学海无涯苦作舟!
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。
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，同 时，国外的测量系统也存在也国内企业的兼容问题，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。
关键字：纺织印染，印染设备，闭环控制，在线检测
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Abstract
Thema in textilepri nti ngan ddye in gisCh in a'straditi on ali
ndustries,butalsoimprovethepre cisio nprocessi ng,aswellasthekeyi ndustries,isaddedi ntheexportofimporta ntcomp onen t.Butb ecauseourco un trytextiledye in gproduct ion craftlevelisbackward,althoughi nrece ntyearsthed omesticequipme ntisusedi ndigitaltech nology,butsomeprocessparameters,c on trolsystem ,on- lin edetectio nlevelis no thigh,itwillstillcausedourproductsma nu facturi ngprecisio n,stabilitya n dreliabilityoffi nishi ngequipme nt,ru nin toproblems,leakage,difficulttosolve,theproductio nef ficie
ncyisrelativelylow. On lyma nu facturi ngpowerrathertha nmanu facturi ngpowers,especiall yin theproductio nprocesstoproduceoroperatorofte ncolorsampletoreachtherequireme nt,ca nc ausetoretur ngoodsfact ory,notonl ydelaydelivery,a ndwasteofma npowera ndmaterialresource s,productio ncostgreatlyi ncreased.
Althoughforeig nm atureproductappeara nce,buttheexpe nsivepricemakema ny smalltexti lee nterprises,a ndatthesametime,foreig nu s1,400formeasuri
ngsystemhasalsodomestice nterp risesofcompatibleproblems,therefore,developme ntwithi ndepe ndentin tellectualpropertyrigh tsan dsuitableforCh in a's nati on alc on diti on sofdye in gequipme nton-I in edetect ion systempara metersisimmi nen
t,sothistopichashighpracticalvaluea ndmarketvalue.l nrece ntyears,ourco un tryin thisaspectalsomadesig nifica ntprogress.Domesticpri ntin gspeedclosed-loopc on trolequi pme nt,realizehighprecisio nsimulta neoustra nsmissio nan dtemperature,humidity,co ncen trati on, liquidlevel,te nsio n,letthecloth,PHvalueoftheparameterssuchasthe on-li nedetectio nan dco ntrolca nbeusedforthe newtech nology,theequipme ntcan alsobeusedforreco nstructio no foldeq uipme nt.Theyprovide on-li nedetectio nandcon trol,ca nbala
ncemoistureco nten t,improvi ngfa bricwithbestquality,tocolorwithlowcost,a ndthesta ndard
Therefore,the on-li nedetect ionandcon troltech no logytoimprovethelevelofautomati oneq uipme ntwithdyei ngandfin ishi ngequipme ntwillbethefuturedevelopme ntdirectio no
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freforma n ddevelopme ntofdyei ngprocessequipme ntparametersdetectio nsystemisurge ntly needed.
Keywords: textileprintinganddyeing,printingequipment,closed-loopcontrol,on-line
detect ion
目录
第1章绪论 ....................................................................... 1
1.1染整设备工艺参数在线检测的概念 .......................................... 1 1.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势 ................................ 1
1.2.1染整设备瓶颈问题亟待解决 .......................................... 1 1.2.2国内外染整设备检测与自动控制开发情况 .............................. 2 1.2.3缩小差距加大开发力度 .............................................. 3
第2章染整工艺流程 ............................................................... 6
2.1练漂 ...................................................................... 6 2.2染色 ..................................................................... 8 2.3印花 .................................................................... 11 2.4整理 .................................................................... 12
第3章染整设备工艺参数在线检测方法概述 ........................................ 14
3.1温度的在线检测 .......................................................... 14
3.1.1多样而廉价的热电偶 ............................................... 14 3.1.2RTD绝对是个好的替代品 ........................................... 16 3.1.3使用热敏电阻获取极大的精度 ...................................... 17 3.1.4选择便于使用的集成硅温度传感器 .................................. 19 3.1.5选择合适的温度传感器 ............................................. 19 3.1.6染整工艺温度的在线测控 ........................................... 22 3.1.7红外辐射测量布面及预缩承压辊表面温度 ............................ 23
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3.1.8导热油加热系统的温控 ............................................. 25 3.2织物含水率的在线检测 .................................................... 26
3.2.1直接法 ............................................................ 26 3.2.2间接法 ............................................................ 27 3.3浓度的在线检测 ......................................................... 28
331折射法 .............................................................. 29 3.3.2电导法 ............................................................ 32 3.3.3比重法 ............................................................ 35 3.4张力的在线检测 .......................................................... 37 3.4.1变频器的控制原理及特点 ............................................ 37 3.4.2伺服控制原理及特点 ................................................. 37 3.4.3磁粉离合器控制的原理及特点 ...................................... 38 3.4.4 结论 .............................................................. 39 3.5同步传动的在线检测 ..................................................... 39 3.5.1同步控制方案 ....................................................... 40 3.5.2基于变频调速的同步控制系统分析 ................................... 41 3.5.3 总结 ............................................................... 42
第5章结语 ....................................................................... 43 参考文献 ......................................................................... 50 致谢 ............................................................................. 52
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第1章绪论
1.1染整设备工艺参数在线检测的概念
在染整前处理、丝光、染色、蒸化、定型的过程中，某些工艺参数（如温度， 液位，丝光机和练漂联合机的双氧水浓度和碱浓度，染色机的色差，定型机的织物 表面温度等）的在线检测转换和及时控制处理。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，改善染整质量，降低消耗，达到较高的重演性和工艺 稳定性。
1.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势
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，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？
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。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
毕业论文染整工艺流程设计
