传统织带机的高效节能改造和自动一体化卷绕装置技术应用研究

应用技术
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织造技术
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速控制上液量，一般上液量为经纱重量的2.5%左右。

3.2 带坯织造
选用国产1511K 型重型织带机进行带坯织造。

水龙带带坯织造时，为使水龙带左右折幅处边缘经纱密度保持均匀，使管状折幅处平整，在布身折幅处各穿入 1 根张力较大的线；穿筘时布身每筘穿入数为 4 入，左边部每筘穿入数为 1、2、2、3、3、3 入，右边部每筘穿入数为 3、3、3、2、2、1 入，筘号28#；穿综采用照图穿法。

主要上机工艺参数为：总经根数1 505根，带坯纬密12根/cm ，带坯厚度1.5 mm ，织机车速160 r /min ，上机张力12 kN ，综平时间300°；水龙带带坯织造时，为防止幅缩，须加装内撑撑幅器。

3.3 上胶处理
超高分子量聚乙烯短纤纱高性能水龙带带坯须经上胶处理方可成为成品，其主要工艺流程为：挤出→上胶→套管→硫化→成品检验。

即先用塑料挤出机挤出与带坯直径相符的聚氨酯内衬薄膜管，在管的外壁涂上胶后，将做好的聚氨酯内衬薄膜管套入带坯内，经130 ℃的高温硫化，使内衬管薄膜与带坯黏合为一体，再经检验成为成品，上胶后水龙带壁厚为1.6 mm 。

4 结语
超高分子量聚乙烯短纤纱高性能水龙带生产工艺独特且合理，工艺流程短，生产效率高，生产成本较低，工艺实施方便，投产快，且产品质量稳定。

按照GB /T 6246 — 2011《消防水带》进行测试，该水龙带壁厚达1.6 mm ，耐压爆破压力达到50 MPa 以上，渗水量为 0，其主要指标完全符合标准技术要求。

参考文献
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社，2008．
[3]　蔡永东．超高分子量聚乙烯短纤纱高性能水龙带的制备方法：
中国专利，201510647955.0[P]．2015－12－16．
近年来，我国生产织带机的纺机制造企业通过科技攻关、技术引进、消化吸收及合作生产等方式，技术水平有了较大的提高。

然而，随着社会的不断进步和发展，人们对带织物的需求不断增大，要求也不断提高。

未来，绿色环保织带、功能性织带、生物性织带成为趋势，织带机也将朝着高速化、自动化、数字化的方向快速发展。

目前织带产品在生产过程中，一方面主要以袋装形式进行存储和后加工，存在诸如袋子底端的织带受挤压易产生折痕，染色后易造成明显疵点，袋子储带容量较小，自动化程度较低，不适合后道工序高速化、大卷装要求等问题；另一方面，传统连续式热熔染色加工方式需要耗费大量的水、电、汽、化学品，并造成污水排放；同时带类产品还存在档次不高、同质化严重、价格竞争激烈、利润空间小等问题。

因此，加强开发自动化程度高的高速织带机以及工艺流程短、环境污染少、节约资源的染色设备技术已势在必行；通过转型升级和技术改造，解决熟练技工紧缺问题和制造过程中人为因素产生的质量问题，提高劳动生产率和管理水平，对整个织带行业的发展意义深远。

1
技术改造思路
本文研究通过技术改造，将原有的高速无梭织带机的生产效率提高1.5倍以上，用电量减少30%；通过自动化绕带的设计，不但减少用工，而且为后道工序的染整操
（
a ）改造前
（b ）改造后
图 1 改造前后的打纬装置
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传统织带机的高效节能改造和自动一体化
卷绕装置技术应用研究
Research on the Application of Energy-efficient Modification and Automatic Integrated Winding Device of Conventional Ribbon Loom
文 | 唐三湘 龚旭波 樊丹阳 张 俊摘要：文章通过对普通窄幅织带机开口机构、综丝片结构、压带装置等关键部位的改进，使织带机具有能形成上、下两层织口的开口机构，提高织带机的生产效率和实现节能减排；通过对自动一体化绕卷装置的卷绕张力、卷绕方式等技术的研究，形成自动卷绕装置退解技术，提升生产自动化水平，减少一道后续工序，从而减少染色过程中产生的染色条差现象，减少污水的产生，保护环境。

关键词：窄幅织物；双层设计；自动卷绕退解装置中图分类号：TS103.3 文献标志码：B
作者简介：唐三湘，男，1973年生，高级工程师，主要从事织带技术应用研究。

作者单位：浙江三鼎织造有限公司。

Abstract: In this paper, with the improvement of several key components, like shedding mechanism of the conventional ribbon loom, heddle structure, ribbon pressing device, the ribbon loom can form double-layer shedding mechanisms, which improves its production efficiency and saves energy. Through the research on the winding tension and winding mode of the automatic integrated winding device, unwinding technology for automatic winding device was developed, which can improve production automation level and reduce a follow-up process, so as to reduce the color difference during the dyeing process, reducing the sewage discharge and protecting the environment.
Key words: narrow fabric; double-shed design; automatic winding and unwinding device
作提供自动化的基础，提高染色一次成功率和产品质量。

1.1 高效织带机的技术改造
传统窄幅织带机每条打纬筘只能生产 1 条带子，通过改造后，每条打纬筘可同时生产 2 条带子。

若原来的一台织机能够生产12条带子，改进后，在同样的生产条件下，则能生产24条带子（图 1）。

1.2 自动化一体化卷绕装置的设计和研究
目前，国内外主要织带机将生产出的带子通过袋装进行储存，这种方法导致储存容量小、后道退解时易引起互相缠结、带子之间相互挤压易引起折痕和扭曲等一系列问题，给染色加工带来不利。

因此，本文通过变
频器、精密控制自动导带装置等设计，开发具有张力可调，同层带面排列均匀、整齐、无重叠现象的自动一体化卷绕装置。

1.3 自动卷绕装置退解技术的研究
研究自动卷绕装置自动绕卷张力、卷绕方式对印染后道工序的影响，减少染色过程中的条差现象，提升产品品质。

布袋落带式存储方式易产生折叠、缠绕，在染色时易产生色花等染色不匀现象，通过布袋落带存储方式，在退解时坯带处于无张力的松弛状态，导致坯带张力不均匀，在染色生产过程中易造成明显的左中右色差（即条差）；且退解时需要专门的操作工人进行理带处理，存在自动化程度低、生产效率低、劳动强度大、人工成本高等不足。

因此，通过自动卷绕装置退解技术的研究，提高设备自动化程度和生产效率，同时很大程度减少工人的工作量，降低人工成本，并解决乱带现象。

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织带从带轴上均匀有序地退解下来后，通过张力装置，使坯带张力均匀一致，解决染色时入带张力不均匀的问题，可以有效减少染色过程中产生的条差现象，大大提高染色一次成功率，减少污水的产生，还可确保染色质量，保护环境；同时自行设计的自动绕带装置，还可实现织带和包装打包一体化，大大提高生产效率和产品质量。

2 设计过程
2.1 双层机设计
将传统织带机包括机架进行技术改造，机架上设有动力机构、织造工作机构和喂纱机构，织造工作机构包括综框装置和织造装置，喂纱机构包括经纱传送装置、纬纱传送装置、锁边纱传送装置、后筘和停经装置。

改造原理：综框装置包括单片上设计成 2 个综眼并能够形成上下 2 个织口的综丝片结构，综丝片结构的前侧依次为织造装置的前筘和压带装置，压带装置包括导带板以及设于导带板上的压带板，压带板与导带板之间设有能够允许织带通过的通槽，通槽内设有将其分割为上下 2 个压槽的隔带板，2 个压槽分别对应综丝片结构所形成的 2 个织口；压带装置的其中一侧设置纬纱针座，纬纱针座上设有 2 个纬纱针，分别对应综丝片结构所形成的 2 个织口；压带装置的另一侧设置织针座和锁边针座，织针座上设有 2 个织针，2 个织针水平方向分别与 2 个纬纱针齐平，锁边针座上设有 1 个锁边针，锁边针的针头上设置有允许 2 根锁边纱通过的 2 个过线孔，2 个过线孔分别对应综丝片结构所形成的 2 个织口。

2.2 自动一体化卷绕装置设计
机架底部设有电机，光杆排线器、变频器、链轮链条驱动安装在架子上能带动塑料盘头旋转卷带和动力输送的卷带传动装置，机架后部设置有能带动多条所卷带子、在盘头的长度方向上铺设均匀的移动架装置，以及能导入织带机上带子的过带架装置，并配装具有能对所卷带子张力控制及电控系统中信息传输作用的张力控制装置和能够带动移动架装置良好换向的换向器。

电机采用变频器、减速器，电机停机时能起到自锁作用。

3 设计改造试制过程中的问题解决
3.1 双层织口技术改造
每片综丝片上的两综眼之间的中间距离设在10 ～ 14 mm 区间内，所述两纬纱针、两织针间的平行距离均设在 8 ～ 11 mm 区间内。

普通单层织带机织口由综框控制，只能形成 1 个织口。

为了形成 2 个织口，必须对综丝片的综眼进行改造，由 1 个综眼改为 2 个综眼，且 2 个综眼的距离要使形成的 2 个织口清晰。

经测试和数据分析，两综眼的中间距离为12 mm 时效果较好。

普通单层织带机只有 1 个织口，纬纱针和织针各只需 1 根即可，改为双层织带机后，上、下 2 层形成 2 个织口，纬纱针和织针也需上、下分层进行配合运动，所以纬纱针座、织针座需改为上、下 2 个孔分别安装 2 根纬纱针、织针；2 个孔分别固定上、下层纬纱针、织针，同时纬纱针座、织针座 2 个孔的距离分别要与织口相匹配。

经过实验和数据分析，纬纱针座、织针座 2 个孔之间的距离设为9.5 mm 时效果较好。

将皮带传动升级为链条同步传动，同步性得到提高，电机能耗也相对减少。

3.2 自动一体化卷绕装置改造
导带机构的设计：合理导带距离的确定和优化，使带子能在带轴两端形成均匀卷绕，无凸变或凹变等不良卷装形状，中间区域形成无重叠、紧密排列的带层。

均匀平整自动卷带技术：从空轴到满轴绕带过程中，使带子能形成里紧外松，带层均匀、平整的效果。

机电一体化技术：使变频器参数设置与导带卷绕摆幅相配套，利用变频器达到参数的无级调节，极大提高绕带的自动化，使绕带卷装形状良好，便于后道工序的高速退解。

4 结论
国外织带机主要通过提高各零部件的磨合性能，达到提高机速、促进生产效率的目的。

本文则在织机占地面积和马达功率不变的情况下，通过对织带机的改造增加带子条数来提高生产效率。

改造后的织带机的生产效率比改造前提高了97.5%，单位生产节能69.2%。

此外，国内外织带机将生产出的带子主要通过袋装进行储存，这种方法导致了储存容量小、后道退解时易引起互相缠结、带子之间相互挤压易引起折痕和扭曲等系列问题，给染色加工带来不利因素。

本文通过变频器、精密控制自动导带装置等设计，开发出具有张力可调，同层带面排列均匀、整齐并无重叠现象的自动一体化卷绕装置，使织带染色生产的质量明显提高，条差减少，色差（成品下机检测单条色差值△E ）4 级以下不合格率由原来的6.02%降至4.78%。