0 Einleitung Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik fließen ständig neue Spitzentechnologien in die Textilindustrie ein und verleihen ihr neue Dynamik. Betrachtet man die Entwicklung der internationalen Textilindustrie, so entstehen fortwährend neue Textilverfahren, neue Textilmaschinen und -anlagen, und die Textilindustrie unterliegt einem rasanten Wandel. Auch die Prüftechnologien und -instrumente für Textilien entwickeln sich rasant weiter. 1 Anwendung von Spitzentechnologie in der Textilprüfung 1.1 Anwendung der Infrarotspektroskopie zur Identifizierung von Textilfasern Das derzeit zur Identifizierung von Textilfasern verwendete Infrarotspektrometer – das Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR) – basiert auf dem Prinzip der Lichtdispersion. Das Identifizierungsprinzip beruht darauf, dass einfallendes Licht beim Durchgang durch ein Objekt durch Monochromatoren wie Prismen und Gitter dispergiert wird. Dadurch wird das Gesamtlicht in monochromatische Spektren aufgespalten, die anschließend in Wellenlängenreihenfolge auf einer Spaltebene angeordnet und deren Signale von einem Detektor erfasst werden. Die Intensität der monochromatischen Spektren wird sequenziell gemessen, um das Absorptionsspektrum der Probe zu erhalten. Bisher verwendete Infrarotspektrometer wiesen eine begrenzte Empfindlichkeit und Detektionsgeschwindigkeit auf, da nur ein sehr schmaler Lichtstreifen pro Abtastzeitpunkt auf den Detektor fiel. Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer nutzen Michelson-Interferometer, um eine „Mehrwegeübertragung“ von Spektralsignalen zu erreichen und die Interferenzsignale mittels Fourier-Transformation in gewöhnliche Spektralsignale umzuwandeln. Dadurch können sie Informationen aus allen Frequenzen des Spektrums gleichzeitig erfassen und das gesamte Spektrum nahezu tausendmal pro Minute abtasten, was die Empfindlichkeit und Effizienz erheblich verbessert. Die Analyse zahlreicher Infrarotspektren von Textilfasern offenbart deren spektrale Eigenschaften und ermöglicht die quantitative Analyse der Anteile von Mischgeweben. 1.2 Anwendung der Laserdetektion in der Textilindustrie: Unter den in fotoelektrischen Detektionsgeräten verwendeten Strahlungsquellen nehmen Laser eine besonders wichtige Stellung ein. Das Lichtemissionsprinzip von Lasern unterscheidet sich grundlegend von dem gewöhnlicher Lichtquellen, wodurch deren Einschränkungen überwunden und überlegene Eigenschaften erzielt werden. Die Laserdetektion ist eine wichtige Anwendung von Lasern in der Textilindustrie. Es kann zur Stoffprüfung, zur Erkennung von Pilling, Fusselbildung und Rauheit, zur Erkennung von Schussfadenversatz, zur Bestimmung von Garndurchmesser, Gleichmäßigkeit, Garnfehlern und Fasereigenschaften, zur Kontrolle von Färbe- und Druckprozessen sowie zur Bekleidungsprüfung eingesetzt werden. 1.2.1 Laser-Stoffprüfung: Die Laserprüfung nutzt fotoelektrische Verfahren zur Lokalisierung von Oberflächenfehlern in Stoffen, hauptsächlich basierend auf dem Unterschied im Reflexionsvermögen zwischen fehlerhaften und fehlerfreien Bereichen. Wenn Laserstrahlung von fehlerfreien zu fehlerhaften Bereichen wandert, ändert sich das reflektierte Licht. Tritt daher ein erkennbarer Fehler im Sichtfeld des fotoelektrischen Empfängers auf, verursacht dies unregelmäßige Änderungen der Beleuchtung des Empfängers. Dies wird mithilfe eines Bildanalysators analysiert und die Ergebnisse werden auf einem Computer angezeigt. Die Laser-Stoffprüfung verbessert nicht nur die Effizienz, sondern auch die Genauigkeit. 1.2.2 Laser-Stofferkennung: Die Lasererkennung ermöglicht eine objektive Bewertung von Pilling-Stoffen. Sie legt Pilling-Klassifizierungsstandards fest, die auf der Anzahl der Pillen, der Pillenhöhe und der gesamten projizierten Pillenfläche pro Flächeneinheit basieren. Der Pilling-Grad wird durch Vergleich der Probe mit diesen Standards bewertet. Die Rauheit von Textilien wird durch Messung der Textilhöhe an verschiedenen Stellen mithilfe eines Lasersensors und Triangulationsverfahren bestimmt. Bisher beruhte die Erkennung von Pilling und Rauheit auf subjektiven Expertenbewertungen oder taktilen Messgeräten, was zu unzuverlässigen und inkonsistenten subjektiven Beurteilungen führte. Die Laserdetektion überwindet die genannten Nachteile und ermöglicht eine schnelle und präzise Messung. 1.2.3 Laserdetektion von Garnen: Der vom Laser reflektierte Laserstrahl wird aufgeweitet und auf das zu prüfende Garn projiziert. Das Garn blockiert einen Teil des Lichtstroms, während der verbleibende Teil von einer Fotozelle erfasst und in Fotostrom und Fotospannung umgewandelt wird. Unterschiedliche Garnstärken führen zu unterschiedlich stark blockiertem Lichtstrom und damit zu unterschiedlichen Fotospannungs- und Fotostromstärken. Änderungen der Garnstärke werden somit in Änderungen von Fotostrom und Fotospannung umgewandelt. Dieses fotoelektrische Signal ist schwach und muss verstärkt und gefiltert werden, um ein analoges Spannungssignal zu erzeugen, das der Garnunebenheit entspricht. Der Computer gibt die Ergebnisse anschließend digital oder grafisch aus. 1.3 Anwendung der Bildverarbeitungstechnologie in der Textilindustrie: Die computergestützte Bildverarbeitungstechnologie findet heutzutage in vielen Bereichen der Textilindustrie Anwendung. Ein Anwendungsgebiet ist die Textilinspektion und die Entwicklung von Textilmessgeräten. Die Bildverarbeitungstechnologie bietet ein breites Anwendungsspektrum in der Textilinspektion, darunter die Messung der Faserfeinheit, der Garnungleichmäßigkeit, der Haarigkeit, der Defekte und die Gewebeprüfung. Daher wird eine eingehende und systematische Forschung zur Anwendung der Bildverarbeitungstechnologie in der Textilprüfung die Modernisierung zahlreicher Textilmessgeräte fördern. Darüber hinaus kann sie in CAD-Systemen zur Gewebesimulation eingesetzt werden, um mithilfe von Gewebesimulationstechnologien neue Produkte zu entwickeln. Das vom Chinesischen Textilforschungsinstitut entwickelte CAD-System zur Gewebesimulation ist eine Software, die Simulationsmethoden zur Entwicklung von Textilprodukten nutzt. Aktuell haben die auf dem Markt befindlichen CAD-Systeme zur Gewebesimulation technologisch ein weltweit führendes Niveau erreicht und sind in einigen Bereichen, wie der Simulation von Doppellagengeweben und der Oberflächensimulation von angerauten Geweben, sogar international führend. Tatsächlich birgt die Anwendung der Bildverarbeitungstechnologie in der Textilindustrie noch großes Potenzial. Beispielsweise ist es mithilfe des bestehenden CAD-Systems zur Gewebesimulation in Kombination mit Textilprüftechnologien möglich, die Simulation von der Erfassung physikalischer Garnobjekte bis zur finalen Gewebesimulation durchzuführen. Dies ermöglicht nicht nur die Bewertung der Garnqualität und die Steuerung der Produktion, sondern auch die Vorhersage der optischen Qualität des daraus gewebten Gewebes. 2. Entwicklungsstand und Trends der Prüftechnik und -instrumente Die Entwicklung konventioneller Textilprüfgeräte in meinem Land erfüllt im Wesentlichen die Anforderungen der Textilindustrie an die Prüfung der Eigenschaften von Textilmaterialien. Zahlreiche Hightech-Prüfgeräte wurden eingeführt, darunter kapazitive Gleichmäßigkeitsmessgeräte, kapazitive Faserlängenmessgeräte und vollautomatische Einzelgarnfestigkeitsprüfgeräte. Einige dieser Geräte haben internationales Spitzenniveau erreicht oder stehen kurz davor und bieten somit eine größere Auswahl an technischen Prüfverfahren für Textilien in meinem Land. Die Entwicklung der Prüfgeräte zeigt sich vor allem in folgenden Aspekten: Die Prüfgeräte entwickeln sich hin zu Multifunktionalität und Automatisierung; die Gerätesteuerung und Datenverarbeitung sind computerisiert; die Anwendung der photoelektrischen Umwandlungstechnologie findet immer größere Verbreitung; und ehemals manuelle Prüfmethoden werden zunehmend instrumentiert. Aktuell haben sich Textilprüfgeräte im In- und Ausland hinsichtlich ihrer Prüfleistung und des Einsatzes moderner Technologien in unterschiedlichem Maße verbessert. Dies zeigt sich vor allem in folgenden Aspekten: größere Anpassungsfähigkeit an verschiedene Prüfarten; die Prüftechnologie legt besonderen Wert auf Umweltsimulation und Genauigkeit; die Bestimmung von Prozessparametern tendiert stärker zu Echtzeit- und On-Machine-Tests; computergesteuerte digitale Datenverarbeitung findet immer breitere Anwendung; und die Prüfvorgänge werden intelligenter, automatisierter und erfordern weniger Fachkenntnisse. Der Fortschritt moderner Wissenschaft und Technik, die Verbreitung elektronischer Informationstechnologie und die Weiterentwicklung der Mechatronik haben die Textilprüftechnologie maßgeblich verändert. 2.1 Automatisierung und Computerisierung von Prüffunktionen Die Praxis hat gezeigt, dass der Einsatz computergestützter und elektrischer Prüftechnologien zur Transformation traditioneller und veralteter Prüfmethoden erhebliche Vorteile bietet. Dies betrifft die Vereinfachung der Gerätestruktur sowie die Verbesserung der Prüfgenauigkeit, Betriebsstabilität und Zuverlässigkeit. Mikrocomputer und neue Sensoren sind zu wichtigen Komponenten von Textilprüfgeräten geworden, deren Verbreitung und Förderung beschleunigt werden sollte. Unter der Steuerung eines Mikrocomputers automatisiert das Prüfgerät den gesamten Prozess von der Probenahme über die Sortierung, die Prüfung, die Datenerfassung, die statistische Berechnung und die Datenspeicherung bis hin zum Ausdruck der Ergebnisse. Dies ersetzt die veralteten Prüfmethoden des manuellen Ablesens, Aufzeichnens und visuellen Bewertens von Proben. Dadurch werden Fehler durch manuelle Bedienung und subjektive Bewertung vermieden, die Prüfzeit verkürzt und die Bedienung vereinfacht und präzisiert. Da die automatische Steuerung durch den Mikrocomputer viele mechanische Funktionen ersetzt, wird die Gerätegröße reduziert. Je leistungsstärker der Mikrocomputer, desto kleiner die Abmessungen und desto kompakter und eleganter das Gerät. Mikrocomputer bieten zudem die Vorteile einer schnellen und speicherstarken Datenverarbeitung. Dies beschleunigt nicht nur die Prüfgeschwindigkeit, sondern ermöglicht auch die Speicherung aller relevanten Daten zur Analyse und Weiterverarbeitung, was die Prüfgenauigkeit und -zuverlässigkeit erhöht. 2.2 Echtzeitprüfung und In-Machine-Prüfung: Aufbauend auf traditionellen statischen Prüfverfahren haben viele Gerätehersteller dynamische Prüfmodi entwickelt, die die tatsächliche Produktion und Anwendung genau abbilden. Dadurch werden realistischere Indikatoren für den Produktions- und Anwendungszustand von Garnen gewonnen. Die Prüfergebnisse liegen somit näher an den tatsächlichen Werten, sodass Garnhersteller und -anwender Produktionsprozesse effektiver anpassen und die Produktlebensdauer besser vorhersagen können. Die In-Machine-Prüfung ermöglicht eine umfassende Garnqualitätsprüfung und liefert eine detailliertere und genauere Bewertung als die statische Datenerfassung im Labor. Es kann zudem zerstörende Versuche und Ressourcenverschwendung reduzieren, was für Hersteller mit teuren Rohstoffen von großer Bedeutung ist. 2.3 Die Prüftechnologie konzentriert sich auf Umweltsimulation und -vorhersage. Durch die umfassende Nutzung der Bildverarbeitungsfunktionen von Computern können neue Textilprüfgeräte intuitive grafische Informationen ausgeben und speichern, die Oberflächenqualität und die strukturellen Eigenschaften von Garnen direkt darstellen und die Wirkung auf das Erscheinungsbild von Stoffen simulieren und vorhersagen. Dies spart den experimentellen Webprozess mit kleinen Proben und ermöglicht präzise und objektive Beurteilungen der Anwendungswirkung von Garnen im Endprodukt. Dadurch wird eine intuitive und effiziente Abkürzung für Produktdesign und Prozessoptimierung geboten. Automatisierte Bedienung, Digitalisierung und Bildverarbeitung von Testergebnissen sowie die automatische Zufallsverarbeitung von Testdaten haben die traditionellen Prüfmethoden der manuellen und visuellen Inspektion schrittweise ersetzt und prägen die moderne Textilprüftechnologie. 3 Fazit Die kontinuierliche Entwicklung neuer Technologien, Prozesse und Materialien stellt höhere Anforderungen an Inhalt und Methoden der Textilprüfung. Die Fortschritte in Wissenschaft und Technik haben die kontinuierliche Verbesserung von Elektronik, Computertechnik und Sensortechnik gefördert. Wir müssen weiterhin neue und leistungsfähigere Prüfgeräte entwickeln, die Entwicklung der Textilprüftechnologie energisch vorantreiben, ein international führendes Niveau anstreben, unser Denken erweitern, uns auf Innovation konzentrieren, Einführung und Entwicklung verbinden und Prüf- und Produktionstechnologien gleichermaßen Bedeutung beimessen, um dem zunehmend harten internationalen Wettbewerb zu begegnen. Referenzen: [1> Song Zhanhua. Die Perspektiven der Bildinformationsverarbeitungstechnologie in der Textilindustrie [J]. Textile Guide, 2001; (5): 149-150. [2> Liang Zhiqi. Anwendung der Infrarotspektroskopie zur Identifizierung von Textilfasern. Journal of Beijing Union University, 2000; (Supplement): 13-15. [3> Chai Yaling. Anwendung der Laserdetektion in der Textilindustrie [J]. Foreign Textile Technology, 2000; (7): 38-42 [4> Liu Jianzhong et al. Der aktuelle Entwicklungsstand der ausländischen Textilprüftechnologie [J]. China Fiber Inspection, 1999; (3): 24-25 [5> Zhao Yiyan. Überblick über die Prüfgeräte auf der 6. Internationalen Textilmaschinenausstellung in Osaka.