以二十世紀六、七十年代新型織機出現(xiàn)為代表,傳統(tǒng)的織造技術開始被現(xiàn)代織造技術所代替。
一.絡筒機的最新發(fā)展
絡筒技術是將紡廠提供的管紗或絞紗經過絡筒機卷繞成具有一定容量、成型良好的筒子。
絡筒機已由一般機械式絡筒機發(fā)展為自動絡筒機,自動絡筒機可基本上實現(xiàn)從管紗自動傳遞到錠位,生頭、絡紗、接頭、定長、滿筒落紗等均可自動實現(xiàn);同時,紗線質量還可自動檢測,絡紗張力自動控制,防疊措施自動實施,絡紗產量自動記載。國際上公認的最優(yōu)秀的自動絡筒機制造商有三家:意大利SAVIO公司、德國Schlafhorst公司和日本村田機械株式會社,其最新型號 ORION M/L 型自動絡筒機、Autoconer 338RM/K/E型自動絡筒機和NO.21C Process Coner。
在自動絡筒機上:管紗→氣圈破裂(控制)器→預清紗器→張力裝置→電子清紗器→張力傳感器→捻接器→上蠟裝置→槽筒→筒子,其工藝行程已趨于一致。
在一些主要裝置上:No.21C Process Coner仍以氣圈控制器的積極位移和陶瓷柵欄式張力裝置來主動控制絡紗張力,而ORION-M/L、Autoconer 338型自動絡筒機則通過電磁式張力裝置和張力傳感器閉環(huán)控制絡紗張力;在捻接器上,SAVIO公司的機械搓捻器對緊密紗線及彈性包芯紗的捻接質量情有獨鐘,Schlafhorst公司則以標準捻接器、熱捻接器、噴濕捻接器來適合用戶各類紗線捻接需要,日本村田機械株式會社則通過卡式空氣吹捻器、三段噴嘴來適應非毛紗和毛紗的捻接,并獨自研發(fā)Perla-A減少毛羽裝置,降低絡紗時毛羽的產生,部分紗線絡紗后的毛羽增加率能有效控制在30%以內;在防疊裝置上,意大利SAVIO ORION-M/L型與德國Schlafhorst Autoconer 338型采用電子式"起動-停止"調整方式分別在臨界直徑時修正筒子與槽筒之間的傳動比等參數(shù)和調整起動、減速參數(shù)實現(xiàn)防疊。
自動絡筒機的最高設計速度均可達到2000~2200米/分。
二.整經機的最新發(fā)展
整經是將一定根數(shù)的經紗按工藝設計規(guī)定的長度和幅寬,以適宜的、均勻的張力平行卷繞在經軸或織軸上的工藝過程。整經工序使得單根經紗卷裝的筒子變成片紗卷繞成的經軸或織軸。
在分批整經機上,以經軸由電機直接傳動為特征的現(xiàn)代整經機已使用的十分廣泛。目前國際上高水平的整經機主要有瑞士Benninger(貝寧格)、德國Sucker-Muller-Hacoba(祖克-米勒-哈科巴)、德國Karl Mayer(卡爾&S226;邁耶)等。
現(xiàn)代的分批整經機除了在速度上達到了傳統(tǒng)整經機的3 ~ 4倍,人們關注更多的是經軸上片紗張力的均勻,經軸成型良好和經紗表面磨損情況。復式筒子架已基本淡出,取而代之的為單式矩形或V型筒子架,以適應低張力、弱摩擦、張力勻的整經要求;以具有調速精度高、響應快、性能可靠等特點變頻調速傳動方式為大多數(shù)高速整經機普遍采用;現(xiàn)代高速整經機一般都采用筒子架經紗斷頭自停裝置,機上配備高效的液動或氣動制動系統(tǒng),測速輥、壓輥和經軸三輥同步制動,可實現(xiàn)在紗線卷繞直徑達1200 mm、卷繞速度為1 200 m / min的條件下,制動距離僅為4m。部分整經機還備有倒紗裝置,倒紗長度達10m,以對減少倒斷頭疵點更為有利;伸縮筘作水平和垂直方向的往復移動,引導紗線均勻排列,保證整經軸表面圓整;整經機上裝有光電式或其它形式的安全裝置,當人體接近高速運行區(qū)域時,立刻關車,以免人身和機械事故發(fā)生;在部分長絲分批整經機上還裝有毛絲檢測裝置和靜電消除裝置,去除毛絲、消除靜電是提高無捻長絲可織性的重要技術措施。
三.漿紗機的最新發(fā)展
漿紗技術是將片經紗浸在漿液中,通過上壓漿輥的作用使部分漿液滲透到紗線內部起增強作用,而部分漿液披覆在經紗表面形成漿膜起耐磨作用,使經紗能順利通過織造工序。
漿紗機的發(fā)展主要體現(xiàn)在“二高一低”高壓上漿工藝路線的具體落實,漿液高濃、壓漿輥高壓(可達10噸)和低壓出回潮率,隨著新漿料的不斷開發(fā),國內漿紗機正在逐步向該方向發(fā)展;體現(xiàn)在以節(jié)能為中心的全烘筒烘燥裝置的全面推廣,這一點對于天然能源日益枯竭的地球,毫無異議為人類所共識;體現(xiàn)在以保證上漿均勻、提高上漿效果為目的的多漿槽漿紗機,對于開發(fā)高支高密織物起著積極的作用;體現(xiàn)在為保證上漿率穩(wěn)定的壓漿輥壓力隨車速變化而變化的技術已普遍采用;體現(xiàn)在“預濕上漿”和“增加擠壓點”工藝的推出,在這方面是先前看優(yōu)點多了,隨著使用面的增加,負面效應也漸漸暴露,前者存在上漿率穩(wěn)定的問題并對漿料提出更高的要求,并有必要配套漿液濃度的自動檢測與控制裝置,后者可能增加漿紗再生毛羽,不同上漿對象要區(qū)別對待,此爭議不少;而作為新一代漿紗機的基本特征——應用計算機控制的多單元傳動和質量在線監(jiān)測已不容置疑,最典型的是上漿率的在線檢測,常規(guī)的取樣退漿測試方法需要幾個小時,而且取樣次數(shù)有限。祖克漿紗機的Telecol系統(tǒng)是利用微波測濕儀和折光計來分別測出漿槽壓出回潮率和漿液濃度,由計算機計算出上漿率,實時顯示并自動調節(jié)壓漿力以保持均勻上漿;Ben Sizetec型漿紗機也有類似系統(tǒng),稱為SAVE SIZE,是靠壓力傳感器連續(xù)測出漿槽里的漿液高度,折算出漿液耗用量,也按同樣步驟檢測出上漿率;津田駒漿紗機則是由通入漿液壓縮空氣的氣壓變化測定漿液液位而實時檢測漿液的消耗量,并記錄相應通過的經紗重量來求得上漿率,稱為SPM監(jiān)視裝置。另外還有如回潮率在線檢測,可使上漿性能可靠,避免發(fā)生故障,國內外新型漿紗機一般都配置瑞士馬羅測濕儀或美國斯特蘭德貝格測濕儀。
漿紗機全機一般采用七單元傳動(拖引輥、織軸、烘筒、兩個引紗輥、兩個上漿輥) ,日本津田駒HS20型漿紗機采用六單元傳動(拖引輥、織軸、并合烘筒、預烘烘筒、兩個上漿輥) , HS40 型漿紗機為八單元傳動(拖引輥、織軸、并合烘筒、預烘烘筒、兩個引紗輥、兩個上漿輥)的同步傳動系統(tǒng),此部分尚需得到進一步的發(fā)展。
國內使用較多的國外漿紗機其廠家主要有德國祖克公司、卡爾邁耶公司、瑞士貝寧格公司、美國西點公司、日本津田駒公司以及日本豐田公司。
四.穿經機的最新發(fā)展
在穿經方面,全自動的穿經機正逐漸為人們所認識。
世界上第一臺噴氣式自動穿經機——日本豐田公司的SDM100 型自動穿經機的出現(xiàn),曾給織造業(yè)帶來不小的驚喜,這并不在于降低勞動成本、提高產量或確保正確穿經,以及改善紡織工人的勞動條件等作用,最重要的是當代最先進的計算機技術最終突破織造業(yè)幾千年一成不變的穿經設備和工藝。
目前,世界上自動穿經機的形式主要有兩種:一是采用壓縮空氣代替穿引鉤,將經紗穿入綜絲、筘和停經片,可降低經紗和綜絲等的損傷,提高生產率并改善產品質量。典型的代表是日本的日本豐田SDM系列型的噴氣式自動穿經機。另一種Staübli 公司Delta系列的自動穿經機,它是利用穿紗鉤將經紗自動地穿入綜絲和筘內。除此之外,還有意大利El . &M公司的Vega KL系列、丹麥Titan 公司、美國EL &M 公司新穎的Vega 自動穿經機。
五.無梭織機的最新發(fā)展
無梭織機可以電子送經、電子多臂(提花)的出現(xiàn)為標志,代表著新一代無梭織機的最新發(fā)展。無梭織機“機電一體化”的實現(xiàn)大大提高了紡織機械自動化、電子化的程度,如 Dornier(多尼爾)公司的某一型劍桿織機該機以電代機,采用33 個電機:主電機、自動找緯電機、清潔電機、送經卷取電機、選緯電機(8 ~ 12個)、儲緯器電機(8 ~ 12 個)、變頻調速電機、緯紗張力控制步進電機(8 ~ 12 個)、廢邊剪刀電機(2 個)、絞邊電機(2個)等。上述電機驅動的機構動作均可在計算機內統(tǒng)一設定,并可實現(xiàn)遠程診斷。“機電一體化”最大限度提高了無梭織機的產質量及勞動生產率。
多年來,片梭、劍桿、噴水引緯似乎沒有什么重大改進,劍桿織機只是把劍桿形狀尺寸盡量做小、做輕以提高引劍速度,增加入緯率, 入緯率最快也只有1500-1700米/分,引劍速度只有60O-700緯/分,在這方面進步的很有限,劍桿織機的生產速度和入緯率基本上仍停留在多年前的水平。
而噴氣織機引緯在擴大品種適應性方面進行了大量有效的工作,并獲得成功。今日的噴氣織機不僅能生產高支、高密棉或棉化纖混紡的短纖維織物,還能織純化纖長絲織物、彈力織物、毛巾、商標、色織布等。噴氣織機是通過噴射具有一定壓力的氣流來進行引緯的,引緯方式不同于有梭織機及其他無梭織機的機械引緯,機械引緯速度受機械運動的限制,速度不能提得很高,而噴氣織機的噴嘴噴射氣流的動作可經過電子計算機控制電磁閥的開閉運動完成的,當噴氣織機的主噴嘴由單噴嘴改為雙噴嘴、四噴嘴時,相對于一定的引緯頻率、一定的織機轉速下,多噴嘴上電磁閥開閉運動的頻率可以相應降低,因此噴氣織機主噴嘴噴射氣流的噴氣引緯頻率可大大提高,目前噴氣織機的入緯率可高達2000-2500米/分,最新型噴氣織機轉速可高達180O-2000轉/分,入緯率3200米/分,如津田駒,畢加諾等噴氣織機等。在06年十月北京國際紡織機械展上,展出的國外最闊的噴氣織機是德國多尼爾AWSE4/S12型筘幅360CM(560轉/分),轉速最高的是日本津田駒ZAX9100-190-4C-C7型1602轉/分(190 CM);國內有三家企業(yè)的噴氣織機最闊筘幅也達360CM(510轉/分)(前一屆是230 CM),織機的最高轉速也由800上升至1000轉/分(190 CM)(無錫絲普蘭)。可見,現(xiàn)代電子技術在噴氣織機的應用,已使緯紗在飛行過程中得到精確的控制,使織機各種關聯(lián)動作控制精度更高、更準確,機構更簡單,真正實現(xiàn)了高速高效的織造。
從下面一些典型織機發(fā)展特點即可管中窺豹略見一斑,引人注目的德國多尼爾AWSE噴氣織機,它有很明顯的特點:
(1)引緯控制精確。其SERVO CONTRO ITM的智能化系統(tǒng)利用一個(一般需8個)響應速度非?斓乃欧刂崎y控制8個主噴嘴,獨立實現(xiàn)引緯自動化。它利用探緯器探到緯紗出梭口時間與設定時間范圍的差別,調節(jié)主噴嘴的壓力(原調整擋紗銷和噴嘴啟閉時間),優(yōu)化緯紗飛行,確保了緯紗的飛行穩(wěn)定。
(2)配置繃緊噴嘴和三位斷緯探測器。這是多尼爾的專利。前者的工作原理是引緯后,利用主噴嘴下方的繃緊噴嘴向上噴射壓縮空氣,紗線轉過90°后被上部管道握持,緯紗被張緊,直到梭口閉合;而三位斷緯探測器的第一道探緯器檢測緯紗到位的時間,如果不準確,則調整主噴嘴的噴氣時間或壓力;第二道探緯器有兩個探頭,一個用來檢測緯紗飛行過程中是否存在斷緯,測出斷緯則讓織機停車;另一個探頭的作用一方面是檢測緯紗在繃緊過程中是否斷頭,另一方面是在自動修復斷緯后檢測斷緯是否被吹出織口。此種探頭比反射式探頭靈敏可靠,誤動作少。
(3)布邊折入。配置氣動布邊折入裝置,折入布邊沒有機械動作。
(4)配置張力檢測器。該張力檢測器和其劍桿織機通用,根據(jù)不同的品種選用,安裝在胸梁處的布面下或后梁與停經架之間的經紗處,檢測精度達到1克。
另外,05年比利時必佳樂公司推出了OMNIplus800噴氣織機,墻板采用了更為穩(wěn)固,凸輪、多臂和提花均通用的增強墻板,優(yōu)化設計了共軛打緯凸輪,應用了表面涂層的耐磨輔助噴嘴,采用了較反射式探緯穩(wěn)定性更好的Argus穿透式探緯器和通過主動調節(jié)主噴嘴節(jié)流閥能改善緯紗出梭口時間的AICQ控制流量系統(tǒng),利用電機反向電流來制動織機。緊接著06年比利時必佳樂公司又新推出了OMNIjet型噴氣織機,配置較簡單,價格較低,值得關注。OMNIjet型噴氣織機主傳動采用SUMO電機,電控系統(tǒng)基本上與OMNIplus800通用,絞邊裝置配機械傳動行星式絞邊器,探緯器仍采用反射式,開口凸輪箱選用國產或其它價格較低廠商的產品,以較低的價格參與市場競爭。
還有最新的國產的無錫絲普蘭SPR700型噴氣織機,車速開到1000轉/分,織機沒有明顯的振動。該機消化吸收了日本豐田TP710噴氣織機,引入了全新的工業(yè)設計概念,外觀造型和色彩漂亮。電器控制部分是自主開發(fā),采用多CPU的分布式控制方案,人機界面、主控系統(tǒng)、電子送經和電子卷取等控制單元均有高性能CPU進行獨立控制。電控箱密封,可防止花衣等雜質進入箱內,僅在功率元件發(fā)熱部分有風扇風冷。在機械設計方面,每一個主噴嘴對應一個控制氣壓的氣罐,織機兩旁各設一個氣罐以控制左右兩側輔助噴嘴,每四個輔助噴嘴有一個電磁閥進行控制。另外,一些手控閥的位置、故障的顯示均依據(jù)人機工程學原理設計,頗有特點。
無梭織機凸輪開口機構基本上采用積極凸輪開口尤其是共軛凸輪驅動,并相應配置了使織機主軸倒轉、自動找尋緯紗頭裝置和絞邊機構;不少新型多臂織機配置電子式多臂機,省略復雜的紋板制造,使操作更方便,更換品種更迅速,并大大提高多臂機運轉速度(可達1000 r/ min)。同樣,部分無梭織機提花機也配置電子提花機,盡管1 臺提花機的價格相當于1 臺無梭織機的價格,但配置電子式提花機所帶來的經濟效益正促使其數(shù)量在迅速增加。
無梭織機的打緯機構早已從早期采用的曲柄連桿打緯機構向共軛凸輪打緯方向發(fā)展,共軛凸輪打緯的力矩遠大于曲柄連桿的,對織造闊幅、厚重織物相當有利,如今的共軛凸輪打緯已經非常成熟,在高速劍桿、片梭、噴氣織機上得到了廣泛使用。當然,通過用六連桿替代四連桿的曲柄連桿打緯機構也能適度提高打緯力矩的不足,這在部分無梭織機仍有使用。
采用電子送經提高織物的檔次已為業(yè)內人士所共識。如今不少織機制造廠商已把電子送經由選購改為標準供應。在某些特闊的織機上還配置左右兩側獨立的兩套電子送經,取消了機械式差微運動調節(jié)兩個織軸張力的裝置,F(xiàn)在幾乎沒有高檔次無梭織機不配置電子送經了。
與電子送經配套,實現(xiàn)電子式送經、卷取聯(lián)動已成劍桿、噴氣織機的發(fā)展趨勢,它不僅可以做到在線變換緯密,使不同緯密在一塊布上出現(xiàn),大大擴展了制織的范圍,而且還可減少大量機械零件,如緯密交換齒輪等,簡化操作,提高了緯密精密,制造成本也增加不大。
至于使用電子式絞邊機構、電子式儲緯器、電子式邊剪機構、電子式的緯停、電氣的經停機構,在這里不再贅述。
我國進口的織機中,劍桿織機主要來自意大利SOMET、瑞士SULZER、比利時PICANOL 、德國DORNIER 等廠商;噴氣織機則來自日本津田駒、豐田,比利時PICANOL ,意大利SOMET ,瑞士SULZER ,德國DORNIER 等廠商;片梭織機則來自瑞士SUIZER 一家;噴水織機則來自日本的日產和津田駒,中國臺灣引春、迎春,韓國的幾家廠商。