喷水织机的发展及应用现状

1980 年，上海第十五丝织厂在全国首家引进日本津田驹 ZW 型喷水丝织机 52 台，因其具有车速高、质量优、看台多、故障少、电子化显示生产情况等特点，立即在国内纺织界引起哄动，在丝绸行业刮起了一股喷水织机引进风，至1992 年，全国丝织厂共引进日本日产LW 型喷水织机 2190台，日本津田驹 ZW 型喷水织机 1824台，意大利JH-1000型喷水织机 120台，捷克H175U型喷水织机 20台，喷水织机成为丝织行业引进最多的无梭织机机种。
由于合纤绸需求增长，而喷水织机又是最适合生产合纤绸的机种，且合纤仿真丝绸的高利润可使投入能在较短时间内获得回报，因而不但丝织业的喷水织机引进热继续升温，而且棉纺等其他纺织行业也开始引进喷水织机，同时，国产喷水织机也销势渐好，不但有外商投资的，而且有国营和民营投资的，有引进技术的，也有仿制改进的，喷水织机在全国遍地开花。据统计，1999年，棉纺织行业共有棉织机696213台，其中无梭织机 58687台，占8.43%，而喷水织机占无梭织机的比例为 13.36%；丝织行业共有丝织机196943 台，其中无梭织机30410台，占 15.44%，而喷水织机占无梭织机的比例为 79.82%。喷水织机织造的技术性带来了较好的经济性，而其对制织合纤的特别适应性又使其在当代无梭织机中脱颖而出，显示出旺盛的生命力。
1 喷水织造的技术性
1.1 喷水织造引纬的特点
织机引纬方式主要有三种：一种是有梭织机的梭子引纬，纬丝呈握持状态，这种引纬方式受原料品种、状态(并合数、加捻度)和梭口形状的影响较小；第二种是无梭织机中的剑杆织机和片梭织机，依靠剑杆头和片梭完成引纬，纬丝呈半握持状态，这种引纬方式受原料品种、状态和梭口形状的影响也较小；第三种是喷气织机和喷水织机，依靠气流束和水流束引纬，纬丝飞行呈自由状态，这种引纬方式受原料品种、状态和梭口形状的影响较大。无梭织机与有梭织机的最大区别在于引纬，而喷水织造引纬的特点主要为以下二点。
(1)自由引纬 
原料若为多纤维的复丝，当单侧引纬丝线切断时，头端蓬松，因而难以从梭口的一侧引向另一侧；纬丝若加了强捻，丝线扭矩和拉力作用使丝线旋转而难以顺利引纬；而不清晰梭口，特别是梭口中有毛丝时，经丝和毛丝会将纬丝兜碰住，从而形成缺纬。所以，喷水织造用的纬丝最好是热塑性纤维，当纬丝被高温的电热刀切断时，头端形成烧结点，防止多纤维头端蓬松难以引纬的现象；高捻度的丝线定形要好，扭矩服贴，丝线不旋转，并采用清晰梭口，严格防止梭口中有毛丝、杂物等。
(2)水流引纬 
喷水织机依靠水流束完成引纬，水流束的集束性要优于气流束，因而对纬丝的“运载性”也比气流束好，喷水织机对长纤维的引纬状况比喷气织机好。但是水流束造成梭口近区的经丝和织物湿润，只有疏水性纤维才能适应。涤纶的标准回潮率是 0.4%，锦纶的标准回潮率为 4%，它们是名副其实的疏水性纤维，作为经丝，并经上浆，不但能完成织造，而且由于湿润的经丝而解除了因综丝、钢筘反复摩擦造成丝线静电的困扰。但对标准回潮率在14%而非热塑性纤维的粘胶丝和标准回潮率为 11%且有丝胶的桑蚕丝，就难以织造了。

1.2喷水织机纬丝的飞行状况
用同步闪光仪观察喷水织造时纬丝在不同飞行阶段的飞行情况，结果发现，当喷射涤纶低弹丝时，由于纤维蓬松，乘载性好，因而纬丝飞行状况良好，但顶端飞行不稳定，容易弯曲，从而引起织机空关车、纬不到头等；当喷射涤纶强捻丝时，因纤维经加捻集束紧密，丝身发硬，含水能力下降，并有扭矩的作用，纬丝飞行不稳定，呈弯曲的飘游状态；当喷射普通涤纶长丝时，因纤维含水适中，头端烧结集束性较好，且丝身较软，飞行状况良好。因而日常生产中，用普通涤纶丝作纬丝进行喷水织造，效果最好，织造十分顺利。

2 喷水织造的经济性
各种无梭织机及多相织机的技术经济性综合比较的情况如表1 所示。从表1可知，除多相织机外，喷水织机在平均引纬速度和效率上都显示出其优越性。据分析，生产同产量的织物，如果ZW-100型喷水织机需要 100 台的话，则有梭织机Ruti-c型需300 台，剑杆织机 R-100F型需250 台，片梭织机 PU型需130 台。

日本纤维机械研究委员会发表的各种新型织机性能的比较评分表明，若以 10分为满分，喷水织机的总评分为7.71分，是各种织机中最高的。但从小批量多品种适应性来看，局限性较大，其分数远比剑杆织机和片梭织机低，但比喷气织机稍好一些。

3 喷水织造的技术现状
合纤织物需求的快速增长，不但为喷水织机提供了快速发展的空间，而且纤维原料和织物品种的不断更新，人们对织造技术效率不断提出的新要求，促使喷水织机及喷水织造技术逐步提高，经过十多年的发展，喷水织造的技术水平出现了新面貌。
3.1 车速提高
常规、大批量投产的速度已从过去的 500r/min提高到 700r/min 以上，有些机型的生产车速可达900r/min，实验和展览车速达到1000~120r/min。
3.2 品种突破
喷水织机在 80年代以制织尼丝纺、涤平纺为主，随着合纤仿真丝绸加工技术的迅速发展，品种局限性已有很大突破，主要表现在以下几方面。
(1)采用多臂织机和双喷、自由选色使产品丰富多彩。过去的喷水织造以单喷单种纬、平纹踏盘开口为主，由于多臂机高速技术的突破，并在高速喷水织机上获得广泛应用，以及双喷和自由选色技术的研究推广成功，目前的喷水织机已能制织斜纹、缎纹、三原组织的变化组织、条子、格子织物及小花纹织物，织物品种千变万化。
(2)从单一的常规纤维的织造，向差别化纤维的开 发，向 仿 真 丝 绸、仿 毛 织 物 发 展。过 去 以76dtex(68D)、78dtex(70D)、111dtex(100D)、167dtex(150D)等常规的涤丝、锦丝为主，目前不但能织常规丝，而且能织低弹丝、强捻丝、异形丝、异收缩丝；不但能织普通丝，而且能织细旦丝、分裂型超细丝；不但能织单一纤维，而且能织复合丝、包缠丝。原料是品种开发的基础，原料适应面的提高使喷水织造的品种范围有了较大的突破。
(3)从薄型织物的织造向厚、重型织物的织造发展。丝绸长丝织物以轻薄产品为主，由于受时装潮流“薄型织物向厚型发展，厚型织物向薄型发展”的影响，以及长丝织物向更为广泛的领域拓展，特别是向仿毛型产品的发展，要求喷水织机也从轻型织机向重型织机发展，机架的加固、打纬机构的改进，使厚重型织物在喷水织机上织造十分顺利，因而仿毛产品、重磅合纤绸、加强捻的仿麻厚重绸，都能在喷水织机上织造。
(4)织机可织门幅趋宽。过去喷水织机织造的织物幅宽一般为 100cm，经过对引纬喷嘴的改进，目前织幅已达到 160~180cm， 适应了当代服装裁制技术的要求。由于解决了制织纤维、组织、绸重、幅宽等问题，目前喷水织机制织的织物丰富多彩，能满足各层次消费者的需要，为与有梭织机在品种上竞争创造了较好条件，但在提花织造上尚未有实质性突破。
3.3 准备设备进一步优化配套
无梭织造的准备生产工序短，为产品质量的提高、织机效率的发挥创造了条件，而准备设备的进一步优化配套，更使喷水织机显示出优越性。主要是整经、上浆技术的改进，过去一般是先分轴整经浆经，再并轴，是两步法生产。由于经丝在较稀疏能防止相互黏搭的状况下整浆，所以浆丝质量基本上能满足要求，无论是经轴的质量，还是生产效率的提高，都比原先的分条整浆一步法好。
随着生产的进一步发展和产品质量要求的进一步提高，分轴整经、分轴浆经、并轴的三步法投入生产，并成为当今整浆的主体生产工序和设备，它不但能为浆经提供可顺利生产的经轴，减少浆经时的停台，防止因过长的高热烘烤丝线回缩而形成织物横档的弊病，而且在上浆过程中，能对经轴上的丝线质量进行一次检查，虽然增加了一道生产工序，但对产品质量及生产效率的提高带来了前所未有的好处。后来发展的准备加工法是将合纤纺丝生产后加工牵伸工序和织造前的整经、上浆组合成一体的加工技术，打破了传统的分步间断加工的方式，即将合纤POY 丝(预取向丝)直接上筒子架，连续进行整经、丝线整体牵伸，然后网络、上浆，一步加工成经轴，它可以有效地保证各单丝张力的均匀一致，从而提供质量优越的浆轴，但该设备占地面积大，投入大，大面积推广受到了限制。倍捻机的稳定生产为喷水织造提供了捻度均匀的丝线，也是喷水织造准备设备进一步优化的重要方面，从而使喷水织机生产的乔绉类产品质量优良，成为消费者十分喜爱的裤料。
3.4 计算机管理为喷水织造的科学管理创造了条件
90年代后，国际上普遍采用了“织机工厂计算机集中管理系统”，即LAN系统，不但可以随时反映出织机的车速、产量、效率、停台时间等，而且可以连串反映出车间、班组，班、日、月织机的上述数据，为科学管理创造了良好的条件。后来，又普遍采用现场监控系统，即 CRT系统，实现了人机对话，为建喷水织机无人车间创造了条件。

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