紡織機(jī)械綠色制造技術(shù)淺析

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【摘要】本文先分析了紡織機(jī)械綠色制造特征，隨后介紹綠色制造技術(shù)的具體應(yīng)用策略，包括選擇綠色材料、標(biāo)準(zhǔn)化綠色設(shè)計(jì)、綠色化制造工藝、綠色化包裝，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

【關(guān)鍵詞】紡織機(jī)械；綠色制造；綠色材料；綠色設(shè)計(jì)

0引言

從當(dāng)前社會(huì)中的紡織機(jī)械綠色制造產(chǎn)業(yè)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，大部分制造企業(yè)依然是以高污染和高能耗生產(chǎn)方式為主，而在新時(shí)期發(fā)展背景下，紡織機(jī)械企業(yè)想要進(jìn)一步提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，需要加強(qiáng)制造成本控制，積極迎合綠色發(fā)展要求，形成綠色制造理念，合理應(yīng)用各種綠色制造技術(shù)和手段，為未來(lái)紡織機(jī)械發(fā)展指明前進(jìn)方向。

1紡織機(jī)械綠色制造分析

在現(xiàn)代化社會(huì)中，環(huán)境問(wèn)題逐漸受到人們廣泛關(guān)注，制造業(yè)在日常生產(chǎn)實(shí)踐中容易消耗大量能源資源，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。綠色制造技術(shù)的誕生主要是以傳統(tǒng)制造技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)考慮資源能源的綜合利用率以及對(duì)于自然環(huán)境的影響誕生的現(xiàn)代化綠色生產(chǎn)工藝。合理應(yīng)用綠色生產(chǎn)技術(shù)能夠幫助有效減少能源和資源損耗，最大限度控制制造過(guò)程中的污染元素。該種生產(chǎn)模式貫穿于產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造以及最終報(bào)廢回收整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，具有較高的資源利用率、生產(chǎn)能耗較低、污染程度低，能夠幫助進(jìn)一步增加機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)間。當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)依然是以傳統(tǒng)技術(shù)為主，在原料選擇和生產(chǎn)中會(huì)形成各種工業(yè)廢料。為此需要采取有效措施促進(jìn)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造綠色生產(chǎn)技術(shù)的全面發(fā)展[1]。

2綠色制造技術(shù)的具體應(yīng)用策略

2.1合理選擇綠色材料

紡織機(jī)械相關(guān)綠色材料和綠色產(chǎn)品屬于實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)、制造的基礎(chǔ)。綠色材料主要特點(diǎn)如下，分別是低成本、低污染、低能耗，方便加工，同時(shí)在加工制造中污染程度較低，幾乎沒(méi)有污染。具備易回收和可降解等功能。紡織機(jī)械中對(duì)綠色材料進(jìn)行選擇中可以立足于以下幾種層面進(jìn)行分析：（1）盡量選擇各種新型先進(jìn)材料，針對(duì)紡織機(jī)械產(chǎn)品中的鏈輪、帶輪以及齒輪等各種傳動(dòng)元件，應(yīng)該選擇先進(jìn)、耐磨損的最新高分子制作材料，減少疑問(wèn)無(wú)法正常傳動(dòng)所形成的整機(jī)損傷，采取有效措施，盡量延長(zhǎng)整機(jī)壽命。（2）合理控制材料選擇類型，控制選材品種，如此能夠使材料標(biāo)志更方便，提升管理效率，能夠針對(duì)各種報(bào)廢產(chǎn)品實(shí)施有效的回收處理。（3）盡量選擇各種可再生材料，應(yīng)用可再生材料進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，能夠幫助控制原材料加工提煉中對(duì)環(huán)境影響，控制污染范圍。比如防護(hù)外殼等各種元件在實(shí)際加工生產(chǎn)中應(yīng)該盡量應(yīng)用可再生塑料。又如，為了控制機(jī)械生產(chǎn)噪聲，確保滿足材料剛度和材料強(qiáng)度要求基礎(chǔ)上，盡量應(yīng)用各種可再生非金屬材料，取代金屬材料。（4）合理選擇各種無(wú)毒材料，紡織機(jī)械生產(chǎn)中盡量避免選擇各種含錫和鉛等毒性材料，避免紡織機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)報(bào)廢后直接影響污染整個(gè)生態(tài)環(huán)境。紡織機(jī)械相關(guān)冷卻系統(tǒng)以及液壓潤(rùn)滑中，合理選擇綠色環(huán)保型冷卻液和潤(rùn)滑劑，降低化學(xué)有毒成分對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響[2]。

2.2標(biāo)準(zhǔn)化綠色設(shè)計(jì)

以標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化為基礎(chǔ)實(shí)施綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在時(shí)代持續(xù)發(fā)展背景下，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品更新速度進(jìn)一步加快，產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化設(shè)計(jì)能夠幫助對(duì)各種零件進(jìn)行全面重組，發(fā)揮產(chǎn)品的多樣化功能。其屬于專業(yè)化紡織機(jī)械制造生產(chǎn)的前提條件，專業(yè)化生產(chǎn)能夠幫助縮減制造成本、減少生產(chǎn)周期、提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。對(duì)應(yīng)系統(tǒng)裝置內(nèi)不同標(biāo)準(zhǔn)件主要通過(guò)專門機(jī)構(gòu)實(shí)施合理的社會(huì)化分工，組織進(jìn)行科學(xué)生產(chǎn)，如此能夠針對(duì)有限資源進(jìn)行全面優(yōu)化配置，借助標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)能夠有效減少生產(chǎn)實(shí)踐中的各種設(shè)施裝置、數(shù)量以及設(shè)備類型，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約利用，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提升生產(chǎn)管理效率。以CAM、CAE、CAPP、CAD等技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)施綠色化設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)設(shè)備輔助下，能夠促進(jìn)整個(gè)制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙化，提升工藝管理先進(jìn)性，不但能夠合理節(jié)約資源，還可以降低紡織機(jī)械制造、設(shè)計(jì)周期，幫助優(yōu)化產(chǎn)品研制設(shè)計(jì)成功率，提升產(chǎn)品綜合質(zhì)量。比如當(dāng)下應(yīng)用較多的三維軟件，像是UG以及PRO等軟件系統(tǒng)中幾乎全面集成CAE技術(shù)，能夠準(zhǔn)確模擬紡織機(jī)械不同零件實(shí)際受力狀態(tài)，合理檢驗(yàn)整體剛度、強(qiáng)度性能。紡織機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展中，通過(guò)全面集成計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)，推動(dòng)紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化綠色設(shè)計(jì)目標(biāo)，也是實(shí)施綠色化制造的基礎(chǔ)措施。可回收以及可拆卸設(shè)計(jì)，可拆卸設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)相關(guān)材料、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全面回收利用，其中不可拆卸產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致制造中形成大量的材料浪費(fèi)，所以應(yīng)該把可拆卸當(dāng)成綠色設(shè)計(jì)核心內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于可回收以及可拆卸設(shè)計(jì)主要是針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)綜合考慮產(chǎn)品報(bào)廢后，應(yīng)該怎樣處理廢棄產(chǎn)品，是一種先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，確保廢棄產(chǎn)品可以方便拆卸，對(duì)剩余材料實(shí)施經(jīng)濟(jì)回收，進(jìn)一步縮減廢棄產(chǎn)品數(shù)量，控制廢棄產(chǎn)品形成，幫助實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及資源節(jié)約等目標(biāo)。在符合基礎(chǔ)強(qiáng)度同時(shí)，合理選擇可拆卸模式進(jìn)行有序連接，像是螺紋連接方法，禁止應(yīng)用鉚、焊等方法實(shí)施固定連接。

2.3綠色化制造工藝

綠色化的工藝設(shè)計(jì)規(guī)劃屬于現(xiàn)代化工藝設(shè)計(jì)方法，在綠色制造產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。綠色工藝目標(biāo)體系屬于制造目標(biāo)體系和資源消耗以及環(huán)境影響全面集成，最終形成決策目標(biāo)體系。比如紡織機(jī)械實(shí)際生產(chǎn)制造中利用專家識(shí)別系統(tǒng)以及產(chǎn)品量化設(shè)計(jì)，明確生產(chǎn)中材料消耗和形成廢物彼此聯(lián)系，通過(guò)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)紡織機(jī)械產(chǎn)品會(huì)對(duì)自然生態(tài)造成哪些影響，通過(guò)系統(tǒng)研究選擇環(huán)境污染程度較低和材料消耗較少的綠色制造工藝[3]。綠色化紡織機(jī)械生產(chǎn)中，隨著自動(dòng)化工藝技術(shù)的持續(xù)擴(kuò)大，比如具備自動(dòng)調(diào)勻整系統(tǒng)的新型并條機(jī)設(shè)備，其內(nèi)部自動(dòng)化控制系統(tǒng)在主機(jī)系統(tǒng)造價(jià)總和中占據(jù)35%~40%。隨著自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠減輕用工負(fù)擔(dān)，新型綠色紡織機(jī)械相關(guān)生產(chǎn)制造裝置，能夠從技術(shù)層面節(jié)約用工數(shù)量。應(yīng)用新型綠色紡織設(shè)備，設(shè)置電機(jī)一體化高速編織機(jī)，具體如圖1所示，對(duì)應(yīng)織造擋車工看臺(tái)數(shù)量能夠增加到6~8個(gè)，能夠幫助實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)。在綠色紡織機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)支持下，紡織機(jī)械領(lǐng)域研制一種新型高效紡織設(shè)備，形成紡紗留頭、細(xì)紗集體落紗、空滿管傳輸?shù)刃滦图夹g(shù)，能夠促進(jìn)成套棉紡裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、持續(xù)性高效操作。除此之外，合理選擇各種綠色材料，如系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)細(xì)紗機(jī)應(yīng)用超高精度羅拉、碳纖維滾盤等新式材料制作不同元件。結(jié)合各種綠色工藝和綠色設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)研究，能夠促進(jìn)高效棉紡裝置對(duì)應(yīng)萬(wàn)錠能耗有效降低10%。新型的高效紡織機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，能夠幫助實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗、低污染和低成本等目標(biāo)，減少企業(yè)生產(chǎn)成本。低污染和節(jié)能減排方面，通過(guò)合理研發(fā)數(shù)字化自動(dòng)筒子紗，具體如圖2所示，借助成套染色設(shè)備幫助實(shí)現(xiàn)筒子紗染色集成控制目標(biāo)，改善傳統(tǒng)模式下筒子紗染色處理中的高能耗以及顏色缸差等問(wèn)題，提升生產(chǎn)效率，使助劑相關(guān)分配精度達(dá)到2%，堿濃度誤差限制在2g/L左右，把水分配精度控制在3%左右，把氧化劑濃度誤差減少到2g/L以內(nèi)。新型設(shè)備裝置的合理應(yīng)用還可以針對(duì)整個(gè)染色過(guò)程實(shí)施智能化調(diào)度以及集中控制，有效提升新型裝置利用率，改善染色質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綠色化制造目標(biāo)。2.4綠色化包裝綠色化包裝可以進(jìn)一步分成以下幾種內(nèi)容，分別是廢棄包裝回收、包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及包裝材料選擇。當(dāng)前所用包裝材料涵蓋木板、塑料、瓦楞紙板等。紙板包裝件方便回收，屬于材料包裝的合理選擇，但前期生產(chǎn)制造中容易造成大量的資源消耗，形成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)應(yīng)紙板強(qiáng)度相對(duì)較低，容易直接損壞內(nèi)部物品。塑料制成的外部包裝具有良好的防水性能，重量較輕，回收后不會(huì)輕易降解，形成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。模板材料的外包裝具有較大強(qiáng)度，屬于大型產(chǎn)品生產(chǎn)包裝中的合理選擇，木材因?yàn)閷儆诓豢稍偕牧?，如果大量?yīng)用，容易使生態(tài)環(huán)境失衡。而新時(shí)期所出現(xiàn)的蜂窩紙板以及之江模塑屬于一種最佳包裝材料，蜂窩紙板外包裝主要是通過(guò)蜂窩紙芯復(fù)合板制成，該種材料污染程度較小，能夠進(jìn)行充分回收利用，從新制成紙漿，推動(dòng)外包裝綠色化發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于新時(shí)期能源枯竭以及環(huán)境惡化背景下，需要采取有效措施促進(jìn)紡織機(jī)械綠色制造的綠色化發(fā)展，減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)加工中所形成的各種廢物進(jìn)行有效回收利用，縮減污染物產(chǎn)量，促進(jìn)紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量制造和設(shè)計(jì)，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效生產(chǎn)目標(biāo)，共同實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，大力發(fā)展環(huán)保、節(jié)能、高效的綠色紡織機(jī)械。

參考文獻(xiàn)

[1]秦長(zhǎng)貴.淺談紡織機(jī)械綠色制造技術(shù)的應(yīng)用途徑及關(guān)鍵技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（12）：221-222.

[2]趙新民.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造思路探索[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（22）：50.

[3]趙永霞.2018中國(guó)國(guó)際紡織機(jī)械展覽會(huì)暨ITMA亞洲展覽會(huì)將聚焦智能化和綠色生產(chǎn)[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2018（10）：43.

作者:曹淼森 單位:紹興金陽(yáng)紡織有限公司