印染生產自動化
一般以聯合機作為一整體進行控制。聯合機由軋車、平洗槽、蒸箱、烘燥機和拉幅機等組成,這些單元機按工藝流程要求構成生產線。控制的內容主要包括多單元分部傳動的同步調節和工藝參數的自動調節。印染生產自動化能夠節能、保證產品質量並改善勞動條件。早期的印染聯合機大多採用總軸傳動,占地大、操作不便,並且織物張力無法控制,從20世紀40年代起已逐步被分部傳動所取代。分部傳動要求各單元機的線速度始終保持同步,以消除由於速差而引起的附加張力,使織物達到最小的縮水率。通常採用速度自動調節系統來實現同步運行。隨著對織物質量要求的不斷提高,除嚴格控制張力外,對其他工藝參數也需要進行自動控制。多單元同步傳動控制 20世紀70年代初,世界各國的印染設備除個別採用整流子電動機和電磁滑差離合器等交流傳動以外,大多採用直流傳動。
①控制方式 聯合機靠鬆緊架的自動調節作用來保證同步運行。鬆緊架設定在兩相鄰單元機之間,當兩單元機之間出現速差時,鬆緊架的調節輥便產生位移,並通過變阻器或鏇轉變壓器變換成電氣控制信號,藉以調節從動電動機的速度,消除速差,實現同步運行。在緊式加工方式中,鬆緊架採用導輥式結構,調節輥在織物上施有一定的初始張力。在松式加工中則用垂環控制(俗稱光電鬆緊架控制),即借織物的自重所形成垂環的大小,通過光電控制來調節從動電動機的速度,自動消除速差。
②調速系統 在大多數印染設備中,直流電動機電樞由公共電源供電,靠磁場的激磁電流分別控制鬆緊架來實現同步。全機的運行速度通過改變電樞電壓來調節,稱為共電源調磁同步。這種系統只適用於調速範圍不超過1:5的場合。對於調速範圍廣或要求控制精度高的設備往往採用分別調節從動電動機的電樞電壓的辦法來實現同步,稱為分電源調壓同步。還有一種電樞用公共電源,採用電樞升壓器分別調壓的同步系統,它兼有上述兩者的優點,對染整設備較為適宜,調速範圍可達1:20。60年代採用自耦調壓器-矽整流器供電方式,簡單可靠和維修方便,但精度和快速性不如70年代普遍採用的雙閉環控制的可控矽整流裝置。
張力控制 在緊式加工中,織物的運行靠導布輥來導向。當織物被拖引而經過許多被動導布輥時,所產生的附加張力往往超過容許限度,必須採取補償措施。常用的方法是在導布輥比較多的單元機上設定若干小容量的力矩電動機來分別驅動導布輥,藉以減輕織物的張力。卷繞自動控制也屬張力控制,常用的有兩種方式。①表面傳動:主動輥由定速電動機驅動,通過織物表面摩擦來帶動布卷,這時因表面傳動的線速度不變,所以無論布卷大小如何,只要聯合機的運行速度不變便能保持織物的張力趨於恆定。②捲軸採取中心傳動:通過控制電流,卷徑或速度反饋自動調節卷繞電動機的轉速,使卷繞的線速度不變,從而保證張力恆定。前一種方式簡單,後一種方式精度高。採用力矩電動機開環控制,也基本上能實現簡單的張力控制。
參數自動控制 印染的加工質量在很大程度上取決於各種工藝參數的控制。其中除溫度、壓力、濕度、液位和流量等通用自控儀表外,還需要採用專用的自動控制裝置。①校緯裝置:用來糾正織物在加工過程中所引起的斜緯或彎緯。校緯裝置一般是利用光電檢測頭借緯紗在狹縫中透光程度的不同發出一個與緯斜成線性關係的交變電壓信號,經放大和比較後使執行機構動作來糾正緯斜。②濕度控制裝置:烘燥設備排氣中所含水分的多少是熱能利用率的一種反映,廢氣中水分越少說明熱量損耗越多;排氣過濕,則烘燥效果減弱。因此通過檢測排氣濕度並對它加以控制,是節能的一項有效措施。利用空氣中濕度對聲波傳遞的影響,可以製成濕度的檢測和控制裝置。③熱定形時間控制裝置:在織物高溫定形處理中,影響質量最大的因素是定形時間。單純控制烘房溫度不能取得理想效果,還需要測定織物在何處開始進入定形溫度區。微型計算機對熱定形機上所設定的若干布面測溫器不斷發出詢問,在探知各點的溫度情況後,利用插值法便可算出開始進入定形區的正確部位,然後將定形區的距離除以實際布速便能確定定形時間,並採取相應的控制措施。④織物重量控制裝置:在針織物染整加工中,對單位面積的重量嚴格控制直接影響產品質量和成本。除利用天平自動稱重的辦法外,通常利用織物吸收同位素射線(β射線)的原理,對織物重量進行連續的線上測量和控制。利用這種方法還能對織物的上漿率或上樹脂率進行線上控制。
染料的配色、織物的含水率、收縮率、幅寬和定長控制等,也都是印染生產自動化的重要內容。套用微機有助於實現印染全過程自動控制和自動管理。