淺析紡織機(jī)械的綠色制造技術(shù)

何 平

（江蘇金秋彈性織物有限公司，江蘇南通 226000）

1 紡織機(jī)械的綠色制造理念

“綠色制造技術(shù)”一詞出現(xiàn)在1980 年。它是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合考慮了資源的利用率以及對環(huán)境的影響而形成的一種現(xiàn)代化的綠色生產(chǎn)模式。這種綠色生產(chǎn)模式不僅可以減少資源和能源的消耗，還可以降低制造業(yè)的污染。這樣的生產(chǎn)模式存在于產(chǎn)品的設(shè)計、加工直至報廢的整個周期中，資源利用率高、污染小、能耗低，從而更有利于延長機(jī)械產(chǎn)品的使用期限。[1-3]目前，我國機(jī)械行業(yè)還采用傳統(tǒng)的制造技術(shù)，從原料到成品的過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢料。由于生產(chǎn)過程中缺乏合理的安排，造成大量的原材料浪費(fèi)，發(fā)展綠色制造迫在眉睫。我國對于紡織機(jī)械綠色制造技術(shù)的改進(jìn)還需要做更多的工作。

2 紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)綠色制造的主要步驟

2.1 紡織機(jī)械產(chǎn)品必須以綠色為基礎(chǔ)

綠色紡織機(jī)械產(chǎn)品是以紡織機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計為基礎(chǔ)，通過選擇先進(jìn)的新材料，減少材料的種類，并選擇可再生、無毒的材料進(jìn)行生產(chǎn)。環(huán)保材料具有低能耗、便宜，易于加工、無污染或加工過程中污染少，可降解、易于回收等優(yōu)勢。

標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品設(shè)計使重組組件和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能變得容易。該標(biāo)準(zhǔn)是紡織機(jī)械“專標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)”的前提，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期并降低生產(chǎn)成本。標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)設(shè)計不僅使有限的資源得到了優(yōu)化配置，還能使生產(chǎn)設(shè)備、工藝設(shè)備的種類和數(shù)量大大減少，既節(jié)約資源，又縮短生產(chǎn)周期。

2.2 綠色紡織機(jī)械產(chǎn)品的制造過程

在產(chǎn)品制造中，環(huán)保工藝計劃是重要內(nèi)容，也是環(huán)保生產(chǎn)的重要組成部分。在此過程中，應(yīng)用程序目標(biāo)稱為集成影響和系統(tǒng)目標(biāo)。例如，在紡織機(jī)械制造中，使用設(shè)計系統(tǒng)對產(chǎn)品進(jìn)行識別和量化，分析和比較廢物產(chǎn)生與原材料消耗之間的關(guān)系，找出影響紡織品制造環(huán)境的因素，并積極研究低污染、低原料消耗的加工技術(shù)。

2.3 環(huán)保處理“三廢”

“三廢”是機(jī)械制造中的普遍現(xiàn)象，“三廢”的處理是環(huán)保制造概念的重要環(huán)節(jié)。為了滿足傳統(tǒng)機(jī)械工程中的國家標(biāo)準(zhǔn)，使用了后加工，成本更高并且消耗更多資源。環(huán)保生產(chǎn)的概念貫穿于機(jī)械生產(chǎn)的整個生命周期，“三種廢物”的處理也貫穿于整個加工過程。（1）在選擇材料和資源時，應(yīng)盡可能使用環(huán)境材料以減少污染。（2）通過改進(jìn)處理技術(shù)或處理不能通過改進(jìn)處理技術(shù)而被回收的“三種廢物”，減少處理過程中“三種廢物”的產(chǎn)生。（3）生產(chǎn)結(jié)束時，產(chǎn)生的“三廢”應(yīng)按照回收的概念進(jìn)行處理，不能再利用的進(jìn)行物理或化學(xué)處理，以免造成污染。丟棄的產(chǎn)品易于拆卸和回收，這不僅減少了丟棄的產(chǎn)品數(shù)量，還達(dá)到了節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的目的。

2.4 綠色切割技術(shù)

切割是紡織機(jī)械制造過程中非常重要的環(huán)節(jié)，具有能耗高，控制難度大，要求復(fù)雜等特點(diǎn)。切割時，通常要使用大量的切削液，也會產(chǎn)生大量的廢料，增加了生產(chǎn)成本。環(huán)保的切削技術(shù)主要基于切削的類型和過程，以控制能耗和減少浪費(fèi)為主要目標(biāo)，減少切削過程中切削液的使用，改變切削刀具樣式、材料以實(shí)現(xiàn)低溫切削，而不只是為了減少切割過程中的經(jīng)濟(jì)成本。此舉有效地減少了分離器造成的污染，實(shí)現(xiàn)了紡織品加工制造技術(shù)的體系優(yōu)化。

2.5 產(chǎn)品包裝

產(chǎn)品包裝中的主要材料是塑料模版和瓦楞紙板。紙板包裝容易回收利用，但在早期生產(chǎn)中，紙板的資源消耗很大，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境破壞。同時，如果紙板的厚度薄，操作不當(dāng)可能會導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備或產(chǎn)品的損壞。雖然塑料包裝具有更好的防水性能且重量輕，但回收后需要長時間的降解，所以對環(huán)境的污染也更大。模板材料具有更高的強(qiáng)度和更好的包裝效果，但不屬于環(huán)保材料，過多使用也會導(dǎo)致更多污染。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，許多新的包裝材料得到應(yīng)用，例如蜂窩板包裝目前是具有良好應(yīng)用狀態(tài)的包裝材料。這種材料不會造成污染，在使用后可以回收利用，對促進(jìn)環(huán)保包裝材料的發(fā)展具有積極作用，在今后也會被更多的制造商使用。

3 綠色制造技術(shù)在紡織機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例

3.1 基于CAD、CAM 等綠色設(shè)計工具

紡織機(jī)械以CAD、CAM、經(jīng)編機(jī)等綠色設(shè)計方法為基礎(chǔ)，開發(fā)了新的經(jīng)編機(jī)，接管了直線電機(jī)控制的“EL 電子剝梳梳理機(jī)構(gòu)”和“EL 系統(tǒng)”的新發(fā)展，為連續(xù)快速地更換織機(jī)提供了新的經(jīng)編圖案。EL 控制十字運(yùn)動作為老式的面板控制精度高，可以產(chǎn)生較大的十字運(yùn)動，使生產(chǎn)速度高達(dá)1 600 r/min?！癊L系統(tǒng)”的十字運(yùn)動簡單可靠，易于使用，節(jié)省了鏈塊記憶，縮短了樣品組的工作時間和鏈編織。經(jīng)編圖案的圓周運(yùn)動不受限制，因此，經(jīng)編機(jī)的針背水平移動較大，可以快速設(shè)計新的圖案并快速更改不同的圖案。例如，新型JIA2 / Type 1 花邊機(jī)的速度為850 r/min，顯著提高了生產(chǎn)率，并使新型花型組織的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。新型花邊機(jī)尺寸精度更高，即使在較大的橫向間距處，也能保持橫向精度，降低頂級機(jī)器的操作失誤率，解決了線圈集成內(nèi)部和外部均勻干燥技術(shù)等瓶頸問題，加料精度達(dá)到了0.1%，保證了上染率的精度;該新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了染色過程的“集中控制和智能規(guī)劃”，將新系統(tǒng)的利用率提高了10%～15%，并迅速提高了染色質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好型生產(chǎn)。

3.2 低成本、低污染以及節(jié)能降耗的應(yīng)用實(shí)例

基于綠色生產(chǎn)的新技術(shù)和最新開發(fā)的高效紡織機(jī)械設(shè)備，開發(fā)了“粗紗自動落紗”“空全管輸送機(jī)技術(shù)”“紡紗集體落紗”和紡紗保持新技術(shù)，整個棉紡廠連續(xù)、自動、高效地運(yùn)行。另外，成套設(shè)備的紡紗廠通過選擇綠色材料，采用“節(jié)能高速錠子”“高精度羅拉”“碳纖維羅拉”等新材料組成的零部件，通過一系列綠色設(shè)計、綠色技術(shù)，高效棉紡機(jī)的棒材可降低能耗10%以上。加工處理數(shù)千根棒材的J50S 品種每年節(jié)電60 萬kWh 以上，超過47 萬元/錠，新開發(fā)的高效紡織機(jī)械成套設(shè)備達(dá)到了節(jié)能、低成本、低污染的目標(biāo)，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

新開發(fā)的“數(shù)字式自動枝子紗染色系統(tǒng)”結(jié)束了枝子染色，具有完整的系統(tǒng)集成控制技術(shù)，化肥分配精度+ 2%，水分配精度+ 3%，堿質(zhì)量濃度誤差控制在+2g / L 以內(nèi)，氧化劑的質(zhì)量濃度誤差控制在+2 g / L 以內(nèi)，解決了傳統(tǒng)“奶酪色”的圓筒不良、能耗高、效率低的問題。本項(xiàng)目建立的生產(chǎn)線每噸紗線節(jié)水27.8 t，節(jié)能250 kWh。該設(shè)備在節(jié)水、節(jié)能、降耗方面成效顯著。

4 結(jié)語

在全球環(huán)境惡化和資源枯竭的情況下，加快新型紡織機(jī)械的綠色發(fā)展必將減少資源浪費(fèi)，生產(chǎn)和加工的廢物回收使資源得到充分利用，減少污染，實(shí)現(xiàn)紡織機(jī)械的高質(zhì)量設(shè)計和制造，實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保的目標(biāo)，做到經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙豐收，發(fā)展高效、節(jié)能、環(huán)保的綠色紡織機(jī)械將是紡織機(jī)械行業(yè)的趨勢。