纺织机械发展史.docx

1、纺织机械发展史纺织科技史论文 学 院： 纺织与材料学院 专业班级： 08级纺织工程9班 * * * * * 时 间： 2011年5月11日 绪论1摘要2纺织设备的历史变迁和发展趋势研究31 纺织技术及机械发展史31.1 古代纺织技术及机械发展31.1.1 中国古代纺纱机械发展概况31.1.2 中国古代织机发展概况6 古代织造技术的最高成就提花机6 谁人织出云中锦，薄如蝉翼贵如金！中国古代云锦技术71.1.3 中国古代纺织品后整理81.1.4 中国古代印染技术发展81.2 中国近现代纺织技术及机械发展101.2.1 中国近代纺织技术及机械的发展101.2.2 中国现代纺织技术及机械的发展111.

2、2.2.1 喷气织机121.2.2.2 喷水织机131.2.2.3 剑杆引纬织机141.2.2.4 片梭织机151.2.2.5 多梭口织机162 新型纺织机械的特点和发展趋势172.1 无梭织机代替有梭织机是世界织机发展的总体趋势172.2 机电一体化是织机发展的必然趋势172.3 连续引纬方兴未艾，前景十分广阔172.4 我国引纬技术设备的现状和发展方向182.4.1 多渠道加快发展无梭织机182.4.2 多档次全面发展无梭织机18结束语19参考文献20绪论近年来，中国纺织品服装出口增长较快，占世界纺织贸易的比重逐渐增加。2001年-2008年的全球纺织品服装出口贸易年均增长率达8.60%，

3、其中中国的纺织品服装出口贸易年均增长率达19.42%。但受到金融危机影响，2009年中国纺织品服装出口呈现负增长。今年以来，受到全球经济复苏步伐的逐步推进等影响，中国纺织品服装出口呈现较快的恢复性增长，2010年1-7月，出口额达1128.2亿美元，同比增长23.2%。进入新世纪以来，中国纺织工业抓住了重要战略机遇期，更加充分地发挥中国人力资源优势和产业体系完整、结构不断调整优势，大规模吸引先进技术、资金和先进管理经验，同时积极提高企业研发创新能力，开拓国内国际两个市场，呈现出快速发展的良好局面。中国纺织行业工业总产值从2001年的9626亿元增加到了2009年的37980亿元，年均增长率达1

4、8.72%。分阶段看，“十五期间”，中国纺织行业的年均增长率为20.99%；“十一五期间”,中国纺织行业的年均增长率为14.75%。从总体上看，由美国次贷危机引发的全球性的金融衰退对中国纺织业的影响还未全部消退，但是随着经济环境的好转，中国纺织业必将迎来另一轮发展的机遇。摘要本文主要从两方面讲述了中国纺织机械技术的发展历程，以及它的发展方向。其中主要内容一是以织物生产顺序的方式讲述了中国古代纺织技术及其所用机械的概况。比如：纺纱技术段落中讲述了两大种主要的纺纱机械，分别为纺车和水力大纺车。在织造技术方面则讲述了踏板织机。特别是着重讲述了古代提花织机和古代云锦技术，这两者都是中国古代织造技术中的

5、重大发明，而云锦技术至今还不能被现代机械所代替。然后讲述了古代织物后整理的相关技术，如煮练、印染等工序。第二部分讲述了中国近现代纺织技术机械的发展概况。以年代年代和技术种类为主线，分别讲述了近代纺织技术的发展和现代纺织技术的发展。第二部分还展望性的分析了中国纺织机械的发展方式以及发展渠道和方向。纺织设备的历史变迁和发展趋势研究1.纺织技术及机械发展史 本部分主要讲述中国古代织造技术的成就和各种纺织机械1.1古代纺织技术及机械发展 中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进

6、步做出了重大贡献.传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。这样，中国机械的发展水平与西方的差距急剧拉大，到十九世纪中期已经落后西方一百多年。纺织机械的发展是伴随着机械的发展而发展的，所以中国纺织机械的发展经历了由盛而衰再迅起直追的三个阶段。 1.1.1 中国古代纺纱机械发展概况中国纺织技术和纺织机械的发展离不开需要。中国古代的纺织与印染技术具有非常悠久的历史，早在原始社会时期，古人

7、为了适应气候的变化，已懂得就地取材，利用自然资源作为纺织和印染的原料，以及制造简单的纺织工具。直至今天，我们日常的衣、某些生活用品和艺术品都是纺织和印染技术的产物。 中国机具纺织起源于五千年前新石器时期的纺轮和腰机。西周时期具有传统性能的简单机械缫车、纺车、织机相继出现，汉代广泛使用提花机、斜织机，唐以后中国纺织机械日趋完善，大大促进了纺织业的发展。中国古代有嫘祖叫族人养蚕制衣的传说。说明中国的丝绸纺织技术发展的是很早的。1926年春，考古工作者在山西夏县西阴村的新石器时代遗址中，曾发现一个用某种工具切割开来的蚕茧，它的样于很像半个花生壳。1958年，在远离西阴村几千里之遥的浙江吴兴钱三漾新石

8、器时代遗址中，考古工作者竟发掘到一些丝织品，其中有绢片、丝带、丝线筹。这说明中国在新石器时代已经会制造并使用纺织机械了。中国机具纺织起源于五千年前新石器时期的纺轮和腰机。西周时期具备传统性能的简略机械缫车、纺车、织机相继出现，汉朝广泛使用提花儿机、斜织机，唐以后神州纺织机械日趋完善，大大增进了纺织业的发展。 各品类型的纺织机 1纺坠 纺坠是神州历史上最早用于纺纱的工具，它的的出现至少可追溯到新时石器时代。根据考古资料，在全神州三十几个省市已掘客的早期居民遗址中，几乎都有纺坠的首要器件纺轮出土。出土的早期纺轮，一般由石片或陶片经简略打磨而成，外形纷歧，多呈鼓形、圆形、扁圆形、四边形等状，有的轮面

9、上还绘有纹饰。 纺坠的出现不仅转变了原始公社形态的纺织生产，对于后世纺纱工具的发展影响十分深远，并且它作为一种轻便的纺纱工具，一直被继续使用了几千年，纵然在二十世纪，西藏地区一些游牧藏民，仍在用它纺纱。 2纺车 古代通用的纺车按结构可分为手摇纺车和脚踏纺车两种。手摇纺车的图像数据在出土的汉朝文物中屡次发现，说明手摇纺车早在汉朝已非常普及。脚踏纺车是在手摇纺车的基础上发展而来的，目前最早的图像数据是江苏省泗洪县出土的东汉画像石。手摇纺车驱动纺车的力来自于手，操作时，需一手撼动纺车，一手从事纺纱事情。而脚踏纺车驱动纺车的力来自于脚，操作时，纺妇可以容或用双手举行纺纱操作，大大提高了事情效率。纺车自

10、出现以来，一直都是最普及的纺纱机具，纵然在近代，一些荒僻的地区仍然把它作为首要的纺纱工具。 3水力大纺车 古代纺车的锭子数目通常为2至3枚，最多为5枚。宋元之际，跟着社会形态经济的发展，在各种传世纺车机具的基础上，逐渐产生了一种有几十个锭子的大纺车。大纺车与原本的纺车差别，其独特之处是：锭子数目多达几十枚，及哄骗水力驱动。这些独特之处使大纺车具备了近代纺纱机械的最新大概的形状，适应大范围的专业化生产。以纺麻为例，通用纺车每一天最多纺纱3斤，而大纺车一日夜可纺一百多斤。纺绩时，需使用足够的麻才气满足其生产能力。水力大纺车是神州古代将自然力运用于纺织机械的一项重要发明，如单就以水力作原动力的纺纱机

11、具而论，神州比西方早了4个多世纪。 4踏板织机 踏板织机是带有脚踏提综启齿装配纺织机的通称。踏板织机最早出现的时间，目前尚缺少可靠的史料说明。研究者根据史书所载，战国时期诸侯间馈赠的布帛数量比年龄时高达百倍的现象，及最近几年来各地出土的刻有踏板织机的汉画象石等实物史料，猜测踏板织机的出现可追溯到战国时代。到秦汉时期，黄河流域和长江流域的泛博地区已普遍使用。织机采用脚踏板提综启齿是织机发展史上一项重大发明，它将织工的双手从提综动作解脱出来，以专门从事投梭和打纬，大大提高了生产率。以生产平纹织品为例，比之原始织机提高了20至60倍，人人每一钟头可织布0.3至1米。1.1.2 中国古代织机发展概况

12、古代织造技术的最高成就提花机提花的工艺方法源于原始腰机挑花，汉代时这种工艺方法已经用于斜织机和水平织机。提花机通常采用一蹑（脚踏板）控制一综（吊起经线的装置）来织制花纹，为了织出花纹，就要增加综框的数目，两片综框只能织出平纹组织，34片综框能织出斜纹组织，5片以上的综框才能织出缎纹组织。提花机因此，要织复杂的、花形循环较大的花，必须把经纱分成更多的组，多综多蹑的花机逐步形成。据西京杂记载：有巨鹿人陈宝光妻所织散花绫“机用一百二十蹑”，这么多的综蹑织造起来十分烦琐，提花机到了三国时马均“旧绫机丧功费日乃思绫机之变”改六十综蹑为十二综蹑，采用束综提花的方法，即方便了操作又提高了效率。谁人织出云中锦

13、，薄如蝉翼贵如金！中国古代云锦技术在高科技日新月异的今天，仍有一种织机还与数百年前移模一样。两名织工共同操作，一人提拽纹样花本，一人盘梭妆彩织造，日仅五厘米之锦。此锦宛若天上云霞，而得“云锦”之名。云锦之“锦”，为“金”与“帛”两字之组合。释名说：“锦，金也。作之用工重，其价如金。故惟尊者服之。”锦乃华贵之丝帛，在古代为贵人之物。织云锦织提花机出现于东汉，又称花楼，由1924个机件组成，其中之“挑花结本”，相当于计算机之设计软件。它用古老的结绳记事方法，将花纹图案色彩转变成程序语言，之后再上机织造。提花机是我国古代织造技术最高成就之代表。这种远古工艺至今无法用任何机器代替。西方人甚至认为“这是

14、一个被高级人群完美保守的秘密。”据文献记载，清代南京曾有三万多台云锦织机。元、明、清三朝，云锦为皇家御用贡品，包括皇帝的龙袍和皇后的凤衣。如今，“得见花机之巧者，能有几人哉？”云锦木机妆花手工织造技艺，被列为首批国家级非物质文化遗产名录。1.1.3 中国古代纺织品后整理“练”是一种丝织品，又是一种丝绸加工手段（即脱胶，将生坯加 捣练图工成白练）。刚刚织成时质地坚硬，必须经过草木灰碱性溶液沸煮、日晒氧化漂白，再用杵捣，加强草木灰水对丝胶的渗透能力，使脱胶均匀彻底，才能使丝绸变得柔软洁白。这幅长卷式的画画上共刻画了十二个人物形象，按劳动工序分成捣练、织线、熨烫三组场面。第一组描绘四个人以木杵捣练的

15、情景；第二组画两人，一人坐在地毡上理线，一人坐于凳上缝纫，组成了织线的情景；第三组是几人熨烫的场景，还有一个年少的女孩，淘气地从布底下窜来窜去。从整个图卷可以看出中国古代已经有一整套的纺织品后整理的工序和与之配套的工具和机械。这表明中国古代纺织品的制造和加工已经形成了一个行业的程序和标准。1.1.4 中国古代印染技术发展古代经常使用的矿物植物染料其实多不胜数，古人根据差别的染料特征而创造的染色工艺计有：直接染、媒染、还原染、防染、套彩染等。染料品种和工艺要领的多样性使古代印染行业的色谱十分富厚，故书中见于记录的就有几百种，特别是在一种色调中明确地分出几十种近似色，这需要熟练地掌握各种染料的组合

16、、方子及转变工艺条件方能达到。 从在织物上画花、缀花-绣花、提花到手工印花的转变。目前我们见到的最早印内花织物，是湖南长沙、战国楚墓出土的印花绸被面。长沙马王堆和甘肃武威磨咀子的西汉墓中，都发现有印内花的丝织品。马王堆所出的印花织物用两块凸版套印的灰地有银白加金云纹纱，工艺水平相当高。但奇怪的是，这种工艺在汉代文献中却没有反映，而且在西汉以后的几个世纪中这类印花织物没有再发现过。在十六国、南北时期，只看到一种工艺简单得多的颉，很难把它看成战国、西汉时乃那种印花技术的继续。在中原地区，印花技术的再度复兴是从颉开始的，所以后来也把接作为印花织物的通称。颉有纹颉、葛颉和夹颉。绞颉、葛颉实际上是一种防

17、染印花的织物 。 唐代的印染业相当发达，除颉的数量、质量都有所提高外，还出现了了一些新的印染工艺，特别是在甘肃敦煌出土了唐代用凸版拓印的团果对禽纹绢，这是自东汉以后隐没了的凸版印花技术的再现。从出土的唐代纺织品还发现了若干不见于记载的印染工艺，如用碱作为拔染剂再生丝罗上印花，使着碱处溶去丝绞变成白色以显花；用胶粉浆作为防染剂印花，刷色再脱出胶浆以显花。还有用镂空纸板印成的大族折枝两色印花罗。这种印花工艺，远在东汉时已经有了，新疆民丰一座东汉墓中就出土过用这种方法印的蓝的白花棉布。同类型的印染品在新疆屋于来克北魏墓中也发现过。 唐代的粉浆镂空版防染染花法，无疑曾接受了新疆地区兄弟民族的经验。这种

18、印染品宋代叫药斑布，唯其版摸更精细，调浆技术也有改进。宋代 的药斑布往往青白成文，它就是后来民间流行的蓝印花布的前身，到了宋代，我国的印染技术已经比较全面，色谱也较齐备。明代杨慎在丹铅总录中说：元时染工有夹嘏之名，别有檀颉、镯颉、浆水颉、三套颉、绿丝斑颉之名 。名目虽多，但印染技法仍不出以上范围。至1834年法国的佩罗印花机发明以前，我国一直拥有世界上最发达的手工印染技术。纺织品印染技术的发展必将伴随着所用机械的发展，下图为古代印花机械。1.2中国近现代纺织技术及机械发展 这部分主要讲述中国近代和现代的纺织机械发展并对其发展趋势做了一定的分析。1.2.1 中国近代纺织技术及机械的发展中国近代纺

19、织业开始于明清时期，这时民间出现了以私人为主和以官方为主的大型纺织手工作坊，即资本主义萌芽时期的工厂的雏形。在这时期，欧洲由于蒸汽机的发明而提前进入了工业化时期。当动力应用于纺织机械，纺织技术和纺织机械便有了长足的发展。纺织业开始进入黄金发展时期，出现了一批非常先进的纺织技术和纺织机械。这时中国的私营作坊主开始引进欧洲的先进纺织设备，中国的第一次纺织技术革新开始。从原棉到织成布匹是一个复杂的过程,一般需要多道工序。中国传统的棉纺织手工业在纺纱、织布过程中多以手工配以简单机械完成, 生产效率很低。例如在纺纱过程中广泛使用的手摇一锭纺车, 每10小时仅能出纱4两, 至少需要3人同时纺纱才能满足一架

20、投梭织机的工作需要, 这样的纺纱车在19世纪洋纱输入之时, 是中国所用纺车中最普遍的。织布所用工具为丝麻业所用的投梭织机, 一架织机的构造必须能完成开口、投梭、打纬、移综、放经、卷布六种动作, 才能最终织成布匹。投梭机的设计未能将这些运动的机件组成一个有机体, 这就使得织布工作程序繁琐, 操作困难, 既不能充分利用机械的便利, 又极易使操作疲劳。而在生产效率方面, 即熟练织工每日亦不过成布10码左右, 而且布幅受双手互相投接的有效力量所限, 布宽仅一尺左右。这样的生产效率, 在纺织以自足为目的时尚可, 一旦纺织成为商品生产则嫌不足。随着洋纱、洋布需求量的不断扩大,洋务派也通过引进技术设备, 创

21、办了一些棉纺织企业, 一方面是为了抵制洋货, 挽回权利, 另一方面也是为了增加政府收入, 弥补开支不足。在1895年以前, 全国已开工的民族棉纺织企业共有7 家, 纱锭174564枚, 布机1800台。其中湖北织布官局是规模较大的一家, 有纱锭3万枚,布机1000 台, 发动机2 架, 每架可提供1000马力的动力, 而且全厂照明都用电灯,安装电灯1140盏。该厂全部机器设备皆购于英国。由于机器纺纱织布的效率远远高于手工纺织, 因而早期创办的几家棉纺织企业都获得了较高的收益。1905年以后中国市场受日俄战争的刺激,纱布销量大增, 中国出现了民族资本投资棉纺织厂的热潮。从19051913年, 全

22、国新增纱厂14家, 绝大部分集中在上海、江苏一带。至1913 年时, 全国共有纱厂33家, 纱锭982812枚, 其中华商651676 枚;布机9389台, 其中华商4638台。第一次世界大战期间, 中国进口的棉纱布量急剧减少, 为民族棉纺织工业的发展创造了一个有利时机。丰厚的利润吸引了大批民族资本投向棉纺织行业, 但是民族纺织企业所需的机器设备全依赖从英美进口, 由于一战期间英美纺织机器的生产受限, 运输也较为困难, 因而直到19211922年才达到建厂高潮。从1914到1922年间, 民族资本新开设纱布厂共有54家, 其中有39家是19201922年间开办的。截止到1922年,民族棉纺织企

23、业共有纱锭1506634枚, 布机6767台。第一次世界大战后, 洋纱布再次卷土重来, 民族纺织业由兴旺转为萧条。受此影响, 民族纺织企业技术引进的速度也由快转慢, 从19231931年民族纺织企业的新增纱厂只有15家, 原有纺织厂扩建的新厂有8家。到1931年止, 民族纺织企业共有纱锭2453304枚, 布机17629台。1931年后, 世界经济危机开始波及中国, 民族棉纺织工业再次受到重创。从1931到1936年, 民族纺织企业大多开工不足, 平均生产能力仅为标准产量的80%。加上民族纺织企业设备老化、维修管理不善等因素,其生产效率已经低于外资纺织企业很多了。这期间民族纺织企业技术引进的数

24、量已大为减少。1.2.2 中国现代纺织技术及机械的发展现代梭织织机已经发展的相当成熟，但是先进性不是很好，不能满足人们日益增长的服饰需求，而且在机械强度一定的情况下，织造速度也不可能有较大进步了。反而有噪音大、能耗高、产量小、工作环境恶劣等的不利因素。所以这里对有梭织机不做陈述。中国现代新型纺织机械技术大多是引进国外的先进技术加以消化和创新。所以这里把中外纺织技术发展和起来说明。19世纪开始人们就试制直接从固定安装的大卷装筒子上抽取纬纱，不用梭子和纬管而用其它引纬器件把纬纱引入梭口的织机。我们将这种不用笨重梭子的织机称为无梭织机。它主要包括喷气、喷水、剑杆、片梭等四种类型的织机。20世纪中期以

25、来，又出现了多梭口织机，这种织机采用多个梭口，同时引入多根纬纱，从而实现了连续引纬、连续开口、连续打纬的工艺路线。我们把这些织机统称为新型织机。1.2.2.1喷气织机 喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机。工作原理是利用空气作为引纬介质，以喷射出的压缩气流对纬纱产生摩擦牵引力进行牵引，将纬纱带过梭口，通过喷气产生的射流来达到引纬的目的。这种引纬方式能使织机实现高速高产。在几种无梭织机中，喷气织机是车速最高的一种，由于引纬方式合理，入纬率较高，运转操作简便安全，具有品种适应性较广，机物料消耗少，效率高，车速高、噪音低等优点，已成为最具发展前途的新型布机之一。由于喷气织机采用气流纬方式

26、，最大的缺点是能量消耗较高。1914年美国人发明喷气织机，1950年捷克斯洛伐克生产第一台商用喷气织机，70年代喷气织机开始应用于工业生产。早期的喷气织机只能生产窄幅织物，织机速度低、织物质量差，只能生产单色的、简单的普通平纹织物。现代新型喷气织机速度、自动监控水平、产品质量、品种适应性等都有了大幅度的提高，成为无梭织机中发展最快的机型。目前国外先进的喷气织机采用了大量的先进技术，尤其是电子、微电子技术使喷气织机在保证产品质量的前提下，性能大大提高。目前国际著名的生产厂家主要是：日本津田驹、丰田、比利时必佳乐（PICANOL）、意大利意达（PROMATECH）和德国多尼尔（DORNIER）。我

27、国自1982年首次由上海织布科研所引进日本津田驹公司ZA200型喷气织机用于试织，1984年首次引进津田驹ZA203型喷气织机制造技术。目前国产喷气织机主要代表机型有：咸阳织机GAX型和ZA209i型、中纺机GA718型、潍坊金蟀JS21N型、苏州纺机ASGA701型等1.2.2.2 喷水织机喷水织机的研究开始于20世纪40年代，为了解决喷气引纬的气流急速下降而造成的纬缩等疵点，原即捷克斯洛伐克的斯瓦蒂发明了采用喷射水滴引纬的方法。50年代初，喷水引纬技术进一步发展，捷克生产出柯沃（Kovo）型喷水织机样机，于1955年在布鲁塞尔国际纺织机械展览会上展出，当时只能织人造长丝织物。60年代，日本

28、日产、津田驹公司相继研制生产LW、ZW型喷水织机。与此同时，我国天津、上海、丹东、北京等地也先后对喷水织机进行了研究和试验，有在原有丝织机上改型的，也有重新设计的，都取得了一定的进展。1.2.2.3 剑杆引纬织机早在150年前，有梭织机逐步代替手工织布，那时有梭织机比手工织布的产量高1倍。1844年开始出现无梭织机，柔性剑杆织机起始于1925年，二战后，50年代至60年代实现商品化生产，并逐步取得显著进步，目前剑杆织机引纬率达到1500m/min以上。剑杆织机主要是为解决引纬方法而设计，包括刚性、柔性及可伸缩式的引纬方式。其主要产品是服装用面料，与其它引纬方式比较，剑杆织机的引纬方式适应于多色引纬，可以生产12色引纬的多式花样图案的产品，包括以往各种类型的纱线、生产各种类型的织物。积极式的剑杆驱动，可以对许多引纬比较困难的纱线完成引纬。刚性剑杆织机引纬系统的最大优点是积极将纬纱传递到织口中心而不需要任何引导装置，刚性剑杆织机占地面积小，主要是筘幅宽度有一定的限度。 柔性剑杆织机引纬系统的适应性强，应用范围广，引纬率显著增加，筘幅宽达460cm。20世纪最后15年，电子计算机引入织机，微电子CAD-C