针织技术：创新与发展

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1、针织技术：创新与发展作者：蒋高明来源：纺织报告 2014年第6期文/ 江南大学教育部针织技术工程研究中心 蒋高明当前，世界针织工业的发展处于上升阶段，机械、控制、信息技术的发展推动了针织装备 的快速发展，新型原料的研发、推广和新型整理技术的应用为针织面料的开发创造了良好条件 在织物生产中，针织、梭织和非织造产品的比例大致各占三分之一。针织产业集群和大型针织 企业的兴起推动了针织产业向规模化、品牌化、国际化方向发展，针织研究机构对技术和设计 的不断深入研究，带动了针织产品的外观、结构和功能创新。展望未来，针织产业面临挑战，更是机遇。中国针织产业只要坚持技术创新，坚持生产的 高速化、智能化和功能化

2、发展方向，注重自主知识产权，以自主创新推动针织产业升级，定能 推动行业技术进步，提升针织产业的国际竞争力。我们坚信，针织将成为未来纺织面料与先进 复合材料的重要加工手段，我国必将成为世界上重要的针织技术研发、制造和供应基地。针织数字提花技术纬编数字提花技术目前电子选针机构已基本替代了机械式选针机构，电磁铁式选针机构用于二功位选针，压 电陶瓷变形换能驱动选针用于三功位选针，更适合高机号高速的机型。国外己推出了机号E36 的电脑提花单面圆机、电脑提花双面圆机，另外双向提花圆机和高低毛圈提花机等也取得了快 速发展，而国产电子选针机构的稳定性及使用寿命还有待进一步提高。经编数字提花技术横移提花横移提花

3、是经编形成花纹的重要手，伺服驱动技术的快速发展和成本降低，使电子横移技 术在高速经编机和双针床经编机上得到前所未有的重视和推广应用，少梳经编机梳栉累积横移 可达50 针以上，花纹循环高度不受限制，花型变换更快，满足织物花式多样化、小批量多品 种生产的需要。伺服驱动的钢丝花梳成功开发，使多梳拉舍尔经编机取得跨越式发展。多梳经编机花梳累 计横移针数达170 针，梳栉数可达95 把，横移更精确，提花能力更强，运转速度大幅提高。贾卡提花经编贾卡提花经历了机械式、电磁式、压电陶瓷式的发展历程，现代贾卡技术的发展和应 用大大丰富了经编织物的表面花型与结构种类，极大提升了设计的自由度和灵活性，使经编产 品的

4、应用领域得到极大的拓宽。压电陶瓷贾卡实现了高频率选针，适应了高速生产的需要，目前贾卡经编机最快速度可达 到1800r/min。压电陶瓷贾卡提花技术不但成功用于少梳经编机和多梳经编机提花，而且也应 用到生产提花三明治、立体提花毛绒和无缝内衣的双针床经编机上。国产压电陶瓷提花针块已 进入实用阶段，机器速度可达1200rpm,有效地降低了经编提花装备的制造成本。复合提花复合提花技术是把横移提花与贾卡提花相结合，用在少梳经编机和多梳经编机上。在少梳 栉的机器上，将梳栉的电子横移和电子贾卡偏移结合在一起，再利用多速送经的特点，在织物 上形成具有不同弹性的功能区域，为具有花纹的功能性塑身面料的设计与生产提

5、供了最理想的 机器。多梳横移加上贾卡的经编机是生产蕾丝花边的典型机种，运用贾卡提花形成花式底网，在 此基础上，利用花梳的衬纬、压纱或者成圈运动来形成不同层次的立体花纹。横编电脑提花技术电脑横机作为高端智能纺织装备，由电脑控制系统、机械执行系统和花型设计系统构成， 德国STOLL和日本岛精由于起步早，占领高端横机装备市场，同时引领着技术发展的方向。我 国的横机装备加工业涌现出浙江慈星等一些具有世界竞争力的企业，国内横机生产厂家采用技 术引进和自主开发结合的方式，迅速占领了国内乃至全球的中低端横机市场，国内横机装备的 各项技术指标已经逐步达到世界先进水平。目前我国有近50 家横机织造企业，可年产电

6、脑横 机4 万多台，产地主要集中在常熟、张家港、南通、宁波、台州、绍兴、东莞等江浙、广东地 区。横编电脑提花技术中嵌花技术是通过增加嵌花导纱器，为针织产品提供更丰富的花型表现 力。如日本岛精公司展出的型号MACH2SIG123-SV的机器，最多可配置40把嵌花导纱器；瑞士 斯坦格公司展出的型号为 NEW ARIES 3.130 的机器，采用了 32 个马达独立程控的嵌花导纱器 德国斯托尔公司的31 色嵌花电脑橫机，前后针床的机头相互分开，独立传动，通过电脑程序 分别对两个机头进行控制，确保步调一致，两个机头之间没有任何相对运动。国产机器中，也 有一些机型在配置了嵌花导纱器后可以编织嵌花织物，这

7、些机器可配置嵌花导纱器的数量一般 在8-16 把。针织无缝成形技术纬编无缝成形技术少裁剪、少接缝的服装不仅可以减少后道加工工序，节省人工和消耗，而且贴身穿着舒适， 是服装界推崇的一个发展方向。针织技术不仅可以做到少缝、无缝，而且能将艺术、功能性融 入一次成形的产品中，计件成形产品为未来针织的生产与加工注入了新的理念。目前国内无缝内衣机在技术和性能上有了较大的提高和进步，已经实现高度的机电一体化， 对各种纱线的适应性越来越强，基本机型的功能已经达到了国外的先进水平。经编无缝成形技术经编无缝成形织物是在双针床经编机上生产的一种成形产品，不但可以形成不同尺寸的筒 形、而且可以形成Y型的分枝结构，用于

8、生产无缝紧身提花内衣、背心、连裤袜、手套等。国内已有常州润源和五洋在生产经编无缝内衣机，机号高达E32，转速达750r/min，该类 机器价格在160-180 万元左右。为更好实现经编无缝服装的全成形生产，在现有经编无缝内衣 的基础上，重点研究经编的“锁边”和“分离”技术。横编全成形织可穿技术织可穿电脑横机产品下机后无需缝合工序，只要经过适当后整理就可成为成品，日本岛精 和德国斯托尔公司全成形织可穿技术在全球处于领先地位。国内厂家少数机型，也能生产全成 形织可穿产品，但从编织效率、产品质量、花型结构等方面，与国外先进水平相比还有较大差 距。全成形目前也存在不足之处，如组织款式设计尚且受到限制，

9、不能过于复杂。但鉴于国内 劳动力成本不断提高的现状，全成形织可穿电脑横机依然具有良好的发展前景。针织结构增强技术经编轴向织物是在经编双轴向、多轴向经编机上生产的一种无屈曲结构的增强材料，现已 成功地应用于土工格栅、灯箱布，特别是近年来在风能发电叶片和机舱罩上的应用，推动了新 能源的发展。多预定向经编增强织物是目前最有效的预设计增强织物之一，它能更合理地利用 材料中每个组成部分的优良性能。目前多轴向经编增强材料研究开发较先进的国家有美国、德国、法国、英国、挪威等。国 内常州润源机械有限公司、常州市第八纺织机械有限公司先后研制出多轴向和双轴向经编机， 机器速度达1000 转/ 分以上，整机性能达到

10、国际先进水平。目前国内已生产多轴向经编机100 多台，国产碳纤维多轴向经编机即将面世。由于多轴向经编织物具有较低的生产成本、较高的生产效率、结构整体性、设计灵活性、 抗撕裂性能好、层间剪切力强等优点，在产业用领域具有很大的潜力，尤其是用作树脂复合材 料的骨架。多轴向经编织物作为骨架材料与树脂复合后，制成纤维增强复合材料，可用于飞机、 航天器、汽车、舰艇、装甲车等方面。针对复杂的结构件，进行三维异形整体经编工艺研究， 减少因增强材料接缝而导致的复合材料力学缺陷，提高轻质高强复合材料整体性能，为纤维增 强复合材料的开发提供支持。针织高效优质生产技术经编高效优质生产技术碳纤维增强材料CFRP用作梳栉

11、、针床和沉降片床等，可以使质量减轻25%，刚性得到提高, 适应的温度范围更广，经编机转速上了新台阶。国外特里科最高速度已达到4400 转/ 分，机 号已达到E50。拉舍尔经编机最高达到2500转/分，机号已经达E40。国产特里科经编机实际 速度不超过2000转/分，机号不超过E32。纬编高效优质生产技术目前针筒圆周线速度在1.8m/s及以上的圆纬机已属高速，中国台湾佰龙公司的超高速单 面多针道机，机号E22、筒径24英寸、路数96,最高转速可达73rpm,相当于2.33m/s的针 筒圆周线速度。与多针道圆机相比，电脑提花圆机受限于电子选针器的选针频率，所以机速较 低。但是，通过制造、配合及控制

12、精度的提高，电脑提花圆机的转速也在提高。德国迈耶西公司OVJA 1.6E电脑提花双面圆机，虽然机号高达E36,但30英寸筒径可以 开到24rpm，圆周线速度达0.95m/s,相当于1360针/秒的选针频率，体现了较高的机电一体 化水平。意大利圣东尼公司ZENIT型单面多针道圆机，三角座采用特殊铝镁锌系合金，轻便且 散热极佳，避免高速运行时三角热膨胀，有利于提高机速。横编高效生产技术电脑横机由于机头横移到两侧需要往返，不能像圆纬机那样实现连续编织，但是各个制造 厂商还是不断采用各种技术提高编织效率。德国斯托尔公司的主力机型 CMS 530HP 配备三系统 由于减小了机头尺寸和重量，并采用了快速机

13、头返回系统，由此提高了机头往返速度和生产效 率，编织3件衣片不到18min。日本岛精公司采用了轻质机头和快速往返技术，多数机型的机 头最高速度达到了 1.4m/s，其中型号MACH2X153的四针床全成形电脑横机最高速度达到了 1.6m/s。被国内企业并购的瑞士斯坦格公司的LIBRA 3.130型三系统电脑横机，采用了 16个马达 独立程控各自的导纱器，导纱器可根据衣片形状自动定位，这比常规的机头带动导纱器的机型 可提高20% 的生产率。针织装备智能控制技术随着产品性能的完善及其结构的复杂与精细化，促使产品设计信息和工艺信息量猛增，针 织装备正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型。在针织生产过

14、程的各个环节中应用人工智能技术进行工程设计、工艺设计、生产调度、故 障诊断等，实现生产过程的智能化，通过针织织造疵点监测技术，解决针织机高速生产及复杂 结构下的疵点实时鉴别两大难题，实现针织织造过程中的产品质量智能监控，降低人工生产成 本，提高针织产品质量。采用高速摄像和计算机图像处理技术识别织物疵点，提高疵点识别速 度和精度，取代原先的光电扫描技术。应用针织车间实时监测技术，将针织装备作为网络终端， 采用开放式数据接口、在线实时数据采集技术和网络技术，实现对生产状态的获取和监测，及 时对出现的生产问题作出迅速反应。针织物CAD技术经编针织物CAD系统经编针织物的工艺可能性最大，不但有单面还有

15、双面，不但有少梳栉还有多梳栉织物，有 的带贾卡提花，有的不带贾卡提花。这样就要求经编针织物CAD系统能满足上述不同的要求。 一般由花型设计、工艺设计、工艺计算、织物仿真、产品展示、数据输出等组成。它是所有纺 织CAD系统中最为复杂的，既有普通的平布、网眼设计，也有贾卡提花设计；既有二维展示， 也有三维展示；既有坯布设计，也有衣片和成型服装的设计。典型经编针织物CAD系统有德国 的EAT公司ProCAD系统。江南大学研制开发的WKCAD经编针织物设计系统，最新版本为WKCAD4.3。该系统能够进行 各类经编针织物的花型设计、工艺参数设计、二维及三维仿真、工艺数据和上机数据输出等。 WKCAD 系

16、统是唯一能够适用于国内外所有经编机器的软件，它能够输出不同机器厂家所需的上 机文件，同时还可以输出完整的工艺单、设计图、穿纱图等。圆纬编针织物CAD系统目前厂家通常使用的是由DINEMA公司设计的GRAPHIC 6的软件版本，其中画图使用的是 Pho ton,而程序编制使用的是QUASARS。用于无缝内衣的主要有意大利圣东尼（SANT0NI）的无 缝内衣CAD软件，画图设计与程序指令的设定是分开的。江南大学自主研制开发的CKCAD纬编针织物设计系统CKCAD1.0，系统能够进行各类纬编针 织物的花型设计、工艺参数设计、二维及三维仿真、花型数据的输出等。 CKCAD 系统设计形式 丰富，特别提出可见即可得的动态工艺单设计模式，可适用的纬编针织物更为广泛。设计功能模块包括：普通多针道纬编针织物设计、双面提花纬编针织物设计、提花毛圈纬 编针织物设计、提花割圈绒等提花织物设