余江峰,高毕远,淡培霞
(浙江鼎丰纺织器材有限公司,浙江 绍兴 312080)
纱罗织物与普通织物不同,在每根纬纱投入织口后相邻的经纱互相扭绞,形成统纱孔扭统的经纱使组织结构中有一定的空隙,并防止经纱和纬纱发生滑溜和位移。由于采用绞经组织,经纱相互勾链,呈曲线状,织物纹理直中有曲,曲中见直,曲直相宜;经线排列有疏有密,疏密有致,形成均匀椒孔,结构十分稳定。纱线的绞织与相互包缠使纱线间不易滑动、劈裂,能增加织物紧度。传统织造用纱罗综丝完成经纱互相扭绞,而纱罗织物用绞综筘则是通过织机开口机构使一片绞综筘左右横动,另一片绞综筘上下摆动实现引纬和相邻经纱的扭绞。
21世纪以来,德国多尼尔有限公司开发出用于新颖织物的Derb Technik®新型纱罗机构,能灵活地适用于剑杆织机和喷气织机,尤其是其研发的多尼尔纱罗开口Easy Leuo®,具有产量较高的优点,与传统纱罗综丝相比更省原料,且能显著拓宽纱罗织物的使用范围。
近年来,国内主要使用剑杆织机生产纱罗织物,其开口运动主要是通过安装在综框上的纱罗综丝实现经纱开口和相邻经纱的扭绞。也有个别厂家对剑杆织机生产纱罗织物的开口形式进行改造,制作简易的绞综筘,因其制造水平低,难以满足纱罗织物织造要求,所以市场使用不多。国内进口的多尼尔织机生产纱罗织物用绞综筘多数依赖进口,价格昂贵,导致生产成本高、市场竞争优势差。
为此,浙江鼎丰公司开发出具有表面粗糙度值小、筘齿外形尺寸一致性好,能够完成引纬、实现和相邻经纱扭绞作用的加强型绞综筘,满足纱罗织物的工艺要求。
加强型绞综筘,是用一定数量的平齿和加强型绞综筘齿,间隔排列在上筘梁和下筘梁之间,筘齿两端用筘档加固,然后用半圆、扎丝、粘结剂固定在一起组装而成的。因此,研发重点对象为起经纱扭绞作用的加强型绞综筘用筘齿、固定平齿和加强型绞综筘齿的下筘梁及组装工艺。
1.1加强型绞综筘齿
1.1.1冲切模具
冲切成型是保证加强型绞综筘齿达到外形几何尺寸一致的关键,所以冲切成型用模具设计制造是研发最主要的内容。
1.1.2筘齿形状
为了提高绞综筘齿强度,加强型绞综筘齿宽度比普通绞综筘齿宽度大1倍多;为了便于穿经和经纱运动,绞综筘齿中孔偏筘齿中心前0.6 mm;为了便于经纱顺利横移,加强型绞综筘齿长度应适宜,筘齿顶端设计成圆弧状。
1.1.3原材料
选用优质碳素弹簧钢或性能更为优越的不锈钢材料,采用特殊热处理工艺,以提高加强绞综筘齿的耐磨度和平面度,为提高织物质量和织机速度打好基础。
1.2下筘梁
为了便于平齿和加强型绞综筘齿的固定,下筘梁内槽设计成下半部固定平齿的窄槽,上半部固定加强型绞综筘齿的宽槽。为了减轻筘梁质量,下筘梁外部也设计成下窄上宽的异形形状。
1.3组装工艺
由于筘齿宽度不同,加强型绞综筘整理定型要达到高精度难度较大。对此,应研发加强型绞综筘组装工艺,从整理到定型开发系列专用工装,保证加强型绞综筘齿高度一致,筘面平面度好,上下两片筘密度一致。
2.1技术关键
2.1.1加强型绞综筘齿模具研发
加强型绞综筘齿模具属于异形多工位模具,我们利用级进模具等距离送料的特点,把几步冲切设计在一套模具中。模具采用进口硬质合金材料,用沙迪克模具加工设备制造以确保精度。冲切成型在一套高精度模具中完成,能保证生产过程中的最小制造公差,产品基本形状一致,为高效顺畅地完成相邻经纱扭绞打好基础。
2.1.2加强型绞综筘齿材料优选
经纱从绞综筘齿的孔中穿过,因此绞综筘不但有排列经纱、打纬的作用,还要有提起经纱扭绞的作用,以及能承受高强度纱罗织物经纱张力大、抗耐磨的织造工艺要求。因此,要求绞综筘筘齿平直度、耐磨性和强度都要好。为了选择合适的筘齿材料,我们与钢带厂经过几十次试验,对钢材品种和热处理工艺进行对比,最终选择的钢带机械强度和耐磨性均达到产品要求,钢带残余应力基本消除。
2.1.3组装工艺研发
由于筘齿宽度、长度不同,加强型绞综筘整理定型要筘面平整、筘齿高度一致、两片加强型绞综筘密度高度一致,操作难度很大。经技术人员和操作工人反复试验调整,我们摸索出一套成熟的调整工艺和工装,保证了加强型绞综筘的高精度要求。
2.2主要创新点
2.2.1新型纱罗开口结构,用两片加强型绞综筘代替综框、纱罗综丝和筘,实现纱罗织物的生产,彻底摒弃了传统纱罗织物靠纱罗综丝扭绞经纱的工艺。
2.2.2加强型绞综筘齿,强度可满足高强度纱罗织物经纱张力大和纱线原料变化、对筘齿耐磨性的高要求。
2.2.3加强型绞综筘齿级进模具,将原各道单独的冲切工序模具组合成套模,能实现加强型绞综筘齿的一次成型,大幅提高制造速率和筘齿外形尺寸的一致性。
3.1机械性能:硬度不小于500 HV;抗拉强度为1500 MPa~1800 MPa。
3.2表面状态:表面粗糙度Ra值为0.4 μm,表面光洁,摩擦因数小,耐磨性极佳,织造效率高,生产效益大幅提升。
3.3平面度:300 mm有效筘宽内筘齿平面度公差不大于0.15 mm。
3.4绞综筘筘号准确,筘齿排列均匀,上下两片筘密度一致,相同位置绞综筘齿羽数差不大于2片。
纱罗织物用加强型绞综筘产品以上指标均经国家纺织机械质量监督检验中心检测达标[1-2],且通过了省级新产品鉴定,技术处于国内领先水平。经杭州舒翔纺织有限公司、杭州萧山圣达织造有限公司、绍兴大浪淘沙布业有限公司等用户使用,反映效果良好。
纱罗织物织造是一种濒临失传、较为复杂的传统工艺,能生产此产品的厂家很少。但市场调研发现,纱罗织物必成流行之势。然而,传统生产工艺的产品质量和生产效率均难以提高,且纱罗综丝价格高,使用寿命短,导致织物成本也较高。为改变这种现状,浙江鼎丰公司研发了纱罗织物用加强型绞综筘,颠覆纱罗织物传统的扭绞工艺,利用织机的开口机构,使用两片特殊结构的绞综筘运动实现引纬和相邻经纱的扭绞来完成纱罗织物的工艺要求。该工艺不仅使传统的纱罗组织焕发蓬勃生机,而且也进一步拓宽了纱罗组织的应用范围,除服装面料外还可用于产业用纺织品,如装饰织物、汽车内饰织物和纱罗毯铺地材料等。
纱罗织物用加强型绞综筘,适合主机发展要求,技术含量高、质量优、产品寿命长,能满足高强度纱罗织物经纱张力大、抗耐磨的织造工艺要求。使用该产品,能使织机生产速度提高6%,织物质量提高4%,同时也使采用高纬密生产成为可能。此外,这种新型纱罗织物用绞综筘不仅性能达到国外同类产品先进水平,而且价格不到进口的1/2,可为纺织企业节约大量成本。该产品的成功研发,将成为纱罗织物生产技术的重大变革,也将推动我国纺织器材向高技术含量产品转化,加快纺织产业结构优化升级,促进行业快速发展,从而产生巨大的社会效益。