噴氣織造技術現狀與發展

祝成炎 田偉 李艷清 馬雷雷 金肖克

（浙江理工大學，浙江杭州，310018）

噴氣織機是采用噴射氣流牽引緯紗穿越梭口的無梭織機，具體工作原理：利用空氣作為引緯介質，以噴射出的壓縮氣流對緯紗產生摩擦牽引力進行牽引，將緯紗帶過梭口，通過噴氣產生的射流達到引緯目的。從探索、試驗研究到工業化生產應用，噴氣織機已經歷了近一個世紀的發展，尤其是近十年來，噴氣織機無論在速度、幅寬，還是品種適應性方面都有了長足的進步，具有高速、高效、高產、高質、低噪、低振、自動化程度高等優點。

1 噴氣織造技術發展歷史回顧

1911 年—1914 年，美國的勃洛克斯首次提出了用氣流代替傳統梭子引緯的設想。1928 年—1929 年，美國的白羅采用由噴嘴、吸緯噴嘴及異形筘組成的引緯系統進行了試驗。1930 年，為了解決主噴嘴噴出氣流速度急劇下降的問題，美國海伍德公司在噴氣引緯試驗中采用了多噴嘴引緯系統。這些設想、探索和試驗研究雖然沒有取得實質性的成功（織出理想的織物），但也為噴氣織機的發展積累了經驗。1949 年原捷克斯洛伐克的斯伐蒂發明了用于噴氣引緯的儲緯裝置，并于1955 年設計、制造了第一臺筘幅45 cm 的噴氣小樣織機，也就是原捷克斯洛伐克因維斯塔公司埃利特克斯P 型噴氣織機的前身。該P 型狹幅噴氣織機可以織制密度較小的織物，在噴氣織機的發展歷程中邁出了重要的一步。1956 年，為減少噴氣引緯的氣流消耗，斯伐蒂發明了管道片，改進了埃利特克斯P 型噴氣織機的引緯系統，在一定程度上解決了該噴氣織機的氣流消耗問題。1958年，由瑞典馬克思派博設計、制造的筘幅90 cm 的噴氣小樣織機在曼徹斯特國際紡織機械展覽會上展出。1975 年，在米蘭的第七屆國際紡織機械展覽會上，因維斯塔公司展出了其噴氣織機，該織機僅采用單個主噴嘴引緯，織造幅寬達105 cm；與此同時，瑞士呂蒂公司展出了采用多噴嘴接力引緯的噴氣織機。1976 年，在美國舉辦的國際紡織機械展覽會上，因維斯塔、呂蒂和日產3 家公司展出了噴氣織機。1979 年，在漢諾威國際紡織機械展覽會上，因維斯塔、呂蒂、梅泰奧爾、豐田、津田駒和日產6 家公司展出了20 臺噴氣織機。1980年，在美國格林威爾紡織機械展覽會上，除了以上6 家公司外，又增加了3 家公司，分別是原西德的居內、比利時的必佳樂和瑞士的蘇爾壽。1983 年在米蘭舉行的第九屆國際紡織機械展覽會上，英國伯納斯公司展出了一臺速度達700 r/min、幅寬220 cm 的噴氣織機。我國從1958 年開始在1511型等有梭織機基礎上進行改造，著手研發噴氣織機，目前我國的噴氣織機也已進入了快速發展階段。

2 噴氣織造技術的發展現狀

當前，國外知名的噴氣織機生產企業主要包括德國多尼爾、比利時必佳樂、意大利意達、日本豐田和津田駒等。國內噴氣織機主要生產企業有青島同春機電科技有限公司、青島天一集團紅旗紡織機械有限公司、浙江日發紡織集團有限公司、浙江泰坦紡織機械有限公司、廣東豐凱機械股份有限公司、浙江星耀紡織機械有限公司、無錫絲普蘭噴氣織機制造有限公司等，所生產的機型也較多，如同春TC780A 和TC730A 系列，紅旗JA11和JA93 系列，日發RFJA 系列，泰坦TT 系列，豐凱F 系列，星耀XY910 系列，絲普蘭SPR700 系列等。目前，國產噴氣織機在國際上也形成了一定的競爭力。

2.1 噴氣織機的車速與品種適應性

從使用的角度而言，噴氣織機車速與品種適應性是至關重要的。從近十年來看，噴氣織機的車速趨于穩定，而品種適應性有了顯著提高［1-3］。

2.1.1 噴氣織機的車速

在2015 年第十七屆上海國際紡織工業展覽會上，必佳樂OMNIplus Summum-i 型噴氣織機的展示速度高達2 015 r/min，但近年來的噴氣織機展示車速基本穩定在1 350 r/min～1 400 r/min，很少見到2 000 r/min 以上的車速，表明織機車速開始更貼近企業實際生產的需求。從入緯率來看，國外窄幅（190 cm 筘幅）和闊幅（340 cm 筘幅）噴氣織機最大入緯率分別達1 530 m/min～2 210 m/min 和2 310 m/min～2 666 m/min。近幾年，國內一些企業推出的噴氣織機演示車速也均超過了1 000 r/min，例如：GA708 型噴氣織機展示速度1 200 r/min，SPR700 型噴氣織機展示速度1 200 r/min，XY910 型噴氣織機展示速度1 200 r/min，JA91 型噴氣織機展示速度1 350 r/min。

總體來說，噴氣織機發展到今天車速已接近或達到了極限。其根本原因是目前傳統單相織機是通過提高織機的運動速度來提高其生產能力的。高速開口和高速引緯不僅使織機本身受到接近極限的應力，而且紗線所受到的應力也接近極限。因此，通過提高織機速度來進一步提高織機產能已不再可能。瑞士蘇爾壽、呂蒂公司在1998年推出的M8300 型多相噴氣織機是多相織機發展中的一個典型代表，其引緯率相當于4 臺高速噴氣織機［4］。

2.1.2 噴氣織機的品種適應性

近年來，噴氣織機的品種適應性得到了顯著提升，已更貼近市場需求。緯紗選色達6 色、8 色的機型增加，可配置多臂、提花等開口機構，織物的范圍也從一般的服飾面料發展到多織軸（上下織軸、前后織軸）裝飾類織物及少量產業用織物，并在毛圈織物和商標織物領域拓展應用。

目前，棉、毛、麻、玻璃纖維的純紡紗及天然纖維與化學纖維的混紡紗均可在噴氣織機上生產，擠占了劍桿織機的部分生產領域。此外，低密度（0.8 根/10 cm～100 根/10 cm）品種如輪胎簾子布、特寬幅品種（幅寬460 cm 以上）等均可在噴氣織機上織造。國內對采用噴氣織機織造蠶絲織物也作過有益的探索［5］。

噴氣織機品種適應范圍拓展的領域多為劍桿織機的生產品種范圍。國外噴氣織機生產企業相對比較穩健，除了生產常規的輕薄型面料外，逐漸延伸到毛巾、牛仔等中厚型織物；國內噴氣織機生產企業市場敏感性相對較強，且在品種適應性上勇于嘗試，研發了大批新型噴氣織機，拓展出了多種用途的機型，如玻璃纖維專用噴氣織機、簾子線噴氣織機等。

國外噴氣織機品種適應性最強的是多尼爾的A1 型和2023 年首次在米蘭國際紡織機械展覽會上展出的A2 型噴氣織機，其借助TandemPlus 主噴嘴和積極式緯紗夾PWC，適用的緯紗范圍得到根本性的擴大，可實現8 色選緯，可配凸輪裝置和電子多臂機構，可以配置紗羅裝置Easy Leno 用于生產紗羅織物，也可以配置提花機生產復雜花形織物，適用范圍廣，可以織造產業用織物、薄紗、安全氣囊、傳輸帶、汽車和飛機的座椅裝飾織物、服用精紡毛料、功能性面料、運動類面料以及裝飾用家紡織物等。此外，適用紗線范圍包括短纖紗、長絲及混紡紗、花式紗和變形紗等，短纖紗細度6.25 tex～250 tex、長絲細度10 dtex～2 200 dtex，幅寬150 cm～540 cm。

2023 年米蘭國際紡織機械展覽會上展出的意達A95002型噴氣織機可實現6 色選緯，可配置史陶比爾 的1691/2 型、1781型和1792 型凸輪開口機構，綜片數分別可達8 片、10 片和10 片，3060型或3260 型電子多臂機構綜片數可達16 片，并準備配置提花機生產復雜花形的織物。適用短纖紗細度5 dtex～200 dtex、長絲 細度20 dtex～2 000 dtex，幅寬190 cm～360 cm。

必佳樂的OminiPlus-i Connent 型噴氣織機可8 色選緯，配置最多達到8 片到10 片綜框的積極式凸輪開口機構，或最多16 片綜框的積極式多臂開口機構，還可以配置電子提花開口機構。適用短纖紗細度5 dtex～250 dtex、長絲細度11 dtex～1 100 dtex，幅寬190 cm～400 cm。

日本津田駒的ZAX001neo 型噴氣織機可實現8 色選緯，可以配置連桿、積極式凸輪、積極式電子多臂機及提花開口機構。適用短纖紗細度5 dtex～250 dtex、長絲細度17 dtex～1 350 dtex，幅寬150 cm～390 cm。

青島天一集團紅旗紡織機械有限公司推出了一系列各種用途的新型噴氣織機，如JA11-460 型左右雙織軸特寬幅噴氣織機、JA11-340 型六色選緯噴氣織機、JA11-VC 型絨布專用噴氣織機、JA93T 型毛巾噴氣織機以及JA11 型低緯密特種噴氣織機等，使噴氣織機能織造原來主要由劍桿、片梭織機織造的部分寬幅產品。JA11 型噴氣織機可配置最多10 頁綜框的積極式凸輪開口機構和最多20 頁綜框的多臂開口機構。適用5 dtex～100 dtex 短纖紗，筘幅190 cm～460 cm，支持緯紗雙噴、4 噴和6 噴選擇。

山東日發紡織機械有限公司研發了玻璃纖維織物和各類錦綸、滌綸等簾子布織造用噴氣織機，例如RFJA12 型噴氣織機和RFJA11 型噴氣織機。RFJA 系列織機可以配置4 頁綜框或6 頁綜框的連桿開口機構，最多8 頁綜框的積極式凸輪開口機構，最多16 頁綜框的積極式電子多臂機及提花開口機構。適用短纖紗細度5 dtex～250 dtex、長絲細度22 dtex～1 350 dtex，公稱筘幅150 cm～360 cm，可2 色、4 色、6 色選色織造。該公司生產的RFJA33 型噴氣毛巾織機和江蘇友誠機械有限公司生產的AJL-900 型筘動式噴氣毛巾織機，也在毛巾市場開始嶄露頭角。

浙江星耀紡織機械有限公司的XY910 系列噴氣織機可適應產品包括寬幅裝飾用布、輪胎簾子線、玻纖電子布、安全氣囊、泡泡紗等織物，可選配織入邊裝置。XY910 系列可配置4 片或6 片綜框的曲柄開口機構，最多10 片綜框的積極式凸輪開口機構，最多16 片綜框的多臂開口機構（電子、積極、下置），也可配置大提花開口機構。適用短纖紗細度5 dtex～250 dtex、長絲細度56 dtex～1 350 dtex，公稱筘幅150 cm～420 cm，可單噴、雙噴自由選擇、4 噴和6 噴選色織造。

青島華信機械有限公司推出了HAN9100 系列噴氣織機，包括電子大提花噴氣織機、雙經軸噴氣織機、玻璃纖維噴氣織機、醫用紗布噴氣織機等。同時，針對目前國內織造領域噴水織機有被替代的趨勢，基于對噴水織機的改造，推出了HX7100 型噴氣織機。

青島百佳機械有限公司推出了被行業專家稱為“MINI 噴氣織機”的JAB708 型噴氣織機，該織機動力來源是主機自帶的兩個氣泵，不需外接氣源，滿足了不少用戶需求。

宋和宋智能科技有限公司研發的噴氣毛巾織機采用筘動式起圈，將筘動起圈的優點和高速的特點相結合，能夠滿足用戶對定制化的需求。

陜西長嶺紡織機電科技有限公司開發的CA082 型噴氣織機可以織造包括短纖紗、長絲和強捻紗、彈力紗、繩絨紗以及變形紗在內的各種花式紗織物，在細號高密織物織造方面也具有突出的優勢。該機型是國內首個實現8 色選緯功能的噴氣織機，順應了行業技術發展趨勢的同時還實現了高效節能。

國內噴氣織機生產企業充分把握市場對噴氣織機多元化發展的需求，對拓展噴氣織機的品種適應性進行了各種有益的嘗試［6-7］。目前，國外噴氣織機生產企業因種種原因在品種適應性拓展方面落后于國產織機生產企業。但必須認識到的是，一旦噴氣織機對某個產品的應用形成了足夠的規模，國外噴氣織機生產企業仍然能夠憑借其雄厚的研發優勢，迅速占領該市場。所以，國內噴氣織機生產企業還需要持續在各個細分領域深入鉆研，利用先發優勢和市場優勢，加強研發投入，形成屬于自己的技術壁壘，確保在其所屬細分領域的領先優勢。

2.2 噴氣織機的節能降耗

噴氣織機的能耗是目前所有無梭織機中最高的，這使得噴氣織機使用企業的生產成本也隨之增加，效益受到影響。因此，節能降耗成為噴氣織機發展過程中需要解決的一個重要方面。噴氣織機的能耗主要集中在兩個方面：引緯過程中輔助噴嘴的耗能和供氣系統的耗能。噴氣織機的節能降耗主要從輔助噴嘴的優化和供氣系統的優化兩方面進行。

2.2.1 輔助噴嘴的優化

噴氣織機75%以上的能耗用于輔助噴嘴，也就是說，噴氣織機能耗的大小直接由輔助噴嘴的氣流量決定。因此，輔助噴嘴的優化是噴氣織機節能降耗的重中之重。

德國多尼爾公司從設計及制造上對輔助噴嘴的細節進行了優化，兩個一組的輔助噴嘴由一個高度動態和精確控制的電磁閥啟動，改進了噴氣織機的主要性能，減少了對壓縮空氣的消耗。該單孔輔助噴嘴使用簡單，無需養護。此外，對噴嘴的表面進行了硬化處理；這種無裂紋且未經表面涂層處理的噴嘴可有效防止長絲受損，同時具有更長的使用壽命。

意達A95002型噴氣織機所采用的Bi-Power牽伸噴嘴能有效減少空氣消耗并提高織物質量；全新的iREED 鋼筘通道形狀和單孔接力輔助噴嘴優化了鋼筘通道內的氣流，使壓縮空氣消耗減少23%，同時所需要的壓縮空氣壓力也有所降低。此外，單孔接力輔助噴嘴降低了維護需要，其與雙串聯噴嘴的配合實現了較低壓縮空氣壓力下對緯紗推力的理想分配。

津田駒ZAX9200i 型噴氣織機配置輔助噴嘴接近可調型模塊，使輔助噴嘴進一步接近緯紗，不僅降低了引緯壓力，還降低了壓縮空氣消耗量。由于引緯壓力的降低，還可以減輕對緯紗的損耗。

在2023 年的米蘭國際紡織機械展覽會上，豐田公司展示的新型輔助噴嘴采用合理的錐形開口角度，確保了低壓環境下氣流的集束程度，使低壓環境下的緯紗飛行更加安全，進而降低能耗。

2.2.2 供氣系統的優化

降低噴氣織機能耗的另一種有效方式是供氣系統的優化。相比輔助噴嘴的優化，供氣系統優化帶來的節能效率更顯著，如“一拖二”式的輔助噴嘴電磁閥控制方式，可使能耗降低10%左右，這已經成為輔助噴嘴標配的控制方式。國內外噴氣織機生產企業均采用該方式降低輔助噴嘴的能耗，如多尼爾公司的A1 型和A2 型噴氣織機。

首先，供氣系統的優化表現為對相關機構的優化。豐田JAT910 型噴氣織機一方面繼續沿用JAT810 型噴氣織機上已使用的第三代開口裝置E-shed，另一方面繼續采用水冷式的電機冷卻方式，以提升生產性能，并實現節能。在2023 年的米蘭國際紡織機械展覽會上，必佳樂公司展出的OmniPlus-i Connect 型噴氣織機配置了SUMO 主驅動電機，能在全幅速度控制、慢驅動、尋緯等過程中有效降低能耗。RFJA20 型、RFJA30 型和RFJA40 型噴氣織機采用節能型引緯系統，集流腔一體型的新型電磁閥靈敏度較高，在進行精密噴射的同時保證壓縮空氣壓力穩定，實現了在高速運轉時的穩定引緯。前梁和空氣槽（前上撐檔和輔噴氣包）合成一體直接連接新型電磁閥，縮短了從電磁閥到噴嘴的距離，提高了高速適應性，降低了壓縮空氣消耗。FRJA30 型噴氣織機改變了RFJA20 型噴氣織機的氣壓控制開關，使主輔噴嘴氣壓集中控制。RFJA40 型噴氣織機是山東日發紡織機械有限公司推出的最新一代節能型噴氣織機，其在集成RFJA30 型噴氣織機的織造優點下，取消織機原來主傳動中的電磁離合制動器、皮帶、帶輪等機構，采用伺服電機直接驅動織機高速軸，并改進了織機電控系統及傳動部分的機械機構。該織機相對于原有RFJA30 型噴氣織機的最大特點是傳動結構簡單、控制系統先進、傳動效率高、節省電能、自動化程度高、可實現變速織造等。

其次，供氣系統的優化表現為對引緯氣路的優選。津田駒ZAX001neo 型噴氣織機采用了Neo 氣閥系統、FDP-A IV 電動鼓筒儲緯、直連輔助主噴嘴、AJC-S+引緯自動控制及可選的凸輪打緯等，壓縮空氣損耗可降低30%，氣流壓力減少15%。豐田JAT910 型噴氣織機由于繼續采用JAT810 型噴氣織機的串聯噴嘴，而多節式串聯噴嘴都采用直接型電磁閥，噴射性能更加穩定，進一步提高了投緯性能；將電磁閥、壓力調節器與主氣罐直接連接，提高了壓力變化的響應時間，進一步提升了引緯時的效率；重新設計了電磁閥內部氣流流徑的容積和控制系統后的新型輔助電磁閥系統，縮短了噴射時間，實現了穩定投緯；配置高效壓力調節器，使得空壓機壓損能控制在最小范圍；在確保更長投緯時間的同時使得降低氣壓設定和壓縮空氣消耗量變得可能。

最后，通過智能系統對供氣系統的調整實現節能降耗。多尼爾的實時引緯控制系統持續監控所有的引緯元件，當超過設定值時，就會報警并強制停機。該系統確保了織物的高品質織造，且避免了不必要的停機。為了精確保證目標緯紗到達織機右邊的時間，擁有專利技術的Servo Control-2 系統實時調整位于織機左邊的主噴嘴和輔助噴嘴的氣壓。智能算法會計算出多達8 色選緯的引緯所需要的壓力值。壓力值可被儲存并顯示在Ergo Weave?面板上。憑借其大量自動、直觀、高水平的數據，Servo Control-2 能夠保證操作者最大可能地獲得高質量的織物。Eco Valve Control?可以自動監控緯紗是否到達輔助噴嘴處。只有當緯紗頭端確實到達相應輔助噴嘴位置時，該系統才會激發電磁閥，這種高精確的激發過程確保了最佳引緯并降低了壓縮空氣損耗；該系統同時也考慮了各電磁閥單獨的開閉動作，進一步降低了壓縮空氣損耗，延長了電磁閥的使用壽命。電器壓力監測系統實時監測壓縮空氣壓力和主氣流的供氣量。另外，電器壓力調整系統允許重置并存儲包括主輔噴嘴、吸緯噴嘴及折緯裝置的壓力水平；該系統提高了織造車間的重置能力，為織造企業進一步減少壓縮空氣消耗打下良好基礎。

意達A95002型噴氣織機輔助噴嘴槽上的壓力可以通過顯示屏直接進行設置，系統會自動進行控制。此外，還可以在風格設定數據中儲存壓力值。當然，只有指定的操作人員才有權限進行壓力設定，避免設置不當而造成的額外壓縮空氣消耗。由意達研發的氣動壓力控制系統，能實現優異的引緯控制，主噴嘴和串聯噴嘴里的壓力能得到良好控制，保證了更為柔和及持續控制的吹氣。氣動壓力控制系統結合了有效性和可靠性，簡單的設計讓每一個引緯通道都擁有了大容量氣槽和高精度傳感器，確保了織機效率的最大化，并減少了維護成本。

豐田JAT 系列的升級，實現了氣壓設定，壓縮空氣消耗進一步降低。首創的織幅內緯紗探緯器i-SENSOR，可自動計算出最佳投緯設定參數，提高運轉效率，方便用戶操作使用。投緯功能的組合實現了低氣壓、低流量下的穩定運行，同時也可以降低空壓機側的壓力需求。

津田駒ZAX9200i 型噴氣織機上標準配置的i-Weave，使噴氣織機的3 個引緯要素——噴嘴、氣閥、控制技術達到最佳狀態，兼顧了高速和節能。引緯自動控制系統配置了省氣模式功能（正在申請專利），與噴嘴噴射配合，使省氣和穩定運轉能夠兼顧。

2.3 噴氣織機降低氣耗技術的突破應用

噴氣織機能耗較高，其中氣耗占比較大。國內外企業以往都在如何精確控制噴氣引緯過程上下功夫，近十年來節氣降耗技術有了突破性進展［8］。

2.3.1 歐洲機型配置全新的智能化控制系統

控制和優化實時引緯過程中的噴氣時間，調整主輔噴嘴的噴射時間，可有效降低氣耗，實現節能，體現了快速檢測、高速處理、高速響應的電控技術。

多尼爾公司的A1 型噴氣織機采用新閥門技術，減少了反應時間和死區容積；新型快速Servo Control-2 可一體化監測入口氣壓；每個電磁閥控制兩個輔助噴嘴；與前一代織機相比，A1 型噴氣織機的壓縮空氣消耗大幅減少。

意達A95002型噴氣織機使用更高版本的實時控制軟件iRTC，其通過獨立設置每個電磁閥的時間，自動最小化輔助噴嘴的吹風時間，從而確保最佳的引緯周期監控。該軟件可確保降低壓縮空氣消耗，并有效地取代不正確的設置。此外，歸功于壓縮空氣消耗監測，iRTC 的效率可以通過用戶界面獲得，同時還可以檢測是否有漏氣。智能生產效率優化系統（Intelligent Production Optimizing System，iPOS）是一款全新的可選系統，通過監控車速及綜平位置來優化生產效率。對停車和效率參數簡單設定后，iPOS 將在設定的時間內對織機參數進行監控。如果織機未能達到這些參數要求，系統會自動調整車速來優化生產，從而提高產量和改善織物質量。意達iFAR 自動喂紗修復系統具有自動修復短緯并重新啟動機器的功能，減少機器停機時間。

必佳樂公司OmniPlus-i Connect 型噴氣織機配置了升級的BlueBox 電子平臺，數據處理能力進一步提高。通過各種傳感器不斷將數據輸入算法，以優化機器的性能。例如，ARVD II Plus 可自動減少耗氣量；而PRA II Plus 是目前市場上最快速、最可靠的自動修緯系統；AirMaster 在測量耗氣量的同時可探測漏氣和堵塞狀況。

2.3.2 日本機型引緯控制技術

在2023 年米蘭國際紡織機械展覽會上展出的JAT910 型噴氣織機在設定氣壓、壓縮空氣消耗方面有了進一步降低。據介紹，與舊機型相比，壓縮空氣消耗下降20%，電耗降低10%。

ZAX001neo 型噴氣織機采用的AJC-S+引緯自動控制系統，在以前的引緯定時（角度）控制的基礎上，追加了根據時間自動輔正的功能，實現了符合實際緯紗飛行狀態的氣流控制，從而減少了壓縮空氣消耗。正在申請專利的i-WBS 緯紗制動系統可通過對緯紗的制動力調整緯紗的飛行狀態，從而穩定緯紗的到達時間，實現節能，降低斷頭。穩定的引緯為高的織機效率和高質量織物作出了貢獻。

2.3.3 國產噴氣織機降低氣耗的措施

青島天一紅旗JA93 系列噴氣織機采用分段式輔助氣包，將緯紗在整個飛行區間的輔噴氣壓做前、中、后三段的分別設定，以對應緯紗的加速、正常飛行及減速階段的要求。JA11-460 型噴氣織機對寬幅織造進行了探索和研究，采用左右雙織軸，變氣壓、變間距的副噴接力引緯方式，力求在較高入緯率下實現寬幅高效引緯；采用雙擺動主噴裝置，擺動式串聯助推主噴嘴，使噴嘴噴出的氣流對緯紗的作用更為輕柔，同時進一步提高織機性能。

山東日發的RFJA40 型噴氣織機配置了智能化實時氣路控制系統，實現引緯參數在線自動優化，自動修正不合理的人工設定，保證設備在最佳參數狀態下運行，可有效節省壓縮空氣，提高織機運行效率。

星耀的XY910 系列噴氣織機由于采用了新型的投緯裝置及主輔噴嘴節能設計，與市場上運行的設備相比實現了壓縮空氣消耗量的大幅下降。

2.4 全新的智能化織機控制系統

作為無梭織機中最復雜的機型，噴氣織機的智能化顯得尤其重要，如何提高噴氣織機的自動化水平是重中之重。從近幾年國外新推出的織機控制系統來看，不是原有機型電子系統的改進型或升級版，而是所有硬件、軟件都進行了重新設計，處理器性能更高、存儲容量更大，使現代高速織機高度自動化、智能化和網絡化的特點得以實現［9］。

（1）多尼爾公司的創新型驅動。獲得專利的同步驅動Syncro Drive 無離合器制動裝置，養護簡單，由電機單獨驅動開口裝置。與傳統的直接驅動相比，智能的驅動系統速度偏差較低，織機振動也較小。A1 型噴氣織機在使用16 頁綜框的多臂機織造時，同步驅動Syncro Drive 可使其快速達到全速織造；可通過Ergo Weave 對梭口閉合時間進行電子調整；Ergo Weave 可記憶織物參數，并進行評估和修正，可自動設置和復制織物參數；綜框和綜絲系統的振動較小，利于延長機械元件的使用壽命，保證織物的品質。

（2）必佳樂公司的智能數字化開口機構。必佳樂已經推出新型機動式獨立開口機構Smart Shed。此外，包括獨立驅動的大提花機在內，所有開口機構均可配置。每片綜框的運動和綜平時間均為電子設置。同時，綜框動程以電子方式測量并顯示在機器顯示屏上。

（3）意達公司的iPOS。對停車和效率參數簡單設定后，iPOS 將在設定的時間內對織機參數進行監控。如果織機未能達到這些參數要求，系統會自動調整車速來優化生產，從而提高產量和改善織物質量。

（4）豐田公司的織造支援系統WAS。豐田公司將織造支援系統WAS 和工廠管理系統FACT相結合，在整體管理工廠的同時還能存儲產品工藝的最佳設定條件，用戶可通過經驗的積累來提升技術水平。新的織造支援系統WAS 可以對織機運行狀況進行監控，對緯紗運行情況和織機能耗進行檢測，可以通過報警或停機等方法避免疵布。以監控系統TMS 為基礎的工廠管理系統FACT，不僅可以提供輪班報告和停車原因分析圖表，還可以模擬并顯示工廠實際機臺的排列平面圖，機臺的運行狀況可以通過各種路徑顯示，從而更利于管理產品品質和壓縮空氣消耗量等。此外，隨著緯紗自動處理裝置TAPO 的推出，擋車工的工作強度被大幅降低。

（5）津田駒公司的織造導航系統Weave Navigation System。與豐田的噴氣織機類似，津田駒的噴氣織機采用了TISS 津田駒網絡支援系統以及Weave Navigation System-Ⅱ等。用戶的織機與津田駒本部可以通過網絡相聯，實現改善運轉、提高生產、預測保養的目的。此外，津田駒的APR-C 自動補緯裝置等也通過升級和改進，進一步提高了織機的自動化和智能化。

（6）山東日發的RFJA40 型噴氣織機采用了智能化實時氣路控制系統和緯停故障自動處理裝置。引緯參數可實現在線自動優化，自動修正不合理的人工設定，保證設備在最佳參數狀態下運行，有效節省壓縮空氣，提高織機運行效率；發生緯向故障時可自動處理掉緯紗，自動恢復機臺運行，明顯減少用工。

（7）星耀公司的XY910 型噴氣織機所采用的控制系統，融入了人工智能及專家織造系統，大量使用自動設定功能，實現了更為簡單的操作，大幅提高了自動化水平。該控制系統使用了當前先進的DSP、CPLD 及伺服和直流無刷控制技術；所采用的CANBUS 通訊技術提高了織機在高速運轉中的控制穩定性和智能化水平，確保了織機運行的高可靠性。

總體來看，國產噴氣織機在智能制造方面進展相對較慢，目前仍然停留在織造過程中經緯向停臺率、生產效率統計等方面，缺乏對產品質量跟蹤、追溯、預測以及能耗等大數據的分析及工藝參數的自動修正等功能。必須充分認識到智能制造和質量控制在噴氣織機未來發展中的重要地位。

3 噴氣織造技術發展趨勢及研究方向

3.1 噴氣織造技術發展趨勢

噴氣織機是近年來技術發展最快的無梭織機，但其能耗大于其他無梭織機，增加了生產成本。隨著全球紡織對節能環保重視程度的加深，噴氣織機耗氣量的減少成為衡量織機先進性的重要指標。噴氣織機能耗的大小主要取決于引緯耗氣量的大小，因此降低氣耗是關鍵。我國在噴氣引緯系統的優化及引緯系統中的主噴嘴、輔助噴嘴、異形筘、電磁閥及空壓機技術等方面進行了相關研究［10-14］，但與國際先進水平相比仍有明顯差距。預計到2025 年，國產噴氣織機耗電量和耗氣量均會降低約10%，實現整機節能降耗；同時實現織機的智能導航功能，實現織機集中管理及網絡化協同，提高織機群控能力和效益。

目前國產大部分噴氣織機只能提供4 個或6個主噴嘴，僅有陜西長嶺機電紡織科技有限公司2016 年研制成功的CA082 型噴氣織機可以提供8色選緯，而多尼爾在2000 年就推出了8 色選緯噴氣織機；同時，國產噴氣織機在高速條件下的穩定性、產品適應性方面仍有較大上升空間，造成我國高性能噴氣織機目前主要依賴進口。

到目前為止，從入緯率的角度來看噴氣織機已進入較穩定的發展階段，新型噴氣織機的入緯率達到2 500 m/min，較普通機型織機節能20%以上。進一步提高織機的入緯率需要向多梭口或多相織造技術方向發展。我國在高入緯率織機技術方面應有突破，在經向多梭口開口機構、多梭口高速引緯和打緯技術、有效控制機上織物和經紗的張力上進行深入研究，研制適應性更廣、入緯率更高的多梭口噴氣織機。

3.2 噴氣織造技術研究方向

（1）對主噴嘴、輔助噴嘴、異形筘的形狀進行改進設計，實現5%～10%的氣耗節約。改進提高現有電磁閥的性能，合理配置電磁閥與輔助噴嘴的配置，如輔助噴嘴電磁閥的應用由4 個～6 個輔助噴嘴配置1 個電磁閥到2 個輔助噴嘴配置1個電磁閥，優化噴氣引緯系統工藝參數，通過電控箱控制電磁閥的有序開關，以達到氣流理想接力并引緯的目的，實現10%～15%氣耗節約。

（2）開發設計合理高效的小容量空壓機，合理配置空壓機的安裝位置，縮短壓縮空氣的傳輸距離。提高現有電子控制變頻電機、無級變速空壓機技術，根據耗氣量大小調節電機速度。

（3）加大多色噴氣織機的研發投入，提高現有的主噴嘴引緯質量，達到噴氣織機8 色選緯的技術水平，進一步擴大花式品種適應性。

（4）改進引緯系統及工藝參數，進一步擴大產品適應性。實現化纖長絲、化纖短纖維紗、純棉紗、羊毛紗、玻璃纖維紗、各式花式紗等的噴氣織造，實現由細號高密輕薄型織物到粗號高密粗厚型織物的生產，包括過濾織物、砂布斜紋織物、汽蒸織物和玻璃纖維墻布等產業用織物。

（5）高入緯率織機多梭口織造技術。研究經向多梭口開口組件，實現連續多梭口的梭口形成，滿足機織物基本組織的織造需要，在可能的條件下實現復雜素色織物和提花織物的組織織造需求，通過開口組件的改進克服目前典型多梭口織機經紗密度受限這一局限性。研究噴氣引緯方式，實現多梭口、多緯同步高速引緯；優化主噴與輔助噴嘴的供應氣壓及噴射時間，提高引緯速度，減少耗氣量，保證引緯的可靠性；研制適用的全幅測長儲緯裝置，實現恒速恒張力引緯，最大限度減少緯紗斷頭。研究適合多梭口織造的旋轉式梳形筘等打緯裝置，優化其運動規律，解決其打緯力偏小的缺陷，適應常規緊度要求的機織物織造需求。與常規無梭織機相比，由于特殊的多梭口開口、多緯同時高速引緯和旋轉式梳形筘打緯等形式，對其卷取和送經運動也提出了不同的要求，其中包括控制緯密均勻和維持經紗張力的穩定，同時要克服現有多梭口織機產品適應性方面的不足。

4 結語

通過對國內外噴氣織機的分析可以看出，近幾年織機車速開始更貼近企業實際生產的需求發展，最高展示車速在1 350 r/min～1 400 r/min 范圍內；國內企業在拓展噴氣織機的品種適應性上進行了各種有益的嘗試，甚至在某些方面領先于國外企業；國外噴氣織機在節能降耗方面具有較大的優勢，通過噴嘴及供氣系統的優化，獲得了較好的能耗表現；國內外噴氣織機在降低氣耗技術方面均取得了突破性的進展；智能制造技術在國外噴氣織機上得到了廣泛的應用，國內企業也進行了一些嘗試。未來，國內噴氣織機應繼續加大研發投入，朝著節能降耗、提高產品質量、擴大產品適應性和高入緯率多梭口技術等發展。