王宏志

鐵嶺市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所

紡織產(chǎn)業(yè)智能化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望簡(jiǎn)述

王宏志

鐵嶺市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國紡織產(chǎn)業(yè)迎來第十三個(gè)五年規(guī)劃的關(guān)鍵期，作為將步入國際紡織產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的重要階段，紡織產(chǎn)業(yè)智能化創(chuàng)新是發(fā)展重點(diǎn)。特別是棉紡織產(chǎn)業(yè)更為重要。基于此，文章對(duì)紡織產(chǎn)業(yè)智能化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望進(jìn)行了詳細(xì)的闡述與研究。

紡織業(yè)；智能化

1 紡紗系統(tǒng)創(chuàng)新

1.1 環(huán)錠紡紗

1.1.1 環(huán)錠紡紗技術(shù)創(chuàng)新。(1)集聚紡技術(shù)：牽伸中增加負(fù)壓吸風(fēng)槽，使細(xì)紗毛羽、強(qiáng)度水平提高，適合細(xì)特紗線生產(chǎn)。(2)全聚紡技術(shù)：牽伸中增加新型窄槽式、負(fù)壓、空心羅拉集聚紡技術(shù)，細(xì)紗毛羽減少、強(qiáng)度有保證，適合細(xì)特紗線的生產(chǎn)。(3)聚纖紡技術(shù)：增加纖維集聚方式，細(xì)紗毛羽減少、強(qiáng)度有保證。(4)柔順紡技術(shù)：牽伸中須條提高回潮，細(xì)紗毛羽減少、強(qiáng)度有保證。(5)低扭矩紡技術(shù)：輸出三角區(qū)與導(dǎo)紗鉤間安裝摩擦式假捻器，使須條輸出三角區(qū)捻度顯著高于常規(guī)捻度，通過假捻器后，細(xì)紗捻度被假捻器退捻，實(shí)際存留捻度顯著低于常規(guī)環(huán)錠紗捻度，產(chǎn)量比環(huán)錠紡紗提高。(6)嵌入式復(fù)合紡紗：可喂入兩種纖維粗紗須條，在前膠輥下喂入兩種纖維長絲復(fù)合加捻紡紗。是一次成形的多種纖維品種原料的新型復(fù)合紗線，同時(shí)有多種功能，適合細(xì)特紗、超細(xì)特紗線生產(chǎn)。

1.1.2 環(huán)錠紡紗機(jī)械設(shè)備創(chuàng)新。在傳統(tǒng)清棉、梳棉基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)參數(shù)計(jì)算機(jī)輸入、實(shí)際檢測(cè)輸出，滿筒自動(dòng)落筒、自動(dòng)落紗等裝置。包括粗紡機(jī)機(jī)械式自動(dòng)落紗、插管、精紡機(jī)機(jī)械式自動(dòng)落紗、自動(dòng)插管、留頭；絡(luò)筒機(jī)自動(dòng)接頭、落筒、換管、留頭、自動(dòng)測(cè)試紗線質(zhì)量、紗疵切除等。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了半成品卷裝、成品卷裝向下道工序的輸送和部分機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的連續(xù)生產(chǎn)，以及落筒后筒紗的自動(dòng)稱重、集中輸送、貼標(biāo)簽，并由專用機(jī)械設(shè)備堆垛、自動(dòng)打包并標(biāo)記、打印出數(shù)據(jù)。這些創(chuàng)新，減少和代替了人工勞動(dòng)。

1.1.3 環(huán)錠紡紗輔助材料創(chuàng)新。在機(jī)件材料方面，如在針布、膠輥、鋼絲圈，特殊羅拉、膠輥、膠圈、等創(chuàng)新材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，在環(huán)錠精紡機(jī)錠帶上有突破性發(fā)展。新型錠帶與主動(dòng)輪、錠盤接觸面提高摩擦因數(shù)；背面顯著降低；減薄錠帶厚度、提高錠帶柔軟性過程中力學(xué)變化，使每根錠帶一周運(yùn)轉(zhuǎn)功率消耗下降35%，節(jié)約了能源。

1.2 噴氣渦流紡集成紡紗系統(tǒng)

噴氣渦流紡紗機(jī)，由棉條喂入，經(jīng)高倍牽伸形成須條，由噴氣輸送至氣流管口伸直，用渦流及空心錠加捻成細(xì)紗，直接卷繞成筒紗。通過電容式或光電式檢測(cè)儀器檢測(cè)均勻度，發(fā)現(xiàn)紗疵時(shí)切斷細(xì)紗，除去紗疵并用機(jī)械手自動(dòng)接頭。滿筒后自動(dòng)落筒、留頭。滿紗筒自動(dòng)輸送，依次稱重并貼標(biāo)簽。成紗緊密，條干、強(qiáng)度均較好，但只能生產(chǎn)線密度較粗的棉型紗線，但單頭產(chǎn)量比環(huán)錠紡紗高6-8倍。最新機(jī)型喂入長絲與短纖維并列混紡成紗。

1.3 轉(zhuǎn)杯紡集成紡紗系統(tǒng)

轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，由棉條喂入，經(jīng)分梳式大牽伸，將纖維送入轉(zhuǎn)杯內(nèi)受離心力伸展、排入杯中圓周槽內(nèi)，收集儲(chǔ)存輥上，經(jīng)過電容式或光電式檢測(cè)器，測(cè)試成紗條干。設(shè)備簡(jiǎn)潔，自動(dòng)化程度高，單產(chǎn)高。但只能生產(chǎn)線密度較粗紗。紗線中纖維伸度較低，強(qiáng)度較低、斷裂伸長率高，較耐磨損，但手感豐滿。廣泛用于牛仔布、卡其布、粗平布等。我國轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)有幾種型號(hào)生產(chǎn)供應(yīng)。

1.4 其他紡紗系統(tǒng)

其他紡紗系統(tǒng)還很多。例如平行紡紗，又稱空心紡紗(短纖維須條平行不加捻，外裹繞包纏長絲成紗)；摩擦紡紗(又稱塵籠紡紗，纖維開松后，塵籠吸附收集后搓捻成紗)；離心紡紗(羅拉牽伸形成的須條被細(xì)紗牽引，細(xì)紗端在高速回轉(zhuǎn)的離心杯內(nèi)加捻，并由離心力鋪放在離心杯內(nèi)壁上)；自捻紡紗(兩根粗紗經(jīng)牽伸后平行輸出須條，經(jīng)搓捻輥搓轉(zhuǎn)加捻后合并，利用反向扭矩力拼成雙股線的紡紗方法，還可延續(xù)進(jìn)行二次搓捻、并入長絲等進(jìn)一步加工方法)；粘接紡紗(粗紗牽伸成須條后，與一根長絲并合并加入粘合劑，經(jīng)加熱、冷卻后粘結(jié)成紗)；捏錠紡紗(粗紗經(jīng)牽伸成須條后，在一對(duì)膠圈輸出口，纖維凝聚于高速回轉(zhuǎn)的針尖形錠子尖上使螺旋圈纖維加捻成紗，引紗尾連續(xù)將紗引離錠尖輸向絡(luò)筒卷繞)；靜電紡紗(棉條經(jīng)針輥開松后，由氣流送入靜電場(chǎng)，使纖維在靜電場(chǎng)中伸直，平行排列于電極間，由一端連續(xù)引出并加捻成紗)等。

2 織造系統(tǒng)

2.1 織機(jī)寬幅化

傳統(tǒng)織機(jī)幅寬由20世紀(jì)80年代的0.85m～1.2m逐步發(fā)展到2m、3m、4m、6m?，F(xiàn)在，針對(duì)某些專門用途的產(chǎn)業(yè)用紡織品的幅寬已發(fā)展到8m以上。特別是對(duì)高速造紙機(jī)抄紙網(wǎng)和造紙?zhí)悍鶎捒蛇_(dá)到16.5m～17.1m。

2.2 織機(jī)送經(jīng)系統(tǒng)

常規(guī)織機(jī)經(jīng)紗喂入織軸是一個(gè)，對(duì)毛巾織物、起絨織物用雙織軸，但面向紡織品，4織軸、6織軸織機(jī)早已問世。近年為適應(yīng)紡織品開發(fā)，已制造出30織軸織機(jī)，用于織造碳纖維等高性能纖維三維立體織物，作為增強(qiáng)復(fù)合材料設(shè)備。同時(shí)用經(jīng)架代替織軸送經(jīng)織機(jī)形成了一個(gè)系統(tǒng)。

2.3 織機(jī)引緯系統(tǒng)

對(duì)于已有3000年使用歷史的有梭織機(jī)，也產(chǎn)生了下投梭、中投梭等多種方式。近50年來，無梭織機(jī)層出不窮。剛性劍桿織機(jī)、柔性劍桿織機(jī)、噴水織機(jī)、噴氣織機(jī)、片梭織機(jī)等種類繁多。這些引緯方式各有特點(diǎn)，分別適用于不同纖維原料、不同紗線品種、不同織物的組織。特別是近代發(fā)展的經(jīng)紗多層開口對(duì)引緯提出了更高要求。

2.4 織機(jī)控制系統(tǒng)

最早的平紋織物織機(jī)，只有兩片綜框。增加織紋要求形成了多臂織機(jī)，綜框數(shù)逐漸增多到多片，可達(dá)16片，甚至更多，并為邊經(jīng)紗另加專用綜絲。同時(shí)為適應(yīng)提花織紋組織的需要，形成了提花織機(jī)。近年，萬針及以上提花織機(jī)已生產(chǎn)多個(gè)型號(hào)。特別為了適用超細(xì)超密經(jīng)紗，萬針及以上提花織機(jī)的提花針改用了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造，并將提花紋板改用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理，電子計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)方程式指揮提花織造，可以使提花織物循環(huán)周期由常規(guī)的40cm增長到60m以上。這使得提花織物可以順利生產(chǎn)大幅圖案，如可將清明上河圖、詩經(jīng)、本草綱目等書畫生產(chǎn)成大輻圖案，實(shí)現(xiàn)“清明上河圖”、“詩經(jīng)”、“本草綱目”等圖畫、書籍的絲綢織物快速、精細(xì)、順利生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

綜上所述，在棉紡織生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械設(shè)備、輔助專利及材料、新產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造等方面，不斷出現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。這些工業(yè)化、自動(dòng)化、智能化創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)我國棉紡織產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)起著關(guān)鍵性的作用。

[1]王繼征.工業(yè) 4.0 機(jī)會(huì)不容錯(cuò)過[N].中國紡織報(bào)，2015-01-05(4).

[2]施湄梧，肖紅.智能紡織品的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].高科技纖維與應(yīng)用，2010(4)：78-79.