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印染自动化控制技术的应用

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中国现有和新购的印染设备都需要备有自动控制技术，以克服染整过程中仍然存在的色差、缩水率等主要影响合格率的质量问题，提高中国染整行业的整体水平。

近年来，国内染整行业在提高印染面料质量、小批量多品种加工和快速市场反应能力方面取得了较大进步，但进口产品比出口产品的平均单价仍高出37.5%，出口增幅仍依赖低劳动力成本，产品仍以中低档为主。要获得高质量、高档次、高性能、高附加值和绿色环保产品，就需要加快应用高新技术，在染整装备上提高机电一体化水平。

新型整纬技术

在针织物或梭织物印染加工过程中，常常会产生纬斜、孤斜、花斜、条格歪斜等严重影响产品合格率的质量问题，难以满足一等品纬斜低于3.5%的标准，更低于实际贸易中客户经常提出纬斜在2%以下的要求。要适应市场要求，就需要在关键的加工设备上应用确保成品纬斜达标的整纬技术。CITME 2004中展出的德国玛诺（Mahlo）RFMC-12型欧特玛自动纬纱调整器，把自动化整纬技术推上新的层次。

玛诺 Orthomat RFMC

现有的玛诺RFMC-10A型已具备了独特设计的侦测系统：在侦测头内置有寸动马达，来回有规律地大范围扫描侦测织物纬斜状况；每个侦测头配置数字讯号处理器（DPS），实时精确地解析侦测到的纬纱讯号，大幅提高侦测效能；侦测头/投光器位置可依幅宽自动调整；投光器光源采用LED技术，稳定性佳，寿命长，每个投光器输出亮度可独立且自动调整；具有穿透式和反射式两种光源，可适用于各种厚薄织物；矫正系统采用了先进的无级变速油压系统，操作和显示系统采用了15" TFT彩色触摸屏和工业级计算机，配置了人性化人机界面操作系统，各主要操作程序皆以图标导示，再辅以语音输出功能使操作更加容易；具有预设定功能，可预防织物经整纬以后受外力作用而产生的纬斜或弧性纬斜；机台可自我诊断及显示异常讯息。

RFMC-12型在RFMC-10型基础上对侦测部分进行了全新的设计，使震荡透镜更耐用；探测头具有测量纬斜和纬密/针织线圈数的双重功能；可应用“自动功能”自动设定滤波器；将探测头的移动装置改进为齿状皮带自动调位装置，无需保养；织物的张力采用气压预设定张力罗拉控制，灵敏度高，晃动小；新增的操作边盘使维修更方便；所有系统均可直接添加拉幅定型机定型时间控制、出布湿度测量控制、废气排放湿度控制等监控系统模块，以降低采用这些系统时的成本。RFMC-12型纬纱自动调整器几乎适用于所有织物，增加了染整接单加工能力。

独特的3D计算机测配色系统

使印染加工出的产品颜色符合客户指定的色样是印染加工的目地，也是长期以来难以解决的课题。一个新的印染布定单首先要求试验室迅速仿制出小样，然后尽快完成从小样到大样直至批量生产出符合客户要求的产品。在这个过程中，因色差问题而返修的比率愈小，生产成本愈低，且交货速度愈快。

计算机测配色系统已经在国内得到了一定程度的应用，这是因为计算机测配色系统可以迅速提供合理的配方，因而降低印染成本；能预测不同光源下的颜色变化程度，以避免不同光源变化而造成的产品不合格问题；能快速计算出修正配方，提高对色效率；能进行科学化的配方承档管理。

然而，早期的计算机测配色系统的配置技术水平低，运行速度慢，而采用吸收系数K和散射系数S与着色浓度之间的线性关系进行理论假设有一定的差距，加上生产过程自动化控制能力低而造成半成品差异大等因素，使计算机测配色系统的应用效果并不理想。

近年来，计算机硬件和配色软件技术有了很大的进步，台湾绅公司展出的3D计算机测配色系统就是这方面的代表。

在应用3D计算机测配色系统时，染整厂可将每天的染色资料储存入染色数据库中，即可形成较完备的数据库（包含有色样数据库、材质数据库、配方数据库、染料基础数据库及配色作业档案库等）。在接到客户来样后，计算机测配色系统可准确的测定出客户布样的颜色，并与现有数据库中存储的数据进行对比，染整厂可根据自动配色结果选择与布样颜色最接近且优质价廉的染色配方，直接在染色车间进行染色；也可以指定需采用的染料组合，由计算机自动测算该组合染色结果与布样间的色差值，并将染色结果在色立体中的位置以三维空间图显示在荧光屏上，操作人员可以直观小样或生产色样与标准色样之间的差异，随后在计算机界面中更改染料用量，将色差调整至最小值，因而得到准确的配方。

该系统可计算出染料上色率等多种影响染色结果的重要参数，从而可快速对色样进行准确修色，以最大限度减少因修色而带来的成本增加（实践表明，修色次数每增加一次，染色成本平均将增加20%）。同时，该系统配备了色样去荧光、配方合成及布匹按色差分级等众多实用工具，极大方便了染色工厂的生产管理。

功能强大且界面友好的3D计算机测配色系统Ezcolor对配色者经验的要求大大降低，使染色生产流程及人员管理更加高效。准确快捷的配色功能可使印染厂染色过程更加快捷准确，交货更加及时高效，在提高顾客满意度的同时，降低了生产成本。

布匹色差在线检测系统

布匹产生色差的原因有很多，如果将产生色差的各种原因控制在允许范围就能获得满意的结果。为了判断是否真正将产生色差的原因进行了有效的控制，需要进行检测。根据生产实践，一般对染色前的坯布或半成品、染色下机的染色布和成品打包装璜前作为色差重点检测控制点。

现阶段，大部分印染加工厂依靠人工对一批布进行局部抽样检测，这样的检测存在较多的不足：首先是存在很大的误判，误将局部视作全部；其次是要投入很多的人力；第三会造成资源的浪费而提高成本等。针对这些问题，现在已经开发出了一些测色仪和连续在线色差检测仪，玛诺展出的CIS-10A型颜色检测系统是突出代表。

CIS-10A型颜色检测系统依据C1E 1ab系统为标准，采用不间断光束侦测，侦测面积大，稳定性高，不易受布面异常疵点影响；侦测电眼位于几乎密闭的机组中，侦测效果不受外界影响；侦测电眼移动速率可依织物速度适当调整；运转中侦测电眼定时自动校正；侦测所得资料永久保存，可视需要随时调出；提供多种常用色差公式及光源设定，可视需要选择；采用15"触控荧屏，搭配完善人机界面操作软件，使用简易。

CIS-10A型颜色检测系统用于前处理完成后、染色以后和成品完成出货前等生产过程，可安装为独立机台，根据需要对生产中的在制品和成品进行检测。CIS-10A型颜色检测系统能很快提供有多少米布的色差在允许的范围，多少米布色差过大，色差大的在这批布的什麽地方，迅速为管理人员提供对这批布处理的依据。同时，还会提供需要回修的色布在染料配方上造成色差的原因，为修改配方提供参考。

随着国际贸易的扩大和远程色样确认技术的使用，可以用该系统检测出的颜色数值、ΔE和LAB值来确认工艺质量，缩短了从接样到认样的时间。

新的缩水率控制技术

连续浸轧印染加工生产线容易造成织物经向缩水率过大，进而使服装严重变形而无法穿着，对装饰用布加工也有同样的缺陷。

对缩水率较大的产品，一般在成品前经过预缩机处理。过程中先将织物经过一个汽蒸箱进行迅速加湿，再经预缩橡胶毯加上一定热压，使织物产生经向收缩。实践证明，需要预缩的织物获得一定的含水量对预缩效果产生重要影响。采用汽蒸箱，如果容布量小了，布的加湿效果不明显；容布量大了，反而会使经向拉伸，效果更不好。有的工厂采用喷嘴直接喷雾，但由于喷雾均匀性不好，容易在布面形成水渍，另外喷雾量大小也不易掌握。

威可的喷盘工作原理

近几年来，在进口的预缩机上大部分配有瑞士威可(Weko)制造的喷盘式均匀给湿机，对提高预缩效果起到了很大作用。威可自动化控制程度很高且能独立运行的喷盘式均匀给湿机采用特殊结构的喷盘、自动化给液系统和控制系统，将液注入喷盘，在喷盘5000rpm的高速作用下形成平整的喷洒面，均匀喷射于织物上，由于形成的极细雾粒有足够的冲量，因此能确保极细雾粒被喷射于织物纤维间。该机喷量可按工艺要求在小于织物重量40%给液量范围内设定，运转中依主机台速度变化而自动调整给液量，确保左、中、右和前后给液量均匀一致。

目前，威可制造的喷盘式均匀给湿机除用于预缩机之外，还广泛用于拉幅定型机、轧光机、蒸呢机、蒸化机等工序需要给湿的工艺上。该机可以方便地装在主机上，也可以自成一台主机，给下道工序需要一定湿度的织物加湿。在拉幅定型机落布时应用，可以使织物消除静电，含潮率迅速提升至达标（特别是对平方米克重有要求的织物），布温迅速下降，门幅快速稳定。

另外，减小缩水率的新方式还可以应用玛诺的PMC纬密检测控制装置，对超喂滚筒的超喂量进行自动控制，确保纬密符合产品标准，从而使织物的经向缩水率符合产品标准。

现在，印染加工自动化控制技术发展很快，在产品质量控制技术上除了以上技术之外，还有下机织物湿度、门幅、平方米克重和涂层量、定型时间、展边对中自动控制装置等等，为传统印染设备的技术改造和新一代印染设备的技术进步提供了条件。

本文作者是湖北省纺织工程学会高级工程师和中国标准协会会员。
The writer is senior engineer of Hu Bei Textile Engineering Society and a member of the China Association for Standardization. (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/5/2005)


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