2016中國國際紡織機械展覽會暨ITMA亞洲展覽會已經(jīng)落下帷幕,但我們對展會展出的新產(chǎn)品和未來設(shè)備發(fā)展趨勢的探討和分析才剛剛開始。從這次展會可以看出,全球紡織機械呈現(xiàn)出了向智能化、高效率、節(jié)能和綠色環(huán)保發(fā)展的趨勢;國產(chǎn)紡織機械在可靠性、數(shù)控化、節(jié)能和外觀質(zhì)量等方面出現(xiàn)了進步明顯;基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展速度較快,紡織廠管理更加便捷。
高產(chǎn)化連續(xù)化仍是紡紗趨勢
本屆展覽會實物展出紡紗主機、輔機200多臺(套),包括自動落紗的粗紗機、集體落紗細(xì)紗機、細(xì)絡(luò)聯(lián)、半自動轉(zhuǎn)杯紡紗機、噴氣渦流紡紗機、自動絡(luò)筒機以及筒紗自動輸送、包裝線等。棉紡成套設(shè)備呈現(xiàn)出高產(chǎn)、高速、自動化、連續(xù)化、信息化等發(fā)展趨勢;基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的監(jiān)控管理技術(shù)發(fā)展較快,在線監(jiān)控管理系統(tǒng)覆蓋了從設(shè)備運行到能源消耗的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),管理人員可以利用手機終端等裝置實時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的相關(guān)信息;國產(chǎn)專用零部件質(zhì)量與壽命提升較快;國產(chǎn)紡機創(chuàng)新力度加大,出現(xiàn)了一批新技術(shù)和新裝備。
梳棉趨于大條筒大容量化
可以看出,國產(chǎn)清梳設(shè)備制造廠商更加注重產(chǎn)品制造水平和外觀質(zhì)量的提高,同時國產(chǎn)梳棉設(shè)備在制造質(zhì)量、在線檢測診斷和控制技術(shù)、多維一體自適應(yīng)連續(xù)供棉技術(shù)、新型濾塵器能效等方面都有了明顯進步。
展出設(shè)備表明,穩(wěn)定可靠、節(jié)能增效、智能化、寬幅化、圈條器大容量化將成為今后梳棉設(shè)備發(fā)展的趨勢。如鄭州宏大的梳棉機機幅為 1220mm,特呂茨勒、卓郎(常州)、青島宏大等梳棉機的機幅為1280mm,克羅斯羅爾梳棉機機幅為1250mm,立達梳棉機機幅是1500mm。梳棉機圈條器大容量化,可以顯著減少換筒和并條搭接頭,達到提高穩(wěn)定紡紗品質(zhì)、降低人工勞動強度的目的。比如,特呂茨勒自動換筒圈條器可以滿足Φ1200mm超大直徑條筒的要求,容量較Φ1000mm直徑條筒增加43%。
除了普梳設(shè)備的這些趨勢和特點以外,精梳機還呈現(xiàn)出了自身的發(fā)展特點,即運行速度和纖維適用性不斷提高。本屆展會上,精梳設(shè)備的運行速度又創(chuàng)下了新紀(jì)錄。比如,立達精梳機速度為550Nip/min,實際產(chǎn)量達90kg/h,日產(chǎn)精梳條超過2噸。同時,精梳梳理質(zhì)量也達到了新水平。比如,立達精梳機錫林梳理弧長130°,高度可調(diào)(即錫林的有效精梳面可調(diào)),可有效提高纖維的利用率;昊昌公司研制的化纖專用精梳機,使纖維適紡性不斷提高。
此外,精梳設(shè)備向大圈條發(fā)展的趨勢也更加明顯。比如,特呂茨勒公司和豐田公司合作的精梳機,最大輸出條筒直徑為1200mm,經(jīng)緯股份研制的精梳機,輸出條筒規(guī)格為1000 mm。同時,各精梳成套設(shè)備制造企業(yè)還以各種形式展示了自己的棉卷換卷、運輸系統(tǒng),預(yù)示著棉卷輸送自動化將成為主流。
并粗細(xì)適應(yīng)高速少人需求
從展品可以看出,并條設(shè)備的運行速度再次創(chuàng)下歷史新高。比如,立達公司生產(chǎn)的自調(diào)勻整單眼并條機,最高出條速度可達1200m/min。特呂茨勒公司推出的并條機配置了1200 mm大直徑條筒,增加了條筒容量,減少了條筒運輸、換筒,以及棉條接頭次數(shù),提高了并條質(zhì)量及設(shè)備效率,降低了人工勞動強度、工作效率明顯提高,工人可操作機臺增多。
許多業(yè)內(nèi)人士對雙聯(lián)并條機的發(fā)展前景看好,相對于傳統(tǒng)雙眼并條機,這種設(shè)備具有機器運轉(zhuǎn)效率高、整個紡紗流程配臺靈活等優(yōu)勢;相對于兩臺單眼并條機來講,它又具有占地面積少,人力需求少等優(yōu)勢。
國產(chǎn)自動落紗粗紗機技術(shù)進步明顯,粗紗機單錠檢測及電子牽伸將成為粗紗機發(fā)展的方向,而且落紗形式趨于統(tǒng)一。本屆展會上,國內(nèi)企業(yè)參展的7臺自動落紗粗紗機全部采用了外置式自動落紗系統(tǒng),這種落紗方式具有易于維護保養(yǎng)、擋車工操作方便等特點。
細(xì)紗機技術(shù)進步主要體現(xiàn)在高速、節(jié)能高效、超長、智能化、粗細(xì)絡(luò)聯(lián)等五個方面。國產(chǎn)細(xì)紗機采用了大量新技術(shù):單錠監(jiān)測系統(tǒng)、粗紗停喂裝置、粗細(xì)絡(luò)多機聯(lián)合、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及豐富的花式紗裝置等,大多數(shù)廠商推出的細(xì)紗機均已符合超長車的特點,而且電子牽伸也趨于標(biāo)準(zhǔn)配置;集聚紡裝置已成為細(xì)紗機常規(guī)配置模塊,以四羅拉形式為主;短車集落改造、智能落紗小車和集聚紡技術(shù)發(fā)展有了新的進步。
除主機以外,專件技術(shù)進步步伐也在加快。比如,搖架正朝著壓力穩(wěn)定、平行度好、紡紗適應(yīng)性全面、安裝使用便捷、操控輕松等多功能、全方位方向發(fā)展;高精度無機械波羅拉已經(jīng)普及,新型紡紗用羅拉發(fā)展較快,產(chǎn)品向高、精、細(xì)方向發(fā)展;細(xì)紗錠子產(chǎn)品更加適應(yīng)高速紡紗、紡高支紗、緊密紡、自動集體落紗需求,配置了自動夾紗裝置、應(yīng)用了小孔徑軸承、縮小了皮帶盤直徑、減少了能耗;國產(chǎn)鋼領(lǐng)高速性能及使用壽命普遍提高,國外產(chǎn)品在表面涂層方面繼續(xù)領(lǐng)先,特別是在提供紡紗鋼領(lǐng)、鋼絲圈整體解決方案方面,國內(nèi)制造企業(yè)還存在一定差距。
新型紡紗需解決原料問題
可以看出,生產(chǎn)企業(yè)更注重氣流紡設(shè)備對原料的適應(yīng)性,而不是單一的追求高支、高產(chǎn);設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)開始從降低能耗和占地面積角度研制、改進設(shè)備,氣流紡單機容量不斷提高,最大單機容量已達到600錠;國產(chǎn)半自動接頭技術(shù)及自動化控制技術(shù)已達到國外產(chǎn)品的同等水平;未來發(fā)展方向一是向更粗支紗線發(fā)展(目前部分人士不太認(rèn)同這一觀點),二是通過設(shè)備改進,生產(chǎn)鍛彩紗等特色紗線。
不少人士看好渦流紡的發(fā)展前景,但同時也指出,渦流紡要獲得較大發(fā)展,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)解決好兩大問題:一是解決原料適應(yīng)性問題,目前渦流紡設(shè)備做得比較好的產(chǎn)品是粘膠和滌綸,以及兩類原料的混紡品種,今后一段時間渦流紡應(yīng)重點從設(shè)備和紡紗工藝方面拓展不同原料的適紡性;二是如何防范渦流紡“弱捻紗”的產(chǎn)生。
自動絡(luò)筒機更加智能節(jié)能
近幾年,國產(chǎn)自動絡(luò)筒機水平進步飛快,正在接近世界先進水平。從展會可以看出,自動絡(luò)筒機正朝著智能化、信息化、節(jié)能、綠色環(huán)保、省人工、免維護方向發(fā)展;設(shè)備的智能化、信息化趨勢更為明顯,全面設(shè)備信息采集和遠(yuǎn)程故障診斷正在變?yōu)楝F(xiàn)實;無槽筒精密卷繞技術(shù)得到了進一步發(fā)展,并將在未來占據(jù)越來越大的市場份額;自動絡(luò)筒機長度不斷加長,各家均已實現(xiàn)紗庫型設(shè)備最長80錠、托盤型設(shè)備最長72錠的目標(biāo)。
織造機械更高速節(jié)能環(huán)保
本屆展覽會共展出各類織造準(zhǔn)備設(shè)備46臺,展出各類無梭織機共155臺;織造和準(zhǔn)備機械整體的自動化和智能化程度提高;展品覆蓋了從棉織物到玻璃纖維織物的廣泛領(lǐng)域;模塊化、通用化、高速、節(jié)能和環(huán)保是織機的發(fā)展方向。
整經(jīng)機批量換筒效率提高
大V型筒子架已成為整經(jīng)機發(fā)展的必然趨勢,它具有經(jīng)紗張力差異小、利于高速整經(jīng)的特點和優(yōu)勢。國內(nèi)分批整經(jīng)機設(shè)計最高速度為1200m/min,與上屆展會樣機技術(shù)指標(biāo)持平,由于受紗線張力、機加工、制造和裝配精度限制,整經(jīng)速度沒有進一步提升;整經(jīng)機幅寬系列(1400mm~2400mm)已經(jīng)可以滿足目前市場的需求;筒子架與車頭伸縮筘之間無導(dǎo)紗器,特別適于生產(chǎn)中高支經(jīng)紗品種以及對摩擦敏感的某些短纖維,有利于實現(xiàn)高速運行,降低斷頭率;斷紗檢測裝置可檢測夾紗器內(nèi)有無紗線,并具有集成自動檢測當(dāng)前紗線頭份數(shù)的功能,提高了批量換筒紗的效率。
漿紗機信息化應(yīng)用增多
本屆展會漿紗技術(shù)沒有質(zhì)的突破,但在精益制造、智能化、信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用等方面有了較大進步;漿槽幅寬已經(jīng)達到2400mm甚至2800mm;智能化控制系統(tǒng)可對漿紗工藝參數(shù)實現(xiàn)采集、精確控制、存儲、傳輸,可與ERP管理系統(tǒng)對接;雙漿槽漿紗機采用七單元或九單元傳動,設(shè)計速度最高達180m/ min;預(yù)濕漿紗機的應(yīng)用范圍受限,主要是預(yù)濕漿紗工藝現(xiàn)階段尚不適應(yīng)所有品種需求;染漿聯(lián)合機在技術(shù)指標(biāo)等方面沒有太大變化;經(jīng)漿聯(lián)合機市場需求較少,技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)水平?jīng)]有顯著提高。
劍桿織機速度明顯提高
速度提高是劍桿織機技術(shù)進步的重要標(biāo)志。本屆展會上,必佳樂公司展示的新機型速度達到850 r/min。該機優(yōu)化設(shè)計了劍頭,使之更輕量化;優(yōu)化設(shè)計了梭口形狀,使劍頭更靠近鋼筘運行,進一步縮小了開口;同時,它在機架和引緯機構(gòu)剛性、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面亦做了改進。
市場需求是產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展的導(dǎo)向,劍桿織機在這方面也取得了較大進步。牛仔布劍桿織機幅寬從以往的190 cm為主改為220 cm或230 cm為主,適應(yīng)了輕薄彈力牛仔織物的需求;家紡裝飾織物劍桿織機上,無劍帶導(dǎo)鉤引緯、積極式交接劍頭、電子旋轉(zhuǎn)緯紗剪刀等新技術(shù)得到應(yīng)用;毛巾劍桿織機大都采用伺服電機驅(qū)動的筘動起毛圈技術(shù)。
噴氣織機更貼近市場需求
國外幾家主要廠商研制的噴氣織機在高速、高效、品種適應(yīng)性、能耗等綜合指標(biāo)上依然保持著優(yōu)勢,在設(shè)備的智能化、自動化方面取得了進一步發(fā)展。而國內(nèi)各噴氣織機生產(chǎn)商參展車速比上一屆均有所提高,基本都可以達到1000rpm左右,說明國產(chǎn)噴氣織機制造技術(shù)有了較大進步。
廣泛的品種適應(yīng)性是未來噴氣織機重要的發(fā)展方向。從本屆展會可以看出,各廠商推出的機型更加貼近市場需求,緯紗顏色6色、8色等機型較多;噴氣織機自動化程度提高是重要的發(fā)展方向,幾家國外噴氣機采用了電動獨立織邊機構(gòu),節(jié)省了傳統(tǒng)的綜框,提高了噴氣織機的適應(yīng)能力;歐洲機型主傳動標(biāo)配采用超啟電機直驅(qū)技術(shù);豐田公司電子開口機構(gòu)是本屆展會的亮點;通過對元器件優(yōu)化設(shè)計、采用引緯自動調(diào)整軟件來降低能耗。
從本屆參展機型看,噴氣織機在向高速高效、廣泛品種適應(yīng)性、低能耗、自動化智能化方向發(fā)展,國外必佳樂、豐田、津田駒等幾家公司依然占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢。國產(chǎn)設(shè)備在車速、自動化、品種適應(yīng)性及制造工藝上有所進步,其中,山東日發(fā)公司展示的超啟動電機直驅(qū)技術(shù)以及自動抽緯裝置、青島環(huán)球集團的電子開口機構(gòu)在技術(shù)方面取得了較大突破。
隨著當(dāng)前噴氣織機自動化、智能化程度的不斷加深,電控系統(tǒng)功能越來越強大,對設(shè)備性能的提升作用越來越大,織機電控系統(tǒng)重要性更加明顯。國外主機廠的織造導(dǎo)航、引緯自動分析、自動修正等功能已經(jīng)成為設(shè)備標(biāo)配,國內(nèi)各主機廠電控系統(tǒng)在自動化、智能化方面還需提升。
噴氣織機配套環(huán)境相對成熟穩(wěn)定,一般的拉桿、綜框、低速凸輪機、停經(jīng)架、絞邊組件等配套件,基本能夠滿足當(dāng)前國內(nèi)噴氣織機的生產(chǎn)需要,但電子多臂機、 儲緯器、高速度凸輪機等高端配套件暫時尚沒有實現(xiàn)重大突破,仍然需進口。
噴水織機品種適應(yīng)性待提高
可以看出,新型小型化噴嘴、曲線優(yōu)化的多節(jié)打緯機構(gòu)、自動補緯裝置、織造導(dǎo)航系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等新技術(shù)應(yīng)用促進了噴水織機性能的提升。同時,噴水織機車速不斷提升,國內(nèi)大部分廠商展示機型的運轉(zhuǎn)速度均可達到700~800rpm,部分廠家達到了1000rpm以上;但在產(chǎn)品的品種適應(yīng)性方面還需進一步提高。
非織設(shè)備向差別化方向發(fā)展
本屆展會上展出的非織造產(chǎn)品涵蓋了開清梳理、干法成網(wǎng)、針刺、水刺、紡粘熔噴、以及各種后處理設(shè)備等。從展品可以看出,非織造材料生產(chǎn)線將向多功能性、組合式、差別化方向發(fā)展;設(shè)備的生產(chǎn)速度、產(chǎn)量和自動化程度越來越高。
干法非織設(shè)備更高速高產(chǎn)
干法非織造布設(shè)備未來的發(fā)展方向是高速、高產(chǎn)。比如,斯賓寶公司新型梳理機幅寬達到6米,梳理速度高達400m/min;迪樂公司的新型交叉鋪網(wǎng)機最高鋪網(wǎng)速度可達 300m/min;安德里茨最新的水刺機速度高達400m/min;鄭州紡機的四針板對刺機最高針刺頻率1600次/分鐘;江蘇迎陽土工布生產(chǎn)線產(chǎn)品幅寬8500mm,生產(chǎn)速度1m/min~8m/min,產(chǎn)品克重100g/m2~400g/m2,針刺頻率1500r/mim;纖網(wǎng)品質(zhì)更加穩(wěn)定。
紡粘、熔噴設(shè)備生產(chǎn)更靈活
紐馬格紡粘生產(chǎn)線生產(chǎn)靈活性更強,品種覆蓋面廣(如PET、再生PET、PP、PE、PLA、PA和PPS),生產(chǎn)線可選擇配備雙組份單元,使皮芯與皮含量比重低至5%;利用不同皮芯特性來實現(xiàn)增值,比如強度、柔軟性和伸長率;可以在整個牽伸縫范圍內(nèi)改進空氣速度的分布,從而形成更加均勻的網(wǎng)面;產(chǎn)量更高,純聚酯產(chǎn)量可達300kg/(h·m),聚丙烯產(chǎn)量可達240kg/(h·m);能源消耗低,對空間及操作工的需求更少,操作簡單。
宏大研究院研制的宏大IV+型3.2m寬的SSMMMS丙綸紡粘、熔噴生產(chǎn)線,最高生產(chǎn)速度可達到600m/min;生產(chǎn)能力年產(chǎn)量超10000t;生產(chǎn)工藝速度600m/min(10g/m2)。
非織后整理設(shè)備應(yīng)用范圍廣
西凱姆公司穿透式轉(zhuǎn)鼓烘房主要用于水刺生產(chǎn)線、紡粘生產(chǎn)線、熱粘合生產(chǎn)線等,工作幅寬12000mm~6000mm,生產(chǎn)速度5m/min~1100m/ min,產(chǎn)品重量8g/m2~800 g/m2;最高工作溫度250℃;加熱系統(tǒng)采用天然氣燃燒器、導(dǎo)熱油、蒸汽或電熱交換器。
江蘇迎陽拉幅定形機適用于非織造布后整理加工,可對油氈基布、鞋材、地毯等進行加工;它采用水平鏈傳動機構(gòu);蒸氣、導(dǎo)熱油或直燃式加熱,幅寬1200mm~5000mm;箱體長度3000mm×n單元;加熱溫度100℃~220℃;線速度1m/min~10m/min。
紡織自動化應(yīng)用力度加大
可以看出,本屆展會紡織自動化產(chǎn)品應(yīng)用力度在不斷加大。比如,自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程維護和云服務(wù)操作,更多的數(shù)字化設(shè)備開始融入生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò);集成控制系統(tǒng)的現(xiàn)實可行性在不斷增大,比如,通過傳感器采集數(shù)據(jù)和聯(lián)網(wǎng)傳輸,實現(xiàn)了故障診斷等智能功能;超高效電動機應(yīng)用越來越普及;同時,傳感器的發(fā)展呈現(xiàn)出可移動化、微型化、集成化和多樣化的趨勢。
自動化控制系統(tǒng)進一步發(fā)展。自動化系統(tǒng)內(nèi)部通過統(tǒng)一平臺將控制、驅(qū)動、低壓配電等系統(tǒng)全面集成等方式,實現(xiàn)了橫向連接;與下層現(xiàn)場傳感和數(shù)據(jù)采集層、上層企業(yè)管理系統(tǒng)進行縱向連接,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程維護和基于云技術(shù)的服務(wù);基于開放標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一協(xié)議的通訊網(wǎng)絡(luò),使更多的數(shù)字設(shè)備融入了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò);移動技術(shù)和虛擬化技術(shù)的進一步發(fā)展,使操作人員在移動終端上訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序變?yōu)榱爽F(xiàn)實。
集成控制系統(tǒng)的現(xiàn)實可行性增大。控制層面采用最新的PLC、變頻等產(chǎn)品(具有標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通訊接口),使現(xiàn)場設(shè)備可通過傳感器采集數(shù)據(jù)和聯(lián)網(wǎng)傳輸,實現(xiàn)了故障診斷等智能功能;信息層面采用各種數(shù)據(jù)庫軟件、制造執(zhí)行系統(tǒng)、運行管理系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理軟件等,同企業(yè)資源規(guī)劃解決方案進行連接,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)換和輔助決策;分析運營層面,現(xiàn)有的云平臺具備了遠(yuǎn)程分析優(yōu)化的基礎(chǔ)和經(jīng)驗;安全層面,業(yè)界主流廠商都已與信息安全企業(yè)合作推出了實際方案。
超高效電動機應(yīng)用越來越普及。超高效電動機能耗約占工業(yè)總能耗的60%~70%;由于目前紡機設(shè)備的電機使用臺數(shù)不斷增多,因此只有采用高效電機,才能使紡織機械整體更好地實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)(如多單元單錠獨立控制系統(tǒng)等);超高效電動機比普通電動機損耗平均下降30%以上;對于長期連續(xù)運行、負(fù)荷率較高的場合,采用高效電機的節(jié)能效果更加明顯;采用高效電機還可以使紡織機械故障率大為降低,減少停機維護時間,提高生產(chǎn)效率,保證紡織產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和更高品質(zhì)。
傳感器的發(fā)展呈現(xiàn)出向智能化、可移動化、微型化、集成化和多樣化的趨勢;傳感功能與數(shù)據(jù)的處理、存儲、雙向通信等集成程度越來越高,可實現(xiàn)信號探測、邏輯判斷、自診斷等功能;智能傳感器與人工智能開始實現(xiàn)結(jié)合。