织布机

织布机，又叫纺机、织机、棉纺机等。世界上主要有剑杆、喷气、喷水、片梭四种类型的无梭织机。

19世纪早期的法国里昂是世界闻名的丝织之都。里昂的丝织工人们织出的丝绸锦缎图案绚丽，精美绝伦，被人们视为珍品，然而他们使用的工具却是质量低劣、效率低下的老式手工提花织机。这种机器需要有人站在上面，费力地一根一根地将丝线提起、放下，才能织出精细复杂的丝绸，就好像演员在操纵牵线木偶。

这种繁琐的劳动随着1804年雅卡尔提花机的发明发生了改变。这种革命性的织布机利用预先打孔的卡片来控制织物的编织式样，速度比老式手工提花机快了25倍，就好比从自行车到汽车的飞跃。

老式织布机

中国是四大文明古国之一，早在新石器时代就已出现了原始织机，它采用手工提综，纡子引纬和砍刀打纬进行织布。到了春秋时期，又出现了斜织机，它采用杠杆原理，用脚踏连杆带动综框开口，梭子引纬，竹筘打纬，后改为平织机。公元3世纪，中国发明开口机构并传到欧洲。唐宋时代，中国已有罗织机、平织机、多综机、提花机四类织机，以后逐步转入机器织布。相对来说，国外纺织业起点较晚但发展较快，1733年英国人发明了飞梭，后又发明动力织机。1801年，法国织工研制出提花机。20世纪初，日本人研制出自动换梭织机。1945年第一台剑杆织机在美国问世。1947年瑞士Maxbo公司研制成喷气织机，并在1952年取得专利。1953年瑞士一家公司发明了片梭织机。1955年捷克人制成了第一批喷水织机。

织机近代化是从改造以前的有梭织机及开发各种无梭织机的2个方面发展的。有梭织机首先要追求的是高速化。后来进行了大卷装化。1960年，在高速合理化运行及由于劳动力不足而要求自动化的强烈的呼声中，开发出超过200rpm的高速机。此外还开发了采用筒子转动，织机卷纬器方式的纬纱供给装置，谋求了自动化、节省了人力。

另外作为提高产量的一种手段，就是实现宽幅化。此外无梭织机与有梭织机相比较，在结构构造及部件损耗，能源效率方面更适于高速化。而从减小由有梭织机运转所产生的噪音方面考虑，有利地推进了织机急速的开发。其后开发出剑杆织机，喷水织机。在1963年ITMA汉诺威、1967年ITMA巴塞尔展示会上，作为实用机展出。但织造范围受限制，要想开发还需资金及时间，还未到达废除有梭织机的阶段。然而，感受到如前所述的有梭织机受限制的织机厂家，并未放松对无梭织机的开发，经过努力地改造开发，才迈向今天无梭织机的发展阶段。

喷气织机在1975年ITMA米米兰展示会上，作为实用机确认了其性能。与以前种机型比较，起步较晚，但技术明显先进，这也是提高其它无梭织机性能的一种刺激剂。在明确确定无梭织机发挥作用后，在ITMA展上，有梭织机的出展明显减少，缩短了废除的时间。当然这也是织布行业追求合理化，按其提高产量的强烈的要求而发展的。

20世纪80年代，电子提花机问世。由于织机技术的不断更新所导致的织造生产率的提高和停机时间的减少，使得面料质量和产量都有很大提高。这其中虽然是由多种因素形成的，但织机技术的不断进步可以说是最基本的影响因素之一。

近年来，随着微机开发的同时，还开发出具有高性能的传感器、传动装置及提高了这些控制的技术等。所谓电子化，很有助于扩大织造范围，提高效率及织机的性能，特别是喷射织机的打纬方式是符合高速化要求的。从而使得这些织机得以急速的发展。发展为现代的喷气织机。

目前世界上约有350万台织机，据说其中85%依然是有梭织机，所有这些有梭织机是不能代替无梭织机的，在效率上也不如喷射织机，此外剑杆织机，片梭织机都在向高速化发展，并扩大了使用范围，逐步向无梭化迈进。

以马尾织布机为例。

马尾织布机

如图所示的织布机即为传统马尾织布机。整个织布机按各部分功能包括五大机构，这五大机构的相互配合，从而保证整个织造过程的完成。

(1)开口机构

开口机构的主运动是开口运动，其目的是使穿入综眼的经纱上下分开，形成梭口，以供纬纱的引入。

(2)引纬机构

引纬机构的主运动是引纬运动，其目的是当织机上由开口机构形成梭口之后，由织布梭将纬纱引入梭口。

(3)打纬机构

打纬机构的主运动是引纬运动，其目的是在织机上纬纱引入梭口后，由筘把引入的纬纱推向织口，使与经纱交织，形成符合设计要求的织物。

打纬机构的作用是:

(a)以装在筘座上的钢筘把纬纱推向织口形成织物；

(b)控制经纱的密度和织物的幅宽。

(4)送经机构

在织造过程中，由于织物不断被引离织口，必须从织轴上放出相应长度的经纱，才能保证织造工艺的连续进行，送经机构通过送经运动来实现这一条件。

(5)卷取机构

在织机上随着织造工艺的进行，必须把织成的织物随时从织口引离，并卷绕到卷布辊上，以保证织造生产总是在固定的位置上连续进行。将织物有规律的引离织口并卷到卷布辊上的运动称为卷取运动。卷取运动是由卷取机构来完成的。

织布机是用经纬交错的原理来工作的。

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，将纬纱带过梭口，通过喷气产生的射流来达到引纬的目的。

通过开口、引纬、打纬、卷取、送经五大运动来实现的，首先织机棕框按组织规律上下运动，形成开口，使纱线上下分层，然后由剑头在梭口中引入纬纱，钢筘把纬纱打入织口，完成一次交织，卷取机构引离织物，送经机构送出经纱，形成一个连续运动，完成织布，最终获得所需织物。

老式纺织机叫做有梭织机（shuttleloom），它的织布速度比现代纺织机要慢，每小时只能出4米布。

有梭织机

世界上主要有剑杆、喷气、喷水、片梭四种类型的无梭织机。

剑杆织机是无梭织机中最早发明和推广应用于生产实践的一种织机，经过多次更新换代，目前最先进的剑杆织机已经与早期的剑杆织机大相径庭，是全新电子式的剑杆织机。改革开放以来，剑杆织机一直是中国重点发展的对象，各地纺织厂进口了许多型号的剑杆织机。同时，还引进了Smit公司的TP型及丰田公司的LT102型剑杆织机的制造技术，但由于选型失误，以失败告终。世界剑杆织机技术迅猛发展，目前国内剑杆织机制造水平仍处于低档次，与高水平相比至少还落后10年以上。

剑杆织机

喷气织机发明于20世纪50年代，70年代开始应用于生产实践，它的主要特点是高速、高效、高质。1984年，中国引进了津田驹ZA203型制造技术；1993年，又分别引进了津田驹ZA205型和丰田JAT600型制造技术；而现在这几种型号的喷气织机国外已不再生产，国外每隔五年左右就会推出一个新型号的喷气织机，技术更新非常快；而中国的喷气织机生产技术却还停留在前两次引进上的消化吸收，不仅技术差距很大，而且自动化率较低、主要零部件还依赖进口；所以，虽然现在喷气织机市场现状良好，但国产机型却并不被看好。

喷气织机

喷水织机主要应用于丝织，它是织制合纤绸的最佳机型，速度高、产量大、产品质量好、成本低，市场很广阔。中国在改革开放初期就大量引进了喷水织机，使丝织厂利润大幅提高；1984年左右，又引进了日产喷水织机制造技术并生产至今；但是目前仍处于较低档次，国产化率不高，在国内市场所占份额很小。

喷水织机

片梭织机推广应用于50年代，开始的型号是TW型、PU型、P7100型、P7200型；目前仍生产的是P7100型和P7200型。它的技术进步相对于其他无梭织机慢了一些；但它在某些特种行业（如金属网、帘子布、土工布、阔幅牛仔布等产品的织造）仍有广阔市场。1993年中国引进了片梭织机制造技术；但恰逢片梭织机市场萎缩时期，使片梭织机的生产遇到了很大困难。近年来，片梭织机市场已开始复苏，其效率、速度、质量不断提高，品质日趋完美，已推出的改进型P7150型和P7250型使功能更显完善。目前，我们的主要问题是技术水平低、成本高，从而了影响了片梭织机的推广使用。

片梭织机

织布机在纺织工业中起到了至关重要的作用。它可以高效地将纱线编织成各种不同的纺织品，例如棉布、丝绸、毛料等。织布机的自动化程度高，生产效率较高，能够满足大规模纺织品的生产需求。

工业织机

织布机是服装制造过程中不可或缺的设备。制衣厂使用织布机来生产各种不同风格和材质的面料，供后续裁剪和缝制使用。织布机的高效性和可靠性使得大规模服装生产成为可能。

织布机也广泛应用于家居纺织品的制造中。它可以生产出各种不同图案和颜的布料，用于制作窗帘、床上用品、桌布等家居纺织品。织布机使得家居纺织品的制造更加多样化和个性化。

家居纺织品厂

在手工纺织领域，织布机也扮演着重要的角。手工织布机可以协助纺织者更加精确地编织纱线，创造出独特的纺织品作品。对于喜爱手工艺的人们来说，织布机是实现创意的有力工具。

手工纺织

织布机还被广泛应用于创意设计领域。设计师可以利用织布机的特殊性能和功能，实现各种创新的面料和纺织品设计。通过调整织布机的编织方式、纱线材质和颜等参数，设计师可以展现出独特的艺术效果。

有梭织机问世到现在已有近300年的历史，其在世界织机总数中至今仍占大多数。这是因为它在很多方面具有无可争议的优点。但是，近二、三十年来，随着生产的迅速发展，有梭织机逐步暴露了它的弱点，如速度较低、品种适应性较差、噪声大、织造复杂织物较困难等。其主要原因：梭子引纬已经成为进一步提高织造水平的障碍，因此有了无梭织机的诞生。无梭织机与有梭织机比较起来有很多优点，其取代有梭织机已是大势所趋。现在，随着其性能和结构的进一步完善和提高，无梭织机作为织机的一个重要品类，无疑将有极其广阔的发展前景。但其不同机种有不同的发展趋势，如片梭织机尚有开发潜力，而喷水织机则已接近极限，剑杆织机则向更多开发品种发展，而喷气织机向提高效率方面发展，多相织机则是未来主流。下面主要根据无梭织机的发展概况，具体回顾与展望一下织机技术的发展趋势。

机电一体化技术已经越来越广泛地被应用于织机设计当中，例如织机送经、卷取、开口、选纬、储纬、选色、喷射、监控、显示以及自动找纬、自动排除断经纱等，并已达到很高水平。国外很多品牌织机都使用了伺服电机来控制驱动机构，并作为经纱调节或者控制织物卷取运动的一种可选附件。每一个必要的动作改变都可以通过无级变速的形式来实现，而不用变换齿轮。与此相关联的送经运动同样可以控制，这样能有效防止开车痕。中国织机制造商在这方面也有了较大提高。现在，通过机载电脑可方便地设定各项织造参数，提高织造效率。另外对于剑杆织机，一般采用单独伺服电机以增强控制性能，提高织机的可靠性和劳动生产率。对于高质量、高档次、高附加值产品的快速翻新开发，有梭织机无法与之相比。

提高车速乃是织机发展的主要方向。国外的剑杆织机车速大多在600r／min以上，而喷气织机的入纬率则普遍在2000m／min以上，多相织机车速则近3000r／min，入纬率已超过5000m／min。另外，与此同时更换品种的停顿时间也大大减少，织造效率明显提高。

提高织机品种适应性是织机发展的重要方向。也就是说，要使织机既能织造化纤、毛料，又能织造纯棉、丝绸；既能织造普通织物，又能织造特殊织物，即对各种纤维、纱支、织物结构、轻薄及厚重型织物都能适应。目前，人们对于着装强调的是个性化，因此，不断变化的花型、织物组织和纱线结构的要求更促使织机要有广泛的适应性。例如片梭织机不但有适合于厚重织物加工的耐用机型，而且幅宽可达8∙5m，大大提高了劳动生产率。

织机构造采用组件单元式构件，整台机由若干的组件单元拼装而成，这不仅提高了织机的适应性，而且缩短了维修时间，织造效率大大提高。另外，在织造过程中，由于绝大多数顺序动作都是由凸轮机构来控制的。而以前这些机构很多只能满足使不同动作配合达到毫秒级的精确要求。但目前，通过应用模拟技术能合理地设计和制作一种经动态优化的凸轮，从而使其性能更优。

另外，织机各部件的性能也有很大提高。例如钢筘，其质量对无梭织机性能有很大影响，因此很多厂家已改变了过去的传统制造工艺，采用铝合金筘梁、金属扎丝及高强度粘合剂等新材料、新工艺以满足强度高、筘面平整、筘眼均匀、色泽一致、气压值稳定的要求，并已实际应用。

剑杆头的强度也得到了进一步提高，耐磨性与安全性因此得到改善，质量减轻，尺寸减小，使得梭口减小，送经高速，经纱张力减小，纬纱废料减少。剑杆带的很多性能同时得到了加强，如耐高温、耐曲绕、耐磨损、强度高、寿命长、运行平稳可靠、种类齐全等。

钢片综的综眼及综耳光滑性显著提高，尺寸一致，能配合高速自动穿经机使用。同时，其单位密度增大，强度及耐磨性能显著提高，防锈、防酸，使用寿命延长。

综框普遍采用新材料使其重量降低，强度提高，噪音减轻，寿命延长。

随着世界环境污染的不断加重，环保问题已逐渐被织机设计者所考虑，例如织机减震问题，现在一般通过使用模拟技术制造的驱动机构平衡块来降低机器震动，从而减轻楼层载荷，并已取得一定成果。另外，采用隔音罩或吸音材料也是一种较好的方法。同样，开口运动的驱动机构在震动问题上也被加以优化。

在能量消耗方面，各厂家都分别为其织机设计了节能装置。在这方面，和其他单相织机相比，片梭织机仍独占鳌头。在织造效益方面，片梭织机要少消耗40％～60％的能量。

纱线张力得到优化。所谓优化张力就是使纱线张力尽可能保持平稳，并能在保持纱线必要张力的前提下，维持较小值。因为纱线张力过高与过低都会导致停车，经纬纱都是如此。现在一般采用的方法是沿引纬方向的喷气对纱线预加速使其负荷峰值得到降低。但预加速的程度与很多因素有关，包括投射速度和纱线品质等，因而其参数的最佳设置只有通过张力曲线逐步获得，目前应用纱线张力检测仪可实现这一要求。

由此可见，追求高度自动化、较少维修、简化操作、高效率的织造已成为织机的发展趋向，实现织布厂无人化的理想已初现端倪。

世界上采用无梭织机生产各种纺织品已经有五十年的历史，中国使用无梭织机也已二十多年时间了。近十年来无梭织机的技术进步是巨大的，过去人们把纺织机械的“机电一体化”作为奋斗目标，现今这个目标已经实现了。由于这个目标的实现大大提高了纺织机械自动化、电子化的程度，最大限度提高了无梭织机的产质量及劳动生产率，使它的制造成本降低了，实现了人们希望采用无梭织机的愿意，这将极大促进织机无梭化进程。近十年来无梭织机的技术进步可毫不夸张地说是一次技术革命，先进的无梭织机已经实现了电子计算机的监测和监控。

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