CNF-CMC梯度网络结构固定有机颜料对纸纱原纸着色效果的影响

相比传统造纸染料光热条件下易褪色的缺陷,水性有机颜料具有优异的着色力和高耐光耐候性,能够满足高端纸纱对着色剂着色效果和耐晒等级的要求.但有机颜料颗粒和植物纤维之间缺乏化学键和氢键作用,导致颜料在纸页结构中固定困难.本研究以纤维素纳米纤丝(CNF/TOCNF)为一级骨架网络,羧甲基纤维素(CMC)大分子为二级补强网络,共同构建多级梯度网络包络固定有机颜料颗粒,通过双层涂覆形式实现对颜料颗粒的分散和固定.结果表明,以梯度网络固定颜料颗粒可显著提升纸纱原纸的着色效果和色牢度,并对改善纸张强度和粗糙度也有积极作用.本研究对解决高端纸纱原纸生产中的着色技术难题具有重要的推动作用.

多联融合优化模板匹配的纱纸管分类方法

圆锥纱纸管的自动分类识别一直是该部件智能制造方面的技术难题,针对传统图像分类方法无法兼顾速度与精度,以及深度学习成本大、部署难、硬件要求高等问题,提出了一种基于多联融合优化模板匹配的纱纸管分类方法。采用多个改进算法及策略并使用三次数据降维加快模板匹配速度。将用于运动估计的优化算法SEA(successive elimination algorithm)用于模板匹配中,并把该算法的阈值改进为自适应阈值,用于加强算法鲁棒性;采用小波金字塔进行数据降维,减少运算量并提高运算速度;最后采用十字灰度特征模板代替传统SAD(sum of absolute differences)算法及其模板计算性能指标,并采用提前停止迭代搜索的策略进一步滤除数据,设置累计误差阈值来提前停止搜索。匹配实验表明,本文的改进算法保证了精度,并且匹配速度达到了0.126 s左右;对比、消融实验表明,本文算法在保证了精度的前提下,速度比传统SAD算法提升了近11倍,相比于一些其他经典的方法在速度上也均有提升,证明了该方法的有效性。

纸纱∕再生涤复合纱及其针织面料的性能

为了探究纸纱/再生涤纶复合纱的可织性及其针织面料的综合服用性,采用MACH2SIG全自动电脑横机将纸纱/再生涤纶(100/0、70/30、60/40)3种复合纱编织成纬平针织物,测试纸纱/再生涤纶复合纱的条干均匀度、力学性能以及针织物的热阻、透气性、透湿性、悬垂性、折皱弹性和力学性能。利用模糊数学综合评价方法对测试结果进行分析,对纸纱/再生涤纶织物的服用舒适性做出综合评价。结果表明:随再生涤纶含量比例增加,复合纱的条干均匀度下降,断裂强力和断裂伸长率提高;3种针织物经模糊综合评价所得的评判值分别为0.2942、0.3311和0.3737。依据最大隶属度原则,纸纱/再生涤纶(60/40)织物的综合服用性能最佳。

纳米纤维素对纸纱原纸有机颜料的留着和固定化研究

本研究主要探讨了纤维素纳米纤丝(CNF)和阳离子化纤维素纳米纤丝(C-CNF)对有机颜料留着和固定化的影响。结果表明,纳米纤维素可以和有机颜料颗粒形成包络体,显著提高颜料的留着和固定化。其中,C-CNF的作用效果更好,最佳含量为1.2%,颜料留着率为46.6%,纸纱原纸的摩擦色牢度为4.2级、抗张指数为31.7 N·m/g,相比未添加纳米纤维素时,颜料留着率提高了33.5%;纸纱原纸的摩擦色牢度提高了2.2级,抗张指数提高了32.1%。

涤纶DTY纸管直线度的影响因素及改进措施

针对涤纶拉伸变形丝(DTY)纸管生产中纸管直线度合格率较低的问题,基于现阶段的纸管生产工艺及设备参数分析了纸管直线度的主要影响因素,并通过调整设备参数、优化生产工艺等措施来提高纸管的直线度合格率。结果表明:在涤纶DTY纸管生产中,纸管直线度的主要影响因素有粗切下料高度、磨头叉架距离、气压、油压、烘管温度;对设备和工艺参数进行调整优化,控制粗切下料高度8~10 cm、磨头叉架距离18~22 cm、气压0.25~0.30 MPa、油压0.25~0.35 MPa、烘管温度60~70℃,批量生产1000只涤纶DTY纸管,纸管直线度基本上控制在1.2~1.4 mm,达到了产品标准规定直线度小于1.5 mm的要求,直线度合格率从原来的98.14%提高至99.43%。

纸纱复合制袋机控制系统设计

针对纸纱复合制袋机存在可靠性欠佳、自动化水平不高等问题,提出了一种新型纸纱复合制袋机自动控制系统。该控制系统分别以欧姆龙CP1H PLC和3G3MV变频器为控制核心、以人机界面软件MCGS为开发前台和控制界面,实现了袋速、袋长、纬纱密度与切刀的速度灵活匹配以及胶槽温度、压辊控制的智能调节。生产实践结果表明,该系统运行稳定、可靠,操作界面简单、友好,性能完全满足设计和生产要求。

新型天然环保材料和纸纱及其产品开发

介绍了新型纺织材料和纸纱的分类、服用特性、织造特点,以及国内外和纸纱相关产品的开发情况。作为一种新型的健康、环保纺织材料,和纸纱及其制品具有广阔的发展前景。

纺织用纸线原纸的研究

分析了进口纸线原纸的纤维形态、组成及配比;测定了原纸的各项物理性能指标;研究了在针叶木浆中配加棉浆、细菌纤维以及水溶性PVA纤维对纸张强度性能的影响。结果表明:当纤维配比为木浆纤维∶棉浆纤维∶细菌纤维∶水溶性纤维=81∶10∶7∶2,且分散剂PEO用量0.07%,湿强剂PAE用量1.8%,CMC用量0.3%时,纸线原纸的主要物理性能为:干抗张指数71.10 N.m/g,湿抗张指数30.03 N.m/g,撕裂指数8.01 mN.m2/g,耐折度460次、伸长率2.46%。

新型纸纱复合制袋机控制系统的研制

分析了纸纱复合制袋机的制袋工艺和控制要求,拟定了纸纱复合制袋机的整体控制方案。综合运用组态软件WinCC Flexible、触摸屏、西门子S7—200 PLC、变频器、编码器、色标传感器等器件,设计了纸纱复合制袋机控制系统。10个月的试运行表明:系统运行稳定可靠,人机界面操作简单,各项技术指标均优于设计要求。

环保型纸纱复合袋糊底生产线设计

针对重型粉(颗粒)料包装袋市场需求,提出并设计了一种环保型纸纱复合袋糊底生产线。通过糊底工艺过程分析,合理划分了生产线工位,并进行了机械结构设计。利用Inventor软件三维建模,对关键工位进行了运动仿真,验证了其合理性。研究表明,糊底生产线能够实现一定尺寸范围的纸纱复合袋糊底过程,具有结构简单、节能高效等特点。

基于S7-200 PLC的糊底机控制系统设计

通过分析纸纱复合袋糊底机的工艺流程和参数指标,确定了以PLC为控制中心的纸纱复合袋糊底机控制系统方案。硬件结合使用伺服电机、步进电机和主电机等最终实现贴阀的精确控制,保证纸袋糊底质量;贴阀后的纸袋经步进电机准确输送给下压机构进行压实;利用变频器G110实现对主电机速度的实时控制,使得贴阀效率和精度都得以提升。

基于ANSYS的糊底机机架模态分析

纸纱复合袋糊底机的机架是整机的主要承载结构,其强度和可靠性对整机安全高效生产至关重要。针对机架的工作特性,利用有限元分析软件ANSYS对机架的工况性能进行研究,保证其具有富裕的强度和良好的动态特性。在Solid Works中建立机架模型并简化,在ANSYS中进行静态及模态分析。通过分析得到糊底机机架在工作时的应力大小、应变位置及该机架的前十阶固有频率、振型及总振幅。分析结果可为后续的样机设计、机架结构优化设计和改进提供参考和理论依据。

碳纳米管用于聚合物基复合材料健康监测的研究进展

碳纳米管因其优异的机电特性,在聚合物基复合材料的健康监测方面具有广泛的应用前景。综述聚合物基复合材料中碳纳米管传感的最新进展:碳纳米管与树脂共混、碳纳米管涂层纤维、碳纳米线和碳纳米纸。利用碳纳米管传感网络来监测结构应变损伤是不同碳纳米管传感的核心原理。碳纳米纸可以解决碳纳米管与树脂共混时的难分散、碳纳米管涂层纤维的协同变形和碳纳米线的全结构监测等问题,为碳纳米管传感工程化应用提供了条件。实现碳纳米管传感在聚合物基复合材料健康监测领域的工程化应用是未来的发展方向。

影响纸线原纸强度性能的因素

主要从纤维种类及其配比,PEO、PAE、AS的用量及其二元体系等方面进行了纸线原纸强度性能指标影响因素的研究,确定了抄造纸线原纸适宜的工艺条件。

羧甲基豌豆淀粉制备及其纸纱增强研究

以直链淀粉含量较高的豌豆淀粉为原料,氯乙酸、氢氧化钠分别为醚化剂和催化剂,制备羧甲基豌豆淀粉(CMPS)。采用单一变量分析法,对影响反应效率的醚化温度、醚化时间、碱与氯乙酸(MCA)配比3个主要工艺因素进行探讨,并对制成的CMPS浆膜性能和CMPS用于纸纱的上浆增强性能进行研究。结果表明:CMPS的最佳制备工艺条件为反应温度60℃,反应时间5.0 h,碱与氯乙酸的量比为2∶1。随着取代度的增加,浆液黏度热稳定性逐渐升高,浆膜强度在取代度为0.18~0.25范围内最大,超过0.25后随着取代度的增加而减少;且随着取代度的增加,浆膜的断裂伸长则呈现不断增加的趋势。电镜照片显示纸纱原纱纵向平滑,CMPS对纸纱的上浆包覆渗透性好于醚化玉米淀粉,与聚乙烯醇(PVA)接近。CMPS、PVA和羧甲基玉米淀粉对纸纱上浆增强实验表明,CMPS浆纱的拉伸性能显著提高,其浆纱断裂增强率和耐磨增强率分别比羧甲基玉米淀粉(CMS)增加了14.15%和15.50%,而伸长增加率接近。研究认为羧甲基豌豆淀粉较适宜纸纱产品上浆增强。

聚乙烯醇纤维对纸纱原纸性能的影响

在麻浆中加入聚乙烯醇(PVA)纤维制备纸纱原纸,探究了抄造工艺条件对纸纱原纸性能的影响。结果表明,较优的抄造工艺条件为:PVA纤维添加量2.0%,聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)添加量2.4%,两性聚丙烯酰胺(AmPAM)添加量0.05%,烷基烯酮二聚体(AKD)添加量0.18%,打浆度75°SR,压光线压力15 N/mm,经过湿压榨后,干燥温度为80℃。在此条件下所抄纸纱原纸的抗张指数为80.0 N·m/g,湿抗张指数为32.8 N·m/g,撕裂指数为14.7 mN·m2/g,耐折度为1498次,平滑度为41 s,柔软度TS7值为53.8,伸长率为3.37%。

纸纱复合袋糊底机吸开装置设计与实现

为实现纸纱复合袋糊底机的袋底吸开的关键工序,设计并实现了以双曲柄连杆机构为核心的真空吸开装置.用SolidWorks建立吸开装置的三维模型,对其运动过程进行仿真分析,并测试连杆和吸盘处的合成运动特性.依据吸开力-吸盘直径关系试验、吸开力-相对负压关系试验测定结果,确定吸开装置中真空系统的关键参数.仿真试验和装置实际运行结果表明：曲柄的转速为18.5r/min,吸盘和纸袋接触时的负压时间为0~0.76s时,装置具有良好的吸开效果,能够满足现场需求.

纸纱复合袋糊底机贴阀控制系统设计与实现

目的设计一套稳定性好、贴阀精度高、效率高且具有连续性的纸纱复合袋糊底机贴阀控制系统,解决目前国内贴阀系统贴阀不连续且贴阀精度不高的问题。方法贴阀控制系统采用连续性贴阀控制方案,与自动化糊底设备相配合,利用PLC高速脉冲输出控制伺服电机的速度,同时用高速计数器对增量编码器反馈的信号进行脉冲计数,最终完成对贴阀的精准控制。结果通过对贴阀系统进行测试,在阀口位置误差允许范围内,贴阀的合格率可达97.9%。结论通过对伺服电机的速度和贴阀位置的精准控制,贴阀控制系统的连续性、稳定性、贴阀精度和效率都得到了有效提高。

天然植物染料对纸纱的染色性能研究

为探讨天然植物染料在纸纱上的染色工艺及染色性能,选用栀子黄和橄榄绿,分别采用直接染色法和还原染色法对纸纱进行染色,并对染色后的纸纱表观染色深度(K/S值)、色牢度和抗菌性能进行测试。结果表明:栀子黄在优化染色工艺为弱酸性(pH值=5)、染料用量5%、温度90℃的条件下,可将纸纱染得中等色深;色牢度除耐日晒色牢度较差(1~2级)和湿摩为2级外,各项色牢度均在3级以上,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为91.7%和85.3%。还原型染料橄榄绿的最佳染色工艺条件为:染料用量10%、温度65℃、染色时间40 min、还原剂浓度10 g/L、NaOH浓度9 g/L;纸纱染色后除湿摩为2~3级外,各项染色牢度较好,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为93.5%和80.1%。研究认为:可以选用直接型和还原型植物染料对纸纱进行染色,纸纱同时被赋予良好的抗菌性。

纸纱复合袋糊底机喷胶贴阀控制系统设计

针对纸纱复合袋糊底过程中袋底喷胶工艺和贴阀工艺工作效率与自动化程度较低的问题,设计了一套喷胶贴阀控制系统。采用西门子S7-1200 PLC作为控制系统核心,利用TIA博途软件设计控制逻辑,实现对运动系统与气路系统的控制。采用西门子MP377人机界面对整个喷胶贴阀装置运行状态进行实时监测与控制。引入高速计数器功能,同时结合直线插补算法与位置补偿算法,以提高喷胶贴阀装置的工作效率和喷胶位置的准确性。实际运行效果表明:喷胶贴阀控制系统运行稳定,工作效率和自动化程度均较高。