摘要：经编具有生产高效、花式多样和结构灵活等特点，是一种重要的纺织品加工方法。随着压电陶瓷贾卡技术、伺服驱动技术、CFRP技术和集成控制技术在经编装备上的成功开发和应用，经编技术在机器高速化、控制集成化、功能多样化、操作便利化等方面都获得了快速发展。本文对现代经编技术特点、技术现状进行分析，并对智能化、高速化、优质化等经编技术的前景进行了展望，为我国未来经编行业稳步发展提供理论依据和实践指导。
关键词：经编；提花技术；伺服驱动；集成控制；智能化

      经编是一种高效的织物加工方法，产品性能优越、附加值高、用途广，是高端服装、家纺面料的重要来源，也是高技术领域的重要基础材料。经编产业是我国纺织工业中发展最快的产业之一。现代经编装备正不断地朝着生产高速化、控制智能化、功能多样化、操作简便化、设计电脑化等方向发展。经编产品结构也逐步趋于合理，服装用、装饰用、产业用三大类产品协调发展，产品应用领域不断拓宽。这些无疑将促进经编行业朝着持续、健康、稳步的方向发展。本世纪以来经编产业进入了一个稳步高速增长时期。现代经编技术以其生产高效性、产品花式多样性、及其织物结构灵活性等为特点得到迅速发展，产业规模迅速扩大，在纺织工业中已经占有重要地位。本文从经编技术特点、经编技术现状以及经编技术前景三个方面较为系统地阐述经编的最新进展，为我国经编产业的持续、健康发展提供参考。
一、 经编技术特点
1．生产高效
      2-3梳特里科经编机是经编机中精密度最高、速度最快的一类机型，广泛用于生产弹性和非弹性平布、绒类和网眼织物。二梳特里科经编机生产弹性织物时速度高达4000rpm，生产效率可达到98%以上，E36和E40已成为常规机号，是泳衣和高档内衣面料的重要生产设备，这类机型机号已发展到E50，实现了高品质面料的高效生产。经编印花织物和拉毛织物是一种面广量大的产品，主要用作席梦思床垫面料、沙发面料、窗帘布等，特里科经编生产此类产品时生产效率极高，满足了广东、浙江和江苏等地区家纺市场的巨大需求。多轴向和双轴向经编机是近年来生产产业用增强材料的一类重要机型，多轴向经编机的产量可达到10吨/天，促进了近年来风能产业的快速发展。
      总之，相对于梭织和纬编，经编技术具有高效率和低噪音的特点，以高产能、高品质满足了现代纺织品生产技术的发展需要。
2．花式多样
      经编不但能高效生产，而且其花式多样性也相当突出。经编提花的优势在于提花面料花型逼真、凹凸有致、风格新颖，实现了平纹提花、网眼提花、毛绒提花、毛圈提花、立体织物提花等，特别是网眼织物提花，这是其它织造技术如机织、纬编所无法比拟的，被广泛应用于蕾丝面料、高档妇女内衣、无缝服装、床上用品等。经编提花方式和手段多种多样，目前有横移提花、贾卡提花和复合提花三种。
（1）横移提花技术
      横移提花既用于少梳栉的经编机上，也用于多梳栉拉舍尔经编机。其中，少梳横移提花由最初的花纹链块发展到花盘凸轮，而EL电子横移的出现，使得花纹循环高度不再受限制，梳栉累积横移量可达50针以上，能设计更大的花型，使得织物花式多样化需求得到满足。多梳横移提花起初也是通过链块控制梳栉横移，但由于梳栉多，链块量大，花型变换受到限制，上世纪八十年代开发了SU型电子横移机构，使得计算机控制花纹形成成为可能，节省了大量链块，花型设计多样化。本世纪初，伺服电机驱动的钢丝花梳导纱系统的成功开发是多梳花边发展历程中一个划时代的变革，梳栉横移针数进一步扩大，累计横移可达170针，花梳数目更多，横移更精确，运转速度大幅度提高。
（2）贾卡提花技术
      贾卡提花技术在经编机上的成功应用，给经编织物的花纹变化带来了巨大变革，通过控制单个贾卡导纱针的偏移，花型和花纹尺寸在织物幅度范围内可作几乎无限的变化，织物更加精致和完美。
      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，而且使经编产品的应用领域得到极大的拓宽，从过去单一的网眼窗帘、台布等，现在已经成功地渗透到花边领域，另外还用于妇女内衣、紧身衣和外衣面料的生产。
（3）复合提花技术
      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，可以分区域设计不同的密度，形成不同的延伸性，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供了最理想的机器。
      而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，这种复合提花技术形成的独特蕾丝风格是一般织造技术无法比拟。
3．结构灵活
      随着经编装备技术不断创新和完善，多种结构的经编产品得到开发并推广应用。经编在织物结构方面，不但能形成平布、绒类织物、三维立体织物、而且能成形编织。在产业用方面大量使用网眼织物和轴向织物，工艺变化可能性较大。
      网眼结构是经编技术的专长，不仅网孔大小可以控制，网孔可以是方形、椭圆形、菱形、六角形等不同形状，且网孔结构稳定，广泛用于服装面料、鞋材、箱包材料和建筑、体育、农业等产业用领域。
      经编绒类织物不仅可以通过特里科经编织物起绒，而且可以通过双针床剖幅形成，或是毛圈剪绒而成，广泛应用于家纺和服装。
      经编弹力织物可以是单向或是双向弹性，而且弹性大小可以设计，用作高档内衣、运动装、泳装等面料。
     经编间隔织物是在双针床经编机上生产的一种的三维立体结构织物，具有良好的压缩弹性和透气性，厚度范围为2-60mm，作为替代海绵的一种新型缓冲材料，在鞋材、床垫、坐垫等领域的应用不断上升。
      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。自上个世纪八十年代初开发以来，备受产业界的关注，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。
经编无缝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，目前用于生产无缝紧身提花内衣、背心、连裤袜、手套、包装袋、人造血管等。
      总之，经编织物结构变化灵活，可以极大地满足不同产品用途的需求。
二、经编技术现状
      经编机由于其高速、精密、机构复杂、协调控制要求高等，历来是欧美等发达国家的专利产品，自第一台经编机问世以来，已垄断了几个世纪。目前，国际最先进的经编设备主要还是由德国生产，其产量占世界经编机总产量的一半以上，而其中60%以上的产品销往中国。近几年我国经编机生产有了质的飞跃，国内企业生产的高速经编机、多梳栉经编机、双针床经编机、整经机等常规设备及其电子控制装置，其性价比已具有一定优势，较好地适应了行业的需求，已有相当部分产品出口至东南亚国家，有的已出口到欧美发达国家。
1. 压电陶瓷贾卡技术
       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。与传统贾卡技术相比，压电陶瓷贾卡技术中没有移位针与贾卡导纱针的横移配合，结构更简单、操作维护更为方便，压电陶瓷贾卡元件由电流脉冲控制偏移一个针距，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1800转/分。自国外1995年压电陶瓷贾卡技术在经编机上成功应用以来，压电陶瓷贾卡技术不断成熟，此类提花技术不但成功用于单针床的少梳经编机和多梳经编机的提花，而且也推广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。
      单针床成圈型贾卡经编机自二十世纪九十年代成功开发以来获得了极大成功，是生产高档泳装、内衣面料的最理想机型；带有两把压纱型贾卡梳的贾卡经编机在生产弹性时装面料方面得到了推广应用。于多梳拉舍尔花边的生产，花边的花纹变化更为丰富和精采。浮纹型贾卡经编机的成功开发，使得贾卡提花原理又有了进一步的发展，贾卡技术不仅控制导纱针的横向偏移，而且可以控制纱线进入和退出工作，从而形成独立的浮纹效应。
      贾卡提花技术不仅成功地用于单针床经编机，在双针床经编机上的应用也呈蓬勃发展态势。单贾卡梳在双针床上的不同配置，可生产提花间隔织物和立体提花毛绒织物。双贾卡提花技术在双针床上的应用更是促进了经编无缝内衣的突破性发展，镂空与密实的花纹对比，前后片织物无缝连接，高效的生产方式，使得这类机型成为生产高品质紧身衣和无缝内衣的新宠。
近年来国内也成功地开发了压电陶瓷贾卡针块，并达到实用地步，适应机速可达1200rpm，国内的贾卡针块价格是国外的四分之一。目前已广泛使用到单针床和双针床的少梳和多梳栉花边机上。但国产的贾卡针块的寿命和适应机速有待于进一步提高。
2. 伺服驱动技术
      现代经编对生产设备提出了高速度、高精度、高效率的要求，交流伺服系统具有高响应、免维护、高可靠性等特点，正好适应了这一需求。随着伺服驱动技术的快速发展，采用伺服驱动的经编电子送经、电子梳栉横移、电子牵拉卷取、电子铺纬等在经编装备上得到推广应用，为经编产品的开发和质量控制提供了有效手段。
（1）电子送经/牵拉技术
      上世纪90年代，伺服驱动技术开始应用于经编机的送经和牵拉卷取机构。采用电子送经牵拉系统可实现对经纱送经和织物牵拉的恒张力控制，即是要求控制系统具有快速响应性和控制精确度，伺服驱动技术可以很好地满足恒定速度下的送经和牵拉要求。多速送经控制时，在相同的主轴速度下，经轴送经速度按送经量的变化要求而变化，从理论上要求送经量变换在瞬间实现，但是在高速切换送经量时，当前的伺服电机的高速响应性能还有待进一步提高。
本世纪以来，国内加大了对伺服驱动的电子送经系统的研发，电子送经机构正逐步成为国产经编机的一种标准配置，为经编企业产品质量的提高和新产品的开发提供了有力保证。
（2）电子横移技术
      为了提高经编机的横移提花能力和变换品种的便利性，近年来推广使用旋转型和直线型伺服电机控制导纱梳的横移运动。在少梳栉的单针床和双针床经编机上采用了超低惯量的大功率伺服电机控制地梳的横移，适应的最高机器速度为1600转/分，但是花盘凸轮横移机构适应的机速已达4000转/分，因此，急需开发适应高速横移的专用伺服电机。在多梳经编机上采用小功率的旋转型电机控制花梳的横移，机器速度可达930转/分，比先前SU电子横移多梳经编机的速度提高了一倍。
目前，国内在电子横移方面已经进行了一些研究，取得了一些成果，机器速度达到国外同类机型的60-70%，还需要进行深入研究。
（3）电子铺纬技术
      多轴向经编装备的数字化技术的核心技术在于多轴向铺纬技术。在铺纬生产过程中，铺纬装置在伺服电机的驱动下，在幅宽范围内往复运动，将纬纱按照要求铺放在两侧的传送链上，传送链通过伺服电机带动的一套传动系统带动向前传动，将纬纱推送到编织区编织成织物。铺纬机构分为固定轨道式和移动轨道式铺纬机构。在多轴向经编机上可配置3到7个纬纱衬入系统，所有的纱线层均可通过程序设计在+20°到-20°之间变化。多轴向经编机机器速度达1400转/分以上。国内也已成功开发出采用伺服电机铺纬的多轴向经编机，速度达到1000转/分。
3.  CFRP技术
      上世纪九十年代，在少梳栉特里科经编机和拉舍尔经编机使用了短动程槽针，空型成圈机件，从而使得经编机的速度从2000 rpm提高到3000rpm。近年来，CFRP碳纤维增强材料在经编机上成功地应用，CFRP在任何气候环境下都具有质轻、结构刚硬和稳定、温差对机器稳定性的影响降低、耐高温能力更强、环保节能的特点，将CFRP用作梳栉、针床和沉降片床等，可以使梳栉重量减轻25%，刚性得到提高，另外中空主轴油循环系统保证全机温度一致，从而使经编机转速上了一个新台阶，国外的二梳高速特里科经编机机速高达4000rpm。我国也正在加快对CFRP技术的研究，CFRP在经编机上应用将越来越广泛。
4．集成控制技术
      近些年来基于总线技术的经编控制系统在进口经编机上得到应用，它综合运用微处理器技术网络技术、通信技术和自动控制技术，使设备具有强大的数字计算和通信能力，同时也便于生产过程的集成控制。应用现代控制技术中的可编程逻辑计算机技术、新型驱动技术中的伺服电动机和变频调速电动机技术、工业网络通信技术中的现场总线技术，集电子送经、电子牵拉卷取、电子横移、电子贾卡、电子断纱自停等多个模块于一体，全面实现经编机的机电一体化，生产过程网络监控等多项功能，组成一个开放的、模块化、实用性强、易于维护和重新配置的柔性经编生产系统。
三、经编技术前景
      现代经编装备正不断地朝着生产高速化、控制智能化、功能多样化、操作简便化、设计电脑化等方向发展。
1. 经编装备智能控制
      随着产品性能的完善化及其结构的复杂化、精细化，以及功能的多样化，促使产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增，经编装备正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求经编装备不但要具备柔性，而且还要表现出智能，否则是难以处理大量而复杂的信息工作量。其次，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境，也要求经编装备表现出更高的灵活、敏捷和智能。智能化是经编生产自动化的发展方向。在经编生产过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，也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现生产过程的智能化。
通过经编织造疵点监测技术，解决经编机高速生产及复杂结构下的疵点实时鉴别两大难题，实现经编织造过程中的产品质量智能监控，降低人工生产成本、提高经编产品质量。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；自动统计疵点并分析产生的原因，优化生产工艺数据，减少疵点产生的可能。
应用经编车间实时监测技术，将经编装备作为网络终端，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。另外应加强对自动接头、自动落布、自动入库智能生产装备的研发，实现经编生产的智能化和连续化。
2. 经编高速优质生产
      对各种类型的经编机成圈运动曲线设计、曲轴传动机构设计与制造、碳纤维成圈机件加工等关键技术开展研究，建立整机动态模型，优化机器性能，实现经编生产高速化和精密化；研究集成控制的快速响应性，突破电子横移系统对高速经编机机速限制的技术瓶颈；运用神经网络学习，采用主动补偿方式智能地进行张力补偿，实现经编织造过程中的经纱退绕和卷绕的恒张力控制，同时研究经编机停车时的主轴转速的控制方式，实现可控制式的停车定位，解决停车横条这一世界性难题，实现经编生产优质化。
3．经编计件成形编织
      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，经编技术不仅可以做到少缝、无缝，而且能将艺术、功能性加入一次成形的产品中，计件成形产品为未来经编的生产与加工注入了新的理念。
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，实现经编无缝服装的全成形生产；提高经编围巾、包装袋、衣片等产品的设计与计件成形加工能力，开发计件成形的专用设备，有效减少后道裁剪及缝纫加工；针对复杂形状的工程结构件，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。
四、结束语
       展望未来，经编产业面临挑战，更是机遇。坚持技术创新，坚持经编生产的高速化、连续化和智能化发展方向，加快产业结构优化和产业升级，推动行业技术进步。我们坚信，经编必将成为未来纺织面料与先进复合材料的重要加工手段。