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喷气织机器材走上升级之路

2014年10月14日    中国纺织报

  从2014中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展会上便可看出,参展的国内外喷气织机都在追求更高附加值的产品以满足中国纺织工业转型升级的市场需求。以江浙两省的织造企业来看,随着行业竞争力日益增强,其发展特点也从前几年的规模扩张转向质的提升,对织造设备尤其是喷气织机的需求是要能够满足企业技术升级要求的自动化、智能化、高速节能设备。我们注意到这次展商推出的喷气织机基本都具有相似的共性:一是织物适织性更广阔,可涵盖从化纤、棉、毛到玻纤等产业材料,能够实现多喷、可自由选纬、改变纬密(最高8片综框、电子多臂开口最多16片综框),不仅可织一般服装、装饰面料,而且还可织造超宽提花饰布、弹力布、折入边等织物;二是织机设计模块化即机构或装置之间的互换性、通用性、高速化(车速都在1000~1500转/分);三是自动化及智能化,如织造导航系统的应用;四是抗震性和优越的可靠性确保织机超高速化、宽幅化和低噪音;五是优化引纬系统设计,实现节气降低能耗,紧扣当前节能环保的主旋律。综上所述,主、辅喷嘴、异形筘、铝综框、钢片综、停经片、织轴、卷布辊、经轴、边撑等服务于喷气织机的织造器材系列众多,规格型号繁杂,产品也应紧随主机的发展趋势,进行技术升级和更新换代。这不仅直接关系到主机生产效率和能力的提高,还能对产业提升起到关键作用。如何做到这些用量大、易耗器材产品的可靠性、一致性、互换性、精准耐用是我们要解决的永恒课题。

  优选基础材料

  实现节能降噪

  异形筘是喷气织机织造的核心,影响着织物的风格品质及外观,其可靠性、一致性及耐磨度对织物质量、生产效率及成本起着关键的作用。而要制造性能优良的异形筘与其所选用筘片的不锈钢材质有着重大关系,目前国内生产企业生产异形筘片一律都是301(12Cr17Ni7)材料,而国外生产企业是根据筘片厚度及异形筘使用条件来选用不锈钢带。对≤0.28毫米厚筘片选用301材料,其中Ni的含量要保证不低于7%;对≥0.30毫米以上中厚筘片选用430(10Cr17)材料,而420(30Cr13)材料的筘片主要用于制造磨损及特殊要求的织造环境下耐用异形筘和边部喇叭口位置的强化齿。

  积极探索异形筘片的磨损机理,降低其摩擦系数,采用磁控溅射技术在异形筘片表面先预期沉积纳米晶Cr的过渡层,再用多弧离子镀共溅射技术沉积一定厚度呈梯度变化的CrCN/DLC合金涂层,形成Cr/CrCN/DLC梯度耐磨异形筘片涂层,进而取代成本昂贵、质量不稳定的类金刚石(DLC)涂层;采用纳米陶瓷合金化学复合涂层制备的异形筘片,涂层均匀,厚度可根据织物的具体情况增减,具有高硬度、高强度和很好的延展性,增强了钢筘的耐磨性,降低了产品表面的粗糙度,延长了使用寿命,可逐步取代电镀硬铬工艺方法。上述两种方法均已获国家发明或实用新型专利。

  对于碳钢生产的钢片综、停经片,因过程中要电镀处理,影响了环境,建议限制使用碳钢材料生产,其产品应逐渐退出市场。钢片综、停经片的生产材料应该和异形筘片一样,根据织造对象和环境来选用202、430、420系列材质。

  综框及异形筘用的筘梁通常采用合金铝型材,有条件的话可与外部相关机构联合研究第三代铝锂超强合金材料或碳纤维材料,实现筘梁的轻量化和高刚性,从而解决织机高速运转的稳定性,达到降噪、耐用、节能的效果。

  认清研发难点

  提高技术水平

  异形筘的技术改进主要是筘片的研发,当下流行的节气型异形筘就是根据JAT810、ZAX9200、Omniplus800新型织机引纬系统的变化而产生的,与普通异形筘相比,其筘片形状有所改变,进而实现节气效果。其异形筘片的特点是由于筘槽齿峰高度降低,打纬时异形筘不易碰到经纱,减少断头。筘槽底部伸长使其圆角α小于1,可使纱线滑动距离在槽内宽松些,降低在某一点上的不断摩擦,相当于增加了异形筘的打纬线,延长了使用寿命。另外,辅助喷嘴可向前靠近筘槽,减少气流扩散,而且由于异形筘片的改进可使整支异形筘同比减少一定重量,这对织机节能降耗有一定作用。对超宽幅、重磅、地毯等织物的织造可采用弓背式抗冲击型筘片(如图所示,专利号:ZL 2012 1 0183746.1),该筘片在气流槽受力最弱的中心线处形成圆弧结构,加大了该处的强度,提高了整个异形筘抗冲击的能力,并可相应减少筘片本体的厚度,充分利用装配空间,有效防止经纱磨损,预防断经,不但可节约原材料还能使织机效率大大提高,从而达到增强耐磨性、整体稳定性和延长使用寿命的目的。对玻纤、碳纤等长丝织物最好采用正常异形筘片与单驼峰或与直齿组合交替的异形筘,这样的好处是织机开口清晰,钢筘打纬时避免少碰经纱,使辅助喷嘴伸长,同样可避免气流损耗并减少了异形筘重量,有利于织机节能降耗、高速高质量生产。用于特种织物及打纬力过大产品的异形筘高度不能过高(筘片长度80~94毫米),最好以经纱不碰上筘梁为准,防止纤维起毛,影响布面质量。异形筘片通道几何形状及角度也非常重要,一般筘槽的上边缘呈水平状态,下边缘因机型的不同而与水平有着大小不同的角度α,通常应用最多的是6度、12度,但从减少气流扩散来讲α=0度较为理想。另外,筘片槽宽也不一定非为5.5毫米或6.0毫米,可根据实际织物情况和特点制做的再宽些如7~8毫米等。

  钢片综的研发重点是产品的一致性。为此要提高产品的冲压成型、抛磨处理等方面的技术水平,如一次性干、湿加电化学抛光处理等,使产品减少变形、提高精确度,适应自动穿经。同时,最好选用0.25毫米厚的材料。钢片综要减少织机停经问题,主要是改变综眼的加工方式,降低纱线与综眼及浆料间的磨损,减少停经、综框数量从而降低能量消耗,为织机的高速运转提供保证。我们可借鉴国外的“OP1F1L”、“Jet”、“Key”等综眼加工方式,开发出适合我国织造习惯的特殊功能化综眼加工方式,从而满足用户的个性化需求。众所周知,在喷气引纬中,主喷嘴的任务是保证纬纱在一定的时间内以一定的加速度通过梭口,而辅助喷嘴则主要使纬纱在波动相对较小的流速作用下,按时平稳地飞过梭口。由于辅助喷嘴在筘座上的安装间距为70毫米左右,所以就形成了筘幅面上众多的辅助喷嘴一起工作的局面。从目前国产的一系列辅助喷嘴来看,还都存在出口风速偏低、速度衰减偏快、过早被经纱张力磨损以及材料不适等问题。这使得辅助喷嘴上机工作时耗气量增加,成为喷气织机运转的“用气大户”。目前有关科研单位与企业相继研发出了一些个性化辅助喷嘴,如节能型、减磨型、提速型辅助喷嘴等,制造商若能根据用户机型、织物、筘幅等综合因素提供功能性组合的辅助喷嘴,个性化辅助喷嘴的作用才能凸显出来。如提速与节能复合而成的提速节能型辅助喷嘴,提速与减磨复合而成的提速减磨型辅助喷嘴,节能与减磨复合而成的节能减磨型辅助喷嘴,以及提速、节能与减磨三者复合而成的提速、节能、减磨型辅助喷嘴等。如此一来,三种功能型辅助喷嘴相互加以组合后,便可复合成四种新型具有复合性能的辅助喷嘴。

  注重自主创新

  争做原创产品

  一直以来,织造专件企业自主创新能力不足是行业的一大通病,自主知识产权的问题不解决,不堵死产品研发的抄袭“捷径”,只能跟在别人身后,这对整个行业发展是非常不利和危险的。企业在感到生存压力的同时,也要更懂得原创技术的重要性,若始终没有原创性产品,企业就会被用户淘汰,自动退出行业舞台。

  在纺织工业转型升级的关键时期,满足技术升级的喷气织机器材的发展仍有很大空间,相关企业要充分利用当今的新技术、新材料、新工艺、新装备来统盘考虑发展织造器材的新思路,除重视人才、尊重科学,在产品研发及节约成本上狠下功夫外,也可在一些用工多、数量大的工序上实施“机器换人”,降低用工成本,重视提高员工的业务技能和操作水平,让产品精致耐用可定制,满足用户的个性化要求,实现“私人定制”服务。把这些工作做好了,企业的社会、经济效益还怕有问题吗?我想,答案是毋庸置疑的。

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