剑杆织机制织纱罗织物的关键技术与应用

方卫东， 孙锦华， 俞建成， 周 建， 王海平

(浙江丝绸科技有限公司，杭州 310011)

研究与技术

剑杆织机制织纱罗织物的关键技术与应用

方卫东， 孙锦华， 俞建成， 周 建， 王海平

(浙江丝绸科技有限公司，杭州 310011)

基于纱罗组织结构、开口方式和织造原理，探研在现代无梭织机上应用绞综、回综装置进行纱罗织物织造的上机工艺，论述绞综结构与组合的经丝特殊穿综方法、开口方式(梭口种类)及工艺，应用中设计了绞综装置和合适的实验工艺流程与参数。结果表明，特殊穿综方法、开口方式、绞综组合和回综装置设计、经位置线、上机张力、综平时间等设计的上机参数，是直接影响纱罗织物织造的关键因素。传统的纱罗织物并非只能在长机身的有梭织机上织造，还可以使用高速剑杆织机制织。

剑杆织机；金属绞综；穿综；回综装置；纱罗织物

无梭织机取代有梭织机是当今技术进步的必然要求，高速剑杆织机是目前应用最为广泛的无梭织机，它除了具有其他无梭织机高速、高自动化、高效能生产的特点外，其积极引纬方式具有较强的品种适应性。然而一些特殊的传统经典丝绸产品如杭罗[1]，目前只能在传统有梭织机上生产。杭罗因其组织结构特殊，需运用金属绞综，在制织时有三种不同的梭口，即绞转梭口、开放梭口和普通梭口，不同的梭口间绞经与地经张力差异很大[2]。而剑杆织机车速高、机身短，很难适应该类产品的制织。为解决以上难题，从数码剑杆机的特性着手，对生产杭罗的原有工艺技术进行充分研究、分析。通过改变金属绞综的回综装置，运用独特新颖的穿综方法，改造剑杆织机结构[3]、加长织机机身和调整织机织造参变数等多项措施，解决了剑杆织机制织纱罗织物的关键技术。最终在产业化实践中，传承传统丝绸产品实现在现代剑杆织机上的织造，成功实现了纱罗织物在剑杆织机上的顺利制织。

1 金属绞综的结构

一副金属绞综的结构由左、右两根基综丝F1、F2和一根半综丝D组成，如图1所示。每根基综是由两片扁平的钢质薄片组成，并由中部的焊接点K将两片薄钢片连为一体。半综D跨骑在两片基综之间，半综的每一只脚伸在基综上部的两薄片之间，并由基综的焊点K托持。这样，无论哪一片基综上升，都能随之上升，以改变绞经和地经的位置。图1中金属半综的两只脚朝下，为下半综；若将半综的两只脚朝上，则称为上半综。

F1、F2.基综， D.半综， K.焊点图1 金属绞综Fig.1 The diagram of metal leno heddle

2 金属绞综的组合穿综法及对应综框排列

有梭织机因机身长，一根绞经和一根地经穿入同一副绞综，并采用图1中的穿综方法可直接制织。剑杆织机因机身短、车速高，直接套用有梭机的穿综方法制织经实践证明不可行[4]，必须采用新颖的组合穿综方法。

2.1 组合绞综右穿法及对应综框实际排列

采用前、后两幅绞综，前一副为下半综，后一副为上半综配对，前一副绞综的基综F1穿入综框1，基综F2穿入综框2；后一副绞综的基综F1穿入综框3，基综F2穿入综框4，共4片综框为一组，将绞经从后一副绞综的基综F1和基综F2之间穿出进入前一副绞综的半综穿丝孔穿出；地经从后一副绞综的半综穿丝孔穿出进入前一副绞综的基综F1和基综F2之间穿出。这样从机前看，绞经在地经之右侧即经线的第一根为地经，第二根为绞经，结果是综框1提升带动前一副绞综的基综F1和半综D上升使绞经绕过地经下方，从地经的右侧绞转到左侧，这样的穿综方法叫组合绞综右穿法(图2)。

2.2 组合绞综左穿法及对应综框实际排列

同样采用前、后两幅绞综，前一副为下半综，后一副为上半综配对，前、后绞综各基综穿入综框与2.1同，采用4片综框为一组。将地经从后一副绞综的半综穿丝孔穿出进入前一副绞综的基综F1和基综F2之间穿出；绞经从后一副绞综的基综F1和基综F2之间穿出进入前一副绞综的半综穿丝孔穿出。这样从机前看，绞经在地经之左侧即经线的第一根为绞经，第二根为地经，结果是综框1提升带动前一副绞综的基综F1和半综D上升使绞经绕过地经下方，从地经的左侧绞转到右侧，这样的穿综方法叫组合绞综左穿法(图3)。

F1、F2.基综， D.半综图2 组合绞综右穿法及对应综框实际排列示意Fig.2 The diagram of right heralding of leno heddle combination and heald frame arrangement

F1、F2.基综， D.半综图3 组合绞综左穿法及对应综框实际排列示意Fig.3 The diagram of left heralding of leno heddle combination and heald frame arrangement

3 三种梭口

制织纱罗织物根据开口时绞经与地经的相对位置不同，可分为绞转梭口、开放梭口和普通梭口三种[5]。以如图2所示组合绞综右穿法为例，说明三种梭口的形成。综平时绞经位于地经的右侧。

3.1 绞转梭口

如图4所示，由综框1(图中省略)提升带动前一副绞综的基综F1及半综D上升，综框3(图中省略)提升带动后一副绞综的基综F1同时上升，使绞经从地经下面扭转到地经左侧，后一副绞综的半综D也起到后部的绞经顺利滑转到地经左侧的作用，最终形成的梭口称作绞转梭口。

F1、F2.基综， D.半综图4 绞转梭口示意Fig.4 The diagram of twisted shed

3.2 开放梭口

如图5所示，由综框2(图中省略)提升带动前一副绞综的基综F2及半综D上升，综框4(图中省略)提升带动后一副绞综的基综F2同时上升，使绞经S回到地经左侧原来的位置后升起，后一副绞综的半综D也起到后部的绞经顺利复位作用，最终形成的梭口称作开放梭口。

F1、F2.基综， D.半综图5 开放梭口示意Fig.5 The diagram of opening shed

3.3 普通梭口

如图6所示，由综框3、综框4(图中省略)提升带动后一副绞综的基综F1和F2同时上升而形成的梭口称作普通梭口。

制织杭罗时需同时采用以上三种梭口。如制织五梭罗时的梭口顺序为：开→普→开→普→开，绞→普→绞→普→绞。

F1、F2.基综， D.半综图6 普通梭口示意Fig.6 The diagram of common shed

4 杭罗织物的上机

本次在剑杆机上制织杭罗(纱罗织物的一种)，考虑到绞综密度对织造的影响，特采用了3组综框，即1、2、3、4为一组，5、6、7、8为二组，9、10、11、12为三组，共12片综框来制织。如图7所示，制织五梭罗(杭罗的一种)的线条绘作上机图[6]。

图7 五梭罗的线条绘作上机图Fig.7 Line drawing for the looming draft chart of five-shuttle leno textile

5 剑杆织机机身改进及生产应用

5.1 剑杆织机机身结构改进

后梁支撑臂由原来的67 cm加长至100 cm，增加墙板与后梁支撑臂的支撑杆，以加固后梁提高其稳定性，如图8所示。

5.2 杭罗生产过程中梭口的形状与尺寸

梭口的实际形状代表着梭口的高度和长度，在生产过程中对经丝的张力有直接的影响。杭罗生产过程中梭口的形状如图9所示。

图8 机身结构改进示意Fig.8 The diagram of improved rapier loom structure

图9 梭口形状Fig.9 Shape of shed

在杭罗生产中运用了前后金属绞综配对，在其形成绞转梭口和开放梭口过程中，通过后一副绞综中的半综的滑转作用，能使上下两层经丝后交接点C向后移至C1(图9)来拉长后部梭口长度，从而减小了经丝所受的张力，达到与形成普通梭口时经丝张力相接近的目的，满足了生产需要。

经反复实践表明：三种梭口的具体尺寸(中间组的综框为参照)以H值为7 cm，当开启普通梭口时设定L1=22 cm，L2=40 cm，CD=60 cm，D1A=23 cm实际效果最佳。由此可见，此设计不仅达到开启清晰梭口，而且经丝张力趋于接近，完全能满足剑杆织机制织纱罗织物的要求。

6 设计、改进与前、后配对绞综的绞综组合回综装置

绞综组合回综装置如图10所示，包括上回综装置和下回综装置两个部分。上回综装置与后一幅绞综配套，下回综装置与前一幅绞综配套。上、下回综装置中包括：张力调节器组件、拉力调节弹簧、小龙骨条尼龙同步连接件、小龙骨条、小龙骨条定位滑块等组件。该装置在原有梭织机金属绞综回综装置的基础上设计改进的，内容主要有三点：一是设计在弹簧下面增加了张力调节伸缩器，它由伸缩螺栓、螺帽和伸缩螺丝钩子及伸缩转动杆组成，起到了可根据车速来调节弹簧的拉伸长度和弹簧受力程度，从而达到了回综速度与织机车速同步，为顺利织造打好了基础；二是对半综的回综小龙骨条材料和强度提出了更高的要求，使用不锈钢高强、高硬度回综小龙骨条的材料；三是对小龙骨固定滑块拉条的材料和厚薄根据要求定制。由此可知，金属绞综回综装置是绞综正常工作必不可少的配套机构。

1.上回综装置，2.下回综装置，3.支架，4.张力调节器组件，5.拉力调节弹簧，6.综框，7.小龙骨条尼龙同步连接件，8.小龙骨条，9.小龙骨条定位滑块，10.绞综，11.基座，12.伸缩螺栓，13.伸缩转动螺杆，14.伸缩螺丝钩子图10 绞综组合回综装置示意Fig.10 The diagram of leno heddle combination and heald shaft reversing device

7 制织杭罗的技术要点

7.1 主要织造工艺参数

下层经丝与剑杆剑头最低处间隙0.1 cm；综平度330°；后梁高度98 cm；车速250 r/min；上机经丝张力65 cN，纬丝张力5 cN。

7.2 控制绞经和地经张力差异

杭罗织物由于绞经和地经的运动情况不同，两者的缩率不一样，有时差异很大[7]。为缓解两者间张力差异，对织机的机身进行结构改进，使后梁向机后撤移33 cm。

7.3 穿筘要诀

必须使同一绞组中的绞经与地经穿在同一筘齿中，否则打纬时势必切断经丝，不能进行正常织造。

7.4 确保开口清晰

为了保证开口的清晰度和操作方便，选定相邻的4片综框为一组，前两片综框中的绞综采用下半综，后两片综框中的绞综采用上半综，前后两副绞综配对来完成绞转梭口、开放梭口、普通梭口的形成。如考虑到绞综密度或纱罗类织物组织变化[8]，还可选择多组绞综和综框来制织。

7.5 金属绞综的运用关键

采用金属绞综前后组合配对制织纱罗织物，平综时，应使前一副绞综中的地经稍高于与其对应半综的顶部，后一副绞综中的绞经稍低于与其对应半综的顶部，以便绞经在地经之下顺利绞转。

7.6 制织成功的典型产品介绍

现已成功制织的典型产品有五梭罗(图11)，十五梭罗(图12)和变化罗(图13)等。

三只产品均采用：

经丝组合：(46.6 dtex×4)桑蚕丝2.5 T/S，

纬丝组合：(46.6 dtex×4)桑蚕丝2.5 T/S，

基本组织：平纹+绞纱，

成品规格：外幅150，内幅148 cm，经密312根/10 cm，纬密250根/10 cm，织物质量20.5 m/m(姆米)，原料含量100%桑蚕丝。

图11 五梭罗实物Fig.11 The image of five-shuttle leno textile

图12 十五梭罗实物Fig.12 The image of fifteen-shuttle leno textile

图13 变化罗实物Fig.13 The image of varying leno textile

8 剑杆织机与有梭织机制织的纱罗类织物比较

通过由剑杆织机制织纱罗织物的研发，由表1中各自体现的参数对比可见，传统的纱罗织物并非只能在长机身的有梭织机上制织，剑杆织机替换有梭织机制织不仅能成功，而且体现出巨大的优势，剑杆织机的台时产量几乎是有梭织机的5倍以上。

表1 剑杆织机与有梭织机制织纱罗类织物工作参数比较
Tab.1 The comparison of leno textile working parameters between rapier loom and shuttle loom

织机名称车速/(r·min-1)效率/%台时产量/(m·h-1)幅数组织变化剑杆织机250905．42及以上丰富有梭织机120702．01受限制

9 结 语

通过关键技术的研究与应用，采取金属绞综前后组合配对，改变穿综方法及其回综装置，加长剑杆织机机身，调整织机工艺参数等一系列措施，从而解决了在剑杆机上制织纱罗织物时诸多技术难题，成功制织出杭罗织物，充分发挥了现代高速无梭织机的优势，极大地提高了生产效率，为丝绸行业的发展起到了积极的示范作用。

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The key technique and application study of weaving leno textile by rapier loom

FANG Weidong, SUN Jinhua, YU Jiancheng, ZHOU Jian, WANG Haiping

(Zhejiang Silk Science and Technology Co.,Ltd., Hangzhou 310011, China)

Based on the leno weave structure, shed open mode, and weaving principle, this paper studies the technologies of applying leno heddle and heald shaft reversing device in leno weaving on the modern shuttleless loom, expounds leno heddle structures and their combination, shed open mode and technology, and designs leno heddle and appropriate application process and parameters. The results show that the device parameters, such as special drafting method, open mode of the shed, leno heddle combination and heald shaft reversing device design, warp location, tension, time of heddle and lead time, are key factors in the leno textile weaving. It is concluded that traditional leno textile can not only be woven on the long-body shuttle loom, but also be woven on the high-speed rapier loom.

rapier loom; metal leno heddle; drafting; heald shaft reversing device; leno textile

10.3969/j.issn.1001-7003.2016.12.004

2016-06-21;

2016-11-07 基金项目: 国家茧丝绸发展基金项目(浙财企〔2015〕140号) 作者简介: 方卫东(1967_)，男，工程师，主要从事丝绸生产和研发。通信作者：王海平，教授级高工，whp1002@263.net。

TS145.43

A

1001-7003(2016)12-0018-06 引用页码: 121103