“纺纱工艺设计与纱线质量评定”虚拟仿真实验的建设与应用探索

为加快信息化时代教育变革,探索新型教学方式,天津工业大学纺织科学与工程学院结合学科专业特色,建设了“纺纱工艺设计与纱线质量评定”虚拟仿真实验。实验设计遵循学生认知规律,由易到难、层层递进,与自主研发的小型数字化纺纱设备相互支撑、虚实结合,形成完善的环锭纺纱实践教学体系。实验先后在校内及网上共享应用,并被应用于全国纺织类大学生工程训练综合能力竞赛,有效促进了学生工程意识和实践能力的提升,取得了良好的教学效果。

纺织品结构对电磁屏蔽性能的影响研究进展

织物作为柔性电磁屏蔽材料的基材之一,由于其轻薄、良好的表面贴服性和大量的网格化结构被广泛应用。目前,织物电磁屏蔽材料的制备方法主要有:利用物理或化学方法将导电涂料附着于纱线或织物表面;将金属纤维与常规纤维混纺后进行织造或利用金属丝与普通纱线交织。然而,简单的织物结构不能充分发挥材料的电磁屏蔽性能。对电磁屏蔽纱线和织物结构及其电磁屏蔽性能的研究现状进行了总结和展望,认为电磁屏蔽纺织品结构的创新应用还不完善,电磁屏蔽纺织品结构应多样化,如导电纱线中金属丝可以从顺直状态转变为螺旋状或圆弧状等,织物可以从二维到三维,单层到多层,丰富结构在提升电磁屏蔽性能的同时,也要综合考虑服用性能。

超高分子量聚乙烯短纤维缝纫线的开发

探讨超高分子量聚乙烯短纤维缝纫线的制备工艺,以及混纺比对超高分子量聚乙烯与涤纶混纺纱性能的影响。对原料进行预处理后,采用环锭纺选择合理的工艺参数,制备超高分子量聚乙烯短纤维纯纺纱和5种比例的混纺单纱以及股线;测试研究所制备纱线的基本性能,确定超高分子量聚乙烯与涤纶混纺纱线的适宜混纺比。结果表明,超高分子量聚乙烯短纤维纯纺纱成纱困难,超高分子量聚乙烯与涤纶混纺纱(80∶20)及其股线综合性能最优,通过混纺比的优化可设计出性能较好的超高分子量聚乙烯短纤维缝纫线。

涤/棉/导电纤维混纺纱质量比电阻的研究

将导电纤维与涤纶、棉纤维按不同比例进行混合、梳理、并条,纺制转杯纱;测定纤维网及转杯纱的质量比电阻,进而分析导电纤维含量与纤维网、转杯纱质量比电阻之间的变化规律,建立纤维网质量比电阻与导电纤维含量之间的回归方程.结果表明:随着导电纤维加入比例的增加,纤维网和纱线的质量比电阻均有所下降,且下降趋势都呈现为先快后慢.

基于PLC的超重多臂织机控制系统设计

介绍超重多臂织机控制系统的功能及软件与硬件构成,其多臂装置有20片综,分别由20支气缸控制拉钩升降,织机左右各有3个梭箱,且左右各有2个气缸控制梭箱升降传动装置,投梭方向则由安装在织机两侧的投梭吸铁控制。分析了利用PLC实现控制超重多臂织机的具体方法,采用光电编码器反馈织机主轴转角,TD200文本显示器作为人机界面,实现电子纹板的编辑输入和织机工作状态的监控显示,使织机具有电子多臂、电子多梭箱控制以及任意投梭控制功能,给出织机工作的时序图和控制系统主程序流程图。

“纱线设计实验”教学改革的探索与实践

"纱线设计实验"是天津工业大学纺织学院新开设的一门实验课程,针对教学实践中发现的问题,分别从预习、实验及考核环节对该实验教学进行探索。

多臂多梭重型织机的机电一体化改造

以可编程控制器(PLC)为主控制器控制整个织机,以触摸屏作为人机界面输入织造参数并显示织机工作状态,以变频器控制主电机,PLC控制电磁阀和相应元件,实现电子多臂、电子多梭箱控制以及电子自动任意投梭等功能,完成了有梭织机的机电一体化改造.

基于Modbus/TCP的小样织机管理信息系统开发

探讨基于Modbus/TCP的小样织机管理信息系统的开发。针对目前小样织机的一体化程度低、集中管理水平落后等现状,将设计的织样管理系统分为管理层、控制层、设备层,利用MATLAB软件和SQL Server2008数据库,通过使用Modbus/TCP通讯协议实现了上位机与小样织机控制器间的实时通讯与数据传输,使系统具有纹板图、经密、幅宽等工艺参数的存储、查询、修改和添加等功能。认为:该系统可以有效提高小样织机的管理水平,使资源得到优化。

纺纱方法对洋麻/芳纶长丝混纺纱性能的影响

以洋麻和对位芳纶为原料,使用赛络纺、赛络菲尔纺、改进赛络菲尔纺和嵌入式复合纺等新型纺纱方法纺制混纺纱线。研究了不同纺纱方法下长丝与粗纱间距、捻系数对混纺纱线强度和毛羽指数的影响。结果表明:芳纶长丝的加入对混纺纱线性能有明显的改善;综合比对4种新型纺纱方法,改进赛络菲尔纺最适合纺制30/70洋麻/芳纶混纺纱线,其最佳纺纱工艺为:粗纱间距10 mm,捻系数330。

纺织工程专业纺纱类实践教学的改革与创新

天津工业大学纺织学院构建了"纺纱设备认识实习→纺纱基本原理验证性实验→纱线成形试纺实验→花式纱线设计实验→纱线综合设计启智夏令营"多模块、分层次、相互衔接、逐级递进、突出创新的纺纱类实践教学体系。围绕该教学体系建设,在实践教学平台、教学计划、师资队伍、实践教学模式等方面进行全方位的改革与实践,取得了良好效果。

希赛尔纤维性能测试与纱线开发

为推动由中国纺织科学研究院绿色纤维股份有限公司生产的全自主知识产权Lyocell纤维系列产品——希赛尔纤维的优化和开发应用,对希赛尔纤维的基础性能进行测试分析并进行初步的纱线开发。通过力学拉伸和摩擦性能测试、质量比电阻和标准回潮率测试、电镜扫描等手段对希赛尔纤维性能进行表征和分析,接着设计三因素三水平的正交试验纺制纯纺纱,并对各纱线的力学性能、毛羽、条干进行测试和分析,确定希赛尔纤维细纱工序中的最优参数搭配。结果表明:希赛尔纤维性能优异;纺纱最优工艺为后驱牵伸倍数为1.15,捻系数为3.50,隔距块号数为2.50,其纱线质量良好,在理论上希赛尔纤维已经可以与棉、粘胶等其他纤维共同应用于纺织品的织制与使用。

纺纱系列课程实践教学体系的构建与实践

遵循学生的认知规律,天津工业大学纺织工程专业纺纱系列课程群构建了从基础性实验到创新性实验的逐级递进的实践教学体系,通过开展开放式实验教学、编写特色教材等措施,强化和提升学生个体的工程实践能力;通过专设创新实践教学环节、参与高水平学科竞赛等方式,培养学生的创新意识,调动学生的创新积极性。

纺纱系列课程思政教育共性元素的凝练与实践

将专业课程作为思政教育的载体并有效实施对人才培养具有重要意义。结合纺纱系列课程教学内容,深入开发该系列课程理论与实践教学环节的共性思政教育资源,并凝练和提升思政教育元素,挖掘其价值引领功能;通过更新纺纱系列课程的教学文件,优化教学过程,创新考核形式与内容,促进课程思政的有效实施。

“织物结构与设计实验”课程的教学改革探索与实践

"织物结构与设计实验"是天津工业大学纺织学院开设的与"织物结构与设计"课程理论教学相配套的一门重要实验课。针对该实验课在教学过程中出现的问题,从教学方法、教学管理、教学考核等方面入手进行教学改革与实践。

基于平均号数的环锭纺竹节纱控制系统分析

目前企业使用的环锭纺竹节纱生产装置,大都只采用竹节长度、竹节粗度、竹节间距以及基纱号数为输入参数,忽略了平均号数的作用.针对这一问题,通过分析环锭细纱机生产竹节纱的原理,提出了基于平均号数的有规律、无规律竹节纱设计方式,并在数字化小样环锭细纱机上得以实现.

纺织类学科大赛备赛工作探讨

学科大赛是实践教学的重要手段之一,在培养学生创新思维、动手能力及独立分析和解决问题能力中起着重要作用。文章总结近几年天津工业大学纺织学院参加纺织类学科大赛的经验,包括大赛的前期工作和大赛的具体筹备(包含准备阶段、备赛阶段和后期奖励),为其他高校提供参考。

居民住宅用电改造

目前,家庭住宅的电气安装比较混乱,电气设计不够规范,许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势.容量较大的家用电器不能正常工作,有的严重的还会引起电气火灾.另外,旧住宅室内插座安装数量较少,住户住进后随意布线,这容易使劣质的导线和插座等电器进入电网中.

芳纶/不锈钢长丝包芯纱织物的制备及其防刺性能

为开发低成本的柔性可穿戴防刺材料,选用线密度为48.2tex的高性能芳纶1414短纤纱线和直径为0.06 mm的304不锈钢长丝,采用包芯纱工艺纺制芳纶/不锈钢长丝包芯、纱,优化纺纱工艺参数,得出最佳纱线包绕数,并用该纱线制备出具有防刺性能的织物。对纱线的力学性能和织物防刺性能进行测试,改变织物叠层数,探讨叠层数对织物防刺性能的影响。研究结果表明:当纱线的包缠捻度为200捻/m左右时,纱线的断裂强度为77.99 c N/tex,有害毛羽指数为90.42,可满足后续织物的织造;平纹织物的刀刺和锥刺性能与织物叠层数呈正相关线性关系。锥刺和刀刺的刺入原理不同,锥刺的破环机制是纱线滑移,刀刺的破坏机制是纱线切割断裂。

数字式梳棉机自调匀整控制系统开发

为提高生条质量,尤其是改善其短片段不匀,开发了数字式梳棉机自调匀整控制系统。通过触摸屏、编码器、位移传感器、PLC及变频电动机协调配合,共同组成窄幅数字化梳棉机自调匀整系统的硬件部分。采用测长标记法测定了匀整机构的延迟时间,解决了其延迟时间不易测量的难题;舍弃常规的定时延迟算法,采用定位移法设计延迟控制程序,实现针对性匀整的要求。结果表明,该自调匀整控制系统可有效改善生条质量,相比于无自调匀整装置时,棉纤维生条1 m和5 m的质量不匀率分别可改善15.36%和6.42%,腈纶生条1 m和5 m的质量不匀率分别可改善14.85%和6.82%。

纺粘法非织造布发展研究

介绍了纺粘法非织造布的工艺流程及特点,概述了5种新型纤维原料在纺粘法非织造布中的应用,以及铺网方式、固网方式等方面的技术创新和发展,指出纺粘法非织造布高速生产、绿色环保的发展趋势,最后提出针对纺粘法所面临挑战的应对方式。