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纺织检测仪器发展及发展前景
发布时期:2015/3/31 9:42:13 查看次数:1453次
 
摘要:由于数学、物理学、机械工程学、电子学,特别是微电子学、计算机网络技术和数据处理技术的发展,纺织检测理论和技术取得了长足的发展,纺织检测仪器的自动化水平、检测功能综合及复合程度都有了极大提高。随着市场经济的发展和全球经济一体化进程的推进,纺织材料品质检验工作将逐步完善实施第三方客观公证检验制度,并且将增加新的检测项目’数量逐步加大,逐步建立起以产品质量法为基准,标准和合同质量承诺相结合的质量保证体系。
 
0前言
        从1875年英国布莱德福国际纺织会议制订了一系列纺织纤维、纱线、织物的检验要求、方法、标准以来,纺织检测技术与纺织仪器已经经历了多个发展时代。随着一个世纪以来数学(特别是数理统计学)、物理学、机械工程学、电子学(特别是传感器检测转换技术)等科学理论的发展,为纺织检测理论和技术的发展铺垫了坚实的基础,特别是20世纪80年代以来,微电子、计算机科学及数据处理技术,计算机网络技术等使纺织检测技术在指标综合展开,检测的自动化水平,检测功能综合和复合程度,测试仪器光、机、电、磁、气、计算机一体化等方面,获得了长足的进步。随着全球市场经济一体化进程的推进,新型和新功能纺织原料和纺织产品的大批涌现,纺织原料和纺织产品流通的加快和交货期的缩短,纺织加工设备的自动化、电气自动化及计算机联机水平的大幅度提高,这对于适应纺织生产与营运的快速反馈、纺织产品的品质、新功能的大量涌现、社会对纺织品和环保安全意识的大幅提高、各国对维护消费者权益的法律通过和实施、各国之间新贸易规则的出台等起到了一定作用,相应影响到纺织检测原理和技术在大容量检测、快速检测、新指标提供、快速数据处理、测试结果打印显示、测试结果的相关分析、反馈和应用等迅速发展。但正是这些原因促使纺织检测原理与技术、纺织测试仪器的性能、用途和某些功能正在发生更重大的变化和发展。
1纺织检测技术的发展历史
       纺织检测原理,由简单到复杂,由单一到复合,已经发展为吸纳百川,用近代高新技术改造传统产业的先锋。
        20世纪40年代以前,纺织检测绝大部分是手工机械式,只有个别部分少量运用了电能(烘箱加热、极少量原料传输等,即使如此,烘箱恒温控制也使用接触式水银温度计、微电机皮带轮及齿轮传动为主的结构)和少量光学原理(机械式光学显微镜测试纤维细度、成熟度等)。
        20世纪40年代至70年代,纺织检测技术在检测原理等方面有了不少进步,纤维对可见光遮蔽、反射的原理,纤维可见光RGB色度学原理,纤维介电系数对电容场的感应原理,纤维在静电场中伸直、位移及共振的原理,纤维导磁率在强梯度磁场中感应的原理,气液态介质在纤维集合体中流动的规律和射流的规律,X射线对微晶体反射及干涉的原理等都应用到纺织检测技术中;同时数学微分电路、数学积分电路、数学对数转换电路等微电子技术和电子电路技术的进步和应用,显著推动了检测技术的快速自动运算水平。
 
        20世纪80年代至90年代纺织材料对紫外光谱的吸收、反射原理,对近红外、中红外吸收、反射原理,对微波共振腔不同模电磁波的吸收共振原理,纤维对声振动共振吸收的原理,纤维中声速传递的原理,纤维中热传导的原理,纤维内蒸汽和液态水传递的原理,纤维表面水蒸发原理,干态和湿态纤维电传导的原理,液体中离子电荷在纤维表面分布的原理,化学反应产生的各种基团、离子的电性能的和其他性能对电、磁作用的原理,纺织品上静电场分布与泄漏的原理等也都应用到纺织检测技术中;同时电子计算机数据采集、数据处理技术,特别是不断提高的数据高速运算处理和大量成熟运算软件的应用,大大推动了纺织检测技术日新月异的前进。特别重要的是这些检测原理和新检测技术开创了纺织快速、间接、无损检测的新纪元,从而促进大容量、快速、全面性检验仪器的诞生。因此,我们要更自觉地应用新发展的检测原理和检测技术来推动纺织检测技术和纺织检测仪器的进步。
2纺织材料品质检验工作将逐步完善实施第三方客观公证检验制度
        原来的四级检验制度即纺织纤维和纺织品国家级质量监督检验中心,各省、市、自治区级质量监督检验中心,各县(市)级质量监督检验中心及纤维生产加工企业和纺织企业的质量检验科室,只装备国家考核标准规定的有关测试项目的仪器,并进行国家产品标准规定的测试项目,各级监督检验中心只负责企业生产产品的抽样、检验、考核、出证,并对生产品质稳定的产品给予一定时期免检的作用。这实际上是在计划经济向市场经济转轨条件下形成的格局。
         我国加入世界贸易组织(WT0)之后,在新的市场经济规则下,四级检验制度的职能必将产生相应变化。各级监督检验中心,除承担政府监督检验委托外,其主要职能是作为第三方对各企业生产的产品(包括国外生产输向我国的产品)或者按产品标准进行公证检验,或者按购销双方合同规定的品质要求进行公证检验,判断是否符合交付验收条件。因此,各级监督检验中心的检验项目和仪器将大幅度增加,以适应纺织纤维和纺织新产品层出不穷和不断更新,所采用方法标准也不能只局限于我国国家标准。至于纺织纤维生产加工企业的试验室,其职能将转变为超脱于产品品质标准检验内容之外,重点改为生产控制与管理的信息部门。承担对企业生产全过程特别是在制的半成品品质的全面监控和品质分类,以便能快速、稳定、节约、有效的生产出合格产品。因此,纺织纤维生产企业、纺织企业试验室的内容、功能、要求,随检验目的和观念变化将全面更新。其检验仪器的配置将根据企业生产的需求,积极寻找快速、在线、全面检验设备,以求达到生产管理的快速反应。
3纺织检测技术的快速化和大容量化是发展的趋势
          纺织材料品质检验工作的数量将逐步增加,因此,纺织检测技术的快速化、大容量化和在线检测必然成为发展趋势。
          历史上,早已认识到纺织纤维、纺织中游产品的性能离散大,对抽样检验的抽样数量争论激烈。但是由于历史上检验速度慢,仪器检测容量小,大部分仍是破坏性检验等原因,无法满足高比例取样的要求。随着新兴科学技术的采用,纺织检测原理和纺织检测技术的长足进步,纤维、纱线、织物及最终产品,除个别项目(例如拉伸断裂强力、拉伸断裂伸长率、磨损次数、起球、勾丝等项目)之外,大量检测项目采用无损检验原理和方法。世界上部分国家20世纪80年代末试行棉花逐包检验并给出检验证书,20世纪90年代中期试行羊毛逐包检验并逐包给出检验证书,20世纪90年代初开始,部分化纤长丝企业在线逐筒检验、定等,并在流水线上分等、包装、贮运。20世纪90年代中期部分染整企业印染布染色色相和染色深度的检测控制已在染色机上进行,自动制订等级并警告返修,此外还有纺纱设备的自调匀整、清纱装置,浆纱机的回潮率、上浆率检测调整装置等。这已从实质意义开创了全面检验的先河。特别面向今后纺织产品多品种小批量的继续发展,将日益提出更尖锐的要求。纺织产品品质全面检验(至少大部分内容不实行抽样检验)将成为不可逆转的趋势。在这种情况下,纺织检测技术不仅仅在非直接测试(间接检测)技术上还需要广泛发展及大幅度提高测试的稳定性(不在恒温恒湿的实验中心进行),且大容量快速检验技术和在线检测技术的发展已迫在眉睫,这同时也为许多本身指标不符合正态分布的项目和内容获得比较可靠的客观评价。
 
4增加新检测项目和新指标,设计制造大批新仪器
         随着对纺织材料性能的认识逐步深入,促进了纺织材料性能检验水平的不断提高,同时其他科学领域的发展如传感器技术、信息软件处理技术,致使检验内容得到发展。例如棉花粘性测试得到了发展,由于大容量快速测试系统(HVI)逐步被国际上纺织企业所认同,得到了快速发展,并改变了原棉评定的传统方法,使原棉具有逐包工艺性能数据参数成为可能,我国已准备采用该检验系统,并有纺织仪器企业与科研院所、大专院校合作研发该类仪器。
       由于消费者对纺织品品质要求提高,使纺织品标准中品质考核内容增加。可以说,我国纺织品原有许多标准是计划经济下的产物,标准的研究、制订带有一定的片面性和保护性,未能充分考虑产品的社会消费要求,或者这些标准的制订受到了技术条件的限制,未能考虑随着市场经济的发展,整个社会物质供应和需求的转变,特别是消费者权益,不仅在法律上,而且在整个社会的意识形态领域越来越重视,品质保证内容体系肯定会增加更多的内容。如起毛起球性能、勾丝性能、折皱性能、起拱性能、卫生性能,甚至织物的舒适性能、织物手感将会成为生产商提供给消费者的保证条例。
         纺织科技水平发展,出现了许多新型纺织原料以及各种功能性纺织产品。新的纤维如大豆蛋白改性纤维(天绒)、聚乳酸纤维、壳聚糖(甲壳素纤维)、聚对苯二甲酸丙二酯纤维(PTT)、Lyocell纤维(天丝)、导电纤维(包括金属纤维、导电高聚物、复合导电纤维)、阻燃纤维、弹性纤维、抗紫外纤维、红外纤维、吸湿放热纤维、导湿快干的凉爽纤维、多重多异复合纤维等,已开始作为新时尚面料的选择。人们除了重视色彩流行款式,功能化也作为时尚被消费者追求,具有某些功能性的面料织物目前是纺织生产企业希望重点开发的目标,如防电磁屏蔽面料、抗静电面料、阻燃织物、防紫外织物、抗菌织物、防风防雨雪透气织物、吸湿导汗凉爽织物等。无论是新型纤维,还是功能性织物,肯定要增加相应的检验项目,甚至需要研究新的检验技术和检验内容。
         环境污染对人类健康和生存的影响已唤起人们对环境保护的重视,保护环境成为产品开发、生产、使用的重要准则,也是产品进入市场的必要条件。各国均加强了测定产品对环境污染可能性的检测标准,特别是欧盟、日本、美国等制订了严格的纺织品生态标准,以提高纺织品的进口条件。如隶属欧盟的国际纺织品生态研究与检测协会颁布的《生态纺织品标准100》规定了纺织品PH值、甲醛、可提取重金属、杀虫剂残留量、禁用染料、有机氯载体等10个方面,提出进入上述国家纺织品必须经过生态标准规定的检验。
          根据世界贸易组织的相关规则,成员国之间的贸易配额壁垒将逐步消除,关税壁垒也将逐步降低,技术壁垒便成为各国贸易保护的措施。增加商品的检验内容成为重要手段,对纺织品的检验,不仅增加内容很多,数量级的要求也相当严格。近期中国出口到欧盟、日本的部分产品被拒绝,实属此方面的问题。因此,中国纺织生产企业对此问题应给予足够重视。我国检验检疫部门、标准管理和制订部门,对标准的制订应采取灵活的方式,按实际情况及时制订、修订,而不是定期进行,使标准适应市场经济的发展,另外国家应大力支持检验技术的研究工作,促使我国检验技术水平的进步,并处于国际先进水平,以便在国际标准制订、修订中发挥作用,掌握主动权。
 
5建立以产品质量法为基准,标准和合同质量承诺相结合的质量保证体系
        产品质量法是法律文件,是标准和合同质量承诺必须遵守的基准。标准是技术的统一规范,合同质量承诺是合同交易双方的约定。长期以来,在计划经济条件下,我国在处理质量问题时简单化,习惯以标准来作为惟一的质量保证依据,而忽略了产品质量法、标准、合同质量承诺三者的关系,以致制订产品标准未充分考虑而引起问题。我国市场经济发展对产品质量规范的发展趋势,就是企业要对产品质量法、标准、合同质量承诺三者的关系重新认识。
         关于标准与合同质量承诺关系,以前的惯例做法是外贸交易以合同质量承诺为主,内贸交易采用标准(目前我国许多纺织企业依然为此方式)。这种方式在我国商品经济不发达、商品数量品种较少时期尚可适应。随着商品经济的发展,特别是现在市场已进入一个新品种流行市场,每年有许多新型纤维、新型纱线、新型织物出现。从此角度看,标准存在着滞后性和适应范围的局限性,在制订标准时,仅就对已经大量生产及实验室测试的产品,对其涉及外观及耐久性等部分性能制订一个最低要求,而对众多新产品,该采用哪一个产品标准,恐怕是很难解决的问题。另外,由于各种原因,标准的制订恐怕将越来越不容易。解决此类问题就需采用标准与合同质量承诺相结合的途径,标准将按产品的大类对出售的产品规定一个最低要求,至于工业产品的大类如何划分还需进一步研究。
         我国纺织检测技术的研究单位和仪器生产企业,也要转变观念,不能停留在仅靠标准要求规范之中进行研发和生产,应积极创新,根据最终产品使用中提出的各种要求和目标以及对纺织品、纱线、纤维及其半成品提出的考核要求,研究检测原展,特别是现在市场已进入一个新品种流行市场,每年有许多新型纤维、新型纱线、新型织物出现。从此角度看,标准存在着滞后性和适应范围的局限性,在制订标准时,仅就对已经大量生产及实验室测试的产品,对其涉及外观及耐久性等部分性能制订一个最低要求,而对众多新产品,该采用哪一个产品标准,恐怕是很难解决的问题。另外,由于各种原因,标准的制订恐怕将越来越不容易。解决此类问题就需采用标准与合同质量承诺相结合的途径,标准将按产品的大类对出售的产品规定一个最低要求,至于工业产品的大类如何划分还需进一步研究。
         我国纺织检测技术的研究单位和仪器生产企业,也要转变观念,不能停留在仅靠标准要求规范之中进行研发和生产,应积极创新,根据最终产品使用中提出的各种要求和目标以及对纺织品、纱线、纤维及其半成品提出的考核要求,研究检测原理、研究检测仪器的雏形(样机)由检测仪器的测试结果,提出新的指标,切实为纺织产品质量和反馈加工信息做出更有效的工作。
 
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