喷气织机经位置线对织造效率与织物质量影响研究

郭肖青 窦玉坤 刘迎春 田明伟 刘荣兴

摘要：  针对喷气织机在织造生产中经位置线配置的重要性，本文以实验室JAT-810丰田喷气织机为例，主要研究喷气织机经位置线对织造效率与织物质量的影响。首先对其经位置线进行量化，并通过调节经位置线各参数，分析梭口的变化形态，计算上下层经纱的张力和织物紧度的变化，并分析了经位置线参数的改变对织造效率和织物质量的影响。研究结果表明，随着后梁高度的上升、梭口高度的下降及梭口长度的增加，织物的纬密增加，纬向紧度Ew和织物的总紧度随之增加，说明后梁越高，织物的紧度越好。该研究对喷气织机织造经位置线的配置具有一定的参考意义。

关键词：  喷气织机; 经位置线; 经纱张力; 织造效率; 织物质量

中图分类号： TS105.4文献标识码： A

作者简介：  郭肖青（1979-），女，博士，副教授，主要研究方向为机织物织造工艺与设计及质量控制。 Email： gxiaoqing@163.com

随着纺织工业的发展，高速织造已经成为生产中的一大基本要求，因此，喷气织机应运而生[12]。在无梭织机中，由于喷气织机引纬方式合理，入纬率高，品种适应性较广，在高速高產的同时，产生的噪音较低，已成为目前最具有发展前途的织机之一。织机参变数，是指织机上各种运动相互配合时正确选择织造参变数，它对织物质量、产量以及提高织造效率和节能都会产生重要影响[3]。根据机型特点和结构，在经纱张力变化和引纬打纬过程中，纱线运动规律都会影响上机织造的参数。经位置线是指经纱位于综平位置时，经纱自织口到后梁，同有关机件相接触的各点连线，其根据织机后梁与胸梁相对位置的不同而不同，并且会对经纱张力、引纬和打纬产生较大影响，不同的经位置线，适用于不同的产品及不同的纱线。近年来，对织机参变数已有许多研究，李竹君等人[3]从经位置线的几何配置（或经位置线中如后梁等各部件的动态规律）、织机引纬纱线飞行状态和打纬时经纱张力波动等方面进行研究，目前已取得较多成果。而这些成果最早都是在实际生产和生活中提出的个别问题，进而发展到学术上织造过程中织机参变数对张力、打纬区、织物风格的研究[4]。基于此，本文以实验室JAT-810丰田喷气织机为例，主要对喷气织机经位置线对织造效率与织物质量的影响进行研究。通过对JAT-810喷气织机进行机构配合实验，研究经位置线的调整和机件配置对织物风格的影响。研究结果表明，后梁越高，织物的紧度越好。该研究对喷气织机织造进行经位置线的配置具有一定的参考意义。

1喷气织机经位置线参数

由于喷气织机后梁高度、后半部梭口长度及梭口高度的改变会导致梭口形状的变化，从而使经纱张力对织造过程产生影响，因此正确选择经位置线至关重要，否则会产生张力不匀，外观疵点等问题，给织造带来很大困难[5]。在实际生产中，应根据目标产物的手感要求进行参数配置，并适当调整这些数据[6]。梭口几何形状如图1所示。

图1中，a为织口距胸梁水平线的垂直距离;b为综平时综丝眼距胸梁水平线的垂直距离;c为停经片距胸梁水平线的垂直距离;d为后梁距胸梁水平线的垂直距离;l1为前半部梭口的长度;l2为后半部梭口的长度;l3为后梁距离综丝眼的水平距离;C1为综框到达的最高点;C2为综框到达的最低点;H为梭口的最大高度;α为梭口的前半部分角度;β为梭口的后半部分角度。

在实际生产中，参数a和b值一般不变，而织口和综丝眼位置的改变会影响织造过程，造成织造困难[7]。梭口前部长度l1由筘座摆动动程决定，也是常量，因此研究对象为梭口高度H、梭口后半部长度l2和后梁高度d。

2经位置线参数改变对织造工艺的影响

2.1织口高度变化对织造工艺的影响

a值变化，即织口位置的移动，主要是从引纬和打纬两方面对织造过程造成影响，从而出现纬停，影响生产效率[8]，正常打纬及织口上升/下降时打纬如图2所示。由图2可以看出，a值增大，即织口上移，对于织口小幅度的位置上升会导致较大的机件相对位置变化，主辅喷嘴与经纱的相对位置发生改变。

由图2还可以看出，打纬时，异型筘槽上沿会触碰到布面，使织口跳动增大断经，造成机器纬停，严重时将打烂织口。随着织口位置的升高，经位置线的曲折程度加大，经纱上下层张力差异变大，增加上层断头[9]。a值减小，织口小幅度下移也会导致较大机件相对位置变化，打纬时，异型筘槽的下沿将打断纬纱，甚至使织口破裂。随着织口位置的下降，经位置线的曲折程度加大，经纱上下层张力差异变大，增加下层断头。因此，织口位置的变化会影响纬纱自由飞行和打纬效果[10]。

2.2综平时综丝眼高度变化对织造工艺的影响

综框位置下降时梭口形状如图3所示。由图3可以看出，随着综框位置的下降，C1和C2随之下降到图中C′1和C′2的位置，上层经纱张力减小，下层经纱张力增加，二者差值增大，会导致下层经纱相对伸长率过大，受力严重，产生断头;随着上下层经纱的下降，引纬时，经纱相对主辅喷嘴下降，纬纱飞行时可能触碰下层经纱，影响纬纱自由飞行和打纬效果。综框位置上升时梭口形状如图4所示。

由图4可以看出，随着综框位置的上升，C1和C2随之上升到图中C′1和C′2的位置，上层经纱张力增加，下层经纱张力减小，二者差值增大，会导致上层经纱相对伸长率过大，受力严重，产生断头;随着上下层经纱的上移，引纬时，经纱相对主辅喷嘴上移，纬纱飞行时可能触碰下层经纱，影响纬纱自由飞行和打纬效果[11]。

2.3后梁和停经架位置变化对织造工艺的影响

在织机上机线上，停经架中的停经片位置D随后梁高度d改变而改变，使CDE始终呈一条直线，即c、d总是呈现同步变化。若固定D点位置，只改变后梁高度d，上下经纱张力呈现同步小幅度变化，梭口形状不改变，对织造过程无明显影响。同理，固定后梁位置E，只改变停经片高度c，其对于经纱张力的影响等同于c、d同步变化。结合实际生产，此处仅讨论后梁与停经架同步位置变动所带来的影响[1214]。

3經位置线参数改变对织物质量的影响

经纬纱因交织，所以在织物中呈屈曲状态。屈曲是纱线寻求最小变形和最小内应力的结果，其受纱线粗细、力学性质、织物组织和经纬密、织造张力的影响，继而又影响织物的耐磨性和外观特征[1517]。

此时，相对经直线位置抬高后梁，下层经纱相对伸长量大于上层经纱相对伸长量，形成不等张力梭口，下层经纱伸长率增加;下层经纱屈曲小，上层经纱屈曲大。对比等张力梭口，纬纱给经纱的侧向分力使上层经纱产生横向移动，经纱的屈曲程度增加，织物的结构相系数增大，织物的手感变得柔软富有弹性。继续抬高

此时，相对经直线位置降低后梁，上层经纱相对伸长量大于下层经纱相对伸长量，形成不等张力梭口，上层经纱伸长率增加，而纱线间相互作用减弱，打纬阻力和打纬区宽度减小;下层经纱屈曲大，上层经纱屈曲小;对比等张力梭口，纬纱给经纱的侧向分力使下层经纱产生横向移动，经纱的屈曲程度增加，织物的结构相系数增大，织物的手感变得柔软富有弹性。继续抬高后梁至下层经纱完全松弛，即λ2=0时，dmin=-29475 mm。

在织造过程中，若经纱张力为零，即在打纬过程中，经纱仅对纬纱造成接触摩擦，无法通过屈曲抱合产生对纬纱的摩擦阻力，从而无法提供足够的打纬阻力，这将严重影响织造过程，导致织物结构松散，经纬纱之间不能相互约束，无法进行生产织造。因此，后梁高度应在93～-29475 mm之间调节。

4结束语

本文以实验室JAT-810丰田喷气织机为例，主要研究喷气织机经位置线对织造效率与织物质量的影响。研究结果表明，织口和综平时，综丝眼距胸梁水平线的垂直距离的改变对织造影响较大，一般是不变的，织口和综丝眼位置的改变会影响织造过程，造成织造困难，易产生经纱磨损甚至断经，生产效率下降。而后梁高度、后半部梭口长度、梭口高度的改变会导致梭口形状的变化，从而影响经纱张力，对织造过程造成影响。在实际生产中，应根据目标产物的手感要求进行参数配置，适当调整以上数据，如织造高密织物时，应适当抬高后梁，减小后半部梭口长度，增加梭口高度。该研究对织造过程生产效率的提高具有一定的指导意义。

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Abstract：   In view of the importance of warp position line configuration in air-jet loom weaving production， this paper takes the laboratory JAT810 Toyota air-jet loom as an example to study the influence of warp position line on weaving efficiency and fabric quality. First of all， the warp position line is quantified. By adjusting the parameters of warp position line， the change of shed shape is analyzed， and the change of upper and lower warp tension and fabric tightness is calculated， and the influence of warp position line parameter change on weaving efficiency and fabric quality is analyzed. The results show that the weft density of the fabric increases， and the weft tightness Ew and the total tightness of the fabric increase with the increase of the back beam height， the decrease of the shed height and the increase of the shed length. It indicates that the higher the back beam is， the better the fabric tightness is. The research has a certain reference significance for the configuration of warp position line in air-jet loom weaving.

Key words： air jet loom; warp position line; warp tension; weaving efficiency; fabric quality