印染自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用
中國(guó)現(xiàn)有和新購(gòu)的印染設(shè)備都需要備有自動(dòng)控制技術(shù),以克服染整過程中仍然存在的色差、縮水率等主要影響合格率的質(zhì)量問題,提高中國(guó)染整行業(yè)的整體水平。近年來,國(guó)內(nèi)染整行業(yè)在提高印染面料質(zhì)量、小批量多品種加工和快速市場(chǎng)反應(yīng)能力方面取得了較大進(jìn)步,但進(jìn)口產(chǎn)品比出口產(chǎn)品的平均單價(jià)仍高出37.5%,出口增幅仍依賴低勞動(dòng)力成本,產(chǎn)品仍以中低檔為主。要獲得高質(zhì)量、高檔次、高性能、高附加值和綠色環(huán)保產(chǎn)品,就需要加快應(yīng)用高新技術(shù),在染整裝備上提高機(jī)電一體化水平。新型整緯技術(shù)在針織物或梭織物印染加工過程中,常常會(huì)產(chǎn)生緯斜、孤斜、花斜、條格歪斜等嚴(yán)重影響產(chǎn)品合格率的質(zhì)量問題,難以滿足一等品緯斜低于3.5%的標(biāo)準(zhǔn),更低于實(shí)際貿(mào)易中客戶經(jīng)常提出緯斜在2%以下的要求。要適應(yīng)市場(chǎng)要求,就需要在關(guān)鍵的加工設(shè)備上應(yīng)用確保成品緯斜達(dá)標(biāo)的整緯技術(shù)。
CITME2004中展出的德國(guó)瑪諾(Mahlo)RFMC-12型歐特瑪自動(dòng)緯紗調(diào)整器,把自動(dòng)化整緯技術(shù)推上新的層次?,斨ZOrthomatRFMC現(xiàn)有的瑪諾RFMC-10A型已具備了獨(dú)特設(shè)計(jì)的偵測(cè)系統(tǒng):在偵測(cè)頭內(nèi)置有寸動(dòng)馬達(dá),來回有規(guī)律地大范圍掃描偵測(cè)織物緯斜狀況;每個(gè)偵測(cè)頭配置數(shù)字訊號(hào)處理器(DPS),實(shí)時(shí)精確地解析偵測(cè)到的緯紗訊號(hào),大幅提高偵測(cè)效能;偵測(cè)頭/投光器位置可依幅寬自動(dòng)調(diào)整;投光器光源采用LED技術(shù),穩(wěn)定性佳,壽命長(zhǎng),每個(gè)投光器輸出亮度可獨(dú)立且自動(dòng)調(diào)整;具有穿透式和反射式兩種光源,可適用于各種厚薄織物;矯正系統(tǒng)采用了先進(jìn)的無級(jí)變速油壓系統(tǒng),操作和顯示系統(tǒng)采用了15"TFT彩色觸摸屏和工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī),配置了人性化人機(jī)界面操作系統(tǒng),各主要操作程序皆以圖標(biāo)導(dǎo)示,再輔以語音輸出功能使操作更加容易;具有預(yù)設(shè)定功能,可預(yù)防織物經(jīng)整緯以后受外力作用而產(chǎn)生的緯斜或弧性緯斜;機(jī)臺(tái)可自我診斷及顯示異常訊息。
RFMC-12型在RFMC-10型基礎(chǔ)上對(duì)偵測(cè)部分進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì),使震蕩透鏡更耐用;探測(cè)頭具有測(cè)量緯斜和緯密/針織線圈數(shù)的雙重功能;可應(yīng)用“自動(dòng)功能”自動(dòng)設(shè)定濾波器;將探測(cè)頭的移動(dòng)裝置改進(jìn)為齒狀皮帶自動(dòng)調(diào)位裝置,無需保養(yǎng);織物的張力采用氣壓預(yù)設(shè)定張力羅拉控制,靈敏度高,晃動(dòng)小;新增的操作邊盤使維修更方便;所有系統(tǒng)均可直接添加拉幅定型機(jī)定型時(shí)間控制、出布濕度測(cè)量控制、廢氣排放濕度控制等監(jiān)控系統(tǒng)模塊,以降低采用這些系統(tǒng)時(shí)的成本。
RFMC-12型緯紗自動(dòng)調(diào)整器幾乎適用于所有織物,增加了染整接單加工能力。獨(dú)特的3D計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)使印染加工出的產(chǎn)品顏色符合客戶指定的色樣是印染加工的目地,也是長(zhǎng)期以來難以解決的課題。一個(gè)新的印染布定單首先要求試驗(yàn)室迅速仿制出小樣,然后盡快完成從小樣到大樣直至批量生產(chǎn)出符合客戶要求的產(chǎn)品。在這個(gè)過程中,因色差問題而返修的比率愈小,生產(chǎn)成本愈低,且交貨速度愈快。計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到了一定程度的應(yīng)用,這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)可以迅速提供合理的配方,因而降低印染成本;能預(yù)測(cè)不同光源下的顏色變化程度,以避免不同光源變化而造成的產(chǎn)品不合格問題;能快速計(jì)算出修正配方,提高對(duì)色效率;能進(jìn)行科學(xué)化的配方承檔管理。然而,早期的計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)的配置技術(shù)水平低,運(yùn)行速度慢,而采用吸收系數(shù)K和散射系數(shù)S與著色濃度之間的線性關(guān)系進(jìn)行理論假設(shè)有一定的差距,加上生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制能力低而造成半成品差異大等因素,使計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)的應(yīng)用效果并不理想。
近年來,計(jì)算機(jī)硬件和配色軟件技術(shù)有了很大的進(jìn)步,臺(tái)灣 紳公司展出的3D計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)就是這方面的代表。在應(yīng)用3D計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)時(shí),染整廠可將每天的染色資料儲(chǔ)存入染色數(shù)據(jù)庫(kù)中,即可形成較完備的數(shù)據(jù)庫(kù)(包含有色樣數(shù)據(jù)庫(kù)、材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、配方數(shù)據(jù)庫(kù)、染料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及配色作業(yè)檔案庫(kù)等)。在接到客戶來樣后,計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)可準(zhǔn)確的測(cè)定出客戶布樣的顏色,并與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,染整廠可根據(jù)自動(dòng)配色結(jié)果選擇與布樣顏色最接近且優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的染色配方,直接在染色車間進(jìn)行染色;也可以指定需采用的染料組合,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)算該組合染色結(jié)果與布樣間的色差值,并將染色結(jié)果在色立體中的位置以三維空間圖顯示在熒光屏上,操作人員可以直觀小樣或生產(chǎn)色樣與標(biāo)準(zhǔn)色樣之間的差異,隨后在計(jì)算機(jī)界面中更改染料用量,將色差調(diào)整至最小值,因而得到準(zhǔn)確的配方。該系統(tǒng)可計(jì)算出染料上色率等多種影響染色結(jié)果的重要參數(shù),從而可快速對(duì)色樣進(jìn)行準(zhǔn)確修色,以最大限度減少因修色而帶來的成本增加(實(shí)踐表明,修色次數(shù)每增加一次,染色成本平均將增加20%)。
同時(shí),該系統(tǒng)配備了色樣去熒光、配方合成及布匹按色差分級(jí)等眾多實(shí)用工具,極大方便了染色工廠的生產(chǎn)管理。功能強(qiáng)大且界面友好的3D計(jì)算機(jī)測(cè)配色系統(tǒng)Ezcolor對(duì)配色者經(jīng)驗(yàn)的要求大大降低,使染色生產(chǎn)流程及人員管理更加高效。準(zhǔn)確快捷的配色功能可使印染廠染色過程更加快捷準(zhǔn)確,交貨更加及時(shí)高效,在提高顧客滿意度的同時(shí),降低了生產(chǎn)成本?!?br>
布匹色差在線檢測(cè)系統(tǒng)布匹產(chǎn)生色差的原因有很多,如果將產(chǎn)生色差的各種原因控制在允許范圍就能獲得滿意的結(jié)果。為了判斷是否真正將產(chǎn)生色差的原因進(jìn)行了有效的控制,需要進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,一般對(duì)染色前的坯布或半成品、染色下機(jī)的染色布和成品打包裝璜前作為色差重點(diǎn)檢測(cè)控制點(diǎn)?,F(xiàn)階段,大部分印染加工廠依靠人工對(duì)一批布進(jìn)行局部抽樣檢測(cè),這樣的檢測(cè)存在較多的不足:首先是存在很大的誤判,誤將局部視作全部;其次是要投入很多的人力;第三會(huì)造成資源的浪費(fèi)而提高成本等。針對(duì)這些問題,現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了一些測(cè)色儀和連續(xù)在線色差檢測(cè)儀,瑪諾展出的CIS-10A型顏色檢測(cè)系統(tǒng)是突出代表。
CIS-10A型顏色檢測(cè)系統(tǒng)依據(jù)C1E1ab系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn),采用不間斷光束偵測(cè),偵測(cè)面積大,穩(wěn)定性高,不易受布面異常疵點(diǎn)影響;偵測(cè)電眼位于幾乎密閉的機(jī)組中,偵測(cè)效果不受外界影響;偵測(cè)電眼移動(dòng)速率可依織物速度適當(dāng)調(diào)整;運(yùn)轉(zhuǎn)中偵測(cè)電眼定時(shí)自動(dòng)校正;偵測(cè)所得資料永久保存,可視需要隨時(shí)調(diào)出;提供多種常用色差公式及光源設(shè)定,可視需要選擇;采用15"觸控?zé)善?,搭配完善人機(jī)界面操作軟件,使用簡(jiǎn)易。
CIS-10A型顏色檢測(cè)系統(tǒng)用于前處理完成后、染色以后和成品完成出貨前等生產(chǎn)過程,可安裝為獨(dú)立機(jī)臺(tái),根據(jù)需要對(duì)生產(chǎn)中的在制品和成品進(jìn)行檢測(cè)。CIS-10A型顏色檢測(cè)系統(tǒng)能很快提供有多少米布的色差在允許的范圍,多少米布色差過大,色差大的在這批布的什麼地方,迅速為管理人員提供對(duì)這批布處理的依據(jù)。同時(shí),還會(huì)提供需要回修的色布在染料配方上造成色差的原因,為修改配方提供參考。隨著國(guó)際貿(mào)易的擴(kuò)大和遠(yuǎn)程色樣確認(rèn)技術(shù)的使用,可以用該系統(tǒng)檢測(cè)出的顏色數(shù)值、ΔE和LAB值來確認(rèn)工藝質(zhì)量,縮短了從接樣到認(rèn)樣的時(shí)間。
新的縮水率控制技術(shù)連續(xù)浸軋印染加工生產(chǎn)線容易造成織物經(jīng)向縮水率過大,進(jìn)而使服裝嚴(yán)重變形而無法穿著,對(duì)裝飾用布加工也有同樣的缺陷。對(duì)縮水率較大的產(chǎn)品,一般在成品前經(jīng)過預(yù)縮機(jī)處理。過程中先將織物經(jīng)過一個(gè)汽蒸箱進(jìn)行迅速加濕,再經(jīng)預(yù)縮橡膠毯加上一定熱壓,使織物產(chǎn)生經(jīng)向收縮。實(shí)踐證明,需要預(yù)縮的織物獲得一定的含水量對(duì)預(yù)縮效果產(chǎn)生重要影響。采用汽蒸箱,如果容布量小了,布的加濕效果不明顯;容布量大了,反而會(huì)使經(jīng)向拉伸,效果更不好。有的工廠采用噴嘴直接噴霧,但由于噴霧均勻性不好,容易在布面形成水漬,另外噴霧量大小也不易掌握。威可的噴盤工作原理近幾年來,在進(jìn)口的預(yù)縮機(jī)上大部分配有瑞士威可(Weko)制造的噴盤式均勻給濕機(jī),對(duì)提高預(yù)縮效果起到了很大作用。
威可自動(dòng)化控制程度很高且能獨(dú)立運(yùn)行的噴盤式均勻給濕機(jī)采用特殊結(jié)構(gòu)的噴盤、自動(dòng)化給液系統(tǒng)和控制系統(tǒng),將液注入噴盤,在噴盤5000rpm的高速作用下形成平整的噴灑面,均勻噴射于織物上,由于形成的極細(xì)霧粒有足夠的沖量,因此能確保極細(xì)霧粒被噴射于織物纖維間。該機(jī)噴量可按工藝要求在小于織物重量40%給液量范圍內(nèi)設(shè)定,運(yùn)轉(zhuǎn)中依主機(jī)臺(tái)速度變化而自動(dòng)調(diào)整給液量,確保左、中、右和前后給液量均勻一致。
目前,威可制造的噴盤式均勻給濕機(jī)除用于預(yù)縮機(jī)之外,還廣泛用于拉幅定型機(jī)、軋光機(jī)、蒸呢機(jī)、蒸化機(jī)等工序需要給濕的工藝上。該機(jī)可以方便地裝在主機(jī)上,也可以自成一臺(tái)主機(jī),給下道工序需要一定濕度的織物加濕。在拉幅定型機(jī)落布時(shí)應(yīng)用,可以使織物消除靜電,含潮率迅速提升至達(dá)標(biāo)(特別是對(duì)平方米克重有要求的織物),布溫迅速下降,門幅快速穩(wěn)定。另外,減小縮水率的新方式還可以應(yīng)用瑪諾的PMC緯密檢測(cè)控制裝置,對(duì)超喂?jié)L筒的超喂量進(jìn)行自動(dòng)控制,確保緯密符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),從而使織物的經(jīng)向縮水率符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在,印染加工自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展很快,在產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)上除了以上技術(shù)之外,還有下機(jī)織物濕度、門幅、平方米克重和涂層量、定型時(shí)間、展邊對(duì)中自動(dòng)控制裝置等等,為傳統(tǒng)印染設(shè)備的技術(shù)改造和新一代印染設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步提供了條件。本文作者是湖北省紡織工程學(xué)會(huì)高級(jí)工程師和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)會(huì)員。
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