十一五我染整设备工艺参数在线检测亟待攻关

　　为推动行业技术进步，转变增长方式，中国纺织工业协会提出，到2010年，全行业重点突破10项新型成套关键装备及28项关键技术的目标，其中染整设备工艺参数在线检测系统是作为待攻关的十项成套关键装备之一。为何要将这项系统作为“十一五”待攻关的重点，目前我国在这方面的发展情况如何，与国外的差距有多大？带着这些问题，本刊记者采访了中国印染协会咨询部主任朱仁雄。

　　染整设备瓶颈问题亟待解决

　　我国是纺织大国，但每年需进口几十亿美元的高档服装面料用于出口服装的加工。这主要是因为我国印染工艺和装备落后，尤其是自动化水平低，染整设备工艺参数在线检测跟不上，从而导致产品整体水平低，档次和附加值不高。为此国家明确指出，用先进技术提升、改造纺织等传统产业，提升印染后整理技术势在必行。

　　在染整前处理、丝光、染色、蒸化、定型和预缩的过程中，某些工艺参数的在线检测一直是印染及后整理的关键技术问题，如温度、液位、丝光机和练漂联合机和双氧水浓度和碱浓度在线检测、染色机的色差在线检测、定型机的织物表面温度在线检测等，其主要要求是染整加工时，在参数快速变化过程中对参数信号的检测、转化能及时控制处理，并且能稳定可靠地工作。在线检测和自动控制对我国印染业有极大的推动和促进，采用温湿度在线检测和自动控制系统的活性染料湿短蒸染色工艺可节约能源30％～40％，染色固色率提高10％～30％，染色织物的鲜艳度还很高。

　　目前我国亟待解决的关键问题是要研制出能够检测色差、碱浓度、双氧水浓度等参数的传感器件，这需要物理、化工、电子等跨行业的技术合作。及时得到这些参数，可以对生产过程进行调节和控制，大大改善染整质量，降低消耗，提高制成率，达到较高的重现性和工艺稳定性。通过印染机械和工艺技术的有机结合，广泛应用自动控制和在线检测技术，满足快速反应和印染企业信息化要求，进一步提升印染产品的附加值。

　　国内染整设备自动控制水平有所提高

　　近年来我国染整工艺技术与设备有了新的发展，机电一体化程度有了一定的提高，电子技术的应用范围不断扩大。在产品设计中强调模块化、积木化，突出环境保护，电气拖动稳定可靠，张力可调，使人—机—环境得以充分协调，开发了一批新技术和新设备。

　　常州宏大电气有限公司以“恒张力”为基础的同步传动系统来取代现有“恒线速”同步系统，研制出一种基于张力监控的同步传动控制系统，解决了恒张力同步问题。这套装置攻克了张力和速度波动的难点，解决了张力可调范围小、品种适应性差等问题，适应印染工业所需的小批量、多品种、快交货的形势要求。另外，宏大公司的织物门幅在线监控装置属国际领先水平的装置，该系统由光学系统、标准光电源及线阵CCD数据采集及处理系统等部分组成，具有高灵敏度、高精度（达到1mm以下）、高速、低噪声、低功耗、长寿命和体积小、高可靠性的特点，并且易于和计算机接口。碱浓度在线监控系统借鉴贝宁格浓碱度在线监控系统研发而成，采用光电技术来检测，节约最少25％的碱用量，既节约成本又保护环境。

　　杭州开源电脑技术有限公司自主开发的自动调浆技术和系统，可准确控制调浆工艺参数，调色系统可用母色达28种以上，全电脑控制。小样调浆量为5－3000克，生产调浆每分钟可调浆料25公斤，显著提高调浆速度和印染产品的质量，实现节能降耗，减轻印染污染物的排放，国内20多家印染厂使用，并出口到伊朗、巴基斯坦和印度尼西亚等国家。

　　在碱浓度在线监控方面，西安德高佳美印染有限公司开发的碱浓度计算机在线监控系统具有良好的人机界面，整机控制采用大尺寸彩色液晶触摸屏，显示直观，操作方便，状态一目了然，通过PID调节，实现不过量的最佳控制，具有高精度、高稳定性。

　　国外染整设备检测与自动控制开发情况

　　染整机械上根据不同的工艺要求需要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质量问题：纬斜（纬弧）、色差、起皱、缩水，国际上已研制出了许多专用的在线张力监控装置等。

　　在光电自动整纬方面，德国玛诺（MAHLO）、意大利编可（BIANCD）、日本赛练（SEL-REN）的技术在世界上属于先进技术，特别是意大利编可公司的光电整纬采用了进布和出布同时监控，形成一个完整的闭环光电整纬控制系统。日本赛练的光电整纬采用智能传感，每个检测头都有独立的CPU处理。

　　在线色差监控装置方面，以色列EVS公司的SVALITE在线色差分析仪采用视频信息处理技术，多角度在线检测织物左、中、右色度并进行色差分析，可适应的车速为150m/min，最大门幅达1950mm；德国Mahlo（玛诺）公司的Colorscan　　Cms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。

　　在染化料自动计量方面，贝宁格的计量系统会根据实际产量所需用量不断计算和制定各种化学料的流量，通过控制阀根据设定和实际值比较，按比例自动供料。而德国流亚科技有限公司的自动计量系统是一个完整的染整厂自动化整合系统。

　　缩小差距　　加大开发力度

　　目前，我国染整设备的自动化控制水平已全面进入一个以交流变频调速、伺服传动、PLC、触摸屏人机界面为代表的数字化控制时代，该水平与国外相比已基本接近，所不足的是国外已普遍采用现场总控制系统，而我国才刚刚开始。现在我国除了一些常规的项目如速度、温度、液位等参数的测控外，专用的在线监控项目国内尚处于初步阶段，比如自动化控制和程序控制较差，在线监控没有真正解决；远程监控和故障诊断技术我国还做不到；定量滴定，自动加料没有配套，这些在很大程度上限制了染整机械机电一体化水平的提高，也影响了织物的最终加工质量。　　

　　目前我国印染行业应在以下三个方面加大开发力度，具体如下：

　　在前处理方面，开发丝光浓碱液浓度和退浆、煮练的淡碱液浓度、漂白的双氧水浓度在线检测与控制系统。保持碱液和双氧水浓度稳定，节约碱液和双氧水消耗量。并减少含碱废液和双氧水废液的排放量。进一步开发退、煮、漂高效、短流程设备的在线检测与控制系统。

　　在染色方面，开发先进的染色布色差光学和微波轧斜在线检测系统，解决连续染色过程中的色差。并开发湿短蒸连续染色过程中温度、湿度等工艺参数检测与控制，以及染液比例泵、轧车轧液率等控制。

　　在后整理方面，开发定型机对布面的烘房湿度，对烘房废气排放的温度、湿度，对出布回潮率进行实时检测与控制，达到热定型印染产品的优质和稳定，节约能源，减少废气排放。

　　现代化产业的标志是信息化、自动化和数字化，我们应不断用先进技术武装传统印染企业，着力在印染机械有关监控装置和信息化、自动化控制系统上下功夫，为我国纺织工业的发展多做贡献。