●注重靈活便捷的模塊化設計●圍繞高效快速下功夫●機電一體化程度全面提高
縱觀近幾年國內外各類染整機械的發展狀況,雖然傳統的染整機械仍然是前處理、印花、染色和后整理等四大印染工藝中的主流設備,但是其內在質量和技術水平卻已經有了質的飛躍。
模塊化設計
隨著紡織工業的發展,印染行業的加工織物已不僅僅局限于量大面廣的純棉、滌棉和純滌綸織物,而是逐漸轉向棉、毛、麻、絲等各類織物,針織物和毛織物的比重亦日趨增加,特別是近年來興起的氨綸、萊卡、Tencel纖維織物,對染整加工機械提出了許多特殊的要求。除了加工門幅、運轉車速、熱源等基本要求外,更多的是聯合機或單元機的各式各樣的不同組合方式。
為了適應染整行業的需要,各國的染整機械制造商在產品的設計過程中均十分注重靈活便捷的模塊化設計。
。1)在前處理和后皂洗中占有絕對比例的軋、洗、烘、蒸等通用單元機,基本上都是積木化組合形式。水洗機主要體現在容布量、穿布方式、與軋車的連接和傳動方式的不同;軋車主要體現在軋輥的直徑、線壓力、加壓方式以及軋槽形式的不同;蒸箱主要體現在導輥預蒸區的容布量、汽蒸區的導布機構形式的不同;烘筒烘燥機主要體現在烘筒的材料、單柱烘筒數量、單機柱數的不同。
(2)功能性很強的專用設備的靈活組合。以熱風拉幅定型機為例:烘房以3米一節為獨立單元,供用戶任意選擇;熱源有煤氣、天然氣、液化石油氣、蒸汽、電加熱等多種形式;進出布軌道區和調幅形式多樣;布鋏鏈條軌道亦有不同的結構形式。比較典型的廠商是德國Monforts(門富士)公司,該公司熱定型機的積木化程度非常高,除了本機外,尚可與松式烘燥機組合,能全方位滿足各類織物的熱處理。再以圓網印花機為例:套色數有8、12、16、20、24、36任選;花回有640、820、1018~3000mm任選;圓網傳動有機械長軸、單網交流伺服、單網步進電機傳動等;與之配套的烘房亦為積木化組成。
。3)使用頻率很高的通用裝置的模塊化。最典型的是進出布裝置,國內外廠商均研制推出了各具風格的模塊化裝置,這些裝置能靈活組合,滿足平幅、卷裝等不同進出布的要求。以Kuesters為例,該公司的這類裝置不僅風格統一,而且機械結構完全一致。
高效快速反應
在計劃經濟年代,批量加工幾百萬米以上習以為常。步入市場經濟之后,日益趨向于追求個性化,小批量、多品種、快交貨,出現了一個品種只加工幾百米甚至幾十米的情況。為此,必須對傳統的染整機械進行更新,以滿足快速更換加工品種的要求。為此,各國染整機械制造商圍繞著“高效快速”做了不少工作。
。1)染色生產線適應染料的快速更換
主要體現在以下環節:①染色軋車的快速清洗:軋輥處設有強力噴淋裝置,軋槽氣動翻轉并進行沖洗。②紅外線及染色烘房:為了防止沾色,所有導布輥表面均涂敷聚四氟乙烯。③后皂洗過程中采用高效蒸洗機,低水位、蛇形回流、逐格逆流、設置直接蒸汽噴管,通過蒸洗提高水洗效率。
。2)圓網印花機的換網與清洗
網架大多采用開放式網架、開啟式軸承方式,這種結構的最大優點是換色時更換圓網和刮刀的速度非常迅速,一般更換一只標準圓網(640mm)僅需30秒。更換大花回圓網亦非常簡單,只要更換花回齒輪及松緊圈即可,效率可提高數倍。換色時的圓網清洗也改變了傳統的拆卸———搬運———清洗———再安裝———對花的流程,而是在機臺上直接清洗,花10分鐘左右便可完成15套色圓網的清洗。不僅大大縮短了清洗的時間,還減輕了操作者的勞動強度。
。3)平網印花機加工速度的提高
平網印花機較之圓網印花機有不少優點,但不利之處是車速慢。為此,各廠商均通過各種手段予以彌補:瑞士Buser(布瑟)的HYDROMAG7S平網印花機的液壓驅動裝置采用了特殊的油馬達和閥門后,整個系統的效率明顯提高,加工速度可提升1倍;Ichinose推出了ULTER—7型新型刮印形式,刮印時,機架不動,網框隨刮刀運行方向逐漸抬起,這樣,不但漿料不會飛濺,車速也明顯提高。比如對于1000mm花回、1670mm幅寬,傳統車速為19米/分,新機型則為26米/分。
質量與自控
染整設備質量與自控主要體現在機電一體化程度的全面提高,歸納起來可以分為傳動系統、控制系統和工藝參數在線檢測等3個方面。
。1)傳動系統
近些年來,無論是聯合機還是單元機,原有的直流多單元同步傳動已不再采用,均采用交流變頻多單元同步調速系統。除了預縮機、卷染機等對控制有特殊要求的設備采用閉環(通過編碼器)控制外,在退煮漂機、絲光機、印花后皂洗機、連續軋染機上均采用開環系統。其特點是各單元機采用開環的變頻調速系統,單元同步用松緊架協調,同步傳感器大多采用導電塑料電位器或無觸點傳感器。這樣的傳動方式較之直流,大大提高了多單元同步的穩定性和可靠性,調速和開車的準備時間明顯縮短,基本上保證了工藝運行的一次成功率。
步進電機替代機械長軸傳動成功地應用于每個印花圓網的單獨傳動上,相鄰兩圓網間的對花精度由原來的0.1mm上升至0.06mm,不僅提高了花型的精細度,而且大大簡化了設備的機械結構,國內外所有的廠商均作了有益的嘗試,并在工業化生產中顯示出了優越性。
交流伺服系統因其精確的位置控制和快速可靠而應用范圍日益廣泛,特別集中于平網印花機和大型卷染機上。以Zimmer的平網印花機為例,印花導帶采用前后2輥雙伺服交流傳動,對花精度由±0.2mm有效地提高至±0.1mm,網框升降和刮印系統也采用伺服傳動,印花質量有很大提高。
。2)控制系統
當今在染整機械上應用最廣泛的是以PLC為核心實現邏輯控制,或采用數字通訊方式與上下級控制單元相聯接,以及采用現場總線的控制系統。
以Benninger為例,該公司的產品控制系統統一采用了德國Siemens(西門子)的硬件組件,而工程、軟件編程、電子控制和安裝全部在本公司內完成。其基本原理是:第一層面為分散性外圍設備總線(Profibus),由輸入輸出模塊、交流電機傳動和便攜式編程器組成;第二層面為工業以太網(Ethernet),由可編程序邏輯控制器和程控計算機組成,最終由主計算機控制。實現這種控制系統后,加工織物的質量和重現性得到了保證。
。3)工藝參數的在線監控
染整機械上根據不同的工藝要求需監控的工藝參數很多,除了一些常規的參數如速度、溫度、長度外,針對織物在加工過程中最容易出現的幾大質量問題:緯斜(緯。、色差、起皺、縮水等,目前,國際上已研制出了許多專用的在線監控裝置,包括光電自動整緯、在線色差監控、在線張力監控等。織物在加工過程中的質量疵點明顯減少。
以在線色差監控裝置為例,以色列EVS公司的SVALITE在線色差分析儀采用視頻信息處理技術,多角度在線檢測織物左、中、右色度并進行色差分析,可適應的車速為150米/分,最大門幅達1950mm;德國Mahlo(瑪諾)公司的ColorscanCms匹(軋)染色差控制系統,通過在整個布面上進行橫向移動的分光光度儀,無接觸地連續測量織物出軋車后整個幅面的帶液量,并進行監控。
















