarn with 28. 1, 18. 5 and 14. 7 tex was spun by four kinds of condensed spinning methods based on traditional ring spinning such as four, roller lattice apron compact spinning, compact siro spinning, complete condensed spinning and low torque spinning. The breaking strength, breaking elongation, hairiness and evenness of the pure cotton yarn were tested and analyzed, and the reasons for the influence of four kinds of condensed spinning methods on yarn performance were explored. The experimental results show that the characteristics of the yarn structure by different condensed spinning methods will influence the inner properties of the yarn. The yarn spun with compact siro spinning has the highest strength, the yarn spun with complete condensed spinning has the most beneficial hairiness. The yarn quality of the low torque yarn is better under the effect of the false twister. It has the best evenness, and the yarn spun with compact siro spinning has the lowest total hairiness. © 2018 China Silk Association. All rights reserved.     

水溶性维纶纯纺纱生产实践

介绍了水溶性维纶的性能、应用和纺纱工艺。7.4 tex水溶性维纶纯纺纱的生产必须从合理的工艺配置、半制品的质量控制技术措施等方面着手,还需重视温湿度的控制,如此才能确保成纱质量水平。详细分析了各工序工艺配置对半成品和成纱质量的影响。     

阻尼牵伸纺纱技术及其对成纱质量的影响

从纺纱牵伸装置结构和牵伸机制方面,阐述了新型环锭纺阻尼牵伸系统提高成纱质量的原理及应用效果。分别采用传统环锭纺和阻尼牵伸纺技术纺制羊毛/羊绒混纺纱,并对成纱均匀度和强力指标进行测试,采用差异率进行对比分析。结果表明:阻尼牵伸系统可以显著改善成纱条干均匀度,降低粗节、细节、棉结、毛羽量等指标,其中粗节(+50%)数量降低41.0%,最为显著;成纱的强力、断裂伸长率和断裂功等力学指标有所提高,其中断裂伸长率提高23.1%,阻尼牵伸技术对提高毛纱的成纱质量具有良好的效果。