染整设备工艺参数在线检测研究目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1课题来源及研究的目的和意义 (2)1.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势 (3)1.2.1染整设备瓶颈问题亟待解决 (3)1.2.2国内外染整设备检测与自动控制开发情况 (3)1.2.3 缩小差距加大开发力度 (4)第2章染整工艺流程 (5)2.1练漂 (5)2.1.1 原布准备 (5)2.1.2 退浆 (5)2.1.3 煮练 (5)2.1.4 漂白 (6)2.1.5 丝光 (6)2.2染色 (6)2.2.1传统染色方法 (6)2.2.2 生物酶在染整工艺的应用 (6)2.2.3 绞缬浸染――精致主义的写实风格 (7)2.2.4 吊染工艺――朦胧渐变的优美风格 (7)2.2.5 段染工艺――随意浪漫的乡村风格 (7)2.2.6综合工艺――街头艺术的后现代风格 (8)2.3印花 (8)2.3.1 地色染料 (8)2.3.2 常用土林染料及其助剂的选择 (8)2.4整理 (9)第3章染整设备工艺参数在线检测方法概述 (10)3.1温度的在线检测 (10)3.1.1热电偶的工作原理及种类 (10)3.1.2 使用热敏电阻获取极大的精度 (12)3.1.3 选择便于使用的集成硅温度传感器 (13)3.1.4 染整工艺温度的在线检测 (14)1. 烘房内气氛温度和布身温度 (14)2. 烘简热辊的温度测控 (15)3.2织物含水率的在线检测 (15)3.2.1 直接法 (16)3.2.2 间接法 (16)3.3张力的在线检测 (17)3.3.1 变频器的控制原理及特点 (17)3.3.2 伺服控制原理及特点 (17)3.3.3 磁粉离合器控制原理及特点 (17)3.4同步传动的在线检测 (18)3.4.1 同步控制方案 (18)3.4.2 基于变频调速的同步控制系统 (19)结论 (20)4.1染整行业将实施可持续发展战略 (20)4.2信息技术与染整科技的交叉融合，将改变染整生产面貌 (20)参考文献 (21)摘要纺织印染业是我国的主要传统产业，也是深加工，精加工以及提高其附加值的关键行业，是我国出口创汇的重要组成部分。
但是由于我国纺织品的染整生产工艺水平落后，虽然近年来国产设备也采用了一些数字化技术，但是工艺参数在线检测，控制系统水平仍然不高，这就造成了我们的产品制造精度不高，染整设备稳定性，可靠性差，跑，冒，滴，漏等问题难以解决，生产效率相对较低。
只能是制造大国而非制造强国，特别是在生产中时常产生色度不准或符样达不到要求的情况，造成需要返货才能出厂，不但耽误交货期，而且浪费人力和物力，造成生产成本大幅增加。
织物在印染过程中，纬纱歪斜或弯曲是不可避免的，由于纬斜的存在，严重影响产品的质量。
整纬关键部分就是对纬斜的检测。
检测部分性能不好，就不能获得正确的信息，后面的校正机构再好也不会有好的整纬效果。
虽然国外有成熟产品问世，但是其昂贵的价格使很多小纺织企业望而却步，因此，研发具有自主知识产权而且适合我国国情的染整设备工艺参数在线检测系统已是迫在眉睫，所以本课题有很高的实用价值和市场价值。
近年来，我国在这方面也取得了明显的进展。
国产印染设备速度可闭环控制，实现高精度同步传动和温度、湿度、浓度、液位、张力、容布量、PH值等参数的在线检测和控制，这些技术即可用于新设备配套也可用于老设备改造。
它们提供的在线检测和控制，可以提高织物平衡含水率，符合最佳给色量，符合优质，低成本的标准。
因此，在线检测和控制工艺的结合提高印染设备自动化水平将是未来染整设备改造的发展方向，发展染整设备工艺参数在线检测系统刻不容缓。
关键词：在线检测；纬斜；织物印染；闭环控制第1章绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义近两年来，国内外染整新工艺、新技术、新设备不断涌现，显示出全球印染机械行业蓬勃发展的势头。
在现国内外激烈的市场竞争中，染整生产的发展方向已从原先一般意义上的小批量多种生产上升为实行即时化生产和一次准确化生产，以进一步提高质量、降低生产成本、缩短交货日期，从而增强产品的竞争能力。
这种生产方式升格的基础是利用各种高新技术来加强工艺过程的监控和采用先进的辅助生产手段。
现代的传感技术和电子监控技术的发展使得对在染整设备上加工的织物和处理介质的许多重要参数进行检测和监控成为可能，并可针对某一工艺过程或某一设备进行系统的多参数检测和控制，甚至实现全自动的过程控制。
现代化的在线测控技术，除可确保产品质量外，还可实现生产过程的最优化，充分发挥机械设备的潜力，将能源和材料消耗降低到最低水平。
以解决织物纬斜为例，织物在印染过程中，由于各加工阶段的加工方法和机械设备的有关技术问题的影响，纬纱歪斜或弯曲是不可避免的，织物的纬纱在下织机时总是直的，但在染色、整理过程中会自动捻转，尤其是针织物在染色时会因张力释放而产生纬斜，从而直接影响成品质量。
这是印染加工中常见的主要疵点，尤其是稀薄织物更为突出。
格子织物在裁剪衣袋、袖子、衣领、背缝、前襟、口袋盖等用料处时，其首要条件是整幅织物必须均匀。
由于纬斜的存在，严重影响成品的质量，我国每年由于这个造成很大的经济损失。
为了克服印染织物纬斜问题，印染企业从操作到管理，从机械整纬到自动化整纬进行了广泛的研究。
对于整纬，其关键部分就是对纬斜的检测。
检测部分性能不好，就不能获得正确的信息，后面的校正机构再好也不会有好的整纬效果。
光电整纬的研究与开发使得非接触式的在线检测成为可能，大大提高了产品的质量。
这一方法取代传统的人眼观察，直接的经济效益和间接的社会效益均很巨大，随着技术的进步和改良将拥有更美好而广阔的应用前景。
织物在染整过程中，特别是在张力较大的连续轧染加工中，容易被过度拉伸，造成纬密和缩水率不合格。
连续、精确的测量纬密和针织物的线圈横列数，对于优等纺织品来说是一个重要的手段，这种监视和测定装置常用于拉幅、丝光、预缩等设备上。
经常检查织物的纬密/线圈横列数可以及时控制织物的重量、伸长率和收缩率，因而成为染整厂满足客户要求的重要手段之一，并能减少次品率降低成本。
1.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势1.2.1染整设备瓶颈问题亟待解决我国是纺织大国，但每年需进口几百亿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。
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。
1.2.2国内外染整设备检测与自动控制开发情况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。
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，。
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。
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（B ianco）、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。
1.2.3 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。