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我国纺织仪器制造业的现状与发展

  一、纺织仪器制造业的基本情况

 

  1、纺织仪器的发展历史我国纺织仪器制造业历史悠久,可追溯到20世纪40年代。20世纪80年代,纺织工业部建设了六七个纺织仪器定点制造厂,一个仪器研究开发基地,一个纺织仪器检测中心,并在全国建立了近20个省级纺织计量站,初步形成了纺织仪器开发、制造、检测和维修体系;不过,当时仅以低端的机械仪器为主。改革开放以来,在市场经济的推动下,纺织仪器制造业得到了迅猛的发展,一些军工、民营、高科技企业的参与,推动了我国纺织仪器设计、制造水平的提高,产品也逐渐过渡为电子化、计算机化,品种几乎包括了纺织业需要的各类仪器。以产品数量计,已经形成了世界上最大的纺织仪器制造业,纺织仪器不但不再依赖进口,而且还出口到国外。

 

  2、国产纺织仪器制造企业目前,我国纺织仪器制造业大部分为股份制企业和民营企业,其中包括从军工企业转化而来的大中型企业、由过去纺织部定点厂演变而来的中小型企业和已有十多年历史的新型股份制企业,这些企业与研究院(所)、大专院校和其它研究开发单位相互合作,已经成为纺织仪器制造业的中坚力量。纺织仪器制造企业规模和研发能力差别较大:大型的企业有四五百人之多,年销售额可达两亿多,有很强的自主研发能力;中型企业的人员一般有一二百人,年销售额约一两千万元,大都有一定的研发能力;大多数企业人员在50人以下,甚至几个人,年销售额在几十万元至几百万元不等,研发能力较弱。

 

  3、国产纺织仪器计算机、电测技术的普及应用缩短了仪器的研发周期,提高了仪器的档次。纺织仪器的品种不断完善,从纤维、纱线、织造、印染、后整理、服装乃至大纺织的各个行业、各道工序所需要的绝大部分试验仪器,国内都能生产。一些常规仪器,特别是纱线测试方面的仪器,已完全能满足我国纺织业发展的需要,彻底替代了进口,有些已达到国际先进水平。国产纺织仪器的档次虽然在不断提高,但是目前仍然以通用和低端仪器为主,只有少数厂能够生产高端仪器。国产纺织仪器的总体水平如外观、质量等尚不如国外先进产品。另一方面,我国纺织仪器制造业的水平相对落后于其它行业。老牌纺织仪器制造企业效益不佳,甚至倒闭、改行;新兴企业的产品又多集中在部分投入少、销量较大的常规、低端仪器。长此以往,不仅不能改变纺织仪器落后的局面,更不能满足纺织行业发展对高端仪器的需要。国产纺织仪器的价格远远低于进口仪器,加之制造水平所限,国外仪器厂商对中国的低端和通用仪器市场兴趣不大,在中国市场上主推高端仪器、特别是化纤方面的检测仪器。

 

  二、主要纺织仪器

 

  纺织行业从纤维原料到纺纱、织造、印染、服装或其它成品的工艺流程很长,为了控制和提高产品质量,必须对复杂、多环节的工艺流程中的各个过程进行在线检测和监控,对原料、半成品、成品进行质量检验和质量控制。

 

  1、纤维测试仪器

 

  纤维性能的测试是纺织检测技术领域较难的一个方面,主要原因是试样品种多,状态杂乱无章,待测数量巨大等。国产的纤维类仪器已有很长的历史,从早期的手动、慢速、单指标仪器发展到现在的大容量测试系统,从棉纤维、毛纤维的质量检测仪器发展到麻纤维、羊绒、化纤等各方面的测试仪器。但是从总体看,仪器自动化程度相对落后,许多测试机理有待进一步研究。棉纤维大容量测试系统是纤维检测领域高端仪器的代表,它标志着一个国家纺织仪器的制造水平。国际上以瑞士乌斯特公司USTER HVI为代表,印度普瑞美公司(PREMIER)、以色列均有此产品。经过数年的努力,我国研制出了Ⅺ120快速棉纤维性能测试仪,在1 min内可给出棉纤维长度、长度整齐度、比强度、伸长率、马克隆值、色泽、表面叶屑、回潮率等16项指标,其性能与瑞士USTER HVI相当,标志着我国纺仪水平进入国际先进行列。其它可以同时测试出棉纤维细度与成熟度指标的二次压缩式的棉纤维细度仪、运用光电检测技术和图像处理技术研制出的羊毛细度仪、CSIRO式毛丛长度、强度测试系统、亚麻纤维测试系列仪器、全自动化纤长丝卷缩率试验仪等也已在国内开发出来,不过纤维仪器的整体水平还相对落后。

 

  2、纱线测试仪器

 

  纱线测试仪器的品种已经很齐全,如电容式条干仪、光电式条干仪、全自动单纱强力仪、纱疵分级仪、捻度仪、毛羽仪、支数秤等,有的已经达到国际先进水平。CT2000全自动条干仪,能自动测试20管纱线的条干、毛羽等指标,并能对测试结果运用专家分析诊断系统进行评价,指出设备故障部位和工艺参数设置的缺陷;CTloOO纱线外观分析仪运用高速CCD相机从互相垂直方向检测纱线直径,给出直径平均值、不匀率、椭圆度、疵点等指标,并模拟黑板条干和仿真织物效果,对纺织企业全面了解纱线性能有很大帮助。这两种仪器的测试性能均接近乌斯特公司同类仪器。目前,国内有10个厂家可以制造电容式条干仪,单纱强力仪的制造企业多达30余家,半数以上都有全自动强力仪产品,部分还具有高速拉伸功能。适用于化纤及帘子线的强力机国内也有,拉伸最大强力可达500 N,伸长率可达到800%。

 

  3、织物测试仪器

 

  近20多年来,我国在织物测试方面的研究也很多,但仪器的制造及推广相对缓慢。最普及的要数织物强力机,全国不少于30个制造厂家,都逐渐采用了电子控制技术和计算机技术。随着电子织物强力机检定规程的编制,对电子强力机动态特性进行了研究,许多厂制造的电子织物强力机对所检产品动态性能检测有了很大的提高,为电子强力机动态特性的提高起到积极的指导作用。土工布系列测试仪器、织物起毛起球仪、织物褶皱弹性仪、织物硬挺度仪、各种织物色牢度仪等我国都能制造;水冷式日晒气候色牢度仪也研制成功,染整方面的仪器已基本齐全;织物保暖性测试仪、织物微气候仪等都体现了我国的技术特色;近年来,反映功能性纺织品性能和织物风格方面的测试仪器也都相继问世。

 

  4、过程监控仪器与装置

 

  20年前,已有厂家推出配套络筒机的电子清纱器,目前电子清纱器的制造厂家已有10多个,流行运用ASIC芯片技术提高检测头稳定性的数字式电子清纱器已成为纺织企业必备的质量控制设备。清花除杂机是近几年发展起来的产品,它在清花工序中检测异型纤维并将其清除出去,这对解决纺织企业的难题——原料中的“三丝”问题非常有用,目前国内已有多家公司制造。清花自调匀整装置也是20世纪90年代以来发展起来的一种电控设备,它是运用数字控制技术和变频调速技术来控制成卷机的喂棉速度,从而代替铁炮来提高棉卷重量的均匀性。梳棉自调匀整装置、并条自调匀整装置、在线条干仪等电控设备在国。内也均已研制成功。近年来,无梭织机电控系统也有较大的发展,具有多色选纬、电子送经、电子卷取、双经轴控制等功能,在适用性和可靠性方面基本能满足用户使用的要求。

 

  三、纺织仪器制造业的主要问题与分析

 

  1、有实力的纺织仪器制造企业太少

 

  纺织仪器制造业在大纺织业中只是很小的一部分,年销售总量不过四五个亿。由于纺织仪器的生产特点是批量小、品种多、附加值低,而技术难度较大;所以,投资的企业不多,导致整个行业资金缺乏,技术发展缓慢。

 

  2、整个行业缺乏统一管理

 

  原纺织部撤销后,作为规范仪器质量的计量检定规程和校准规范,就一直处于“管理空白”的状态。不仅新的仪器缺乏检定规程和校准规范,而且原有的标准和规程也已经落后而急需制订、修订或作废。目前,制订或修订纺织仪器的标准、规程和校准规范大都是自发的,上级管理部门无资金支持。在这种极其困难的情况下,2003年由国家纺织计量站上报的“电子织物强力机检定规程”,经几个企业集资,历时两年,完成了该规程的制订工作。新制订的“电子织物强力机检定规程”,在强力仪动态性能检定方面取得历史性突破,以此核心内容为主题的论文《纺织电子式强力仪测力动态特性分析与检定方法研究》获第八届陈维稷优秀论文二等奖;但该规程目前还未得到正式批准发布,极大地伤害了广大计量工作者的积极性。

 

  3、市场竞争无序

 

  尽管我国纺织业发展较快,但纺织仪器,总需求量的增长并不是很大;而国内纺织仪器制造厂却增加很多,不少是从原来较大的纺仪厂分离出来的新厂,产品大部分与原厂重复,没有足够的人力、物力投入创新型仪器的开发和研制,只有进行价格大战。其结果是:无序的市场竞争导致产品价格持续走低,进而引发产品成本一降再降,质量和售后服务难以保证。这不仅无助于国产仪器的健康发展,也直接损害了广大用户的利益。目前,有些企业举步维艰,有些企业正在寻找其它产品另谋生路,大有重新洗牌之势。也许,在市场经济的风浪中进行重组之后会有优质优价的好产品出现。

 

  4、价格制约了仪器质量的提高

 

  国产仪器的低价竞争导致纺织仪器制造企业资金不足、技术创新能力差,在新产品研制方面投入太少,没有足够的人力、物力的投入,没有多方面的理论研究,仿造国外或相互仿造现象严重,而关键技术难以突破,国产纺织仪器在高端产品方面的发展仍然是任重而道远。

 

  四、国产纺织仪器发展的几点建议

 

  1、重视应用性的基础研究

 

  近年来,纺织材料、纺织工艺、纺织机械方面都有很大的发展,新的指标和测试项目层出不穷,这都为纺织测试仪器的发展提供了很大的空间。如:高速单纱强力仪、光电条干仪、光电验布机、异纤清除技术等。强烈建议纺织院校、科研单位及有条件的纺织仪器厂家重视带有方向性的测试理论研究,开发某个测试领域中具有自主知识产权的领先仪器,提高特色产品的质量,争取达到国际先进水平,提高国产纺织仪器的水平。即便是消化吸收先进技术,也应当重视从理论上将其研究透彻,以求在其基础上有所提高和创新。大力开发具有自主知识产权的纺织仪器需要得到包括政府部门在内各个方面的有力支持。以目前国家棉花流通领域体制改革中需要大量的大容量棉花测试系统(HVI)为例,长岭纺电已经在数年前研制成功大容量棉花测试系统Ⅺ120,并在此基础上进一步完善,并得到国家纤检部门的支持。我们期望国产的大容量棉花测试系统能在国内棉花流通领域早日普及。另外,对仪器的研究不应局限于仪器本身,仪器应用方面的研究应该包括在整个研究和推广过程之中,众所周知的乌斯特统计公报就为我们的仪器制造业树立了很好的榜样。

 

  2、加强计量检定规程、校准规范的制修订

 

  计量检定规程、校准规范在纺织仪器的制造、校准和使用中起到重要作用。没有检定规程、校准规范甚至其不完善,不仅会引起量值的混乱,也会引起纺织仪器市场的混乱。如:由于电子单纱强力机的计量检定规程中动态特性的要求和检定方法不完善,致使有的电子单纱强力机按计量检定规程检定合格,在实际测试纱线断裂强力时,低速和高速拉伸纱线断裂强力相差甚大,高速拉伸较低速拉伸纱线断裂强力小几十个百分点,很明显是动态特性太差;因此,必须加强计量检定规程、校准规范的制、修订工作。纺织仪器的计量检定规程、校准规范是规范纺织仪器计量性能的法规性文件,计量法规定在我国必须遵守这些文件,对国外纺织仪器也是如此,从某种意义上讲也有技术壁垒的作用,对保护国产纺织仪器有益。计量检定规程,校准规范的制、修订工作是一项法规性很强的工作,需要政府相关部门的指导和支持。我们寄希望于中国纺织工业协会、中国纺织机械器材工业协会纺织仪器专业委员会以及新成立的仪器计量技术委员会,能够在市场经济的形势下填补纺织工业部撤销后对纺织仪器制造业的管理空白,协调与发改委、国家质量技术监督检验检疫局、国家纤检局等的关系,争取在基础研究、政策法规、国家科研项目等方面给以支持,指导国家纺织计量站及广大的计量工作者加快计量检定规程、校准规范的制、修订工作,积极引导纺织仪器制造行业健康发展。

 

  3、在线监测纺织仪器是发展的方向

 

  随着电子技术和计算机技术的发展,在工艺过程中在线检测与控制技术已经比较成熟,促使纺织检测仪器向在线检测方向发展,避免根据实验室测试结果控制质量的滞后问题。各种自调匀整装置是在线检测与控制的结合,这些装置根据输出信号的检测自动控制并调整匀整装置,达到实时控制质量的目的,从而以最小的损失达到最大程度的质量提升;但是,在线检测仪器数量多、投资大,不是短期内能普及的,应先发展便携式检测仪器,如便携式条干仪等。

 

  4、发展基于离线和在线的计算机网络

 

  由于全面质量控制和技术管理越来越重要,及时地得到质量数据,全面地了解整个生产线的质量状况,对于实时地控制质量和加强企业管理是非常必要的。随着纺织离线检测和在线检测技术的发展及检测设备门类的不断补充与完善,集约化的数据检测、采集、分析及质量管理的企业计算机网络系统将会受到欢迎。综观国际上纺织仪器的发展,各个工艺阶段的集约化数据检测、采集、分析及质量管理的计算机网络系统已趋成熟。近年来,以长岭纺电为骨干的一些企业已分别推出了实验室数据分析管理系统和纺织企业计算机网络系统,尽管目前功能不够齐全,应用尚不够广泛,但也不失为一种有益的尝试。相信在未来的几年里,集约化的网络系统会有一个较大的发展。

 

  五、结束语

 

  我国正在从纺织大国向纺织强国进军,这就要求纺织工艺技术、纺织机械设计制造技术、纺织检测控制技术等都要快速发展。纺织仪器制造业是大纺织业中不可缺少的部分,大纺织业的发展为纺织仪器制造业提供了广大的市场和发展空间,也提出了许多新的要求。我国的纺织仪器制造业经过几十年的发展已经有了相当的基础,常规仪器已经能够基本满足纺织业的需要。尽管我国在纺织检测技术领域与国际先进水平还有差距,但是,随着纺织仪器制造业自身的不断整合、有关管理关系的不断理顺、新仪器的不断出现,相信经过各个方面的共同努力,我国的纺织仪器制造业一定会健康发展。

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