噴氣織機(jī)用異形筘制造精度、耐磨性及節(jié)能效果探討

杜　鵬

(紹興市水富紡織器材有限公司，浙江 紹興　312071)

?

噴氣織機(jī)用異形筘制造精度、耐磨性及節(jié)能效果探討

杜鵬

(紹興市水富紡織器材有限公司，浙江 紹興312071)

為了滿足智能、高效、節(jié)能噴氣織機(jī)車速、幅寬、入緯率等性能指標(biāo)要求，分析了異形筘片材料及一致性、生產(chǎn)組裝工藝對(duì)其制造精度的影響，介紹了提高異形筘耐磨性和節(jié)能效果的相關(guān)措施。指出，通過(guò)采用高精度沖床及模具、校直、研磨筘片，以及采用多種表面處理工藝制作加強(qiáng)型異形筘片，精準(zhǔn)控制筘齒間隙的“松編”工藝，能提高異形筘制造精度、耐磨性和節(jié)能效果。

噴氣織機(jī)；異形筘；筘片；筘齒；氣流槽；精度；耐磨性；節(jié)能

隨著紡織用新型纖維的多樣化，細(xì)號(hào)、高密、高緊度織物、差別化功能面料及工業(yè)用布的研發(fā)和織造工藝的不斷進(jìn)步，為滿足噴氣織機(jī)向智能化、高效化、節(jié)能化發(fā)展，對(duì)織機(jī)的車速、幅寬、入緯率等指標(biāo)要求越來(lái)越高，也對(duì)織造器材的適應(yīng)性、適織性提出了更高的要求[1]。異形筘作為噴氣織機(jī)的關(guān)鍵織造器材之一，其設(shè)計(jì)、制造精度及使用的耐磨性、節(jié)能性和可靠性要求不斷提高。

1　異形筘的制造精度

異形筘的制造精度，其高低主要取決于筘片尺寸的一致性和所用不銹鋼帶材料的品質(zhì)。由于異形筘上的異形槽是氣流引緯的通道，通道的一側(cè)敞開(kāi)使氣流擴(kuò)散毫無(wú)阻擋；因此，異形筘片的形狀及異形槽三面的平面度、表面粗糙度和尺寸精度，關(guān)系到能否使氣流在異形槽內(nèi)阻力小、擴(kuò)散小、流動(dòng)暢通，以達(dá)到高效引緯和節(jié)能效果[2-3]。

1.1異形筘片的材料與一致性

國(guó)內(nèi)各異形筘制造廠在筘生產(chǎn)中都高度重視異形筘片的尺寸一致性，采用高精度沖床，精密模具，不斷提高生產(chǎn)筘片時(shí)的拋光研磨、校直處理等工藝水平，使國(guó)產(chǎn)異形筘片的制造質(zhì)量與國(guó)外差別越來(lái)越小，僅在所用不銹鋼帶的材質(zhì)、表面粗糙度、尺寸精度、耐振性、耐磨蝕性等方面，與進(jìn)口材料還有一定的差距。

1.2異形筘精度與生產(chǎn)組裝工藝

1.2.2筘片材料必須使用同一廠家、同一批次制造的不銹鋼帶，一片異形筘不允許使用不同批次的筘片。

1.2.3為了節(jié)約生產(chǎn)成本和方便管理，大多數(shù)制筘廠選用的不銹鋼帶厚度都很有限，異形筘片厚度尺寸(mm)一般為0.14，0.16，0.18，0.20，0.22，0.24，0.26，0.28，0.30，0.35，0.40，0.45，0.50，0.60，如在厚度尺寸(mm)規(guī)格系列再增加0.12，0.15，0.17，0.23，0.32或0.33，0.37或0.38，0.43，0.48，0.55。在制造各種筘號(hào)的異形筘時(shí)便于選擇筘片，滿足織物組織和紗線的不同要求，合理精準(zhǔn)的確定筘齒間隙；當(dāng)然，這要求企業(yè)根據(jù)自己的生產(chǎn)實(shí)際儲(chǔ)備各種適用厚度的異形筘片。當(dāng)生產(chǎn)無(wú)理想厚度的筘齒時(shí)，則應(yīng)根據(jù)筘齒間隙選用偏小厚度的筘片。

1.2.4異形筘筘號(hào)的計(jì)算方法：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 94011—2013《筘》規(guī)定為以“10 cm有效筘寬內(nèi)的筘齒數(shù)”來(lái)表示筘號(hào)，確定筘號(hào)時(shí)要充分考慮筘齒之間通過(guò)經(jīng)紗的數(shù)量密度、橫向縮率等參數(shù)。

1.2.5根據(jù)目前的制造工藝，適合國(guó)情的異形筘編扎方法是手工操作的“松編”，即依據(jù)“樣板筘”來(lái)制作。不提倡采用國(guó)產(chǎn)仿二代AB編筘機(jī)，因?yàn)榕c國(guó)外智能化的第四代ABT4iPC型編筘機(jī)相比，其制造精度差、筘片消耗量較大，不如手工編扎筘節(jié)省筘片，而且效率高、方便調(diào)整。不論手工或用編筘機(jī)制筘，都需注意氣流方向是來(lái)自織機(jī)的左端或是右端(大多數(shù)噴氣織機(jī)的主噴嘴都在左邊)，以選擇符合實(shí)際情況的筘片(正確的截面夾角)按進(jìn)氣方向進(jìn)行操作，如圖1所示。制筘時(shí)應(yīng)特別注意不同機(jī)型噴嘴高度的公差要求，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)精確控制。

1.2.6制造高號(hào)異形筘時(shí)，為防止松齒、軟齒等問(wèn)題，若筘片兩端未預(yù)留小長(zhǎng)條或三角形缺口，最好將編扎后的筘用高號(hào)砂輪打毛筘齒兩頭側(cè)端，以便于樹(shù)脂將筘梁與筘齒粘結(jié)牢固；如果能對(duì)鋁合金筘梁槽進(jìn)行噴砂或拉毛處理，再進(jìn)行注膠則粘結(jié)效果更佳。有條件的生產(chǎn)企業(yè)，最好使用注膠機(jī)來(lái)均勻混合環(huán)氧樹(shù)脂粘合膠的二組成分，所用膠粘劑應(yīng)具有一定的結(jié)合強(qiáng)度和韌性，且固化時(shí)間不宜太快、固化后膠體不能發(fā)脆，操作要?jiǎng)蛩僮⒛z以防止產(chǎn)生氣泡；這些都是避免出現(xiàn)軟齒現(xiàn)象的手段。

1.2.7針對(duì)制造細(xì)號(hào)、高密織物和高速織機(jī)用異形筘，宜用較短的筘片、高度增加2 mm～4 mm的下筘梁；噴氣織機(jī)較難生產(chǎn)滌/粘膠紗線織物，應(yīng)選用同寬的上、下筘梁來(lái)做異形筘，以保證受力均勻、防止筘齒松動(dòng)。

1.2.8異形筘用鋁合金筘梁，除要求硬度、抗拉強(qiáng)度外，特別是直線度在筘寬方向上要求為±0.5 mm；筘齒間距偏差應(yīng)為±5%；筘齒傾斜度應(yīng)小于0.85 mm；編筘用扎絲不應(yīng)中斷，要求其圓度好、軟硬度適中；高號(hào)筘用扎絲最好為1 μm一檔，中低號(hào)筘用為3 μm一檔。

1.2.9異形筘上的強(qiáng)化筘齒與普通筘齒因硬度差異導(dǎo)致注膠定型后的收縮不一致，造成結(jié)合處筘齒不平齊，可將正常使用的扎絲再進(jìn)行回火處理(回火溫度為200℃，保溫1 h)以消除內(nèi)應(yīng)力。

2　異形筘的耐磨性和節(jié)能性

異形筘上機(jī)使用磨損的因素復(fù)雜，其影響因素如經(jīng)紗張力的設(shè)定、漿料成分及漿紗條件、織物纖維及組織、經(jīng)緯密度、織機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)、車間溫度、粉塵、現(xiàn)場(chǎng)管理及異形筘制造時(shí)固有的特性等。

2.1異形筘加強(qiáng)型筘齒的表面處理技術(shù)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造的異形筘使用壽命低于國(guó)外同類產(chǎn)品的主要原因，除不銹鋼帶的材質(zhì)外，就是異形筘加強(qiáng)型筘齒表面涂鍍技術(shù)的差距。國(guó)產(chǎn)加強(qiáng)型筘齒的處理方法基本都是電鍍硬鉻，硬度為700 HV～900 HV。在織造尼龍短纖等織物中雖有作用，但因筘齒上鍍層均勻性差、摩擦因數(shù)較大(約為0.4～0.5)，反而在織造打緯力大、純棉、長(zhǎng)絲類織物時(shí)使其磨損更快；同時(shí)，還因電鍍硬鉻所含氧化性金屬鉻離子，并對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。另外，采用“磁控濺射離子鍍膜裝置”氣相沉積類金剛石涂層(DLC)的硬度相對(duì)較高，甚至可達(dá)2 000 HV以上，摩擦因數(shù)較?。坏谔幚肀∑瑫r(shí)因溫度過(guò)高易使筘片變形且工藝復(fù)雜、成本較高。再則，并非筘齒的涂鍍層硬度越高越好，因?yàn)樵诳椩扉L(zhǎng)絲及一些耐磨纖維和經(jīng)緯密接近的平紋織物時(shí)，其高織點(diǎn)多、紗線較粗、緊度大、經(jīng)紗張力大，高頻打緯會(huì)使筘齒局部應(yīng)力集中，這時(shí)若加強(qiáng)型筘齒選材基礎(chǔ)硬度低而涂鍍層硬度過(guò)高，則易出現(xiàn)外硬內(nèi)軟的“蛋殼效應(yīng)”，更容易使筘槽部位磕碰出參差不齊的凹槽、加速異形筘的磨損。

目前，應(yīng)用于異形筘加強(qiáng)型筘齒的表面涂鍍技術(shù)還有“納米陶瓷化學(xué)鍍”、“Cr/CrTiN階梯鍍”、“過(guò)濾陰極真空電弧石墨鍍膜”等技術(shù)，都可在筘片表面形成致密、超高硬度、超強(qiáng)附著力的膜層，從而提高異形筘片表面硬度達(dá)800 HV～2 000 HV(應(yīng)根據(jù)織物特性確定筘片硬度)，并減少摩擦因數(shù)，增強(qiáng)筘的耐磨性，延長(zhǎng)筘使用壽命，降低織機(jī)斷頭率，提高織造質(zhì)量[4]。

2.2進(jìn)氣端喇叭口異形筘

噴氣織機(jī)主噴嘴，已由單噴嘴發(fā)展到今天的雙噴、四噴、六噴及八噴，為了解決主噴嘴氣流的有效射入，保證緯紗頭端順利進(jìn)入梭口，減少邊筘齒受氣流噴射力而彎曲產(chǎn)生的邊紗易斷頭及筘齒易磨損等問(wèn)題，對(duì)于雙噴以上的織機(jī)應(yīng)采用進(jìn)氣端為喇叭口的異形筘。喇叭口的大小及錐度應(yīng)以噴嘴的多少?zèng)Q定，長(zhǎng)度在25 mm為宜。如果織機(jī)只用雙噴，認(rèn)為要不要喇叭口無(wú)所謂，只有四噴以上才用；或認(rèn)為單噴、雙噴都不用喇叭口的織造效果差別不大、還能節(jié)省成本，這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。相關(guān)實(shí)踐表明，上述觀點(diǎn)忽視了無(wú)形的氣流損耗及雙噴以上的織機(jī)采用喇叭口異形筘?fù)Q來(lái)的引緯質(zhì)量和節(jié)能效果[2]。

2.3提高異形筘氣流槽組裝精度

噴氣織機(jī)用異形筘上引緯的氣流槽不同于其他管道，它是由異形筘筘齒組合而成的縫隙管道；氣流引緯時(shí)要想減少在氣流槽中所受阻力的損失，僅靠提高異形筘片的質(zhì)量和精度還不夠；因?yàn)檫€要依靠織機(jī)上的輔噴嘴，輔噴嘴是沿著異形筘寬排列的，每隔50 mm～80 mm安裝1個(gè)，以接力形式完成送緯。為達(dá)到節(jié)能目的，織造廠可能會(huì)選擇輔噴嘴安裝間距的上限，以減少輔噴嘴的安裝[5]，制造廠對(duì)筘氣流槽的組裝質(zhì)量十分重要，以保證在額定的氣壓下氣流損失最小，順利引緯。為提高異形筘氣流槽組裝精度，要控制好筘齒傾斜度、氣流槽直線度、高度、深度的尺寸與形位誤差，必須按照制造工藝做好調(diào)整(寸法)，并用高精度定型夾具來(lái)保證。

2.4氣流槽氣壓值測(cè)試方法

噴氣織機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，其輔噴嘴的安裝位置不同，復(fù)雜的紗線品種規(guī)格對(duì)異形筘氣流槽氣壓值的要求也不同，測(cè)試用儀器、方法等也不同；但檢測(cè)氣流槽氣壓值的測(cè)試方法，應(yīng)按紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[6]進(jìn)行。

2.5節(jié)能、減摩型筘齒的應(yīng)用

異形筘氣流槽寬一般為5.5 mm，氣流槽底部圓角外的有效使用寬度并不大，經(jīng)紗在筘齒垂直方向上的滑動(dòng)距離約為2 mm，且異形筘在織機(jī)上的安裝位置相對(duì)固定，即鋼筘上只有一條打緯線，因此可近似看作是對(duì)氣流槽的固定位置進(jìn)行上下摩擦，一旦出現(xiàn)磨痕更容易集中而使摩擦加劇、磨損嚴(yán)重，現(xiàn)已有用節(jié)能減摩型異形筘片制造的精密節(jié)能型異形筘，在新型高速織機(jī)上織造細(xì)號(hào)、高密織物。此異形筘由于筘片氣流槽的低峰高度減小，打緯時(shí)使異形筘不易碰到經(jīng)紗，從而減少斷頭。氣流槽底部伸長(zhǎng)及圓角變小，可使紗線在槽內(nèi)寬松滑動(dòng)，減少了在某些點(diǎn)上的不斷摩擦，相當(dāng)于增加了異形筘的打緯線、延長(zhǎng)了使用壽命。另外，因異形筘筘片的改進(jìn)，異形筘質(zhì)量同比減少了0.3 kg～0.8 kg，有一定的降耗節(jié)能效果。

3　結(jié)語(yǔ)

異形筘的制造精度、耐磨性能與節(jié)能問(wèn)題相互關(guān)聯(lián)，生產(chǎn)中相互影響，對(duì)異形筘的理論研究與實(shí)際應(yīng)用應(yīng)不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)噴氣織機(jī)織造功能的不斷拓展。

[1] 中國(guó)紡織機(jī)械器材工業(yè)協(xié)會(huì).2013年紡織機(jī)械行業(yè)技術(shù)發(fā)展報(bào)告[C].2014.

[2] 張平國(guó).噴氣織機(jī)引緯原理與工藝[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2005.

[3] 杜鵬.異形筘片技術(shù)特征與一致性問(wèn)題[J].紡織機(jī)械，2014(9):78-80.

[4] 杜鵬,諸水夫.異形筘片涂層技術(shù)及其納米陶瓷合金涂鍍層的研究[J].紡織器材，2012，39(6)：20-21.

[5] 武繼松.織造廠節(jié)能技術(shù)分析[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2009(3):57-59.

[6] FZ/T 94061—2012，噴氣織機(jī)用異形筘氣流槽氣壓值試驗(yàn)方法[S].

Probing into the Manufacturing Precision,Wear Resistance and Energy Saving with the Reeds of Air-jet Looms

DU Peng

(Shaoxing Shuifu Textile Accessories Co.,Ltd.,Shaoxing 312071,China)

In order to meet the requirement of the air-jet loom characterized as intelligent,efficient,and energy saving in speed,width,weft insertion rate and other specifications.Analysis is done to the impact on the material and the material conformity of the profiled reeds,and the assemblying process on the manufacturing precision.Introduction is made to measures involved in improving the wear resistance and energy saving of the profiled reeds.It is pointed out through the use of high precision punch and die including reeds straightening and polishing,plus the use of varieties of surface treatment technology making reinforced profiled reed tooth in conjunction with the precise control of reed tooth gap with “l(fā)oose binding” process,consequently improving profiled reeds manufacturing precision,wear resistance and the effect of energy saving.

air-jet loom;profiled reed;reed blade;reed tooth;air tank;precision;wear resistance;energy saving

2015-09-28

杜鵬(1956—)，男，陜西咸陽(yáng)人，工程師，主要從事鋼筘表面處理技術(shù)方面的研究。

TS103.82+4

B

1001-9634(2016)01-0037-03