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染整工艺数字化(一)①

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-09-04  作者:陈立秋  浏览次数:48
核心提示:陈立秋,中国纺织工程学会染整专业委员会特聘首席专家,获得中国染整行业终身荣誉奖。现从事染整工程的创新工作。
在染整生产过程中,检测的目的是正确及时地掌握各种工艺变量的信息,一般情况是获取被测对象信息的大小,即被测量的大小,因此,信息采集的主要含义,就是测量和取得测量数据。完成信号的检测需要有传感器与多种仪表的组合,这样便形成了测量系统。
自动控制亦称自动调节。染整生产过程大多数是连续生产、由多台单元机组成的联合机完成某一工艺加工过程。在过程中某一工艺条件发生变动时,皆可能涉及其他变量的波动,使其偏离工艺设定值。为此,就需要用一些自动控制装置,对生产中某些关键性变量进行自
动控制,施加影响,使偏离工艺设定值的变量,回复到规定的数值范围内,或者按某种规律变化,保证生产过程正常地进行。
国内已有的染整生产过程自动化方案,可作为企业技术更新、推广应用的参考;国外一些染整生产过程自动化方案,可作为企业技术计创新、产品研发的导向。具有自动化功能的染整设备,提高了纺织品染整加工的附加值和综合效益。相应的染整生产企业的管理层、技术人员和操作工都必须迅速适应这种变化的需要,学习有关染整生产过程自动化的技术、相关知识,让生产过程自动化成为染整企业可继续发展的强大动力。
同仁甲:国外染整工业自动化状况请介绍。
主持人:德国、瑞士、意大利等欧洲国家及日本的新型染整装备自动化水平相当高。除电气传动自动化,生产过程自动化工业系统管理自动化外。机械手、机器人也进入了染整生产操作自动化的实用阶段。
1.烧毛工艺
德国 Ostnoff计算机程序化操作装置,采用Sengmatic工艺自控单元与表面绒毛检测器组合使用。
(1)对火焰温度、布面温度、烧毛均匀度、布速及烧毛火口位置等参数程控。
(2)火口调幅节能明显。
(3)工艺程控烧毛效果重演性好。
(4)屏幕显示,人机操作界而良好。
2.退煮漂工艺
日本东海染工在线测量与控制碱液及双氧水溶液浓度。
(1)NaOH METER V型采用电磁浓度计,通过连续测定工艺溶液的电导率,得出碱液的浓度比例关系,最适用于低浓度的烧碱0-10.5g/L(0~14°é).
(2)NaOH METER V 型采用连续测定物质物性常数之一的折射率,换算成浓度的测控方案。自动折光仪的光电浓度变送是应用光学原理:光线折射的临界角随浓度的变化而变化,被测溶液折射率与其浓度有关,且成线性正比关系(除部分溶液不成线性外),当光线经过两种物质界面时发生折射(或反射),仪表应用临界角,使光线反射到光电池。光通周期的波长随溶液的密度变化而变化,光电池输出信号亦相应变化,从而达到测量溶液浓度的目的。
(3)C.C.C. METER 系统用于漂白溶液的浓度自动测量、控制,应用自动连续 ORP方式(氧化还原电位差法),使用连续的计量表与数据测试浓度显示器,并可同时测定酸、碱、氧化剂、还原剂混合液的浓度。
3.丝光工艺
浓烧碱的在线测控,直辊丝光织物纵向张力自动控制,水洗滴酸中和控制pH值为7,呈中性落布。
(1)瑞士 LKRSTL型碱浓控制由计量容器、料斗、称重把杆、气压传感器、FOXBORO计量装置、辅助比重计、温度监视器组成。属比重法,可由称重气压传感器测量浓碱浓度;FOXBORO计量装置波美计显示0~35°Bé值,亦可配套g/L显示表。
(2)美国普林顿公司 PRINCO DE NSITROLTM远传信号密度计,是一台采用质量平衡技术对工艺液体密度测量、控制的在线液体密度计。灵敏度±0.5%,测量范围0.5~3.5 g/c㎡,精度是范围的±3%或2 g/cm3.
(3)瑞士贝宁格公司直辊丝光机应用湿布热碱丝光系统,由热碱浸渍区和冷却反应区两部分组成,节省30%以上的烧碱、水和蒸汽。热碱丝光工艺成功与否在于对浓碱浸轧槽的碱浓度、温度及液位的控制。该机中采用浮筒密度变送传感器。
瑞士普宁梅特公司的ACCI型自动控制碱浓度装置亦为比重法。
4.连续轧染工艺
生产过程的工艺变量控制点繁多。
(1)热熔染色自染色轧车起,古至焙烘落布结東,全线均处有各多数控制点的测量下。共有测试点:轧点后织物带液量(幅向左中石点微波测湿仪)、色度计量(幅向比色扫描),红外预烘后带液量,热风4烘房上下喷风口温度(包括焙烘)、烘房中部温度检测,出热风预烘房织物含潮率测定、织物木身温度检测,热风速度(包括喷风嘴压力)及循环热风温度(热风中水气分压)和带有控制执行调节元件的测试点,有液面控制、轧车压力、织物张力、循环风量(风机速度)、节流阀、堆布量等。连续浸轧染色加工时,精确地监测到导致色泽偏差的变量效应,根据在线采样得到的变量差值信息,进行处理、控制,最终消除色差,满足产品的质量及再现性要求。
(2)德国门富士公司MATFX-COLOR轧车采用Macbctn公司的鹰眼光谱光电仪比色系统AF310型微波高湿度传感系统及液位控制组成均匀轧车出布处监控矫正色差系统。系统不受外界的蒸汽、湿度、背景光线反射或织物运行时的颤动等干扰,整个监控仅在儿米织物导布过程完成。
门富士公司的均匀轧车设有轧液槽翻转装置和喷水自动快速清洗装置。换色号整个水洗过程少于8min,由程序控制系统控制,水洗过程中,各部件所处的位置都可从控制台上显示出来。
Monforts公司和Triatex 公司的在线轧余率测定仪已发展成Alux 900系统。测量轧液槽中染液量的压力传感器和测定流入轧液槽中的染液量的流量计,将测定的数值连同安装在轧车上的长度计长器的脉冲信号一起输入SPS控制器进行计算,从而得到实际生产过程中的有关轧余率的数据,同时计算出每米加工织物的染液消耗量,以及该批量织物累计所需的染液量。系统还配有 Automix 自动混液装置,进行自动混合工艺液,控制工艺终了时的最少残余染液,节省成本,少排放、少污染。
(3)德国赫斯特(Haechst)公司与布吕克纳(Bruckner)机械厂联合研发的ECO-Steam系统(经济汽蒸法),门富士(Monforts)公司与巴斯夫(BASF)公司联合研发的 Econtrol 工艺系统皆属于清洁生产型的设备,精确、稳定地实施了高温湿度在线测控。
(4)德国玛诺(Mahlo)公司CMS型匹(轧)染色差控制系统,通过直接测试轧车后湿状的织物所带染液,从而监控染色过程和染液吸收。横向往复移动在整个布面上的分光光度计无接触、连续地测量染液的均匀度。系统采用SPD、CCD列阵器件,研制多块连多通道光谱信号的平行探测器,几秒钟完成测量工作。
Mahlo 的 Aqualot HMF-10型含水率控制系统,被测材料的种类和水的成分(如pH值、添加剂、染料等),和测量结果无关,在连续轧染过程测控预烘出布的含水率,控制织物进入固色段的含水率在临界含水率下,将有效防患固色时泳移色差的弊端。
5.间歇式染色工艺
间歇式染色的技术进步着重在清洁生产、小批量的质量再现性
(1)意大利伊特斯(INTES)公司的多功能高速卷/轧染联合租。
用矢量变频电动机(交流伺服电动机)传动,微机全自动控制工艺程厅及各项工艺参数,卷绕过程织物恒线速度、恒张力工况,该机可印退煮漂前处理、卷染、轧染、水洗等工序,是一机多功能生产设备。
(2)德国腾(THEN)机械有限公司的Airflow AFS高温高压任而奕色机,棉织物的染色浴比4:1,纯涤纶织物的染色溶比2:1AFS型气流染色机采用DQC动态质量控制系统,能够对被梁顧彩的各种差异,如纱线染色中不同的筒子卷绕密度、坯布染色中的不同坯布长度等,通过DQC软件由计算机自动选定最佳工作时间和漏思变化率,从而大大提高了一次染色成功率。
(3)德国第斯(Thies)高温高压染色机的液泵、提布辊均为交流零频调速传动。该机设有多产品模拟量全自加料系统(MPD)、缝头测量系统,自控加水、进汽、液温,全生产过程的工艺参数和操作程序均由T737 型计算机控制和显示,根据加工品种不同,可以预设工艺。
(4)问歇式染色机应用DCS系统实施群控。
 


 
 
 
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