探讨喷气织机织造飞花对生产效率的影响_王洋.pdf

12纺织报告|FANGZHI BAOGAO随着我国对纺织行业加快转型升级、全产业链高质量发展的需求增大以及各地政府为促进喷织产业整体提档升级全面开展喷水织机专项整治行动，集现代机、电、仪等一体化技术的喷气织机以其高速度、高产量、高质量、高效率和高自动化等优势得到了飞速发展。喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机，工作原理是利用空气作为引纬介质，以喷射出的压缩气流对纬纱产生摩擦牵引力进行牵引，将纬纱带过梭探讨喷气织机织造飞花对生产效率的影响王 洋（苏州江赛纺织科技有限公司，江苏 苏州 215228）Discussion on the influence of air-jet loom weaving flying waste on production efficiencyWang Yang（Suzhou Jiangsai Textile Technology Co.Ltd.,Suzhou 215228,China）Abstract A large number of flying waste will be produced in the high speed running air-jet loom,which will not only affect the weaving efficiency and fabric quality,but also pollute the workshop environment and endanger the respiratory tract health of employees.This paper briefly describes the causes of flying waste in the running air-jet loom,and studies the flying waste under the cloth-fell purposefully by designing a special test tool.The research proves that the amount of flying waste under the cloth-fell can not be ignored.If an effective device for collecting flying waste is designed,it can not only block the secondary diffusion of flying waste,improve the weaving efficiency and fabric quality,avoid the influence on the weaving of adjacent machines,but also help reduce the energy consumption of the air conditioning dust removal system,reduce the cost of manual cleaning,and further improve the workshop environment.On this basis,this paper introduces the invention patent:a kind of self-cleaning system for air-jet weaving machine,which plays an efficient role in collecting flying waste in real time close to the source of flying waste,ensuring that the dust concentration in the workshop is stable within the standard requirements,and has the value of being adopted and applied by the majority of air-jet weaving enterprises.Key words flying waste collection;dust removal system;energy saving;weft stoppage口，通过喷气产生的射流来达到引纬的目的1。然而，高速喷气织造易产生大量飞花和落棉，不仅影响员工呼吸道健康，而且飞花易散落并附着在经纱表面，使相邻经纱相互粘连纠缠断头，同时导致开口不清晰的概率提高。经密越大，飞花附着概率越大；纬密越大，单位长度内附着飞花的数量越多2，影响织造效率和织物质量。因此，及时清理喷气织机运行过程中所产生的飞花是提高织厂生产效率的重要措施之一。投稿日期：2023-01-24作者简介：王洋（1973），男，江苏南京人，江南大学聘江苏省产业教授，博士；研究方向：现代纺织技术管理。摘要喷气织机高速运行会产生大量飞花，不仅影响织造效率和织物布面质量，还会污染车间环境以及危害员工呼吸道健康。文章简要阐述了喷气织机运行过程中产生飞花的原因，并通过设计专用试验工具对下织口处飞花进行针对性研究。研究证明，下织口处飞花量不可忽视，若设计有效装置收集，不仅可以阻断飞花的二次扩散，提高机台的织造效率与织物质量，避免对相邻机台织造产生影响，而且可以辅助性地减少空调除尘系统的能耗，降低人工清洁成本，进一步改善车间环境。在此基础上，文章介绍了发明专利一种喷气织机自清洁系统，其在飞花收集上发挥高效能，可实时接近飞花产生的源头进行飞花收集，保证车间内含尘量稳定在标准要求范围内，具有被广大喷气织造企业采纳与应用的价值。关键词飞花收集；除尘系统；节能降耗；纬向停台中图分类号：J523.1文献标志码：ATechnology科技FANGZHI BAOGAO纺织报告|FANGZHI BAOGAO131 喷气织机织造飞花的产生源头与纺织除尘现状1.1 喷气织机织造飞花的产生源头喷气织机织造飞花的产生源头主要如下：（1）由于起综落综使上下层经纱互相摩擦、停经片与经纱摩擦，经纱表面浆膜脱落，再生毛羽增多，进而产生飞花；（2）钢筘打纬，钢筘与经纱、纬纱间产生摩擦，产生飞花；（3）喷气引纬时，气流与纬纱间产生摩擦，易吹掉未上浆的纬纱表面毛羽，甚至将那些抱附不紧的短纤维连根吹脱，进而产生飞花。综上，第一种源头产生的飞花由于上下层经纱的抖动和飞花自身重力，绝大部分掉落到经纱片层下方，不易二次扬起。第二、三种源头产生的飞花均在织机织口处，此处飞花易受到引纬气流的冲击而从织机下手端被吹出，并在车间内形成二次扩散，不仅易串台影响相邻机台的织造效率，而且影响员工呼吸道健康，是纺织空调除尘系统主要清除的部分。1.2 喷气织造车间除尘现状喷气织机织造车间除尘方式主要有以下两种：（1）采用中央空调系统上吹下吸方式，将飞花用负压吸回到滤尘室，通过水帘喷淋方式，将空气中的飞花冲洗下来，并将干净空气送入车间，回水中的飞花通过滤网去除。这种方式具有较高效的除尘效果，但成本和能耗较高，不被普通民营织造企业采用；（2）采用空调回风过滤结合人工清洁方式，通过在回风口设置滤网，回风时从车间带走飞花和粉尘附着在滤网上3。这种方法在国内喷气织机织造车间的应用较为广泛。然而，不是每台织机处都有回风口，所以依旧有大量的飞花在车间飞扬，人工清洁工作量大且效果不佳。另外，也有在车间安装巡回吹风机，将粘附在织机上的飞花吹落到地面，再通过人工清扫去除可对织机各部位进行往复巡回清洁，但吹落到地面的飞花易二次扬尘，成本不低，且人工清洁工作量大。目前，国内外缺少对织造飞花的定量研究，所以织造厂也没有有效的改进方向和措施。从避免飞花扩散的角度来看，最有效的飞花清理方法是尽可能接近飞花产生源头，在其二次扩散前将其清除。2 喷气织机织口处飞花的收集2.1 简易飞花收集装置的制作为进一步对喷气织机织口处产生的飞花进行定量分析，笔者设计并制作了一款简易飞花收集装置。该装置由具有良好黏附性的棉纱网布包裹方形铁框架的5个面构成，安装于喷气织机的下织口处。该装置的开口与主喷嘴相对，如图1所示。在喷气织造过程中，借助引纬压缩气流的冲击力，沿着纬纱的路径，气流将织口处的飞花带到飞花收集装置中，接近飞花产生的源头完成较全面的收集。2.2 织口处飞花的收集试验在苏州吴江地区某喷织有限公司（以下简称A公司）的喷气织造车间，笔者采用飞花收集装置对织机下织口处飞花的收集进行了试验。图2为飞花收集装置刚安装时和织造一段时间后的飞花收集实况对比图，其中，（a）为飞花收集装置刚安装到喷气织机上的状态，（b）为织机运行一段时间后飞花收集装置的状态，红色箭头所指位置的器件即飞花收集装置。本次试验选取5种织物样品，对其织造过程中产生的飞花进行收集，每种织物样品由5台日本丰田JAT710型喷气织机进行织造，每台喷气织机的下织口安装飞花收集装置。每2 h对织造这5种织物样品的喷气织机上飞花收集装置中收集到的飞花进行清理并称重，记录同一种织物样品在2 h内收集到的平均飞花质量，数据统计如表1所示。1.筒纱；2.纬纱；3.储纬器；4.主喷嘴；5.经纱；6.异型筘；7.织物；8.飞花收集装置图1 安装飞花收集装置的喷气织机引纬系统王 洋：探讨喷气织机织造飞花对生产效率的影响14纺织报告|FANGZHI BAOGAO表1 5种织物样品织造飞花收集试验数据统计织物样品编号经、纬纱种类下机纬密/（根cm-1）门幅/cm收集到的飞花质量/g（2 h）-11经纱：50 S 人造棉（紧赛）纬纱：50 S 人造棉（紧赛）+21 S 脱胶漂白亚麻 1125.01653.772经纱：70 D/48 F 消光锦纶长丝纬纱：30 S+40 D 棉氨纶包芯纱+40 S+40 D 棉氨纶包芯纱 1143.52082.043经纱：170 D/96 F乐丽丝纬纱：170 D/96 F 涤纶高弹乐丽丝+30 S 涤/麻（85/15）1121.01861.954经纱：45 S 人造棉（兰精环保）纬纱：45 S 人造棉（兰精环保）27.51753.235经纱：16 S 棉 OE 纱纬纱：12 S 棉 OE 纱20.31576.72此外，另择5台日本丰田JAT710型喷气织机在不安装飞花收集装置的情况下织造织物样品1，分别记录在安装与不安装飞花收集装置两种情况下，每投递10万纬纬纱时间段内织机纬向停台次数，数据统计如表2所示。本次试验采用飞花收集装置对喷气织机下织口处飞花进行收集，得到喷气织机织造时飞花产生的情况以及安装飞花收集装置前后喷气织机的纬向停台次数实际数据，通过试验数据的处理与分析，探讨喷气织机织口处飞花的收集对织造生产效率的影响。3 喷气织机织口处飞花的收集对生产效率的影响3.1 织口处飞花收集对织造效率的影响根据图2的现场实况可知，飞花收集装置在喷气织机织造过程中收集到一定量的飞花，对收集和定量分析下织口处产生的飞花量具有一定的效用。由表1可知，织造不同织物样品所产生的织口处飞花量不同，飞花的产生与经纬纱种类、经纬纱的纺纱工艺、织物经纬密等密切（a）飞花收集装置刚安装时的状态（b）织机运行一段时间后飞花收集装置的状态图2 飞花收集装置刚安装时和织造一段时间后的飞花收集实况对比王 洋：探讨喷气织机织造飞花对生产效率的影响表2 织造织物样品1的织机纬向停台数据统计织造织物样品1的机台编号织机 1织机 2织机 3织机 4织机 5织机 6织机 7织机 8织机 9织机 10是否安装飞花收集装置是是是是是否否否否否纬停/次（10 万纬）-115.9116.3313.5815.4714.9523.6225.0730.4922.9826.10纺织报告|FANGZHI BAOGAO15相关。根据表2数据处理分析得出，在织造工艺和车间环境相同的情况下织造织物样品1，不安装飞花收集装置的织机平均纬向停台次数约25.65次/（10万纬），安装飞花收集装置的织机平均纬向停台次数约15.25次/（10万纬）。对下织口处飞花的收集使织机纬向停台减少了约10次/（10万纬）。造成喷气织机纬向停台的原因有很多，开口不清是主要因素之一。据生产实践统计，70%以上的纬停都是开口不清造成的4。纱线表面附着飞花或落棉等杂质是导致开口不清的关键因素。若未进行织口处飞花的收集，飞花被引纬气流吹出后在车间二次扩散，部分散落到邻近机台影响其织造效率，部分会重新回落并附着在织口处的纱线表面，进而影响纬纱飞行空间，造成气流遇阻扩散，增加纬停频次，降低织造效率。同时，未造成纬停的飞花会被织进织物中形成疵点或横档，影响织物质量。因此，对织口处飞花进行收集，能有效改善喷气织机纬向停台情况，提高织造效率和织物品质。3.2 织口飞花收集对纺织空调除尘系统的影响根据表1中织造2 h后5种织物样品的织口处收集到的飞花量可以计算得出，平均每台织机每小时织口处产生的飞花量至少为1.77 g。织口处产生的飞花一部分散布到空气中形成棉尘，一部分附着在纱线表面被织进织物中形成织疵，还有一部分散落到地上堆积形成落棉。散布到空气中的飞花比例与棉尘原材料种类、车间内的温湿度等密切相关。若喷气车间未安装空调除尘系统，根据 工作场所有害因素职业接触限值（GBZ 22002）中对纺织工作场所空气中棉尘允许浓度的要求：时间加权平均容许质量浓度为1.00 mg/m3，短时间接触容许质量浓度为3.00 mg/m3。织口处飞花的收集和清理能显著减少飞花向空气中的二次扩散，有效降低车间空气中棉尘的质量浓度，降低人工清洁的成本，不仅提高了织机生产效率，而且减少了对员工呼吸道健康的危害。若喷气车间安装了空调除尘系统，根据 棉纺滤尘设备（FZ/T 930522021）对纺织除尘设备的要求（在气体标准状态下，一级含尘量不高于100.00 mg/m3时，过滤后的空气含尘量不高于0.85 mg/m3）。以A公司100台喷气织造车间安装Luwa空调除尘系统为例，要保证喷气织机织造车间的空气含尘量不高于0.85 mg/m3，需要Luwa空调除尘系统每小时循环清洁至少25次，能耗高达150 kW/h。因此，下织口处飞花的有效收集可显著降低车间含尘量，辅助性地减少空调除尘系统的循环清洁次数，进而大幅减少能量消耗。4 结语与展望针对喷气织机织造过程中下织口处产生的飞花，从尽可能接近其产生源头进行收集的角度出发，本研究通过设计一款简易的飞花收集装置对下织口处飞花进行定量研究。试验结果证明，下织口处飞花的有效收集可带来三大效益：（1）显著减少织机的纬向停台次数，进而提高织机的织造效率，改善织物布面质量；（2）阻断飞花的二次扩散，降低对相邻机台织造的影响；（3）大幅降低车间含尘量，减轻对车间环境的污染，减少对员工呼吸道健康的危害。对于有空调除尘系统的车间，可减少空调除尘系统循环清洁次数，节能降耗。在此基础上，笔者发明创造了一种喷气织机自清洁系统（发明专利授权公开号：CN110846787B），该系统包括吸风装置、负压结构和收集装置，在织机产生飞花的源头处安装吸风口，通过负压结构的负压作用将飞花在产生源头直接从吸风口吸入收集装置中，实时自清洁，进而全面高效地从飞花产生源头进行阻断并及时清理，避免了飞花的二次扩散，不仅提高了织造效率和织物质量，提高了 人工清洁效率，而且降低了车间除尘系统的能耗，节能减排，值得在喷气织造企业中推广和应用。织造车间的飞花是影响织机生产效率以及织物质量的关键因素之一，对织造产生的飞花与落棉的定量研究非常关键与必要。因此，在后续的研究中，可以本次试验结果为基础，深入探讨织造飞花对生产的影响，如从优化飞花收集装置入手，设计飞花黏着力更好、收集强度更高的飞花收集装置；探讨织机速度、喷气气压等织造工艺参数对织造飞花收集的影响等。通过对织造飞花进行各角度、全方位的定量研究，制定利益最大化的织造车间除尘措施，可提高织造车间的生产效率，为织造企业带来一定的经济效益。参考文献1 杨国仲.喷气织机引纬系统的研究D.西安：西安工程大学，2021.2 王洋.一种喷气织机的自清洁系统：110846787BP.2021-09-10.3 黄翔，翟荣祖.近年来国内外纺织空调除尘技术发展动态J.棉纺织技术，1997（6）：25-29，64.4 李锦仙.喷气织机纬停发生原因分析及对策J.纺织机械，2009（4）：38-40.王 洋：探讨喷气织机织造飞花对生产效率的影响