技术进步全面提升染整设备水准

纵观近几年国内外各类染整机械的发展状况，虽然传统的染整机械仍然是前处理、印花、染色和后整理等四大印染工艺中的主流设备，但是其内在品质和技术水准却已经有了质的飞跃。 模组化设计 随着纺织工业的发展，印染行业的加工织物已不仅仅局限于量大面广的纯棉、涤棉和纯涤纶织物，而是逐渐转向棉、毛、麻、丝等各类织物，针织物和毛织物的比重亦日趋增加，特别是近年来兴起的氨纶、莱卡、Tencel纤维织物，对染整加工机械提出了许多特殊的要求。除了加工门幅、运转车速、热源等基本要求外，更多的是联合机或单元机的各式各样的不同组合方式。 为了适应染整行业的需要，各国的染整机械製造商在产品的设计过程中均十分注重灵活便捷的模组化设计。 (1)在前处理和后皂洗中佔有绝对比例的轧、洗、烘、蒸等通用单元机，基本上都是积木化组合形式。水洗机主要体现在容布量、穿布方式、与轧车的连接和传动方式的不同；轧车主要体现在轧辊的直径、线压力、加压方式以及轧槽形式的不同；蒸箱主要体现在导辊预蒸区的容布量、汽蒸区的导布机构形式的不同；烘筒烘燥机主要体现在烘筒的材料、单柱烘筒数量、单机柱数的不同。 (2)功能性很强的专用设备的灵活组合。以热风拉幅定型机为例：烘房以3米一节为独立单元，供用户任意选择；热源有煤气、天然气、液化石油气、蒸汽、电加热等多种形式；进出布轨道区和调幅形式多样；布铗链条轨道亦有不同的结构形式。比较典型的厂商是德国Monforts(门富士)公司，该公司热定型机的积木化程度非常高，除了本机外，尚可与松式烘燥机组合，能全方位满足各类织物的热处理。再以圆网印花机为例：套色数有8、12、16、20、24、36任选；花回有640、820、1018～3000mm任选；圆网传动有机械长轴、单网交流伺服、单网步进电机传动等；与之配套的烘房亦为积木化组成。 (3)使用频率很高的通用装置的模组化。最典型的是进出布装置，国内外厂商均研製推出了各具风格的模组化装置，这些装置能灵活组合，满足平幅、卷装等不同进出布的要求。以Kuesters为例，该公司的这类装置不仅风格统一，而且机械结构完全一致。 高效快速反应 在计划经济年代，批量加工几百万米以上习以为常。步入市场经济之后，日益趋向于追求个性化，小批量、多品种、快交货，出现了一个品种只加工几百米甚至几十米的情况。为此，必须对传统的染整机械进行更新，以满足快速更换加工品种的要求。为此，各国染整机械製造商围绕着“高效快速”做了不少工作。 (1)染色生产线适应染料的快速更换 主要体现在以下环节：染色轧车的快速清洗：轧辊处设有强力喷淋装置，轧槽气动翻转并进行冲洗。红外线及染色烘房：为了防止沾色，所有导布辊表面均涂敷聚四氟乙烯。后皂洗过程中採用高效蒸洗机，低水位、蛇形回流、逐格逆流、设置直接蒸汽喷管，通过蒸洗提高水洗效率。 (2)圆网印花机的换网与清洗 网架大多采用开放式网架、开启式轴承方式，这种结构的最大优点是换色时更换圆网和刮刀的速度非常迅速，一般更换一隻标准圆网(640mm)仅需30秒。更换大花回圆网亦非常简单，只要更换花回齿轮及鬆紧圈即可，效率可提高数倍。换色时的圆网清洗也改变了传统的拆卸───搬运───清洗───再安装───对花的流程，而是在机台上直接清洗，花10分钟左右便可完成15套色圆网的清洗。不仅大大缩短了清洗的时间，还减轻了操作者的劳动强度。 (3)平网印花机加工速度的提高 平网印花机较之圆网印花机有不少优点，但不利之处是车速慢。为此，各厂商均通过各种手段予以弥补：瑞士Buser(布瑟)的HYDROMAG7S平网印花机的液压驱动装置採用了特殊的油马达和阀门后，整个系统的效率明显提高，加工速度可提升1倍；Ichinose推出了ULTER─7型新型刮印形式，刮印时，机架不动，网框随刮刀运行方向逐渐抬起，这样，不但浆料不会飞溅，车速也明显提高。比如对于1000mm花回、1670mm幅宽，传统车速为19米/分，新机型则为26米/分。 品质与自控 染整设备品质与自控主要体现在机电一体化程度的全面提高，归纳起来可以分为传动系统、控制系统和工艺参数线上检测等3个方面。 (1)传动系统 近些年来，无论是联合机还是单元机，原有的直流多单元同步传动已不再採用，均採用交流变频多单元同步调速系统。除了预缩机、卷染机等对控制有特殊要求的设备採用闭环(通过编码器)控制外，在退煮漂机、丝光机、印花后皂洗机、连续轧染机上均採用开环系统。其特点是各单元机採用开环的变频调速系统，单元同步用鬆紧架协调，同步感测器大多采用导电塑胶电位器或无触点感测器。这样的传动方式较之直流，大大提高了多单元同步的稳定性和可*性，调速和开车的准备时间明显缩短，基本上保证了工艺运行的一次成功率。 步进电机替代机械长轴传动成功地应用于每个印花圆网的单独传动上，相邻两圆网间的对花精度由原来的0.1mm上升至0.06mm，不仅提高了花型的精细度，而且大大简化了设备的机械结构，国内外所有的厂商均作了有益的尝试，并在工业化生产中显示出了优越性。 交流伺服系统因其精确的位置控制和快速可靠而应用范围日益广泛，特别集中于平网印花机和大型卷染机上。以Zimmer的平网印花机为例，印花导带採用前后2辊双伺服交流传动，对花精度由±0.2mm有效地提高至±0.1mm，网框升降和刮印系统也採用伺服传动，印花品质有很大提高。 (2)控制系统 当今在染整机械上应用最广泛的是以PLC为核心实现逻辑控制，或採用数字通讯方式与上下级控制单元相联接，以及採用现场总线的控制系统。 以Benninger为例，该公司的产品控制系统统一採用了德国Siemens(西门子)的硬体组件，而工程、软体编程、电子控制和安装全部在本公司内完成。其基本原理是：第一层面为分散性週边设备总线(Profibus)，由输入输出模组、交流电机传动和携带型编程器组成；第二层面为工业乙太网(Ethernet)，由可编程式逻辑控制器和程式控制电脑组成，最终由主电脑控制。实现这种控制系统后，加工织物的品质和重现性得到了保证。 (3)工艺参数的线上监控 染整机械上根据不同的工艺要求需监控的工艺参数很多，除了一些常规的参数如速度、温度、长度外，针对织物在加工过程中最容易出现的几大品质问题：纬斜(纬弧)、色差、起皱、缩水等，目前，国际上已研製出了许多专用的线上监控装置，包括光电自动整纬、线上色差监控、线上张力监控等。织物在加工过程中的品质疵点明显减少。 以线上色差监控装置为例，以色列EVS公司的SVALITE线上色差分析仪採用视频资讯处理技术，多角度线上检测织物左、中、右色度并进行色差分析，可适应的车速为150米/分，最大门幅达1950mm；德国Mahlo(玛诺)公司的ColorscanCms匹(轧)染色差控制系统，通过在整个布面上进行横向移动的分光光度仪，无接触地连续测量织物出轧车后整个幅面的带液量，并进行监控。